液壓線性伺服驅動裝置的製作方法

2023-08-04 01:06:01

專利名稱：液壓線性伺服驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓線性伺服驅動裝置。
背景技術：
液壓線性伺服驅動裝置包括一個在液壓缸內被導向的、可移動並可承載壓力的工作活塞以及固定在該工作活塞上的活塞杆。所述的工作活塞設置有至少一個活塞密封機構，該活塞密封機構緊貼在液壓缸的內壁上。在伺服驅動裝置工作時，工作活塞藉助處於高壓下的液壓流體在液壓缸內線性移動，並同時通過活塞杆將驅動力傳遞到連接在活塞杆上的執行機構。由於活塞密封機構的磨損或者失效，在活塞密封機構上會出現內部洩漏，即在液壓缸內部產生洩漏。這種內部活塞密封洩漏根據目前已知的方法a)只能通過直接測試驅動力或者液壓力，或者b)只能藉助流量控制通過測量內部洩漏來確定以及檢驗。
在兩種方法中，為此必須拆卸現有液壓系統(例如飛機的液壓系統)的伺服驅動裝置並且使用具有液壓壓力供應和相應壓力傳感器或者流量傳感器的試驗臺。此外，還必須打開液壓系統甚至拆卸下伺服驅動裝置。這造成附加的拆卸、安裝以及後續工作。前面所述的措施在航空技術中通過所謂的檢修期確定。
由於活塞密封失效引起的活塞洩漏會降低液壓的動力推動和相應伺服驅動裝置的驅動精度。尤其在航空技術中通常冗餘的系統中，例如主動式/被動式串聯布置的液壓線性驅動裝置，以及在複雜的安裝環境下，這種失效無法立即發現。這會降低相應液壓系統的冗餘度，而這對可靠性是非常關鍵的。這種降低也被稱作潛在缺陷。
因此，在尤其用於航空技術的液壓系統的活塞密封的驗證中，繁瑣的磨損測試是必須的，然而這種測試通常無法模擬或者說反映伺服驅動裝置的全部使用周期內的情況。因此，要確定前面所述的檢修期，即在精確地確定的時間間隔內檢測伺服驅動裝置的功能可靠性。
這種檢測必然伴隨著巨大的技術和經濟消耗，這一點是明顯的。在這種檢測中通常要證實活塞密封仍然完好無損，從而就不必將伺服驅動裝置從液壓系統中拆卸出。

發明內容
本發明的任務或者說技術問題是提供一種液壓線性伺服驅動裝置，在這種液壓線性伺服驅動裝置中，可以可靠並且簡單地發現內部的活塞密封洩漏。
按照本發明的液壓線性伺服驅動裝置具有一個液壓缸，一個在液壓缸內被導向的、可移動並可承載壓力的工作活塞，至少一個固定在工作活塞上的活塞杆以及至少一個活塞密封機構，該活塞密封機構具有至少兩個彼此間隔距離的密封元件，在這兩個密封元件、液壓缸的內壁和工作活塞的外壁之間限定一個密封中間空隙。所述液壓直線伺服驅動裝置具有至少一個可同工作活塞一同移動的洩漏通道，所述洩漏通道的第一端連入密封中間空隙並連接到位於中間空隙內的洩漏液進入口，另一第二端連接到設置在液壓缸外部的洩漏液排出口。
根據本發明的伺服驅動裝置在活塞密封洩漏的情況下會導致不正常的洩漏油流(注釋在這裡油流是指液壓液流，通過它活塞被施加壓力載荷)，該油流通過至少一個密封元件進入密封中間空隙並流入洩漏液進入口。這種洩漏油流從數量上顯著區別於完好的活塞密封的正常最小洩漏量。由於在溢流過程中液壓缸的(相應)工作腔的巨大壓力差，洩漏油流通過洩漏液進入口被壓入洩漏通道並最後流出設置在液壓缸外部的洩漏液排出口。在洩漏液排出口可以立即清楚地看到洩漏油流。
因此在本發明所述的伺服驅動裝置中，活塞密封洩漏可以可靠地通過目檢被發現，而不必將伺服驅動裝置從整個液壓系統中拆卸下來並按照前述的方法a)或者b)進行檢驗。從而也不必使用費力並且昂貴的試驗臺。確切地說，本發明所述的伺服驅動裝置也可以在安裝狀態進行檢驗。例如對於飛機中的液壓系統，就可以在所謂的飛行前檢查和飛行後檢查中實現對活塞密封洩漏的檢驗。同樣，臨時制訂的檢驗措施(也稱作「工況監測」)也可以實行。由此，貫穿伺服驅動裝置整個使用周期的持續的監測也是可能的。從而，本發明所述的方案也避免了潛在缺陷並由此對安裝了本發明所述的伺服驅動裝置的液壓系統以及設備或者飛機的可靠性具有顯著貢獻。
本發明所述的方案原理也可以用於所謂的雙作用液壓缸或者在工作活塞的兩面都設置有活塞杆的液壓缸。
本發明所述的液壓線性伺服驅動裝置的其它優選和有利的結構特徵在從屬權利要求中論述。
本發明具有其他改進細節和優點的優選實施例在隨後參考附圖詳細描述和說明。


附圖示出圖1本發明所示的液壓線性伺服驅動裝置的一個縱剖面示意圖；圖2圖1示出的本發明所述的伺服驅動裝置的沿著在圖1中II-II線的一個剖視圖；圖3本發明所述的伺服驅動裝置的在圖1中X標出區域的一個第一細節圖；圖4本發明所述的伺服驅動裝置的在圖1中X標出區域的一個第二細節圖；具體實施方式
圖1示出本發明所示的液壓線性伺服驅動裝置的一個縱剖面示意圖。圖2表示圖1示出的本發明所述的伺服驅動裝置的沿著在圖1中II-II線的一個剖視圖。
伺服驅動裝置包括一個液壓缸2，一個在液壓缸2內被導向的、可移動並可承載壓力的工作活塞4，兩個固定在工作活塞4的上面和下面的活塞杆6、8，所述活塞杆在液壓缸2相反的端部上從液壓缸中伸出。這裡是所謂的雙作用驅動裝置，也就是說，工作活塞的每一邊都可以根據需要承載液壓力。液壓介質，即所謂的液壓油，通過開口10、12導入液壓缸2的相應的左邊和/或右邊的工作空間14、16內。
此外伺服驅動裝置具有一個活塞密封機構，該活塞密封機構具有兩個相互間隔的密封元件18、20。這裡的密封元件是密封環，這些密封環各自嵌入設置在工作活塞4的圓周上的槽內。這兩個密封環18、20同液壓缸2的內壁2a和工作活塞4的外圓周或者說外壁之間限定一個密封中間空隙22。
圖3示出本發明所述的伺服驅動裝置的在圖1中X標出區域的一個第一細節圖；圖4示出本發明所述的伺服驅動裝置的在圖1中X標出區域的一個第二細節圖；無論在如圖3或者圖4所示的變型方案中，在兩個相互間隔的密封環18、20之間的密封中間空隙22中都設置有圍繞工作活塞4的外圓周的洩漏槽24。在如圖3所示的實施方式中，工作活塞4的外壁的一部分形成了洩漏槽24的側壁，而在如圖4所示的實施例中，洩漏槽24的側壁由密封環18、20自身的側面部分區域限定而成。
此外，本發明所述的伺服驅動裝置具有可同工作活塞一同移動的洩漏通道26。這個洩漏通道26以其第一端連入密封中間空隙22並連接布置在中間空隙22上的洩漏液進入口，該洩漏液進入口又連入洩漏槽24。這既適用於圖3也適用於圖4所示的細節變型。所述洩漏通道26又以其另一第二端連接布置在液壓缸2外部的洩漏液排出口。洩漏通道26具有一段由洩漏液進入口徑向延伸通過工作活塞4到達工作活塞4的中間區域的第一通道段。
圖2表示一個圖1示出的本發明所述的伺服驅動裝置的沿著在圖1中II-II線的剖視圖，如在圖2中看到的，第一通道段由四個均勻分布在工作活塞4圓周上的徑向孔26a在工作活塞4中形成，這些徑向孔26a連入工作活塞4的中間腔28。徑向孔的數目可以根據使用情況改變。
此外，洩漏通道26還有另一第二通道段26b，該第二通道段26b連入中間腔28內並由此連接第一通道段26a。第二通道段26b由中間腔28出發穿過在圖1中示出的左邊的活塞杆6通向一個跨越工作活塞4的整個最大驅動行程在液壓缸2外部設置在活塞杆6上的洩漏液排出口。其中第二通道段26b同軸地延伸通過活塞杆6。
在圖1中示出的活塞杆6的左端部附近，由活塞杆6的外圓周出發設置一個徑向的檢驗孔30，該檢驗孔30連入第二通道段26b。這裡檢驗孔30的孔口形成洩漏液排出口。在洩漏液排出口還設置有一個朝向洩漏通道26的外面開口的而朝向洩漏通道26的裡面封閉的閥裝置32。這個閥裝置32在這個實例中設計為橡膠薄膜，它同時可以防止汙物進入洩漏通道。
在圖中示出的、前面描述的根據本發明的伺服驅動裝置中，第一和第二密封環18、20的洩漏都可以可靠地檢驗出。
本發明不局限於上述實施例。在保護範圍內，本發明所述的伺服驅動裝置也可以體現為不同於上述具體描述的實施方式。第二通道段26b也可以選擇地或者額外地設置在第二活塞杆8中。此外，第二通道段26b可以在活塞杆6的端部設置開口，從而第二通道段26b可以容易地通過鑽孔進行加工。因為在活塞杆6、8的端部通常固定連接配件，那麼對在此位置的洩漏液排出口進行目檢就非常不方便。因此在對第二通道段26b鑽孔後，可以將孔口再次封閉並例如藉助檢驗孔32再次製成圖1中示出的形式。
洩漏通道也可以在部分區域中通過軟管狀的元件引導，這種軟管狀的元件可以隨著工作活塞耐久地並無衝撞地運動。這種軟管狀的元件或者說洩漏液排出口甚至可以穿過液壓缸壁，並且可以完全不採用在一個或者多個活塞杆內的第二通道段。
附圖標記列表2 液壓缸2a 2的內壁4 作活塞6 活塞杆8 活塞杆10 液壓液開口12 液壓液開口14 作空間16 工作空間18 密封環20 密封環22 密封中間空隙24 洩漏槽26 洩漏通道26a 26的第一通道段26b 26的第二通道段28 中間腔30 檢驗孔32 閥裝置X 圖1中的細節區域
權利要求
1.液壓線性伺服驅動裝置，具有一個液壓缸(2)，一個在液壓缸(2)內被導向的、可移動並可承載壓力的工作活塞(4)，至少一個固定在工作活塞(4)上的活塞杆(6，8)以及至少一個活塞密封機構，該活塞密封機構具有至少兩個彼此間隔距離的密封元件(18，20)，在這兩個密封元件(18，20)、液壓缸(2)的內壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之間限定一個密封中間空隙(22)，其中液壓線性伺服驅動裝置具有至少一個可同工作活塞(4)一同移動的洩漏通道(26；26a，26b)，該洩漏通道(26，26a，26b)的第一端連入密封中間空隙(22)並連接位於中間空隙(22)上的洩漏液進入口，另一第二端連接到設置在液壓缸(2)外部的洩漏液排出口(30)。
2.按照權利要求1所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，所述洩漏通道(26)具有至少一段第一通道段(26a)，該第一通道段(26a)由洩漏液進入口沿著徑向方向穿過工作活塞(4)延伸至工作活塞(4)的中間腔(28)。
3.按照前述權利要求中一項或多項所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，所述洩漏通道(26)具有至少一段第二通道段(26b)，該第二通道段(26b)連入所述至少一段第一通道段(26a)並穿過所述至少一個活塞杆(6)通向一個跨越工作活塞(4)的整個最大驅動行程、在液壓缸(2)外部設置在活塞杆(6)上的洩漏液排出口(30)。
4.按照前述權利要求中一項或多項所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，所述第二通道段(26b)同軸地延伸穿過所述至少一個活塞杆(6)。
5.按照前述權利要求中一項或多項所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，由活塞杆(6)的外圓周出發至少一個檢驗孔(30)連入第二通道段(26b)並且所述至少一個檢驗孔(30)的孔口形成洩漏液排出口。
6.按照前述權利要求中一項或多項所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，在洩漏液排出口(30)上設置有一個朝向洩漏通道(26)的外面為打開的而朝向洩漏通道26的裡面封閉的閥裝置(32)。
7.按照前述權利要求中一項或多項所述的液壓線性伺服驅動裝置，其特徵在於，在兩個相互間隔距離的密封元件(18、20)之間的密封中間空隙(22)內在工作活塞(4)的外圓周上設置有一個洩漏槽(24)並且洩漏液進入口連入該洩漏槽(24)。
全文摘要
本發明涉及一種液壓線性伺服驅動裝置，其具有一個液壓缸(2)，一個在液壓缸(2)內被導向的、可移動並可承載壓力的工作活塞(4)，至少一個固定在工作活塞(4)上的活塞杆(6，8)以及至少一個活塞密封機構，該活塞密封機構具有至少兩個彼此間隔距離的密封元件(18，20)，在這兩個密封元件(18，20)、液壓缸(2)的內壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之間限定一個密封中間空隙(22)，其中液壓線性伺服驅動裝置具有至少一個可同工作活塞(4)一同移動的洩漏通道(26；26a，26b)，該洩漏通道(26，26a，26b)的第一端連入密封中間空隙(22)並連接到設置在中間間隙(22)上的洩漏液進入口，另一第二端連接到設置在液壓缸(2)外部的洩漏液排出口(30)。
文檔編號F15B15/00GK1987129SQ200610170128
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月22日 優先權日2005年12月23日
發明者G·保羅曼 申請人:歐洲直升機德國有限責任公司