CN102160009A - 平衡流体阀 - Google Patents

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Abstract

建议设计一种流体流量调节装置(1，28，35，41，53，56，58)，包括第一流体口(3)、第二流体口(4)和阀装置(6)，其中，阀装置(6)包括至少一个流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)。

Description

平衡流体阀
技术领域
本发明涉及一种流体流量调节装置，包括第一流体口、第二流体口和阀装置。
背景技术
当涉及到影响通过装置的流体流动量和/或影响到流体流动所指向的方向时，使用流体流量调节装置。当然，影响行为可以根据各种参数。例如，以如下方式调节流体流动：在机器的某一部分的流体压力被设定为一定的压力，特别是恒定的压力。在其他情况下，打算简单打开和中断流体流动。在另一些应用中，流入的流体流动有选择地引导到第一个流体口和到第二个流体口或被分裂成两部分，各自部分通到第一流体口和到第二流体口。
用于为执行这类任务的流体流量调节单元在现有技术中是众所周知的。
在US 3890999和US 2777458中阐述了流体压力调节器。这些流体压力调节器有流体进口和流体出口。高压流体通过进口进入压力调节器。在流体压力调节器中，高的流体压力降低到一个较低的设置水平。流体通过流体出口以减小的压力离开压力调节器。对于大多数应用，理想的是流体出口压力是恒定的，独立于通过流体压力调节器的流体流量，并且特别独立于流体进口处的流体压力。
另一个问题是，流体压力调节器通常需要最低出口压力以完全地关闭。在完全释放压力调节弹簧装置的情况下更真实。此外，根据现有技术的流体压力调节器通常是比例调节装置，也就是说，它们通常依赖于进口压力，至少在一定程度上。因此，进口的直径通常对应于流体出口的直径，这反过来又意味着，调节器的输出压力一般会受进口压力中的变化的影响。
在EP0566543A1、DE10247098A1、US6955331B2、US2799466、GB846106和EP1803980A1中描述了致动阀，其中通过阀的流体流量可通过外部信号影响。外部信号可以作为外部机械力(GB 846 106)应用，作为电信号(DE 102 47 098A1，US 2,799,466)或作为先导压力，应用于阀(EP 0 566 543A1，US 6,955,331B2，EP 1 803 980A1)。即使在这里，理想的是，应用到致动阀的信号独立于其他参数，特别是对独立于在高压侧和/或低压侧上的流体压力。
虽然目前已知的流体调节器和阀在实际应用中工作相当不错，但仍有进一步改进的余地。特别是，需要提高，当涉及到各自设备独立于在流体进口和在必要时在流体出口处的流体压力。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种流体流量调节单元，表现出提高的流体压力的独立性。
建议设计一种流体流量调节单元，包括第一流体口、第二流体口和阀装置，其中，所述阀装置包括至少一个流体压力平衡装置。流体流量调节单元优选地以如下方式设计：设置的所述一个或多个流体压力平衡装置基本上完全平衡的流体流量调节单元。这个基本上完全平衡可以设置与第一流体口、第二流体口或两个流体口相关。每一个流体压力平衡的装置通常认为具有如下效果：流体压力在相应口上的影响减少。这样一来，流体流量调节单元基本上可以成为独立于在第一流体口、第二流体口或两者处的流体压力。
优选地，所述阀装置包括至少一个可移动阀部分，其中优选地可移动阀部分包括至少一个所述流体压力平衡的装置。使用这个可移动的阀部分，阀装置可以以一种简单、成本有效的方法设计。流体流量通过流体流量调节装置的调节可以由开口机械地打开和关闭来执行，流体通过该开口可以流动。此外，可以容易地实现阀装置的防漏关闭。然而，在阀装置上的压力影响通常产生在可移动阀部分上的压力影响。在这里，施加的压力可以产生作用力，其进而可以导致可移动阀部件的运动，从而产生阀装置在施加的流体压力上的影响。通过设置所述流体压力平衡装置与所述可移动阀部件相连接，所描述的效果通常可以很容易地估计并且甚至可以避免。
优选的实施方式可以实现，如果所述阀部件包括可轴向移动的管状单元，其中优选地，管状单元包括内部通道。使用这种设计，流体流量调节单元可以被设置，其中可移动阀部分的相对小的运动可以导致在流体流动截面上比较大的变化。通过这样，可实现大范围的流体流量通过该单元。此外，管状单元可以容易地设计得更细长，从而很容易提供沿着管状单元的一个甚至多个流体压力平衡装置。设计的可移动阀部分的管状形状的另一个优点是流动通过流体流量调节单元的流体的方向变化可以相对地较小。因此，流体流量调节单元的流体流动阻力可减少。可移动阀部分可以设置与阀座相连，阀座可以具有大致平的表面，特别是与板类阀座相关。使用这样的阀座，大致旋转对称流体流量调节单元就可以实现，因此甚至可以进一步降低流体流量调节单元的流体流动阻力。
优选地，所述流体压力平衡装置以如下方式设计和布置：与所述第一流体口流体连通并且具有至少部分地平行于所述可移动阀部分的移动的方向的表面法线的表面部分的至少部分由流体压力平衡。通常这些表面部分是在作用在流体流量调节装置的阀装置的打开和关闭动作上的流体压力上产生最大影响的表面部分。因此，通过解决这些表面部分的影响，通常可以实现最大的改进。例如，各自的表面法线可以平行于可移动阀部分的移动方向。但是，也有可能是各自表面部分的表面法线以与可移动阀部分的移动方向成角度布置。通过这种倾斜的表面产生的作用力可以矢量地分成平行于可移动阀部分的移动方向的作用力和垂直于可移动阀部分的移动方向的作用力。不过，通常只有可移动阀部分的移动方向的作用力的分力能产生对流体流量调节单元的压力影响。因此，解决这个作用力分力通常产生最大的改进。
可选地，所述流体压力平衡装置至少部分地以如下方式设计和布置：对于与所述第一流体口流体连通的每个表面部分，设置也与所述第一流体口流体连通的流体压力平衡表面，其中由流体压力在第一流体口上产生并且指向平行于所述可移动阀部分的移动方向的方向的作用力的分力彼此相反。这样，有可能通过提供两个(或更多)同样大小但方向相反的作用力，各自的作用力将相互抵消，从而使合力将是零。因此，流体流量调节单元可以对单元的压力依赖将会非常小甚至不存在的方式设计。这当然是非常有利的。通常，如果相应的“平衡”表面是同样尺寸(考虑到具有表面法线的矢量部分与可移动阀部分的移动方向平行)，这是可以做到最有效。
此外，还可以以如下方式设计流体流量调节单元，所述流体压力平衡装置至少部分地以如下方式设计和布置：所述可移动阀部分基本上显示没有表面部分与所述第一流体口流体连通并且具有至少部分地平行于所述可移动阀部分的移动的方向的表面法线的表面部分。这样，流体流量调节单元的流体压力依赖问题可以在根源上得到解决。换言之，表面以如下方式布置：没有倾向于在打开和/或关闭方向上移动可移动阀部分的作用力分力(矢量力)产生。相反地，只产生垂直于所述可移动阀部分的所述移动方向的作用力。然而，这些作用力可以通过流体流量调节单元的不移动部分控制，并且因此不产生任何打开和/或关闭动作。当然，避免平行于可移动阀部分的移动方向作用力和通过相反作用力平衡这些作用力的结合是可能的。这两种方法的结合可以产生好的结果。
可选地，所述可移动阀部分在表面部分上包括锥形表面，特别是在与所述第二流体口流动连通的表面部分上包括锥形表面。使用这种锥形表面，由此产生的流体流量调节装置的流体流动阻力通常可进一步降低。此外，通常可以减少振动和/或产生的噪音。此外，通过提供锥形表面，可以提供尖的边缘，其可被使用于提供特别防漏阀布置。如果锥形表面与所述第二流体口流体连通布置，由此产生的表面部分一般不会通过受到第一流体口侧上的压力改变的影响。特别地，锥形表面可以设置在管状阀部分的内侧，指向阀部件的阀座。
还可选地，在与所述第二流体口流体连通的表面部分上提供具有平衡表面的所述可移动阀部分。平衡原理可以是-如前所述-基于避免在可移动阀部分的运动方向上的压力引起的作用力和/或基于产生与可移动阀部分的运动方向平行的相反的压力引起的作用力。使用这样的设计，例如，提供独立于或较少依赖于在流体流量调节单元的第二流体口侧处的压力的流体流量调节单元是可行的。
设计和布置流体流量调节单元作为流体压力调节器是可选的。特别地，对于压力调节器，相对地独立于流体流量调节装置的高压侧(第一流体口；流体进口)上的压力是很重要的。然而，流体压力调节器通常高度地依赖流体流量调节单元的低压侧(第二流体口侧；流体出口)上的压力。
也可以设计和布置的流体流量调节阀作为致动阀。对于这种阀，通常需要阀以恒定作用力致动，与流体入口侧(第一流体口)和/或流体出口侧(第二流体口)上的流体压力无关。因此，流体的流量调节单元的建议设计可以非常有利。
流体流量调节装置可以设置有先导压力施加装置，其优选地可以有选择性地连接到所述第一流体口和/或所述第二流体口。通过这种方式，由此产生的所述单元可以使用流体压力改变。尤其是，甚至可以通过发生在将被流体流量调节装置影响的流体中的压力改变流体流量调节装置的状态。当然，可以使用不同的切换装置形成先导压力开关致动流体流量调节单元的切换。例如，切换装置可以基于流体压力、机械力、电力、磁力和类似物。
如果所述先导压力施加装置可以通过流体通过量减少装置连接到相应的流体蓄压器，特别有用的设计可以实现。例如，这种流体通过量减少装置可以是节流阀或节流孔。使用这种装置，致动流体的“消费”可以有利地减少。此外，可以在阀单元的不同的状态之间提供“软”转换，这可以降低流体流量调节单元的磨损。
还可以提供至少一个阀关闭偏置装置，其优选地在关闭位置的方向偏置所述可移动阀部分。具有这种阀关闭偏置装置可以在流体流量调节单元(或在其中使用流体流量调节单元的设备)没有使用或在残压水平的情况下提供流体流量调节单元的安全关闭。这样，可以避免例如单独关断阀的需要。阀关闭偏置装置可以由弹性变形材料制造。特别地，可以使用弹簧。弹簧优选地是金属弹簧和/或螺旋地缠绕弹簧。
可以提供至少包括第三流体口的流体流量调节单元。这样可以提供具有前面描述的特点和优势的转换阀或类似物。
优选地，流体流量调节单元可以是在线类型设计。使用这种在线类型设计，用于流动通过流体流量调节装置的流体流束的挠度的数量和大小可以降低。这样，例如，振动可以减少，并且沿着流体流量调节装置的压降可以减少。此外，在流体流量调节单元的设计中通常需要较少的可移动部件。
本发明的目的还通过流体流量调节单元解决，流体流量调节单元包括第一流体口、第二流体口和阀装置，其中，所述流体流量调节单元以如下方式设计和布置：所述阀装置，至少部分地通过由流体流量调节单元控制的流体影响。这样，可以使用廉价和高效的放大设备和/或能量源，用于移动阀装置。特别地，小的影响力可以被存储在流体的流体压力中的能量放大，所述流体由流体流量调节单元控制，从而即使相对地大型和/或重型阀装置可以通过小的初始作用力而移动。因为在流体调节器和/或流体阀中，沿着流体流量调节单元的压降通常没有问题(甚至是期望的)，这里提出的设计可以被证明是特别有用的。这是因为用于在两个方向上驱动阀装置的压力差通常已经存在。
术语“流体”包含液体(例如像液态二氧化碳)、气体、气体和液体的混合物和超临界流体。也可以，各自流体可以在一定程度含有固体颗粒(如烟雾、悬浮液)。
附图说明
在考虑本发明的能够实现的实施方式的如下说明时，本发明及其优势将更加明显，参照附图进行说明，附图显示：
图1：流体压力调节器的第一实施方式；
图2：流体压力调节器的第二实施方式；
图3：致动阀的第一实施方式；
图4：致动阀的第二实施方式；
图5：致动阀的第三实施方式；
图6：流体压力调节器的第三实施方式；
图7：流体压力调节器的第四实施方式。
具体实施方式
在图1中，描述通过压力调节器1的第一可以实现的实施方式的截面。压力调节器1包括具有流体进口3和流体出口4的壳体2。流体入口3和流体出口4两者都有内螺纹5，以使相应的流体管道或流体软管可以螺纹地结合在各自的流体口3、4。
在压力调节器1的壳体2内，设置阀单元6。阀单元6主要包括阀座7和阀管8。阀管8可在压力调节器1的壳体2内在轴向上移动(如双头箭头A表示)。
阀管8设计有中空内部9，形成通过阀管8的内部流体线9。阀座7和阀管8之间的接触区域形成阀开口10。如果阀管8在其最左边的位置中(如图1所示)，阀座7和阀管8的接触边缘11相互接触，从而关闭阀开口10。在这个位置上，没有流体被允许流入流体进口3和流体出口4的之间。然而，当阀管8移动到右时，阀管8的接触边缘11与阀座7脱开相互接触，从而打开阀开口10。因此，流体可以从流体进口3流动到流体出口4。
在如图1所示的压力调节器1的实施方式中，阀座7设计成平的圆板。阀座7通过多个保持杆12保持在位。保持杆12之间设置开口，使流体可以通过。对应于阀座7的设计，阀管8设计有圆形横截面。因此，接触边缘11显示圆形横截面。在靠近阀开口10的区域中，阀管8包括在阀管8的内侧9上的锥形边缘13，从而形成尖的接触边缘11。阀座7由略有变形的材料制成，从而接触边缘11可以稍微凹入阀座7，从而形成了紧密流体密封。
在正常的工作调整位置(主弹簧14偏置)，阀管8通过弹簧14推出与阀座7的接触(从而打开阀开口10)。主弹簧14在其右侧上(见图1)由与阀管8一体形成的圆形腹板15支撑。在左侧上，主弹簧14由螺母16支撑。螺母16显示内螺纹17，内螺纹17与布置在壳体2的套环状的延伸23的外侧上的相应的螺纹结合。通过螺母16的转动动作，螺母16可以在轴向A上通过螺纹17移动。因此，主弹簧14的偏置力可以调整到适当的量。为了操作方便，螺母16设计为具有多个开口22，用于插入适当工具的部分。此外，为了容易操作螺母16，压力调节器1的壳体2设计有进入窗口24。因此，压力调节器1的壳体2内的第二内部空间19显示环境压力。因此，密封环21分别地设置在第一内部空间18、第二内部空间19和第三内部空间20之间。
压力调节器1的工作循环如下：
最初，阀管8在其打开位置中(在图1的右侧；阀开口10打开)。高压流体进入压力调节器1的流体入口3。流体流过第一内部空间18，通过打开的阀开口10，通过阀管8的内部流体线9进入第三内部空间20。根据实际的流体流动的需求，进入第三内部空间20的流体的部分通过流体出口4离开压力调节器1的壳体2。然而，在阀单元6的打开位置中，产生进入第三内部空间20的正净额流体流动。因此，在第三内部空间20中压力增加。随着压力的增加，增加的作用力施加在阀管8的活塞表面25上。在某些时候，推动阀管到左侧的净力超过推动阀管8到右侧的净力。因此，阀开口10关闭，并且第三内部空间20内部的压力保持在其设置水平处。如果第三空间20内部的压力由于流体通过流体出口4离开而再下降时，阀管8将略微向右移动，从而略微地打开阀开口10。因此，实现平衡，从而在第三内部空间20中的压力保持不变。
除了由第三内部空间20内的流体施加在阀管8的活塞表面上的压力外，额外的作用力由辅助弹簧26施加。当与主弹簧14的弹簧常数相比时，辅助弹簧26具有小的弹簧常数。因此，在压力调节器1的正常调整位置中，主弹簧14可以容易地弥补由辅助弹簧26施加的压力。但是，如果螺母16以主弹簧14(基本上)在非偏置状态的方式调整，由辅助弹簧26施加的作用力足够安全地关闭压力调节器1的阀单元6。因此，尽管在压力调节器1中实现截止阀的功能，不需要额外的阀。
压力调节器1的关闭位置(主弹簧14非偏置)也有利压力调节器的运输。特别地，在压力调节器1的运输过程中的正常振动将不能重复地打开和关闭阀单元6。因此，可以避免压力调节器1在运输过程中的磨损。
如图1所示，压力调节器1的另一个特征是，轴向可移动的阀管8显示在第一内部空间18(高压室)内不得不被平衡的无表面部。如果流体压力出现于第一内部空间18中，阀管8的在第一内部空间18中与高压流体接触每个表面显示独自地垂直于阀管8的移动方向的曲面法线。因此，第一内部空间18内的任何压力将即不产生在打开方向上推动阀管8的作用力，也不产生在关闭方向上推动阀管8的作用力。因此，压力调节器1的高压部分被极佳地平衡，即使没有平衡表面。
在阀开口10附近的阀管8的内侧上，可移动阀管8显示锥形表面13，产生尖的边缘11。这样，如果阀开口10被打开，流体阻力降低。另外，如果阀开口10关闭，可以提供紧密密封。必须指出的是，阀管8的锥形部分13额外地用作平衡表面，用于阀管8的活塞表面25的各自表面部分(两者流体地连接到流体出口4)。然而，在图1描绘的目前的实施方式中，压力调节器1仍然依靠流体出口压力，因为法兰部分27被设置用于阀管8，显示横截面超过锥形表面部分13的横截面。
阀开口10附近的阀管8的内侧9上的锥形表面13的特殊设计确保流动通过压力调节器1的流体的压降将基本上发生在非常小的区域中。因此，这个结构可以少受在第一内部空间18内的压力变化的影响。这是因为与低压流体接触的区域相比，高压流体接触的区域非常小。如果在主弹簧14上(或在如图3所示的压力调节器35中的阀管8的法兰部分38上)无负载，辅助弹簧26可以把压力调节器1放置在关闭状态。因此，所描述的流体调节器1可以作为切断阀工作良好。
当然，也可以以不同的方式设计法兰部分27，只要提供法兰部分27所描述的功能。例如，法兰部分27被设计为膜等等。当然，这种替换的设计也可以应用于不同的设计单元。
在图2中，显示压力调节器28的第二可以实现的实施方式。该压力调节器28的大部分与如图1所示压力调节器1相似或相同。
如与第一个压力调节器1有关的描述，当前使用的阀管32包括阀座7附近的锥形表面30。然而，锥形表面30目前布置在阀管32的外侧上，从而面朝向第一内部空间18，流体地连接到压力调节器28的流体进口3。然而当高压应用到第一内部空间18时，这将导致推动阀管32进入打开方向的作用力。有效打开作用力是压力的矢量分力，指向在阀管32的运动方向。为了平衡这个作用力，压力调节器28设置有平衡部分33。平衡部分33内设置第四内部空间29，第四内部空间29通过流体通道34流体连接到第一内部空间18。面朝向第四内部空间29，阀管32设置有平衡腹板31。平衡腹板31的尺寸以如下方式选择：当压力应用到流体入口3(因此到第一内部空间18和第四内部空间29)时施加在阀管32上的合力大小等于由锥形表面30产生的作用力。然而这两个力的方向是相反的。因此，两个作用力彼此抵消。因此，压力调节器28对朝向高压侧平衡。换句话说，压力调节器28的输出压力特征与在流体进口3处的压力无关。
提出的在阀管32的外侧上具有锥形表面30的设计的好处是，阀管32的尺寸可以从非常广的范围选择。这是由于一般来说，阀管32的前侧上的几乎任意尺寸的表面区域(阀开口10附近)可以通过对抗由阀管32的环形腹板31传送的作用力补偿。因此，提出的设计的压力调节器28可以使用非常高的压力。
作为示例，阀管8、32的壁厚通常在一毫米(从200至300巴范围内的压力)的数量级。然而，在提出的设计的情况下，可以容易地实现用于阀管8、32的几个毫米壁厚的区域。
当然，如图2所示的压力调节器28的设计可用于先导驱动阀41、53的设计(见图4、5)。特别地，在阀管32的外侧上的锥形表面30的布置可用于先导驱动阀41、53。当然，在阀管32的外侧上的锥形表面30也可用于如图3所示的有关先导驱动37流体压力调节器35设计。
在图3中图示压力调节器35的另外一个可以实现的实施方式。在这里，省略主弹簧14。设置先导压力室36来替换主弹簧14。先导压力室36流体地连接到先导流体口37。阀管39的法兰部分38安装在先导压力室36的一侧上。因此，通过施加压力到先导压力室36，适当的偏置作用力可施加在阀管39上。可以通过改变应用于先导压力室36的压力来改变偏置。必须指出，偏置作用力的自动变化以这个方式可以容易地执行。背侧室40当然处于环境压力。
除了这个，所图3所示的压力调节器35类似于如图1所示的压力调节器1。
在图4中，显示先导驱动阀41的第一可以实现的实施方式。先导驱动阀41在几个方面中类似于如图1、2和3所示的压力调节器1、28、35。
壳体42具有流体入口3和流体出口4，均显示内螺纹5，用于螺纹地连接具有相应外螺纹的流体管或流体软管。类似于压力调节器1、28、35，阀单元6包括圆板形阀座7，通过先导驱动阀41的第一内部空间18内部的保持杆12保持在位。此外，阀单元6包括显示中空内部9的阀管8，从而形成内部流体线9。阀管8可在壳体42内的双箭头A的方向上轴向地移动。
阀管8包括环状轴套44。环状轴套44可以与阀管8一体地形成。
在第二内部空间19中设置打开弹簧43。打开弹簧43被压缩并且接触壳体42的部分(图4的左侧)和阀管8的环状轴套44的部分(图4中右侧)。打开弹簧43在偏置状态并且因而打开弹簧43在阀管8的打开方向上施加作用力在阀管8上(图4的右侧上)。第二内部空间19通过压力释放通道46是连通外部。因此，第二内部19在环境压力下。
在环状轴套44的另一侧上，先导压力室45布置在壳体42内。如果先导压力室45通风(环境或低压)，由打开弹簧43施加的作用力占优势，因此移动阀管8至右侧并且打开阀10。但是，如果先导压力室45中的压力超过一定限度，由先导压力室45中压力施加的作用力将超过由打开弹簧43施加的作用力，从而移动阀管8至左侧，并且因此关闭阀开口10。对于这一点，可以通过进给线48和连接线47建立第一内部空间18和先导压力室45之间的流体连接。这样，流体入口3可以通过第一内部空间18、阀开口10、阀管8的内部流体线9、第三内部空间22连接到流体出口4，或者流体连接9可以根据先导压力室45内的压力水平被关闭。
为了切换先导驱动阀41，先导阀50设置在目前描述的实施方式中。先导阀50例如可以由电磁力驱动。如果先导阀50是在其关闭位置(如图4所示)通向先导压力室45的连接线47和排出线49彼此分开。因此，进给线48在高压下通过连接线47连接第一内部空间18到先导压力室45。因此，在先导压力室45中增加压力，并且阀单元6最终将移动到其关闭位置。在进给线48中设置节流装置51。从第一内部空间18到先导室45的流体流量减少到相对较小的水平。
如果先导阀50切换到其打开位置，先导压力室45通过连接线47、先导阀50和排出线49和第三内部空间20通风到流体出口4。因此，在先导压力室45内的压力将降低，并且在某些时候，阀管8将移动到右侧，从而打开阀开口10。必须记住，在进给线48内布置节流装置51。因此，流动通过排出线49的流体可以很容易地在重量上超过流动通过进给线48的流体。越限制节流装置51，通过进给线48的流体损失越少。另一方面，流动通过节流装置51的受限流体会减慢先导驱动阀41的关闭运动。
必须提到，在先导驱动阀41的关闭位置中，先导阀50也关闭，并且因此停止流体流动通过排出线49，包括先导驱动阀41的先导部分。因此，当与先导阀50一起考虑时，先导驱动阀41将完全地关闭在其关闭状态。
当然，先导阀50也可不同地设计。例如，先导阀50的手动操作是可以的。此外，先导阀50可以以中间状态可以被实现的方式构造。这可以通过提供先导阀50的中间机械位置实现。然而，比例阀也可以。这可以例如通过调制电磁阀实现。
如关于如图1和3所示的压力调节器1、36的描述，锥形表面13设置在阀管8的内部9。因此，在第一内部空间18中没有锥形表面呈现在阀管8的外侧上。因此，不必须提供关于第一内部空间18中的高压的平衡表面，因为在考虑先导驱动阀41的高压侧18时，先导驱动阀41已经通过其基本设计平衡。
考虑到先导驱动阀41的低压部分20，设置在阀管8的流体线9的内侧上的锥形表面13会产生矢量分力作用力，如果(低)压呈现在低压侧20上，矢量分力作用力指向阀单元6的打开方向。然而，阀管8的端表面52流体地连接到第三内部空间20，也在低压力水平。端表面52的尺寸对应于中空阀管8的横截面面积。由于要考虑矢量分力，当低压侧4被加压时，通过端表面52施加阀管8的作用力在数量上等于通过锥形表面13施加到阀管8的压力。然而，两个作用力的方向相反。因此，两个作用力相互抵消。
当然，密封环21分别地设置在第一内部空间18、第二内部空间19、先导压力室45和第三内部空间20之间。
如果在流体入口3处呈现非常高的压力(达到或超过200巴、300巴或者甚至更高)，甚至可以省略主弹簧43。这是因为不依赖于设置在阀管8内侧上的锥形表面13，倾向于移动在阀单元6的打开位置中的阀管8的相对小的残余力通常无法完全避免。这个设计甚至有可能与图5所示的实施方式相关。然而，具有主弹簧43的设计是优选，特别是对于3/2阀，如图5所示，因为在这种情况下，阀管8的明确定位显然是优选。
在图5中显示先导驱动阀53的第二可以实现的实施方式。先导驱动阀53是3/2型，即设置三个流体连接，并且设置先导压力阀53的状态。先导压力阀53与先导驱动阀41非常相似，如图4所示。然而，设置第三流体口54。
第三流体口54连接到环形室55，围绕阀管8的移动路径A。环形室55和阀管8的长度(即阀管8的端表面52的位置)以如果阀单元6在其关闭状态则第三流体口54连接到第三内部空间20的方式布置。因此，第三流体口54和流体出口4彼此连接。然而，流体出口4和第三流体口54都不连接到流体进口3。
但是，如果先导驱动阀53在其全打开位置，端表面52附近的阀管8的部分完全地覆盖环形室55。因此，第三流体口54从第三内部空间20切断。然而，流体入口3和流体出口4相互流体连接。
当然，中间状态也可能用于先导驱动阀53。
在图6中描述先导控制流体压力调节器56。先导控制流体压力调节器56结合显示在图1、2和3中的压力调节器1、28、35和图4和5中所示的先导驱动阀41、53。
更确切地说，压力控制流体的压力调节器56可以被认为是流体压力调节器1，如图1所示，其中设置包括额外关闭室57的先导控制室33。关闭室57通过进给线48和连接线47流体连接到第一内部空间18。通过进给线48的流体流量通过节流阀51限制，节流阀51可形成为进给线48的部分。如果先导阀50在其关闭位置中(如图6所示)，在关闭室57中的压力最终与第一内部空间18中的压力一样。因此，在关闭室57中流体压力施加作用力在阀管8的法兰部分38。这将导致阀管8移动到左侧，即推阀管8在阀座7，从而关闭阀单元6。因此，先导控制流体压力调节器56可以安全地关闭，不论在第三内部空间20中的流体压力，即不论在流体出口4处的流体压力。当然，第二内部空间19，位于阀管8的法兰部分38，其与关闭室57相反，通过通道46通风到环境压力。
如果先导阀50切换到打开位置，然而，在连接线47和第三内部空间20之间通过先导阀50和排放线49建立流体连接。因此，在关闭室57中的压力将下降到第三内部空间20的压力水平。这是因为流体的流量通过节流阀51限制。由于关闭室57内的下降的压力，阀管8现在又可以自由地移动到右侧，即进入阀单元6的打开位置。这个运动是否会实际发生或不发生，依赖于第三内部空间20中的压力。因此，先导控制流体压力调节器56现在作为标准的流体压力调节器工作。
图7是图6所示先导控制流体压力调节器56的修改。当前显示的先导控制流体压力调节器58显示额外的平衡部分33，相当于图2所示的压力调节器28的平衡部分33。换句话说，图2所示的流体压力调节器28可以通过提供先导控制部分59而修改。这样，可以实现流体压力调节的先导控制流体调节器58(特别是朝向先导控制流体压力调节器的高压侧)。
进一步的信息可以从由同一申请人同日提出的申请人的参考号码DAN08004PE的申请中得出。所述申请的公开通过参照完全地与本申请的公开相结合。
1.压力调节器
2.壳体
3.流体进口
4.流体出口
5.内螺纹
6.阀单元
7.阀座
8.阀管
9.内流体线
10.阀开口
11.接触边缘
12.保持杆
13.锥形表面
14.主弹簧
15.腹板
16.螺母
17.螺纹
18.第一内部空间
19.第二内部空间
20.第三内部空间
21.密封环
22.开口
23.环状延伸
24.进入窗口
25.活塞表面
26.辅助弹簧
27.法兰
28.压力调节器
29.第四内部空间
30.锥形表面
31.环形腹板
32.阀管
33.平衡部分
34.流体通道
35.压力调节器
36.先导压力室
37.先导流体线
38.法兰部分
39.阀管
40.背侧室
41.先导驱动阀
42.壳体
43.打开弹簧
44.环状轴套
45.先导压力室
46.通道
47.连接线
48.进给线
49.排出管道
50.先导阀
51.节流阀
52.端表面
53.先导驱动阀
54.第三流体口
55.环状室
56.先导控制流体压力调节器
57.关闭室
58.先导控制流体压力调节器
59.先导控制部分

Claims (15)

1.一种流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，包括：第一流体口(3)、第二流体口(4)和阀装置(6)，其特征在于，所述阀装置(6)包括至少一个流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)。
2.如权利要求1所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述阀装置(6)包括至少一个可移动阀部分(8)，其中优选地所述阀部分(8)包括至少一个所述流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)。
3.如权利要求1或2所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述阀装置(6)包括可轴向移动的管状单元(8)，其中优选所述管状单元(8)包括内部通道(9)。
4.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)以如下方式设计和布置：与所述第一流体口(3)流体连通并且具有至少部分地平行于所述可移动阀部分(8)的移动方向(A)的表面法线的表面部分(30，31)的至少部分由流体压力平衡。
5.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)至少部分地以如下方式设计和布置：对于与所述第一流体口(3)流体连通的每个表面部分(30，31)，设置也与所述第一流体口(3)流体连通的流体压力平衡表面(30，31)，其中由流体压力在第一流体口(3)上产生并且指向平行于所述可移动阀部分(8)的移动方向(A)的方向的作用力的分力彼此相反。
6.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述流体压力平衡装置(13，25，30，31，33，52)至少部分地以如下方式设计和布置：所述可移动阀部分(8)基本上显示没有与所述第一流体口(3)流体连通并且具有至少部分地平行于所述可移动阀部分(8)的移动的方向(A)的表面法线的表面部分。
7.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，尤其如权利要求6所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述可移动阀部分(8)在表面部分上包括锥形表面(13，30)，特别是与所述第二流体口(4)流体连通的表面部分(13)上包括锥形表面(13，30)。
8.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，尤其如权利要求7所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述可移动阀部分(8)在表面部分上显示平衡表面(13，52)，所述平衡表面与所述第二流体口(4)流体连通。
9.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述流体流量调节单元被设计和布置为流体压力调节器(1，28，35，56，58)。
10.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述流体流量调节单元被设计和布置为致动阀(41，53)。
11.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，尤其如权利要求10所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，设置先导压力施加装置(45，57，59)，优选地所述先导压力施加装置(45，57，59)可以选择性地连接(47，48，49，50)到所述第一流体口(3)和/或所述第二流体口(4)。
12.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，尤其如权利要求11所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述先导压力施加装置(45，57，59)能够通过流体通过量减少装置(51)连接到相应的流体蓄压器(3，4)。
13.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，设置至少一个阀关闭偏置装置(14，43)，所述阀关闭偏置装置优选地在关闭位置的方向偏置所述可移动阀部分(8)。
14.如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，至少包括第三流体口(54)。
15.根据权利要求1的前序部分的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，尤其如前述任何一项权利要求所述的流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)，其特征在于，所述阀装置(6)至少部分地通过由流体流量调节单元(1，28，35，41，53，56，58)控制的流体影响。
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