專利名稱：帶有具有改進曲柄軸承的星形液壓缸的液壓機的制作方法
帶有具有改進曲柄軸承的星形液壓缸的液壓機本發(fā)明涉及帶有具有改進曲柄軸承的星形液壓缸的液壓機，S卩，帶有固定至 其曲柄箱的星形液壓缸的液壓機，有利地用于加壓的液壓液體，其中，相應的連桿 通過帶有滾動摩擦的改進軸承與曲柄相聯(lián)接，從而減少加工的零件，簡化處理和組 裝過程，以提高液壓機的機械性能并延長其壽命。在帶有星形液壓缸的液壓機的特殊領(lǐng)域中，目前的技術(shù)發(fā)展水平包括液壓馬 達，該液壓馬達帶有相對于馬達本體擺動的液壓缸且還帶有固定的液壓缸；這些液 壓缸具有像連桿那樣的曲柄與活塞的連接構(gòu)件、活塞基部的滑動平面或曲柄上活塞 本體的滑瓦。已知在所述滑瓦和曲柄銷之間設置滾動軸承，以減小摩擦力并承受所 傳遞的相當大的力，該滾動軸承包括在曲柄和滑瓦在其上滑動的外圈之間的并排的 滾子列。而且，上述液壓機具有由內(nèi)座圈、外圈來形成的所述滾動軸承，該內(nèi)座圈與曲 柄銷的外表面相一致，滾子列聯(lián)接在該外圈的內(nèi)表面上，而每個活塞的連桿的滑瓦 都能夠在該外表面上滑動。曲柄銷裝備有端部環(huán)形抵靠件，用于側(cè)向地約束滾子以避免在滾動過程中的偏 移。為了在滾子列的內(nèi)滾動座圈之間中心地軸向定位外圈，形成環(huán)形突出部，內(nèi)部 滾子列的側(cè)面擱置在該環(huán)形突出部上，以避免外圈相對于曲柄銷的軸向偏移。而且，可以看到滾子列在數(shù)量上等于所述內(nèi)部環(huán)形突出部的側(cè)面；因此，在環(huán) 形突出部的一側(cè)上在滾子列之前進行組裝，然后在相對于銷準確地定位該環(huán)之后， 將其余的滾子列引導通過在沒有滾子的環(huán)形抵靠件中可看到的側(cè)向端口分別引導 各個滾子，直到必要的滾子列已完成為止。側(cè)向端口在組裝過程中是打開的，而在 組裝之后是封閉的。所述端口盡管由合適的塞子來封閉，但是由于在端口封閉之后 塞子在其罩殼中的不嚴密性，所述端口會基于附近的滾子列來確定滑動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 這種工作狀態(tài)損壞了滾子且縮短了其平均工作壽命。此外，在目前的技術(shù)發(fā)展水平中，從美國專利US 3908517 A中知道有一種帶 有星形液壓缸的液壓馬達，且將滾動軸承插入曲柄中；該馬達還具有可變的活塞排 量。軸承的滾子包含在裝備曲柄的凸緣之間；凸緣中的一個是固定的且與曲柄形成一體，而將凸緣中的另一個插入且夾在合適環(huán)形螺母的基座中；軸承的內(nèi)圈也裝備 有作用在所述凸緣內(nèi)表面上的環(huán)形密封件，并可在曲柄上徑向移動，以在來自驅(qū)動 軸內(nèi)導管的液壓流體的壓力下改變其半徑。插入的凸緣在內(nèi)徑處裝備有密封環(huán)，且 固定至曲柄以防止它轉(zhuǎn)動。軸承的滾子因此在用于其整個底面的所述凸緣中被引 導，因此產(chǎn)生在其內(nèi)表面上的不正確滑動，從而損壞凸緣自身并縮短軸承的壽命。 此外，這種曲柄的結(jié)構(gòu)在機械上高度復雜，從而沒有解決曲柄中滾動軸承組件的結(jié) 構(gòu)簡化性問題，還有滾子在凸緣內(nèi)壁上不正確滑動的問題。最后，曲柄銷上和環(huán)內(nèi)的環(huán)形突出部的機械加工操作是很復雜和昂貴的，如上 所述需要相當長時間的特殊組裝方法。還有，對于滾子列的損壞限制了延長滾子自 身的最長壽命，從而限制了液壓機自身的壽命。目前的這種技術(shù)發(fā)展水平可通過考慮到制造一種液壓機來進行改進，該液壓機 使曲柄的結(jié)構(gòu)變得簡單，零件數(shù)量減少，需要較少的加工和組裝操作，減少加工和 組裝成本，提高其性能，且延長液壓機的壽命。從上文中知道，顯然需要通過制造一種液壓機來解決技術(shù)問題該液壓機帶有 用于液壓液體的星形液壓缸，其中在曲柄和液壓缸的連桿之間只需用少量的零件進 行聯(lián)接；而且，在相對于已知類型的相同性能下，這能減少機械和組裝加工；最后， 這能避免對于在曲柄自身中滑動的零件的損壞，還能提高機械性能。本發(fā)明通過采用以下液壓機來解決了上述技術(shù)問題一種帶有星形液壓缸的液 壓機，包括固定至本體的液壓缸，其中，液壓缸在曲柄隨液壓機的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的 轉(zhuǎn)動平面中圓周地隔開；液壓液體的分配構(gòu)件以及至少一個帶有滾動摩擦的軸承， 軸承具有滾子列，滾子列位于曲柄和所述液壓缸的連桿的滑瓦之間；其特點在于， 它包括滾動軸承的外圈，滾動軸承由外圈的和滾子的環(huán)形支承裝置保持在位；可以 看到所述裝置使所述滾子的基部的不完全的徑向接觸件抵靠所述環(huán)形側(cè)向支承裝 置；環(huán)形裝置中的至少一個可拆卸地施加到曲柄上。而且，在另一實施例中，采用了由至少一個軸向止動環(huán)所保持的所述環(huán)形側(cè)向 支承裝置。此外，在另一實施例中，采用了由至少一個環(huán)或第五輪構(gòu)成的所述可拆卸的環(huán) 形支承裝置，該至少一個環(huán)或第五輪在將要與滾子的基部相接觸的側(cè)面上裝備有臺 肩，該臺肩具有一直徑以與相接的滾子列配合，配合的尺寸范圍小于滾子的半徑。而且，在另一實施例中，采用了由至少一個環(huán)或第五輪構(gòu)成的所述可拆卸的環(huán) 形支承裝置，該至少一個環(huán)或第五輪具有一直徑以與相接的滾子列配合，配合的尺寸范圍小于滾子的半徑。此外，在另一實施例中，采用了在與可拆卸裝置相對的曲柄的端部上由至少一 個臺肩和另一臺肩構(gòu)成的固定的環(huán)形支承裝置，該至少一個臺肩用于支承滾動軸承 的外圈，而該另一臺肩具有一直徑以與相接的滾子列配合，配合的尺寸范圍小于滾 子的半徑。而且，在另一實施例中，采用了裝備有至少一個內(nèi)部軸向止動環(huán)的所述固定的 環(huán)形支承裝置，該至少一個內(nèi)部軸向止動環(huán)定位成包含滾子列，其中，在所述止動 環(huán)和滾子的基部之間的接觸區(qū)域中定位軸向支承環(huán)；在曲柄的端部的至少一個中可 以看到外部軸向止動環(huán)，該外部軸向止動環(huán)與相接的滾子列的滾子基部相接觸且在 其間設置支承環(huán)。而且，在另一實施例中，滾動軸承的外圈裝備有如下定位的內(nèi)部軸向止動環(huán) 任意數(shù)量(但不是零)的滾子列位于內(nèi)部軸向止動環(huán)和曲柄的端部中的一個之間； 在所述內(nèi)部止動環(huán)的兩側(cè)上都有支承環(huán)。此外，在另一實施例中，在曲柄的與外部軸向止動環(huán)的相對側(cè)上釆用了與曲柄 自身成一體的軸向抵靠件。而且，在另一實施例中，內(nèi)部軸向止動環(huán)設于帶有滾動摩擦的軸承的外圈的各 端上，并且在所述環(huán)和并排滾子列的滾子基部之間設有支承環(huán)。最后，在另一實施例中，在曲柄的各端上具有外部軸向止動環(huán)，并且在所述環(huán) 和并排滾子列的滾子基部之間設有支承環(huán)。在四幅附圖中，純粹作為示例地示出了本發(fā)明的一實施例，在附圖中

圖1 是在包含液壓缸的驅(qū)動軸軸向平面上的、根據(jù)本發(fā)明來制造的液壓馬達的示意剖視 圖；圖2是包含所有液壓缸的完整馬達的示意剖視圖；圖3是類似于圖2的剖視圖， 但局限于曲柄且被放大了；圖4是類似于圖1的軸向剖視圖，但局限于曲柄且被放 大了；圖5是類似于前圖的軸向剖視圖，其中示出了簡化的組件；圖6是本發(fā)明的 一實施例的類似于圖1的軸向剖視圖，但局限于曲柄且被放大了，該實施例裝備有 用于支承端部輪和外圈的約束第五輪(containment fifth wheel);圖7是類似于前 圖的軸向剖視圖，其中示出了簡化的組件，但避免約束第五輪與主軸頸的軸承相接 觸。在圖1至4中，可以看到馬達2的本體1，在該本體中，驅(qū)動軸3可轉(zhuǎn)動地聯(lián) 接穿過支承件4，并且可轉(zhuǎn)動地用支承件6與蓋子5相聯(lián)接。驅(qū)動軸連接至液壓液 體分配器7，其通過導管9來饋送液壓缸8。驅(qū)動軸具有曲柄IO，曲柄的中間平面與包含馬達的液壓缸8的平面對準；滾子列11在曲柄的表面上直接滾動；兩個最 內(nèi)的列12被商標名為西格(seeger)的內(nèi)部軸向止動環(huán)13并且被每側(cè)上的支承約 束環(huán)或第五輪14隔開，以避免在軸向止動環(huán)13中的缺失部分通過處發(fā)生滾子的側(cè) 向偏移，并使?jié)L子能正確滑動。軸向止動環(huán)13使其所安裝至的外圈15能相對于曲 柄10軸向定位。實際上，外側(cè)的滾子列11在一側(cè)用滾子的外基部與環(huán)形突出部 16相接觸，而在另一側(cè)與外部軸向止動環(huán)17和支承環(huán)或第五輪18相接觸。外圈 15承載連桿20的滑瓦19，從而滑瓦19可以以已知的方式在外圈15上滑動，連桿 20則用球形支腳21連接至每個液壓缸8的相應活塞22。環(huán)23以已知的方式保持 所述滑瓦19，使滑瓦19與所述外圈15的外表面相接觸。在圖5中，而且在第二實施例中，驅(qū)動軸24裝備有曲柄25，在該曲柄25的 表面上、在所述曲柄的端部形成凹陷，以容納外部止動環(huán)26，并將支承環(huán)或第五 輪28插設在外部止動環(huán)26和并排的滾子列之間，用于在軸向止動環(huán)的缺失部分中 側(cè)向約束滾子的基部，該軸向止動環(huán)有利地是西格型的且在端部沒有孔眼，即減小 了徑向體積。類似地，在類似于前面的外圈15的外圈29上形成凹陷，以容納內(nèi)部 軸向止動環(huán)30，且將支承環(huán)或第五輪31插設在內(nèi)部軸向止動環(huán)30和滾子列27之 間，用于在軸向止動環(huán)的缺失部分中側(cè)向約束滾子的基部并使?jié)L子能正確滑動。因 此，為了完全填滿曲柄25的滾動表面的寬度，中間的滾子列32的數(shù)量可以是任意 的。在圖6中，而且在第三實施例中，驅(qū)動軸3裝備有曲柄35，在該曲柄35上、 在所述曲柄的一個端部33，可以看到曲柄35和并排滾子列37之間的臺肩36，在 曲柄的所述端部還可看到支承臺肩38，用于在側(cè)向約束滾動軸承的外圈39。外圈 39通過支承環(huán)或第五輪41軸向地定位至曲柄35，在該支承環(huán)或第五輪41上可以 看到臺肩40，用于側(cè)向約束相對端部滾子列37的基部，并使端部滾子列37能正 確滑動。因此，為了完全填滿曲柄35的滾動表面的寬度，中間的滾子列32的數(shù)量 可以是任意的。而且，第五輪41并排地設置在曲軸3的主軸承4的外側(cè)上，第五 輪41可在該外側(cè)上滑動，可以看到第五輪41與具有直徑42的曲柄有間隙地相聯(lián) 接。在圖7中，而且在另一實施例中，驅(qū)動軸3裝備有曲柄45，在該曲柄45上、 在所述曲柄的一個端部33，可以看到曲柄45和并排滾子列37之間的臺肩36，在 曲柄的所述端部還可看到支承臺肩38，用于側(cè)向約束滾動軸承的外圈39。外圈39 通過支承環(huán)或第五輪51軸向地定位至曲柄45，在該支承環(huán)或第五輪51上可以看到臺肩50，用于側(cè)向約束相對端部滾子列37的基部，并使端部滾子列37能正確 滑動。因此，為了完全填滿曲柄45的滾動表面的寬度，中間的滾子列32的數(shù)量可 以是任意的。而且，第五輪51并排地設置在外部止動環(huán)46的外側(cè)上，該外部止動 環(huán)46容納在凹陷47中，而該凹陷47形成在曲柄45和與所述曲柄的端部33相對 的軸3的主軸承之間。根據(jù)本發(fā)明的曲柄10中帶有滾動摩擦的軸承的組裝如下進行。在將外圈15 定位成靠近曲柄10之后，從所述曲柄的環(huán)形突出部16 —側(cè)引入兩個滾子列11和 12;然后用合適的器械將支承環(huán)14和內(nèi)部軸向止動環(huán)13依次引入外圈15的中間 平面凹陷，接著引入第二支承環(huán)14。因此，在將組件定位在曲柄IO上之后，可以 依次引入滾子列12和11，直到完成所述滾子列為止。通過靠近滾子列11的滾子 基部的支承環(huán)18來對軸承進行封閉，還是自由的該支承環(huán)18則由外部軸向止動環(huán) 17來保持，該外部軸向止動環(huán)17容納在曲柄IO表面上的合適凹陷中。然后，可 以用通常的方式將帶有具有滾動摩擦的軸承的曲柄組安裝在液壓機的本體1中。類似地，可以進行圖5的軸承的組裝，有更大的自由度能選擇最后是安裝軸向 止動環(huán)26還是30。在圖6和7的另外實施例中，端部滾子列37和中間滾子列32從臺肩36依次 安裝，且用支承第五輪或環(huán)41或51來保持。這最后兩個實施例都考慮到端部滾子 列37分別抵靠圖6的臺肩40和圖7的臺肩50的規(guī)定側(cè)向滑動，臺肩的高度范圍 小于滾子自身的半徑。根據(jù)本發(fā)明的帶有星形液壓缸的液壓機的操作對于液壓部件來說以已知的方 式進行，而對于帶有曲柄IO、 25中的滾動摩擦軸承來說有顯著的改進，這是因為 在所有的滾子列中，均在基部通過相應的支承環(huán)14或18以及通過曲柄的環(huán)形突出 部16恒定地引導滾子。在圖5的實施例中，在最外面的列27的滾子的基部在與支 承環(huán)28或31相接觸的情況下被引導。因此，內(nèi)部軸向止動環(huán)13用作用于阻止外圈15相對于曲柄10的中間平面偏 移的突出部，從而使滑瓦19能在所述外圈的外表面上正確工作。支承環(huán)14、 18、 28或31的存在使?jié)L子的基部也能擱置在商標名為西格的止動 環(huán)的中斷處，而不會危害滾子的正確工作，因此使軸承能耐用得更久。軸向止動環(huán)13的位置可以與圖中所示有所不同；實際上，假如必須看到不同 數(shù)量的滾子列，則可將止動環(huán)定位成多個(不是零個)滾子列在該止動環(huán)和曲柄 端部之間。只有看到滾子列11或12的外部滾動座圈之間的環(huán)15內(nèi)徑上的合適點處的凹陷，止動環(huán)才可運動。實際上，如圖5所示，內(nèi)部軸向止動環(huán)13可以用各端的軸向止動環(huán)30來替代這樣，外部滾子列27和內(nèi)部滾子列32可占據(jù)曲柄25 中滾子的滾動表面的整個軸線母線，從而完全利用其長度。已經(jīng)從實施的試驗中注意到，因為滾子和座圈之間的接觸分布較大，所以對于 由液壓機傳遞的相同功率來說，轉(zhuǎn)速可變得較大。而且，圖6和7的實施例非常節(jié)省成本，并且易于應用，注意要使支承環(huán)或第 五輪41和51用具有高機械強度的硬質(zhì)材料制成并且適于滾子基部的滑動。通過本發(fā)明獲得的優(yōu)點是帶有滾動摩擦的軸承這樣就具有延長的壽命，可用 軸向抵靠件來正確引導滾動體(滾子)；而且，制造軸向抵靠件會比現(xiàn)有技術(shù)更加 迅速和簡單現(xiàn)在，比起現(xiàn)有技術(shù)的加工整個軸向突出部，在滾子座圈的側(cè)面上形 成凹陷更加簡單。成組的滾子列11和12可以在曲柄10的外表面上確定運動之前預先組裝在此之前，是通過現(xiàn)有技術(shù)曲柄中存在的雙軸向支承突出部來防止操作的。最后但并非最不重要的，更多地或完全地利用曲柄10、 25的長度的可能性使 由滾子ll、 12、 27或32傳遞到曲柄上的壓力能分布在較大的接觸區(qū)域，從而提高 曲柄機構(gòu)的機械性能并最終延長其平均壽命。實際上，由于已經(jīng)免除了座圈內(nèi)徑上 的環(huán)形突出部，而用滾子的外部滾動座圈，就可增大滾子和座圈之間的接觸區(qū)域； 在圖5的實施例中，接觸區(qū)域具有最大長度，該最大長度等于曲柄的長度。在實際的實施例中，材料、尺寸和細節(jié)可以與所述的有所不同但在技術(shù)上等同， 為此不會脫離本發(fā)明的法定范圍。因此，即使不那么有利，也可在帶有滾動摩擦的 軸承的外圈15、 29的端部形成一體的軸向抵靠件來替代內(nèi)部軸向止動環(huán)30。
權(quán)利要求
1.帶有星形液壓缸的液壓機，包括固定至本體(1)的液壓缸(8)，其中，所述液壓缸在曲柄(10、25、35、45)隨所述液壓機的驅(qū)動軸(3)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動平面中圓周地隔開；液壓液體的分配構(gòu)件(7、9)以及至少一個帶有滾動摩擦的軸承，所述軸承具有滾子列，所述滾子列位于所述曲柄和所述液壓缸的連桿(20)的滑瓦(19)之間，其特征在于，它包括滾動軸承的外圈(15、29、39)，所述滾動軸承由所述外圈的和所述滾子的環(huán)形支承裝置(41、51、14、18、28、31、38)保持在位；可以看到所述裝置使所述滾子(11、12、37)的基部的不完全的徑向接觸件(40、50、14、18、28、31、36)抵靠所述環(huán)形側(cè)向支承裝置；所述環(huán)形裝置(18、28、41、51)中的至少一個可拆卸地施加到所述曲柄(10、25、35、45)上。
2. 如前述權(quán)利要求1所述的液壓機，其特征在于，它具有由至少一個軸向止 動環(huán)(13、 17、 26、 30、 46)所保持的所述環(huán)形側(cè)向支承裝置。
3. 如前述權(quán)利要求1或2中一項所述的液壓機，其特征在于，它具有由至少 一個環(huán)或第五輪(41、 51)構(gòu)成的所述可拆卸的環(huán)形支承裝置，所述至少一個環(huán)或 第五輪(41、 51)在將要與所述滾子的所述基部相接觸的側(cè)面上裝備有臺肩(40、 50)，所述臺肩(40、 50)具有一直徑以與相接的所述滾子列(37)配合，所述配 合的尺寸范圍小于所述滾子的半徑。
4. 如前述權(quán)利要求1或2中一項所述的液壓機，其特征在于，它具有由至少 一個環(huán)或第五輪(14、 18、 28、 31)構(gòu)成的所述可拆卸的環(huán)形支承裝置，所述至少 一個環(huán)或第五輪(14、 18、 28、 31)具有一直徑以與相接的所述滾子列配合，所述 配合的尺寸范圍小于所述滾子的半徑。
5. 如前述權(quán)利要求1或2中一項所述的液壓機，其特征在于，它在與所述可 拆卸裝置相對的所述曲柄(35、 45)的端部(33)上具有由至少一個臺肩(38)和 另一臺肩(36)構(gòu)成的所述固定的環(huán)形支承裝置，所述至少一個臺肩(38)用于支 承所述滾動軸承的所述外圈(39)，而所述另一臺肩(36)具有一直徑以與相接的 所述滾子列(37)配合，所述配合的尺寸范圍小于所述滾子的半徑。
6. 如前述權(quán)利要求l、 2或4中一項所述的液壓機，其特征在于，它具有裝備 有至少一個內(nèi)部軸向止動環(huán)(13、 30)的所述固定的環(huán)形支承裝置，所述至少一個 內(nèi)部軸向止動環(huán)(13、 30)定位成包含所述滾子列(11、 12、 27、 32)，其中，在所述止動環(huán)(13、 30)和所述滾子的基部之間的接觸區(qū)域中定位軸向支承環(huán)(14、 31);在所述曲柄(10)的端部的至少一個中可以看到外部軸向止動環(huán)(17、 26)， 所述外部軸向止動環(huán)(17、 26)與相接的所述滾子列(11、 27)的所述滾子基部相 接觸且在其間設置支承環(huán)(18、 28)。
7. 如前述權(quán)利要求6所述的液壓機，其特征在于，它具有如下定位的所述內(nèi) 部軸向止動環(huán)(13):任意數(shù)量(但不是零)的滾子列(11、 12)位于所述內(nèi)部軸 向止動環(huán)(13)和所述曲柄(10)的端部中的一個之間；在所述內(nèi)部止動環(huán)(13) 的兩側(cè)上都有支承環(huán)(14)。
8. 如前述權(quán)利要求6或7中一項所述的液壓機，其特征在于，它在所述曲柄 的與所述外部軸向止動環(huán)(17)的相對側(cè)上具有與所述曲柄(10)自身成一體的軸 向抵靠件(16)。
9. 如前述權(quán)利要求6所述的液壓機，其特征在于，內(nèi)部軸向止動環(huán)(30)設 于帶有滾動摩擦的所述軸承的所述外圈(29)的各端上，并且在所述環(huán)和所述并排 滾子列(27)的所述滾子基部之間設有支承環(huán)(31)。
10. 如前述權(quán)利要求7所述的液壓機，其特征在于，它在所述曲柄的各端上具 有外部軸向止動環(huán)，并且它在所述環(huán)和所述并排滾子列的所述滾子基部之間設有支 承環(huán)。
全文摘要
帶有星形液壓缸的液壓機，包括固定至本體(1)的液壓缸(8)，其中，該液壓缸在曲柄(10、25、35、45)隨該液壓機的驅(qū)動軸(3)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動平面中圓周地隔開；液壓液體的分配構(gòu)件(7、9)以及至少一個帶有滾動摩擦的軸承，該軸承具有滾子列，該滾子列位于曲柄和所述液壓缸的連桿(20)的滑瓦(19)之間，并且它具有滾動軸承的外圈(15、29、39)，該滾動軸承由外圈的和滾子的環(huán)形支承裝置(41、51、14、18、28、31、38)保持在位；可以看到所述裝置使所述滾子(11、12、37)的基部的不完全的徑向接觸件(40、50、14、18、28、31、36)抵靠所述環(huán)形側(cè)向支承裝置；環(huán)形裝置(18、28、41、51)中的至少一個可拆卸地施加到曲柄(10、25、35、45)上。
文檔編號F04B1/04GK101278122SQ200680035075
公開日2008年10月1日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者G·佩科拉利 申請人:史密特傳動責任有限公司