[发明专利]基于电流变液体的压力介质马达

说明书

本发明涉及一种基于电流变液体的压力介质马达，在该马达中设置了一个在一个缸壳体中被导向的活塞，它在缸壳体中构成了两个体积可变的工作腔；一个电流变液体的输入孔，它与一个压力介质源(泵)相连通；一个电流变液体的流出孔，它与一个液箱相连通；以及安装于缸壳体内、基于电流变液体的阀，它们具有阀缝，该阀缝分别将一个体积可变化的工作腔与该输入孔或该流出孔相连通，其中阀缝的界面作为可电控的电极面构成。

电流变液体是这样的液体，在这些液体中，流变学特性可与电场有关地被控制。一般而言，电流变液体涉及悬浮液，也就是说悬浮在一个载体介质中悬浮的固体颗粒，它们可通过一个电场被极化。通过使用电流变液体来作为工作液体，可以使液压系统中移动部件的数量显著地减少。在综述文章“电流变效应在工程实际中的应用，苏联流体力学研究，第8卷，第四期，1979年7-8月”(“Applications of theelectrorheological effect in engineering practice，Fluid mechanics Sovietresearch，Vol.8，No.4，July-August 1979”)中，给出了其为数很多的应用可能性，例如，用于液压阀、液压缸、震动器、粘滞性离合器、碰撞缓冲器或者马达轴承等。

DE-OS 197 35 466中已经给出了一种基于电流变液体的压力介质马达。压力介质马达的控制是通过四个被集成于缸体中的电流变阀来实现的，它们彼此间连接成为全桥。在这种公知的压力介质马达中，电流变阀作为环隙阀构成，它们由设置于缸壳体壁上的孔和设置于孔内的连杆构成。为产生电场，环隙的界面壁被作为可电控的电极面构成。

本发明的任务是，这样进一步构造带有集成的阀的压力介质马达，使得其具有更紧凑的外部尺寸，同时获得达到更好的动力学特性、以及大的传递力。

该任务被这样完成，即，界面一方面由构造在缸壳体外壳面上的第一壳体段、另一方面由与它们相对并隔开一定距离安置的第二壳体段构成。这样，可以得到外部尺寸紧凑的压力介质马达，它具有更好的动力学特性。由于紧凑的构造方式，能够达到更高的液压刚性。由于压力介质马达具有小的重量，其动态刚性低。这样它能够特别地使用于自动化技术中。

在本发明的一个进一步构造中，阀缝由缸壳体的界面以及一个将缸壳体同心地环绕起来的套管形成。这样，得到了一个压力介质马达，它的机械构造简单。在另一个构型中，为每一个阀设置了两个平行安置的扁缝隙。通过这种构造能够获得更高的流动速度。

压力介质马达的一个特殊性在于它的特性，通过电的方法，在一个差动缸中能够实现同步缸的作用。这是由于紧凑的压力介质马达具有良好的动力学特性的缘故。这些阀错接成全桥，并被这样控制，使得在体积可变的工作腔A和B中，压力反比于相应的活塞面积。

以下借助于图1-4所示的一个实施例对本发明予以进一步说明。图示为：

图1：本发明的基于电流变液体的压力介质马达的一个纵截面；

图2：图1所示压力介质马达的Y-Z横截面；

图3：图1所示压力介质马达的W-Z横截面；

图4：本发明压力介质马达的控制示意图。

在图1-3中所示的压力介质马达1由一个缸壳体2构成，其中加工有一个圆柱形的通孔3。一个活塞4在通孔3中被导向、可在轴向上移动，它带有一个一端向外通出的活塞杆5。活塞4将圆柱形的通孔3分隔成两个体积可变化的工作腔A、B。缸壳体2由一个套管6环绕包围，它与缸壳体2同心安置。在套管6的内壳面7和缸壳体2的外壳面8之间留有一个环形腔9，它伸展于缸壳体2的轴向总长度范围上。套管6和缸壳体2通过在圆周上均匀分布的四个塑料板条10彼此连接起来，这些塑料板条在轴向上的伸展范围也是缸壳体2的整体长度。通过塑料板条10的设置，将环形腔9分割成四个相同大小的分腔11，它们相互间被密封。

各分腔11分别通过伸展于缸壳体2的轴向全长范围的一个管扇形段件12被分隔成两个扁缝隙13，它们都具有平行的、彼此隔开的圆柱形界面。管扇形段件12的侧边分别被固定于一个塑料板条10中，由此实现扁缝隙13之间的相互密封。在缸壳体2和套管6之间因此形成基于电流变液体的四个阀a1、a2、b1、b2，它们各具有两个扁缝隙13。在一个未示出的实施形式中，可以为每个阀设置多个平行设置的扁缝隙。