專利名稱：液壓泵或液力發(fā)動機的氣缸活塞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的氣缸活塞裝置。這種氣缸活塞 裝置在相關(guān)市場上有售，尤其是以高壓水泵作代表。
背景技術(shù)：
這種泵的基本應(yīng)用是載有外來粒子的水的壓力轉(zhuǎn)換，尤其是加入了磨粒。由 此為具有需要有幾百到一千巴(bar)的高工作壓的特高速渦輪。因此，能量及
容積有效的因素非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于分別地構(gòu)建泵和液力發(fā)動機，其以上述種類的高效率因子 及使用壽命長而突出。該目的的方案由權(quán)利要求1的特征限定。
進(jìn)一步的實施例及變型在任何情況下并非是可實現(xiàn)的，但這樣一些由其特征 及其組合，分別由從屬權(quán)利要求的組合及根據(jù)具體情況以由包括可選擇的特征或 其組合得出。
具有內(nèi)工作腔的軸向延伸的管式隔膜活塞還在以磨料流工作下為高耐磨性 的堅固結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)。誠然，總的來說，因為結(jié)構(gòu)上的原因，較大的余隙容積 需要保持，這就不利地影響了容積效率因數(shù)。本發(fā)明正好要解決這個問題，即利 用余隙容積置換器?？偟膩碚f，本發(fā)明以此有可能提供全面優(yōu)化的結(jié)構(gòu)類型。


以下將參考附圖中描述的具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，其中， 圖l所示為具有作成軸向延伸的管式隔膜活塞的工作活塞的高壓泵的部分
軸向剖面圖， 一個干擾工作室且以往復(fù)式驅(qū)動的余隙容積置換器與其接合；
圖2所示為類似圖1的部分軸向剖面圖，同樣地，具有作成軸向延伸的管式 隔膜活塞的工作活塞以及余隙容積置換器，然而后者固定地設(shè)置在泵的框架上，并由于工作活塞相對于它的往復(fù)驅(qū)動而干擾軸向延伸的管式隔膜活塞的內(nèi)工作 腔；
圖3所示為類似圖2的部分軸向剖面圖，同樣地具有作成軸向延伸的管式隔 膜活塞、內(nèi)工作腔以及框架固定的余隙容積置換器，但不同的是工作流體的流動 路徑；
圖4所示為類似圖3的部分軸向剖面圖，同樣地具有作成軸向延伸的管式隔 膜活塞、內(nèi)工作腔以及框架固定的余隙容積置換器，但不同的是工作流體的流動 路徑和閥的不同設(shè)置，總體上導(dǎo)致余隙容積的進(jìn)一步減?。?br> 圖5所示為容積泵的工作活塞的供給壓力P (巴)相對于時間t(毫秒)的曲 線圖，即是沒有余隙容積置換器的結(jié)構(gòu)；
圖6所示為按照圖5的曲線圖，但有余隙容積置換器的結(jié)構(gòu)，后面的圖不僅 對與工作活塞接合的可移動的余隙容積置換器基本上有效(見圖l)，而且對框 架固定的靜態(tài)余隙容積置換器也基本上有效，其通過工作腔移動干擾它(見圖 2-4)，這尤其接近考慮到軸向延伸的管式隔膜活塞的應(yīng)用。
具體實施例方式
在根據(jù)圖1的實施例中，工作活塞以往復(fù)式工作，其設(shè)有軸向延伸的管式隔 膜活塞(圖中所示為上死點中心位置且在以下用ASK表示)，在其下端這一點上 僅通過向下的箭頭示意性地表示的驅(qū)動裝置AV0接合。軸向延伸的管式隔膜活塞 ASK的上端以框架固定設(shè)置，并圍繞作成輸?shù)竭M(jìn)液管ID上的單向閥的進(jìn)液閥EV。 軸向延伸的管式隔膜活塞的向下延伸的、空的氣缸部分Z軸向可滑動地支撐在殼 體孔HB內(nèi)，圖中未示潤滑。在軸向延伸的管式隔膜活塞ASK的內(nèi)部形成了往復(fù) 式工作腔AR，同軸的提升管FK從AR導(dǎo)向也作成單向閥的出液閥AV和導(dǎo)向出液 管AK。
在工作腔AR的一側(cè)上，基本是圓柱形的余隙容積置換器TK1與軸向延伸的管 式隔膜活塞ASK連接，在圖上以死點中心位置表示，且明顯地導(dǎo)致可操作的余隙 容積顯著減小。
對于這種結(jié)構(gòu)的操作模式的確定，應(yīng)該返回到圖5和圖6中已作出的描述。 圖5中所示為時間圖，在沒有余隙容積置換器的結(jié)構(gòu)中的容積泵的工作活塞 的供給壓力P是緩慢增加的。因此，該緩慢是泵吸循環(huán)結(jié)束時的壓力損失。兩者
4都暗示泵吸容積大大減小，這與活塞行程即容積效率因素相關(guān)。因此，原因是余 隙容積內(nèi)的工作流體的可壓縮性。
另一方面，參照圖1，干擾工作腔AR的余隙容積置換器TK1引起壓力急劇
增加和壓力損失?？偟膩碚f，容積效率因子得到大大改善。
在根據(jù)圖2的實施例中，其設(shè)有框架固定的余隙容積置換器TK2a，然而， 其干擾工作腔AR，并由于工作腔AR設(shè)置在軸向延伸的管式隔膜活塞ASK內(nèi)以及 這樣由于軸向延伸的管式隔膜活塞與余隙容積置換器TK2a之間的泵驅(qū)動發(fā)生的 相對移動，因此導(dǎo)致容積效率因子有類似的改善。然而，突出的優(yōu)點是由于框架 固定的余隙容積置換器，而使得被移動的質(zhì)量減小了。
與圖l的實施例相類似，構(gòu)造入液閥EV和出液閥AV，但是工作腔與出液閥 之間通過在余隙容積置換器內(nèi)和入液閥內(nèi)的較長的同軸管CD進(jìn)行連接。
這個實施例特別有利之處在于，在置換器中，工作流體以流動改向在余隙容 積置換器的開口和端部區(qū)域作內(nèi)部流通和外部循環(huán)流動。在這之前，有可能對工 作腔和閥中積累的殘余物和雜質(zhì)，還有在死點較長時間后壓縮變薄空氣封入物作 十分徹底的清除。
根據(jù)圖3的實施例，其也設(shè)有框架固定的余隙容積置換器TK2b，其具有相 應(yīng)的動態(tài)優(yōu)點。同時，它又通過一段與工作腔連接的較長的同軸管來替換余隙容 積的最大化。工作腔AR中的流體的出口設(shè)在位于入液閥EV及實際上無影響的短 縱向管LK的正下方的交叉孔CH。
在根據(jù)圖4的實施例中，它也設(shè)有具有相應(yīng)動態(tài)優(yōu)點的框架固定的余隙容積 置換器TK2c。而且，也在出口同軸管AKOK的工作腔的側(cè)端通過出液閥AV的壓
縮-靜止的設(shè)置提供了最佳的余隙容積置換。
此外，還需要指出的是，在根據(jù)圖7的閥的結(jié)構(gòu)中，尤其考慮到出液閥。本 文中，作成部分球形套的閥體K旋轉(zhuǎn)地相對于靠近球體中心的形狀相配合的閥座 上安裝。同時，它也需要借助于旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件SF和定中心件CE的縱向引導(dǎo)件。定 中心件通過緊固彈性的彈簧鎖SV與閥體K連接，以致于對旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件SF要考慮 到使用較輕且減振的材料制作。關(guān)于提到的旋轉(zhuǎn)性，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件的內(nèi)部通孔做成 稍微帶角圓形，其帶有裝配定中心件ZG用的合適的余隙伸縮接頭。這種結(jié)構(gòu)已 證明在負(fù)載下具有高的穩(wěn)定性和耐磨性。
5符號說明-
ASK = ASK AVO = DD EV = AV EK = ID GB = HB AR = AR FK = HD AV = OV AK = OD TKl = TKl TK2a = TK2a TK2b = TK2b TK2c = TK2c KOK = CD BQ = CH LK = LD AKOK = AKOK K = VB SF = SG ZG = CE SV = SL S1,S2 = S1,S2 FR = FG KF = SS FG = GE HL = RB
權(quán)利要求
1. 一種容量上特別有效的液壓泵或液力發(fā)動機的氣缸活塞裝置，最好是具有至少一個軸向延伸的管式隔膜活塞，該活塞限制至少一個內(nèi)部脈動的工作腔，其特征在于，該裝置設(shè)有至少一個余隙容積置換器(TK1、TK2a、TK2b、TK2c)，所述的置換器與脈動的工作腔(AR)在操作上保持連接。
2. —種尤其是根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，該裝置設(shè)有 至少一個干擾脈動的工作腔(AR)的余隙容積置換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，為余隙容積置換器 在余隙容積置換器的開口或端部區(qū)域通過工作流改變流動方向而提供內(nèi)部流 通和外部的循環(huán)流動。
4. 一種尤其是根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的液壓泵或液力發(fā)動機的氣缸活 塞裝置，其具有至少一個軸向延伸的管式隔膜活塞，該活塞限制至少一個內(nèi) 部脈動的工作腔，其特征在于，液流安排在至少一個形成為多層的行程閥的 進(jìn)液閥和/或相應(yīng)的出液閥中，以及在這個閥的轂盤(Sl、 S2)之間的區(qū)域形 成至少一流體腔(FR)，該腔經(jīng)閉合處與入口處之間的閥行程是可轉(zhuǎn)換的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，所述的多層行程閥的至 少一部分轂盤具有至少基本上是普通球形的表面(KF)，用作密封線或密封表 面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，在可轉(zhuǎn)換閥體(K) 的閉合處和入口處中至少一個具有至少基本上或至少接近球面(KF)形狀的 密封表面，并且相對于至少一條密封線或一密封表面可移動地受支撐。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，閥體(K)繞旋轉(zhuǎn)軸可移 動地受支撐，該旋轉(zhuǎn)軸至少基本上或至少大致上穿過球面(KF)的中心或相 應(yīng)的旋轉(zhuǎn)點。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氣缸活塞裝置，其特征在于，閥體(K)的旋轉(zhuǎn)支 撐具有保持架(HL)，其與凸的或凹的彎曲的引導(dǎo)件(FG)配合，以及在閥體 與旋轉(zhuǎn)支撐之間最好提供有彈性形變的彈簧鎖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種容量上特別有效的液壓泵或液力發(fā)動機的氣缸活塞裝置，最好是包括至少一個軸向延伸的管式隔膜活塞，該活塞限制至少一個內(nèi)部脈動的工作腔。這種泵或發(fā)動機的基本應(yīng)用領(lǐng)域是對載有外來材料尤其是磨粒狀材料的流體的操作。由此為具有需要幾百到一千巴的高工作壓的特高速機器，因此，能量及容積有效的因素非常重要。本發(fā)明的目的是構(gòu)建一種泵或液力發(fā)動機，其特征是效率高，使用壽命長。為此，至少一個余隙容積置換器(TK1)與脈動的工作腔(AR)連接。
文檔編號F04B53/10GK101523052SQ200780032871
公開日2009年9月2日 申請日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者貝恩哈爾·弗雷 申請人:貝恩哈爾·弗雷