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CN101815888B - 液压活塞式发动机的行程容积的调整装置 - Google Patents

液压活塞式发动机的行程容积的调整装置 Download PDF

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CN101815888B CN2008801098688A CN200880109868A CN101815888B CN 101815888 B CN101815888 B CN 101815888B CN 2008801098688 A CN2008801098688 A CN 2008801098688A CN 200880109868 A CN200880109868 A CN 200880109868A CN 101815888 B CN101815888 B CN 101815888B
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Abstract

本发明涉及一种调整装置，其用于调整斜轴结构方式的第一活塞式发动机(1)和斜轴结构方式的第二活塞式发动机(2)的行程容积，调整装置具有一个共用部件(4)，通过其可以调整行程容积，且调整装置具有阀门(12)，该阀门在超过工作管道(3)内最大压力水平时换向，使得共用部件(4)将行程容积向更小的功率消耗的方向上换向。

Description

液压活塞式发动机的行程容积的调整装置
技术领域
本发明涉及一种液压活塞式发动机的行程容积的调整装置。
背景技术
液压活塞式发动机例如在静压-机械的功率分流变速器上用于液压功率支流，以便无级改变变速器的速比。为此液压活塞式发动机需要调整装置，借助该装置可以调整活塞式发动机的行程容积。
DE 42 06 023 A1公开了一种具有液压活塞式发动机和调整装置的无级静压-机械的功率分流变速器，借助该调整装置可以无级调整活塞式发动机。调整装置包括控制机构，借助其可以控制活塞式发动机。为防止系统过载，调整装置具有高压限压阀，借助其可以限制最大压力。在激活高压限压阀的情况下，能量换向成必须通过散热器排出的热量。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种液压活塞式发动机的行程容积的调整装置，该装置结构简单并防止系统过热。
该目的利用一种调整装置得以实现。调整装置具有第一和第二活塞式发动机，其中，活塞式发动机以斜轴结构方式构成。斜轴结构方式的活塞式发动机的特征在于效率非常高。两个活塞式发动机彼此相邻设置并具有一个共用部件，所谓的支架，借助该共同部件可以共同调整两个活塞式发动机的行程容积。活塞式发动机具有工作管道，两个活塞式发动机通过工作管道相互连接。由此活塞式发动机形成所谓的闭环。用于调整活塞式发动机的行程容积的共用部件这样设置，在共用部件的第一位置上，使第一液压活塞式发动机调整到小的行程容积或者没有行程容积且第二液压活塞式发动机调整到大的行程容积或者最大行程容积。第一活塞式发动机例如作为泵工作并向在这种工作状态下作为马达工作的第二活塞式发动机输送压力介质。在其他工作状态下，第二活塞式发动机作为泵工作且第一活塞式发动机作为马达工作。如果将共用部件从其第一位置向第二位置的方向上调整，那么第一活塞式发动机(例如泵)的行程容积加大，而第二活塞式发动机(例如马达)的行程容积同时变小。在共用部件第二位置上工作时，第一活塞式发动机具有其最大的行程容积并在作为泵工作时因此输送最大的体积流量，而第二活塞式发动机则具有其最小的行程容积并因此在作为马达工作时产生高从动转速。共用部件可以通过用于调整的机构，例如液压缸，从第一位置向第二位置的方向上或者从第二位置向第一位置的方向上调整。由此例如汽车的驾驶员可以通过用于手动设定的装置，例如通过机械或者电动地控制阀的加速踏板，将驾驶员的要求进一步传送到用于调整共用部件的机构，由此共用部件在取决于驾驶员要求并因此取决于对用于手动设定的装置进行操作情况下进行调整。如果驾驶员希望第二活塞式发动机更高的从动转速，那么将共用部件向第二位置的方向上调整。如果驾驶员希望更低的从动转速，那么将共用部件向第一位置的方向上调整。如果行驶阻力增加，那么存在的可能性是，超过第一与第二活塞式发动机之间工作管道中的允许的压力。
依据本发明，共用部件在超过事先确定的压力水平情况下向第一位置的方向上调整，由此第一活塞式发动机(例如泵)向更小的行程容积方向上调整。而第二活塞式发动机(例如马达)则向更大的行程容积方向上调整，由此工作管道内的压力下降。这种事先确定的压力水平低于允许的最大压力水平，其中高压限压阀打开，由此防止系统过热，因为能量并未通过高压限压阀换向成热量。
在本发明的另一种实施方式中存在的可能性是，通过用于手动设定的另外的装置将工作管道内实际压力水平以另一预定值叠加，由此共用部件在低压力水平时就向第一位置的方向上调整。由此可以无级影响允许的最大压力。在使用简单作用的液压缸情况下，该液压缸通过在其起始位置上的弹簧调整并在该起始位置内与处于其第一位置内的共用部件连接，存在的可能性是，通过该液压缸利用压力介质源的压力的加压，共用部件从第一位置向第二位置的方向上运动。在液压缸与压力介质容器连接时，共用部件向第一位置的方向上返回运动。用于手动设定的装置可以由另外的阀门组成，其将压力介质缸与压力介质源或者与压力介质容器根据驾驶员的要求连接，并这样确定共用部件的位置，由此规定活塞式发动机的从动转速。该另外的阀门与液压缸之间设置阀门，该阀门在其基本位置中将来自另外的阀门的压力介质与液压缸连接并在其另外的位置上阻断来自另外阀门的压力介质并将液压缸与压力介质容器连接。当在工作管道内压力水平高于确定的压力水平情况下，该另外的位置得到控制。
因此可以通过另外的阀门在转速控制的意义上控制共用部件并通过设置在液压缸与该另外阀门之间的阀门经过向第一位置的方向上调整共用部件限制压力水平。
附图说明
其他特征参阅附图的说明。其中：
图1示出调整装置的液压线路图；以及
图2示出静压-机械功率分流变速器的传动装置示意图。
具体实施方式
图1：
调整装置具有在工作状态下例如作为泵工作的斜轴结构方式的第一活塞式发动机1和在工作状态下例如作为马达工作的斜轴结构方式的第二活塞式发动机2。第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2通过工作管道3相互连接。第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2的行程容积通过一个共用部件4调整。弹簧加载的液压缸5与共用部件4连接。在液压缸5无压力的状态下，第一活塞式发动机调整到没有行程容积，也就是第一活塞式发动机1受到驱动，这样它不输送压力介质。第二活塞式发动机2在液压缸5无压力的状态下调整到最大行程容积。压力介质源6将压力油从压力介质容器7输送到管道8内。如果需要将共用部件4从其第一位置在液压缸5无压力的情况下向第二位置的方向上调整，那么手动设定的装置10的阀门9这样换向，使压力介质从管道8流入管道11。如果阀门12处于其基本位置上，那么压力介质从管道11通过管道13到达液压缸5并将共用部件4向第二位置的方向上调整，由此第一活塞式发动机1的行程容积变大，第二活塞式发动机1的行程容积变小且压力介质通过工作管道3从第一活塞式发动机向和第二活塞式发动机2输送。阀门12通过弹簧14保持在其基本位置上，其中，工作管道3内的更高压力通过换向阀15经管道16流向环形面17。环形面17利用弹簧14这样设计，在低于限压阀18的打开水平情况下使阀门12换向到其第二位置内，由此管道11的压力油不再进入液压缸5且液压缸5与压力介质容器7连接，由此将共用部件4向第一位置的方向上调整，由此工作管道3内的压力重新下降。通过阀门12在低于限压阀18的压力水平时换向，限压阀18保持闭合，由此防止传动装置过热。如果工作管道3内的压力重新下降，那么阀门12重新返回到其起始位置内，而管道11的压力介质重新达到液压缸5。阀门12具有与管道20连接的圆形平面19。通过用于手动设定的另外的装置22的阀门21，在激活阀门21时压力介质从管道8通过管道20到达圆形平面19上。作用于圆形平面19的这种压力产生作用于阀门12的弹簧14的力，其与由管道16的压力产生的作用于圆形平面17的力累加。由此管道8的压力可以叠加管道16的压力，由此阀门12的换向点可以无级地并因此是在取决于用于手动设定的另外的装置22情况下进行调整。圆形平面19与环形平面17之间的面积比最好为3∶100，由此在例如16bar的最大控制压力下可以产生作用于阀门12的力，其相应于环形平面17上533bar的压力。通过高压的这种无级限制，在调整装置用于机动车辆(Mobil-Fahrzeug)上的情况下，可以进行牵引力的无级调整。通过用于手动设定的装置10可以进行速度无级调整。如果将无级速度调整与无级牵引力调整相组合，那么可以实现汽车的无级功率调节。压力介质源6除调整装置外，在调整装置用于变速器中的情况下还供给操作装置23和离合器24。
图2：
静压-机械的功率分流变速器具有图1所介绍类型的第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2，它们可以通过共用部件4在行程容积上进行调整。从动装置25通过前进行驶的离合器26或者倒退行驶的离合器27与传动装置28连接。最大行程通过离合器29和离合器30切换。累加变速器31累加机械和液压功率支流。
附图标记
1    第一活塞式发动机
2    第二活塞式发动机
3    工作管道
4    共用部件
5    液压缸
6    压力介质源
7    压力介质容器
8    管道
9    阀门
10   用于手动设定的装置
11   管道
12   阀门
13   管道
14   弹簧
15   换向阀
16   管道
17   圆环形平面
18   限压阀
19   圆形平面
20   管道
21   阀门
22   另外的用于手动设定的装置
23   操作装置
24   离合器
25   从动装置
26   前进行驶的离合器
27   倒退行驶的离合器
28   传动装置
29   离合器
30   离合器
31   累加变速器

Claims (8)

1.斜轴结构方式的液压活塞式发动机的行程容积的调整装置，其中，第一液压活塞式发动机(1)与第二液压活塞式发动机(2)相邻设置；其中，所述两个液压活塞式发动机具有工作管道(3)，所述两个液压活塞式发动机通过所述工作管道相互液压连接，以及所述液压活塞式发动机具有可调轴，这些可调轴通过一个共用部件(4)连接，从而通过所述共用部件(4)的运动共同调整所述可调轴；其中，借助于用于调整所述共用部件(4)的机构(5)，在所述共用部件(4)的第一位置上，所述第一液压活塞式发动机(1)调整到小的行程容积或者没有行程容积且所述第二液压活塞式发动机(2)调整到大的行程容积或者最大行程容积，以及在所述共用部件(4)的第二位置上，所述第一液压活塞式发动机(1)调整到大的行程容积或者最大行程容积且所述第二液压活塞式发动机(2)调整到小的行程容积或者最小行程容积；其中，所述共用部件(4)能够被根据用于手动设定的装置(10)的设定向着第一位置或者第二位置调整，并且在所述工作管道(3)之一内超过事先确定的压力时所述共用部件(4)能够与所述用于手动设定的装置(10)的设定无关地向着第一位置调整，其特征在于，存在另一用于手动设定的装置(22)，所述共用部件(4)能够被借助所述另一用于手动设定的装置取决于工作管道(3)内的压力而向着第一位置调整，从而在所述用于手动设定的装置(10)的操作方式保持不变的情况下，以及在操作所述另一用于手动设定的装置(22)时在所述工作管道(3)中的压力比在不操作所述另一用于手动设定的装置(22)时的压力小的情况下，所述共用部件(4)被向着第一位置调整。
2.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述用于调整所述共用部件的机构(5)构成为简单作用的液压缸，所述液压缸在自身的基本位置上将所述共用部件(4)保持在第一位置上并在加压时将所述共用部件(4)向着第二位置调整。
3.按权利要求2所述的调整装置，其特征在于，阀门(12)设置在所述液压缸(5)前面，其中，在所述阀门(12)自身的基本位置上所述液压缸(5)能够通过所述阀门(12)取决于所述用于手动设定的装置(10)而与压力介质源(6)或者与压力介质容器(7)连接，并且所述阀门(12)在另外的位置中将所述液压缸(5)与压力介质容器(7)连接，由此所述共用部件(4)能够与所述用于手动设定的装置(10)的设定无关地向着第一位置调整。
4.按权利要求3所述的调整装置，其特征在于，为将所述阀门(12)从所述基本位置向另外的位置调整，所述工作管道(3)之一的压力作用于所述阀门。
5.按权利要求4所述的调整装置，其特征在于，所述工作管道(3)作用于所述阀门(12)的压力被叠加另外的压力，所述另外的压力能够由所述另一用于手动设定的装置(22)调整，由此在叠加所述另外的压力的情况下所述阀门(12)在所述工作管道(3)内的压力较小时就已经换向到另外的位置内。
6.按权利要求5所述的调整装置，其特征在于，所述阀门(12)能够被对抗着弹簧(14)得到调整并具有可被施加压力的第一平面(19)和可被施加压力的第二平面(17)，其中，在压力作用于一个或者两个平面(17、19)时所述阀门(12)能够从自身的基本位置逆所述弹簧(14)的力调整到另外的位置内，其中，所述第一平面(19)能够通过所述另一用于手动设定的装置(22)与压力介质源(6)的压力介质连接，以及所述第二平面(17)能够与所述工作管道(3)的具有更高压力的压力介质连接。
7.按权利要求6所述的调整装置，其特征在于，所述第一平面(19)的面积小于所述第二平面(17)的面积。
8.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述第一液压活塞式发动机(1)和所述第二液压活塞式发动机(2)设置在具有液压和机械支流的静压-机械功率分流变速器内，其中，所述液压支流与所述第一液压活塞式发动机(1)和所述第二液压活塞式发动机(2)保持连接。
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