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)明公開了一種液壓機(jī)，包括能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、用于驅(qū)動(dòng)所述滾筒的電機(jī)連接件、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、壓力靴和第一密封裝置，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)該具有簡單的構(gòu)造。為此，所述壓力靴至少包括連接至所述高壓供給端口的高壓通道和沿朝向所述滾筒的方向被所述高壓供給端口中的壓力加載的外部壓力區(qū)域，所述外部壓力區(qū)域大于所述壓力靴的面對所述滾筒的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域。
【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)明涉及一種液壓機(jī)，包括能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、用于驅(qū)動(dòng)所述滾筒的電機(jī)連接件、設(shè)置在所述滾筒的第一前表面處的第一前板配置以及設(shè)置在所述滾筒的第二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，所述第一前板包括至少一個(gè)端口。

【背景技術(shù)】
[0002]從EP 1508361 Al中已知成液壓壓力交換器形式的這樣的液壓機(jī)。這種類型的壓力交換器例如能夠用在反滲透系統(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。不通過隔膜的液體被供給至壓力交換器的高壓供給端口。這個(gè)高壓被傳遞至正在被供給至滾筒的第二前表面的流體。在每個(gè)缸中的活塞被用于影響壓力傳遞。當(dāng)缸與高壓供給端口流體連接時(shí)，高壓流體進(jìn)入該缸，并將活塞移至另一側(cè)，由此將高壓傳遞至另一側(cè)處的液體。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。在經(jīng)過預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)角度之后，該缸與低壓供給端口接觸，其中處于低壓下的新鮮的液體填充缸，從而將活塞再次移回。
[0003]在高壓供給端口(以及所有其他端口)與缸之間的路徑必須盡可能得緊密，以避免泄漏。在已知的情況中，每個(gè)缸在每個(gè)端部處設(shè)置有襯套。該襯套沿軸向向外受壓，以用足夠大的力接觸壓力靴，用于建立需要的緊密度。。這個(gè)力還用于在每個(gè)前表面處沿軸向向外按壓壓力靴，使得壓力靴抵靠所述滾筒的每個(gè)前表面處的前板。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所涉及的目的是提供具有簡單構(gòu)造的液壓機(jī)。
[0005]通過如上所述的液壓機(jī)實(shí)現(xiàn)所述目的，其中所述壓力靴能夠沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向相對于所述滾筒移動(dòng)，并且至少包括連接至所述端口的高壓通道和沿朝向所述滾筒的方向被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)域大于所述壓力靴的面對所述滾筒的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域。
[0006]術(shù)語“滾筒”僅僅是用于解釋的目的。滾筒不必要是圓柱體。術(shù)語“滾筒”僅僅意味著以上所述的能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的缸的載體。此外，缸可以具有圓形或任何其他形狀的橫截面。此外，缸可以是沿著縱向呈直線或彎曲的。壓力靴通過高壓供給端口處的壓力壓靠滾筒的前表面。僅僅在一側(cè)上需要壓力靴。滾筒的另一側(cè)抵靠第二前板配置。這樣，可以實(shí)現(xiàn)在滾筒的兩個(gè)前表面上均等壓力。這自動(dòng)地導(dǎo)致滾筒上的力的平衡(與壓力無關(guān))。
[0007]優(yōu)選地，所述壓力靴被保持為不能轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，滾筒的第一前表面抵靠壓力靴，并且僅僅在該前表面與壓力靴之間產(chǎn)生摩擦。這減小磨損。由于壓力靴不轉(zhuǎn)動(dòng)，所需襯套的數(shù)量被顯著地減少。對于連接所述第一前板和所述壓力靴的高壓端口來說，僅僅需要一個(gè)襯套。在另一端口的區(qū)域中第一前板與壓力靴之間可能需要第二襯套。壓力靴僅僅能夠沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向移動(dòng)，其中這種移動(dòng)非常小。
[0008]優(yōu)選地，所述外部壓力區(qū)域布置在所述通道中。不需要其他區(qū)域。進(jìn)入通道的液體自動(dòng)地作用在外部壓力區(qū)域上。
[0009]優(yōu)選地，所述通道包括沿著朝向所述滾筒的方向減小的截面面積。減小的截面面積自動(dòng)地提供外部壓力區(qū)域，在高壓供給端口處壓力作用在所述外部壓力區(qū)域上。
[0010]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述高壓通道包括在面對所述第一前板的一側(cè)上的圓形入口和面對所述滾筒的一側(cè)上的腎形出口。圓形入口包括比腎形出口大的面積。圓形入口和腎形出口的面積差是高壓供給端口處的壓力沿朝向滾筒的方向作用在其上的面積。
[0011 ] 優(yōu)選地，套管插入所述壓力靴中的所述高壓通道中以及所述第一前板中的所述端口中。該套管在第一前板與壓力靴之間形成流體緊密路徑。當(dāng)圓形入口被使用時(shí)，使用圓筒形套管是非常簡單的。
[0012]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述套管固定在所述壓力靴中，并且能夠移動(dòng)、在所述第一前板中被密封。移動(dòng)限制在軸向上，并且允許在滾筒的前表面和壓力靴之間建立足夠的壓力接觸。
[0013]優(yōu)選地，所述第一前板包括兩個(gè)端口，兩個(gè)端口的中心沿第一直線布置，所述第二前板配置包括具有兩個(gè)端口的第二前板，兩個(gè)端口的中心沿第二直線布置，所述第一直線和所述第二直線成角度地彼此偏置。這樣，能夠具有在一側(cè)上沿第一方向延伸的連接線，和在另一側(cè)上沿相對于第一方向成角度地偏置的第二方向延伸的連接線。這在連接線的布置方面給出較大的自由度。
[0014]優(yōu)選地，所述前板中的一個(gè)包括連接幾何結(jié)構(gòu)，所述連接幾何結(jié)構(gòu)至少具有第一安裝表面，端口中的一個(gè)布置在所述第一安裝表面中，所述第一安裝表面相對于所述滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以預(yù)定角度布置，所述角度在10°至80°的范圍內(nèi)，尤其在30°至60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選在40°至50°的范圍內(nèi)。當(dāng)安裝表面相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以及相對于垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面以一角度布置時(shí)，較大的面積可以用于將線連接至安裝表面。
[0015]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述壓力靴在接觸區(qū)域中抵靠所述滾筒，在該接觸區(qū)域中兩種不同的材料彼此接觸，一種材料是鋼，另一種材料是能夠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、聚丙烯酸酯、酚樹脂、如酚醒清漆樹脂(like novolacquer resins)等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧?優(yōu)選設(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。在這種情況中，液壓機(jī)有益地是用作水液壓裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選示例，其中:
[0017]圖1是液壓機(jī)的示意性縱向剖面；
[0018]圖2是圖1中的II部分的放大細(xì)節(jié)；
[0019]圖3是液壓機(jī)的透視圖；
[0020]圖4是從內(nèi)側(cè)看的壓力靴的視圖；
[0021 ]圖5是根據(jù)圖6的V-V剖面；
[0022]圖6是從外側(cè)看的壓力靴的視圖；以及
[0023]圖7是壓力靴的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示出液壓壓力交換器形式的液壓機(jī)I的示意性縱向剖面。然而，液壓機(jī)也可以例如是泵、電機(jī)、換能器、放大器等。
[0025]液壓機(jī)I包括能夠圍繞軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒2。使用術(shù)語“滾筒”是為了便于解釋。該滾筒2不必要是圓柱形式的。滾筒2的主要目的是形成缸4的基礎(chǔ)。缸4可以被認(rèn)為是通道。它們不必要是具有圓形橫截面。
[0026]第一前板配置5布置在滾筒2的第一前表面處。第二前板配置6布置在滾筒2的第二前表面處，滾筒2的第二前表面與滾筒2的第一前表面相對。第一前板配置5包括第一前板7和壓力靴8。此外，密封裝置9設(shè)置在第一前板配置5處。
[0027]第一前板7包括第一端口 10和第二端口 11。第一端口 10可以是高壓供給端口，第二端口 11可以是低壓返回端口。然而，也可以是其他壓力和其他流向。
[0028]第一前板7連接至殼體12。殼體12連接至第二前板13，所述第二前板13布置在殼體12的相對于第一前板7的相對側(cè)上。第二前板13是第二前板配置6的一部分。
[0029]沒有示出用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐和驅(qū)動(dòng)滾筒2的裝置，以便保持圖示簡單。然而，滾筒2能夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支撐在殼體12中。驅(qū)動(dòng)軸能夠通過第二前板13并且連接至電機(jī)(未示出)。
[0030]壓力靴8不可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在殼體12中，使得在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上壓力靴8相對于第一前板7保持固定。襯套或套管14插入壓力靴8的入口 15 (圖2)。該入口 15具有圓形形狀，使得套管14能夠制成為中空圓筒。套管14還插入第一端口 10中。這里，密封裝置19用于形成第一端口 10與壓力靴8的入口 15之間的流體緊密連接。
[0031]如在圖4中所看到的，在與入口 15相對的側(cè)面處壓力靴8示出具有腎形的出口16。壓力靴8的腎形出口 16布置所在的側(cè)面面對滾筒2。腎形出口 16布置在與缸4相同的半徑上。因此，在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)期間缸4的端口與腎形出口 16處于重疊關(guān)系。如從圖4-6中所看到的，壓力靴8包括設(shè)置在第一端口 10與滾筒2之間的高壓通道17。
[0032]被稱為“外部壓力區(qū)域”的壓力區(qū)域18布置在該通道17中。外部壓力區(qū)域大于所述壓力靴8的面對所述滾筒2的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域19。
[0033]由于這樣的構(gòu)造，沿朝向滾筒2的方向作用在壓力靴8上的力大于沿相反方向作用的力，使得壓力靴8牢固地壓靠滾筒2。效果是:在高壓通道17和與腎形出口 16重疊的缸4之間形成壓力緊密連接。沿朝向滾筒2的方向作用的力是第一端口 10中的壓力與外部壓力區(qū)域18的乘積。沿相反的方向作用的力是相同的壓力與稍微小一些的內(nèi)部壓力區(qū)域19的乘積。
[0034]由于這樣的構(gòu)造，僅僅需要在滾筒2的第一前表面上設(shè)置一個(gè)壓力靴。使壓力靴8壓靠滾筒2的力還使?jié)L筒2壓靠第二前板13，使得在滾筒2與第二前板13之間也形成液體緊密密封。
[0035]這樣，在滾筒2上形成力的平衡(與壓力無關(guān))。通過調(diào)整外部壓力區(qū)域18和內(nèi)部壓力區(qū)域19的大小，能夠非常精確地調(diào)整作用在壓力靴8與滾筒2之間或者滾筒2與第二前板13之間的力。
[0036]由于套管14，壓力靴8能夠沿軸向(即，平行于軸線3)被移動(dòng)。需要這種移動(dòng)僅僅是為了使壓力靴8壓靠滾筒2。因此，這種移動(dòng)可以保持為非常小。
[0037]如在圖3中看到的，第一前板7包括兩個(gè)端口(僅僅第二端口 11是可見的)。這些端口布置在第一直線上。
[0038]第二前板13也包括兩個(gè)端口，S卩，第一端口 20和第二端口(不可見)。后兩個(gè)端口也沿直線布置。如在圖3中可以看到的，這兩條直線成角度地彼此偏移。在圖3示出的實(shí)施例中，第一直線垂直布置，第二直線相對于垂直方向成45°角布置。
[0039]如在圖1和3中看到的，第一前板7包括具有至少一個(gè)安裝表面21、22的連接幾何結(jié)構(gòu)。安裝表面21、22相對于滾筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線3以預(yù)定角度布置。在這種情況中，該角度為大約45°。然而，可以在10°至80°的范圍內(nèi)，尤其在30°至60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選在40°至50°的范圍內(nèi)。
[0040]當(dāng)液壓機(jī)I用作水液壓機(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的表面和壓力靴8分別具有不同的材料，一種材料是鋼，另一種材料是塑料材料，所述塑料材料在鋼上具有低摩擦系數(shù)。特別地，所述塑料材料是基于聚芳醚酮、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、聚丙烯酸酯、酚樹脂、類酚醛清漆樹脂(likenovolacquer resins)等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧?優(yōu)選設(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滑油用作液壓流體的情況下也能具有長的使用期限。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓機(jī)(1)，包括能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒(2)、用于驅(qū)動(dòng)所述滾筒(2)的電機(jī)連接件、設(shè)置在所述滾筒(2)的第一前表面處的第一前板配置(5)、設(shè)置在所述滾筒(2)的第二表面處的第二前板配置￠)，所述滾筒(2)包括多個(gè)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，所述壓力靴(8)能夠沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(3)的方向相對于滾筒(2)移動(dòng)，并且至少包括連接至所述端口(10)的高壓通道(17)和沿朝向所述滾筒(2)的方向被所述端口(10)中的壓力加載的外部壓力區(qū)域(18)，所述外部壓力區(qū)域(18)大于所述壓力靴(8)的面對所述滾筒(2)的一側(cè)上的內(nèi)部壓力區(qū)域(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力交換器，其特征在于，所述壓力靴(8)被保持為不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力交換器，其特征在于，所述外部壓力區(qū)域(18)布置在所述通道(17)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力交換器，其特征在于，所述通道(17)包括沿著朝向所述滾筒(2)的方向減小的截面面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力交換器，其特征在于，所述高壓通道(17)包括在面對所述第一前板(7)的一側(cè)上的圓形入口(15)和面對所述滾筒(2)的一側(cè)上的腎形出口(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的壓力交換器，其特征在于，套管(14)插入所述壓力靴(8)中的所述高壓通道(17)中以及所述第一前板(7)中的所述高壓供給端口(10)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力交換器，其特征在于，所述套管(14)固定在所述壓力靴(8)中，并且能夠移動(dòng)、在所述第一前板(7)中被密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的壓力交換器，其特征在于，所述第一前板(7)包括兩個(gè)端口(10、11)，兩個(gè)端口的中心沿第一直線布置，所述第二前板配置(6)包括具有兩個(gè)端口(20)的第二前板，兩個(gè)端口的中心沿第二直線布置，所述第一直線和所述第二直線成角度地彼此偏置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓力交換器，其特征在于，所述前板(7、13)中的至少一個(gè)包括連接幾何結(jié)構(gòu)，所述連接幾何結(jié)構(gòu)至少具有第一安裝表面(21、22)，端口(10、11)中的一個(gè)布置在所述第一安裝表面中，所述第一安裝表面(21、22)相對于所述滾筒(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(3)以預(yù)定角度布置，所述角度在10°至80°的范圍內(nèi)，尤其在30°至60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選在40°至50°的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的壓力交換器，其特征在于，所述壓力靴(8)在接觸區(qū)域中抵靠所述滾筒(2)，在該接觸區(qū)域中兩種不同的材料彼此接觸，一種材料是鋼，另一種材料是能夠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、聚丙烯酸酯、酚樹脂、如酚醛清漆樹脂等的耐高溫?zé)崴苄运芰喜牧?，?yōu)選設(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】F04B9/117GK104373316SQ201410400069
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月14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 申請人:丹佛斯公司