DE1295377B

DE1295377B - Device for changing the inclination of the swash plate of an axial piston machine depending on the speed

Info

Publication number: DE1295377B
Application number: DE1961R0031200
Authority: DE
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1960-11-21
Filing date: 1961-10-02
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1290143A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum drehzahlabhängigen Verändern der Neigung der Taumelscheibe einer Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) durch einen außen am Maschinengehäuse angeordneten hydraulischen Schubtrieb mit drehzahlbeeinflußter Steuerung.The invention relates to a device for speed-dependent change the inclination of the swash plate of an axial piston machine (pump or motor) a hydraulic thrust drive with a speed-controlled mechanism, which is arranged on the outside of the machine housing Steering.

Es ist zwar schon bekannt, die Neigung einer Platte einer Axialkolbenmaschine kontinuierlich zu steuern, doch geschieht dies nur als Funktion einer einzigen Veränderlichen, nänflich des Arbeitsdruckes der Pumpe, wobei angestrebt ist, diesen Druck konstant zu halten.It is already known, the inclination of a plate of an axial piston machine continuously, but this happens only as a function of a single variable, the working pressure of the pump, the aim being to keep this pressure constant to keep.

Eine andere bekannte Axialkolbenmaschine weist zwar druckbeeinflußbare Steuerkolben auf, läßt jedoch nicht erkennen, wie die Höhe des Steuerdruckes geregelt wird.Another known axial piston machine has pressure-influenceable Control piston open, but does not show how the level of the control pressure is regulated will.

Schließlich ist auch noch eine, Axialkolbenmaschine, der im ersten Absatz dieser Beschreibung erwähnten Art bekannt, die zwar eine drehzahlabhängige Verstelleinrichtung, nicht aber eine gleichzeitig wirkende Hand- bzw. Fußverstellung aufweist. Außerdem ist hier der Drehzahlregler nicht baulich mit der Pumpe vereinigt.Finally, there is also an axial piston machine, the one in the first Paragraph of this description mentioned type known that although a speed-dependent Adjustment device, but not a hand or foot adjustment that works at the same time having. In addition, the speed controller is not structurally combined with the pump here.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer äußerst gedrungenen Bauform die stufenlose Verstellung der Taumelscheiben so bewirkt, daß einerseits die Drehzahl der Axialkolben, maschine willkürlich durch eine Hand- bzw. Fußverstellung verändert werden kann, andererseits aber diese einmal vorgewählte Drehzahl, unabhängig von der momentanen Belastung, selbsttätig aufrechterhalten wird.The invention is therefore based on the object of a device of To create the type mentioned at the beginning, which with an extremely compact design Stepless adjustment of the swash plates so that on the one hand the speed the axial piston, machine changed arbitrarily by a hand or foot adjustment can be, on the other hand, but this once preselected speed, regardless of the current load, is automatically maintained.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Schubtrieb aus einem das umlaufende Maschinengehäuse umgebenden und auf diesem längs verschiebbaren Zylinder besteht, der mit der am Gehäuse schwenkbar gelagerten Taumelscheibe verbunden ist und mit dem Gehäuse zwei Arbeitsräume bildet, von denen der eine mit Niederdruckflüssigkeit gleichbleibenden Druckes undder andere mit Hochdruckflüssigkeit veränderbaren Druckes beaufschlagt ist, wobei der Hochdrucksteuerschieber einerseits von einer hand- oder fußbeeinflußbaren Feder, andererseits von einem hydraulischen Druck betätigt wird, der von einem drehzahlbeeinflußten, als Differentialkolben ausgebildeten, senkrecht zum Maschinengehäuse verschiebbaren Hilfssteuerschieber verändert wird.The invention solves this problem in that the thrust drive consists of a the rotating machine housing surrounding and on this longitudinally displaceable cylinder exists, which is connected to the swash plate pivotably mounted on the housing and with the housing forms two working spaces, one of which with low-pressure fluid constant pressure and the other pressure changeable with high pressure fluid is acted upon, the high pressure control slide on the one hand by a hand or spring that can be influenced by the foot, on the other hand is actuated by hydraulic pressure, that of a speed-influenced, designed as a differential piston, perpendicular to the machine housing movable auxiliary control spool is changed.

Dem ermittelten Stand der Technik sind keine Hinweise zu entnehmen, die hydraulische Verstelleinrichtung am Umfang des Pumpengehäuses und die Drehzahlregeleinrichtung sowie die Hand- bzw. Fußverstelleinrichtung innerhalb des Pumpengehäuses anzuordnen.The determined state of the art does not give any indications the hydraulic adjustment device on the circumference of the pump housing and the speed control device as well as to arrange the hand or foot adjustment device within the pump housing.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die einen Längsschnitt durch eine mit der erfindungsgemäßenVerstelleinrichtung versehene Axialkolbenmaschine darstellt, näher beschrieben.The invention is based on an exemplary embodiment below with reference to the drawing, which shows a longitudinal section through an adjusting device according to the invention represents provided axial piston machine, described in more detail.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Axialkolbenmaschine aus einem sich drehenden Gehäuse 1, in dessen Innerem die beiden Taumelscheiben 2 und 3 für die Kolben 4 bzw. 5 der beiden feststehenden Zylinderblöcke 6 bzw. 7 angeordnet sind, wobei der eine dieser Blöcke zu der anderen durch den umlaufenden Steuerkörper 8 hindurch fördert.As can be seen from the drawing, the axial piston machine consists of a rotating housing 1, in the interior of which the two swash plates 2 and 3 for the pistons 4 and 5 of the two stationary cylinder blocks 6 and 7 are arranged, one of these blocks being the other promotes through the revolving control body 8 therethrough.

Ein hydraulischer Schubtrieb ist um das Gehäuse herum angebracht und besteht aus einem Zylinder 9, der längs des Gehäuses 1 gleiten kann; er ist dazu bestimmt, die Stellung der Taumelscheiben 2 und 3 zu ändern. Hierzu ist der Zylinder 9 mit Schlitzen versehen, in welche mit Hebeln fest verbundene Zapfen hineinragen, wobei diese Hebel an dem Ende von Achsen 2' und 3' sitzen, die in dem Gehäuse gelagert sind und auf denen die Taumelscheiben 2 bzw. 3 sitzen. Das Ende 10 des Zylinders 9 umschließt einen Arbeitsraum 11, in welchen durch A zuströmendes Hochdrucköl eindringt, an einem kreisrunden Vorsprun.o, 12 des Gehäuses 1 einen Widerstand findet und dadurch auf den Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F einwirkt.A hydraulic thrust drive is mounted around the housing and consists of a cylinder 9 which can slide along the housing 1; it is designed to change the position of the swash plates 2 and 3. For this purpose, the cylinder 9 is provided with slots into which pins firmly connected with levers protrude, these levers being seated at the end of axles 2 'and 3' which are mounted in the housing and on which the swash plates 2 and 3 are seated. The end 10 of the cylinder 9 encloses a working space 11, into which high-pressure oil flowing through A penetrates, finds a resistance at a circular projection 12 of the housing 1 and thereby acts on the cylinder 9 in the direction of the arrow F.

Ein weiterer Zustrom von öl unter einem geringeren Druck als dem des bei A zuströmenden Oles erfolgt durch eine Rohrleitung B, die durch eine Nut mit einem Kanal 31, einem Kanal 35 und einem zweiten Arbeitsraum 36 in Verbindung steht. In diesem findet das Drucköl einen Widerstand an einem Anschla- 37 des Gehäuses 1, wodurch das öl eine Rückstellwirkung auf den Zylinder 9 ausübt. Durch den Kanal 35 hindurch wird auch der Steuerkörper 8 der Axialkolbenmaschine gespeist und somit die beiden Zylinderblöcke 6 und 7. A further inflow of oil at a lower pressure than that of the inflowing oil at A takes place through a pipe B, which is connected to a channel 31, a channel 35 and a second working space 36 through a groove. In this, the pressure oil finds a resistance at a stop 37 of the housing 1, as a result of which the oil exerts a restoring effect on the cylinder 9. The control body 8 of the axial piston machine and thus the two cylinder blocks 6 and 7 are also fed through the channel 35.

Der Regler besteht aus folgenden Teilen: 1. einem leicht beweglichen Hilfssteuerschleber 14, dessen Achse zu der Längsachse der Axialkolbenmaschine senkrecht verläuft, so daß er der Wirkung der Fliehkraft ausgesetzt ist, Dadurch verschiebt er sich nach außen.The controller consists of the following parts: 1. A slightly movable auxiliary control slide 14, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the axial piston machine, so that it is exposed to the effect of centrifugal force. As a result, it moves outward.

Der Hilfssteuerschieber 14 ist ein Differentialkolben, dessen durch die Kolbenstange 14" miteinander verbundenen Kolbenteile 17 und 18 in Bohrungen 15 bzw. 16 verschiedenen Durchmessers gleiten. Die einen Anschlag bildende Schulter 19 der Bohrung 16 begrenzt den Hub des Schiebers 14. Die Bohrung 15 steht durch einen Kanal 32 mit dem Kanal 31 der Druckölzuleitung B, durch einen Kanal 33 mit dem hinteren Teil 34 des nachstehend beschriebenen Hochdrucksteuerschiebers in Verbindung.The auxiliary control slide 14 is a differential piston whose piston parts 17 and 18 connected to one another by the piston rod 14 ″ slide in bores 15 and 16 of different diameters. The shoulder 19 of the bore 16 , which forms a stop, limits the stroke of the slide 14. The bore 15 protrudes a channel 32 with the channel 31 of the pressure oil supply line B, through a channel 33 with the rear part 34 of the high pressure control slide in connection.

Außerdem mündet die Bohrung 15 außerhalb des Gehäuses bzw. an dessen Umfang, um eine Verbindung mit der Außenluft zu schaffen.In addition, the bore 15 opens outside the housing or on its circumference in order to create a connection with the outside air.

2. Zu dem Regler gehört ferner ein Hochdrucksteuerschieber mit einem Kolben 20, der in einer Bohrung 22 gleitet, die im Inneren eines sich an das Gehäuse 1 anschließenden Gehäuses 21 in der Längsachse der Axialkolbenmaschine verläuft. Eine am Ende dieser Bohrung vorgesehene Feder 23 wirkt dauernd auf ein Ende 24 des Kolbens 20 ein. Mittels eines Fußhebels 25 und eines Gestänges 26 kann die Spannung dieser Feder vergrößert werden.2. The regulator also includes a high-pressure control slide with a piston 20 which slides in a bore 22 which runs in the interior of a housing 21 adjoining the housing 1 in the longitudinal axis of the axial piston machine. A spring 23 provided at the end of this bore acts continuously on one end 24 of the piston 20. By means of a foot lever 25 and a linkage 26 , the tension of this spring can be increased.

Die Bohrung 22 steht durch eine Nut 29 und einen Kanal 38 mit der HochdruckölzuleitungA, durch eine Nut 30 und den vorerwähnten Kanal 13 mit dem Arbeitsraum 11 des Zylinders 9 in Verbindung und außerdem durch eine Nut 40 und den Kanal 41 mit der Außenhift.The bore 22 communicates with the high-pressure oil supply line A through a groove 29 and a channel 38 , with the working chamber 11 of the cylinder 9 through a groove 30 and the aforementioned channel 13 and also with the external lever through a groove 40 and the channel 41.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung ist folgende: 1. Der Kolben 20 des Hochdrucksteuerschiebers befindet sich meist in der Stellung, in der er gleichzeiti- die Nuten 29 und 40 verdeckt; das ist die normale Gleichgewichtslage.The operation of the adjusting device according to the invention is as follows: 1. The piston 20 of the high-pressure control slide is mostly in the position in which it simultaneously covers the grooves 29 and 40; this is the normal equilibrium position.

2. Der Hilfssteuerschieber 14 (bekannter Bauart) ändert den öldruck in Kanal und Hohlraum 33 in Abhängigkeit von der Drehzahl. Hierbei bewegt er sich zwischen zwei Grenzlagen; bei einer wird der Kanal 32 für den Zustrom des Niederdruckbls freigegeben, in der anderen wird der Kanal 15' frei, der das Gehäuse mit der Außenluft verbindet. Der bei 33 resultierende Druck dient infolge des Unterschiedes der Kolbendurchmesser zum Auscleich der auf den Hilfssteuerschieber einwirkenden Fliehkraft.2. The auxiliary control slide 14 (known design) changes the oil pressure in the channel and cavity 33 as a function of the speed. Here it moves between two border positions; in one the channel 32 is opened for the inflow of the low pressure B1, in the other the channel 15 ' , which connects the housing with the outside air, is free. The pressure resulting at 33 serves as a result of the difference in the piston diameter to compensate for the centrifugal force acting on the auxiliary control slide.

Der Hochdrucksteuerschieber ist in jedem Augenblick im Gleichgewicht, einmal weil auf das Ende 34 des Kolbens 20 ein öldruck einwirkt, moduliert durch den Hilfssteuerschieber 14 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine, und weil auf das andere Ende 24 die Feder 23 drückt, die durch den Fußhebel 25 zusammengepreßt wird.The high-pressure control slide is in equilibrium at every moment, once because an oil pressure acts on the end 34 of the piston 20, modulated by the auxiliary control slide 14 as a function of the speed of the engine, and because the spring 23 presses on the other end 24, which by the Foot lever 25 is compressed.

Bei jeder Lage des Fußhebels 25 stellt sich auf der Stirnseite 34 des Kolbens 20 ein Gleichgewichtsdruck ein.In every position of the foot lever 25 , an equilibrium pressure is established on the end face 34 of the piston 20.

Wird beispielsweise der Fußhebel 25 in dem Sinne des Pfeils Y' verschoben, dann wird die Feder 23 weiter zusammengedrückt und übt dabei auf die Stirnfläche 24 des Kolbens 20 einen erhöhten Druck aus, wodurch der Kolben nach links verschoben wird und die Ringnut 29 freigibt. Dadurch erhöht sich in dem Kanal 13 und in dem Arbeitsraum 11 der Druck. Das hat zur Folge, daß sich der Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F verschiebt und die Neigung der Taumelscheiben 2 und 3 ändert. Wird dagegen die Feder 23 durch Freigeben des Fußhebels 25 wieder entspannt, dann verschiebt sich der Kolben 20 nach rechts und gibt den Kanal 40 zur Außenluft frei, wodurch der Druck in dem Kanal 13 und dem Arbeitsraum 11 absinkt und der Zylinder 9 sich im Sinne des Pfeils F' verschiebt.If, for example, the foot lever 25 is moved in the direction of the arrow Y ', the spring 23 is compressed further and exerts an increased pressure on the end face 24 of the piston 20, as a result of which the piston is moved to the left and the annular groove 29 is released . This increases the pressure in the channel 13 and in the working chamber 11. As a result, the cylinder 9 moves in the direction of arrow F and the inclination of the swash plates 2 and 3 changes. If, on the other hand, the spring 23 is relaxed again by releasing the foot lever 25 , the piston 20 moves to the right and releases the channel 40 to the outside air, whereby the pressure in the channel 13 and the working chamber 11 drops and the cylinder 9 moves in the sense of Arrow F 'moves.

Bei einer gegebenen Stellung des Fußhebels 25 wird die Drehzahl der Maschine, falls sich die Betriebsverhältnisse (Belastung) ändern, zunächst entweder höher oder niedriger.At a given position of the foot lever 25 , the speed of the machine is initially either higher or lower if the operating conditions (load) change.

Im Falle einer Erhöhung der Drehzahl verschiebt sich der frei bewegliche Hilfssteuerschleber 14 unter der Einwirkung der Fliehkraft nach dem Umfang des Gehäuses zu, wobei der Kanal 32 freigegeben wird und der in dem Kanal 33 herrschende Druck zunimmt. Der Kolben 20 wird dann nach rechts verschoben. Durch die öffnung der Ringnut 40 kommt die Ringnut 30 mit der Außenluft in Verbindung. Infolge des Absinkens des Druckes im Kanal 13 und im Arbeitsraum 11 verschiebt sich der Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F', wodurch die Untersetzung der Axialkolbemriaschine vermindert und damit die anfängliche Erhöhung der Drehzahl wieder rückgängig gemacht wird.In the event of an increase in the rotational speed, the freely movable auxiliary control valve 14 moves towards the circumference of the housing under the action of centrifugal force, the channel 32 being released and the pressure prevailing in the channel 33 increasing. The piston 20 is then shifted to the right. The annular groove 30 comes into contact with the outside air through the opening of the annular groove 40. As a result of the drop in pressure in channel 13 and in working chamber 11 , cylinder 9 moves in the direction of arrow F ', which reduces the reduction of the axial piston machine and thus reverses the initial increase in speed.

Im Falle eines Absinkens der Drehzahl bewegt sich der Hilfssteuerschieber 14 nach innen, wobei er den Kanal 32 für den Olzustrom verschließt. Der Kanal 15' kommt mit der Außenluft in Verbindung, der Druck im Kanal 33 sinkt ab, der Kolben 20 verschiebt sich nach links und gibt dabei die Ringnut 29 für den Zustrom des Hochdrucköls frei. Der Druck in der Ringnut 30, im Kanal 13 und im Arbeitsraum 11 nimmt zu. Der Zylinder 9 verschiebt sich im Sinne des Pfeils F, wodurch die Untersetzung der Maschine zunimmt und diese ihre ursprüngliche Drehzahl wieder erreicht.In the event of a drop in speed, the auxiliary control slide 14 moves inward, closing the channel 32 for the flow of oil. The channel 15 ' comes into contact with the outside air, the pressure in the channel 33 drops, the piston 20 moves to the left and releases the annular groove 29 for the inflow of high-pressure oil. The pressure in the annular groove 30, in the channel 13 and in the working space 11 increases. The cylinder 9 moves in the direction of arrow F, whereby the reduction of the machine increases and this reaches its original speed again.

Jeder Stellung der Feder 23 ist also ein bestimmtes Untersetzungsverhältnis und damit eine bestimmte Drehzahl der Axialkolbenmaschine zugeordnet, nämlich diejenige, bei welcher der durch den Hilfssteuerschieber gelieferte Druck den Schub bzw. den Druck der Feder so ausgleicht, daß der Hochdrucksteuerschieber eine Lage einnimmt, bei welcher die Ringnut 29 für den Zustrom des Hochdrucköls und die Ringnut 40 für die Verbindung des Gehäuses mit der Außenluft beide verschlossen bzw. abgedeckt sind.Each position of the spring 23 is assigned a certain reduction ratio and thus a certain speed of the axial piston machine, namely that at which the pressure supplied by the auxiliary control slide compensates the thrust or the pressure of the spring so that the high pressure control slide assumes a position in which the annular groove 29 for the inflow of high-pressure oil and the annular groove 40 for connecting the housing to the outside air are both closed or covered.

Claims

Claim: Device for changing the inclination of the swash plate of an axial piston machine (pump or motor) as a function of the speed by means of a hydraulic thrust drive with speed-influenced control, which is arranged on the outside of the machine housing, characterized in that the thrust drive consists of a cylinder (1) which surrounds the rotating machine housing (1) and is longitudinally displaceable on it. 9) , which is connected to the swash plate (2 or 3), which is pivotably mounted on the housing, and forms two working spaces (11, 36) with the housing, one of which is acted upon with constant low-pressure fluid and the other with variable pressure The high-pressure control slide is actuated on the one hand by a spring (23) that can be influenced by hand or foot, on the other hand by a hydraulic pressure which changes by an auxiliary control slide (14), which is influenced by speed and designed as a differential piston and can be displaced perpendicular to the machine housing rt.