專利名稱:液壓泵/馬達(dá)及液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能夠抑制從低壓過程移向高壓過程時(shí)及/或從高壓過程移向低壓過程時(shí)產(chǎn)生的脈動的軸向式液壓泵/馬達(dá)及軸向式液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法。
背景技術(shù):
以往在建筑機(jī)械中多采用發(fā)動機(jī)驅(qū)動的軸向式液壓活塞泵或由壓力油驅(qū)動的軸向式液壓活塞馬達(dá)。
例如軸向式液壓活塞泵具有形成有多個(gè)工作缸的工作缸塊、多個(gè)活塞和閥板,其中,多個(gè)工作缸被設(shè)置為與可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)并在周向上間隔開而沿軸向延伸,多個(gè)活塞可滑動地插嵌于該工作缸塊的各工作缸內(nèi)并隨該工作缸塊的旋轉(zhuǎn)沿軸向移動以吸入/噴出工作油,閥板設(shè)于殼體與工作缸塊端面之間并形成有與各工作缸連通的吸入端口和噴出端口。而且,就該液壓泵來說,若驅(qū)動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,則工作缸塊將在殼體內(nèi)與工作軸一起旋轉(zhuǎn),活塞在工作缸塊的各工作缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動,通過活塞對從吸入端口吸到工作缸內(nèi)的工作油進(jìn)行加壓并作為壓力油噴出到噴出端口。在此,各工作缸的工作缸端口與閥板的吸入端口連通時(shí),進(jìn)行從吸入端口的開始端到結(jié)束端活塞沿從工作缸突出的方向移動而將工作油從吸入端口吸到工作缸內(nèi)的吸入過程。另一方面,各工作缸的工作缸端口與噴出端口連通時(shí),進(jìn)行從噴出端口的開始端到結(jié)束端活塞沿進(jìn)入工作缸內(nèi)的方向移動而將工作缸內(nèi)的工作油噴出到噴出端口內(nèi)的噴出過程。而且,通過旋轉(zhuǎn)工作缸塊以反復(fù)進(jìn)行吸入過程和噴出過程,從而將吸入過程中從吸入端口吸到工作缸內(nèi)的工作油在噴出過程中進(jìn)行加壓并噴出到噴出端口。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平7-189887號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平8-144941號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而,在上述現(xiàn)有液壓泵中存在以下問題,S卩,吸入過程中經(jīng)由閥板的吸入端口吸入了工作油的工作缸內(nèi)成為低壓,各工作缸的工作缸端口與噴出端口連通時(shí),該噴出端口內(nèi)處于高壓的壓力油經(jīng)由工作缸端口急劇流入低壓的工作缸內(nèi)而導(dǎo)致產(chǎn)生大的壓力變化,由于該壓力變化將產(chǎn)生脈動,結(jié)果產(chǎn)生振動和噪音。為了解決該問題,在專利文獻(xiàn)I中,在閥板上設(shè)有第一切槽,在各工作缸的工作缸端口中的位于吸入端口終端側(cè)的工作缸端口與吸入端口的連通斷開時(shí)該第一切槽與該工作缸端口連通。此外,還設(shè)有第二切槽,在位于噴出端口終端側(cè)的工作缸端口與噴出端口的連通斷開時(shí)該第二切槽與該工作缸端口連通。而且,該液壓泵通過經(jīng)由連通路使該第一切槽和第二切槽總是連通,由此抑制發(fā)生因壓力變化而產(chǎn)生的脈動。
此外,在專利文獻(xiàn)2中,在噴出端口的工作缸端口進(jìn)入側(cè)形成切口并且形成從其與切口前方的吸入端口之間連到噴出端口的管道,在該管道的中間設(shè)有腔室。而且,連接噴出端口和腔室的部分管道設(shè)有允許流體從噴出端口流通到腔室的止回閥。由此,該液壓泵在工作缸端口到達(dá)噴出端口之前從腔室向工作缸提供高壓,經(jīng)由止回閥從噴出端口對腔室的壓力降低進(jìn)行補(bǔ)足,工作缸端口與噴出端口直接連通時(shí)高壓流體從噴出端口逆流到工作缸內(nèi),從而在噴出端口發(fā)生脈動的情況變少。但是,專利文獻(xiàn)I的方案盡管在工作缸端口與噴出端口連通之前對工作缸內(nèi)進(jìn)行升壓,但是由于該升壓僅是由高壓側(cè)工作缸內(nèi)的殘留壓力所形成的升壓,因而升壓不充分,例如為壓差的1/3左右的升壓,結(jié)果存在以下問題,即,由于工作缸內(nèi)壓和噴出端口側(cè)的壓力之差大,因而根據(jù)轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)在向噴出端口連通時(shí)高壓流體逆流到工作缸內(nèi)而在噴出端口側(cè)發(fā)生脈動的情況。本發(fā)明是鑒于上述狀況而提出的,其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠抑制脈動的液壓泵/馬達(dá)及液壓泵/馬達(dá)的脈動抑制方法。用于解決課題的手段為了解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的,本發(fā)明提供一種液壓泵/馬達(dá),為軸向式液壓泵/馬達(dá),在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油,所述液壓泵/馬達(dá)的特征在于,具備兩個(gè)蓄壓油路,所述兩個(gè)蓄壓油路通過將設(shè)置于所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的所述閥板上的兩個(gè)一對端口中的所述工作缸塊的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,并且將該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,由此向這兩個(gè)連接的油路積蓄壓力,所述工作缸塊的每個(gè)工作缸膛具有兩個(gè)連通孔,所述連通孔與各工作缸膛內(nèi)連通,隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動,所述連通孔的開口部在所述各端口上滑動并能夠與各端口連通,排他性地進(jìn)行各蓄壓油路的各端口和所述連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔進(jìn)行將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路的蓄壓動作和將積蓄于該蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)的蓄壓回收動作。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,使用相鄰的工作缸膛的連通孔進(jìn)行所述蓄壓動作和/或所述蓄壓回收動作。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,所述蓄壓動作和/或所述蓄壓回收動作在所述工作缸膛處于關(guān)閉區(qū)域時(shí)進(jìn)行。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,將高壓側(cè)端口、所述工作缸膛和所述蓄壓油路同時(shí)連通來進(jìn)行所述蓄壓動作。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,所述蓄壓油路的各端口及所述工作缸膛的各連通孔相對于所述工作缸塊的不同轉(zhuǎn)動方向具有相同的配置關(guān)系。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,所述兩個(gè)連通孔之間的圓弧長度大于所述一對端口之間的圓弧長度。此外,本發(fā)明的液壓泵/馬達(dá),在上述發(fā)明中,其特征在于,所述工作缸膛為奇數(shù),所述一對端口相對于旋轉(zhuǎn)中心呈點(diǎn)對稱配置。
此外,本發(fā)明提供一種液壓泵/馬達(dá),為軸向式液壓泵/馬達(dá),在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油,所述液壓泵/馬達(dá)的特征在于,所述閥板具備第一端口,其處于所述吸排端口之間的下止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)下止點(diǎn)前且即將與所述吸排端口脫離之前與該工作缸膛連通的位置;第二端口,其處于所述吸排端口之間的下止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)下止點(diǎn)后且即將與所述吸排端口連通之前與該工作缸膛連通并和與該工作缸膛相鄰的后一工作缸膛連通的位置,且所述第二端口與所述第一端口位于同一圓周上;第三端口,其處于所述吸排端口之間的上止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)上止點(diǎn)前且即將與所述吸排端口脫離之前與該工作缸膛連通的位置,且所述第三端口與所述第一端口位于同一圓周上;以及第四端口,其處于所述吸排端口之間的上止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)上止點(diǎn)后且即將與所述吸排端口連通之前與該工作缸膛連通并和與該工作缸膛相鄰的后一工作缸膛連通的位置,且所述第四端口與所述第一端口位于同一圓周上,所述工作缸塊在每個(gè)工作缸膛設(shè)有兩個(gè)連通孔,所述兩個(gè)連通孔與該工作缸膛內(nèi)連通,所述兩個(gè)連通孔的所述閥板側(cè)的開口與所述第一端口至第四端口位于同 一圓周上,且該開口之間的圓弧長度大于所述第一端口和第二端口之間以及所述第三端口和第四端口之間的圓弧長度,所述液壓泵/馬達(dá)具備連通所述第一端口和所述第三端口的第一蓄壓油路和連通所述第二端口和所述第四端口的第二蓄壓油路。此外,本發(fā)明提供一種液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法,為軸向式液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法,在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油,所述液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法的特征在于,包括蓄壓動作步驟,其排他性地進(jìn)行兩個(gè)蓄壓油路的各端口和兩個(gè)連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路,其中,所述兩個(gè)蓄壓油路通過將設(shè)置于所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的所述閥板上的兩個(gè)一對端口中的所述工作缸塊的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,并且將該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,由此向這兩個(gè)連接的油路積蓄壓力,并且,每個(gè)工作缸膛設(shè)有所述兩個(gè)連通孔,所述兩個(gè)連通孔與各工作缸膛內(nèi)連通,隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動,所述兩個(gè)連通孔的開口部在所述各端口上滑動并能夠與各端口連通;以及蓄壓回收步驟,其將積蓄于所述蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,由于具備兩個(gè)蓄壓油路,兩個(gè)蓄壓油路通過將設(shè)置于工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的閥板上的兩個(gè)一對端口中的工作缸塊的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,并且將該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,由此向這兩個(gè)連接的油路積蓄壓力,所述工作缸塊的每個(gè)工作缸膛具有兩個(gè)連通孔,連通孔與各工作缸膛內(nèi)連通,隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動,連通孔的開口部在所述各端口上滑動并能夠與各端口連通,排他性地進(jìn)行各蓄壓油路的各端口和所述連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔進(jìn)行將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路的蓄壓動作和將積蓄于該蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)的蓄壓回收動作,因而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)防止脈動。
圖I是示出本發(fā)明實(shí)施方式的液壓馬達(dá)的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2是圖I中A-A線的截面圖。圖3是圖I中B-B線的截面圖。圖4是示出從圖I的右側(cè)面觀察到的端口附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是示出工作缸塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是示出從中心軸7的輸出軸5側(cè)觀察到的閥板的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為-0 I時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖8是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為0 2時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖9是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為0 3時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖10是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為0 4時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖11是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為0 5時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖12是示出使工作缸塊右旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度為0 6時(shí)閥板與工作缸塊的位置關(guān)系的圖。圖13是示出隨著工作缸塊的右旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的各部的壓力變化的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對作為用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的液壓泵/馬達(dá)及液壓泵/馬達(dá)的脈動抑制方法進(jìn)行說明。圖I是示出本發(fā)明實(shí)施方式的液壓馬達(dá)的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。此外,圖2是圖I中A-A線的截面圖。而且,圖3是圖I中B-B線的截面圖。此外,圖4是示出從圖I的右側(cè)面觀察到的端口附近的結(jié)構(gòu)的圖。圖I 圖4所示的液壓馬達(dá)為斜軸式液壓馬達(dá)。該液壓馬達(dá)具有經(jīng)由軸承2 4旋轉(zhuǎn)自如地支撐于殼體I的輸出軸5。此外,液壓馬達(dá)在閥箱6內(nèi)具有繞中心軸7轉(zhuǎn)動的工作缸塊8。殼體I和閥箱被密封并形成一體化的殼體。工作缸塊8沿中心軸7的軸向形成有多個(gè)工作缸膛9,在該工作缸膛9內(nèi)分別可滑動地設(shè)有活塞10?;钊?0的前端分別形成有球部11,該球部11滑動自如地支撐在設(shè)于殼體I內(nèi)的輸出軸5 —端的驅(qū)動盤12上。該球部11與各活塞10的位置對應(yīng),繞驅(qū)動盤12的軸線滑動自如地被支撐。因此,隨著工作缸塊8的旋轉(zhuǎn),活塞10在工作缸膛9內(nèi)滑動,經(jīng)由驅(qū)動盤12使輸出軸5轉(zhuǎn)動。在此,輸出軸5的軸和中心軸7的軸處于傾斜角度0的狀態(tài)。另外,該液壓馬達(dá)起到液壓泵作用時(shí)輸出軸5成為輸入軸。在工作缸塊8和閥箱6之間設(shè)置閥板13。閥板13的一側(cè)面與工作缸塊8的底部滑接,另一側(cè)面固定到閥箱6側(cè)。另外,工作缸塊8被設(shè)于中心軸7周圍的壓簧7a壓向閥板13側(cè)。閥板13相對于閥箱6被徑向和周向定位。另外,如圖2所示,在閥板13附近的閥箱6側(cè)形成有與后述的蓄壓油路20、21的端口 20a、20b及21a、21b分別連接的蓄壓油路20,21的各兩端開口 20 a、20@及21a、21P。如圖3和圖4所示,在閥箱6的閥板13附近形成有流入來自外部的高壓工作油并將低壓工作油排到外部的端口 PA、PB (吸排端口 )。吸排端口 PA、PB如圖2所示在閥板13側(cè)分別形成繭形的開口,如圖4所示,在閥箱6的外側(cè)分別形成有圓形的開口。因此,如圖3所示,閥箱6內(nèi)的吸排端口 PA、PB成為工作油能夠在繭形的開口和圓形的開口之間平滑移動的內(nèi)管形狀。另外,閥箱6外側(cè)的吸排端口 PA、PB附近如圖4所示形成有供拼合式凸緣用的螺栓插入的孔61、62、63、64、65、66、67、68。圖5示出工作缸塊8的結(jié)構(gòu),圖5(b)示出圖I中C-C線的截面圖,圖5(a)示出圖5(b)中D-D線的截面圖。此外,圖6是示出從中心軸7的輸出軸5側(cè)觀察到的閥板13的結(jié) 構(gòu)的圖。如圖5所示,在工作缸塊8的底部設(shè)有多個(gè)與活塞10的配置對應(yīng)的工作缸膛9的開口。另一方面,閥板13形成有分別與圖2所示的繭形各端口 PA、PB對應(yīng)的端口 Pa、Pb。而且,通過工作缸塊9的旋轉(zhuǎn),各工作缸膛9與各端口 Pa、Pb間歇連通。在此,若從端口 Pb流入高壓的工作油,則工作油流入與端口 Pb連通的工作缸膛9內(nèi),對工作缸膛9內(nèi)進(jìn)行加壓而將活塞10推出,端口 Pb側(cè)的活塞10從上止點(diǎn)側(cè)轉(zhuǎn)動到下止點(diǎn)側(cè),結(jié)果,在從輸出軸5側(cè)觀察工作缸塊8側(cè)的狀態(tài)下,工作缸塊8本身繞中心軸7的軸線右旋轉(zhuǎn)的同時(shí)輸出軸5右旋轉(zhuǎn)。另一方面,高壓的工作油流入端口 Pa的情況下,工作缸塊8和輸出軸5左旋轉(zhuǎn)。另外,工作缸塊8上除了工作缸膛9的底部開口以外還在每個(gè)工作缸膛9傾斜地形成有與工作缸膛8內(nèi)連通的兩個(gè)連通孔19a、19b。該連通孔19a、19b的開口位置以大于工作缸膛9開口的最外周位置的直徑沿周向排列。此外,各連通孔19a、19b的開口位置設(shè)于相對于通過工作缸膛9中心的直徑對稱的位置上,各連通孔19a、19b間的弧的距離是相同的。另外,各連通孔19a、19b的開口形狀優(yōu)選為圓形。另一方面,在與該工作缸塊8的底部滑接的閥板13上沿周向排列有與各連通孔19a、19b的旋轉(zhuǎn)直徑相同且工作缸塊8側(cè)開口的端口 20a、20b、2la、2lb。端口 20a、2la配置在下止點(diǎn)側(cè)且相對于連接上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的線對稱的位置上,端口 20a、21a間的距離設(shè)定得比各連通孔19a、19b間的弧的距離短。同樣,端口 20b、21b配置在上止點(diǎn)側(cè)且相對于連接上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的線對稱的位置上,端口 20b、21b間的距離設(shè)定得比各連通孔19a、19b間的弧的距離短,且與端口 20a、21a間的距離相同。此外,端口 20a、21b設(shè)于端口 Pa偵彳,端口 2la、20b設(shè)于端口 Pb側(cè)。另外,端口 20a、20b、2la、2Ib的開口形狀優(yōu)選為圓形,更優(yōu)選為與各連通孔19a、19b相同形狀且相同大小。在此,端口 20a和端口 20b之間設(shè)有將各端口 20a、20b間連通并暫時(shí)積蓄工作油的壓力的蓄壓油路20。此外,在端口 21a和端口 21b之間設(shè)有將各端口 21a、21b間連通并暫時(shí)積蓄工作油的壓力的蓄壓油路21。該蓄壓油路20、21也可以形成于閥箱6內(nèi),也可以形成于閥板13內(nèi)。而且,該蓄壓油路20、21只要是經(jīng)得住工作缸膛9內(nèi)所含的高壓側(cè)工作油的壓力的油路即可。此外,該蓄壓油路20、21只要能夠蓄壓即可,其長度可以較短,可以是最短距離的油路。此外,閥板13的各端口 Pa、Pb的工作缸塊8側(cè)開口的周向兩端部分別形成有切口23a、23b、22a、22b。各切口 23a、23b、22a、22b在工作缸膛9與端口 Pa、Pb脫離的情況下,具有向處于遠(yuǎn)離切口位置處的連通孔傳遞壓力的橋梁作用,在工作缸膛9與端口 Pa、Pb連通的情況下,具有緩和工作缸膛9壓力變化的作用。在此,參照圖7 圖13對向端口 Pb側(cè)提供高壓的工作油而使工作缸塊8右旋轉(zhuǎn)時(shí)的蓄壓油路20、21的蓄壓動作和從蓄壓油路20、21向工作缸膛的蓄壓回收動作進(jìn)行說明。圖7 圖12示出伴隨工作缸塊的右旋轉(zhuǎn)的各部的連通配置。此外,圖13是示出伴隨工作缸塊的右旋轉(zhuǎn)的各部的壓力變動的時(shí)間圖。首先,如圖7所示,將下止點(diǎn)設(shè)為0來設(shè)定右旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋 轉(zhuǎn)角度,如果工作缸膛9-1 9-7中的工作缸膛9-1的開口中心和下止點(diǎn)的角度變?yōu)?0 I,那么即便是工作缸膛內(nèi)的油被關(guān)在工作缸膛9-1與閥板13之間的關(guān)閉區(qū)域El,工作缸膛9-1和端口 22a也經(jīng)由端口 Pb的切口 22a維持連通。在此,連通孔9-la、9-lb為與工作缸膛9_1內(nèi)連通的孔。而且,該連通孔9-la、9_lb中的右旋轉(zhuǎn)方向的連通孔9-la與蓄壓油路的端口 20a連通。其結(jié)果,端口 Pb和蓄壓油路20經(jīng)由端口 Pb —切口 22a—工作缸膛9-1 —連通孔9_la—端口20a而連通,蓄壓油路20另一端的端口 20b被閉塞,因此端口 Pb的壓力積蓄在蓄壓油路20內(nèi)。即進(jìn)行蓄壓動作F11。通過該蓄壓動作F11,蓄壓油路20內(nèi)的壓力成為與端口 Pb相同的壓力。然后,如圖8所示,如果工作缸塊8進(jìn)一步右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 2,那么工作缸膛9-1處于關(guān)閉區(qū)域E1,但工作缸膛9-1的連通孔9-lb與蓄壓油路20的端口 21a連通。另一方面,蓄壓油路21的另一端的端口 21b被閉塞,因而處于高壓狀態(tài)的工作缸膛9-1內(nèi)的壓力經(jīng)由端口 21a積蓄到蓄壓油路21內(nèi)。即,進(jìn)行蓄壓動作F21。在此情況下,由于蓄壓油路21內(nèi)的壓力和工作缸膛9-1內(nèi)的壓力處于平衡狀態(tài),因而蓄壓油路21內(nèi)的升壓為工作缸膛9-1內(nèi)的壓力的大致1/2左右(參照圖13)。然后,如果工作缸膛9-1的開口中心的角度進(jìn)一步變?yōu)? 2a,那么工作缸膛9-1與端口 Pa的切口 23a連通,工作缸膛9-1內(nèi)的壓力變?yōu)榈蛪旱亩丝?Pa的壓力。然后,如圖9所示,如果工作缸塊8進(jìn)一步右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 3,那么工作缸膛9-1繼續(xù)與切口 23a連通,如上所述成為低壓的端口 Pa的壓力。另一方面,處于工作缸膛9-1旋轉(zhuǎn)后方位置的工作缸膛9-2的位于右旋轉(zhuǎn)方向上的連通孔9-2a與閥板13的高壓側(cè)即端口 Pb側(cè)的端口 21a連通,蓄壓油路21的另一端的端口 21b被閉塞,因而蓄壓油路21內(nèi)的壓力被端口 Pb的壓力進(jìn)一步加壓,被升壓至與端口 Pb相同的壓力,且維持該升壓狀態(tài)。即,進(jìn)行蓄壓動作F22。另外,在該角度0 3時(shí),位于先于工作缸膛9-5的工作缸膛9-4旋轉(zhuǎn)后方的連通孔9-4b與蓄壓油路20的端口 20b連通,另一端的端口 20a被閉塞,因而蓄壓油路20內(nèi)的壓力被加壓至端口 Pb內(nèi)的壓力,并維持端口 Pb內(nèi)的壓力。即,進(jìn)行蓄壓動作F12。這樣的話,蓄壓油路20、21內(nèi)的壓力分別在兩階段被加壓以積蓄壓力,并且工作缸膛9-1從高壓側(cè)的端口 Pb移向低壓側(cè)的端口 Pa時(shí)工作缸膛9-1內(nèi)的壓力在兩階段被減壓,從而不會產(chǎn)生急劇的壓力變化,因而能夠防止產(chǎn)生工作油的脈動。然后,積蓄在各蓄壓油路20、21內(nèi)的壓力用于工作缸膛9-5內(nèi)的壓力升壓,進(jìn)行蓄壓回收動作。
S卩,如圖10所示,如果工作缸塊8進(jìn)一步右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 4,那么工作缸膛9-5處于關(guān)閉區(qū)域E2,工作缸膛9-5的右旋轉(zhuǎn)方向的連通孔9_5a與蓄壓油路20的端口 20b連通,蓄壓油路20的另一端的端口 20a被閉塞,因而積蓄于蓄壓油路20的壓力經(jīng)由該連通孔9-5a提供到工作缸膛9-5內(nèi)并被升壓。即,進(jìn)行蓄壓回收動作R1。就此時(shí)的升壓來說,由于蓄壓油路20內(nèi)的壓力和工作缸膛9-5內(nèi)的壓力處于平衡狀態(tài),因而蓄壓油路20內(nèi)及工作缸膛9-5內(nèi)的壓力為蓄壓油路20內(nèi)積蓄的壓力的約1/2。然后,如圖11所示,如果工作缸塊8進(jìn)一步右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 5,那么位于工作缸膛9-5旋轉(zhuǎn)后方的連通孔9-5b與蓄壓油路21的端口 21b連通,蓄壓油路21的另一端的端口 21a被閉塞,因而積蓄于蓄壓油路21的壓力經(jīng)由該連通孔9_5b提供到工作缸膛9-5內(nèi)并被升壓。即,進(jìn)行蓄壓回收動作R2。就此時(shí)的升壓來說,由于蓄壓油路21內(nèi)的壓力和工作缸膛9-5內(nèi)的壓力處于平衡狀態(tài),因而蓄壓油路21內(nèi)及工作缸膛9-5內(nèi)的壓力為蓄壓油路21內(nèi)積蓄的壓力的約3/4。
而且,如圖12所示,如果工作缸塊8進(jìn)一步右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 6,那么工作缸膛9-5和高壓側(cè)端口 Pb的切口 22b連通,因而工作缸膛9-5內(nèi)的壓力被升壓至端口 Pb的壓力。然后,如果工作缸塊8右旋轉(zhuǎn),工作缸膛9-1的開口中心的角度變?yōu)? 7,那么參照圖12位于工作缸膛9-1旋轉(zhuǎn)后方的連通孔9-lb與蓄壓油路20的端口 20a連通,積蓄于蓄壓油路20的殘余壓力降低為低壓側(cè)的端口 Pa的壓力。另一方面,由于位于工作缸膛9-5旋轉(zhuǎn)后方的下一工作缸膛9-6的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的連通孔9-6a與端口21a連通,因而積蓄于蓄壓油路21的殘余壓力降低為低壓側(cè)的端口 Pa的壓力。這樣的話,伴隨工作缸膛9的旋轉(zhuǎn),蓄壓油路20的端口 20a和端口 20b相對于工作缸膛9的連通孔19a、19b排他性地連通,蓄壓油路21的端口 21a和端口 21b相對于工作缸膛9的連通孔19a、19b排他性地連通。而且,積蓄于蓄壓油路20、21的壓力用于工作缸膛9-5從低壓側(cè)的端口 Pa移向高壓側(cè)的端口 Pb時(shí)的兩階段的升壓(蓄壓回收動作)。由于使用與切口 20b的連通來升壓,因而實(shí)際上為三階段的升壓。如此通過對工作缸膛內(nèi)的壓力進(jìn)行階段式處理,不會產(chǎn)生急劇的壓力變化,因而能夠防止發(fā)生工作油的脈動。在該實(shí)施方式中,就使用蓄壓油路20、21進(jìn)行關(guān)閉區(qū)域E1、E2中的蓄壓動作F11、F12、F21、F22及蓄壓回收動作R1、R2的規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度而言,在此由于有七個(gè)工作缸膛9,因而每(360/7)度重復(fù)進(jìn)行上述的動作處理。另外,在上述的說明中,對工作缸塊8右旋轉(zhuǎn)的情況作了說明,但即便在將端口 Pa側(cè)設(shè)為高壓而進(jìn)行左旋轉(zhuǎn)的情況下也進(jìn)行完全相同的動作。在此情況下,使蓄壓油路20、21的各端口 20a、20b、21a、21b及各連通孔19a、19b相對于工作缸塊8的不同旋轉(zhuǎn)方向(右旋轉(zhuǎn)和左旋轉(zhuǎn))具有相同的配置關(guān)系。此外,在上述的實(shí)施方式中,為兩個(gè)蓄壓油路20、21交叉的結(jié)構(gòu)。S卩,蓄壓油路20的端口 20a配置于下止點(diǎn)側(cè)的端口 Pa側(cè),端口 20b配置于上止點(diǎn)側(cè)的端口 Pb側(cè),蓄壓油路21的端口 21a配置于下止點(diǎn)側(cè)的端口 Pb側(cè),端口 21b配置于上止點(diǎn)側(cè)的端口 Pa側(cè)。但是,兩個(gè)蓄壓油路20、21也可以不交叉而是并排配置。S卩,蓄壓油路20可以連接在端口 20a和21b之間,蓄壓油路21可以連接在端口 21a和端口 20b之間。在此情況下,圖13所示角度9 4以后的蓄壓油路20、21的動作相反,但對工作缸膛9-1、9-5的升壓、減壓動作相同。另外,上述的工作缸塊8的各連通孔19a、19b及閥板13的端口 20a、20b、21a、21b設(shè)于工作缸膛9相對于閥板13的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外的外周側(cè),但不限于此,也可以設(shè)于工作缸膛9的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外的內(nèi)周側(cè)。S卩,只要各連通孔19a、19b及端口 20a、20b、21a、21b設(shè)于工作缸膛9的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外即可。此外,在上述實(shí)施方式中,端口 20a、20b和端口 2la、2Ib分別配置在相對于旋轉(zhuǎn)中心呈點(diǎn)對稱的位置,以能夠應(yīng)對不同的旋轉(zhuǎn)方向,但并不限于此,例如在工作缸膛9為偶數(shù)并使工作缸塊8單方向旋轉(zhuǎn)的情況下,只要將一對端口 21a、21b設(shè)于偏離旋轉(zhuǎn)方向的位置并調(diào)整與連通孔19a、19b的連通定時(shí)即可。另外,在上述實(shí)施方式中列舉斜軸式液壓馬達(dá)作為例子進(jìn)行了說明,但并不限于此,也可以適用于斜板式液壓馬達(dá)。此外,并不限于液壓馬達(dá),也可以適用于液壓泵。此外,也可以適用于容量可變式液壓泵/馬達(dá)。
符號說明I 殼體2 4軸承5輸出軸6 閥箱7中心軸7a 壓簧8工作缸塊9、9-1 9-7工作缸膛10 活塞11 球部12驅(qū)動盤13 閥板19a、19b 連通孔20、21蓄壓油路20a、20b、21a、21b、PA、PB、Pa、Pb 端口22a、22b、23a、23b 切口F11、F12、F21、F22 蓄壓動作Rl、R2蓄壓回收動作
權(quán)利要求
1.一種液壓泵/馬達(dá),為軸向式液壓泵/馬達(dá),在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油, 所述液壓泵/馬達(dá)的特征在于, 具備兩個(gè)蓄壓油路,所述兩個(gè)蓄壓油路通過將設(shè)置于所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的所述閥板上的兩個(gè)一對端口中的所述工作缸塊的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,并且將該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,由此向這兩個(gè)連接的油路積蓄壓力, 所述工作缸塊的每個(gè)工作缸膛具有兩個(gè)連通孔,所述連通孔與各工作缸膛內(nèi)連通,隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動,所述連通孔的開口部在所述各端口上滑動并能夠與各端口連通, 排他性地進(jìn)行各蓄壓油路的各端口和所述連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔進(jìn)行將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路的蓄壓動作和將積蓄于該蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)的蓄壓回收動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 使用相鄰的工作缸膛的連通孔進(jìn)行所述蓄壓動作和/或所述蓄壓回收動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 所述蓄壓動作和/或所述蓄壓回收動作在所述工作缸膛處于關(guān)閉區(qū)域時(shí)進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 將高壓側(cè)端口、所述工作缸膛和所述蓄壓油路同時(shí)連通來進(jìn)行所述蓄壓動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 所述蓄壓油路的各端口及所述工作缸膛的各連通孔相對于所述工作缸塊的不同轉(zhuǎn)動方向具有相同的配置關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 所述兩個(gè)連通孔之間的圓弧長度大于所述一對端口之間的圓弧長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵/馬達(dá),其特征在于, 所述工作缸膛為奇數(shù),所述一對端口相對于旋轉(zhuǎn)中心呈點(diǎn)對稱配置。
8.一種液壓泵/馬達(dá),為軸向式液壓泵/馬達(dá),在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油, 所述液壓泵/馬達(dá)的特征在于, 所述閥板具備 第一端口,其處于所述吸排端口之間的下止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)下止點(diǎn)前且即將與所述吸排端口脫離之前與該工作缸膛連通的位置; 第二端口,其處于所述吸排端口之間的下止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)下止點(diǎn)后且即將與所述吸排端口連通之前與該工作缸膛連通并和與該工作缸膛相鄰的后一工作缸膛連通的位置,且所述第二端口與所述第一端口位于同一圓周上; 第三端口,其處于所述吸排端口之間的上止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)上止點(diǎn)前且即將與所述吸排端口脫離之前與該工作缸膛連通的位置,且所述第三端口與所述第一端口位于同一圓周上;以及 第四端口,其處于所述吸排端口之間的上止點(diǎn)側(cè)的關(guān)閉區(qū)域中的所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外,并設(shè)于在所述工作缸膛到達(dá)上止點(diǎn)后且即將與所述吸排端口連通之前與該工作缸膛連通并和與該工作缸膛相鄰的后一工作缸膛連通的位置,且所述第四端口與所述第一端口位于同一圓周上, 所述工作缸塊在每個(gè)工作缸膛設(shè)有兩個(gè)連通孔,所述兩個(gè)連通孔與該工作缸膛內(nèi)連通,所述兩個(gè)連通孔的所述閥板側(cè)的開口與所述第一端口至第四端口位于同一圓周上,且該開口之間的圓弧長度大于所述第一端口和第二端口之間以及所述第三端口和第四端口之間的圓弧長度, 所述液壓泵/馬達(dá)具備連通所述第一端口和所述第三端口的第一蓄壓油路和連通所述第二端口和所述第四端口的第二蓄壓油路。
9.一種液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法,為軸向式液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法,在該軸向式液壓泵/馬達(dá)中,形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸塊相對于具有吸排端口的閥板滑動,通過各工作缸膛內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn),或者通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)而從所述吸排端口噴出工作油, 所述液壓泵/馬達(dá)的脈動防止方法的特征在于,包括 蓄壓動作步驟,其排他性地進(jìn)行兩個(gè)蓄壓油路的各端口和兩個(gè)連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路,其中,所述兩個(gè)蓄壓油路通過將設(shè)置于所述工作缸膛的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的所述閥板上的兩個(gè)一對端口中的所述工作缸塊的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,并且將該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的上止點(diǎn)側(cè)端口和該旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的下止點(diǎn)側(cè)端口連接,由此向這兩個(gè)連接的油路積蓄壓力,并且,每個(gè)工作缸膛設(shè)有所述兩個(gè)連通孔,所述兩個(gè)連通孔與各工作缸膛內(nèi)連通,隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動,所述兩個(gè)連通孔的開口部在所述各端口上滑動并能夠與各端口連通;以及 蓄壓回收步驟,其將積蓄于所述蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)。
全文摘要
具備將設(shè)置于工作缸膛(9-1~9-7)的滑動旋轉(zhuǎn)軌跡區(qū)域外且上止點(diǎn)側(cè)和下止點(diǎn)側(cè)的閥板上的一對端口(20a、20b)及一對端口(21a、21b)間連接并積蓄壓力的兩個(gè)蓄壓油路(20、21),工作缸塊的每個(gè)工作缸膛具有與各工作缸膛內(nèi)連通并隨著該工作缸塊的轉(zhuǎn)動而開口部在所述各端口上滑動以能夠與各端口連通的兩個(gè)連通孔(9-1a、9-1b),排他性地進(jìn)行各蓄壓油路(20、21)的各端口和所述連通孔的連通,經(jīng)由該連通孔進(jìn)行將一個(gè)工作缸膛內(nèi)的壓力分兩階段積蓄到各蓄壓油路的蓄壓動作和將積蓄于該蓄壓油路的壓力分兩階段回收到一個(gè)所述工作缸膛內(nèi)的蓄壓回收動作。由此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可以抑制脈動的液壓泵/馬達(dá)及液壓泵/馬達(dá)的脈動抑制方法。
文檔編號F04B1/24GK102812244SQ201180014470
公開日2012年12月5日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者宮田孝弘, 丸田和弘 申請人:株式會社小松制作所