DE102021203966A1 - axial piston machine - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer ersten Baugruppe mit einer in einem Winkel verstellbaren Schrägscheibe, an der Arbeitskolben von drehfest mit einer Triebwelle verbundenen Zylinder-Kolbeneinheiten abgestützt sind, und einem mit der Schrägscheibe gekoppelten Verstellkolben, von dem ein Stelldruckraum begrenzt ist, der über ein elektromagnetisch betätigbares Pilotventil der Axialkolbenmaschine mit Stelldruckmittel beschickbar ist und aus dem über das Pilotventil Stelldruckmittel entlassbar ist, und mit einer zweiten Baugruppe mit einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung zumindest der Verstellung.Disclosed is a hydrostatic axial piston machine with a first subassembly with a swash plate that can be adjusted at an angle, on which working pistons are supported by cylinder-piston units connected in a torque-proof manner to a drive shaft, and an adjusting piston that is coupled to the swash plate and of which a control pressure chamber is delimited, which is connected via a electromagnetically actuable pilot valve of the axial piston machine can be charged with actuating pressure medium and from which actuating pressure medium can be released via the pilot valve, and with a second assembly with an electronic control unit for controlling at least the adjustment.
Description
Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an axial piston machine according to the preamble of patent claim 1.
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer Schwenkwiege, die über einen Verstellmechanismus in ihrem Winkel zu verstellen ist. Dabei weist der Verstellmechanismus einen hydrostatisch angetriebenen Stellzylinder mit Stellkolben auf, wobei über ein Pilotventil eine Zu- und Abfuhr von Druckmittel in oder aus den vom Stellkolben begrenzten Stelldruckraum steuerbar ist.The invention relates to a hydrostatic axial piston machine with a pivoting cradle, the angle of which can be adjusted via an adjustment mechanism. In this case, the adjusting mechanism has a hydrostatically driven adjusting cylinder with adjusting piston, with a pilot valve being able to control the supply and discharge of pressure medium into or out of the adjusting pressure space delimited by the adjusting piston.
Die auf die Anmeldering zurückgehende Druckschrift
Für die zuverlässige Funktionsweise einiger hydraulischer Systeme ist die Kenntnis über den Winkel, mit dem die Schwenkwiege der Axialkolbenmaschine orientiert ist, notwendig. Eine übliche Methode diesen Winkel zu erfassen besteht darin, über einen Hall-Sensor die Winkelorientierung eines an der Schwenkwiege befestigten Magneten zu ermitteln. Hierbei wird das so genannte Target, welches den Magneten trägt, derart an der Schwenkwiege befestigt, dass der Magnet konzentrisch mit der Rotationsachse der Schwenkwiege ist. Auch der Sensor wird an dieser Achse ausgerichtet und außen am Gehäuse der Axialkolbenmaschine befestigt. Das Sensorsignal wird mittels einer Stecker/Kabelverbindung zur weiteren Verarbeitung einer gesonderten Steuereinheit der Axialkolbenmaschine bereitgestellt.For some hydraulic systems to function reliably, it is necessary to know the angle at which the pivoting cradle of the axial piston machine is oriented. A common method of detecting this angle is to use a Hall sensor to determine the angular orientation of a magnet attached to the swivel cradle. Here, the so-called target, which carries the magnet, is attached to the swivel cradle in such a way that the magnet is concentric with the axis of rotation of the swivel cradle. The sensor is also aligned with this axis and attached to the outside of the housing of the axial piston machine. The sensor signal is provided by means of a plug/cable connection for further processing by a separate control unit of the axial piston machine.
Nachteilig hieran sind eine aufwändige und fehleranfällige Montage der Sensorik innerhalb und außerhalb des Gehäuses, eine notwendige Verkabelung der Steuereinheit und eine, durch die Absonderung der Steuereinheit bedingt, wenig kompakte Bauweise.Disadvantages here are a complex and error-prone assembly of the sensors inside and outside the housing, a necessary wiring of the control unit and, due to the isolation of the control unit, a less compact design.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Axialkolbenmaschine mit kompakterer Bauweise zu schaffen.In contrast, the invention is based on the object of creating an axial piston machine with a more compact design.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This problem is solved by an axial piston machine with the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Axialkolbenmaschine sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.Advantageous developments of the axial piston machine are described in the dependent patent claims.
Eine hydrostatische Axialkolbenmaschine hat eine insbesondere hydromechanische, erste Baugruppe mit einer in einem Winkel verstellbaren Schrägscheibe, an der Arbeitskolben von drehfest mit einer Triebwelle verbundenen Zylinder-Kolbeneinheiten abgestützt sind. Über die Verstellung des Winkels erfolgt eine Verstellung des Verdrängungsvolumens. Die Axialkolbenmaschine kann als Hydropumpe und/oder als Hydromotor betreibbar ausgestaltet sein. Sie hat einen mit der Schrägscheibe gekoppelten, diese anlenkenden Verstellkolben. Ein davon begrenzter Stelldruckraum ist zur Verstellung über ein elektromagnetisch betätigbares Pilotventil der Axialkolbenmaschine mit Stelldruckmittel beschickbar. Dabei ist über das Pilotventil zur Verstellung in anderer Richtung zudem aus dem Stelldruckraum Stelldruckmittel entlassbar. Zudem hat die Axialkolbenmaschine eine insbesondere elektronische, zweite Baugruppe mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) zumindest zur Steuerung der Verstellung. Erfindungsgemäß ist die zweite Baugruppe an der ersten Baugruppe, insbesondere als Ganzes oder modular, lösbar befestigt.A hydrostatic axial piston machine has an in particular hydromechanical, first subassembly with a swash plate that can be adjusted at an angle, on which working pistons of cylinder-piston units non-rotatably connected to a drive shaft are supported. The displacement volume is adjusted by adjusting the angle. The axial piston machine can be designed to be operable as a hydraulic pump and/or as a hydraulic motor. It has an adjusting piston coupled to the swash plate and articulating it. An actuating pressure space delimited by this can be charged with actuating pressure medium for adjustment via an electromagnetically actuable pilot valve of the axial piston machine. In this case, actuating pressure medium can also be released from the actuating pressure chamber via the pilot valve for adjustment in the other direction. In addition, the axial piston machine has, in particular, an electronic, second assembly with an electronic control unit (ECU) at least for controlling the adjustment. According to the invention, the second subassembly is releasably attached to the first subassembly, in particular as a whole or in a modular manner.
Auf diese Weis ist eine kompaktere Axialkolbenmaschine geschaffen.In this way, a more compact axial piston machine is created.
In einer Weiterbildung hat die Axialkolbenmaschine zur Steuerung wenigstens eine induktive Einheit mit auf die beiden Baugruppen verteilt angeordneten Bauteilen. Die Verteilung ist dabei so gewählt, dass eine Fertigung, eine Montage und/oder eine Konfiguration der Axialkolbenmaschine, insbesondere der Steuereinheit, vereinfacht ist. In a further development, the axial piston machine has at least one inductive unit with components distributed over the two assemblies for the control. The distribution is selected in such a way that manufacture, assembly and/or configuration of the axial piston machine, in particular the control unit, is simplified.
In einer Weiterbildung ist die Verteilung von einem funktionalen Spalt, insbesondere Luftspalt, der induktiven Einheit bestimmt. Insbesondere ist der Spalt zwischen wenigstens zweien der Bauteile der Einheit ausgebildet. Auf diese Weise ist eine Grenze zwischen den Baugruppen bestimmt.In one development, the distribution is determined by a functional gap, in particular an air gap, in the inductive unit. In particular, the gap is formed between at least two of the components of the unit. In this way, a boundary between the assemblies is determined.
In einer Weiterbildung sind die Bauteile durch Befestigen der zweiten Baugruppe an der ersten Baugruppe zu der Einheit zusammengesetzt. Insbesondere ist die Einheit durch das Befestigen funktionsfähig zusammengesetzt.In a development, the components are assembled into the unit by fastening the second assembly group to the first assembly group. In particular, the unit is functionally assembled by fastening.
In einer Weiterbildung ist die wenigstens eine induktive Einheit ein Aktor oder ein Sensor. Ergänzend kann natürlich eine oder mehrere weitere induktive Einheiten vorgesehen sein, die wie vorbeschrieben auf die Baugruppen aufgeteilt ist oder sind.In one development, the at least one inductive unit is an actuator or a sensor. In addition, of course, one or more further inductive units can be provided, which is or are divided among the assemblies as described above.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Aktor ein Elektromagnet zur Betätigung des Pilotventils und der Sensor ist ein Wegaufnehmer zur Erfassung einer Position des Verstellkolbens. Aus der Position sind dann über die Steuereinheit der Winkel und daraus das eingestellte Verdrängungsvolumen ermittelbar.In a preferred development, the actuator is an electromagnet for actuating the pilot valve and the sensor is a displacement pickup for detecting a position of the adjusting piston. The angle is then determined from the position via the control unit and from this the set displacement volume can be determined.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein bewegliches Bauteil der wenigstens einen induktiven Einheit der ersten Baugruppe zugeordnet und ein gehäusefestes Bauteil der wenigstens einen induktiven Einheit ist der zweiten Baugruppe zugeordnet.In a preferred development, a movable component is assigned to the at least one inductive unit of the first assembly and a component fixed to the housing of the at least one inductive unit is assigned to the second assembly.
In bevorzugter Weiterbildung ist das bewegliche Bauteil ein Anker, der mit einem Ventilkörper des Pilotventils gekoppelt, insbesondere weggekoppelt, ist und das gehäusefeste Bauteil ist eine Erregerspule oder Erregerspulenanordnung. In alternativer oder ergänzender, bevorzugter Weiterbildung ist das bewegliche Bauteil ein Anker, der mit dem Verstellkolben gekoppelt, insbesondere weggekoppelt, ist, und das gehäusefeste Bauteil ist eine Spule oder Spulenanordnung.In a preferred development, the movable component is an armature which is coupled, in particular decoupled, to a valve body of the pilot valve, and the component fixed to the housing is an exciter coil or an exciter coil arrangement. In an alternative or additional, preferred development, the movable component is an armature which is coupled to the adjustment piston, in particular coupled away, and the component fixed to the housing is a coil or coil arrangement.
In einer Weiterbildung ist der Verstell- oder Stellkolben hin zur zugeordneten Spule oder Spulenanordnung, insbesondere über ein angesetztes oder einstückig mit ihm gebildetes Stangenelement, verlängert, welches den Anker ausbildet oder mit diesem gekoppelt ist. Über das Stangenelement ist so die Positionsbestimmung des Stellkolben über ein geeignetes, insbesondere induktives, Messprinzip ermöglicht.In a further development, the adjustment or actuating piston is lengthened towards the associated coil or coil arrangement, in particular via a rod element which is attached to it or formed in one piece with it and which forms the armature or is coupled to it. The position of the actuating piston can thus be determined via the rod element using a suitable, in particular inductive, measuring principle.
Eine Abdichtung eines Stelldruckraums des Verstell- oder Stellkolbens gegen einen Niederdruck, insbesondere gegen einen Gehäuseinnenraum, ist in einer Weiterbildung von einer Spaltdichtung des Stangenelements mit einer von ihr durchsetzten Verschlussschraube gebildet. Letztgenannte ist insbesondere der ersten Baugruppe zugeordnet.A sealing of an actuating pressure chamber of the adjusting or actuating piston against a low pressure, in particular against a housing interior, is formed in a further development by a gap seal of the rod element with a screw plug passing through it. The latter is assigned in particular to the first assembly.
Eine leichtere Montage ist gegeben, wenn gemäß einer Weiterbildung eine druck- und oder fluidfeste Dichtung zwischen dem beweglichen Bauteil und dem gehäusefesten Bauteil an der ersten Baugruppe befestigt ist.Installation is easier if, according to a further development, a pressure- and/or fluid-tight seal is fastened between the movable component and the component fixed to the housing on the first subassembly.
Konkret handelt es sich in bevorzugter Weiterbildung bei der Dichtung um das jeweils notwendige Polrohr. Dieses erstreckt sich insbesondere hutförmig in die Spule oder Spulenanordnung hinein.Specifically, in a preferred development, the seal is the respectively required pole tube. This extends in particular in the shape of a hat into the coil or coil arrangement.
Bei Ausgestaltung mit wenigstens zwei induktiven Einheiten, insbesondere mit dem Aktor und mit dem Sensor, erweist sich eine Weiterbildung als einfach montierbar, bei der Mittelachsen oder Bewegungsachsen des Aktors, des Sensors und/oder der Polrohre parallel angeordnet sind.When configured with at least two inductive units, in particular with the actuator and the sensor, a further development proves to be easy to assemble in which the central axes or axes of movement of the actuator, the sensor and/or the pole tubes are arranged in parallel.
Eine weiter vereinfachte Fertigung und Montage ist durch eine Weiterbildung realisiert, bei der die Mittelachse(n) oder Bewegungsachse(n) normal zu einer Fügefläche der zweiten Baugruppe mit der ersten Baugruppe ist oder sind. Die Fügefläche ist vorzugsweise eben, wodurch zudem eine Abdichtung der Fügestelle vereinfacht ist, insbesondere da eine Dichtung, beispielsweise Endlosdichtung, einfacher ausgestaltet und fertigbar ist.A further simplified production and assembly is realized by a development in which the central axis(s) or movement axis(s) is or are normal to a joint surface of the second assembly group with the first assembly group. The joint surface is preferably flat, which also simplifies sealing of the joint, in particular since a seal, for example an endless seal, is easier to design and manufacture.
In einer Weiterbildung hat die Spule oder Spulenanordnung einen, insbesondere kurzen und/oder festen, Verbindungsabschnitt, von dem eine Leiterplatte der Steuereinheit, insbesondere direkt ohne weitere Verkabelung, insbesondere mittels Löten, kontaktiert ist.In a further development, the coil or coil arrangement has a particularly short and/or fixed connecting section, by which a printed circuit board of the control unit is contacted, particularly directly without further wiring, particularly by means of soldering.
In einer Weiterbildung ist die Spule oder Spulenanordnung fest in einem Gehäuse der zweiten Baugruppe angeordnet. Vorzugsweise hat dieses Gehäuse außenseitig Kühlstrukturen, insbesondere im Bereich der aufgenommenen Spule oder Spulenanordnung, zu deren Rückkühlung. Insbesondere ist das Gehäuse bezüglich Rückkühlung auf freie Konvektion ausgelegt, beispielsweise mittels Kühlrippen oderdomen als Kühlstruktur. Solche Dome erstrecken sich insbesondere in axialer Verlängerung zur jeweiligen Mittelachse der Spule oder Spulenanordnung.In a further development, the coil or coil arrangement is arranged in a fixed manner in a housing of the second assembly. Preferably, this housing has cooling structures on the outside, in particular in the area of the coil or coil arrangement accommodated, for its recooling. In particular, the housing is designed for free convection with regard to recooling, for example by means of cooling fins or domes as a cooling structure. Such domes extend in particular in an axial extension to the respective central axis of the coil or coil arrangement.
Als Material dieses Gehäuses eignet sich insbesondere eine Aluminiumlegierung, als Fertigungsverfahren Druckgießen.An aluminum alloy is particularly suitable as the material for this housing, and die-casting as the manufacturing process.
Ein besonders einfacher Aufbau ist gegeben, wenn die Leiterplatte parallel zur Fügefläche gelagert ist.A particularly simple structure is given when the printed circuit board is mounted parallel to the joint surface.
In einer Weiterbildung ist ein Gehäuse Axialkolbenmaschine zumindest abschnittsweise aus den Gehäusen der beiden Baugruppen zusammengesetzt, wodurch der Aufbau der Axialkolbenmaschine kompakt ist.In a further development, a housing of the axial piston machine is composed at least in sections of the housings of the two assemblies, as a result of which the design of the axial piston machine is compact.
Das Gehäuse der zweiten, elektronischen Baugruppe ist noch kompakter ausgestaltet, wenn es wenigstens einen integrierten Steckverbinder nach außen hat. Insbesondere sind hierzu austretende Kontakte mit Kunststoff umspritzt.The housing of the second electronic assembly is designed to be even more compact if it has at least one integrated connector to the outside. In particular, for this purpose, emerging contacts are encapsulated with plastic.
Um elektrische und/oder elektronische Komponenten der zweiten Baugruppe fluiddicht, insbesondere nach IP-Klasse, zu umschließen, ist gemäß einer Weiterbildung das Gehäuse der zweiten Baugruppe mit Vergussmasse verfüllt.In order to enclose electrical and/or electronic components of the second assembly in a fluid-tight manner, in particular according to the IP class, the housing of the second assembly is filled with casting compound according to a development.
Eine umständliche, aufwendige und leckageanfällige Verrohrung oder dergleichen ist gemäß einer Weiterbildung vermieden, wenn ein Ventilkörper des Pilotventils in einer Wandung oder einem Hauptkörper eines Gehäuses der ersten Baugruppe verschieblich aufgenommen ist und eine Fluidverbindung zum Stelldruckraum von wenigstens einem Druckmittelkanal oder einer Bohrung in der Wandung oder im Hauptkörper gebildet ist.Cumbersome, complex and leak-prone piping or the like is avoided according to a development if a valve body of the pilot valve is slidably received in a wall or a main body of a housing of the first assembly and a fluid connection to the control pressure chamber of at least one Pressure medium channel or a bore is formed in the wall or in the main body.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in acht Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Axialkolbenmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung, -
2 die Axialkolbenmaschine gemäß1 in einem Längsschnitt parallel zur Mittelachse, -
3 die Axialkolbenmaschine gemäß2 mit abgehobener Elektronikbaugruppe, -
4 ,5 und6 die Elektronikbaugruppe gemäß den1 bis3 in perspektivischer Ansicht von innen und außen und in einem Querschnitt, -
7 eine Betätigungsspule eines Elektromagneten der Axialkolbenmaschine in perspektivischer Darstellung und in einem Längsschnitt, und -
8 einen Stellkolben mit induktivem Wegaufnehmer der Axialkolbenmaschine gemäß den Figuren in einem Längsschnitt.
-
1 an axial piston machine according to an embodiment in a perspective view, -
2 the axial piston machine according to1 in a longitudinal section parallel to the central axis, -
3 the axial piston machine according to2 with lifted electronics module, -
4 ,5 and6 the electronics assembly according to the1 until3 in perspective view from inside and outside and in a cross section, -
7 an actuating coil of an electromagnet of the axial piston machine in a perspective view and in a longitudinal section, and -
8th an actuating piston with an inductive displacement transducer of the axial piston machine according to the figures in a longitudinal section.
Die Axialkolbenmaschine 1 ist bestimmungsgemäß als Hydropumpe ausgestaltet und kann bei Lastumkehr als Hydromotor betrieben werden, beispielsweise zur Regeneration von hydrostatischer Druckmittelenergie. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Axialkolbenmaschine 1 zum Betrieb im offenen hydraulischen Kreis mit einem Sauganschluss 2 zur Verbindung mit einem Niederdruck, beispielsweise einem Tank T, und einem Arbeitsanschluss 4 zur Verbindung mit einem hydraulischen Verbraucher ausgestaltet. Die Ausgestaltung für den geschlossenen hydraulischen Kreis ist alternativ oder ergänzend möglich.The axial piston machine 1 is intended to be designed as a hydraulic pump and can be operated as a hydraulic motor when the load is reversed, for example to regenerate hydrostatic pressure medium energy. In the exemplary embodiment shown, the axial piston machine 1 is designed for operation in an open hydraulic circuit with a
Eine erste Baugruppe 6 der Axialkolbenmaschine 1 hat einen topfförmigen Gehäuseabschnitt 7, in dem gemäß den
Zur Verschwenkung der Schrägscheibe, und damit zur Verstellung des Verdrängungsvolumens, ist eine elektrohydraulische Verstelleinrichtung 8 mit einem Hydrozylinder 10 und einem diesen mit Stelldruckmittel versorgenden Pilotventil 12 vorgesehen. Der Betätigungskraft des Hydrozylinders 10 entgegen wirkt eine einerseits am dem Gehäuseabschnitt 6 und andererseits an der Schrägscheibe abgestützte Federeinrichtung (nicht dargestellt). Für weitergehende Erläuterungen zum grundsätzlichen, gattungsgemäßen Aufbau sei, wie bereits weiter oben erwähnt, auf die Druckschrift
Die
Die Axialkolbenmaschine 1 hat gemäß den
Gemäß den
Die
Der Grundkörper 36 ist innenseitig wannenförmig ausgebildet, wobei in einem Flachabschnitt 46 eine Leiterplatte 48 mit integrierter Prozessorteinheit aufgenommen ist (PCB). In einem Domabschnitt 50 erstreckt sich der Dom 38, in dem die Spule 24 aufgenommen ist. In einem Mittelabschnitt 52 ist der Dom 38 der Spulenanordnung 32 angeordnet. Umfänglich weist der Grundkörper 36 in seiner Fügefläche 33 eine Nut auf, in der eine Endlosdichtung 54 aufgenommen ist. Gemäß
Die Abdeckung 64 hat stirnseitig, entfernt von der Fügefläche 33 der zweiten Baugruppe 20, einen Durchgang 66 in eine radial verjüngte Domverlängerung 68 hinein, über die ein maximaler Hub des Ankers 26, insbesondere über die Spule 24 hinaus, ermöglicht ist.The
Die elektrischen Isolierung 62 der Spule 24 weist im Ausführungsbeispiel zur Befestigung der Spule 24 zwei diametral angeordnete Durchgangsausnehmungen 70 auf, durch die die Schraubverbindung 72 der Spule 24 mit dem Grundkörper 36, wie sie insbesondere aus
Die Durchgangsausnehmungen 70 sind von mit dem Material der Isolierung 62 umspritzten Hülsen gebildet, wobei sie an auskragenden Schultern 74, 76 der Isolierung 62 angeordnet sind. Über die Länge der Hülsen 70 ist insbesondere eine axiale Position der Spule 24 einstellbar.The through-
Eine 76 der Schultern 74, 76 trägt lediglich die Hülse 70. Durch die andere 74 sind zudem zweier Lötkontakte 78 der Spule 24 geführt, die zur Leiterplatte 48 hin austreten (vgl.
Das Stangenelement 80 ist mit dem Stellkolben 28 gefügt oder es ist mit diesem einstückig gefertigt.The
Eine Länge des Stangenelements 80 ist so ausgelegt, dass es in jeder möglichen Position des Stellkolbens 28 in Wirkverbindung mit der Spulenanordnung 32, sodass die Position erfasst werden kann.A length of the
Das Stangenelement 80 erstreckt sich aus einem Stelldruckraum 82 des Stellkolbens 28 heraus.The
Der Stelldruckraum 82 ist über eine in den Gehäuseabschnitt 7 eingebrachte Verschlussschraube 84 verschlossen, die vom Polrohr 44 durchgriffen ist.The
Eine Abdichtung des Stelldruckraums 82 gegen einen Niederdruck, insbesondere gegen einen Gehäuseinnenraum 88, ist von einer Spaltdichtung 86 des Stangenelements 80 mit der Verschlussschraube 84 gebildet.A seal of the actuating
Um eine Dichtung 90 der Verschlussschraube 84 am Gehäuseabschnitt 7 vom Stelldruck vollständig zu entkoppeln, ist eine Entlastungsbohrung 92 vom Sitz der Verschlussschraube 84 zum Gehäuseinnenraum 88 realisiert. Dabei ist ein vom Stangenelement 80 und der Verschlussschraube 84 begrenzter Niederdruckraum über Radialbohrungen der Verschlussschraube 84 mit der Entlastungsbohrung 92 fluidisch verbunden. Auf diese Weise kann über die Spaltdichtung 86 leckendes Stelldruckmittel direkt in den Gehäuseinnenraum 88, insbesondere einen Tank abgeleitet werden.In order to completely decouple a
Die Entlastungsbohrung 92 kann mit einer Tankbohrung des Pilotventils 12 verbunden sein.The relief bore 92 can be connected to a tank bore of the
Ein aus der Verschlussschraube 84 herausragender Abschnitt des Stangenelements 80 bildet den Anker 30 und taucht ins Polrohr 44 ein.A section of the
Das Polrohr 44 ist an einem Innenkragen der Verschlussschraube 84 abgestützt befestigt und über eine Dichtung 94 abgedichtet. So sind die elektrischen und elektronischen Komponenten der zweiten Baugruppe 20 über die Dichtung 94 und das Polrohr 44 gegen den Druck und das Druckmittel im Gehäuseinnenraum 88 abdichtet und geschützt.The
Auf diese Weise können elektronische Komponenten 96 unmittelbar im Bereich des Polrohres 44 positioniert sein und die Axialkolbenmaschine weist eine kompakte Bauweise mit On-Board Elektronik (OBE), sowie mit einer Sensorik für die Schwenkwinkelerfassung auf.In this way,
Sensorkomponenten können direkt auf der Leiterplatte 48 der Steuereinheit integriert werden, was ebenso eine Kompakte Bauweise der Axialkolbenmaschine ermöglicht.Sensor components can be integrated directly on the
Eine weitere Dichtstelle 98 außenseitig an der Verschlussschraube 84 trennt deren Gewinde vom Stelldruckraum 82 und bewirkt dadurch geringere Spannungen im Bereich des Gewindes, sowie weniger Leckage.Another
Die induktive Messung der Position ermöglicht im Vergleich zum Stand der Technik bei der Messung über das Hall-Prinzip einen hohen Integrationsgrad bei elektronifizierten, hydraulischen Axialkolbenmaschinen. Mit dem vorgestellten Konzept ist eine kompaktere Bauweise und je nach Anwendung eine kostengünstigere Lösung als bei Verwendung eines herkömmlichen Schwenkwinkelsensors gefunden. Insbesondere der durch die geschickte Verteilung der induktiven Einheiten 23, 25 auf die Baugruppen 6, 20 und der damit verbundene Wegfall von Kabeln und elektrischen Steckverbindungen, ermöglicht ein kostengünstigeres und robusteres Konzept als es der Stand der Technik derzeit mit dem Hall-Sensor darstellt. Durch die Vermeidung von Verkabelung wird das Risiko verringert, dass das System durch Kabelbruch oder defekte Steckverbindungen ausfällt.The inductive measurement of the position enables a high degree of integration in electronified, hydraulic axial piston machines compared to the state of the art when measuring using the Hall principle. With the concept presented, a more compact design and, depending on the application, a more cost-effective solution has been found than when using a conventional swivel angle sensor. In particular, the skillful distribution of the
Das durch die Verschlussschraube 84 geführte Stangenelement 80 reduziert das Volumen des Stelldruckraums 82. Das kann sich positiv auf die Dynamik der Verstellung und die Steuerung oder Regelung der Position des Stellkolbens 28 auswirken. Beachtet werden muss dabei die dadurch reduzierte Druckkraft am Stellkolben 28.The
Eine wichtige Neuerung der Erfindung ist, dass der funktionale Spalt der induktiven Einheiten 23, 25, der jeweils vom Luftspalt zwischen der betreffenden Spule 24, 32 und dem betreffenden Polrohr 42, 44 vorhanden sein muss als Baugruppengrenze 34 fungiert. Der Luftspalt wird als Montageschnittstelle verwendet, die es ermöglicht, die Elektronik vom der hydromechanischen ersten Baugruppe 6 der Axialkolbenmaschine 1 getrennt zu halten.An important innovation of the invention is that the functional gap of the
Offenbart ist eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer ersten und einer zweiten Baugruppe, wobei die zweite Baugruppe als Ganzes an der ersten Baugruppe montierbar ist. Die erste Baugruppe weist ein Gehäuse mit darin drehbar gelagerter Zylindertrommel auf, in welcher Arbeitskolben linearbeweglich geführt sind. Zudem hat sie einen Verstellmechanismus für das Verdrängungsvolumen mit einem Stellzylinder, wobei dessen bewegliches Teil mit einem ersten Anker gekoppelt ist, der in einem ersten Polrohr linearbewegliche aufgenommen ist, so dass das Gehäuse in diesem Bereich fluiddicht verschlossen ist, ein Ventil, dessen Steuerschieber mit einem zweiten Anker bewegungsgekoppelt ist, der in einem zweiten Polrohr linearbeweglich aufgenommen ist, so dass das Gehäuses in diesem Bereich fluiddicht verschlossen ist, wobei das Ventil fluidisch an den Stellzylinder angeschlossen ist. Die zweite Baugruppe hat ein Gehäuse oder einen Grundkörper, eine Erreger- oder Betätigungsspule für das Ventil, welche das zweite Polrohr umgibt und welche fest innerhalb des letztgenannten Gehäuses oder Grundkörpers aufgenommen ist, eine Messspulenbaugruppe, welche das erste Polrohr umgibt und welche fest innerhalb dieses Gehäuses oder Grundkörpers aufgenommen ist, eine elektronische Steuereinheit, welche elektrisch an die Betätigungsspule und die Messspulenbaugruppe angeschlossen ist und welche fest innerhalb dieses Gehäuses oder Grundkörpers aufgenommen ist. Dieses Gehäuse/der Grundkörper ist fest mit dem zuerst genannten Gehäuse verbunden, insbesondere verschraubt.A hydrostatic axial piston machine with a first and a second assembly is disclosed, the second assembly being mountable as a whole on the first assembly. The first assembly has a housing with a cylinder drum mounted rotatably therein, in which working pistons are guided in a linearly movable manner. In addition, it has an adjustment mechanism for the displacement volume with an actuating cylinder, the movable part of which is coupled to a first armature that is accommodated in a first pole tube so that it can move linearly, so that the housing is sealed in a fluid-tight manner in this area, a valve whose control slide is equipped with a second armature is movably coupled, which is accommodated in a linearly movable manner in a second pole tube, so that the housing is closed in a fluid-tight manner in this area, the valve being fluidically connected to the actuating cylinder. the The second assembly has a housing or body, an energizing or actuating coil for the valve which surrounds the second pole tube and which is fixedly received within the latter housing or body, a sensing coil assembly which surrounds the first pole tube and which is fixedly within that housing or Body is accommodated, an electronic control unit which is electrically connected to the actuating coil and the sensing coil assembly and which is firmly housed within this housing or body. This housing / the base body is firmly connected to the first-mentioned housing, in particular screwed.
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- hydrostatische Axialkolbenmaschinehydrostatic axial piston machine
- 22
- Sauganschlusssuction port
- 44
- Arbeitsanschlussworking connection
- 66
- erste Baugruppefirst assembly
- 77
- Gehäuseabschnitthousing section
- 88th
- elektrohydraulische Verstelleinrichtungelectrohydraulic adjustment device
- 1010
- Hydrozylinderhydraulic cylinder
- 1212
- Pilotventilpilot valve
- 14, 1614, 16
- Mittelachsecentral axis
- 1818
- Mittelachsecentral axis
- 2020
- zweite Baugruppesecond assembly
- 2222
- Ventilkörpervalve body
- 2323
- induktive Einheitinductive unit
- 2424
- SpuleKitchen sink
- 2525
- induktive Einheitinductive unit
- 2626
- Ankeranchor
- 2828
- Stellkolbenactuating piston
- 3030
- Ankeranchor
- 3232
- Spulenanordnungcoil arrangement
- 3333
- Fügeflächemating surface
- 3434
- Schnittstelle/Schnittflächeinterface/interface
- 3535
- Fügeflächemating surface
- 3636
- Grundkörperbody
- 38, 4038, 40
- DomDom
- 42, 4442, 44
- Polrohrpole tube
- 4646
- Flachabschnittflat section
- 4848
- Leiterplattecircuit board
- 5050
- Domabschnittcathedral section
- 5252
- Mittelabschnittmiddle section
- 5454
- Endlosdichtungendless seal
- 5656
- Steckverbindereinheitconnector unit
- 5858
- Wärmeleitbettthermal bed
- 6060
- Wicklungwinding
- 6262
- elektrische Isolierungelectrical insulation
- 6464
- Abdeckungcover
- 6666
- Durchgangpassage
- 6868
- Domverlängerungdome extension
- 7070
- Durchgangsausnehmungthrough hole
- 7272
- Schraubverbindungscrew connection
- 74, 7674, 76
- Schultershoulder
- 7878
- Lötkontaktsolder contact
- 8080
- Stangenelementrod element
- 8484
- VerschlussschraubeScrew
- 8686
- Spaltdichtunggap seal
- 8888
- Gehäuseinnenraumhousing interior
- 9090
- Dichtungpoetry
- 9292
- Entlastungsbohrungrelief hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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