CN102138024B - 可调节的阻尼阀 - Google Patents
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Abstract
用于减震阻尼器的可调阻尼阀包括带有阶梯孔的壳体，阀体通过导套和径向朝外的凸肩可在该阶梯孔中轴向导向移动，其中该阀体在朝向阀座面(7)的方向上在阀体和阀座面之间的接触面内具有在阀体抬起方向上起作用的承压面，该承压面在由阀座面限定的横截面内从通孔起被阻尼介质流入，并且由阀体背面构成一个以导套直径起作用的在关闭方向上承受压力的面，其中，包括至少一个阀门弹簧的力和致动器的调节力在内的合成力作用于该阀体，在流体在阀体关闭方向上经连通孔流入阀体时，该阀体的附加面承受阻尼介质，或者阀体具有在抬起方向起作用的第一承压面A？D1，该第一承压面小于在关闭方向承受压力的面ASchlie β D，至少一个在抬起方向起作用的第二承压面A？D2承受与第一承压面A？D1相比减小的压力水平。
Description
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的可调阻尼阀。
图1示出了在作为现有技术的可固定在活塞杆上的变型方案中的、用于减震阻尼器的可调阻尼阀1。阻尼阀1包括壳体3，该壳体具有可做有限轴向移动的阀座环5。在阀座环的阀座面7上，可轴向移动的阀体9借助阀门弹簧11在关闭方向上被预施力。此时，阀座环5以其圆锥形的阀面支承在壳体侧阀座面12上。阀体9可以在壳体3的阶梯孔13中轴向滑动且本身具有外轮廓，该外轮廓包括凸肩15以及导套17。至少一个偏心的连通孔19连通朝向阀座面7的底面和阀体9的背面。由此一来，在流体经阀座环5流入阀体时，在阀体9上有两个承压面可供使用。在抬起方向上在阀体9上起作用的承压面AÖD由阀体9在阀座面7上的接触面的内径决定。阀座环5保持在所示的位置上，因为面AÖD大于阀座面12的直径。在阀体9的关闭方向上，压力利用导套17直径和底面压力pö通过投影面ASchlieβD作用。阀体背面承受阻尼介质的作用，以达到压力补偿并由此可以耗能少地使阀体运动。承压面AÖD略微大于面ASchlieβD，在这里，在差值中考虑加工误差，以便阀体在弹簧力完全作用时能按规定抬起较小。
通过与电枢套23相连的线圈21，可以调节磁力，磁力的作用方向与阀门弹簧11的弹簧力相反。如果磁力为零且阀门弹簧11的全部弹簧力在阀体9的关闭方向上可供使用，则在流体经阀座环5的导通孔25流入阀体9时获得最大阻尼力。于是，阀体9的抬起运动需要在阀体9底面上的非常大的开启力pö。
当线圈21通电最大时，磁力至少部分抵消阀门弹簧11的弹簧力，从而在面AÖD上有明显较小的压力pö时已经开始阀体9的抬起运动。
阀体9针对第二入流方向具有在开启方向上承受压力的第二环形面AÖZ，该第二环形面由阀体9阶梯部27区域内的外径和在壳体侧阀座面12上的阀环5接触面的外径决定。在流体经壳体3内的至少一个径向孔29流入阀体9和阀座环5时，抬起力反向于阀门弹簧11的弹簧力作用于环形面AÖZ和阀体9凸肩15上的环形承压面ASchlieβZ，该环形承压面通过平行通道31承受压力介质并在关闭方向上起作用。通过通道31，阻尼介质可以经过在凸肩15和壳体3内的阶梯部35之间的环形空隙33流入阀体9的径向通道37并作用于被阀门弹簧11预施力的阀门挺杆39。作用于阀门挺杆39的压力作为阀门挺杆39的开启力并作为阀体9的附加关闭力，从而阀门挺杆有可能容易抬离开阀体。当线圈21通电时，阀门挺杆39在形成环形间隙情况下略微抬离开阀体9。但是，该至少一个连通孔19的横截面明显大于所存在的环形空隙，因而在阀体背面上没有建立对阀体9施加关闭力的压力。
在阻尼阀的导通位置上，阻尼介质可以经径向通道29溢流经过在阀座环5和壳体侧阀座面12之间的间隙。如说明书所述，承压面AÖ和ASchlieβ彼此无关，就是说，当人们例如扩大凸肩15上的面ASchlieβZ时，该措施对承压面AÖD的大小没有影响。
最大阻尼力/最小阻尼力之比被称为可调阻尼阀的阻尼力特性曲线分岔。实践证明，特性曲线分岔应该大于迄今为止的特性曲线分岔。一种更简单的可行方式在于可以采用明显更加预紧的阀门弹簧。但是，这样的阀门弹簧设计也造成所需要的开启力在流体径向靠外地流过阀体时增大。但这种操作性能是不期望有的。
本发明的任务在于，只对一个阀体的入流方向增大可调阻尼阀的特性曲线分岔。根据本发明，如此完成该任务，当流体在阀体关闭方向上经过孔流入阀体时，阀体的附加面承受阻尼介质的施压。
在阀体处于其它入流方向时，该附加关闭面不起到附加关闭面的作用。通过附加关闭面产生必须被开启压力克服的关闭力。更大的开启力代表可获得的更大的阻尼力。在阀门弹簧力和致动器力不变时，将获得在阻尼阀的最弱阻尼力特性曲线和最强阻尼力特性曲线之间的明显增大的分岔。
在其它有利的实施方式中，附加承压面通过至少一个连通通道与导通孔相连通。
该连通通道形成在阀体内。人们也可以将连通通道设置在壳体内，但加工成本高得多。
在该连通通道内形成一个节流位置，该节流位置用于单独调整存在于在关闭方向上起作用的承压面上的压力水平。
为了获得总体简单设计的阀体，附加承压面由径向朝外的阀体凸肩构成。
阀体凸肩和阶梯孔形成一个环形空隙，该环形空隙的出流配备有另一个节流位置。通过该另一个节流位置，可以将承压面上的压力水平确定下来。
为了在任何情况下保证对于不同的入流方向完全相互独立地给阀体施加压力，该连通通道具有在孔的流动方向上关闭的止回阀。
将如此获得一个很简单的结构实施例，阀体包括两个层叠的构件，在两个层叠的构件之间可轴向移动地设置一个止回阀盘。
在一个替代变型方案中，阀体具有在抬起方向上起作用的第一承压面，该承压面小于在关闭方向上承受压力的面，至少一个在抬起方向上起作用的第二面承受比第一承压面更小的压力水平。如果以几乎相同的直径构成反向作用的承压面，则最小的加工误差就足以影响阻尼阀的操作性能。在利用两个承受不同压力水平的两个承压面的情况下，加工误差敏感性显著降低，因而阀体上的抬起力可以通过阀门构件的尺寸设定被很精确地调整。
在其它有利的实施方式中，在抬起方向上起作用的第二承压面通过入流节流孔与给第一承压面供应阻尼介质的连通孔相连。
根据一个有利的从属权利要求，该至少一个附加承压面形成在内阀座面和外阀座面之间。在壳体内不需要用于该附加承压面的附加空间。
该附加承压面由至少一个环形槽构成并且可以直接形成在阀座面内或阀体内。
出流节流孔被连接到附加承压面并且提供了另一个用于确定在附加承压面上的压力述评的调整可能性。
就在附加承压面上的均匀一致的压力水平来说，在周向上错开构成入流节流孔和出流节流孔。
应结合以下的附图说明来详细描述本发明，其中：
图1表示系现有技术；
图2和图3表示具有附加关闭面的实施例；
图4表示在抬起方向上具有至少两个承压面的实施例；
图5是图4的细节图。
图2结合图3示出了根据本发明的阻尼阀1的第一变型方案，其在根据图1的结构上构成。在所描述的现有技术中，作为当经导通孔25流入时在开启方向上的承压面AÖD，只有阀体9的底面可供使用。当存在所述入流方向时，在关闭方向上只有在导套17区域内的阀体背面上的面ASchlieβD作用于阀体9。在图2中，阀体9的附加面在关闭方向上承受阻尼介质。该附加承压面ASchlieβ2由阀体9的径向朝外的凸肩15构成，就是说，由在流体经壳体3内的径向通道31流入时起作用的那个承压面构成。针对该入流方向的附加承压面ASchlieβD2通过阀体9内的连通通道41与导通孔25相连通。尤其如图3所示，在连通通道41内形成一个节流位置43。连通通道41具有在至导通孔25的流向上关闭的止回阀45。止回阀45由可轴向运动的止回阀盘47构成，该止回阀盘可轴向移动地设置在阀体9的层叠的构件9a、9b之间并且控制连通通道41的横截面。
阀体9的凸肩15和壳体3的阶梯孔13构成环形间隙33，它的入流和出流配备有另一个节流位置49。
当阻尼介质经导通孔25流入阀体9时，面AÖD承受开启压力pö。通过偏心的连通孔19，阻尼介质可以到达阀体9的背面并通过面ASchlieβD施加在阀体9关闭方向上起作用的力。与此并列地，阻尼介质经过节流阀进入连通通道41并朝向环形空隙33地流过打开的止回阀45。在那里，阻尼介质可以在关闭方向上对具有阀体9附加面ASchlieβD2的凸肩15施以压力。作用于面ASchlieβD2上的压力水平将由在阀体9内的节流位置43的节流阻力和在环形空隙33和通道31之间的其它节流位置49的节流阻力来定。阀门弹簧11的弹簧力和作用于枢铁23的磁力与图1相比没有变化。在导通孔25内的压力pö在开启方向上作用于阀体9的面AÖD上。在关闭方向上出现以压力pö作用于面ASchlieβD且以减小的压力pSchlieβD作用于面ASchlieβD2的压力。与现有技术相比，在阀门弹簧11全面起效的关闭力下，需要可由分量ASchlieβD2乘以减小的压力pSchlieβ来表示的更高的开启压力pö，以便能将阀体9抬离阀座面7。所获得的压力增大与更高的阻尼力成比例。在阀门弹簧11和磁线圈21的设计与现有技术现相比未改变的情况下，利用相同的调整力获得大许多的可能有的阻尼力特性曲线的带宽，就是说，所谓的阻尼力特性曲线分岔增大。
在流体经过壳体3内的径向孔29流入阀体9时，在可调阻尼阀的阻尼力特性曲线方面与上述的现有技术相比没有改变，因为阀体9内的止回阀45关闭了连通通道41，就是说，相同的承压面在开启方向和关闭方向上起作用。虽然有其它的承压面ASchlieβD2，但阻尼阀结构在经导通孔25流入时还是简单的，因为承压面ASchlieβD2在流体经阀座环7内的连通孔流入时以及经径向通道31流入时均起作用，不必提供独立的面ASchlieβD2。
图4和图5表示阻尼阀1，其同样在根据图1的原理上构成，该阻尼阀具有在流体经导通孔25流入时在抬起方向起作用的第一承压面AÖD1，该第一承压面的大小由在阀体9和阀座面7之间接触面的内径来定。第一承压面AÖD1被设计成小于关闭面ASchlieβD，关闭面的横截面对应于阀体9导套17的直径。在抬起方向上有压力通过与同第一承压面AÖD1相比减小的压力水平相关的第二承压面AÖD2作用于该阀体9。附加承压面AÖD2在内和外阀座面7a、7b之间以环形槽51的形式构成，在这里，可以想代任何替代形状，例如盲孔形式或凹槽形式。在供应的导通孔25和附加承压面AÖD2之间的一个入流节流孔53用于减小压力。在朝向壳体3内的径向孔29的方向上的出流节流孔55是确定在附加承压面AÖD2上的压力的另一个可行方式。为了在附加承压面AÖD2上均匀分布压力，入流节流孔53和出流节流孔55在周向上错开布置，从而阻尼介质必然全部经过环形槽51。
当阻尼介质经导通孔25流入该阀体时，该阻尼介质随在阀体9底面上的开启压力pö增大并且此时对面AÖD1施压。通过连通孔19，阻尼介质也以压力pö出现在包括阀体9的承压面ASchlieβD的背侧。与此同时，阻尼介质经入流节流孔53流入两个阀座面7a、7b之间的环形槽51中，在这里，减小的压力pö1起作用。抬起阀体9所需要的压力pö大于根据现有技术的结构中的压力，从而该阻尼力特性曲线分岔也将将增大。
附加承压面AÖD2也通过孔29作用于入流，但是，该效果例如可以通过增大在阀座面12上的阀座直径得以补偿，以减小承压面AÖZ(图4)。
附图标记列表
1阻尼阀；3壳体；5阀座环；7阀座环上的阀座面；7a内阀座面；7b外阀座面；9阀体；9a、9b阀体的层叠构件；11阀门弹簧；12壳体侧阀座面；13阶梯孔；15凸肩；17导套；19连通孔；21线圈；23固定套；25导通孔；27阶梯部；29径向孔；31通道；33环形空隙；35壳体上的阶梯部；37径向通道；39阀门挺杆；41连通通道；43连通通道中的节流位置；45止回阀；47止回阀盘；49通道31处的节流位置；51环形槽；53入流节流孔；55出流节流孔。
Claims (14)
1.用于减震阻尼器的可调阻尼阀(1)，包括带有阶梯孔(13)的壳体(3)，阀体(9)通过导套(17)和径向朝外的凸肩(15)在该阶梯孔中可轴向导向移动，其中该阀体(9)在朝向阀座面(7)的方向上在阀体(9)和阀座面(7)之间的接触面内具有在该阀体(9)的抬起方向起作用的承压面AÖD，该承压面通过在由阀座面(7)限定的横截面内的一个导通孔(25)被阻尼介质流入，并且由该阀体(9)的背面构成一个具有导套(17)直径的沿关闭方向起作用的承压面ASchlie β D，其中包括至少一个阀门弹簧(11)的力和致动器(21;23)的调节力在内的合成力作用于该阀体(9)，其特征是，当流体在该阀体(9)的关闭方向经导通孔(25)流入该阀体(9)时，该阀体(9)的一个附加承压面ASchlie β D2承受阻尼介质的压力，其中，所述附加承压面ASchlie β D2在流体经阀座面（7）内的导通孔（25）流入时以及经所述壳体（3）内的径向通道（31）流入时均起作用。
2.根据权利要求1所述的可调阻尼阀，其特征是，该附加承压面ASchlie β D2通过至少一个连通通道(41)与该导通孔(25)相连通。
3.根据权利要求2所述的可调阻尼阀，其特征是，该连通通道(41)形成在该阀体(9)内。
4.根据权利要求2所述的可调阻尼阀，其特征是，在该连通通道(41)内形成节流位置(43)。
5.根据权利要求1所述的可调阻尼阀，其特征是，该附加承压面ASchlie β D2由该阀体(9)的径向朝外的凸肩(15)构成。
6.根据权利要求5所述的可调阻尼阀，其特征是，该阀体(9)的凸肩(15)和该阶梯孔(13)构成一个环形空隙(33)，该环形空隙的出流配备有另一个节流位置(49)。
7.根据权利要求2所述的可调阻尼阀，其特征是，该连通通道(41)具有在该导通孔（25）的流向上关闭的止回阀(45)。
8.根据权利要求7所述的可调阻尼阀，其特征是，该阀体(9)包括两个层叠的构件(9a;9b)，在这两个层叠的构件之间可轴向移动地设置有止回阀盘(47)。
9.用于减震阻尼器的可调阻尼阀(1)，包括带有阶梯孔(13)的壳体(3)，阀体(9)通过导套(17)和径向朝外的凸肩(15)在该阶梯孔中可轴向导向移动，其中该阀体(9)在朝向阀座面(7)的方向上在阀体(9)和阀座面(7)之间的接触面内具有在该阀体(9)的抬起方向起作用的承压面AÖD，该承压面通过在由阀座面(7)限定的横截面内的一个导通孔(25)被阻尼介质流入，并且由该阀体(9)的背面构成一个具有导套(17)直径的沿关闭方向起作用的承压面ASchlie β D，其中包括至少一个阀门弹簧(11)的力和致动器(21;23)的调节力在内的合成力作用于该阀体(9)，其特征是，该阀体(9)具有在抬起方向起作用的第一承压面AÖD1，该第一承压面小于沿关闭方向起作用的承压面ASchlie β D，至少一个在抬起方向起作用的第二承压面AÖD2承受与第一承压面AÖD1相比减小的压力水平。
10.根据权利要求9所述的可调阻尼阀，其特征是，在抬起方向起作用的第二承压面AÖD2通过一个入流节流孔(53)与给第一承压面AÖD1供应阻尼介质的导通孔(25)相连。
11.根据权利要求9所述的可调阻尼阀，其特征是，该至少一个第二承压面AÖD2在内阀座面和外阀座面(7a;7b)之间构成。
12.根据权利要求11所述的可调阻尼阀，其特征是，该第二承压面AÖD2由至少一个环形槽(51)构成。
13.根据权利要求10所述的可调阻尼阀，其特征是，一个出流节流孔(55)接通到该第二承压面AÖD2上。
14.根据权利要求13所述的可调阻尼阀，其特征是，该入流节流孔(53)和该出流节流孔(55)在周向上错开构成。
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