[发明专利]具有汽缸体冷却装置的径向活塞式液压马达

说明书

技术领域

本发明涉及具有径向活塞的液压马达，其包括：外壳；汽缸体，其设置在外壳中以使外壳和汽缸体适于绕一旋转轴线彼此相对旋转，和具有相对于旋转轴线沿径向延伸的多个汽缸，且在该汽缸中可滑动地安装有活塞；用于活塞的反作用凸轮；以及流体分配器，其被防止相对于凸轮旋转，并设置有适于将供给管道或者排放管道连接至汽缸的分配管道。

更具体而言，本发明涉及对这种类型马达的汽缸体进行冷却。当马达运转时，马达的多个区域发热，如果不对这种发热进行控制，其将不利地影响马达动力的传递，甚至可损坏某些部件。

背景技术

这种发热源于多种现象。首先，在马达的多个区域的液压回路中出现的压头损失会导致液压流体温度增高。另外，某些组件之间的摩擦会以热量方式散发能量。具体而言，这种热量消散由于活塞与其相应的汽缸内径之间的摩擦或者由于流体分配器与汽缸体之间的摩擦而产生。还应该提及的是影响密封圈和滚动轴承所在区域的寄生摩擦力矩。最后，一般而言，流体会从某些管道(特别是分配器与汽缸体的交接处)和汽缸泄漏，引起类似于压头损失的现象，也导致液压流体温度增高。

马达的某些区域尤其被这种发热现象所影响。具体而言，这些区域由活塞与汽缸壁之间摩擦最大的汽缸体和活塞部位构成。在这些区域中的发热可引起活塞直径的增大，因而引起局部变形，这种变形会导致活塞的横截面无法精确地配合其汽缸的横截面，从而进一步增大摩擦以及发热。极端而言，过热可导致活塞卡在其汽缸中，因而导致对汽缸体和所述活塞的不可挽回的损坏，随后通常就是对马达的损坏。

活塞较为接近旋转轴线的末端(面向汽缸的端壁)通常永久地接触供给或者排放流体。这样，活塞的这些末端部位可被适当冷却。

然而，更具体而言，摩擦涉及活塞与汽缸之间相互接触的汽缸表面。更具体而言，由于所述马达是具有径向活塞的马达，所以在包含活塞直径的径向平面(垂直于旋转轴线的平面)附近的摩擦最大。

从现有技术中可知多种改善对汽缸体进行冷却的尝试，这些尝试主要包括增大汽缸体与存在于马达外壳中的流体之间的热交换面积。在这些方案中，汽缸体的一个或更多端面具有槽口或者槽，在槽口或者槽之间形成用作冷却肋片的表面。用于使用热交换流体来清理(sweep)马达外壳的系统是已知的。该热交换流体来自马达的流体供给和排放回路，并在返回到所述回路中之前冷却。该热交换流体可用于清理马达外壳的空间和冷却所述外壳包含的部件。

不幸地是，在这些方案中，仅有效地对一或者更多个汽缸体的外部表面进行冷却，而汽缸体更靠中心的部位(特别是在以上提及的径向平面的附近)过热的风险依然非常大。

发明内容

在本文中，本发明的目的在于提出一种改善汽缸体冷却的液压马达。

该目的通过以下方式实现，即，汽缸体设置有清理孔(sweep hole)，其中每个清理孔均形成在两个相邻汽缸之间，且其每个清理孔均经由至少两个开口通到汽缸体周界处具有不同压力的两个区域中，其中，每个清理孔均至少在汽缸体包含与所述孔相邻的汽缸直径的径向平面附近至少部分地延伸，并且处于所述汽缸的径向范围内，以使容纳在外壳中的流体可在所述汽缸附近的清理孔中流动，从而有利于对在占据所述径向平面的区域中的汽缸壁进行冷却。

本发明的清理孔设置在相邻汽缸之间并使用清理流体冲洗，原因在于孔 的两个开口处之间的压力差会引起流体在所述孔中流动。该流体具有经由在其附近流体压力较大的开口进入清理孔和经由另一开口离开的趋势。当汽缸体和凸轮彼此相对旋转时，该两个开口附近的压力差随着马达的运转而存在。该压力差对于马达的运转可以是固有的，而且该压力差可仅由于两个开口的结构而形成，和/或该压力差可由于在开口附近增加的特定装置(诸如偏导器)而形成。在主要发热产生的径向平面附近，和在相邻汽缸的径向范围内(即，至少在该汽缸高度的一部分范围内)，每个清理孔在两个相邻汽缸之间延伸。因此，所述清理孔使汽缸体尤其是受到发热影响的这些区域被冷却，并使该冷却影响汽缸壁以及滑靠在所述汽缸壁上的活塞。

至少在清理孔长度的一部分范围内，每个清理孔具有限定封闭轮廓的横截面，从而所述清理孔形成可使清理流体在其中流动的封闭区域。清理孔如同真正的管道一样作用，其中的清理流体通过从一个末端进入和从另一末端离开来流动。

优选地，至少一个通到汽缸体的远离旋转轴线的轴向周界并位于汽缸附近的清理孔，关于包含汽缸直径的径向平面是不对称的。