本发明涉及一种液压装置,其包括:壳体;轴,其被安装在壳体中并且可绕第一旋转轴线相对于壳体旋转,其中该轴具有横向延伸至第一旋转轴线的法兰、包括远离法兰的中心点的局部球形部和各自包括活塞中心线的且具有平行延伸至第一旋转轴线的部件的多个活塞,该活塞绕第一旋转轴线以等角距离被固定至法兰;多个圆柱套筒,其中每个套筒具有套筒底部和筒板,套筒底部包括具有中心线的套筒开口,该套筒与活塞相配合以形成可变体积的各压缩室,筒板被安装在轴的局部球形部上并且具有各自包括中心线的筒板端口,其中筒板具有支撑套筒底部的第一侧面和由面板支撑的相对的第二侧面,该面板被安装在壳体中并相对于第一轴线成一定角度,使得套筒可在中心点处以锐斜角绕与第一旋转轴线相交的第二旋转轴线旋转,使得在使轴旋转期间,压缩室的体积发生变化,其中,筒板通过销-槽联接器在轴的旋转方向上连接至轴,槽位于该局部球形部和筒板中的一个中并且销位于该局部球形部和筒板中的另一个中,其中,槽具有在与第一轴线和第二轴线中的一个轴线相同的方向上延伸的纵向方向,并且销被该槽容纳,因此创建筒板的垂直于第二轴线延伸的并且穿过中心点的枢转轴线,其中,在操作条件下,每个压缩室经由相应的套筒开口和筒板端口与面板中的端口交替地相通。
背景技术:
从wo2006/083163中已知上文中描述的液压装置。该已知的装置具有包括局部球形部的轴,筒板能够在该局部球形部上旋转。筒板具有键槽,键槽在轴的局部球形部与轴中的键相互作用。因此,筒板与轴一起绕第二旋转轴线旋转。所产生的筒板的枢转轴线与轴一起绕第二旋转轴线旋转。键在键槽的纵向方向上往复运动。轴经由活塞在第一旋转轴线的旋转方向上驱动套筒。由于键和键槽的联接,当轴以恒定速度旋转时,筒板的旋转速度发生变化,或者,当筒板以恒定速度旋转时,轴的旋转速度发生变化。因此,在操作条件下,套筒和筒板的相对位置在绕第二旋转轴线的旋转方向上发生变化。这也意味着各套筒开口的中心线的位置和各筒板端口的相应中心线的位置发生变化,导致筒板和套筒之间的压力场变化,使得在筒板上产生倾翻扭矩(tippingtorque)。
亟需使倾翻扭矩最小化,因为倾翻扭矩可能导致筒板和面板之间的摩擦增加,而且在严重的情况下,这甚至可能导致筒板和面板的加速磨损。此外,使倾翻扭矩最小化意味着液压装置的最大容许速度可以高于常规液压装置中的最大容许速度。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种使倾翻扭矩最小化的液压装置。
这个目的通过根据本发明的装置来实现,其特征在于,它包括绕第二旋转轴线以等角距离产生多个枢转轴线的多个销-槽联接器,其中,槽的宽度允许销在操作条件下在各相应的槽内在绕第二旋转轴线的旋转方向上运动,其中,轴和筒板在绕第二旋转轴线的旋转方向上的相对位置被调节为使得在操作条件下,各筒板端口的每个中心线相对于相应的套筒开口的中心线在绕第二旋转轴线的旋转方向上在套筒开口的中心线所在的范围内波动。
越来越多的枢转轴线趋于同动关节(homokineticjoint),并且导致筒板和套筒相对于彼此的波动幅度减小。由于调节了轴和筒板的相对位置,因此根据本发明的液压装置使筒板的倾翻扭矩最小化,这允许液压装置具有相对较高的最大速度。
当考虑到通过采用额外的销-槽联接器对包括单个销-槽联接器的现有液压装置的改进时,如上所述的增加枢转轴线的数量与调节轴和筒板的相对位置的组合并不明显,这将在下文中说明。
在单个销-槽联接器的情况下,销和槽边沿在接触位置处彼此接触。当以恒定速度驱动轴时,接触位置相对于轴在槽的纵向和横向以及第二旋转轴线的径向上绕局部球形部的中心点往复运动。因此,筒板位置相对于轴在绕第二旋转轴的旋转方向上波动,而轴的恒定旋转速度引起套筒绕第二旋转轴线的恒定速度。这导致筒板端口和套筒开口的相对旋转位置变化。在这种情况下,单个销-槽联接器具有单个接触位置,该接触位置在轴的整个旋转过程中得以保持。
在产生多个枢转轴线的多个销-槽联接器的情况下,各销-槽联接器在轴的整个旋转期间交替地形成接触位置。由于枢转轴线绕第二旋转轴线距离一定的角距离,所以相应的销-槽联接器的销和槽的相对位置是不同的。如果每个销-槽联接器在整个旋转过程中保持接触位置,则由于如上所述的每个接触位置相对于轴在绕第二旋转轴线的旋转方向上的波动,将存在运动学上的冲突。在根据本发明的装置中避免了运动学上的冲突,因为在操作条件下,槽的宽度允许销在各相应的槽内绕第二旋转轴线的旋转方向移动。由于每个销在相应的槽中的移动自由度,每个槽必须比相配合的销的直径宽。
在轴以恒定速度旋转期间,在销-槽联接器其中之一中,相对于轴的实际接触位置仍然存在波动,但是在一定角度的旋转之后,对应于一个不同的枢转轴线的下一个销-槽联接器将形成一个新的接触位置,而先前的销-槽联器处的接触将丢失。尽管在接连的接触位置的每个接触周期内仍然存在波动,但是与单个枢转轴线的情况相比,每个波动在绕第二旋转轴线的旋转方向上具有较小的振幅。换句话说,对应于枢转轴线的每个销-槽联接件的销和槽中的一个的位置将相对于轴在绕第二旋转轴线的旋转方向上波动一定幅度,但是每个波动的接触位置的幅度都较小。类似地,筒板相对于轴绕第二旋转轴线的波动幅度小于各个销和相配合的槽的相对运动幅度。
相对于包括单个枢转轴线的装置,交替的接触位置引入了相移,因为每次当销-槽联接器的销和槽中的一个趋于相对于轴延迟筒板时,下一个销-槽形联轴器接管轴的驱动作用。因此,在单个枢转轴线的情况下,每个接触位置将绕远离波动中心的中心相对于轴在绕第二旋转轴线的旋转方向上波动。
相对于包括单个枢转轴线的装置,通过在根据本发明的装置中引入偏移来解决所提到的相移,该偏移(offset)在绕第二旋转轴线的旋转方向上的筒板和轴之间。因此,轴和筒板在绕第二旋转轴线的旋转方向上的相对位置被调节成使得在操作条件下,筒板端口的中心线在相应的套筒开口的中心线所在的范围内相对于套筒开口的中心线在绕第二旋转轴线的旋转方向上波动。
应当指出,相对于彼此绕第二旋转轴线以180°的角距离被提供的仅两个销-槽联接器的装置未被权利要求所覆盖,因为这两个销-槽联接器形成类似于仅包括单个销-槽联接器的装置的单个枢转轴线。
在一个优选的实施例中,每个筒板端口的中心线绕与相应的套筒开口的中心线基本重合的中心线波动,因为这提供了对称的波动并且使倾翻扭矩最小。
在特定的实施例中,每个槽具有平行的槽边沿。在这种情况下,槽边沿之间的距离必须大于相配合的销的直径,以如上所述的允许销和槽在操作条件下相对于彼此移动。这个实施例优选地用于其中液压装置在一个旋转方向上操作的应用,因为如上所述的在相反方向上使轴旋转将引起相移。
在可选的实施例中,每个槽具有中点,在槽的纵向方向的槽宽自中点沿相反的方向增加。这个实施例提供了允许各销-槽联接器的销和相配合的槽之间的各接触位置遵循各槽边沿的路径的机会,该路径基本上与在相应的接触期间内销和槽中的一个所遵循的路径相同或接近。这提供了调节槽边沿轮廓的机会,从而在多个枢转轴线的情况下补偿了上文所提及的相移。此外,这个实施例提供了创建槽边沿的镜像轮廓的机会,从而在轴的相反旋转方向上实现了相同的效果,从而在切换旋转方向时使任一相移最小化。轴和筒板在绕第二旋转轴线的旋转方向上的相对位置可以被调节成使得当销中的一个位于相配合的槽的中点时,每个筒板端口的中心线与相应的套筒开口的中心线基本上重合。
至少在中点处,每个槽边沿可以相对于槽的纵向中心线以斜角的一半成角度。如果斜角可变化,则每个槽边沿可以以最大斜角的一半成角度。将斜角增加至这个最大值将导致如上所述的运动学上的冲突。减小斜角将在轴和筒板之间引入轻微的相移。
优选地,销在各自的槽的中点处精确地装配在槽中,从而使轴的旋转方向上的任一游隙(play)最小化。这将在反转轴的旋转方向时使任一相移减至最小。槽在其中点处的宽度和各销的尺寸能够在允许的公差要求内彼此匹配。
每个槽的槽边沿可以从中点到至少在操作条件下销和槽边沿脱离接触的位置基本上是直的。从制造效能而言,直的槽边沿是有利的。
在一个优选的实施例中,至少以大于接触区域内的任何斜率的斜率增加槽的在销和槽边沿之间的重复接触区域的宽度,因为这允许暂时与槽边沿脱离接触的销移动至槽的加宽部分中。这意味着,每个槽的在相配合的销暂时接触槽边沿处的中央部分的宽度可以相对较窄,即使在平行的槽边沿的情况下,如果轴在相反的方向上旋转,则这也可以使任一相移最小化。
在实际实施例中,各销-槽联接器的销固定在轴中,而槽位于筒板中。销可以是包括圆形截面的圆柱。
本发明还涉及一种枢转关节,其包括:支撑件;第一轴,其被安装至支撑件并且可相对于支撑件绕第一旋转轴线旋转,其中该第一轴具有包括中心点的局部球形部;第二轴,其一方面被安装在支撑件上,另一方面被安装在第一轴的局部球形部上,使得第二轴可相对于支撑件绕第二旋转轴线旋转,该第二旋转轴线以锐角在中心点处与第一旋转轴线相交,其中第二轴通过多个销-槽联接器在第一轴的旋转方向上被连接到第一轴,其中每个销-槽联接器包括位于局部球形部和第二轴中的一个中的槽和位于局部球形部和第二轴中的另一个中的销,其中该槽具有与第一旋转轴线和第二旋转轴线之中的一个旋转轴线在相同的方向上延伸的纵向方向,该销由该槽容纳,其中,销-槽联接器被布置成使得第一轴和第二轴所绕的相对彼此枢转的多个旋转轴线绕第一旋转轴线和第二旋转轴线中的一个枢转轴线以等角距离被创建,其中每个枢转轴线垂直于第一旋转轴线和第二旋转轴线中的该一个枢转轴线延伸并且穿过中心点,其中每个槽具有中点,在槽的纵向方向的槽宽自该中点沿相反方向增加,其中,优选地,销是圆柱形的并且具有圆形截面。
在特定的实施例中,至少在中点处,相对的槽边沿相对于槽的纵向中心线成镜像,并且相对于彼此成角度,优选地成锐角,并且如果该锐角可变,则优选地相对彼此成预定义的最大锐角。在这个实施例中,该槽具有如平面图中可以看到的收腰形状,其中最窄宽度在中点处。从槽的最窄宽度延伸的相对的槽边沿可以是直的。
优选地,销在各自的槽的中点处精确地装配各槽。
可以至少以大于接触区域内的任何斜率的斜率增加槽的在销和槽之间的重复接触区域之外的宽度。重复接触区域的长度能够由2*r*sin(π/k)*sin(锐角)来定义,其中k等于枢转轴线的数量。
附图说明
下文中,将参考非常示意性的附图阐明本发明,附图以示例的方式示出了本发明的实施例。
图1是根据本发明的一种液压装置的实施例的剖视图;
图2是图1所示的实施例的筒板的透视图;
图3是沿图1中的线iii-iii的剖视图,仅示出了一个被放置在一个相配合的筒板端口处的套筒,而没有示出活塞;
图4是如图1所示的实施例的销-槽联接器的放大示意图;
图5是图4的销-槽联接器的销所遵循的路径的放大示意图;
图6是另一个实施例的如图4的类似视图;
图7是又一个实施例的如图4的类似视图;
图8和图9是可选的销-槽联接器的销的透视图;
图10是根据本发明的一种枢转关节的实施例的剖视图;
图11是图10的实施例的第二轴的局部的放大剖视图,示出了槽中的一个。
具体实施方式
图1示出了液压装置1的内部部件,例如泵或液压马达,其以已知的方式被装配在壳体2中。液压装置1设置有轴3,轴3由轴承支撑在壳体2的两侧,并且可绕第一旋转轴线4旋转。壳体2在一侧上以已知的方式设置有具有轴封5的开口,由此,轴3的设置有齿状轴端6的端部从壳体2突出。如果液压装置1是泵,则马达可与齿状轴端6联接,而如果液压装置1是马达,则可以使从动工具与其联接。
液压装置1包括面板7,面板7彼此间隔开地安装在壳体2内部。在所示的实施例中,面板7具有相对于壳体2的固定位置。轴3穿过面板7的中心通孔。
轴3设置有垂直于第一旋转轴线4延伸的法兰8。多个活塞9绕第一旋转轴线4以等角距离被固定在法兰8的两侧,在这个实例中,在每一侧有十四个活塞9。图1示出了每个活塞9通过压入法兰8中的活塞销10固定到法兰8。活塞9具有平行于第一旋转轴线4延伸的中心线。面板7的平面彼此相对并且相对于法兰8的平面成角度。
每个活塞9与圆柱形套筒11配合以形成可变体积的压缩室12。如图1所示的液压装置1具有28个压缩室12。每个圆柱形套筒11包括套筒底部13,套筒底部13包括套筒开口14。每个活塞9通过球形活塞头被直接地密封在套筒11的内壁上。
套筒底部13由两个筒板15支撑,其围绕轴3装配在各自的局部球形部16处。球形部16各自具有中心点cp,其远离法兰8。筒板15通过销-槽联接器连接至轴3。每个联接器包括被固定在轴3中的销17和在筒板15中的并且容纳销17的槽18。每个销17是圆柱形的并且具有圆形截面。每个槽18具有垂直于相应的面板7的平面延伸的纵向方向。在这个实施例中,每个槽18具有平行的槽边沿。每个销17和相配合的槽18与相应的球形部16一起形成枢转关节。销-槽联接器用于在操作条件下使筒板15与轴2一起旋转。
筒板15绕分别相对于第一旋转轴线4成斜角的各第二旋转轴线19旋转。第二旋转轴线19分别在中心点cp处与第一旋转轴线4相交。这意味着圆柱形套筒11也分别绕第二旋转轴线19旋转。因此,在使轴2旋转时,压缩室12的体积改变。在筒板15旋转期间,每个圆柱形套筒11绕相配合的活塞9进行平移和旋转的组合运动。因此,每个活塞头的外侧是球形的。球形在活塞9和圆柱形套筒11之间产生密封线,该密封线垂直于相配合的圆柱形套筒11的中心线延伸。活塞9是圆锥形的,并且它们在活塞头外部的外径分别朝着法兰8减小,以便允许相配合的圆柱形套筒11绕活塞9相对运动。
各筒板15的背离法兰8的侧面由面板7支撑。由于面板7相对于法兰8的倾斜取向,在与轴3一起旋转期间,筒板15绕局部球形部16枢转。
通过被安装在轴3上的孔中的弹簧20将筒板15压抵在各面板7上。压缩室12经由各套筒底部13中的套筒开口14与筒板15中的相配合的筒板端口21相通。每个筒板端口21具有平行于第二旋转轴线19延伸的并且穿过筒板端口21的中心的中心线22,该中心位于绕第二旋转轴线19的旋转方向上。每个套筒开口14具有中心线23。期望在操作条件下使筒板端口21的中心线22和相应的套筒开口14的中心线23尽可能彼此靠近,以保持筒板15和套筒11之间的压力场尽可能对齐。
筒板端口21经由面板7中的面板端口与壳体2中的高压端口和低压端口交替地相通。
图2示出了筒板15的单独部分,图3示出了筒板15的一部分,其上放置有一个套筒11。图3示出了三个销-槽联接器。销17绕第一旋转轴线4以等角距离设置,并且槽18绕第二旋转轴线19以等角距离设置。这种构造的结果是绕第二轴线19彼此等角距离设置并且在中心点cp处彼此相交的三个枢转轴线24。还可以通过六个销-槽联接器来创建三个枢转轴线24,其中每个联接器具有绕第二旋转轴线19以180°的角距离设置的镜像的联接器。
图3示出了筒板端口21的中心线22和套筒开口14的中心线23重合的情形。然而,在操作条件下,在轴3的每次旋转期间,筒板15和轴3的旋转速度相对于彼此变化。变化程度取决于所选的斜角。由于销17绕第一旋转轴线4旋转并且槽18绕第二旋转轴线19旋转,所以它们在轴3的每次旋转期间相对于彼此具有相对运动。当使轴3以恒定速度旋转时,每个销17相对于其相应的槽18在三个方向上移动:在槽18的纵向方向、深度方向和横向方向上,而在每次旋转的部分期间,三个销17中的每个销接触其相应的槽18的槽边沿。在这样的接触期间,当轴3以恒定速度旋转时,筒板15不以恒定速度旋转。因此,每个筒板端口21的中心线22和相应的套筒开口14的中心线23在绕第二旋转轴线19的旋转方向上相对于彼此波动。
根据本发明,轴3和筒板15在绕第二旋转轴线19的旋转方向上的相对位置被调节成使得在操作条件下,每个筒板端口21的中心线22在相应的套筒开口14的中心线23所在的范围内在绕第二旋转轴线19的旋转方向上波动。为了实现这种状态,槽的宽度必须为使得在操作条件下,它们允许各销17在相应的槽18内绕第二旋转轴线19的旋转方向移动。
通过图4和图5示出了三个销17和相应的槽18的相对运动。图4示出了分别在三个槽18中的相对于彼此为120°角距离的三个销17,但为了说明原因在图4中是重叠的。为此,似乎三个销17位于单个槽18中,但是应当注意,单个销17由单个槽18容纳。在图4中,在垂直方向上示出了每个槽18的宽度,并且在水平方向上示出了每个槽18的纵向方向。一条双纽线描述在轴3以恒定速度旋转时每个销17的中心线在其各自的槽18中所遵循的路径。图4示出了销17在它们各自的槽18中的实际位置。各销17在每次旋转期间遵循相同的双纽线,但是处于相互的相移。由于销在槽18内沿其横向方向的相对运动,每个槽18的宽度必须大于销17的直径。
图4示出当包括销17的轴3沿图4中的箭头所示的一个方向被驱动时,销17中的一个在接触位置cl处接触槽边沿。在轴3旋转期间,接触位置cl将沿着槽边沿移动,并且在某个时刻,将失去销17和槽边沿之间的接触,并且在另一个相应的槽18中的另一个销17将接管并且与其相应的槽边沿接触。在一个销17及其相应的槽边沿之间的接触时期内,接触位置cl不仅将沿着槽边沿行进,而且还将相对于轴3绕第二旋转轴线19旋转一个角度,该角度随轴3在相同的时期内绕第一旋转轴线4旋转的角度变化。因此,每个筒板端口21的中心线22也相对于每个相应的套筒开口14的中心线23变化。因此,套筒11和筒板端口21的压力场暂时不成一直线,从而引起筒板倾翻扭矩负荷。
可以通过图5进一步来解释该波动,图5以较大比例示出了销17中的一个的双纽线路径。相对于假想径向平面rp描绘了双纽线路径,该假想径向平面rp自第二旋转轴线19径向延伸并且与轴3同步地以恒定速度绕旋转轴线19旋转。双纽线路径具有在图5中用粗线表示的两个部分,其中例如当通过轴3驱动筒板15时,销17在接触位置cl处接触槽边沿。换言之,在轴3的每次旋转期间,在本实施例中,是在绕第二旋转轴线19的两个60度周期中,每个销17沿着两个纵向接触范围lcr接触其槽边沿。在这些粗线之外的时间段中,销17不接触相应的槽18中的槽边沿,但是其他销17中的一个销将接触其相应的槽边沿以驱动筒板15。因此,每个销17绕其相应的假想径向平面rp波动,但是在销17接触槽边沿的时间段期间,接触位置cl在旋转接触范围rcr内变化。图5示出了在旋转接触范围rcr内的接触位置cl的波动幅度小于销17相对于其相应的假想径向平面rp的幅度。
接触位置cl在旋转接触范围rcr内的波动分别引起筒板端口21的中心线22和套筒开口14的中心线23相对位置的波动。与具有单个枢转轴线的现有技术的装置相比,由于多个枢转轴线24,该波动的幅度相对较小。然而,如图5中所示的,旋转接触范围rcr绕第二假想径向平面rp'波动,其中第二假想径向平面rp'自第二旋转轴线19径向延伸并且与轴3同步地以恒定速度绕旋转轴线19旋转。第二假想径向平面rp'相对于假想径向平面rp绕第二旋转轴线19具有角相移ps。为了使相移ps最小化,轴3和筒板15在绕第二旋转轴线19的旋转方向上的相对位置被调节成使得在操作条件下,每个筒板端口21的中心线22在相应的套筒开口14的中心线23所在的范围内相对于相应的套筒开口14的中心线在绕第二旋转轴线19的旋转方向上波动。
只有在液压装置1沿一个方向操作时,相移的补偿才起作用。如果该装置在相反的旋转方向上操作,将重新引入相移。因此,优选将其应用于仅在一个旋转方向上使用的装置1中。
更多数量的枢转轴线会导致旋转接触范围rcr变窄。图6示出了与图4类似的液压装置1的另一个实施例的图,该液压装置被提供为具有七个枢转轴线,该七个枢转轴线由绕第二旋转轴线19以等角距离设置的七个销-槽联接器形成。在这种情况下,每个槽18的槽边沿也平行。图6示出了每个销17的中心线在其各自的槽18中所遵循的双纽线路径以及销17在其各自的槽18中的实际位置。由于销17在槽18内的相对运动,每个槽18的宽度必须大于相应的销17的直径。然而,如图6所示,纵向接触范围lcr现在位于槽18的沿其纵向方向的中央部分处。理论上,槽18的长度可以与纵向接触范围lcr具有相同的长度。这意味着可以增加槽18的在纵向接触范围lcr之外的宽度,以允许暂时不与槽边沿接触的销17移动到各槽18的加宽部分中。换言之,中央部分的宽度可以相对较窄,这使得如上文关于图5所述的任一相移最小化。
如图7所示的实施例提供了使任一相移最小化的可选解决方案。类似于图6所示的实施例,存在遵循各自的双纽线路径的七个销17,但是在这种情况下,在销17和槽边沿之间的接触区域处的相对的槽边沿具有不同的形状。每个槽18具有中点mp,槽宽度在槽18的纵向方向上自中点mp沿相反的方向增加。在中点mp处的槽宽度可以使得销17精确地装配在相对的槽边沿之间。槽边沿的形状相似或接近销17与其槽边沿之间的接触位置的路径。例如,至少在每个槽18的中点mp处,每个槽边沿相对于槽18的纵向中心线成角度α,该角度α等于斜角的一半。在这种情况下,在使轴3沿相反方向旋转时不存在相移,从而不需要补偿。如果液压装置1具有可变的斜角,则槽边沿可以以最大斜角的一半成角度。转为较小的斜角将导致相移,但是随着枢转轴线24数量的增加,这种效果会降低。
为了在销-槽联接器中产生一定程度的弹性,销17可以是弹性的,例如,如图8中所示的被提供有纵向槽的或如图9中所示的卷绕构造的销。
如上文所述的销-槽联接器不限于液压装置,而且还可用于不希望有旋转速度波动和相移的其他应用中。图10示出了根据本发明的一种枢转关节25的实施例。枢转关节25包括第一轴26和第二轴27。两个轴26、27均由轴承28支撑。第一轴26可相对于其轴承28绕第一旋转轴线29旋转,第二轴27可相对于其轴承28绕第二旋转轴线30旋转。第一旋转轴线29和第二旋转轴线30在中心点cp处以锐角彼此相交。中心点cp是第一轴26的局部球形部31的中心。第二轴27被安装到局部球形部31上,并且通过多个销-槽联接器在其旋转方向被联接到第一轴26。
在图10中所示的实施例中,每个销-槽联接器包括位于第二轴27的内部中的槽32和被固定在局部球形部31中的销33。销33是圆柱形的并且具有圆形截面。槽32具有与第二旋转轴线30在相同方向上延伸的纵向方向。每个销33被其相应的槽32容纳。每个销-槽联接器形成当轴26、27绕其旋转轴29、30旋转时,第二轴27相对于第一轴线26旋转所绕的枢转轴线。每个枢转轴线垂直于第二旋转轴线30延伸并且通过中心点cp。将销-槽联接器布置为使得绕第二旋转轴线30以等角距离创建多个旋转轴线。
图11更详细地示出了槽32中的一个。可以看出,槽32具有中点mp,槽宽度在槽32的纵向方向上自中点mp沿相反的方向增加。槽32在中点mp处的宽度可以使得相配合的销33精确地装配在槽32中。相对的槽边沿相对于彼此成角度β,该角度β取决于第一旋转轴线29和第二旋转轴线30之间的锐角。优选地,角度β等于该锐角。如果锐角是可变的,则角度β优选地为预定义的最大锐角。枢转关节25的优点在于,销-槽联接器相对简单并且成本低廉,而槽边沿的形状在操作条件下使第一轴26与第二轴27之间的相移最小。
本发明不限于附图中所示和上文中所述的实施例,在权利要求及其技术等同物的范围内,该实施例可以以不同的方式进行改变。例如,也可以想到在轴的局部球形部中设置槽,并且在筒板上设置销。此外,根据本发明的液压装置也可以是液压变压器。
1.一种液压装置(1),包括:壳体(2);轴(3),其被安装在所述壳体(2)中并且可绕第一旋转轴线(4)相对于所述壳体(2)旋转,其中所述轴(3)具有横向延伸至所述第一旋转轴线(4)的法兰(8)、包括远离所述法兰(8)的中心点(cp)的局部球形部(16)和各自包括活塞中心线的且具有平行延伸至所述第一旋转轴线(4)的部件的多个活塞(9),所述活塞(9)绕所述第一旋转轴线(4)以等角距离被固定至所述法兰(8);多个圆柱套筒(11),其中每个套筒(11)具有套筒底部(13)和筒板(15),所述套筒底部(13)包括具有中心线(23)的套筒开口(14),所述套筒(11)与所述活塞(9)分别相配合以形成可变体积的压缩室(12),所述筒板(15)被安装在所述轴(3)的所述局部球形部(16)上并且具有各自包括中心线(22)的筒板端口(21),其中所述筒板(15)具有支撑所述套筒底部(13)的第一侧面和由面板(7)支撑的相对的第二侧面,所述面板(7)被安装在所述壳体(2)中并相对于所述第一旋转轴线(4)成一定角度,使得所述套筒(11)可以锐斜角(acuteswashangle)绕与所述第一旋转轴线(4)在所述中心点相交的第二旋转轴线(19)旋转,使得在使所述轴(3)旋转期间,所述压缩室(12)的体积发生变化,其中,所述筒板(15)通过销-槽联接器在所述轴(3)的旋转方向上连接至所述轴(3),其中槽(18)位于所述局部球形部(16)和所述筒板(15)中的一个中并且销(17)位于所述局部球形部(16)和所述筒板(15)中的另一个中,其中,所述槽(18)具有在与所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线(4,19)中的一个旋转轴线相同的方向上延伸的纵向方向,并且所述销(17)被所述槽(18)容纳,因此创建所述筒板(15)的垂直于所述第二旋转轴线(19)延伸并且穿过所述中心点(cp)的枢转轴线(24),其中,在操作条件下,每个压缩室(12)经由相应的套筒开口(14)和筒板端口(21)与所述面板(7)中的端口交替地相通,其特征在于,所述液压装置(1)包括绕所述第二旋转轴线(19)以等角距离产生多个枢转轴线(24)的多个所述销-槽联接器,其中,所述槽(18)的宽度允许所述销(17)在操作条件下在各相应的所述槽(18)内在绕所述第二旋转轴线(19)的旋转方向上运动,其中,所述轴(3)和所述筒板(15)在绕所述第二旋转轴线(19)的旋转方向上的相对位置被调节为使得在操作条件下,各所述筒板端口(21)的每个中心线(22)相对于相应的所述套筒开口(14)的所述中心线(23)在绕所述第二旋转轴线(19)的旋转方向上在所述套筒开口(14)的所述中心线(23)所在的范围内波动。
2.根据权利要求1所述的液压装置,其中每个所述筒板端口(21)的中心线(22)绕基本上与相应的套筒开口(14)的所述中心线(23)重合的中心线波动。
3.根据权利要求1或2所述的液压装置(1),其中每个所述槽18具有平行的槽边沿。
4.根据权利要求1或2所述的液压装置(1),其中每个所述槽18具有中点(mp),在所述槽(18)的纵向方向上的槽宽自所述中点(mp)沿相反的方向增加。
5.根据权利要求4所述的液压装置(1),其中至少在所述中点(mp)处,每个所述槽边沿相对于所述槽(18)的纵向中心线以所述斜角的一半成角度。
6.根据权利要求5所述的液压装置(1),其中所述斜角可变化,并且每个所述槽边沿以最大斜角的一半成角度。
7.根据权利要求4-6中的一项所述的液压装置(1),其中所述销(17)在各自的槽(18)的中点(mp)处精确地装配在所述槽(18)中。
8.根据权利要求4-7中的一项所述的液压装置(1),其中每个槽(18)的槽边沿从所述中点(mp)到至少在操作条件下所述销(17)和所述槽边沿脱离接触的位置基本上是直的。
9.根据权利要求3-8中的一项所述的液压装置(1),其中至少以大于所述接触区域内的任何斜率的斜率增加所述槽(18)的在所述销(17)和所述槽边沿之间的重复接触区域之外的宽度。
10.根据前述权利要求中任一所述的液压装置(1),其中各销-槽联接器的所述销(17)固定在所述轴(3)中,并且所述槽(18)位于所述筒板(15)中。
11.根据前述权利要求中任一所述的液压装置(1),其中所述销(17)是圆柱体的并且具有圆形截面。
12.一种枢转关节(25),包括支撑件(2,28);第一轴(3,26),其被安装至所述支撑件(2,28)并且可相对于所述支撑件(2,28)绕第一旋转轴线(4,29)旋转,其中所述第一轴(3,26)具有包括中心点(cp)的局部球形部(16,31);第二轴(15,27),其一方面被安装在所述支撑件(2,28)上,另一方面被安装在所述第一轴(3,26)的所述局部球形部(16,31)上,使得所述第二轴(15,27)可相对于所述支撑件(2,28)绕第二旋转轴线(19,30)旋转,所述第二旋转轴线(19,30)以锐角在所述中心点(cp)处与所述第一旋转轴线(4,29)相交,其中所述第二轴(15,27)通过多个销-槽联接器在所述第一轴(3,26)的旋转方向上被连接到所述第一轴(3,26),其中每个销-槽联接器包括位于所述局部球形部(16,31)和所述第二轴(15,27)中的一个中的槽(18,32)和位于所述局部球形部(16,31)和所述第二轴(15,27)中的另一个中的销(17,33),其中所述槽(18,32)具有与所述第一旋转轴线(4,29)和所述第二旋转轴线(19,30)之中的一个旋转轴线在相同的方向上延伸的纵向方向,所述销(17,33)由所述槽(18,32)容纳,其中,所述销-槽联接器被布置成使得所述第一和第二轴(3,26,15,27)所绕的相对彼此枢转的多个旋转轴线(24)绕所述第一旋转轴线(4,29)和所述第二旋转轴线(19,30)中的一个枢转轴线以等角距离被创建,其中每个枢转轴线(24)垂直于所述第一旋转轴线(4,29)和所述第二旋转轴线(19,30)中的所述一个枢转轴线延伸并且穿过所述中心点(cp),其中每个所述槽(18,32)中具有中点(mp),在所述槽(18,32)的纵向方向的槽宽自所述中点(cp)沿相反方向增加,其中,优选地,所述销(17,33)是圆柱形的并且具有圆形截面。
13.根据权利要求12所述的枢转关节(25),其中至少在所述中点(mp)处,相对的槽边沿相对于所述槽(18,32)的纵向中心线成镜像,并且相对于彼此成角度,优选地成锐角,并且如果所述锐角可变,则优选地相对彼此成预定义的最大锐角。
14.根据权利要求12或13所述的枢转关节(25),其中所述销(17,33)在各自的槽(18,32)的所述中点(mp)处精确地装配在所述槽(18,32)中。
15.根据权利要求12-14中的一项所述的枢转关节(25),其中至少以大于所述接触区域内的任何斜率的斜率增加所述槽(18,32)的在所述销(17,33)和所述槽边沿之间的重复接触区域之外的宽度。
技术总结