液壓機(jī),特別是液壓壓力交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種液壓機(jī)，尤其是液壓壓力交換器，包括能夠圍繞可轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、在所述滾筒的第一前表面處的第一前板配置、在所述滾筒的第二前表面處的第二前板配置，所述滾筒包括多個(gè)缸，所述第一前板配置包括第一前板和壓力靴(8)，所述第一前板包括至少一個(gè)高壓供給端口。這種壓力交換器應(yīng)該具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造。為此目的，壓力靴(8)包括至少一個(gè)壓力缸(14)，所述壓力缸(14)朝所述第一前板開口，活塞(17)布置在所述壓力缸(14)中，所述壓力缸(14)與所述高壓供給端口流體接觸。
【專利說明】液壓機(jī)，特別是液壓壓力交換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓機(jī)，尤其是液壓壓力交換器，包括能夠圍繞可轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、位于所述滾筒的第一前表面處的第一前板配置、位于所述滾筒的第二前表面處的第二前板配置，所述滾筒包括多個(gè)工作缸，所述第一前板配置包括第一前板和壓力靴(Shoe)，所述第一前板包括至少一個(gè)供給端口。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)EP I 508 361 Al這種液壓壓力交換器是已知的。這種類型的壓力交換器可以用于例如反滲透系統(tǒng)中，在反滲透系統(tǒng)中液體在相當(dāng)高的壓力下被泵吸通過隔膜。沒有穿過隔膜的液體被供給到壓力交換器的供給端口。該液體的高壓傳遞給被供給到滾筒的第二前表面的流體。在每個(gè)工作缸中的活塞用于實(shí)現(xiàn)壓力傳遞。在工作缸與供給端口流體連接時(shí)，高壓流體進(jìn)入，使活塞移至另一側(cè)，從而將高壓傳遞給在另一側(cè)處的液體。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。在預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)角度之后，該工作缸與低壓供給端口接觸，其中新鮮的液體在低壓下填充工作缸，將活塞移回到第一前表面。
[0003]高壓供給端口(以及所有其它端口)和工作缸之間的路徑必須盡可能緊密以避免泄漏。在已知的情況中，每個(gè)工作缸在每個(gè)端部處設(shè)置有襯套。該襯套沿軸向地向外受壓，以用足夠大的力接觸壓力靴，用于建立需要的緊密度。該力還用于在每個(gè)前表面處軸向地向外按壓壓力靴，使得壓力靴抵靠在所述滾筒的每個(gè)前表面處的所述前板。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所基于的目的是具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的液壓機(jī)。
[0005]該目的被解決在于，壓力靴包括至少一個(gè)壓力缸，所述壓力缸朝所述第一前板開口，活塞布置在所述壓力缸中，所述壓力缸與所述高壓供給端口流體接觸。
[0006]在該方案中，可以保持壓力靴相對(duì)于第一前板不轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力靴被壓靠在滾筒的前表面上。將壓力靴壓靠在滾筒的前表面上的力至少部分地由壓力缸中的活塞產(chǎn)生。該活塞由在端口中的壓力加載，所述壓力優(yōu)選地是壓力交換器中的最高壓力。在這種情況下端口是高壓供給端口。該壓力沿朝向第一前板的方向按壓壓力缸中的活塞。該力產(chǎn)生將壓力靴壓靠在滾筒上的反力。將壓力靴壓靠在滾筒上的壓力應(yīng)該足夠大，以實(shí)現(xiàn)所期望的緊密性。然而，所述壓力不應(yīng)該過高以避免過度的磨損。最終的力可以由壓力缸中的活塞的尺寸相當(dāng)精確地確定。術(shù)語"缸"用于方便說明。雖然缸可以具有圓形的橫截面，但是其它的形式是可能的。工作缸可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為是通道，這種通道可以是直的或彎曲的。
[0007]優(yōu)選地所述壓力缸布置在離所述可轉(zhuǎn)動(dòng)軸線比離所述滾筒的圓周更近的區(qū)域中。在這種情況下，朝向滾筒的前表面按壓壓力靴的力作用在壓力靴的中心附近的區(qū)域和滾筒的中心區(qū)域中。這允許在壓力靴的整個(gè)區(qū)域上相當(dāng)均等地分布力。
[0008]優(yōu)選地至少兩個(gè)壓力缸布置在所述壓力靴中。在這種情況下將壓力靴壓靠在滾筒的前表面上的力可以被加倍，從而每個(gè)壓力缸可以保持很小。此外，這種構(gòu)造具有力作用在壓力靴上的不同位置處的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述壓力缸具有相同的橫截面面積。這樣，由每個(gè)缸中的活塞產(chǎn)生的力是相等的，因?yàn)閴毫Ω妆挥孟嗤膲毫虞d。這使得更容易以所期望的方式分布力。
[0010]優(yōu)選地所述壓力靴包括在面對(duì)所述前板的一側(cè)上的兩個(gè)端口，所述端口具有沿著直線的最小距離，所述壓力缸相對(duì)于所述直線偏置一預(yù)定位移。在許多情況下，壓力靴包括連接到高壓供給端口的第一端口和連接到低壓返回端口的第二端口。在這兩個(gè)端口布置在垂直線上時(shí)，壓力缸沿水平方向相對(duì)于所述垂直線偏置。在兩個(gè)端口沿另一個(gè)空間方向布置時(shí)，保持相同的關(guān)系。在壓力缸被相對(duì)于兩個(gè)端口之間的直線偏置時(shí)，具有足夠的可利用的空間，從而壓力缸可以具有足夠大的直徑。
[0011]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述壓力缸布置在所述端口之間。平行于上文提到的直線所看到的，所述壓力缸和所述端口彼此重疊。這使得可以將壓力缸定位在壓力靴的中心附近的區(qū)域中。
[0012]優(yōu)選地所述壓力靴至少包括連接到所述端口的高壓通道，和沿朝向所述滾筒的方向由在所述端口中的壓力加載的外部壓力區(qū)域，所述外部壓力區(qū)域大于在所述壓力靴面對(duì)該滾筒的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域。這樣，產(chǎn)生了將所述壓力靴壓靠在滾筒的前表面上的額外的力。該額外的力基于在外部壓力區(qū)域和內(nèi)部壓力區(qū)域之間的差異。
[0013]優(yōu)選地所述外部壓力區(qū)域布置在所述通道中。不需要其它的區(qū)域。進(jìn)入通道的液體自動(dòng)地作用在所述外部壓力區(qū)域上。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述壓力靴在接觸區(qū)域中抵靠所述滾筒，兩種不同的材料在所述接觸區(qū)域中彼此接觸，一種材料是鋼，另一種材料是在鋼上緩慢地摩擦滑動(dòng)的塑料材料，尤其是基于聚芳醚酮、特別是聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺、聚縮醛、聚芳醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯酸脂、酚樹脂、如酚醒清漆樹脂(like novolacquer resin)等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧?優(yōu)選地被設(shè)置有玻璃、石墨、聚四氟乙烯或碳的填充物，所述填充物尤其作為纖維使用。在這種情況下，壓力交換器有利地被用做水液壓裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選的例子，其中:
[0016]圖1是液壓機(jī)的示意性縱向剖面，
[0017]圖2是從前板看到的壓力靴的視圖，和
[0018]圖3是圖2的II1-1II剖面。

【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1顯示成液壓壓力交換器I的形式的液壓機(jī)的示意性縱向剖面。
[0020]壓力交換器I包括能夠圍繞軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒2。術(shù)語“滾筒”用于方便說明。該滾筒2不必是圓柱形式。滾筒2的主要目的是形成工作缸4的基礎(chǔ)。滾筒2包括多個(gè)工作缸4，在圖1中示出兩個(gè)工作缸4。滾筒2還可以用術(shù)語“缸載體”表示。術(shù)語"工作缸"用于簡(jiǎn)化描述。工作缸可以認(rèn)為是通道。工作缸不必具有圓形橫截面，并且不必是直的。所述工作缸也可以是彎曲的。
[0021]第一前板配置5布置在滾筒2的第一軸向端部或前表面處。第二前板配置6布置在與滾筒2的第一軸向端部相反的滾筒2的第二軸向端部或前表面處。
[0022]第一前板配置5包括第一前板7和壓力靴8。壓力靴8抵靠滾筒2。壓力靴8被通過下文所說明的方式沿朝向滾筒2的方向加載。套管9固定地插入壓力靴8并且滑動(dòng)地布置在第一前板7中。
[0023]第一前板7包括端口 10和第二端口 11。套管9被插入連接到第一端口 10的第一前板7的開口中。第一端口 10可以用于供給高壓，第二端口 11可以用于返回液壓液體。然而，這僅是一個(gè)例子，其它的壓力關(guān)系在原則上是可能的。
[0024]第一前板7連接到殼體12。殼體12連接到布置在殼體12的相對(duì)于第一前板7的相反側(cè)上的第二前板13。第二前板13是第二前板配置6的一部分。
[0025]未示出用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐和驅(qū)動(dòng)滾筒2的裝置，以保持所述圖示簡(jiǎn)單。然而，滾筒2可以可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在殼體12中。驅(qū)動(dòng)軸可以穿過第二前板13。
[0026]壓力靴8不可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在殼體12中，從而所述壓力靴8相對(duì)于第一前板7在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上保持是固定的。然而，沿朝向滾筒2的方向的小移動(dòng)是可能的。
[0027]如圖2和3所見，壓力靴8包括連接到高壓通道15的兩個(gè)壓力缸14，所述高壓通道15與第一端口 10流體連接。短的供給通道16建立壓力缸14和高壓通道15之間的連接。壓力缸14具有圓形的橫截面，雖然其它的形式是可能的。
[0028]活塞17布置在每個(gè)壓力缸14中。在圖3中示出活塞17突出到壓力靴8的外面?；钊?7突出到壓力靴8外面的長(zhǎng)度大于其實(shí)際上突出的長(zhǎng)度，以便于說明。活塞17可以具有不同的直徑，以實(shí)現(xiàn)放大。
[0029]壓力靴包括兩個(gè)端口 18、19，即連接到高壓通道15并且與第一前板7中的第一端口 10重疊的第一端口 18，和連接到壓力靴8中的低壓通道20并且與第一前板7中的第二端口 11重疊的第二端口 19。
[0030]兩個(gè)端口 18、19具有沿著直線的最小距離，所述直線延伸通過軸線3。兩個(gè)壓力缸14對(duì)于該最小距離的線是偏置的，即沿徑向方向?qū)τ谳S線3是偏置的。
[0031]此外，壓力缸14無論如何布置在所述兩個(gè)端口 18、19之間，即沿平行于上文提到的直線的方向所看到的，端口 18、19和壓力缸14至少部分地彼此重疊。
[0032]在操作期間，壓力缸14由高壓供給端口 10中的壓力加載。該壓力將活塞17壓靠到第一前板7上，生成使壓力靴壓靠滾筒2的反力。這樣，流體緊密的或幾乎流體緊密的連接可以建立在第一端口 10和工作缸4之間。
[0033]將壓力靴8壓靠到滾筒2的前表面的力應(yīng)該足以在第一端口 10和工作缸4之間產(chǎn)生流體緊密的路徑。然而，所述壓力不應(yīng)該太大以避免損耗和磨損。力可以通過以適當(dāng)?shù)姆绞街贫▔毫Ω?4和活塞17的尺寸高精確地確定。
[0034]在面對(duì)滾筒2的一側(cè)，壓力靴8包括兩個(gè)弧形或腎形開口 21、22。第一端口 18的面積大于高壓腎形開口 21的面積，第二端口 19的面積大于低壓腎形開口 22的面積。這樣，提供額外的力，以使壓力靴8壓靠滾筒2。根據(jù)這種尺寸制定，在高壓通道15中提供一外部壓力區(qū)域，高壓供給端口 18中的壓力可以作用在該外部壓力區(qū)域上。該外部壓力區(qū)域大于液壓壓力可以沿相反的方向作用在其上的內(nèi)部壓力區(qū)域。
[0035]在液壓壓力交換器I用做水液壓機(jī)時(shí)，壓力靴8和滾筒2在接觸區(qū)域中彼此抵靠。在該接觸區(qū)域中，至少滾筒2和壓力靴8的表面分別具有不同的材料，一種材料是鋼，另一種材料是在鋼上緩慢地摩擦滑動(dòng)的塑料材料，尤其是基于聚芳醚酮、特別是聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺、聚縮醛、聚芳醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯酸脂、酹樹脂、如酹醒清漆樹脂(like novolacquer resin)等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧希瑑?yōu)選地被設(shè)置有玻璃、石墨、聚四氟乙烯或碳的填充物，所述填充物尤其作為纖維使用。這種材料組合確保即使在水代替潤(rùn)滑油用作液壓流體的情況下也能具有長(zhǎng)的使用期限。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓機(jī)，尤其是液壓壓力交換器(I)，包括能夠圍繞可轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒(2)、在所述滾筒(2)的第一前表面處的第一前板配置(5)、在所述滾筒(2)的第二前表面處的第二前板配置出)，所述滾筒(2)包括多個(gè)工作缸(4)，所述第一前板配置(5)包括第一前板(7)和壓力靴(8)，所述第一前板(7)包括至少一個(gè)端口(10)， 其特征在于，壓力靴(8)包括至少一個(gè)壓力缸(14)，所述壓力缸(14)朝向所述第一前板⑵開口，活塞(17)布置在所述壓力缸(14)中，所述壓力缸(14)與所述端口(10)流體接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述壓力缸(14)布置在離所述可轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(3)比離所述滾筒(2)的圓周更近的區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓機(jī)，其特征在于:至少兩個(gè)所述壓力缸(14)布置在所述壓力靴(8)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述壓力缸(14)具有相同的橫截面面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述壓力靴(8)包括在面對(duì)所述第一前板(7)的一側(cè)上的兩個(gè)端口(18、19)，所述端口(18、19)具有沿著直線的最小距離，所述壓力缸(14)相對(duì)于所述直線偏置一預(yù)定位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述壓力缸(14)布置在所述端口(18、19)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述壓力靴(8)至少包括連接到所述端口(10)的高壓通道(15)，和沿朝向所述滾筒(2)的方向由所述端口(10)中的壓力加載的外部壓力區(qū)域，所述外部壓力區(qū)域大于在所述壓力靴的面對(duì)所述滾筒(2)的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓機(jī)，其特征在于:所述外部壓力區(qū)域布置在所述通道(15)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任一項(xiàng)所述的液壓機(jī)械，其特征在于:所述壓力靴(8)在接觸區(qū)域中抵靠在所述滾筒(2)上，兩種不同的材料在所述接觸區(qū)域中彼此接觸，一種材料是鋼，另一種材料是在鋼上緩慢地摩擦滑動(dòng)的塑料材料，尤其是基于聚芳醚酮、特別是聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺、聚縮醛、聚芳醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯酸脂、酚樹脂、如酚醛清漆樹脂等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧希瑑?yōu)選地被設(shè)置有玻璃、石墨、聚四氟乙烯或碳的填充物，所述填充物尤其作為纖維使用。
【文檔編號(hào)】F04F13/00GK104373313SQ201410397331
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】哈拉迪爾·西古德松 申請(qǐng)人:丹佛斯公司