專利名稱：可調節(jié)靜壓徑向活塞式機械的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及一種如權利要求1所述的具有可調節(jié)活塞環(huán)的靜壓徑向活塞式機械。
此種類型的機械一般是為人們所熟知的，它可被用到多種液壓應用領域，應用該種類型的機械，可減少對調節(jié)閥和/或膨脹閥的耗費。此種類型的徑向活塞式機械的主要優(yōu)點為結構簡單、微損耗以及快速及精確的電氣可控性。為了實現對該機械的控制，在該機械的殼體內設置一加壓的調節(jié)活塞，該調節(jié)活塞設在活塞環(huán)的外部范圍并沿其調節(jié)方向作用在活塞環(huán)上，一與該機械的供油量成比例的偏心度作為調節(jié)參數而被一感應式行程傳感器測量。該實測值通過一可調放大器與一給定值相比較并對活塞環(huán)的位置進行調節(jié)。這在某些情況下并不是令人滿意的，因為該感應式行程傳感器只能被設置在該調節(jié)活塞的延長方向上，因此該機械本來已經較大的尺寸又被進一步擴大。另外由于該行程傳感器是作為附加部件被設置的，因此增加了機械的制造成本。
此外，文件DE3513736A1中介紹了一種具有用于測量旋轉設置的偏心環(huán)的偏心度的測量裝置的靜壓徑向活塞式機械。一液壓活塞桿用于傳送一依賴于偏心環(huán)的偏心度的主動推桿的偏移，該主動推桿支承于該偏心環(huán)的內側、一被動推桿上。該測量裝置具有一線圈鐵心，該線圈鐵心相應于偏心環(huán)的現有的偏心度而插入一測量線圈中，并在測量線圈中產生一測量信號。該測量裝置具有多個零件，并要求較高的用于實現液壓耦合的花費；另外，在旋轉的機械主軸內必然會產生信號下降。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明的具有獨立權利要求中所述特征的電氣液壓可調節(jié)機械的優(yōu)點如下，即所使用的測量裝置成本較低，且整合在該機械的現有構件中，或者確切地說，將機械現有的構件用作量值發(fā)送器，因此，既不增加整個機械的結構體積，也不增加機械的制造成本。
其優(yōu)點還在于，該測量裝置產生一數字的測量信號，該測量信號不僅被用于確定活塞環(huán)的偏心度，而且被用于測量馬達的轉速，也可能被用于其它功能，如被用作對該機械的噪聲遏制。
值得一提的是，掃描間隔根據使用情況的需求，在一定的范圍內是可以變化的，作為量值發(fā)送器的滑座的數目也是可以變化的。當全部的滑座被用作量值發(fā)送器時，可以實現一最小的掃描間隔。另外，令人滿意的是，該測量裝置的工作方式為不接觸工作方式，因此該測量裝置既不受到摩擦也不受到磨損，只需較少的維修保養(yǎng)而具有較長的使用壽命。
本發(fā)明的其它具優(yōu)點的布置由從屬權利要求和實施例中給出。
附圖本發(fā)明的一個實施例在附圖中示出，并在后面的實施例描述中被詳細說明。


圖1為一簡要示出的徑向活塞式機械的截面圖，圖2為在量值傳感器中產生的信號，隨時間或轉子旋轉角的變化過程示意圖。
實施例描述圖1所示為一徑向活塞式機械10，其殼體11由一圖中沒有示出的蓋體封閉。在該殼體11中形成一向外伸展的、實際上為圓柱形的空間12，在該空間12中心設有一位置固定于殼體11中的分流軸13。在該分流軸13的一部分與一轉子14接觸，在該轉子14中形成有多個呈放射狀設置的圓柱形的孔15，在該孔15中導引有工作活塞16，該工作活塞16鉸接于一滑座17上，該滑座17借助一沒有詳細示出的支承環(huán)可移動地配合在一圓柱形的活塞環(huán)18上，該活塞環(huán)18的內側面上形成有用于與該滑座17可滑動的配合的滑動面。該活塞環(huán)18的位置由作為調節(jié)裝置的兩個設于殼體11內的液壓調節(jié)活塞22、23固定，該兩調節(jié)活塞22、23沿該活塞環(huán)18的直徑對設并形成一調節(jié)方向。該活塞環(huán)18的位置是位于該空間12的內部，且可沿著調節(jié)活塞22和23所確定的方向移動。平行于該調節(jié)方向、該活塞環(huán)18的一部分24和殼體11的一部分25的外表面配合，用于導引該活塞環(huán)18在該調整方向上的移動，并同時起到防止該活塞環(huán)18轉動的作用。在分流軸13內，在轉子14的高度范圍內形成在圖1中看不出來的閥孔口，該閥孔口通過同樣設置于分流軸13中的縱向通道26和裂縫與在殼體11中沿徑向朝外設置的通道相連。該通道26表現為進流通道和排流通道，并將液壓介質輸送入機械10內并在壓力下再從機械10中排出。轉子14在分流軸13上的角度位置是這樣被設置的，即位于分流軸13內的閥孔口之間的轉臂位于一范圍內，在該范圍內工作活塞16處于其死點位置。該轉子14通過一沒有示出的、安置于蓋體上的主軸上的接合器而處于可旋轉狀態(tài)。
如圖1所示，該徑向活塞式機械10具有一測量用作調節(jié)機構的活塞環(huán)18的偏心度20的測量裝置，該測量裝置具有一位于活塞環(huán)18內的量值傳感器27及多個量值發(fā)送器。工作活塞16的滑座17被作為該量值發(fā)送器。從該量值傳感器中輸出的信號被輸送到一電子處理裝置28中。
該可調節(jié)的徑向活塞式機械10的工作方式在下面說明，其中假設大家都已經知道其與液壓調節(jié)裝置相聯系的基本的功能了。
圖1所示的徑向活塞式機械10通過該調節(jié)裝置使活塞環(huán)18處于調節(jié)方向的最左邊，在活塞環(huán)18和轉子14之間產生一偏心度20。開始時提到的滑座17在活塞環(huán)18上的鉸接、該活塞環(huán)18相對于轉子14的偏心位置、以及該滑座17鉸接于位于轉子14內的工作活塞16上，迫使工作活塞16在轉子14旋轉運動時產生徑向的往復運動。作為該往復運動的結果，再結合在徑向活塞式機械10中各部件的運動關系，使兩個相繼的滑座之間的距離發(fā)生變化。
相對于機械中性位置時(活塞環(huán)偏心度＝0)滑座17間的距離的這種距離變化與該活塞環(huán)18的偏心度20是成比例的，因此便可以實現對偏心度20的測量。
在活塞環(huán)18的調節(jié)機構22和23的調節(jié)方向上，上述滑座17之間距離具有一極限值，因此，當量值傳感器27設置于如圖1中所述位置時，可實現對該偏心度20的精確的、具優(yōu)點的測量。
在測量中，在滑座17的作用下，產生一電壓信號。例如當滑座17的前棱17.1沿其旋轉方向到達量值傳感器27時，便產生一信號上升沿32及一具有高電位33的信號過程30，該過程30一直維持到滑座17的后棱17.2沿其旋轉方向滑過量值傳感器27為止。然后，該信號過程30產生一下降沿35，該電壓信號回復到初始電位34，在下一滑座的前棱17.3到達量值傳感器27以前，該電壓信號保持在該低電位34，之后再重新產生一信號上升沿32。
在相繼的信號過程中，上升沿和下降沿之間的時間間隔36是直接測量滑座之間距離的尺度，如前面已經提到的，該距離與活塞環(huán)18的偏心度20成比例。
當活塞環(huán)18從圖1所示的位置向其中性位置運動時，便會在量值傳感器27中產生一如圖2所示的信號過程31(如虛線所示)。兩個相繼的滑座17之間的距離的減小，在信號中便會反映為信號的下降沿和上升沿之間的時間間隔38的減小。
現在，信號過程30或31被輸送到一電子處理裝置28進一步處理，在該信號過程中的下降沿35處，一計數器開始高頻計數，當上升沿32出現時，該計數器停止計數，該計數頻率應該被一次調準，以使計數結果與偏心度20相一致。在整個活塞環(huán)18的調節(jié)范圍內，活塞環(huán)18的偏心度20總是可以被計算出的。
轉子14的轉速可以通過將兩個電壓上升沿32之間的時間間隔42在該電子處理裝置28中測出，該時間間隔42與馬達轉速成反比。通過兩個測量值，即轉速和偏心度，可測量出機械的體積流量。
對于此種測量裝置，其兩個信號之間的掃描間隔不僅取決于馬達轉速，而且取決于被用作測量值發(fā)送器的馬達的滑座17的數目。在通常1500轉/分鐘的工業(yè)轉速和7個具有滑座的工作活塞情況下，該掃描間隔大約為5.7毫秒，該掃描間隔對于大多數使用場合是足夠的。
顯然，在沒有偏離本發(fā)明的思想的前提下，對本發(fā)明實施例的改變是可能的。因此，可有不同種方法適用于該測量裝置與被測量的滑座不接觸的工作方式，其中尤其具有優(yōu)點的是感應、光電或磁的方法。
權利要求
1.一種可調節(jié)靜壓徑向活塞式機械(10)，包含一殼體(11)，在該殼體(11)內，一轉子(14)可旋轉地設置于一分流軸(13)上，該轉子(14)與一主軸共同作用并使設于沿徑向設置的孔(15)內的工作活塞(16)運動，在該工作活塞(16)的伸出于該孔(15)的端部，設有一與該工作活塞(16)鉸接的滑座(17)，該滑座(17)支承于一活塞環(huán)(18)的內側，該活塞環(huán)(18)通過一裝置相對于轉子(14)可調節(jié)地偏心設置，且通過至少一調節(jié)活塞(22)來調節(jié)所述偏心度，該調節(jié)活塞(22)位于該活塞環(huán)(18)的外部，并沿其調整方向起作用，該機械(10)還包括一測量該活塞環(huán)偏心度的裝置，其特征在于，該裝置具有一測量裝置及一與其共同起作用的電子處理裝置(28)，該活塞環(huán)的偏心度(20)由兩相繼的滑座(17)之間的距離推導出。
2.如權利要求1所述的徑向活塞式機械(10)，其特征在于，該測量裝置具有一設置在活塞環(huán)(18)內的量值傳感器(27)，該量值傳感器(27)尤其限定于該活塞環(huán)(18)的內部。
3.如權利要求1或2之一所述的徑向活塞式機械(10)，其特征在于，該測量裝置至少利用兩個在旋轉方向上相繼設置的、用作量值發(fā)送器的滑座(17)。
4.如權利要求1、2、3之一或多個所述的徑向活塞式機械(10)，其特征在于，該量值傳感器(27)設置于該活塞環(huán)(18)的一范圍內，在該范圍內兩個相繼滑過的滑座(17)之間的距離具有一極限值，而且該量值傳感器共軸于由該調節(jié)活塞(22、23)確定的方向而設置。
5.如權利要求1至4之一所述的徑向活塞式機械(10)，其特征在于，該測量裝置按照一與被測物體不接觸的工作方式工作。
6.如權利要求1至5之一或多個所述的徑向活塞式機械(10)，其特征在于，該活塞環(huán)(18)被防止旋轉地設置在殼體(11)內，為此在該活塞環(huán)(18)和殼體(11)上分別形成一滑動面(24、25)，該滑動面(24、25)平行于該調節(jié)方向。
全文摘要
一種靜壓徑向活塞式機械10，一整合在其活塞環(huán)18上的裝置被用來測量該活塞環(huán)18與轉子14之間的偏心度20。活塞環(huán)18的偏心位置，旋轉的轉子14，以及該滑座17鉸接于該活塞環(huán)18上，導致工作活塞16沿徑向方向的往復運動。該往復運動和該徑向活塞式機械10的運動關系導致兩個相繼的滑座17之間的距離發(fā)生變化。該距離的變化與該活塞環(huán)18的偏心度20成比例并因此被一測量裝置測量。該裝置具有一整合在該活塞環(huán)18內的量值傳感器27，當該作為量值發(fā)送器的滑座17從其上經過時，該量值傳感器27產生一增大的電壓信號，該信號過程被輸送到一電子測量裝置28中，并因此測量出偏心度、轉速及其他的參數。
文檔編號F04B1/04GK1145658SQ96190007
公開日1997年3月19日 申請日期1996年2月24日 優(yōu)先權日1995年4月13日
發(fā)明者福卡馬·洛伊特 申請人:羅伯特·博施有限公司