斜盘位置传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于确定可枢转地附接至可变排量液压泵的斜盘的实际斜盘角的传感器装置，涉及用于确定可枢转地附接至可变排量液压泵的斜盘的实际斜盘角的测量方法，涉及用于控制可变排量液压泵的控制柱塞的致动的控制器，以及涉及可变排量液压泵。
【背景技术】
[0002]可变排量液压泵比如可变排量轴向柱塞泵广泛应用在液压系统中，用于为各种应用场合提供加压的液压流体。例如，液压土方和工程机械如挖掘机、推土机、装载机等严重依赖液压系统进行工作，因此常采用可变排量液压泵来提供所需加压流体。这些泵由机械轴例如发动机驱动，并且通过控制可枢转地安装至泵的斜盘的角度来调节排出流率，从而调节压力。然而，泵的运行面临着负载需求的变化所导致的压力和输出流量的变化。人们希望以不变的方式维持泵的排出流率，以使液压系统的运行表现良好并可预测。因此，有人尝试设立控制程序，其包括用感测斜盘旋转角度的旋转传感器来感测斜盘位置的步骤，该旋转角度与泵行程有关，因而与排出流率有关。
[0003]美国专利号6，623，247 B2中公开了一种用于控制可变排量液压泵的方法和设备，该泵具有可枢转地附接至泵的斜盘。所述方法和设备包括:确定作为泵功率极限的函数的理想斜盘角；确定实际斜盘角；确定泵的排出压力值；使伺服滑阀运动至作为理想斜盘角、实际斜盘角和排出压力的函数的理想位置；以及响应性地使斜盘运动至理想斜盘角位置。用于确定实际斜盘角的装置被配置成使用斜盘角传感器例如旋转变压器或应变计来确定斜盘角。
[0004]控制环路包括通过控制器致动的比例阀，比例阀驱动控制柱塞，控制柱塞通过定位件转动斜盘并最终感测出斜盘的旋转角度，以此作为馈送至控制器的反馈信号，这种控制环路带来了问题，因为控制环路中的间隙数量会导致控制程序的运行不稳定。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种更稳定的对可变排量液压泵的控制。
[0006]所述目的通过根据独立权利要求的传感器装置和测量方法实现。优选和有利的实施例参照从属权利要求。
[0007]根据本发明，用于确定可枢转地附接至可变排量液压泵的斜盘的实际斜盘角的传感器装置包括可操作以控制斜盘相对于泵的角度的控制柱塞、布置在控制柱塞上的位置标记和沿控制柱塞布置用于检测位置标记的运动的传感器。通过使用这种传感器装置，控制环路中的所有间隙均有利地得到消除。与现有设计相比，这允许形成更稳定的泵控制。
[0008]根据一优选实施例，传感器配置成以非接触方式检测位置标记的运动。非接触式传感器装置有利地提供了完全无磨损的设计。
[0009]进一步优选地，传感器布置成与控制柱塞的运动方向大体平行或同轴。特别地，传感器是线性磁致伸缩位置传感器，位置标记是磁体。
[0010]根据本发明，用于确定可枢转地附接至可变排量液压泵的斜盘的实际斜盘角的测量方法，其中控制柱塞可操作以控制斜盘相对于泵的角度，该方法包括通过沿控制柱塞布置的传感器检测布置在控制柱塞上的位置标记的位置的步骤，以及根据位置标记相对于传感器的移位来确定控制柱塞的直线位移的步骤。特别地，斜盘的实际斜盘角根据控制柱塞的直线位移确定。优选地，使用根据本发明的传感器装置。
[0011]本发明的另一目的涉及用于控制可变排量液压泵的控制柱塞之致动的控制器，控制柱塞可操作以控制斜盘相对于泵的角度，其中实际斜盘角利用根据本发明的传感器装置和/或通过根据本发明的方法确定。优选地，控制柱塞通过比例阀被致动。
[0012]本发明的又一目的涉及可变排量液压泵，其中控制柱塞可操作以控制斜盘相对于泵的角度，包括根据本发明的控制器。
[0013]更多优点和细节将从根据本发明的实施例中得到显现，该实施例将参照附图进行描述。
【附图说明】
[0014]附图中:
[0015]图1示出具有根据现有技术的旋转传感器的可变排量液压泵的剖视图；
[0016]图2示出具有根据本发明的传感器装置实施例的可变排量液压泵的剖视图；
[0017]图3详细示出传感器装置的示意图。
【具体实施方式】
[0018]参见附图，图1中绘出具有根据现有技术的旋转传感器S的可变排量液压泵10的X-Y平面剖视图。根据本发明的传感器装置将参照图2进行描述，其中以Y-Z平面剖视图绘出相同的可变排量液压泵10。以下描述涉及根据本发明的方法和设备二者。
[0019]特别参见图1和图2，可变排量液压泵10 (以下也称泵10)优选是轴向柱塞式斜盘液压泵10，其具有多个柱塞11，例如七个或九个，位于缸体8内的圆形阵列中。优选地，柱塞11围绕布置在缸体8纵向中心轴线上的轴6以相等间距隔开。缸体8通过缸体弹簧14紧压在阀板20上。阀板包括流入口 24和排出口 26。每个柱塞11均连接至滑块12，优选通过球窝接头23连接。每个滑块12均保持接触斜盘I。斜盘I被可倾斜地安装至泵10，倾角能以受控方式调节。继续参见图1和图2，示出泵10的运行。缸体8以恒定角速度旋转。借此，每个柱塞11均周期性地经过阀板20的流入口和排出口 24、26中的每个。斜盘I的倾角导致柱塞11发生进出缸体8的振荡位移，从而将液压流体抽进作为低压口的流入口 24并将液压流体从作为高压口的排出口 26中抽出。在优选实施例中，斜盘I的倾角关于在X方向上斜盘枢转轴线倾斜，并由控制柱塞2控制。控制柱塞2操作以增大斜盘I的倾角，从而增大泵10的行程。泵10将加压的液压流体供送至阀板20的排出口 26。
[0020]现在参见图1，根据现有技术，用于确定实际斜盘角的装置被配置成确定斜盘I的角度。图1中，用于确定实际斜盘角的装置包括斜盘角传感器S，该传感器在所示实例中是连接至斜盘I的旋转变压器。
[0021]现在参照图2描述根据本发明的传感器装置。传感器装置包括可操作以控制斜盘I相对于泵10的角度的控制柱塞2、布置在控制柱塞2上的位置标记3以及沿控制柱塞2布置用于检测位置标记3运动的传感器4。在所示实施例中，传感器4平行于控制柱塞2的中心轴线定位。替代地，传感器4可在控制柱塞2的内部同轴布置。通过采用这种传感器装置，控制环路中的所有间隙均有利地得到消除。与现有设计相