CN103109095A - 带有限压器的液压阀 - Google Patents

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Abstract

一种阀段组件10，其包括进口部段12、出口部段14、工作部段16和工作部段18。工作部段16是常规的压力补偿式工作部段。工作部段18包括方向控制阀21、压力补偿器阀50和限压器阀52。阀50和52具有整体式结构，使得每个阀都是完成另一个阀的必要部分。压力补偿器阀50包括能够响应于压力补偿器阀芯上的压力差而在打开位置（图2和图5）和关闭位置（图4和图6）之间移动的压力补偿器阀芯60。限压器阀52包括限压器阀芯76；限压器阀芯在达到选定限定压力时移动至打开位置，以便改变压力差并关闭压力补偿器阀。

Description

带有限压器的液压阀
相关申请的交叉引用
本申请要求享有申请日为2010年3月17日的第61314620号美国临时专利申请的权益，该申请的全部内容通过引用结合于本申请中。
技术领域
本发明涉及响应于输入命令而控制流体的流量和压力的流量控制阀。更具体的，本发明涉及流量控制阀以及该阀所用于的液压流体动力系统。
背景技术
液压控制的机械设备是公知的，并且可用于静止的、移动的、航空的、航海的以及其它的应用中。液压机械设备通常包括一个或多个主流量控制阀，这些阀一般是方向控制阀。一种主流量控制阀是通过外部输入命令而被直接或间接地操作的流体阀。外部输入命令可以是例如通过人工操作员、导频信号、电信号、计算机程序、无线信号来操作的操作杆或操纵杆、或是直接或间接地引起阀的操作的任何其它输入。
每个主流量控制阀可以包括响应于输入命令而操作的主流量控制阀芯或其它主阀，输入命令用以对机械设备的一个或多个相关液压流体容纳装置的流体流量和压力进行控制。液压流体容纳装置可包括：诸如槽罐或蓄压器这样的一个或多个液压储存装置；诸如液压缸或旋转式致动器或摆线马达或齿轮马达这样的液压马达；其它液压阀或子系统；以及/或者容纳液压流体的任何其它装置。通常，机械设备可包括多个主流量控制阀，这些主流量控制阀用于在机械设备的液压系统中供应和/或操作不同的液压流体容纳（接收）装置。主流量控制阀及其相关联的控件（例如，相关联的压力补偿器阀）被称为主流量控制阀组合件。主流量控制阀组合件的各个阀可以被结合到一个单元式阀室内，每个这样的装置被称为一个工作部段（working section）。具有相同构造或不同构造的工作部段可以被组合，例如以并排设置的方式来组合。与其它部段（例如其它部段和/或进口部段或出口部段）相组合的工作部段被称为阀段组件。
工作部段通过控制主流量控制阀可变孔的横截（面积）区域来操作。一般而言，主流量控制阀可变孔位于在进口通路和出口通路之间延伸的流体流路中。进口通路可以直接或间接地连接至流体流量和压力的源，出口通路可以直接或间接地连接至流体容纳装置中的一个或多个。经过一给定主阀孔区域的流量取决于孔上的压降，更具体地与孔上的压降的平方根成比例。
压力补偿式工作部段也是众所周知的。压力补偿式工作部段是包括压力补偿器阀的工作部段，压力补偿器阀被设置成独立于进口压力或出口压力、在正常工作的流量状态下维持可变孔上的大体上预定的压降。通过维持这种孔上的大体恒定的压降，对于通过输入命令来选择的任一孔区域，实现了通过孔的恒定且可再现的流速。通常，压降可以部分地通过压力补偿器阀芯并且通过偏置装置的力来控制，所述偏置装置例如为直接或间接地作用于阀芯的弹簧。
工作部段通常还可包括负载传感通路。负载传感通路可被可操作地连接，以提供（即传送）来自出口通路的压力反馈信号，该压力反馈信号指示与阀相关联的流体流容纳装置所需要的流体压力。负载传感通路可被可操作地连接至可变排量液压泵或其它压力和流量的源，以便向所述源提供反馈信号。源的流速或压力可以响应于反馈信号而更改，以满足流体流容纳装置的需求。在系统中有多个工作部段和/或多个流体流容纳装置的情况下，可以使用止回阀，以将流体流容纳装置所需要的最高工作压力作为反馈信号提供给压力和流量的源。
通常，机械设备内的液压流量和压力的源响应于压力反馈信号而提供余量压力（margin pressure）。余量压力是压力反馈信号之上的预定压力差。例如，如果余量压力为300psi（20.7巴），则2500psi（172.5巴）的压力反馈信号会使得泵或其它流体压力和流量的源试图维持2800psi（193.1巴）的泵出口压力。
由上述的源所提供的压力和流量输出端连接至每个工作部段的进口通路。一般而言，阀段组件的每一个工作部段可以独立于其它工作部段而受其输入命令控制，以便向其相关联的液压流体容纳装置提供合适的流量和压力。例如，如果液压容纳装置是液压致动器，则液压致动器的排量和速度由此受其相关联的工作部段所控制。
诸如上述的压力补偿式工作部段一般可以是以下两种基本类型之一。预补偿式的工作部段可以包括位于主阀可变孔之前（或者说上游）的压力补偿器阀。后补偿式的工作部段可以包括位于主阀可变孔之后（或者说下游）的补偿器阀。后补偿式的工作部段的一个优点在于，其可以允许响应于需求过度的情况而在系统中的各个流体流容纳装置之间进行流量分配。例如，如果泵不能按照输入命令所要求的那样提供足够流量来致动每个致动器，则具有多个后补偿式工作部段的工作部段组件可以按比例减少到每个致动器的流量。这是由于组件中的所有工作部段均使用相同的负载传感压力，且源正是基于这一负载传感压力来提供压力。可通过添加附加的部件来使得预补偿式的工作部段允许流量分配，然而，使用后补偿式的控制阀来进行流量分配一般更为经济。
在传统的负载传感工作部段流体系统中，当主流量控制阀组合件的出口通路变为空载时，出口通路中的流体压力可以仅被相关联的卸压阀限制。空载是这样一种工作状态：其中，一工作部段（或主流量控制阀组合件）拥有来自压力源的流体压力，但实质上没有发生通过主流量控制阀可变孔的流量。空载例如可能发生在流量被导向相关联的流体容纳致动器，且致动器响应于流量的移动以某种方式被限制或停止时。空载也可在汽缸的物理行程结束时发生，或者空载也可由于足以制止致动器进一步移动的负载而发生。随着从工作部段出口通路到空载致动器的流量大体上降低为零，工作部段和致动器之间的压力就会增加，直到相关联的卸压阀打开以将过量的流量倾泻至槽罐从而限制出口通路压力为止。当发生过载状态时，具有典型公知的负载传感工作部段的系统可以通过负载传感通路来传送增大的空载压力，从而引起不需要的系统压力增加，并且经由卸压阀上将增加的压力和流量倾泻至槽罐。这会造成能量（来自源的流量和压力）的不充分的使用或浪费性的使用，并造成热量在液压系统中积累。
在美国俄亥俄州克利夫兰市的Parker-Hannifin公司的产品目录HY14-2006/US和服务公告板HY14-2006-M1/US中示出并说明了典型的多种方向控制阀（包括计量阀、负载传感阀和压力补偿器阀）以及上述这些阀的应用，这些资料可以从www.parker.com获得。所引用的产品目录在第10页示出基本的后压力补偿器阀组件示意图，并在第22页示出工作端口卸压阀，等等。所引用的服务公告板在第25页、第47-49页示出卸压阀，在第4页、第6页和第22页示出负载传感卸压阀，等等。
发明内容
本发明提供了一种流量控制阀，其使流体流量损失最小化，并且在出现空载或其它过压状态时使所传送的负载传感压力增量最小。而且，本发明提供了一种整体式压力补偿器和限压器。再者，本发明提供了一种主流量控制阀组合件和一种液压管路，其提供了限压控制和负载传感信号控制以及压力补偿。
根据一优选实施例，本发明提供了一种流体流路，在所述流路中，压力补偿器阀维持大体恒定的压力差和流速；而且本发明提供了一种限压器阀，其在达到选定限定压力时限制通过所述流路的流量。压力补偿器阀和限压器阀可以形成一体，其中，限压器阀由压力补偿器阀承载（carry）。限压器阀可起作用以在达到选定压力限制值时，引起补偿器阀去限制流过所述流路的流体流量。术语“限制”或“关闭”包括部分地和完全地关闭，而术语“打开”包括部分地和完全地打开。
本发明的阀组合件和整体式阀可以被结合在具有单个或多个工作部段的阀段组件内的一工作部段中。每一个阀段（valve section）可包括主方向控制阀（main directional control valve）、工作端口（work port）和负载传感通路（load sense passage）。组件的最高压工作端口中的负载传感压力可以被传送至流体的可变输出源，并且被传送至每个工作部段的负载传感通路。根据优选实施例的工作部段可以增加工作部段内的负载传感压力，但限制增加后的负载传感压力向其它工作部段的传送。
更具体地，可提供一种包括流体流路的整体式压力补偿器阀和限压器阀。压力补偿器阀和限压器阀可被设置在流体流路中，并且可将流体流路分成上游侧和下游侧。
压力补偿器阀可包括具有压力补偿器阀表面的压力补偿器阀芯；而且压力补偿器阀表面可随着压力补偿器阀芯而移动，并且限定流体流路内的可变面积流体孔。压力补偿器阀芯可具有至少一个径向关闭表面区域；至少一个径向关闭表面区域在下游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将压力补偿器阀芯和压力补偿器阀表面推向关闭位置以关闭孔。压力补偿器阀芯也可具有至少一个打开径向表面区域；至少一个打开径向表面区域在上游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将压力补偿器阀芯和压力补偿器阀表面推向打开位置以打开可变孔。
进一步地根据优选实施例，限压器阀可以包括具有限压器阀表面的限压器阀芯，而且限压器通路可以在流体流路的上游侧的一位置和至少一个压力补偿器阀芯关闭径向表面区域之间形成流体压力连通。限压器阀表面可随所述限压器阀芯纵向地移动，以打开和关闭限压器通路。限压器阀芯可具有至少一个打开径向表面区域；至少一个打开径向表面区域在下游侧暴露于限定流体压力，以便将限压器阀芯和限压器阀表面推向它们的打开位置，以在达到选定压力水平时，打开限压器通路和关闭压力补偿器阀表面。多个孔限制了与其它工作部段的负载传感腔室和/或与流体压力源的连通。
更为具体地，流体流路以及压力补偿器阀和限压器阀可以被设置在一壳体中。壳体可以是阀段组件中的一个阀段，而且每个阀段可以包括一主流量控制阀和一工作端口。每个主流量控制阀可以是方向控制阀。一个阀段的壳体可以包括负载传感通路，而且主流量控制阀可处在这个阀段的上游侧。在所有的所述工作端口中都为最高压力水平的情况下，负载传感通路可液压式地连接补偿器阀芯的至少一个关闭径向表面区域。壳体也可具有一个阀芯腔孔，压力补偿器阀芯和限压器阀芯可以同轴地设置在所述阀芯腔孔中。压力补偿器阀芯可以包括另一个阀芯腔孔，而且同轴的限压器阀芯可被可滑动地设置在该另一个阀芯腔孔中，并由压力补偿器阀芯来承载。
第一偏置装置可作用于压力补偿器阀芯，并且将压力补偿器阀芯和压力补偿器阀表面朝向它们的关闭位置偏置。第二偏置装置可作用于限压器阀芯，并且将限压器阀芯和限压器阀表面朝向它们的关闭位置偏置。
控制腔室可以在下游侧的一位置处暴露于流体压力。负载传感通路和排放通路可以连接至控制腔室。第一控制孔可以被设置在控制腔室和负载传感器通路中间，而第二控制孔可以被设置在控制腔室和排放通路中间。至少一个压力补偿器径向关闭表面区域可暴露于控制腔室内的流体压力，以便将压力补偿器阀芯和压力补偿器阀表面推向它们的关闭位置，以关闭流路中的可变孔。至少一个限压器径向关闭表面区域也可暴露于控制腔室内的流体压力，以便将限压器阀芯和限压器阀表面推向它们的关闭位置，以关闭限压器通路并防止控制腔室内的过压。
限压器通路可在控制腔室和位于所述流体流路的上游侧的一位置之间形成流体压力连通。壳体可包括中心阀芯通道，中心阀芯通道设置在位于主控制阀芯与整体式压力补偿器阀和限压器阀之间的流体流路中。壳体还可包括工作端口和中间馈送通路，所述中间馈送通路设置在位于一个阀段的整体式压力补偿器阀和限压器阀与所述工作端口之间的流体流路中。压力补偿器阀芯和限压器阀芯也可被设置在打开至中心阀芯通道内的阀芯腔孔中，而且压力补偿器阀芯的至少一个打开径向表面区域和限压器阀芯的至少一个打开径向表面区域中的每一个打开径向表面区域都可以暴露于中心阀芯通道内的流体压力。限压器阀芯的至少一个打开径向表面区域可暴露于中间馈送通路内的流体压力，而且这一压力可起作用从而在达到选定限定压力时打开限压器阀芯。
集成在一起的压力补偿器阀和限压器阀以及壳体可在具有至少两个工作阀段的组件内设置一个工作阀段。每一个工作阀段可以具有其自身的主流量控制阀和负载传感通路，而且控制腔室可暴露于工作阀段组件内的最高负载传感压力。压力补偿器阀弹簧可以将压力补偿器阀芯朝向其关闭位置偏置，而且限压器阀弹簧可以将限压器阀芯朝向其静止位置偏置。限压器阀弹簧可作用作用于压力补偿器阀芯和限压器阀芯之间。上述弹簧中的每一个弹簧可以被设置在阀芯腔孔内。限压器阀弹簧可以被设置在压力补偿器阀弹簧和压力补偿器阀芯之间。传力阀芯可以从压力补偿器阀弹簧穿过限压器阀弹簧延伸至压力补偿器阀芯。更进一步，作用于限压器阀芯的至少一个打开径向区域上的流体压力可以是中间馈送通路内的流体压力。排放通路可以从压力补偿器阀芯腔孔延伸，所述限压器阀芯设置在所述压力补偿器阀芯腔孔内。
限压器通路可以包括位于限压器阀芯中的轴向通路，而且限压器通路可以与控制腔室流体压力连通。压力补偿器阀芯和限压器阀芯可具有协同操作的轴向通路，这些轴向通路在限压器阀芯处于其打开位置时将中心阀芯通道连接至限压器通路并且连接至控制腔室。可变流体压力和流量的源可以被连接至进口侧，而流体容纳装置可以被连接至出口侧。流量控制孔可以限制负载传感腔室内的流体压力，并且可以限制负载传感腔室压力向其它工作部段以及向流体压力源控制器的传输。
本发明还提供了在权利要求书中描述的各个进一步特征和结构，各权利要求单独和组合地通过引用结合在发明内容中。
附图说明
以下将参照附图进一步详细描述本发明的多个实施例，附图中：
图1是根据本发明一个实施例的阀组合件的透视图，其中，所述组合件的各个部件设置在单元式阀组件中。
图2是沿视图参考线2-2截取的图1所示的阀组件的工作部段之一的横截面侧视图。
图3是图1所示的阀组件的示意图。
图4是图2和图3的一部分的放大图，示出处在关闭位置的根据本发明的压力补偿器和限压器。
图5是类似于图4的视图，但示出处在打开位置的根据本发明的压力补偿器和限压器。
图6是图4的一部分的放大图。
图7是本发明另一实施例的示意性管路图。
图8是本发明再一实施例的示意性管路图。
图9是本发明再一实施例的示意性管路图。
图10是本发明再一实施例的示意性管路图。
图11是本发明再一实施例的示意性管路图。
图12是本发明再一实施例的示意性管路图。
图13是本发明再一实施例的示意性管路图。
图14是本发明再一实施例的示意性管路图。
图15是类似于图6的视图，示出处在关闭位置的本发明的压力补偿器和限压器的再一实施例。
图16是类似于图5的视图，示出处在打开位置的本发明的压力补偿器和限压器的再一实施例。
图17是类似于图6的视图，示出处在关闭位置的本发明的压力补偿器和限压器的图16的实施例。
具体实施方式
本发明的原理、实施例和操作在附图中示出并在这里详细描述。这些附图以及本说明书并不应被视为仅限于所公开的本发明的特定的示意性形式。因此，本领域的技术人员显然理解，可以对这里的各实施例作出各种修改而不背离本发明的精神或范围。
图1是根据本发明一优选实施例的阀段组件10的透视图。阀段组件10包括单独的多个部段；这些部段按已知方式通过螺栓被联结在一起，以提供作为单件式组件的阀段组件10。术语“单元式”意指单件式的结构或多件式的结构；该多件式的结构被组装成，使得多个构件作为单件来执行功能，而无须外部流体软管或其它外部流体压力管线。阀段组件10的多个部段包括已知进口部段12和已知出口部段14，已知进口部段12邻近于阀段组件10的第一端，已知出口部段14邻近于阀段组件10的相对的第二端。该优选实施例中的阀段组件10还包括两个工作部段16和18。每一个工作部段包括上面描述的、并且在以下更完整地描述的主流量控制阀组合件。工作部段16和18彼此位置上相邻，并且位于阀段组件的进口部段12和出口部段14之间。本领域的技术人员应认识到，阀段组件10中可以包括任意数量的工作部段。
图1所示的阀段组件10是一种负载传感阀段组件，该组件通过反馈通路19（图3中示意性地示出）将压力反馈信号提供给可变排量泵20（也在图3中示意性地示出）或其它流体压力和流量的源。阀段组件10的压力反馈信号是在阀段组件10中具有最高压力水平的工作部段16或18的工作端口压力，并且一般通过以已知方式使用负载传感止回阀（图1未示出）来确定。
阀段组件10的工作部段16和18可以彼此相同或者可以彼此不同。在图1所示的实施例中，工作部段16是已知的常规负载传感后补偿的主控制阀构造。图3是示意性的液压管路图，该管路图示出其中使用阀段组件10的液压管路的一个实施例，并且示出阀段组件10的设置。如图3所示，工作部段16具有已知的常规构造，而工作部段18是根据本发明一优选实施例而构造的。
图2示出根据本发明构造的工作部段18的一个示例性实施例的截面图。如上所述且如下更完整地说明的，工作部段18包括一主流量控制阀组合件，该主流量控制阀组合件包括含有主流量控制阀21在内的多个控制装置。优选地，该实施例中的工作部段18的控制装置全部设置在位于单元式的单件壳体24中的工作部段18中。术语“主流量控制阀”意指位于流体流路中、并且响应于输入命令的流体阀。术语“主流量控制阀组合件”意指主流量控制阀及其相关联的流体控件（例如，相关联的压力补偿器阀和/或限压器阀）。
具体参照图2，工作部段18的单元式壳体24包括纵向延伸的主流量控制阀通路25，该通路25用于容纳具有纵轴27的主控制阀芯26。主控制阀芯26的第一端适用于连接至上述类型的外部输入命令装置，一偏置装置28作用于主控制阀芯26的第二端以便将该控制阀芯返回至中立的关闭位置，这些均以公知方式完成。应当注意，图2的控制阀芯26被示出为处在从其中立位置纵向地向右移开的一位置，以打开主阀门可变面积孔29。第一工作端口32和第二工作端口34基本上相对于纵轴27（沿图2所示的直立方向）径向地延伸至壳体24内，并且与装配有控制阀芯26的通路25相交。
壳体24还包括用于容纳来自源20的进口流量的进口通路38。进口通路38沿通路25与中心阀芯通道（gallery）40纵向地隔开一个短距离。中心阀芯通道40被连接至中间馈送通路42，一已知的负载止回阀44位于该中间馈送通路42内。压力补偿器阀50位于中心阀芯通道40和中间馈送通路42之间，使得中心阀芯通道40和中间馈送通路42分别为补偿器阀50提供进口流量通路和出口流量通路。通路25、中心阀芯通道40和中间馈送通路42提供了在进口通路38和工作端口32、34之间延伸的流体流路（图2用箭头部分示出）。压力补偿器阀50的上游侧包括处于压力补偿器阀50的流体流路上游的一切部件，包括中心阀芯通道40、主流量控制阀21和源20。压力补偿器阀50的下游侧包括处于压力补偿器阀50的流体流路下游的一切部件，包括中间馈送通路42、负载止回阀44、工作端口32、34、流量容纳装置和槽罐。
主流量控制阀21和补偿器阀50均设置在流体流路中。术语“压力补偿器阀”意指位于流体流路中的具有一阀芯并被设置成维持一预定压力差的流体阀，所述阀芯具有在流体流路中的不同位置处暴露于流体压力的横截面区域。
在图2所示的实施例中并且如下进一步详述的，压力补偿器阀50承载限压器阀52并且与限压器阀52形成一体。术语“整体式”意指两个或更多个功能不同的协同操作的装置，这些装置被组装在一起而无须暴露在外的流体连接件，并且被作为整体来使用，使得这些装置中的至少一个装置成为用以完成另一装置的必要部分。术语“限压器阀”意指位于流体流路中的流体阀，该流体阀具有一阀芯，所述阀芯具有在流体流路中的至少一个位置处暴露于流体压力的关闭径向（横截面）表面区域，所述流体阀被设置成在达到该位置处的设定压力时关闭通过流体流路的流量。以下将更完整地讨论根据该优选实施例的这种整体式的补偿器阀和限压器阀的结构和操作。中间馈送通路42根据主流量控制阀芯26的位置将流体引导至第一工作端口32或第二工作端口34之一。壳体24还包括用于将第一工作端口32和第二工作端口34选择性地连接至槽罐或排放装置53（图3）的通路58。
在工作部段18的操作期间，如图2所示，控制阀芯26通过输入命令装置而从中立位置向左或向右移动。图2示出控制阀芯26从其中立位置向右移动，结果，偏置装置28的承载构件从相应的承载壁被推离一个短距离。当控制阀芯26如图2所示以此方式向右移动时，已经从源20通过进口部段12进入工作部段18的液压流体就会流入进口通路38内。来自进口通路38的流体随后流过主流量控制阀21，并且流入中心阀芯通道40内。阀芯26的台肩54的可移动阀表面在通路25和中心阀芯通道40的交叉点与相邻的静止的阀表面配合，以限定主流量控制阀21的可变面积孔29（图4）。从进口核心部（进口通路）38流到中心阀芯通道40的流体量根据控制阀芯26（该控制阀芯控制可变面积孔29的区域）的位置以及进口核心部38和中心阀芯通道40内的流体压力而改变。因此，随着流体从进口核心部38通过主控制阀可变面积孔29流至中心阀芯通道40，产生第一压降。因此，每当有流体流经工作部段18时，中心阀芯通道40内的流体压力就小于进口核心部38内的压力。
如图2中的箭头所示，这一流体流继续通过中心阀芯通道40并且经过压力补偿器阀50和限压器阀52而到达中间馈送通路42。如图2中的箭头进一步示出的，这一通过工作部段18（或通过主流量控制阀组合件）的流体流路继续经过负载止回阀44，并且通过控制阀芯26的沟槽而被引导至其相关联的工作端口32或34。在附图示出的例子中，流体被引导至第一工作端口32。然后，该流体通过其相关联的流体管道被引导至其相关联的流体容纳装置。同时，从相关联的流体容纳装置返回的流体流量通过主控制阀芯26内的另一沟槽被引导至工作部段18的第二工作端口34内，并且被引导至工作部段18的两个槽罐通路58之一。当阀芯从其中立位置向左移动时，工作部段18以类似方式工作，用于将流体引导至第二工作端口34并在第一工作端口32内容纳返回流体。
压力补偿器阀50包括可移动的压力补偿器阀芯60。中心阀芯通道40内的流体压力作用于压力补偿器阀芯60的暴露于该流体压力的打开径向（横截面）表面区域68（图6）。该流体压力对打开径向表面区域68施加一个力，以如图5所示将补偿器阀芯60推向一打开位置，从而允许和/或增加从中心阀芯通道40到中间馈送通路42的流量。当中心阀芯通道40内作用于区域68上的流体压力增加到一个比将补偿器阀芯60偏置回其关闭位置的力要大的水平时（如以下进一步描述的），压力补偿器阀50的补偿器阀芯60朝向这一打开位置从主阀纵轴27径向地移开（图中示出为向上移动）。在流体流动状态期间，压力补偿器阀50在中心阀芯通道40和中间馈送通路42之间产生压降。由此，每当有流体流经补偿器阀50时，中心阀芯通道40内液压流体的压力就大于中间馈送通路42内的流体压力。
压力补偿器阀50的这一操作是本领域公知的，并且将在以下参考图2、图4、图5和图6进一步描述。图4和图6示出处在关闭位置的压力补偿器阀50。图2和图5示出处在打开位置的压力补偿器阀50。
压力补偿器阀50包括上述的压力补偿器阀芯60，压力补偿器阀芯60通过阀芯通道40内作用于打开径向表面区域68的流体压力而被偏置到其打开位置。压力补偿器阀芯60以已知方式、通过负载传感腔室94中作用于关闭径向表面区域69上的负载传感压力与补偿器弹簧62的力两者的组合，沿相反的方向被偏置回其关闭位置。如下更完整地描述的，负载传感压力通过合适的负载传感孔通路95被传送至腔室94和从腔室94被传送。补偿器弹簧62通过力传输阀芯63和力传输引导部75进行作用，力传输引导部75又通过限制器阀芯76作用于压力补偿器阀芯60上，以沿关闭方向将其偏置力施加于阀芯60。
响应于中心阀芯通道40内的流体压力沿打开方向作用于打开径向表面区域68的力超过或克服腔室94内的负载传感压力作用于关闭径向表面区域69和补偿器弹簧62的反向的关闭力，补偿器阀芯60打开，以使流体能够从中心阀芯通道40流到中间馈送通路42。打开的补偿器阀芯60在中心阀芯通道40和中间馈送通路42之间产生可变面积孔55（图5），而且这一可变孔55在通道40和通路42之间产生压降。例如，如果此压降为100psi（6.9巴），则中心阀芯通道40内3500psi（241.4巴）的流体压力会在中间馈送通路42内降至3400psi（234.5巴）。进一步如图5所示，补偿器阀芯60与塞66的一个终端64接合，从而为补偿器提升阀60到达其完全打开位置的移动设置了限位点。
主控制阀组合件或工作部段18还包括适用于限制相关工作部段的输出压力的限压器阀52。限压器阀52将工作部段18的压力限定至一预定量。根据图1-图6所示的实施例，限压器52由补偿器阀50承载并且与补偿器阀50形成一体。具体参照图6，限压器阀52包括与中心阀芯通道40流体连通的第一限压器流量控制通路72。限压器阀52还包括限压器阀芯76。限压器阀芯76的一端具有暴露于控制腔室或者说负载传感腔室94内的流体压力的关闭径向表面区域，而且限压器阀芯的另一端具有暴露于通道40内的流体压力的打开径向表面区域。如图6所示，限压器阀芯76通过一预定力被偏置到第一位置或者说关闭位置，所述预定力例如为来自限压器控制弹簧80的弹力。限压器阀弹簧保持器79被螺接式地固定到套筒87，使弹簧80作用于压力补偿器阀芯60和限压器阀芯76之间。限压器控制通路72形成于补偿器阀芯60内，并且与位于限压器控制阀芯76内的环形槽77连通。
响应于工作端口（或中间流量通路42）内的流体压力到达一选定最大压力或限定压力，进入通路84，并且沿与限压器弹簧80相反的方向作用于调节器阀芯76的环形打开径向（横截面）表面区域82上的这种压力，使限压器阀芯76如图6所示相对于补偿器提升阀60向上并且克服弹簧80的偏置力而移动。限压器阀芯76包括环形槽77；在限压器阀芯76相对于补偿器阀芯60已经移动了足够距离时，环形槽77通过第二限压器通路88，将第一限压器流量控制通路72内容纳的流体压力连接至位于补偿器阀芯60的一端的腔室94，用于将补偿器阀芯60朝向其关闭位置偏置。在限压器阀芯76的这一状态下，作用于补偿器阀芯60的每一端的流体压力等于（或至少近似地等于）中心阀芯通道40内的流体压力；而且补偿器弹簧62起到关闭补偿器阀芯60的作用，以限制从中心阀芯通道40到中间馈送通路42的流量。以此方式，当中间馈送通路42内的压力达到一预定的或选定的限定压力时，限压器52可以在补偿器阀芯60的暴露于腔室94的端部处，将来自中心阀芯通道40的流体压力提供至腔室94，从而将中间馈送通路42内的压力限制为该限定压力。例如在图6中，限压器弹簧80可以被设为将中间馈送通路42内的流体压力限制为1500psi（103.4巴）。以上述的且在图2和图4-图6中示出的方式，根据本发明第一实施例的整体式的补偿器阀50和限压器阀52利用可变面积孔55和补偿器阀50的流量控制阀表面，以在流路中还提供限压器阀52的截止阀表面。以此方式，作用于表面68和69上的、通常影响压力补偿功能的压力也被用于实现压力限制功能。
对于本领域技术人员显而易见，中间馈送通路42内被限压器阀52所限制的最大压力产生了工作端口32内的最大压力。例如，如果通过中间馈送通路42的流速为零，则通过所连接的工作端口32的流速将为零，而且工作端口32内的压力将等于中间馈送通路42内的压力。如果通过中间馈送通路42的流速大于零，则到工作端口32的流速将等于这一流速。在这一流量状态下，在介于中间馈送通路42和工作端口32之间的阀芯26上会有一个压降。压力调节器阀52就是为了到工作端口32的选定设计流速（此流速应为零）而设计的，这一设计流速将在介于工作端口32和中间馈送通路之间的阀芯26上产生一预定的已知压降。在该压降已知时，中间馈送通路42中被限压器阀52所限制的选定的最大压力在工作端口32中产生对应于该设计流速的最大压力。
以上引用的产品目录第10页示出了典型的、已知的后压力补偿器阀段组件的液压示意管路图。如图3所示，根据本发明的阀段组件18可用于这种所引用类型的液压管路中。
图3所示的阀段组件18和管路的腔室94内的负载传感压力是在单元式阀段组件10的任一工作部段16、18的任一工作端口中的最高工作端口压力。负载传感压力也是被反馈至泵（或者说压力源）20以产生泵输出压力的压力。当在正常工作状态下，工作部段18的补偿器阀50的腔室94内的负载传感压力为单元式阀段组件10的任一工作部段16、18中的最高工作端口压力时，腔室94内的压力是被传送至工作部段16的压力补偿器并被传送至源20的系统负载传感压力。如果限压器阀52如上所述在此状态下致动（打开），并且开始进一步增加腔室94内的压力，因此例如可以指示空载状态，那么腔室94内的这一正在增加的压力可能趋于使从腔室94传送至工作部段16的压力补偿器并传送至源20的负载传感压力也有相应的增加。期望的是，减少或阻止在限压器阀52致动之际这一增加的压力从腔室94传送，因为这种传送会造成来自源20的不必要的压力增加、以及浪费了的能量损失和热量增加。为了减少或阻止由于在该状态下从腔室94传送至源20以及传送至另一阀段16的负载传感压力中的这一可能增量而造成的这种负面效果，负载传感馈送孔（即LSFO，在图3和图6中以附图标记“95”来表示）被规定尺寸并被设置成减少腔室94内的压力增量，并且保持腔室94内的压力与负载传感压力（该负载传感压力从腔室94传送至源20并传送至另一阀段16）之间的合适的压力差关系。腔室94与排放装置之间的压力差大于腔室94与负载传感通路之间的压力差（即，孔95上的压力差）。这些设置条件限制了在这些条件下被传送至源20并被传送至另一阀段16的负载传感压力的增量。更进一步，这使得腔室94内压力的任何增量在开始被传送至负载传感通路时被延时。以此方式，负载传感腔室94设有的协同操作的一个或多个孔提供了一种控制装置；在腔室94通过限制器阀52的打开而被暴露于中心阀芯通道40内的流体压力时，该控制装置限制腔室94内的流体压力向源20以及向阀段16的负载传感传输。
图3中还示出用于限制以上段落中描述的功能的附加选项。如图3所示，腔室94的通气孔可以是对于限压器阀芯位置的定位敏感的可变孔。或者，腔室94的通气孔可被规定尺寸，并且被设置和固定于几个不同孔尺寸之一的条件下。而且，负载传感馈送孔（LSFO）还可以任选地与单向止回阀组合（选项1），或者可以用单向止回阀来替换（选项2），使得流体被允许流入腔室94内而同时被阻止流出腔室94。请注意，当对LSFO使用选项2时，应该使用示出的通气选项以在压力限制功能期间降低腔室94内的压力。
补偿器阀芯60内的排放通路96连通至壳体24内的排放通路97。当补偿器阀芯60处于打开位置或关闭位置时，限压器阀芯76和压力补偿器阀芯60之间的任何泄漏流体都将通过这一通路被排放。以此方式，D2减去D1的差分面积（differential area，面积差）被排空，以防止在该面积内积聚压力，并且防止破坏有助于限压器功能的操作的力平衡。
尽管图中示出并在上面说明的整体式的压力补偿器阀50和限压器阀52是优选的，但是在多个替代性实施例中，被结合在优选实施例中的单元式单件壳体24内、并在以下更完整地描述的一个或多个控制装置可被设置在分开式的外部壳体内，这些分开式的外部壳体由外部流体软管或其它流体压力管线相连，这些外部流体软管或其它流体压力管线连接到包括主流量控制阀在内的壳体。根据这些替代性实施例，可替代上述优选实施例中的整体式的补偿器阀和限压器阀，而使用与补偿器阀50分开的限压器阀52。根据这些替代性实施例，一分开式的限压器阀可以被包括在壳体24中，位于与压力补偿器阀50间隔开的限压器孔内。或者，一分开式的限压器阀可被设置在壳体24的外部和阀段组件10的外部。在这种进一步的替代性方案中，分开式的限压器阀与阀段组件10之间的液流连接可通过合适的流体软管或其它流体连接器装置来建立（假如流体软管或其它流体连接器装置提供了流入和流出限压器的合适流量的话）。在又一个替代性实施例中，可以提供整体式的或分开式的压力补偿器和限压器，其中，分开式的限压器可与工作部段18的每个工作端口32和34相关联。这些替代性实施例未在图中示出，但是对于本领域技术人员来说是显而易见的。
图7-图14示出阀段组件的多个示意图，这些阀段组件具有基本上按照以上描述构造的至少一个工作部段。除了以下标记之外，图7-图14中示出的附图标记与图1-图6中使用附图标记的相同，但是：图7中增加了前缀“1”；图8中增加了前缀“2”；图9中增加了前缀“3”；图10中增加了前缀“4”；图11中增加了前缀“5”；图12中增加了前缀“6”；图13中增加了前缀“7”；图14中增加了前缀“8”。在图7到图14所示实施例中支配限压器阀152、252、352、452、552、652、752和852的力可能与图1-图6所示的限压器阀52的力不同。图3以及图7到图11示出多个工作部段，这些工作部段具有用于相应的限压器阀的内部可调节类型的压力设定值，这些压力设定值可用于可应用的工作部段的两个工作端口A和B。由此，在图7到图11中，被调节至具有限压器阀152、252、352、452和552的工作部段的两个工作端口A和工作端口B压力被控制为相同的最大压力设定值。在图12和图13中，用于工作端口A的压力设定值和用于工作端口B的压力设定值可以被设为彼此不同的水平。在图12和图13中，这些压力设定值也可以通过控制阀组件之外的功能而成为在阀壳体24之外可调节的。在图14中，对于两个工作端口A和B使用单个压力设定值，但在图14中，该压力设定值可以在阀壳体24之外调节。
图15示出图1到图6所示的主控制阀组合件即工作部段18的整体式的压力补偿器阀50和限压器阀52的一替代性实施例。在图15所示的实施例中，示出替代性的整体式的压力补偿器阀950和限压器阀952。阀950、952可用于图1到图6示出的阀段组件10中。除非另外注明，阀950、952只是增加了前缀“9”，而在结构和功能上与阀50、52类似。
具体参照图15，限压器阀952包括限压器流量控制通路972和限压器控制阀芯976，限压器流量控制通路972与中心阀芯通道40流体流通。压力补偿器阀950包括一压力补偿器阀芯960，压力补偿器阀芯960通过阀芯通道940中的流体压力沿打开方向从图15所示的关闭位置被偏置。压力补偿器阀芯960通过负载传感腔室994内的负载传感压力和补偿器弹簧962的力的组合、以已知方式沿相反方向被偏置到其关闭位置。补偿器弹簧962沿关闭方向将其偏置力施加于阀芯960上。腔室994内的负载传感压力为单元式阀段组件10的任一工作端口内的最高工作端口压力。负载传感压力也是被反馈回泵（即压力源）20以产生泵余量压力的压力。如图15所示，限压器控制阀芯976通过一例如像来自限压器控制弹簧980的弹力这样的预定力，而被偏置到第一位置或者说关闭位置。限压器流量控制通路972形成于补偿器阀芯960内，并且与位于限压器控制阀芯976内的外部环形槽连通。响应于工作端口（或中间流量通路）内的流体压力进入通路984并且作用于限压器阀门976的与调节弹簧980相对的一端，限压器阀芯976相对于补偿器阀芯960并且克服调节弹簧980的偏置力而如图15所示向上移动。限压器阀芯976包括一环形槽，当限压器阀芯976已经相对于补偿器阀芯960移动了足够距离（如图15中虚线所示）时，环形槽通过各种其它通路988将通路974内容纳的流体压力连接至位于补偿器阀芯60的一端的腔室994，以便将补偿器阀芯960朝向其关闭位置偏置。在限压器阀芯976的这一状态下，作用于补偿器阀芯60的每一端上的流体压力等于（或至少近似地等于）中心阀芯通道40中作用于补偿器阀芯960的相对端上的流体压力。当这种情况发生时，补偿器弹簧962起作用，从而关闭补偿器阀芯960以限制从中心阀芯通道40至中间馈送通路42的流量。以此方式，当中间馈送通路42内的压力达到一预定压力时，限压器52可以将流体压力从中心阀芯通道40提供至位于补偿器阀芯960的第二端的腔室994，从而将中间馈送通路42内的压力限制为该预定压力。例如在图15中，可以设定限压器弹簧980，以便将中间馈送通路42内的流体压力限制为1500psi。
图16和图17示出图1到图6所示的主控制阀组合件即工作部段18的整体式的压力补偿器阀50和限压器阀52的一替代性实施例。在图16和图17所示的实施例中，示出替代性的整体式的压力补偿器阀1050和限压器阀1052。阀1050和1052可用于图1到图6所示的阀段组件10中。除非另外注明，阀1050和1052在结构和功能上类似于阀50和52，只是增加了前缀“9”。附加补偿器弹簧1098被设置成与补偿器弹簧1052共轴。补偿器弹簧1062以和图1到图6所示类似的方式作用于力传输阀芯1063。附加补偿器弹簧1098作用于塞1066和保持器1079之间，以帮助将补偿器阀1050平衡在图16和图17所示的位置。弹簧1098和1062的共轴组合可被用于在需要较强力的补偿器弹簧和较低的限压器设定值时，帮助保持D2减去D1的限压器差分面积以及小型化的总体设计。弹簧1098和弹簧1062两者都会提供补偿器弹簧功能。图16和图17中的弹簧1098提供了由图6中的弹簧62所提供的阻力的一部分。弹簧1062的减少了的阻力与补偿器阀50和限压器阀芯76的液压式接合相容，并且与处于这一补偿器弹力和限压器设定状态下的限压器力平衡相容。
在描述附图所示的本发明各实施例的过程中，已经描述了多个术语。为方便起见，在此重复这些术语。术语“限制”或“关闭”包括部分地和完全地关闭，术语“打开”包括部分地和完全地打开。术语“主流量控制阀”意指位于流体流路中并响应于输入命令的流体阀。术语“压力补偿器阀”意指位于流体流路中的具有一阀芯并被设置成维持一预定压力差的流体阀，所述阀芯具有在流体流路中的不同位置处暴露于流体压力的横截面区域。术语“限压器阀”意指位于流体流路中的流体阀，该流体阀具有一阀芯并被设置成在该位置处达到设定压力时关闭通过流体流路的流量，所述阀芯具有在流体流路中的至少一个位置处暴露于流体压力的关闭径向（横截面）表面区域。术语“主流量控制阀组合件”意指主流量控制阀及其相关联的流体控件（例如，相关联的压力补偿器阀）。术语“工作部段”意指结合了主流量控制阀组合件的主控制阀和各个其它阀的单元式阀室。术语“阀段组件”意指与其它部段（例如，其它工作部段和/或进口部段或出口部段）相组合的至少一个工作部段。术语“空载”意指这样一种工作状态：其中一工作部段或主流量控制阀组合件设置有来自压力源的流体压力，但实质上没有发生通过主流量控制阀可变孔的流量。术语“压力补偿式工作部段”意指包括压力补偿器阀的工作部段；该压力补偿器阀被设置成独立于进口压力或出口压力，在正常工作的流量状态下维持可变孔上的基本上预定压降。术语“单元式”意指单件式的结构或是多件式的结构；该多件构造被组装成，使得多个构件作为单件来执行功能，而无须外部流体软管或其它外部流体压力管线。术语“整体式”意指两个或更多个功能不同的协同操作的装置，这些装置以没有暴露在外的流体连接件的方式被组装，并且作为整体来使用，使得这些装置中的至少一个装置成为完成另一装置的必要部分。
附图中示出并且在上面详细描述了本发明的当前的各优选实施例。然而，本发明不限于这些具体实施例。本领域技术人员能够理解对本发明的各种改变和修改。对本发明的这些改变和修改可以不背离本发明的原理而做出，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (67)

1.一种整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：
流体流路；
压力补偿器阀和限压器阀，设置在所述流体流路中并将所述流体流路分成上游侧和下游侧；
具有压力补偿器阀表面的压力补偿器阀芯；所述压力补偿器阀表面能够随所述压力补偿器阀芯移动，并且限定所述流体流路中的可变面积流体孔；以及
具有限压器阀表面、限压器通路的限压器阀芯；所述限压器阀表面能够随所述限压器阀芯纵向地移动，以打开和关闭所述限压器通路。
2.如权利要求1所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述限压器通路连接所述流体流路和所述压力补偿器阀芯。
3.如权利要求2所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述流体流路以及所述压力补偿器阀和所述限压器阀被设置在一壳体内。
4.如权利要求3所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述壳体是具有多个阀段的组件的一个阀段，在所述具有多个阀段的组件中，每个所述阀段包括一主流量控制阀和一工作端口，而且每个所述主流量控制阀是方向控制阀。
5.如权利要求4所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述一个阀段的所述壳体包括一负载传感通路。
6.如权利要求5所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述主流量控制阀处在所述一个阀段的所述上游侧中。
7.如权利要求6所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，在所有的所述工作端口内都为最高压力水平的情况下，所述负载传感通路液压式地连接所述补偿器阀芯；所述壳体具有一阀芯腔孔，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯共轴地设置于所述阀芯腔孔中。
8.如权利要求1所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述压力补偿器阀芯具有至少一个径向关闭表面区域；所述至少一个径向关闭表面区域在所述下游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向关闭位置以关闭所述孔；所述压力补偿器阀芯具有至少一个打开径向表面区域；所述至少一个打开径向表面区域在所述上游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向打开位置以打开所述可变的孔；所述限压器通路在所述流体流路中的一位置和至少一个所述压力补偿器阀芯关闭径向表面区域之间形成流体压力连通；而且所述限压器阀芯具有至少一个打开径向表面区域；所述至少一个打开径向表面区域暴露于一限定流体压力，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向它们的打开位置，以在所述限定流体压力达到选定压力水平时打开所述限压器通路。
9.如权利要求8所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述壳体具有一阀芯腔孔，而且所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯共轴地设置在所述阀芯腔孔中。
10.如权利要求9所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述压力补偿器阀芯包括另一阀芯腔孔，而且所述限压器阀芯可滑动地设置在所述另一阀芯腔孔中并由所述压力补偿器阀芯承载。
11.如权利要求8所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：第一偏置装置，作用于所述压力补偿器阀芯上，并且将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面朝向它们的所述关闭位置偏置；以及第二偏置装置，作用于所述限压器阀芯上，并且将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面朝向它们的所述关闭位置偏置。
12.如权利要求11所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述第一偏置装置和所述第二偏置装置设置在所述阀芯腔孔中。
13.如权利要求8所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：
在所述下游侧的一位置处暴露于流体压力的控制腔室；以及
连接至所述控制腔室的负载传感通路。
14.如权利要求13所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中：
至少一个所述压力补偿器径向关闭表面区域暴露于所述控制腔室内的流体压力，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向它们的所述关闭位置，以关闭所述可变孔；而且
至少一个所述限压器径向关闭表面区域暴露于所述控制腔室内的流体压力，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向它们的所述关闭位置，以关闭所述限压器通路。
15.如权利要求14所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述限压器通路在所述控制腔室和所述流体流路中的所述上游侧的一位置之间形成流体压力连通；所述壳体包括中心阀芯通道，所述中心阀芯通道设置在位于所述主控制阀芯与所述整体式压力补偿器阀和限压器阀之间的所述流体流路中。
16.如权利要求15所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中：
所述壳体包括一工作端口和一中间馈送通路，所述中间馈送通路设置在位于所述整体式压力补偿器阀和限压器阀与所述一个阀段的所述工作端口之间的所述流体流路中。
17.如权利要求16所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯设置在打开至所述中心阀芯通道内的阀芯腔孔中，而且所述压力补偿器阀芯的至少一个所述打开径向表面区域和所述限压器阀芯的至少一个所述打开径向表面区域均暴露于所述中心阀芯通道内的流体压力。
18.如权利要求17所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述限压器阀芯的至少一个所述打开径向表面区域暴露于所述中间馈送通路内的流体压力。
19.如权利要求18所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述整体式压力补偿器阀和限压器阀以及所述壳体一起提供了具有至少两个工作阀段的组件内的工作阀段，每一个所述工作阀段具有其自身的所述主流量控制阀和负载传感通路，所述控制腔室暴露于所述工作阀段组件内的最高负载传感压力。
20.如权利要求19所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述压力补偿器阀包括压力补偿器阀弹簧，所述压力补偿器阀弹簧将所述压力补偿器阀芯朝向其所述关闭位置偏置；而且所述限压器阀包括限压器阀弹簧，所述限压器阀弹簧将所述限压器阀芯朝向其所述静止位置偏置。
21.如权利要求20所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述限压器弹簧作用于所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯之间。
22.如权利要求21所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述弹簧中的每一个都设置在所述阀芯腔孔内，而且所述限压器阀弹簧设置在所述压力补偿器阀弹簧和所述压力补偿器阀芯之间。
23.如权利要求22所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：传力阀芯，所述传力阀芯从所述压力补偿器阀弹簧穿过所述限压器阀弹簧延伸至所述限压器阀芯。
24.如权利要求22所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，作用于所述限压器阀芯的至少一个所述打开径向区域上的所述流体压力等于所述中间馈送通路内的流体压力。
25.如权利要求24所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：从所述压力补偿器阀芯腔孔延伸的排放通路，所述限压器阀芯设置于所述压力补偿器阀芯腔孔中。
26.如权利要求25所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述限压器通路包括位于所述限压器阀芯中的轴向通路，所述限压器通路与所述控制腔室流体压力连通；而且，流体控制装置设置在所述控制腔室和所述负载传感通路的中间。
27.如权利要求26所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，其中，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯具有协同操作的径向通路，所述径向通路在所述限压器阀芯处于所述打开位置时将所述中心阀芯通道腔室连接至所述中心通路。
28.如权利要求1-3、8-15、19和26中的任一项所述的整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：连接至所述进口侧的可变流体压力和流量的源；以及连接至所述出口侧的流体容纳装置。
29.一种整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：
压力补偿器阀和限压器阀，设置在所述流体流路中并将所述流体流路分成上游侧和下游侧；
所述壳体内的压力腔室；
具有压力补偿器阀表面的压力补偿器阀芯；所述压力补偿器阀表面能够随所述压力补偿器阀芯移动，并且限定所述流体流路中的可变面积流体孔，所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面能够在打开位置和关闭位置之间纵向地移动，第一偏置装置作用于所述压力补偿器阀芯上并将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面沿一个纵向方向朝向所述关闭位置偏置；
所述压力补偿器阀芯具有径向相对地面对的两个压力补偿器阀芯控制表面区域；所述压力补偿器阀芯控制表面区域中的一个压力补偿器阀芯控制表面区域暴露于所述压力腔室内的流体压力，所述压力腔室液压式地连接至处于所述下游侧的一位置；所述腔室内的流体压力作用于所述一个压力补偿器阀芯控制表面区域上，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向所述关闭位置；所述补偿器阀芯控制表面区域中的另一个补偿器阀芯控制表面区域暴露于所述上游侧的一位置处的流体压力；所述上游侧的一位置处的流体压力作用于所述另一个压力补偿器阀芯控制表面区域上，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向所述打开位置；
所述限压器阀包括在位于所述上游侧的一位置和所述腔室之间形成流体压力连通的限压器通路、具有限压器阀表面的限压器阀芯，所述限压器阀表面设置在所述限压器通路中，所述限压器阀芯和所述限压器阀表面能够在打开位置和关闭位置之间纵向地移动，第二偏置装置作用于所述限压器阀芯上并且沿一个纵向方向将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面朝向其所述关闭位置偏置；
所述限压器阀芯具有径向相对地面对的两个限压器阀芯控制表面区域；所述限压器阀芯控制表面区域中的一个限压器阀芯控制表面区域暴露于所述压力腔室内的流体压力；所述压力腔室内的所述流体压力作用于所述一个限压器阀芯控制表面区域上，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向所述关闭位置；当所述限压器阀芯和所述限压器阀表面处在所述关闭位置时，所述限压器阀表面关闭所述限压器通路；所述限压器控制表面区域中的另一个限压器阀芯控制表面区域在所述上游侧的一位置处暴露于流体压力；所述上游侧的流体压力作用于所述另一个限压器阀芯控制表面区域上，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向所述打开位置，以打开所述限压器通路并增加所述压力腔室内的流体压力；所述压力腔室内的增加后的压力作用于所述一个限压器阀芯控制表面，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面移回所述关闭位置；
所述限压器阀芯和所述限压器阀表面能够朝向所述打开位置移动，以便响应于所述进口侧内的增加后的流体压力作用于所述另一个限压器阀芯控制表面区域，进而打开所述限压器通路以增加所述压力腔室内的压力；所述压力腔室内的所述增加后的压力作用于所述一个压力补偿器阀芯控制表面区域上，以便将所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面推向所述关闭位置；所述压力腔室内的所述增加后的压力作用于所述一个限压器控制表面区域上，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向所述关闭位置，以关闭所述限压器通路并限制所述压力腔室内的流体压力增量。
30.一种整体式压力补偿器阀和限压器阀，包括：
流体流路；
压力补偿器阀和限压器阀，设置在所述流体流路中并将所述流体流路分成上游侧和下游侧；
在所述下游侧一位置处暴露于流体压力的控制腔室；
具有压力补偿器阀表面的压力补偿器阀芯；所述压力补偿器阀表面能够随所述压力补偿器阀芯而移动，并且限定所述流体流路中的可变面积流体孔；所述压力补偿器阀芯和所述压力补偿器阀表面能够在打开位置和关闭位置之间纵向地移动，以打开和关闭所述流体流路中的所述可变面积孔，所述压力补偿器阀芯具有至少一个径向关闭表面区域；所述至少一个径向关闭表面区域暴露于所述控制腔室内的流体压力，以便将所述压力补偿器阀芯和所述补偿器阀表面推向它们的所述关闭位置；所述压力补偿器阀芯具有至少一个打开径向表面区域；所述至少一个打开径向表面区域在所述上游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将所述压力补偿器阀芯和所述补偿器阀表面推向它们的所述打开位置；
具有限压器阀表面、限压器通路的限压器阀芯；所述限压器通路在所述上游侧的一位置和所述控制腔室之间形成流体压力连通；所述限压器阀表面能够随所述限压器阀芯纵向地移动，以打开和关闭所述限压器通路；所述限压器阀芯具有至少一个打开径向表面区域；所述至少一个打开径向表面区域在所述下游侧的一位置处暴露于流体压力，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向它们的所述打开位置；所述限压器阀芯具有至少一个关闭径向表面区域，所述至少一个关闭径向表面区域暴露于所述控制腔室内的流体压力，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向它们的所述关闭位置；
所述下游侧位置处的所述流体压力作用于至少一个所述限压器阀芯打开径向表面区域，以便将所述限压器阀芯和所述限压器阀表面推向它们的所述打开位置，以在所述上游通路位置处的所述流体压力达到一限定压力时，打开所述限压器通路并增加所述控制腔室内的流体压力；
连接至所述控制腔室的反馈通路；以及
设置在所述控制腔室和所述负载传感通路中间的流量控制装置。
31.一种阀组合件，包括：
流体进口通路；
流体出口通路；
在所述流体进口通路和所述流体出口通路之间延伸的流体流路；
位于所述流体流路中的主流量控制阀；
位于所述流体流路中的压力补偿器阀；
位于所述流体流路中的限压器阀；
所述主流量控制阀包括多个协同操作的主流量控制阀表面，所述主流量控制阀表面限定了所述流体流路中的可变面积主流量控制阀通路；
所述压力补偿器阀包括多个协同操作的压力补偿器阀表面，所述压力补偿器阀表面限定了所述流体流路中的可变面积压力补偿器通路并且具有关闭位置和打开位置，压力补偿器阀芯具有所述压力补偿器阀表面之一，所述压力补偿器阀芯具有相对地面对的两个横截面表面区域；所述两个横截面表面区域在所述流体流路中的不同位置处暴露于流体压力，以引起所述压力补偿器阀芯移动；
所述限压器阀包括能够响应于一预定压力水平而在第一位置和第二位置间移动的限压器阀芯，所述流体流路响应于所述限压器阀芯从所述第一位置移动至所述第二位置而被关闭。
32.如权利要求31所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀包括一阀芯；所述阀芯具有在流体流路中的不同位置处暴露于流体压力的多个横截面区域，并且被设置成维持这些位置间的预定压力差。
33.如权利要求31所述的阀组合件，其中，所述限压器阀包括一限压器阀芯；所述限压器阀芯具有在流体流路中的至少一个位置处暴露于流体压力的横截面区域，并且被设置成在静止位置和致动位置之间移动；而且所述限压器阀芯用于在所述流体路径中达到一设定压力时关闭通过所述流体流路的流量。
34.如权利要求31所述的阀组合件，其中，所述主流量控制阀是方向控制阀。
35.如权利要求31所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀处在所述流体流路中的所述主流量控制阀的下游。
36.如权利要求35所述的阀组合件，其中，所述限压器阀处在所述流体流路中的所述主流量控制阀的下游。
37.如权利要求36所述的阀组合件，其中，所述主控制阀以及所述压力补偿器阀和所述限压器阀设置在单元式壳体中。
38.如权利要求37所述的阀组合件，其中，所述单元式壳体包括负载传感通路。
39.如权利要求38所述的阀组合件，其中，所述单元式壳体是阀段组件的一阀段；在所述阀段组件中，每个所述阀段包括一主流量控制阀和一压力补偿阀，而且一流量控制装置设置在所述控制腔室和所述负载传感通路中间。
40.如权利要求31或39所述的阀组合件，其中，所述限压器阀与所述压力补偿器阀形成一体。
41.如权利要求40所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯在所述单元式壳体内彼此相邻。
42.如权利要求41所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀包括一负载传感腔室，所述压力补偿器横截面区域之一暴露于所述负载传感腔室内的流体压力。
43.如权利要求42所述的阀组合件，其中，处在所述致动位置的所述限压器阀芯，在所述限压器阀的所述流体流路的上游的流体压力和所述负载传感腔室的流体压力之间形成流体压力连通。
44.如权利要求43所述的阀组合件，其中，所述限压器阀芯还具有暴露于所述负载传感腔室内的压力的横截面区域，由此，所述压力补偿器腔室内的压力增量将所述限压器阀芯从所述致动位置推开并推向所述静止位置。
45.如权利要求31所述的阀组合件，其中：
所述主控制阀以及所述压力补偿器阀和所述限压器阀设置在一单元式壳体内，所述单元式壳体包括负载传感通路；
所述主流量控制阀是方向控制阀；
所述压力补偿器阀处在所述流体流路中的所述主流量控制阀的下游，并且包括能够在打开位置和关闭位置之间移动的阀芯；所述阀芯具有相对地面对的两个横截面区域，所述两个横截面区域在所述流体流路中的不同位置处暴露于流体压力并且被设置成维持一预定压力差；
所述限压器阀处在所述流体流路中的所述主流量控制阀的下游，并且与所述压力补偿器阀形成一体，所述限压器阀包括一限压器阀芯，所述限压器阀芯具有在所述流体流路中的至少一个位置处暴露于流体压力的横截面区域；
所述压力补偿器阀包括连接至所述负载传感通路的负载传感腔室，所述压力补偿器横截面区域之一暴露于所述负载传感腔室中的流体压力；
所述限压器阀能够在静止位置和致动位置之间移动；处在所述致动位置的所述限压器阀芯，在位于所述限压器阀的所述流体流路的上游的流体压力和所述负载传感腔室之间形成流体压力连通，以便增加作用于所述压力补偿器阀芯横截面区域之一上的流体压力，以当所述流体路径内达到一设定压力时、将所述压力补偿器阀芯推向其关闭位置；
所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯在所述单元式壳体内彼此相邻；
所述限压器阀芯还具有暴露于所述负载传感腔室内的压力的横截面区域，由此，因所述限压器阀芯向其所述致动位置的移动而造成的所述负载传感腔室内的压力增量将所述限压器阀芯从所述致动位置推开并推向所述静止位置，以便缓和所述负载传感腔室内流体压力的增量；而且
一流量控制装置设置在所述控制腔室和所述负载传感通路中间。
46.如权利要求45所述的阀组合件，其中，所述壳体具有一阀芯腔孔，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯设置在所述阀芯腔孔中。
47.如权利要求46所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀芯包括另一阀芯腔孔，而且所述限压器阀芯可滑动地设置于所述另一阀芯腔孔中并且由所述压力补偿器阀芯承载。
48.如权利要求47所述的阀组合件，其中：
所述壳体包括一主控制阀腔孔，所述主控制阀包括可滑动地设置于所述主控制阀腔孔中的主方向控制阀芯，而且所述进口通路液压式地连接至所述主控制阀腔孔；
所述壳体包括中心阀芯通道，所述中心阀芯通道设置在位于所述主方向控制阀芯与所述整体式压力补偿器阀和限压器阀之间的所述流体流路中；
所述壳体包括中间馈送通路，所述中间馈送通路设置在位于所述整体式压力补偿器阀与限压器阀之间的所述流体流路中；
所述壳体包括负载传感通路，所述负载传感通路将负载传感压力连接至所述负载传感腔室。
49.如权利要求48所述的阀组合件，其中，所述整体式压力补偿器阀和限压器阀可滑动地设置在所述中心阀芯通道中，而且所述压力补偿器阀芯的所述横截面区域之一暴露于所述中心阀芯通道内的流体压力。
50.如权利要求49所述的阀组合件，其中，所述限压器阀芯的所述横截面区域暴露于所述中间馈送通路中的流体压力。
51.如权利要求50所述的阀组合件，其中，所述阀组合件是具有至少两个工作阀段的组件内的一工作阀段，所述工作阀段中的每个工作阀段具有其自身的所述主流量控制阀和负载传感通路，所述负载传感腔室暴露于所述工作阀段组件内的最高负载传感压力。
52.如权利要求51所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀包括压力补偿器阀弹簧，所述压力补偿器阀弹簧将所述压力补偿器阀芯朝向其所述关闭位置偏置；而且所述限压器阀包括限压器阀弹簧，所述限压器阀弹簧将所述限压器阀芯朝向其所述静止位置偏置。
53.如权利要求52所述的阀组合件，其中，所述限压器弹簧作用于所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯之间。
54.如权利要求53所述的阀组合件，其中，所述弹簧中的每一个设置在所述阀芯腔孔中，而且所述限压器阀弹簧设置在所述压力补偿器阀弹簧和所述压力补偿器阀芯之间。
55.如权利要求54所述的阀组合件，包括：传力阀芯，所述传力阀芯从所述压力补偿器阀弹簧穿过所述限压器阀弹簧延伸至所述限压器阀芯。
56.如权利要求55所述的阀组合件，其中，作用于所述限压器阀芯的所述横截面区域上的流体压力是所述中间馈送通路内的流体压力。
57.如权利要求56所述的阀组合件，包括：从所述压力补偿器阀芯腔孔延伸的排放通路，所述限压器阀芯设置于所述压力补偿器阀芯腔孔中。
58.如权利要求57所述的阀组合件，其中，所述限压器阀芯包括一中心通路。
59.如权利要求58所述的阀组合件，其中，所述压力补偿器阀芯和所述限压器阀芯具有协同操作的径向通路；所述径向通路在所述限压器阀芯处于所述致动位置时，将所述中心阀芯通道腔室连接至所述中心通路。
60.如权利要求59所述的阀组合件，其中，所述中心通路与所述负载传感通路流体压力连通。
61.如前述权利要求45和60中任一项所述的阀组合件，包括：设置在所述控制腔室和所述负载传感通路中间的第一孔，以及设置在所述控制腔室和排放通路中间的第二孔。
62.一种负载传感流体系统，包括：
具有输出控制器的流体压力的可变输出源；
流体压力容纳装置；
连接在所述源和所述装置中间并且具有一壳体、所述壳体内的流体流路的阀；所述阀包括在所述壳体内设置在所述流体流路中的多个协同操作的阀构件，并且将所述流体流路分成上游侧和下游侧；
位于所述壳体中的负载传感腔室，所述壳体内的一负载传感通路连接至所述下游侧并连接至所述控制器；
限压器阀，所述限压器阀响应于所述下游侧内的最大设定流体压力水平来限制从所述上游侧到所述下游侧的流体流量；以及
位于所述负载传感腔室和所述负载传感通路中间的流体控制装置。
63.一种用于阀组件的工作部段，包括：
阀体，具有进口核心部、阀芯通道和至少一个工作端口；
阀芯，所述阀芯通过所述阀体的至少一部分延伸，并且能够相对于所述阀体移动以控制从所述进口核心部到所述阀芯通道的流体流量；
补偿器阀，将所述阀芯通道和所述至少一个工作端口分开；所述补偿器阀被偏置到关闭位置以及被打开，以便调节所述阀芯通道和所述至少一个工作端口之间的流量；以及
限压器，用于将提供给所述工作端口的压力限制为一预定值，所述限压器能够操作以在所述工作端口压力达到所述预定值时将所述补偿器阀朝向所述关闭位置移动。
64.如权利要求63所述的工作部段，其中，负载传感压力和补偿器弹簧起到将所述补偿器阀朝向所述关闭位置偏置的作用；所述阀芯通道内的压力将所述补偿器阀移向所述打开位置；响应于所述工作端口压力达到所述预定压力，所述限压器将起到将所述补偿器阀朝向所述关闭位置偏置的作用的流体压力增加至近似地等于所述阀芯通道内的流体压力的数值。
65.如权利要求63所述的工作部段，其中，所述限压器被集成到所述补偿器阀内。
66.如权利要求65所述的工作部段，其中，所述补偿器阀包括一阀芯，所述限压器包括一限压器阀芯，所述限压器阀芯位于所述补偿器内并且能够响应于所述工作端口内的压力而相对于所述补偿器阀芯移动。
67.如权利要求66所述的工作部段，其中，所述补偿器阀芯包括多个流体通路，当所述工作端口内的流体压力达到预定水平时，所述限压器阀芯连接流体通路以便将流体压力从阀芯通道引导至所述补偿器阀芯的相对端。
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