CN102348918A - 电子控制的阀门 - Google Patents

Abstract

一种电子控制的阀门包括一个行进构件，该行进构件包括一个密封构件(12)，并且在一个关闭位置与一个开放位置之间可运行，在该关闭位置中在密封构件(12)与一个阀座(4)形成了一种密封。该阀门进一步包括一个减速机构，例如一个阻尼机构，该减速机构是可运行的以便在该阀门的关闭过程中减慢电枢(18)的运动。该密封构件(12)与电枢(18)是分离的并且因此彼此相对是可运动的，这样使得电枢(18)可以在密封构件(12)碰撞阀座(4)之后由于该阻尼机构的动作而继续运动并且减速。在该电枢上的峰值减速力因此被减小，从而增加了该阀门的寿命或增加了可以关闭阀门而无损坏的最大速率。

Description

电子控制的阀门

技术领域

本发明涉及电子控制的阀门的领域。

背景技术

本发明涉及电子控制的阀门，它们适合用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间的流体流动。这些电子控制的阀门包括一个阀门构件以及阀座并且相应地是面座式的。根据本发明的阀门对于广泛类型的流体工作机器、或在不相关的应用中可以是有用的。然而，关于本发明的问题现将参照适合用于已知的流体工作机器的阀门的特定实例来进行讨论，这些流体工作机器包括多个具有周期性变化容积的工作室，其中通过这些工作室的流体的排量是在一种逐周期的基础上并且按照与工作室容积的多个周期成定相的关系由多个电子控制的阀门来调节，以便确定从该机器中经过的流体的净通过量。

这种类型的流体工作机器包括受流体驱动的和/或由流体驱动的机器，如泵、马达、以及可以在不同的运行模式下或者作为一个泵或者作为一个马达而起作用的机器。虽然将参照其中流体是一种液体(如，一种通常不可压缩的液压液体)的应用对本发明进行说明，但该流体可替代地可以是一种气体。

例如，EP 0 361 927披露了一种方法，该方法以与工作室容积的周期成定相关系通过打开和/或关闭多个电子可控制的提升阀来控制通过一个多室泵的流体净通过量，以此调节在这个泵的这些单独的工作室与一个低压歧管之间的流体连通。其结果是，在一个逐周期的基础上，这些单独的室通过一个控制器是可选择的，以便或者将流体移位一个预定的固定容积或者进行一个没有流体净位移量的空转周期，由此使得该泵的净通过量能够与要求动态地相匹配。EP 0 494 236发展了这一原理并且包括了在多个单独的工作室与一个高压歧管之间调节流体连通的多个电子可控制的提升阀，由此协助提供在交变的运行模式下或者作为泵或者马达起作用的一种流体工作机器。EP 1 537 333介绍了部分周期的可能性，从而允许多个单独的工作室的多个单独的周期将多个不同的流体容积中的任何一个进行移位从而更好地与要求相匹配。

在EP 0 361 927、EP 0 494 236以及EP 1 537 333中披露的这种类型的流体工作机器要求快速地打开和关闭电子控制的阀门，这些阀门能够调节流体从该低压歧管流入一个工作室和从工作室流出到该低压歧管(而在某些实施方案中是该高压歧管)的流动。该电子控制的阀门典型地要求快速地打开和关闭，并且在该阀门是通过使用一个电枢(该电枢是在电流经过该电磁体时被吸到该电磁体上)被主动地关闭时，作用在这些阀门构件上的这些力可以是特别高的。在这些情况下、并且特别是以EP 1 537 333中所披露的这种方法来实施多个部分周期时，该阀门构件可以用一个高的速度来碰撞该阀座并且非常快地减速。所导致的力会随着时间的推移而损伤阀门构件并且会限制该阀门的寿命。

GB 2 250 863(Danfoss A/S)披露了一种带有阻尼室的电磁阀，这种电磁阀是缓慢动作的并且其中阻尼动作在该阀门关闭之前作用在密封零件与电枢两者上。WO 2007/028076(Emerson Electric公司)披露了一种螺线管阀门，该螺线管阀门使用一个弹性构件来使该电枢在关闭过程中减速，并且使用一个阻尼构件来在打开过程中使得在该电枢与该静止的芯部之间的力耗散掉，而没有提供一个有效的机构来在关闭的过程中耗散力。

发明内容

本发明旨在提供一种电子控制的阀门，在该阀门在使用中被快速关闭的、或该阀门可以被更快地关闭而不对该阀门的部件造成损坏的多种应用中，该阀门具有比常规的电子控制的阀门更长的使用寿命。

根据本发明的第一方面，在此提供了一种用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间的流体供应的电子控制的阀门，该阀门包括一个阀体以及一个行进构件，该阀体具有一个阀座以及从该阀座延伸通过该阀体的一个流体流动通道，该行进构件包括一个电枢以及一个密封构件，其中该阀门具有一个关闭位置以及一个开放位置，在该关闭位置中在该阀座与该密封构件之间形成了一种密封并且在该开放位置中该密封构件是从该阀座上间隔开的，其特征在于，该阀门包括一个阻尼机构，该阻尼机构是可以运行的以便在该阀门的关闭过程中使该电枢的运动减慢，并且该密封构件与电枢是彼此相对可运动的，这样使得该电枢可以在该密封构件已经碰撞了该阀座之后继续运动并且由于该阻尼机构的动作而减速。

因此，虽然在该阀门的关闭过程中该密封构件必需在与该阀座接触的一个非常短的距离上减速，但电枢可以在一个较长的距离上减速并且因此与假如电枢必需在与密封构件相同的距离上减速相比而承受较更低的力。这个电枢典型地构成了电子控制的阀门质量的主要部分并且因此这种配置减少了该行进构件的一个部件(例如电枢或阀杆)断裂的机会并且由此增加了该电子控制的阀门的工作寿命。

通过“在该密封构件已经碰撞了该阀座之后”的表述，我们包括了以下的可能性，即：该阻尼机构在该密封构件已经碰撞该阀座之前开始作用在电枢上从而导致该电枢减速并且在该密封构件已经碰撞了该阀座之后继续作用在该电枢上从而导致该电枢减速，并且还包括了以下可能性，即：在该密封构件碰撞该阀座与该阻尼机构作用在电枢上从而导致该电枢减速之间流逝了一个时间段。尽管如此，该阻尼机构优选地在该密封构件碰撞该阀座时开始作用在电枢上从而导致该电枢实质性地减速。

该阻尼机构典型地使该电枢相对于该密封构件减速，并且将电枢动能的至少大部分耗散掉。该阻尼机构可以耗散实质上所有的电枢动能。该阻尼机构还可以存储并且返回电枢的一小部分的动能。典型地，这个阻尼机构是一种流体阻尼机构。通过流体阻尼机构一词，我们包括了多种机构，其中该电枢的运动是通过流体被移位进入一个受约束的容积或从这个受约束的容积(例如一个室或将流体陷入其间的两个相对的、实质上平行的表面)移位出来时的能量损失而阻尼的。

该阻尼机构可以作用在电枢上、或作用在固定地连接到电枢上的一个结构上，以便在阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后减慢电枢相对于阀体的运动。例如，该阻尼机构可以包括一个限定一个挤压膜的阀体表面，该阻尼机构是可运行的以便在所述限定表面与行进构件的一个表面(典型地是电枢的一个表面)之间形成一个挤压膜以便使电枢减速。

该阻尼机构可以被整合到该行进构件上并且是可运行的以便在阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后减慢电枢相对于该密封构件的运动。

在此可能的情况是该密封构件与电枢是相连接的，这样使得密封构件与电枢仅在阀门关闭速度超过阈值时才彼此相对运动。例如，该行进构件可以包括一个包含该电枢的第一部分以及一个包含该密封构件的第二部分，其中该第一部分与第二部分是彼此相对可运动的而该第一部分通过一个偏置构件(例如像一个弹簧的弹性构件)朝向该第二部分被偏置，这样使得该第一部分在该阀门关闭速度低于一个阈值时与该第二部分相接触并且与其一起运动，但在该密封部分碰撞该阀座并且该阀门关闭速度超过该阈值时该第一与第二部分对抗该偏置构件而彼此相对运动。这种安排可以具有的作用是该电枢与密封构件仅在如下情形中彼此相对运动，即这里最重要的是保护该行进构件免于损坏(例如这里该阀门由于在装有该阀门的流体工作机器中的一种故障而异常快速地被关闭)，而在其他情形中则减少了磨损。所述第二部分可以包括该密封构件以及一个阀杆。

典型地，该行进构件进一步包括一个被致动的关闭构件，该被致动的关闭构件至少在该阀门的关闭过程中以固定的关系被连接到该电枢上，其中该阻尼机构是可运行的以便在该阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后减慢该被致动的关闭构件相对于该密封构件的运动，由此减慢该该电枢相对于该密封构件的运动。

这个被致动的关闭构件可以被一个刚性的阀杆以固定的关系连接到电枢上。电枢与被致动的关闭构件可以是彼此相对可运动的，但电枢、或固定地附接于其上的一个构件至少在阀门的关闭过程中可以与该被致动的关闭构件、或固定地附接于其上的一个构件接合，这样使得该被致动的关闭构件至少在阀门的关闭过程中以固定的关系被连接到该电枢上。

优选地，该阻尼机构在该密封构件从该阀座上间隔开时至少部分地限定了一个容纳流体的容积，在阀门被关闭时流体从该容纳流体的容积中排出，其中在阀门的关闭过程中流体从这个容纳流体的容积的流动是受限的，以便由此对电枢的运动进行阻尼。

优选地，该密封构件被定位在该被致动的关闭构件与该阀座之间，这样使得在关闭位置中在该阀座与该密封构件之间形成一种密封并且在该密封构件与该被致动的关闭构件之间形成一种密封，由此将流体流动通道关闭，并且在开放位置中使得该密封构件从该阀座上被间隔开。

在这种情况下，该容纳流体的容积优选地是限定在该密封构件与该被致动的关闭构件之间，并且在关闭过程中该密封构件与被致动的关闭构件合作来限制流体从这个容纳流体的容积流出，以便使得该被致动的关闭构件、以及因此电枢能够在该密封构件已经碰撞了该阀座之后继续运动从而在该密封构件已经碰撞了该阀座之后对该被致动的关闭构件、以及因此该电枢的运动提供阻尼。

在此可以是该容纳流体的容积被限定在该密封构件与该电枢之间，并且在关闭的过程中该电枢与密封构件合作来限制流体从该容纳流体的容积中流出以便使得该电枢能够在该密封构件已经碰撞该阀座之后继续运动，从而对该电枢在该密封构件已经碰撞该阀座之后的运动加以阻尼。

因此，由于该密封构件与被致动的关闭构件在关闭过程中进行合作来限制流体从该容纳流体的容积流出，就减少了在该被致动的关闭构件上的碰撞力，潜在地增加了该电子控制的阀门的寿命或增加了阀门可以被关闭而不损坏阀门的速度。该密封构件的质量优选地是小于电枢质量的、并且可以是小于电枢质量的10％，由此确保与该电枢相比较具有实质上更低质量的一个构件经历最快的减速。

在此可以是该容纳流体的容积被限定在该阀体与该电枢之间，并且在关闭的过程中该电枢与阀体合作来限制流体从该容纳流体的容积中流出以便使得该电枢能够在该密封构件已经碰撞该阀座之后继续运动，从而对该电枢在该密封构件已经碰撞该阀座之后的运动加以阻尼。

在这种情况下，该容纳流体的容积优选地是限定在该阀体与该被致动的关闭构件之间的，并且在关闭过程中该阀体与被致动的关闭构件合作限制流体从容纳流体的容积流动出来，从而使得该被致动的关闭构件、以及因此的电枢能够在该密封件已经碰撞了该阀座之后继续运动从而在该密封件已经碰撞了该阀座之后为该被致动的关闭构件、以及因此的该电枢提供阻尼。

因此，由于该阀体与被致动的关闭构件在关闭过程中合作限制了流体从容纳流体的容积流动出来，就减少了在该被致动的关闭构件上的碰撞力，潜在地增加了该电子控制的阀门的寿命或增加了阀门可以关闭的不被损伤的速度。该密封件的质量优选地是小于电枢质量，从而确保与该电枢相比较具有实质上更低质量的一个构件经历最快的减速。

在容纳流体的容积被定位在该密封构件与该被致动的关闭构件的中间而流体从流出受限的情形下，这就具有以下优点，即：这种限制不需要通过使密封构件从该阀座上移开来减慢阀门的开放。优选地，通过使密封构件从与该阀座的密封接触中移开来使阀门开放实质上是未受到阻尼的。

优选地，该密封构件实质上是非弹性的。例如，该密封构件典型地是金属的。这使得在使用弹性零件可能会降低运行速度、可靠性或运行寿命的高性能机器中在该被致动的关闭构件上的碰撞力能够被减小。

这个阀杆可以被固定地安装到该被致动的关闭构件上。该密封构件可以被可滑动地安装于在该阀座与该被致动的关闭构件中间的阀杆上。

该密封构件可以被可滑动地安装到该被致动的关闭构件上。例如，该密封构件可以包括在一个密封位置与一个开放位置之间可滑动的一个套环，在该密封位置处该环形构件在该关闭的位置中与该被致动的关闭构件的一个支座构形相接触，在该开放位置中该套环是从该支座构形上间隔开的并且该容纳流体的容积的至少一部分被限定在该套环与该支座构形之间。

该阀门可以包括一个电枢以及一个刚性的阀杆，该阀杆是可运行的以便将拉力从电枢传递到该被致动的关闭构件上以便将阀门关闭。这个刚性的阀杆典型地是金属的。本发明在以下阀门中是特别有用的，其中通过这个刚性阀杆将拉力传递到被致动的关闭构件上，这是因为很多材料(例如金属)与压缩力相比较更容易被拉力断裂。该电枢可以是刚性地固定到该刚性阀杆上(例如，整合到该刚性阀杆上)。该电枢可以被弹性地固定到该刚性阀杆上。该电枢在它被从该刚性阀杆上间隔开的一个位置与它抵靠在该刚性阀杆一个合作表面上的一个位置之间可以是可滑动的，该合作表面被安排为将拉力传递到该阀门构件上来关闭该阀门。

通过电子控制的阀门一词，我们包括了以下的阀门，即：可以被打开或被动地关闭但主动地打开、主动地关闭、主动地钩开或主动地钩闭。本发明对于主动关闭的阀门是特别有用的，这里阀门构件可能会遇到实质性的关闭力。然而，本发明对于被动关闭的阀门也是有用的，这里阀门构件可能再次会遇到实质性的关闭力(由于例如跨过该阀门的一个压力差)。

取决于阀门的应用意图，这种电子控制的阀门典型地或者被偏置到开放位置上或者被偏置到关闭位置上。

偏置装置(例如一个或多个偏置构件，像一个或多个弹簧)典型地被提供来使该密封构件从该被致动的关闭构件上偏置离开。这具有的作用是在该阀门开放时使密封构件恢复到它被从被致动的关闭构件上间隔开的一个位置上。然而，虽然偏置装置(例如一个或多个偏置构件，像一个或多个弹簧)可以在该密封构件与被致动的关闭构件之间延伸来将该密封构件偏置到它从该被致动的关闭构件上间隔开的一个位置上，并且密封构件与被致动的关闭构件可以独立地进行偏置，例如，偏置装置(例如一个或多个偏置构件，像一个或多个弹簧)可以在该阀体与被致动的关闭构件之间延伸并且另外的偏置装置(例如一个或多个偏置构件，像一个或多个弹簧)可以在该阀体与该密封构件之间延伸。

在此可能的情况是该被致动的关闭构件是从该阀座上偏置开，并且该密封构件是朝向该被致动的关闭构件进行偏置的。

优选地，该阀座与该密封构件被适配为当阀门处于关闭位置中时遍布一个连续的环形密封接触面积而彼此相接触。

优选地，该阀座与该密封构件具有相对的密封表面，它们在该阀门处于关闭位置时一起形成了一种密封。典型地，该阀座与密封构件的这些相对的密封表面被适配为使得流体流入在阀座与密封构件之间的这个容积的阻力最小化，当阀座与密封构件在阀门的开放过程中分离时流体流动进入这个容积中。

该密封构件与该被致动的关闭构件可以具有相对的密封表面，在该阀门处于该关闭位置时这些密封表面一起形成了一种密封，其中该密封构件与该被致动的关闭构件另外包括多个相对的间隔开的表面，这些间隔开的表面围绕这些相对的密封表面的周边延伸并且在其间限定了该容纳流体的容积的至少一部分。

优选地，该密封构件与被致动的关闭构件被形成并且安排为确保它们不会围绕它们相对的这个区域的周边而密封。如果它们确实围绕它们相对的这个区域的周边密封了，流体就可能会陷在这些相对的密封表面之间，从而潜在地损坏该密封构件或被致动的关闭构件。

密封构件与被致动的关闭构件可以包括多个合作的导向阀构形，这些合作的导向阀构形一起形成一个导向阀，该导向阀在该阀座与密封构件保持处于密封接触时是可打开的以便为流体提供流过该阀门的一个辅助路径。

所产生的导向阀安排可以协助该阀门对抗一个压力梯度而打开并且优选地与该阀门(作为一个整体)相比较该导向阀对抗一个更大的压力梯度是可以打开的。

典型地，一个所述合作的导向阀构形是一个导向阀座并且另一个所述合作的导向阀构形是一个导向阀元件，该导向阀元件与该导向阀座合作来形成一个导向阀。优选地，与在该密封构件和阀座之间形成的密封的截面积相比，由该导向阀形成的这种密封的截面积是小于10％并且更优选地小于5％。

优选地，该密封构件与被致动的关闭构件之一或两者包含一个流体通道，流体可以通过该流体通道流动以便使压力平衡。

典型地，在此提供了一个第一流体通道，该流体通道从在该密封构件、或更典型第该被致动的关闭构件上的一个位置延伸进入在该密封构件与被致动的关闭构件之间的容纳流体的容积之中，以便为流体提供一个路径来逃离从而避免或减少被陷在该封构件与被致动的关闭构件之间的流体的量值。

该第一流体通道可以延伸通过该被致动的关闭构件。该第一流体通道可以在该被致动的关闭构件与该密封构件相对的表面上包括一个狭长的凹陷。该第一流体通道可以在该密封构件与该被致动的关闭构件相对的表面上包括一个狭长的凹陷。该第一流体通道可以从在该密封构件上的一个位置延伸通过该密封构件，这个在密封构件上的位置在该密封构件与该阀座接触的向外的一侧上(即在该阀门处于关闭位置时与流体流动通道相密封的那一侧)。该第一流体通道可以延伸到被致动的关闭构件的一个所述导向阀密封构件上，以便使该导向阀密封构件与处在该阀座与密封构件之间的密封的这个向外的侧面上的流体处于流体连通。

该密封构件可以包括一个第二流体通道，该第二流体通道从一个位置延伸通过该密封构件，这个位置从该密封构件与该阀座接触的向内的一侧(即朝向该流体流动通道的一侧)延伸，以便在该阀门处于关闭位置时形成一种密封。所述流体通道可以延伸到该密封构件的一个所述导向阀构件上，以便确保该导向阀构件与该流体流通通道处于流体连通。在此存在一个导向阀、优选地提供了第一与第二流体通道以便使在该阀门构件的每一侧上的流体压力被连通到这些导向阀密封构件上。

除阻尼机构之外，还可以提供一个有弹性的减速构件(例如一个弹簧)以便该阀门关闭的过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后进一步减慢该电枢的运动。该或每个有弹性的减速构件可以在所在之处作用在该被致动的关闭构件上。该或每个有弹性的减速构件可以是与该密封构件成一体的。例如，该或每个有弹性的减速构件可以包括一个或多个有弹性的臂，这些有弹性的臂与该密封构件成一体并且从该密封构件的一个阀座接触部分延伸到该电枢或者一个被致动的关闭构件上(例如一个连接到该电枢上的阀杆)。该或每个有弹性的减速构件可以是该电枢的一部分、被致动的关闭构件的一部分、或该阀体的一部分。

在此可以是，与所述阀座(该初级阀座)一样，该电子控制的阀门进一步包括一个导向阀座以及一个导向阀密封构件，其特征为一个导向阀弹性构件在使用中在该阀门关闭的过程中被该电枢朝向该电磁体的运动所充能，以便提供一个返回力来驱动导向阀密封构件从导向阀座上离开。

因此，来自电枢运动的能量作为弹性势能被存储在该导向阀弹性构件中并且用于提供一个返回力来驱动该导向阀密封构件从导向阀座上离开并且由此协助该阀门的打开。这种安排可以是有能量效率的，这在于通常重要的是使电枢快速地移动以便协助该阀门的快速开放，并且在这种安排中，并非所有的动能都通过阻尼来耗散掉。此外，如果通过仅由该导向阀密封构件的运动来充能的多个弹性构件来提供相同的总返回力的话，其结果将会是对抗该阀门开放的一个更大的力，从而减慢了开放和/或增加了能量消耗。

典型地，该阀门进一步包括由该导向阀密封构件的运动来充能的一个或多个另外的弹性构件，这个或这些弹性构件提供了一个返回力来驱动该导向阀密封构件从该导向阀座上离开。该一个或多个另外的弹性构件可以在电枢与阀体之间、导向阀密封构件与阀体之间、和/或在电枢与导向阀密封构件之间进行分度。

优选的是，该电枢沿着一个路径运动，这个路径具有第一和第二端点，在该阀门的关闭过程中该电枢从该第一端点运动到该第二端点，其中该导向阀偏置构件只有在该电枢接近该路径的第二端点时才对该导向阀密封构件进行偏置。这使得对于该阀门关闭的阻力最小化，特别是在电枢接近该路径的第一端点的时候，在这里来自电磁体的吸力典型地是较低的。此外，电枢将典型地在接近该路径的第二端点处具有最大的动能、并且承受来自电磁体的最大的力。

典型地，该导向阀偏置构件只有在该电枢移动了从该路径的第一端点到该第二端点的路程的至少75％，并且优选至少90％时才对该导向阀密封构件进行偏置。

在此可能的情况是在该电枢接近该路径的第二端点时该导向阀偏置构件只与该导向行进构件相接触以便驱动该导向阀密封构件从该导向阀座上离开，并且在该导向行进构件接近该路径的第一端点时从该导向行进构件上间隔开。

在此可能的情况是只有在该电磁体已经释放了该电枢后，该导向阀弹性构件才在该导向阀上施加这个返回力。

在此该行进构件另外包括一个被致动的关闭构件，在该阀门的关闭过程中该被致动的关闭构件以固定的关系连接到该电枢上，该初级阀座可以被形成在该密封构件、或该被致动的关闭构件中。这个被致动的关闭构件或其一个部分可以作为该导向阀密封构件起作用。

该导向阀弹性构件可以在使用中仅在该密封构件已经碰撞了该主阀座时才由该电枢朝向该电磁体的运动来充能。

因此，在此提供了具有一种配置的电子控制的阀门，这种配置减小作用在电枢上的峰值减速力并且同时为导向阀弹性构件充能以便为协助该阀门的重新打开提供一个返回力。

该导向阀弹性构件还可以在使用中在该密封构件已经碰撞了该主阀座之前由该电枢朝向该电磁体的运动来充能。

根据本发明的一个第二方面在此提供了一种流体工作机器，该流体工作机器包括：一个具有周期性变化容积的工作室、一个流体歧管以及根据本发明的第一方面所述的一个电子控制的阀门，该电子控制的阀门被安排为调节在该工作室与该流体歧管之间的流体流动。

优选地，该电子控制的阀门被取向为使得在一个排放冲程的过程中流出该工作室到达该流体歧管的流体按照与该阀门构件从开放位置到关闭位置相同的情况通过该主阀座而进入该流体通道之中。

可以配备多个所述工作室。该流体工作机器可以进一步包括一个控制器，该控制器是可运行的以便按照与工作室容积的多个周期成定相的关系来主动地控制所述阀门、以及可任选的一个或多个其他阀门，以便在逐周期的基础上确定由这个或每个工作室实现的流体的净排量，以便由此确定由该工作机器或一组或多组所述工作室实现的流体的时间平均的净排量。

该流体工作机器可以包括一个高压歧管与一个低压歧管两者、以及根据本发明的第一或第二方面的一个阀门，该阀门可以调节流体在该工作室与该高压歧管之间的和/或在该工作室与该低压歧管之间的流动。

在该电子控制的阀门是一个根据本发明的第二方面所述的一个阀门的地方，所述返回力可以是足以打开该阀门。所述返回力可以增加该阀门与之对抗而能够打开的压力差。

在本说明书和所附权利要求书中，术语“高压歧管”以及“低压歧管”是指彼此相对具有更高和更低压力的歧管。在高压和低压歧管之间的压力差、以及在高压和低压歧管中压力的绝对值将取决于应用。一种流体工作机器可以具有一个以上的低压歧管并且可以具有一个以上的高压歧管。

优选地，该工作室的容积以至少20赫兹的频率进行循环。优选地，该阀门是可运行的以便在小于5ms内打开或关闭。优选地，该低压歧管以及高压歧管之间的压差是至少10巴。

这种流体工作马达可以仅作为一台马达、或者仅作为一台泵来起作用。可替代地，该流体工作马达可以在多种可替代的运行模式中作为一个马达或一个泵来起作用。

附图说明

现在将参考以下附图展示本发明的一个举例实施方案，在附图中：

图1是穿过根据本发明的一个处于开放位置中的阀门的截面视图；

图2是穿过处于关闭位置中的图1的阀门的一个细节的截面视图；

图3是穿过根据一个替代性实施方案的阀门构件的截面视图；

图4A和图4B是图3的阀门构件的密封构件面向外的表面和对应的图3的阀门构件的被致动的关闭构件的面向内的表面的平面视图；

图5至图7是穿过替代性阀门构件的部分截面视图；

图8和图9是穿过替代性阀门构件的截面视图；

图10是穿过根据另一个替代性阀门构件的截面视图；

图11是穿过带有一个替代性偏置安排的阀门的一部分的截面视图；

图12是穿过一个替代性阀门的截面图，在这个替代性阀门中一个阻尼机构直接作用在电枢上；

图13是穿过一个替代性阀门的截面图，在这个替代性阀门中在电枢的移动过程中对一个导向阀复位弹簧充能；

图14是穿过一个替代性阀门的截面图，这个替代性阀门具有在电枢的移动过程中被充能的一个导向阀复位弹簧以及从密封构件上分离的一个电枢两者；

图15是穿过包括一个导向阀的替代性阀门的一个细节的截面视图；

图16是一个流体工作机器的示意图，该流体工作机器包括作为低压阀门的一个根据本发明的阀门；

图17是穿过根据本发明的一个可控的高压阀门的截面视图；以及

图18是穿过另一个替代的可控的高压阀门的截面视图。

具体实施方式

参见图1，阀门1包括由钢制成的阀体2，该阀体限定了阀座4以及一个流体通道6，这个流体通道在阀门开放时提供从入口8流到出口10的一个通道，通过这个入口来从工作室(图1中未示出)接收流体。在许多应用中，流体可以交替地从入口流到出口并且然后从出口流到入口。

由密封构件12以及被致动的关闭构件14形成了一个阀门构件。这个密封构件被围绕一个刚性的钢阀杆16可滑动地安装，这个钢阀杆在该被致动的关闭构件与一个电枢18之间延伸，该电枢具有多个孔20，通过这些孔流体可以流动来减少拖拽。

该阀门进一步包括对应地向内的和向外的电磁体22和24。由该阀体、一个磁桥26、以及该电枢18形成了多个磁路。通过″向内的″和″向外的″表述，我们是指对应地该阀门构件移动来关闭阀门的情况以及阀门构件移动来打开阀门的情况。

这个密封构件具有一个通道28，这个通道从密封构件面向内的表面延伸到凹陷在密封构件面向外的表面34中的一个腔室32。该密封构件面向外的表面包括一个小的环形沟道36，这个环形沟道与在该密封构件面向外的表面与被致动的关闭构件面向内的表面40之间的容纳流体的容积38合作。

在密封构件与被致动的关闭构件之间延伸的一个第一偏置弹簧42使密封构件偏置离开被致动的关闭构件，并且在阀门壳体与阀杆之间延伸的一个第二偏置弹簧弹簧44使密封构件偏置离开阀座。在多个替代实施方案中，阀门构件可以被朝向关闭位置偏置。

该阀门构件在图1所示的打开位置与一个关闭位置之间是可运行的。在这个开放位置中，电枢、阀杆以及被致动的关闭构件是在它们行程的向外的极限处，并且密封构件是与阀座间隔开的，以便允许流体在入口与出口之间通过流体流动通道和在密封构件与阀座之间所导致的缝隙而流动。密封构件还是通过该第一偏置弹簧的动作而从被致动的关闭构件上略微间隔开。在这个关闭位置中(在图2中展示了它的一个细节)，被致动的关闭构件被保持抵靠在密封构件上并向它施加力，这样在被致动的关闭构件与密封构件之间形成了密封并且在密封构件与阀座之间形成了密封，由此使阀门关闭并且防止流体从入口流到出口，或反之亦然。

在这个举例实施方案中，阀门构件通过多个电磁体在被施加了电流时作用在电枢上的动作在开放位置与关闭位置之间移动。在电枢上的力作为一个拉力通过阀杆被传递到被致动的关闭构件上。在具有一个整体金属阀头的一个常规的提升阀中，行进构件(阀门构件、阀杆以及电枢)的整个质量在该提升头与阀座接触时极快地减速。阀杆典型地是尽可能细的以便使行进构件的质量最小而这些所导致的拉力会使阀杆断裂，或者在速度上设置了该阀门能够关闭而避免损坏阀杆的极限。

然而，在图1的阀门构件中，虽然在一个关闭力被施加到电枢上并且被通过阀杆传递时密封构件与被致动的关闭构件是一起移动的，但是在密封构件接触阀座时，在密封构件与被致动的关闭构件之间保留了一个容纳流体的容积。在这个容积之中的流体必需在一个径向地向外的方向中流过一个相当大的距离来从容纳流体的容积中逃离并且因此流体从容纳流体的容积中流出是受限的。因此，尽管密封构件在与阀座接触时非常快地减速，被致动的阀门构件的运动在其行程的最终段上是受到阻尼的，与此同时实质上不可压缩的液压流体从容纳流体的容积中流出，从而使被致动的阀门构件在一段时间后减速并且减少了通过阀杆传递的峰值拉力。

其结果是电枢的运动与密封构件的运动被分离开。在密封构件与阀座接触时，它在一个非常短的距离上减速。然而，被致动的关闭构件、以及因此的固定地连接到被致动的关闭构件上的阀杆和电枢可以继续运动。此外，密封构件的这些相对的表面以及被致动的关闭构件(它们共同限定了一个容纳流体的容积，来自其中的流体流动是受限制的)用作一个整合到行进构件上的阻尼机构。其结果是被致动的关闭构件、以及因此的阀杆和电枢的持续运动受到阻尼，并且因此使被致动的关闭构件以及由此的阀杆和电枢减速。被致动的关闭构件、以及因此的阀杆和电枢在一个较长的距离上减速并且其结果是与假如该密封构件被刚性地固定到电枢上将会发生的情况相比经受了较低的峰值力。

尽管在图1的安排中阀门的关闭受到阻尼，但是在阀门开放时，流体流动对于密封构件与阀座的分开未提供任何阻力或仅提供一个最小的阻力。因此，尽管该阀门的关闭受到阻尼，但是该阀门的开放未受到阻尼。

通过该密封构件的流体连通通道28为流体提供了一个路径以便离开凹陷在该密封构件面向外的表面中的这个腔室。相应地，这个流体连通通道为流体提供了在关闭时从在密封构件与被致动的关闭构件之间流出的一个受限的路径。

重要的是在此提供了一个流体连通通道、或用于流体流动的其他途径以便使流体能够从密封构件与被致动的关闭构件之间的容纳流体的容积中排出。否则的话，就存在密封构件与被致动的关闭构件围绕它们相对的表面的周边密封而将一个容积的流体陷于其间、或平齐地遍布它们的整个相对的表面而进行密封的风险。在这些状况的任何一个中，实质性的多个力将会作用在密封构件以及被致动的关闭构件上，从而有可能损坏这些构件或产生振动和噪音。

在图1和图2展示的实施方案中，这个流体连通通道从该腔室延伸通过密封构件到该密封构件面向内的表面上的一个位置上，该密封构件位于通过阀体的流体流动通道的中间，并且在该密封构件上的表面积与阀座产生密封接触。然而，流体连通通道可以延伸通过密封构件到在该表面积(密封构件与阀座在这个表面区域上产生密封接触)的外侧上的一个位置上、或沿着该密封构件面向外的表面延伸、或延伸通过该被致动的关闭构件、或沿着该被致动的关闭构件面向外的表面延伸。

图3、图4A和图4B展示了密封构件与被致动的关闭构件的一个替代配置，其中在密封构件的表面中提供了一个径向的排出沟道50。这个径向的排出沟道与一个环形凹陷52连通，这个环形凹陷围绕与被致动的关闭构件产生密封接触的一个接触表面54延伸。在这种安排中，这个接触表面是从密封构件表面的大部分上略微凸出，这样使得密封构件与被致动的关闭构件朝向它们的中心而不是围绕它们的周边而密封。

图5至图7展示了多个另外的替代实施方案，其中存在一个流体连通通道(它可能是一个孔或一个开放通道)，它在该阀门构件的一侧或另一侧与朝向该面积中心的一个区域之间提供了流体连通，在这个面积上密封构件与被致动的关闭构件相重叠、或者在这个面积中密封构件的这些相对表面与被致动的关闭构件成形为确保流体不被陷于这个被致动的关闭构件与密封构件之间。在图5的阀门构件中，一个流体连通通道是通过该被致动的关闭构件来提供的。在图6的阀门构件中，该被致动的关闭构件面向内的表面被形成有一个模锻斜度而不是平行于该密封构件面向外的表面。在图7的阀门构件中，密封构件的一个中央凸出部53具有凸出周围的密封构件面向外的表面的一个接触表面54。

对于流体流出密封构件与被致动的关闭构件之间的容纳流体的容积的限制所提供的阻尼的量值(以及因此的减速率)可以由密封构件与被致动的关闭构件的形状和配置来确定。例如，图8和图9展示了多种配置，其中的阻尼量是相对较高的。在图8的实施方案中，密封构件的这些总体上圆锥形的相对表面与被致动的关闭构件增加了流体必需流过以便从密封构件与被致动的关闭构件之间的容纳流体的容积中穿出的距离。在图9的实施方案中，这个被致动的关闭构件包括一个外围凸缘，这个外围凸缘围绕密封构件的周边延伸从而为流体从容纳流体的容积中穿出提供了一个更加曲折的路径。

图10是一个实施方案的示意图(其中未展示偏置装置)，在这个实施方案中密封构件不与阀杆接触而替代地形成为围绕该被致动的关闭构件延伸的一个套环。该密封构件在一个关闭位置与一个开放位置之间是可运行的，在这个关闭位置中它与被致动的关闭构件的一个支座构形56相接触(作为该被致动的关闭构件的一个面向内的表面起作用)并且在这个开放位置(已示出)中这个套环是从这个支座构形上间隔开的从而在它们之间限定了一个容纳流体的容积。在这些实施方案中，该密封构件的质量可以是小于该被致动的关闭构件的质量的。因此，在(与密封构件)碰撞时阀门构件的这个减速最快的部分是阀门构件总体质量的一个相对小的比例从而减小了在阀杆上的峰值力。该密封构件仅需要具有足够的面积以便与阀座接触并且以便产生所要求的阻尼量。该被致动的关闭构件用于在关闭位置中封闭流体流动通道的主要部分并且为密封构件提供机械性的支持。

只要这个密封构件足够小，就无需流体连通通道来为流体从容纳流体的容积流动提供一个额外的路径。尽管如此，有利的是提供例如在被致动的关闭构件的支座构形中的一个径向凹陷形式的流体连通通道。

一个阻尼机构而非上述的机构也可以被整体地提供在该行进构件上。

例如，一个阻尼机构可以被提供在阀杆上、或在阀杆与电枢之间。在这些情况下，可以提供一个整体的阀门构件，该阀门构件的阀门座接触部分起密封构件的作用。在每种情况下，该整体的阻尼机构导致了密封构件与电枢的运动是分离的，这样使得它们彼此可以独立地运动，而在阀门的关闭过程中相对运动是有阻尼的。

在上述实例中，密封构件是通过在密封构件与被致动的关闭构件之间的多个偏置构件(典型地是多个弹簧)从该被致动的关闭构件上偏置开的。然而，可替代地该密封构件可以向内地进行偏置并且该被驱动的关闭构件向外地进行偏置，且配备一个分离限制机构，这样其净效应就是密封构件与被驱动的关闭构件被偏置以便在阀门开放时以一个预定的距离被间隔开。

在图11中展示了一个实例阀门的一个部分，其中这些部件是以这种方式进行偏置的。在这个阀门中，阀杆包括一个凸缘62，这个凸缘在由密封构件的一个部分所限定的一个槽缝60中滑动，以便限制密封构件与被致动的关闭构件之间的最大间距。密封构件被一个弹簧64向外偏置，这个弹簧在阀体的一个套环66与该密封构件面向外的表面的周边68之间延伸。被致动的关闭构件被一个压缩弹簧70向外偏置，这个压缩弹簧在固定第安装到该阀体上的一个环形构件72与该阀杆的一个凸缘74之间分度。

尽管以上披露的这些实例阀门组件包括了一个延伸通过阀座的阀杆，本发明还包括多种阀门组件，它们没有阀杆、或带有在相反意义上延伸从该阀座上离开的阀杆。一个单独的阀门可以包括不止一个阀门构件与不止一个阀座，并且相应地本发明扩展到包括具有多个阀门构件的多种环形阀门，这些阀门构件围绕一个中央杆环圆周地进行安排、各自具有与其相关的一个分离的阀座。

在图12中展示的阀门组件的一个替代实施方案中，一个阀门100包括一个行进构件，这个行进构件包括一个阀门构件102(阀座与其作为密封构件的区域接触)、一个阀杆104、以及一个电枢106。该阀杆被固定地安装到阀门构件上，而电枢是可滑动地安装在该阀杆上的。因此，电枢可以抵靠在阀杆的一个面对电枢的支座108上，或者在以下阐述的情形下可以从这个面对电枢的支座上分离。在电枢与阀杆的一个凸缘112之间分度的一个弹簧110使电枢偏置来抵靠阀杆。一个电磁体114是可运行的以便在要求关闭该阀门的情况下将一个力施加到电枢上。进一步提供了一个主回位弹簧(未示出)以便将阀门构件从阀座116上偏置开。

这个弹簧是足够强有力的，这样在正常使用中电枢会与该阀杆面对电枢的支座保持接触，并且该行进构件作为一个单元而运动在图12中展示的开放位置与一个关闭位置之间，在这个关闭位置中密封构件与阀座产生密封接触。然而，如果阀门构件关闭太快，例如，如果工作室118已经进行了一个无意中的泵送冲程(这是流体工作泵和马达的一种已知的故障模式)，在阀门构件碰撞阀座时，通过阀杆施加到电枢上的减速力会超过预加载的弹簧110的偏置力。因此，电枢从该阀杆面对电枢的支座上移开并且继续运动。这个阀体包括一个环形凸缘120，该环形凸缘具有平行于电枢的周边122的一个表面。因此，在环形凸缘与该电枢相对的周边之间形成了一个挤压膜，从而为电枢的运动提供阻尼。

这样，与之前的实例相反，提供了一种直接作用在电枢上的阻尼机构。然而，该密封构件与电枢保持为分离从而在一些情形下在发生阻尼的同时使得电枢可以在密封构件碰撞阀座之后继续运动。因而该电枢可以在比密封构件更大的距离上减速，从而减少电枢上的以及通过阀杆的峰值力、增加阀门的可运行寿命或增加最大可能的关闭速度。此外，在这个实例中，已经选定了在弹簧110上的预加载，这样在正常运行状态中电枢不会相对于密封构件而运动，由此减少了磨损。然而在多个替代实施方案中，这个预加载可以是较小的，这样使得电枢会在每次阀门关闭时相对于密封构件而运动。

例如从GB 2,430,246(Stein)已知在一个阀门中提供一个导向阀。在GB2,430,246中，提供了一个导向阀，它在主提升阀之前开放从而允许主阀的任一侧上的压力被均等化，以便使主提升阀能够开放。

图13中展示的一个另外的实例阀门200包括一个主阀以及一个导向阀。该阀门具有一个行进构件，这个行进构件包括用作密封构件的一个提升阀头202、一个阀杆204以及一个电枢206。该电枢是通过阀杆固定地附接到一个导向阀构件212上的。该提升阀头是固定地安装到(例如整合到)一个套环207上的，这个阀杆通过这个套环延伸。该提升阀头与套环是可滑动地安装在阀杆上，这样使得在阀门开放时电枢打开该套环并且导向阀构件是从导向阀座214上间隔开的，并且在电枢最靠近电磁体时该电枢与阀杆的一个凸缘222接触并且是从该套环上间隔开的，并且该导向阀构件形成了一个与导向阀座的一种密封。这个提升阀头被安排成在阀门关闭的过程中与主阀座208碰撞，并且在阀门关闭时于提升阀头与阀座之间形成一种密封。

在阀体与电枢之间分度的一个主弹簧210将行进构件朝向所展示的阀门开放位置进行偏置。多个流体通道216延伸通过该提升阀头到一个腔室218，这个腔室在该提升阀头与该提升阀构件之间。因此，在导向阀构件从导向阀座上被间隔开时，流体可以流过这些流体通道。当在一个流体工作机器中使用这种阀门来调节流体在一个歧管与一个工作室(它具有一个容积)之间的流动时，当该导向阀是开放的时可以通过这种流动来减小跨过该提升阀头的任何压力差，从而通过将提升阀头从主阀座上分离来协助阀门的开放。

一个导向阀回位弹簧220在阀体与阀杆凸缘之间分度。在主阀与导向阀都开放时，主弹簧将电枢从电磁体上偏置离开，电枢抵靠套环并且导向阀从导向阀座上间隔开。在该阀将要被关闭时，对电磁体224提供一个电流。其结果是电枢被附接到电磁体上。该电枢沿着阀杆滑动并且与阀杆凸缘接触、驱动导向阀关闭并且将提升阀头驱动进入与主阀座的密封接触。

电枢朝向电磁体224的运动对该主弹簧以及该导向阀复位弹簧充能。在到电磁体的电流被切断时，该主弹簧提供了协助主阀的打开的一个返回力。然而，导向阀复位弹簧提供了一个返回力来偏置导向阀密封构件从导向阀座上离开。

由于导向阀的表面积远小于主阀的表面积，于是只要适当地选择了主弹簧与导向阀复位弹簧的长度，导向阀就能在电磁体被关闭时与主阀相比较来对抗一个更大的压力差而打开，由此提供了一种阀门，它能够更好地对抗一个压力差而打开。导向阀复位弹簧可以是相对较强的，因为它在其行程的末段中只是与电枢接触。然而，主弹簧的最大可能强度受到能够快速地关闭该阀门的需求的限制。

在这个阀门中，电枢与提升阀头是分离的并且因此电枢能够连续地移动从而在提升阀头碰撞了该主阀座后在阀门的关闭过程中为导向阀复位弹簧充能。

图14展示了图13的阀门的一个替代实施方案，在这个阀门中电枢相对于提升阀头的运动由保持在该提升阀头与一个被致动的关闭构件225之间的流体来提供阻尼，在提升阀头碰撞主阀座208后这个被致动的关闭构件的一部分起到导向阀密封构件的作用。

图15是通过阀门的一个实施方案的一个部分的截面视图，在这个阀门中提升阀头(作为密封构件作用)与阀杆是分离的并且该阀门包括一个导向阀。图15是这个阀门构件在主阀与导向阀关闭时的一个细节。

导向阀是由该提升阀头302的向外的表面上的凸出部300形成的。通过该提升阀头以及该被致动的阀门构件301提供了多个流体连通通道304、306，这样使得在腔室308中的流体压力与通过阀体的流体流动通道310内的流体压力相平衡，并且在该阀门关闭时围绕该凸出部300保持在提升阀头与被致动的阀门构件的相对表面311与313之间的容纳流体的容积312中的流体压力与该被致动的阀门构件外侧上的流体压力相平衡。因此，在阀门关闭时，在腔室308与容纳流体的容积312之间的跨过凸出部300的压力差与跨过该阀门构件的压力差实质上是相同的。

在该阀门开放时，提升阀头是从阀座305上间隔开的。当该阀门被致动时，通过这些电磁体(未示出)在电枢(未示出)上的动作来将阀门关闭，一个关闭力是通过一个阀杆303传递到被致动的关闭构件上。

由于跨过该凸出部300的流体压力差对抗被致动的阀门构件而起作用的这个力，按照密封构件与阀座之间的密封所外切的表面积与该凸出部的密封表面314的表面积的比率，是远小于对抗提升阀头从阀座上离开而起作用的这个力。

因此，在该阀门对抗一个压力差而被打开时，该被致动的阀门构件在提升阀头之前开始运动从而为流体流过流体连通通道304和306、并且径向向内通过在密封构件与被致动的阀门构件之间的容纳流体的容积打开了一个通路以便使跨过阀门构件的压力差、以及因此的跨过密封构件的压力差得到平衡。这使得密封构件能够容易地从阀座上开启并且因此协助该阀门对抗一个压力差而打开。

图16是总体上表示为400的一个流体工作机器的示意图，它结合了在此描述为一个低压阀门的任何实例阀门组件1，该低压阀调节在一个低压歧管402与一个工作室404之间的液压流体的流动。当该流体工作机器作为一个马达起作用时在每个排气冲程的过程中并且当该流体工作机器作为泵起作用时在每个空转排气冲程过程中，该低压阀被定向为使得从该工作室排出到低压歧管的流体在与提升阀头从开放位置到关闭位置移动的相同意义上流动通过这个阀座。

在该流体工作机器作为一个马达运转时，由于在机动应用中低压阀门的高关闭速度，本发明的阀门是特别有用的。在流体工作机器作为马达运行时，包括一个导向阀的多个阀门组件对于调节在一个工作室与一个低压歧管之间的流体流动是特别有用的，这是因为在这些情形之中必需在膨胀冲程结束时使低压阀开放，在膨胀冲程结束时，由于包括溶解气体的蒸发在内的多种因素，工作室中的压力可以在一个明显的时间段上保持高于低压歧管的压力。

该工作室是由一个汽缸406的内部以及一个活塞408限定的，这个活塞被一个合适的机械连杆412机械地与一个曲轴410上的转动相关联，并且活塞在汽缸之内往复运动以便周期地改变工作室的容积。一个高压阀414调节在一个高压歧管416与该工作室之间的液压流体的流动。本实例的流体工作机器包括多个工作室，这些工作室被机械地与同一个曲轴的转动相关联，并且具有多个适当的相位差。一个轴位置和速度传感器418确定了轴的瞬时角位置和旋转速度，并且将轴位置和速度信号传送到一个控制器420上，这能够使一个控制器确定每个单独的工作室的这些周期的瞬时相位。该控制器典型地是在使用中执行存储程序的一个微处理器或微控制器。这种低压阀是电子方式可致动的，并且这些高压和/或低压阀的打开和/或关闭是在该控制器的主动控制之下。

本实例的流体工作机器在多种可替代的运行模式中是可运行的以便作为一个泵或者一个马达起作用。当作为泵运行时，低压流体是从低压歧管中接收的并且经过高压阀输出给高压歧管。轴动力因此被转换成流体动力。当作为马达运行时，高压流体是从高压歧管接收的，并且经过低压阀输出给低压歧管。流体动力因此被转换成轴动力。

该控制器调节该低压阀门以及高压阀门的打开和/或关闭以便在逐周期的基础上按照与工作室容积的多个周期成定相的关系来确定通过每个工作室的流体的排量，以便确定通过机器的流体的净通过量。因此，这种流体工作机器是根据在EP 0 361 927、EP 0 494 236、以及EP 1 537 333中披露的这些原理来运行的，这些专利的内容通过这一引用而结合在此。

这些阀门(其中的提升阀头与阀杆是分离的并且在提升阀头碰撞阀座后阀杆的运动受到阻尼)在这种类型的流体工作机器中是特别有用的，在这种流体工作机器中实质性的多个力由于适合的电枢的相对大的质量而作用在这个行进构件上。

此外，根据图13和图14的阀门，其中提供了一个导向阀复位弹簧，该导向阀复位弹簧由电枢的运动来充能以便提供一个导向阀返回力来协助该阀门对抗一个压力差而打开。这种类型的阀门对于调节流体在根据图16的流体工作机器的工作室与低压歧管之间的流动是特别有用的。在这种情况下流体工作机器是一个流体工作马达、或一个流体工作泵-马达运行在马达模式中，这里必要的是在下止点附近将在工作室中的压力降低到接近于在低压歧管中的压力。然而，降低压力所耗费的时间可以是实质性的，并且在一些故障模式中压力可能不会下降得足够多。工作室压力过慢降低的原因包括在靠近下止点处时相对慢的工作室成比例性改变以及在液压流体中被溶解的空气可以由于压力的下降而挥发，由此降低了压力下降的速率。

在图17中示出的替代实施方案是一个可控的高压阀门414，该可控的高压阀门是用于在该流体工作机器400中使用的(也就是说，一个适于调节在该高压歧管416与该工作室404之间的流体流动的阀门)。阀门414包括一个提升阀芯501，该提升阀芯在一个固定的引导轴502上滑动并且被作用在套环504上的一个关闭弹簧503偏置至关闭位置。该提升阀芯具有内侧和外侧的多个密封脊505，506，并且是由在某种程度上顺性的材料(像聚醚醚酮(PEEK))或钢制成的以便允许它跨过一个阀座507的内侧和外侧的两个边缘形成引向环形流体端口508的一个良好的密封，所述流体端口引向图16中的这个工作室404。高压流体还通过引向该高压歧管416的多个径向端口509进入和离开该阀门。

一个电枢510相对于提升阀芯501是可以由该提升阀芯在阀杆511上的滑动来运动的。流体512的一个被陷的体积处于该提升阀芯与该电枢之间，并且是与在该阀门中的大量的流体是通过收缩通道513而处于流体连通的。该电枢由线圈515的激励而被吸向磁极514。

在使用中，当该线圈515被控制器420启动时，该电枢510的第一末端停止件516在电枢的一个小量运动之后撞击该套环504，从而在跨过该提升阀芯501的压力足够小时抵抗该关闭弹簧503而打开该阀门(例如当该低压阀门1在工作室404容积达到最小点之前一个短的时刻上被关闭，因此提高在该工作室404中的压力)。线圈515能够将电枢510抵靠在该磁极514上直到控制器420命令线圈515去激励的这样的时刻(例如靠近该工作室的进液冲程的终点)。作用在该提升阀芯501的关闭弹簧503将该阀门关闭。第一末端停止件516引起该电枢与该提升阀芯共同运动，但是在该提升阀芯撞击阀座507时该电枢由被陷的体积512通过收缩通道513的排出而慢慢被减速。该电枢可以减速直到其第二末端停止件517撞击该提升阀芯。

图18展示了一个替代的可控高压阀门414，该阀门用于与该流体工作机器400一起工作。阀门414包括一个提升阀芯501，该提升阀芯包括围绕电枢510的一个套环504，该提升阀芯本身在一个固定的引导轴502上滑动并且被一个关闭弹簧503偏置至关闭位置。提升阀芯501相对于电枢510的运动被限制或者由在该电枢上的多个构形(即，由冲压形成的一个第一末端停止件516以及被机器加工到该电枢中的一个第二末端停止件517)共同防止在一个小的量上、理想地是小于1mm。该提升阀芯501是由压模的或激光切割的弹簧钢制成的一个盘形弹簧，它具有多个旋臂530，这些旋臂将套环504连接到一个外侧的零件532上，该外侧的零件532(作为该密封构件)形成了跨过一个阀座507的内侧脊和外侧脊的一个良好的密封。阀座507引到环形的流体端口508，所述流体端口引到图16中的工作室404。高压流体还通过引向该高压歧管416的多个径向端口509进入和离开该阀门。该电枢由线圈515的激励而被吸向磁极514。在该阀门处于关闭位置中时，一个被陷的体积512处于该阀体与该电枢之间。

在使用中，当该线圈515被控制器420启动时，该电枢510的第一末段停止件516在电枢的一个小量运动之后撞击该套环504，从而在跨过该提升阀芯501的压力足够小时抵抗该关闭弹簧503而打开该阀门(例如当该低压阀门1在工作室404容积达到最小点之前一个短的时刻上被关闭，因此提高在该工作室404中的压力)。线圈515能够将电枢510抵靠在该磁极514上直到控制器420命令线圈515去激励的这样的时刻(例如靠近该工作室的进液冲程的终点)。作用在该电枢510的关闭弹簧503将该阀门关闭。在该提升阀芯501的外侧零件532撞击阀座507时，该电枢由被陷的体积512的排出并且由这些提升阀芯的旋臂530的弹簧作用而减速。该电枢可以减速直到它撞击到该阀体，在这个时刻它将具有大大减小的速度。

在提出权利要求的发明范围内可以做进一步的变体和修改。

Claims (20)

1.一种电子控制的阀门，该阀门用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间的流体供应，该阀门包括一个阀体以及一个行进构件，该阀体具有一个阀座以及从该阀座延伸通过该阀体的一个流体流动通道，该行进构件包括一个电枢以及一个密封构件，其中该阀门具有一个关闭位置以及一个开放位置，在该关闭位置中在该阀座与该密封构件之间形成了一种密封并且在该开放位置中该密封构件是从该阀座上间隔开的，其特征在于，该阀门包括一个阻尼机构，该阻尼机构是可以运行的以便在该阀门关闭的过程中减慢该电枢的运动，并且该密封构件与电枢是彼此相对可运动的，这样使得该电枢由于该阻尼机构的作用在该密封构件已经碰撞了该阀座之后可以在继续运动并且减速。

2.根据权利要求1所述的电子控制的阀门，其中，该阻尼机构作用在电枢上、或固定地连接到电枢上的一个结构上，以便在阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后减慢电枢相对于该阀体的运动。

3.根据权利要求1所述的电子控制的阀门，其中，该阻尼机构是被整合到该行进构件上并且是可运行的以便在阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞了该阀座之后减慢电枢相对于该密封构件的运动。

4.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该密封构件与电枢是相连接的，这样使得该密封构件与电枢仅在阀门的关闭速度超过一个阈值时才彼此相对运动。

5.根据权利要求4所述的电子控制的阀门，其中，该行进构件包括一个包含该电枢的第一部分以及一个包含该密封构件的第二部分，其中该第一部分与第二部分是彼此相对可运动的，但该第一部分被一个偏置构件朝向该第二部分偏置，这样使得该第一部分在该阀门关闭速度低于一个阈值时与该第二部分相接触并且与其一起运动，但在该密封部分碰撞该阀座并且该阀门关闭速度超过该阈值时该第一与第二部分对抗该偏置构件而彼此相对运动。

6.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该阻尼机构是一个流体阻尼机构。

7.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该阻尼机构在该密封构件从该阀座上间隔开时至少部分地限定了一个容纳流体的容积，在阀门被关闭时流体从该容纳流体的容积中排出，其中在阀门关闭的过程中流体从这个容纳流体的容积的流动是受限的，以便由此对电枢的运动进行阻尼。

8.根据权利要求7所述的电子控制的阀门，其中，该容纳流体的容积是限定在该密封构件与该电枢之间，并且在关闭过程中该电枢与密封构件合作来限制流体从这个容纳流体的容积中流出，以便使得该电枢在该密封构件已经碰撞了该阀座之后能够继续运动，从而在该密封构件已经碰撞了该阀座之后对该电枢的运动提供阻尼。

9.根据权利要求7所述的电子控制的阀门，其中，该容纳流体的容积是限定在该阀体与该电枢之间，并且在关闭过程中该电枢与阀体合作来限制流体从这个容纳流体的容积中流出，以便使得该电枢在该密封构件已经碰撞了该阀座之后能够继续运动，从而在该密封构件已经碰撞了该阀座之后对该电枢的运动提供阻尼。

10.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该行进构件进一步包括一个被致动的关闭构件，该被致动的关闭构件至少在该阀门关闭的过程中以固定的关系被连接到该电枢上，其中该阻尼机构是可运行的以便在该阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞到该阀座之后减慢该被致动的关闭构件相对于该密封构件的运动，由此减慢该电枢相对于该密封构件的运动。

11.根据权利要求10所述的电子控制的阀门，其中，该密封构件被定位在该被致动的关闭构件与该阀座之间，这样使得在关闭位置中在该阀座与该密封构件之间形成一种密封并且在该密封构件与该被致动的关闭构件之间形成一种密封，由此将流体流动通道关闭，并且在开放位置中使得该密封构件从该阀座上被间隔开，并且其中该容纳流体的容积优选地是限定在该密封构件与该被致动的关闭构件之间的，并且其中在关闭过程中该密封构件与被致动的关闭构件合作限制流体从这个容纳流体的容积流出，以便使得该被致动的关闭构件、以及因此该电枢能够在该密封构件已经碰撞了该阀座之后继续运动，并且以此在该密封构件已经碰撞了该阀座之后对该被致动的关闭构件、以及因此该电枢的运动提供阻尼。

12.根据权利要求10或11所述的电子控制的阀门，其中，该阀门包括一个电枢以及一个刚性的阀杆，该阀杆是可运行的以便将拉力从该电枢传递到该被致动的关闭构件上以便将该阀门关闭，并且其中，该密封构件被可滑动地安装到该阀杆上。

13.根据权利要求10至12中任何一项所述的电子控制的阀门，进一步包括偏置装置以便将该密封构件从该被致动的关闭构件上偏置开。

14.根据权利要求10至13中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该密封构件与该被致动的关闭构件具有相对的密封表面，这些密封表面在该阀门处于该关闭位置时一起形成了一种密封，并且该密封构件与该被致动的关闭构件被形成并且被安排为以便确保它们不会围绕它们相对的这个区域的周边而密封。

15.根据权利要求10至14的任一项所述的电子控制的阀门，其中，该密封构件与该被致动的关闭构件包括多个合作的导向阀构形，这些导向阀构形一起形成一个导向阀，该导向阀在该阀座与密封构件保持处于密封接触时是可打开的以便为流体提供流过该阀门的一个辅助路径。

16.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，进一步包括一个弹性减速构件以便在该阀门的关闭过程中在该密封构件已经碰撞该阀座之后进一步减慢该电枢的运动。

17.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，该密封构件的质量是小于该电枢的质量。

18.根据以上权利要求中任何一项所述的电子控制的阀门，其中，通过使该密封构件从与该阀座的密封接触中移开来使阀门打开实质上是未受到阻尼的。

19.一种流体工作机器，包括：一个具有周期性变化容积的工作室、一个流体歧管、以及根据以上任何一项权利要求所述的一个电子控制的阀门，该电子控制的阀门被安排为调节在该工作室与该流体歧管之间的流体流动。

20.根据权利要求19所述的流体工作机器，其中，该工作室的容积以至少20赫兹的频率进行循环，该阀门是可运行的以便在少于5ms内开放、或关闭，并且在该低压歧管与高压歧管之间的压力差是至少10巴。

Images