[發明專利]斜盤定位輔助機構

無效

• 申請號: 02103444.3
• 申請日: 2002-02-04
• 公開（公告）號: CN1369650A
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發明（設計）人: 克里G·格林杰;丹尼斯M·格林;杰夫L·赫林;理查德L·奧托
• 申請（專利權）人: 沙厄－丹福絲股份有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 任永武

(1)技術領域

本發明涉及液壓領域。更具體地說，本發明涉及一種使諸如泵或馬達的液壓設備的斜盤定位所需的力的″無伺服″輔助機構。

一般來說，所述機構可用于減少軸向活塞泵和馬達中斜盤定位所需的力和能量水平。所述機構特別適用于這樣的應用，其中操作者的″感覺″很重要，操作者能夠在減少的力的水平上感覺到運載工具的反饋。所述機構提供了一種改變或調節斜盤凈力矩的動態或可變的方法。

(2)背景技術

液壓傳動已在滑軌導向式裝載機(skid?steer?loader)中應用了若干年。在液壓推動滑軌導向式裝載機的早期，機械相對較小，因此操作者能夠用手直接控制斜盤的位置，以及通過機械臂用最小的力和疲勞控制液壓設備最終位移。近年來由于機器趨于大型化，為了使操作者在長時間操縱機器不引起疲勞，動力已增至很大。為了克服操作者疲勞問題，人們開發了伺服控制傳動，但當操作者試圖控制機器位移或斜盤的位置時會感到機器″不連貫″。伺服控制裝置需要附加的動力并響應能力降低，特別是當需要最快響應，例如當機器近空檔、低移位或緩動時。

在軸向活塞泵和馬達中，用于變位的各種傾動式斜盤裝置是已知的。在一種裝置中，斜盤具有相對的圓柱形耳軸，其轉動地安裝或軸頸支承在泵或馬達外殼上。多個活塞滑動地安裝在相應的活塞腔或室中，這些腔或室以圓形排列在由支承彈簧向傾動式斜盤推動的可轉動的汽缸體中。閥板結合在汽缸體遠離斜盤的端部。當汽缸體轉動時，轉動地與活塞連接的滑塊與斜盤的跑合面嚙合。如果斜盤的跑合面與活塞的縱軸垂直，活塞不會在汽缸體中往復運動且液壓設備不會排出或消耗液體。一個潤滑油孔典型地沿活塞和滑塊縱向延伸，以致于活塞腔或室的油可以到達斜盤的滑塊的跑合面。

當斜盤受力離開垂直方向傾斜時，由于活塞相對于斜面以環形被驅動，活塞在活塞腔中作往復運動。這種往復運動意味著在斜盤的某個區域的活塞室處于高壓下，而在斜盤相反區域的活塞室處于低壓下。汽缸體中的每個活塞腔或室具有一″壓力分布圖″，其與汽缸體轉動相關。壓力乘以面積即為力，力在斜盤上產生力矩。為了移動或維持斜盤傾斜至給定的角度，必須在斜盤上保持大小相等、方向相反的力矩。這可以手動實現，操作者通過向與斜盤連接的桿上施加力或柄上施加力矩，或通過常規的伺服機構。如果使用了伺服機構，操作者通常會失去″感覺″。

一種在液壓設備中細調或改變斜盤力矩的常用方法是靜力學方法，其解決方法是：設計一種具有特定的固定孔結構的特殊閥板，以獲得所要求的斜盤力矩。閥板是一種大體上平的碟狀圓環件，其在相鄰轉動的汽缸體(它對著斜盤)后表面的液壓設備的端蓋上固定旋轉。常規的閥板典型地具有在中軸的相對兩側面形成的一彎曲入口和一彎曲出口。這些口位于沿著與汽缸體內的活塞腔的節圓一般成一行的圓弧上。因此，當活塞相對閥板隨汽缸體轉動時，入口和出口通常與往復式活塞的環形通路對準。在往復式活塞改變往復運動方向或由高壓向低壓過渡(反之亦然)的區域或段中，入口和出口隔開一角度。往復式活塞的上死點(TDC)和下死點(BDC)通常對應于這些過渡區。閥板的入口孔和出口孔的間距在一定程度上取決于轉動的汽缸體件中活塞的數目。一些現有的閥板在入口處和/或出口處(即在過渡區)使用了特殊形狀的切口，例如″鼠尾″或″魚尾″，以改變斜盤的力矩。Moon等人(美國專利第3,585,900號)揭示了利用閥板魚尾在軸向活塞液壓設備中改變斜盤力矩的基礎。美國專利第4,550,645號揭示了魚尾和閥板的一些附加的幾何構造。不幸的是，為滿足不同使用者對斜盤力矩的要求，需要許多不同的閥板。因此，許多閥板的設計激增，而生產充分選擇的閥板并儲于倉庫中的成本是昂貴的。此外，如果需要改變斜盤的力矩，使用者必須實際地拆開設備并變換閥板。最后，一旦具體的閥板被選定及裝上，閥板的構造基本上就固定了。在某些操作條件下(包括但不限于速度、壓力和位移)，閥板的構造對設備的斜盤力矩、性能和可操縱性可能具有有益的效果，但在設備的正常操作范圍內的其它條件下，同樣的閥板構造可能具有有害的效果。基于選擇的閥板，閥板的幾何尺寸是固定的，因此使用者必須接受這樣的折衷。往往需要仔細和費心的優化分析以確定最佳的閥板設計。

因此，人們需要動態的而不是靜態的裝置和方法來改變閥板力矩。人們也需要一種不必改變閥板設計或使閥板數量增加的改變斜盤力矩的裝置和方法。

(3)發明內容

因此，本發明的主要目的是提供一種改變液壓設備斜盤力矩的動態裝置和方法。

本發明的另一目的是提供一種在液壓設備操作條件的正常操作范圍內改變斜盤力矩的可變的裝置。