斜盤位置傳感器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定可樞轉(zhuǎn)地附接至可變排量液壓泵的斜盤的實(shí)際斜盤角的傳感器裝置，涉及用于確定可樞轉(zhuǎn)地附接至可變排量液壓泵的斜盤的實(shí)際斜盤角的測(cè)量方法，涉及用于控制可變排量液壓泵的控制柱塞的致動(dòng)的控制器，以及涉及可變排量液壓泵。
【背景技術(shù)】
[0002]可變排量液壓泵比如可變排量軸向柱塞泵廣泛應(yīng)用在液壓系統(tǒng)中，用于為各種應(yīng)用場(chǎng)合提供加壓的液壓流體。例如，液壓土方和工程機(jī)械如挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)等嚴(yán)重依賴液壓系統(tǒng)進(jìn)行工作，因此常采用可變排量液壓泵來提供所需加壓流體。這些泵由機(jī)械軸例如發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且通過控制可樞轉(zhuǎn)地安裝至泵的斜盤的角度來調(diào)節(jié)排出流率，從而調(diào)節(jié)壓力。然而，泵的運(yùn)行面臨著負(fù)載需求的變化所導(dǎo)致的壓力和輸出流量的變化。人們希望以不變的方式維持泵的排出流率，以使液壓系統(tǒng)的運(yùn)行表現(xiàn)良好并可預(yù)測(cè)。因此，有人嘗試設(shè)立控制程序，其包括用感測(cè)斜盤旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)傳感器來感測(cè)斜盤位置的步驟，該旋轉(zhuǎn)角度與泵行程有關(guān)，因而與排出流率有關(guān)。
[0003]美國專利號(hào)6，623，247 B2中公開了一種用于控制可變排量液壓泵的方法和設(shè)備，該泵具有可樞轉(zhuǎn)地附接至泵的斜盤。所述方法和設(shè)備包括:確定作為泵功率極限的函數(shù)的理想斜盤角；確定實(shí)際斜盤角；確定泵的排出壓力值；使伺服滑閥運(yùn)動(dòng)至作為理想斜盤角、實(shí)際斜盤角和排出壓力的函數(shù)的理想位置；以及響應(yīng)性地使斜盤運(yùn)動(dòng)至理想斜盤角位置。用于確定實(shí)際斜盤角的裝置被配置成使用斜盤角傳感器例如旋轉(zhuǎn)變壓器或應(yīng)變計(jì)來確定斜盤角。
[0004]控制環(huán)路包括通過控制器致動(dòng)的比例閥，比例閥驅(qū)動(dòng)控制柱塞，控制柱塞通過定位件轉(zhuǎn)動(dòng)斜盤并最終感測(cè)出斜盤的旋轉(zhuǎn)角度，以此作為饋送至控制器的反饋信號(hào)，這種控制環(huán)路帶來了問題，因?yàn)榭刂骗h(huán)路中的間隙數(shù)量會(huì)導(dǎo)致控制程序的運(yùn)行不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種更穩(wěn)定的對(duì)可變排量液壓泵的控制。
[0006]所述目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的傳感器裝置和測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選和有利的實(shí)施例參照從屬權(quán)利要求。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，用于確定可樞轉(zhuǎn)地附接至可變排量液壓泵的斜盤的實(shí)際斜盤角的傳感器裝置包括可操作以控制斜盤相對(duì)于泵的角度的控制柱塞、布置在控制柱塞上的位置標(biāo)記和沿控制柱塞布置用于檢測(cè)位置標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)的傳感器。通過使用這種傳感器裝置，控制環(huán)路中的所有間隙均有利地得到消除。與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相比，這允許形成更穩(wěn)定的泵控制。
[0008]根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，傳感器配置成以非接觸方式檢測(cè)位置標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)。非接觸式傳感器裝置有利地提供了完全無磨損的設(shè)計(jì)。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選地，傳感器布置成與控制柱塞的運(yùn)動(dòng)方向大體平行或同軸。特別地，傳感器是線性磁致伸縮位置傳感器，位置標(biāo)記是磁體。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，用于確定可樞轉(zhuǎn)地附接至可變排量液壓泵的斜盤的實(shí)際斜盤角的測(cè)量方法，其中控制柱塞可操作以控制斜盤相對(duì)于泵的角度，該方法包括通過沿控制柱塞布置的傳感器檢測(cè)布置在控制柱塞上的位置標(biāo)記的位置的步驟，以及根據(jù)位置標(biāo)記相對(duì)于傳感器的移位來確定控制柱塞的直線位移的步驟。特別地，斜盤的實(shí)際斜盤角根據(jù)控制柱塞的直線位移確定。優(yōu)選地，使用根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置。
[0011]本發(fā)明的另一目的涉及用于控制可變排量液壓泵的控制柱塞之致動(dòng)的控制器，控制柱塞可操作以控制斜盤相對(duì)于泵的角度，其中實(shí)際斜盤角利用根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置和/或通過根據(jù)本發(fā)明的方法確定。優(yōu)選地，控制柱塞通過比例閥被致動(dòng)。
[0012]本發(fā)明的又一目的涉及可變排量液壓泵，其中控制柱塞可操作以控制斜盤相對(duì)于泵的角度，包括根據(jù)本發(fā)明的控制器。
[0013]更多優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)將從根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中得到顯現(xiàn)，該實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行描述。
【附圖說明】
[0014]附圖中:
[0015]圖1示出具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)傳感器的可變排量液壓泵的剖視圖；
[0016]圖2示出具有根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置實(shí)施例的可變排量液壓泵的剖視圖；
[0017]圖3詳細(xì)示出傳感器裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見附圖，圖1中繪出具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)傳感器S的可變排量液壓泵10的X-Y平面剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置將參照?qǐng)D2進(jìn)行描述，其中以Y-Z平面剖視圖繪出相同的可變排量液壓泵10。以下描述涉及根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備二者。
[0019]特別參見圖1和圖2，可變排量液壓泵10 (以下也稱泵10)優(yōu)選是軸向柱塞式斜盤液壓泵10，其具有多個(gè)柱塞11，例如七個(gè)或九個(gè)，位于缸體8內(nèi)的圓形陣列中。優(yōu)選地，柱塞11圍繞布置在缸體8縱向中心軸線上的軸6以相等間距隔開。缸體8通過缸體彈簧14緊壓在閥板20上。閥板包括流入口 24和排出口 26。每個(gè)柱塞11均連接至滑塊12，優(yōu)選通過球窩接頭23連接。每個(gè)滑塊12均保持接觸斜盤I。斜盤I被可傾斜地安裝至泵10，傾角能以受控方式調(diào)節(jié)。繼續(xù)參見圖1和圖2，示出泵10的運(yùn)行。缸體8以恒定角速度旋轉(zhuǎn)。借此，每個(gè)柱塞11均周期性地經(jīng)過閥板20的流入口和排出口 24、26中的每個(gè)。斜盤I的傾角導(dǎo)致柱塞11發(fā)生進(jìn)出缸體8的振蕩位移，從而將液壓流體抽進(jìn)作為低壓口的流入口 24并將液壓流體從作為高壓口的排出口 26中抽出。在優(yōu)選實(shí)施例中，斜盤I的傾角關(guān)于在X方向上斜盤樞轉(zhuǎn)軸線傾斜，并由控制柱塞2控制?？刂浦?操作以增大斜盤I的傾角，從而增大泵10的行程。泵10將加壓的液壓流體供送至閥板20的排出口 26。
[0020]現(xiàn)在參見圖1，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，用于確定實(shí)際斜盤角的裝置被配置成確定斜盤I的角度。圖1中，用于確定實(shí)際斜盤角的裝置包括斜盤角傳感器S，該傳感器在所示實(shí)例中是連接至斜盤I的旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0021]現(xiàn)在參照?qǐng)D2描述根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置。傳感器裝置包括可操作以控制斜盤I相對(duì)于泵10的角度的控制柱塞2、布置在控制柱塞2上的位置標(biāo)記3以及沿控制柱塞2布置用于檢測(cè)位置標(biāo)記3運(yùn)動(dòng)的傳感器4。在所示實(shí)施例中，傳感器4平行于控制柱塞2的中心軸線定位。替代地，傳感器4可在控制柱塞2的內(nèi)部同軸布置。通過采用這種傳感器裝置，控制環(huán)路中的所有間隙均有利地得到消除。與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相