用于靜液壓活塞機的調節裝置和靜液壓軸向活塞機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調節裝置，該調節裝置被設置用于靜液壓機、尤其用于靜液壓軸向活塞機并且具有權利要求1的前序部分所述的特征，并且本發明涉及一種設計有這種調節裝置的靜液壓軸向活塞機、尤其是軸向活塞栗。
【背景技術】
[0002]為了調節靜液壓活塞機，公開了帶有調節活塞和調節閥的調節裝置，利用所述調節裝置實現由活塞機吸收的或釋放的轉矩不超過一定的值或值域。這種調節稱作轉矩調節，但也稱作功率調節，其中在后一表述中忽視了其轉速實際上也融入到機器的功率中。調節閥稱作力矩調節器，但也稱作功率調節器。存在如下功率調節，利用功率調節保持活塞機的壓力接頭上的壓力與行程體積之積恒定。行程體積在此是傳動軸每轉流經機器的壓力平均量。在其他類型的功率調節中，行程體積與壓力(在該壓力上轉矩恒定)之間的雙曲線形特征曲線通過直線近似。在這樣的轉矩調節中，轉矩僅被保持近似恒定，其中該調節裝置與用來調節到恒定轉矩的調節裝置相比會更簡單且更緊湊。
[0003]在DE 40 20 325 C2中公開了一種用于近似調節到可調節靜液壓栗的恒定轉矩的調節裝置，其中，調節閥的閥桿(也稱功率調節器)能夠在可由調節活塞帶動的套筒中被推移，并且沿第一推移方向被栗壓力加載，而沿著相反的推移方向被由兩個彈簧構成的彈簧組加載，所述彈簧夾緊在閥桿與可調整的但還占據固定位置的彈簧座之間。除了對于調節轉矩而存在的調節閥之外，屬于已知的調節裝置的還有壓力調節閥(也稱壓力調節器)和輸送流調節閥(也稱輸送流調節器)。利用所述調節器中的任一個都可以控制調節油流入調節活塞上的調節室和流出調節室。在此，借助于功率調節特別的是，活塞的路徑直接作為路徑反饋到功率調節器的套筒上。
[0004]在US 4，379，389中公開了一種斜盤結構形式的軸向活塞栗，其具有:傳動軸；圓柱鼓(Zylindertrommel)，柱塞位于該圓柱鼓內；斜盤和調節裝置；所述調節裝置具有權利要求I的前序部分的特征用以功率調節。在此，功率調節器的閥桿和調節活塞相繼平齊地布置。當在由US 4，379，389已知的軸向活塞栗中行程體積為最大時，則調節活塞移出最遠并且調節活塞上的調節室具有其最大的體積。閥桿被栗壓力沿著第一推移方向加載。在沿著該方向從中心位置(Neutralstellung)調節出來時，調節油從調節室排出并且調節活塞移回。在調節活塞與閥桿之間夾緊兩個被構造為螺旋壓力彈簧的回饋彈簧，其中第一回饋彈簧在調節活塞的整個路徑上施加力，而第二回饋彈簧從調節活塞的與最大行程體積相對應的位置在調節活塞的確定部分行程之后才將力施加到閥桿上。由此，雙曲線形的特征曲線通過兩條直線近似，在該特征曲線上轉矩恒定。在根據US 4，379，389的調節裝置中，調節活塞的路徑作為作用于閥桿上的力進行反饋。
[0005]在DE 100 01 826 Cl中也公開了一種具有調節裝置的靜液壓軸向活塞機，該調節裝置具有權利要求1的前序部分所述的特征。該設計為軸向活塞栗的斜盤結構形式的軸向活塞機具有傳動裝置，該傳動裝置具有多個柱塞，所述柱塞在圓柱鼓的圓柱孔內引導并且利用所述圓柱鼓分別限定工作室。柱塞通過滑墊支撐在斜盤上，該斜盤的傾斜狀態可改變用以改變行程體積。由于可樞轉性，可調節的斜盤也稱為樞轉搖架。調節通過調節裝置來進行，該調節裝置具有調節活塞，該調節活塞直接或間接地接合在樞轉搖架上并且該調節裝置從基本位置樞轉出來，該樞轉搖架通過配對活塞或彈簧預緊到基本位置中。在該基本位置中，樞轉搖架例如可以設定到其最大樞轉角度上，在該樞轉角度下行程體積最大。不同于根據US 4，379，389的軸向活塞栗的情況，當行程體積最大時，調節活塞完全移入并且調節室具有其最小的體積。通過移出調節活塞，樞轉搖架向回樞轉到較小的樞轉角度和較小的行程體積。
[0006]調節活塞限定調節室，該調節室通過調節閥(所謂的功率調節器)可與引導栗壓力的管路或罐連接。調節閥具有閥桿，該閥桿具有與調節活塞相同的中軸線，并且該閥桿通過兩個回饋彈簧預緊到基本位置中，在該基本位置中調節室與罐連接。現在，為了實現調節活塞完全移入對應于最大行程體積的基本位置，回饋彈簧支撐到彈簧桿上，該彈簧桿穿通閥桿并且與調節活塞連接。閥桿是帶有差動面的分級活塞，該差動面被加載以栗壓力，并且被如此布置，使得栗壓力在閥桿上產生逆著回饋彈簧的力。
[0007]第二回饋彈簧在已知的解決方案中是彼此共軸布置的螺旋彈簧，其中一個螺旋彈簧從完全回移的調節活塞和最小調節室開始在確定的部分行程之后并且因此從調節活塞的確定的位置起才作用于閥桿上。由此，形成P-Q-特征曲線(壓力-行程體積-特征曲線)，該P-Q-特征曲線由兩條直線構成，其中，一條直線的斜率通過首先處于嵌接的彈簧的彈簧常數來確定，而另一直線的斜率通過在部分行程之后共同處于嵌接的彈簧的彈簧常數之和來確定。通過這兩條相對彼此放置的直線近似獲得雙曲線形的P-Q-特征曲線，在該P-Q-特征曲線上轉矩恒定。在輸送體積中，由兩條直線組成的特征曲線具有拐點，該輸送體積對應于調節活塞的其中第二回饋彈簧開始起作用的位置。
[0008]已知的解決方案的缺點是，調節裝置因穿通調節活塞的彈簧桿而被非常復雜地構造并且還具有極大的結構長度。
【發明內容】
[0009]相應地，本發明所基于的任務是提出一種調節裝置和一種設計有這種調節裝置的軸向活塞機，其中，能夠以減小的設備技術開銷實現功率調節/力矩調節。
[0010]該任務在調節裝置方面通過權利要求1的特征組合來解決，而在軸向活塞機方面通過并列的權利要求20的特征來解決。
[0011]根據本發明的用于對可在其行程體積方面調節的靜液壓活塞機進行力矩調節的調節裝置具有調節活塞、調節閥和閥桿，所述調節活塞限定調節室，所述調節閥通常具有第一接頭、第二接頭和第三接頭，其以流體方式與調節室連接，所述閥桿在調節位置中在正重疊度的情況下將第三接頭與第一接頭并且與第二接頭分離，或者在負重疊度的情況下將第三接頭經由小的穿流橫截面與第一接頭并且與第二接頭連接，并且在調節位置之外將第三接頭與第一接頭或與第二接頭以流體方式連接，使得壓力介質流至調節室或從調節室流出。閥桿具有測量面，在該測量面上所述閥桿可由活塞機的工作壓力沿著第一移動方向加載。此外，根據本發明的調節裝置具有至少一個回饋彈簧，由所述回饋彈簧將與調節活塞的位置有關的回饋力施加到閥桿上。由回饋彈簧施加的回饋力朝向第一移動方向即朝向與由工作壓力在閥桿的測量面上產生的力相同的移動方向。如果僅存在一個回饋彈簧，則靜液壓力矩特征曲線通過一條直線來近似。利用多個回饋彈簧可以獲得通過多條直線來近似靜液壓力矩特征曲線的力矩特征曲線。存在調節彈簧，由該調節彈簧將力沿著與第一移動方向相反的第二移動方向施加到閥桿上。帶有閥桿的閥孔朝向調節室是敞開的，使得閥桿在其朝向調節室的端側上由調節壓力沿著第一移動方向加載。此外，存在平衡面，該平衡面與閥桿上的由調節壓力沿著第一移動方向產生力的面等大。在平衡面上沿著第二移動方向由調節壓力產生作用于閥桿上的力。
[0012]當作用于閥桿上的力在調節狀態中彼此處于平衡時，在根據本發明的調節裝置中，閥桿如在已知的調節裝置中那樣地也占據其調節位置。由于平衡面，存在于調節室中的調節壓力沒有將合成的力施加到閥桿上，從而在調節位置中至少一個回饋彈簧的彈簧力和由工作壓力施加的壓縮力之和與調節彈簧的彈簧力加上可能利用調節彈簧作用的附加力等大。工作壓力的改變導致閥桿從調節位置移動出來。于是，壓力介質流至調節室或從調節室流出，使得調節活塞移動并且由至少一個回饋彈簧施加到閥桿上的彈簧力改變。一旦調節活塞已到達如下位置，則該閥桿就折返到其調節位置中并且停止壓力介質流動，在所述位置中工作壓力的改變通過回饋彈簧的彈簧力的反向改變來補償，并且回饋彈簧的彈簧力與壓縮力之和又等于調節彈簧的彈簧力加上可能利用調節彈簧作用的附加力。在此，還應指出的是，通常工作壓力是可變的量并且行程體積被相應地設定。
[0013]根據本發明的解決方案的主要優點在于，可以省去活塞桿，使得該調節裝置可以以更低的設備技術開銷和更小的結構長度來實現。存在至少一個回饋彈簧。也可以存在兩個回饋彈簧，但也可以存在兩個以上的回饋彈簧，其中在后一情況下可以實現具有多于一個拐點的壓力-行程體積-特征曲線。在根據本發明的用于對靜液壓活塞機進行力矩調節的調節裝置中，閥孔朝向調節室是敞開的，使得其中一個存在的回饋彈簧或多個存在的回饋彈簧可以容易地布置在調節活塞的區域中并且可以沿著遠離調節活塞的方向加載閥桿。盡管如此，在調節室中的調節壓力還是沒有將合成的力施加到閥桿上，因為閥桿通過以調節壓力對平衡面的加載而在調節壓力方面是力平衡的。這對于力矩調節而言是特別有利的。因為即使調節壓力通常顯著小于工作壓力，由調節壓力施加到閥桿上的合成的力對功率調節的精度也會有負面影響，更因為調節壓力與工作壓力、用于斜盤的復位彈簧的隨調節活塞的位置改變的力和其他參數有關。
[0014]該任務還利用一種靜液壓軸向活塞機來解決，所述靜液壓軸向活塞機具有前述的根據本發明的調節裝置。
[0015]根據本發明的調節裝置的有利的設計方案可以從從屬權利要求中獲悉。
[0016]在根據本發明的調節裝置中，調節活塞通常在活塞機的行程體積最大時距閥桿有最小的間距，而在活塞機的行程體積最小時距閥桿有最大的間距。
[0017]有利的是，平衡面是部件上的環形面，該部件具有帶有環形面的凸肩和直徑比凸肩更小的中央延伸部，其中，凸肩用環形面限定壓力室，該壓力室以流體方式與調節室連接，并且其中，具有確定環形面的內直徑的直徑的中央延伸部密封地沒入到朝向壓力室敞開的中央凹進部中。該改進方案的特別優點在于，由于中央的延伸部而在壓力室外部(在該壓力室內存在調節壓力)存在介質，所述介質可以以十分簡單的方式用于從外部提供對調節閥有不同影響的調節裝置。