CN103452939A - 流体静力的阀装置和具有所述阀装置的流体静力的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体静力的阀装置和一种具有这种阀装置的控制装置，所述阀装置用于为至少一个流体静力的负载供给压力介质，所述阀装置具有输入阀，所述输入阀具有带有阀座的计量孔口，通过所述计量孔口能够基本上无泄漏地闭锁输入通道与泵通道的连接部。此外，所述阀装置还具有负荷信号通道，所述负荷信号通道能够以所述负载的、尤其在输入通道中量取的负荷压力加载。在此，所述负荷信号通道在计量孔口关闭时通过中心阀基本上相对于所述输入通道无泄漏地闭锁，并且能够通过相同的中心阀与回流通道或者与泵通道连接。

Description

流体静力的阀装置和具有所述阀装置的流体静力的控制装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的流体静力的阀装置和一种按权利要求15的、具有这种阀装置的流体静力的控制装置。

背景技术

在移动的做功机械中、例如液压挖掘机（Hydraulikbagger）、拖拉机、挖掘装载机（Baggerlader）或叉式叠摞机（Gabelstapler）中由初级换能器、例如柴油发动机转换的功率通过液压的驱动单元和控制单元传递到做功设备的各个液压的直线的或旋转的负载。在此由柴油发动机起动的泵输送压力介质体积流到阀块，它将油分配到液压的负载。

为了尤其在移动的做功机械中根据负荷压力供给压力介质，使用所谓的负荷感应式控制器（LS：Load-Sensing Steuerung），其中负载的最大负荷压力传递给调整泵并且这样调节调整泵，在泵管路或者泵通道中施加以给定的压差位于负荷压力以上的泵压力。

在此可以对负荷感应式控制器的计量孔口附设独立保压阀（Individualdruckwaage），它们也在各负荷压力更低的液压负载的计量孔口上保持恒定的压力差，由此实现根据负荷压力触发各个负载。

在通常以LS控制器表示的控制装置中，独立保压阀逆着各计量孔口设置，并且在泵管路与计量孔口之间这样节流压力介质体积流，使得计量孔口前面的压力与泵压力无关地只还以确定的压力差位于独立的负荷压力以上。在这里在分支供给时负荷压力最高的负载变得更缓慢，因为在其计量孔口前面的泵压力下降并由此这个计量孔口上的压力差变得更小。在所谓的LUDV控制器（负荷压力无关的通流分布）中独立保压阀顺着计量孔口设置并且在计量孔口与负载之间这样强烈地节流流体流，使压力在所有的计量孔口后面是相同的，最好等于最高的负荷压力，或者略高于这个压力。在这里在分支供给时顺着计量孔口的压力不变型方案。在所有计量孔口前面以相同的方式施加泵压力，由此在所有的计量孔口上压力差以相同的方式变型方案，如果在分支供给时泵压力变得更小并且在计量孔口之间的流体分布保持不变，因此所有负载的速度相同比例地降低。

在按照现有技术的阀中输入的计量孔口经常在阀盘的控制棱边上构成，由此经常在这些控制棱边上实现负荷压力信号。在此主要是在输入通道中在没有附加闭锁阀的换向阀中附加地在这些控制棱边上产生从输入通道到负荷信号通道的泄漏。其缺陷是，在相应更大的泄漏时负载可能不可靠地下降并且由于泄漏在负荷信号通道中存在传递的负荷压力失真的隐患，或者也在未操纵输入阀时LS压力在负荷信号通道中可能不可靠地升高，它可能导致泵压力不允许地升高。

由专利文献US 5,878,647已知一种LUDV结构的控制装置，在其中分别在中心阀结构中安装两个电磁操纵的输入阀和回流阀。通过主控制活塞的中心阀装置实现：输入通道无泄漏地相对于泵通道密封，只要对负载不提供压力介质体积流。在此，为了避免从输入通道到负荷信号通道的泄漏和与此相关的负荷压力失真，该控制装置具有附加的止回阀，其阀体构造为套筒，在其端部区段上构成大周长的阀座。

这种技术方案的缺陷在于，与止回阀（Rückschlagventil）的结构方式相关的、用于使负荷信号通道相对于负载通道闭锁的较高的安装技术费用和装置技术费用。此外不利的是，尽管投入较高的装置技术费用，止回阀也在功能上受到限制。

发明内容

相对地本发明的目的在于，实现一种流体静力的阀装置，其具有用于使输入通道（Zulaufkanal）相对于负荷信号通道（Lastmeldekanal）无泄漏地闭锁的阀，所述阀装置具有更大的功能范围。本发明的目的还在于，实现一种具有这种阀装置的流体静力的控制装置。

该目的通过具有权利要求1的特征的流体静力的阀装置，以及通过具有权利要求15的特征的、具有这种阀装置的控制装置得以实现。

所述流体静力的阀装置的有利的改进方案在权利要求2至14中进行描述。

一种流体静力的阀装置，其用于为至少一个流体静力的负载供给压力介质，所述阀装置具有主阀（Hauptsitzventil）或者说输入阀（Zulaufventil），所述输入阀具有带有阀座的计量孔口。在此，通过所述计量孔口能够基本上无泄漏地闭锁输入通道或者说负载通道与泵通道的连接。此外，所述阀装置还具有负荷信号通道，所述负荷信号通道能够以所述负载的、尤其在输入通道中量取的负荷压力加载。此外，所述阀装置还具有中心阀，通过所述中心阀所述负荷信号通道根据本发明在计量孔口关闭时基本上相对于所述输入通道无泄漏地闭锁，并且此外能够与回流通道、尤其是储箱或者与所述泵通道连接、尤其是已连接。

因此与现有技术相比，使输入通道无泄漏地相对于负荷信号通道闭锁的中心阀的功能范围扩大了，通过它不仅实现上述的无泄漏的闭锁，而且还使负荷信号通道与泵通道和回流通道连接。因此所述中心阀在功能上比现有技术更灵活地构成。换言之，它承担其它功能，由此它能够，降低用于流体静力的阀装置的总体费用。与此相关可以省去常见的按照现有技术的止回阀，这一方面提供结构空间的优点，另一方面提供成本的优点。附加地存在可能性，在使用中心阀作为输入阀时实现负荷信号通道的可断开地卸载，这通过按照现有技术的已知结构是不可能的。

在本发明的第一变型方案中，直接控制所述输入阀并且所述输入阀具有构成所述计量孔口的主阀体。在本发明的另一种变型方案中，预控制所述输入阀并且所述输入阀具有构成所述计量孔口的主阀体和用于预控制主阀体的导引阀体（Pilotventilkörper）。借助导引阀体进行预控制具有以下优点：为了触发主阀体或者说计量孔口无需高的操纵力。这尤其在输入通道中使用高负荷压力时并且首先在主阀体上期待高流动力时是有利的。

在一种优选的并且特别有利的改进方案中，所述中心阀使输入通道相对于负荷信号通道几乎无泄漏地密封，所述中心阀构造为可逆的转换阀，所述转换阀具有与所述负荷信号通道连接的负荷信号出口、与所述输入通道连接的负载入口和与所述泵通道或与所述回流通道连接的控制入口。在此，可逆的转换阀是装置技术上特别简单地构造的阀，其用于使输入通道基本上无泄漏地相对于负荷信号通道闭锁并且此外与回流通道或者说与泵通道连接。相对于现有技术的止回阀，其特别小并且特别简单地构造并且提供大的成本优势。

所述流体静力的阀装置的优选和有利的改进方案具有换向阀，它具有与泵通道连接的泵接头、与回流通道连接的回流接头和与可逆的转换阀的控制入口连接的控制接头。所述换向阀优选具有可操纵的加载位置，通过它所述可逆转换阀的控制入口与泵通道连接并且与回流通道断开。所述换向阀还优选具有卸载基本位置，通过它所述可逆转换阀的控制入口与泵通道断开并且与回流通道连接。因此在卸载基本位置，即在不操纵换向阀时，所述中心阀或转换阀的控制入口通过换向阀与回流通道连接，并且只要负荷信号通道相对于输入通道闭锁，即，在封闭的计量孔口的情况下，所述负荷信号通道向着回流或向着储箱卸载。在负荷信号通道中产生的泄漏可能由此导致不提高传递的负载负荷压力。所述换向阀优选电磁地或通过控制压力操纵。

为了可以以装置技术上特别简单的方式定义换向阀和输入阀的控制顺序，所述换向阀的一阀体在本发明的优选改进方案中具有与输入阀的主阀体或与输入阀的导引阀体尤其机械的耦合。由于这个耦合在操纵换向阀的阀体到其卸载位置时，一方面实现控制中心阀控制入口与泵通道的连接并且同时使负荷信号通道相对于回流或储箱闭锁。另一方面通过操纵换向阀控制计量孔口的开孔横截面。后述的控制或者间接地通过耦合的导引阀体实现，或者直接通过耦合的输入阀主阀体实现。在直接控制输入阀的情况下，在其主阀体与换向阀阀体之间的机械耦合优选弹性地、特别优选通过弹簧构成，由此在还关闭的且不压力补偿的主阀体中不存在主阀体与换向阀阀体之间的直接接触。通过这种方式使沿闭合方向作用于主阀体上的、高压力不抵制加载接通位置的操纵并且操纵力可以保持较小。在预控制输入阀的情况下在其导引阀体与换向阀阀体之间的机械耦合优选是刚性的，但是由于上述的原因也可以选择通过弹性的耦合、优选通过使用弹簧构成。在此弹簧优选具有弹性行程，它至少对应于从卸载位置直到泵通道与控制通道压力介质连接的位置的调整行程。在此刚性的耦合例如可以通过两个阀体的一体性构成。但是由于加工和装配技术的原因优选多体性。对于电磁操纵备选地可以通过控制压力操纵换向阀。

特别优选在打开的计量孔口和比泵压力更高的负荷时使负荷信号通道相对于输入通道闭锁并且与泵通道连接。

所述转换阀优选这样构成，使所述负载入口具有第一阀座和第一密封元件，它可以以负载的负荷压力、例如取决于负载的压力沿闭合方向加载。在这个改进方案中所述控制入口具有第二阀座和第二密封元件，它以泵通道中的压力、例如取决于泵通道的压力或者以回流通道中的压力、例如取决于回流通道的压力沿闭合方向加载。所述阀座优选分别通过圆锥阀座或球形阀座或盘式阀座构成。

所述可逆转换阀的负荷信号通道优选通到两个阀座之间的压力腔。在此两个阀座的关闭方向是这样的，使密封元件通过有效的高压在对置的入口上并且通过其密封元件的现有耦合从其阀座上抬起或者沿打开方向上加载。

特别优选两个密封元件通过设置在其间的耦合元件耦合或者连接。所述耦合元件例如可以是柱形销子，具有尤其圆形或多角形、尤其六角形横截面。由于这个耦合使那个沿关闭方向作用于一个密封元件上的力直接传递到另一密封元件上，在其打开方向上。

所述阀装置的特别紧凑的改进方案是，所述中心阀具有基本柱形的壳体，它安装或挤压或旋入到阀装置的另一壳体部件中、尤其控制程序段中或者输入阀的控制盘或壳体中。在装置技术上特别简单地是，所述可逆转换阀的壳体相对于壳体部件密封，如果通过可逆转换阀的一个入口（负载入口或控制入口）和壳体部件构成密封座、尤其密封棱边。在此备选或补充地优选径向在中心阀的壳体与壳体部件之间设置至少一个密封环、尤其O形环。

为了也密封可逆转换阀的两个入口的另一入口，在所述阀装置的优选改进方案中在这个另一入口的部位通过这个另一入口和旋入到壳体部件中的锁紧螺栓构成密封座、尤其密封棱边。通过这种方式使中心阀或转换阀的壳体通过锁紧螺栓在壳体部件中以装置技术上简单的方式轴向固定，同时密封。对此附加地还在锁紧螺栓与壳体部件之间构成密封座。这个密封座优选径向圆周地在锁紧螺栓上构成。为了保证密封元件的良好装配性，在各入口与配属于它的密封元件之间、尤其通过径向穿过转换阀壳体的保险元件、尤其是销子或开口销设置或构成一轴向止挡。为了对于相应的阀体给出行程实现通过各开孔横截面流动的压力介质容积流的自由配量，在本发明的优选实施例中，所述主阀体和/或导引阀体、尤其在从泵通道到输入通道的压力介质流动路径中具有微调几何形状、尤其至少一个微调缺口。

按照本发明的控制装置具有上述的阀装置并且还具有流体静力的泵，通过它根据负荷压力以压力介质供给至少一个负载。为此该控制装置优选具有至少一个前置或后置于输入阀的独立保压阀，并且据此以上述的方式由LS或LUDV系统构成。在这两种情况下优选可调整地构成泵并且所述控制装置优选具有一输送流调节器，它一方面以泵压力且另一方面以负荷压力和调节弹簧的压力当量加载。代替这两种变型方案，所述控制装置具有恒定泵和沿打开方向以负荷压力加载的旁通阀。

附图说明

下面借助于七个附图详细解释按照本发明的控制装置的实施例和按照本发明的阀装置的四个实施例，以及借助于两个附图详细解释在控制装置或阀装置中使用的转换阀的两个实施例。附图示出：

图1是流体静力的控制装置的第一实施例的非常简化的线路图；

图2是阀装置的在按照图1的控制装置中使用的第一实施例的一般线路图；

图3是按照图2的阀装置的纵剖面图；

图4是按照图2和图3的阀装置的细节线路图；

图5是阀装置的第二实施例的纵剖面图；

图6是按照图5的阀装置的细节线路图；

图7是阀装置的第三实施例的纵剖面图；

图8是阀装置的第四实施例的纵剖面图；

图9是转换阀的第一实施例的纵剖面图；并且

图10是转换阀的第二实施例的纵剖面图。

具体实施方式

通过在下面解释的控制装置和阀装置，如此进行在配属于输入阀的流体静力的负载的独立负荷信号通道中的负荷传递，从而在不操纵输入阀时能够实现负荷通道或输入通道相对于负荷信号通道的无泄漏地密封。此外给出，在不操纵相应的输入阀时负荷信号通道向着回流卸载，并且在操纵输入阀时取消这个卸载。在此输入阀作为可比例调整的中心阀设置在负载的输入中。

为了清楚起见，图1示出了流体静力的控制装置1的实施例的非常简化的线路图。它用于压力介质供给移动式做功机械、例如液压挖掘机、拖拉机、挖掘装载机或叉式叠摞机或类似设备的多个负载。负载2、4在这里例如是差速缸通过控制程序段5实现，它具有两个阀盘或换向阀区6、8，其中每个阀盘附设一负载2、4。每个换向阀区6,8具有两个工作接头A,B，它们通过下面描述的阀装置与控制程序段5的接头P、T和LS连接。

控制装置1具有泵，在所示情况下是调整泵10，其压力接头通过压力管路12与控制程序段5的压力接头P连接。与在这里所示的和其它下面的实施例不同，代替调整泵也可以使用具有旁通阀的恒定泵。在所示的实施例中调整泵10例如由轴向柱塞泵构成，其摆动角可以通过调节缸14调整。调节缸14的控制通过输送流调节器16实现。在所示的实施例中摆动角通过复位机构18在最大摆动角方向上以压力管路12的压力加载并且与这个摆动角相反地以弹簧力加载，而调节缸14为了减小摆动角与复位机构18的力相反地调整。输送流调节器16通过调节簧20的力和负荷信号管路22中的控制压力在调节缸14的卸载方向上预紧，其中控制从通到调节缸14的调整室的调节管路24到储箱T的控制油连接。在负荷信号管路22中施加控制负载2、4的最高负荷压力，它在控制程序段5的LS接头上量取。控制程序段5的储箱接头T通过储箱管路26与储箱T连接。

与调节簧20的力和最高负荷压力相反在输送流调节器16的阀盘上作用泵压力，它在压力管路12上量取。这个泵压力也施加在输送流调节器16的压力接头P上。在控制调整泵10时泵容积流和相关的泵压力在压力管路12中这样长时间地增加，直到在输送流调节器16的端面上建立一方面来自泵压力的压力与另一方面来自负荷压力最高的负载的回流压力的力平衡。因此泵压力以由调节弹簧20的弹簧力给定的压差高于最高负荷压力。这种泵调节的基本功能由现有技术例如由文献EP 2 171 285 B1所公知，因此无需详细解释。

每个阀盘6、8通过负载接头A、B、压力接头P、储箱接头T和负荷信号接头LS构成，其中后几个接头P、T和LS处于与各相邻的阀盘8、6的压力介质连接。

在下面描述的阀盘6、8中对每个负载接头A,B附设计量孔口28、30以及下降制动阀32、34。为了负荷平衡对计量孔口28、30附设至少一个独立保压阀36，通过它可以使各计量孔口28、30上的压力降保持恒定。在图1所示的技术方案中阀盘6、8由LS系统构成，其中唯一的独立保压阀36配属于两个计量孔口28、30。弹簧预紧的独立保压阀36的入口接头通过压力通道38连接在阀盘6、8的压力接头P上。独立保压阀36的出口通过分支的泵通道40分别与两个计量孔口28、30的压力接头P连接。独立保压阀36沿闭合方向由逆着计量孔口28、30的压力加载并且沿打开方向上由所连接的负载2、4的各自的负荷压力加载，它通过LS通道42量取。这个通道导引到转换阀44的入口，在其另一入口上施加另一负载2、4的最高负荷压力。在此对于其它流体静力的负载的情况最高负荷压力通过换向阀级联量取。转换阀44的出口连接在阀块5的LS接头上，由此将所有负荷压力的最高压力传递到上述的输送流调节器16。

两个结构相同的计量孔口28、30分别由电控的、可比例调整的中心阀构成，其工作接头A、B通过通道与阀盘6、8的工作接头A、B连接。在下面的通过具有孔口28、30的流体静力的阀装置29、31的输入体积流控制的描述中假设，负载接头A位于输入，负载接头B位于排出。对应于这个假设导引到负载接头A的通道称为输入通道46，导引到负载接头B的通道称为排出通道48。两个输入阀29、31的端面在开始打开计量孔口28、30的节流横截面时是压力平衡的。

通过比例磁铁50、52通电计量孔口28、30可以从所示的闭锁位置沿打开方向上调整，在该位置无泄漏地闭锁从负载2、4在独立保压阀36方向上的排流，其中开孔横截面取决于比例磁铁50、52的电流。逆着各计量孔口28、30的压力在计量孔口28,30的LS接头上量取。这个压力施加在另一转换阀54的入口上，其出口与上述的LS通道42连接。在计量孔口28的LS接头上的负荷压力也通过负荷量取通道56传递到接头B和相关地设置在排出中的下降制动阀34的信号压力腔。以相应的方式在另一计量孔口30的LS接头上的负荷压力通过负荷量取通道58与输入端的下降制动阀32的信号压力腔连接。相应地通过转换阀54也使下降制动阀32,34的两个信号压力腔相互断开。为了详细地描述并且为了公开关于下降制动阀32、34的功能性请参阅官方的申请号为DE 10 2012203386.6的申请，因此对此无需详细解释。

在所示的实施例中未示出限压阀，通过它们限制输入通道和排出通道中的压力。在超过在这些限压阀上调整的最高压力时，它们打开到与储箱接头T连接的卸载通道的压力介质连接。

借助于图2实现两个一致的、具有计量孔口20、30的阀装置29、31的详细描述。图2以不同的细节图示出阀装置29的一般线路图。在图2右侧示出按照图1的控制装置1用于自由剖视的阀装置29的非常简化的线路标记。示出与输入通道46连接的负载接头A、与泵通道40连接的泵接头P、与储箱连接的储箱接头T和与按照图1的LS通道42连接的负荷信号接头LS。计量孔口28可以比例地调整并且以座结构方式构成。在闭锁位置（a）输入通道46无泄漏地相对于泵通道40闭锁并且负荷信号通道60向着储箱卸载，由此在负荷信号通道60中可能产生的泄漏不导致在负荷信号通道60中的错误压力升高。阀装置29具有输入位置（b），其中泵通道40通过孔口28与输入通道46连接。顺着计量孔口28量取施加在输入通道46中的负荷压力并且转移到负荷信号通道60上。阀装置29具有通过弹簧62预紧的闭锁位置（a）。为了接通闭锁位置（a）到输入位置（b）阀装置具有比例磁铁50。

在图2左侧示出阀装置29的更精确的细节线路图，通过它下面解释阀装置29或31的按照本发明的工作原理。阀装置29示出一技术方案，具有可比例调整的主阀座或输入阀64，用于压力介质供给负载的输入，其中负荷信号通道60在输入阀29的不操纵状态无泄漏地相对于输入通道46密封。此外该技术方案示出负荷信号通道60向着储箱在不操纵输入阀29时的卸载并且在操纵输入阀29时取消这个卸载。

按照图2左侧输入阀29具有主阀座64、换向阀66和可逆的转换阀68，它以座结构方式或由中心阀构成。主中心阀64通过弹簧预紧的闭锁位置（a）使输入通道46无泄漏地相对于泵通道40闭锁并且可以通过比例磁铁50调整到输入位置（b）。通过转换阀68可以根据施加在负载入口V和转换阀68的控制接通S上的压力选择更低的压力并且传递到负荷信号通道60。在此可逆的转换阀68使负载入口V无泄漏地相对于负荷信号通道60并相对于控制通道70闭锁。主中心阀64与换向阀66机械耦合。换向阀66由4/3换向阀构成并且在其所示的初始位置在关闭主中心阀64时使控制通道70与回流通道72连接，它在所示的实施例中向着储箱卸载。如果在输入通道46中的负荷压力大于在控制通道70中的回流压力，转换阀68的密封元件74、76保留在所示的位置并且负荷信号通道60向着回流通道72卸载。因此可以排出在负荷信号通道60中产生的泄漏并且在负荷信号通道60中不存在不期望的压力升高。按照图2左侧清楚地看出，换向阀66的阀体78机械刚性地与主中心阀64的主阀体80耦合。因此在操纵比例磁铁50时换向阀66与主中心阀64一起改变其位置并且使控制通道70与泵通道40连接。因此在这个第一控制状态期间由于在控制通道70与负荷信号通道60之间打开的连接使负荷信号通道直接与泵通道40连接。由此产生的在泵的输送流调节器上的短路（参见图1中的附图标记16和10）在LS和LUDV系统中负责加大泵的吸入容积，因为通过主中心阀64还关闭的开孔横截面此时不会降低压力。因此泵的输送流调节器处于止挡。如果泵压力达到在输入通道46中量取的负荷压力值，则密封元件74、76在可逆转换阀68中转换并且传递在负荷信号通道60中现在较低的负荷压力。适用于所有所示的和下面的实施例，优选这样调整控制顺序，在主中心阀64通过其计量孔口28可以释放泵通道40与输入通道46之间的开孔横截面之前，换向阀66首先使控制通道70与泵通道40连接。

图3以纵剖面图示出按照图1和2的阀装置29，它与这些图的阀装置31构造相同地构成。阀装置29集成输入阀或主中心阀64、可逆转换阀68和换向阀66。在此阀装置29安装在流体静力的控制装置1的按照图1的阀盘6中，并且具有阀壳82。在图3左侧的阀壳82中轴向移动地容纳主阀体84。阀装置29还具有在主阀体84的轴向孔中轴向移动容纳的预控制或导引阀体86。阀盘6具有泵通道40、输入通道46、负荷信号通道60和回流通道72。在阀装置29的阀壳82上构成的接头P、A、LS和T与上述通道处于压力介质连接。主阀体84与导引阀体86液压-机械地耦合。

如果比例磁铁50的线圈88不通电，则压力平衡的磁衔铁90位于其静止位置。换向阀66的磁衔铁90和阀体78在这个瞬间通过略微预紧的弹簧顶压在其初始或优选位置。通过调整螺栓94可以以简单的方式改变弹簧92的预紧力。由此可以补偿加工误差并且调整所期望的磁流，以该磁流换向阀66的阀体78和机械地耦合在其上的导引阀体86开始移动。

通过另一弹簧96在线圈88不通电时导引阀体86挤压在其以圆锥阀座结构形式构成的密封座98中。如果在泵通道40中并因此在阀壳82的泵接头P上的压力低于输入通道46中或者阀壳82的输入接头A上的负荷压力，则转换阀100通过在导引阀体86中构成的径向和轴向通道102、104传递较高的负荷压力到导引阀体86的后腔106，它由此得到附加的力，它使导引阀体顶压在其密封座98中。在后腔106中的压力通过孔口108传递到主阀体84的后腔110中。由此引起的、作用于主阀体84的后端面上的压力挤压主阀体84到其同样以圆锥阀座结构形式构成的、具有阀壳82的密封座112中。此外通过换向阀66的阀体78控制负荷信号通道60通过LS接头和转换阀68的控制接头S、控制通道70和阀壳82的储箱接头T向着回流通道72或储箱T的压力介质连接。因此在阀体78的这个位置传递回流通道72中的压力到转换阀68的控制入口S上。因为由输入通道46通过阀壳82的输入接头A传递转换阀68的负载入口V上的负荷压力大于回流通道72中的压力，转换阀68通过第一密封元件74的密封座无泄漏地闭锁负载入口V。因此通过转换阀68一方面向着储箱卸载负荷信号通道60，另一方面输入通道46无泄漏地相对于负荷信号通道60闭锁。

如果现在通电水平磁铁50的线圈88，沿打开方向上力作用于磁衔铁90上。这个力通过阀体78和与其耦合的导引阀体86反作用于弹簧96力和由导引阀体86的后腔106中的压力派生的顶压力。派生的顶压力只在导引阀体86压力不平衡时起作用，如果泵通道40中的压力小于输入通道46中的负荷压力的时候。因此必需给定这样高的磁流，使阀体78接通控制通道70与回流通道72之间的连接。在此基本同时建立泵通道40与控制通道70之间的连接。同时为了可以确定磁衔铁90的位置，与所示的实施例无关地可以追溯到无传感器的行程检测方案。例如根据线圈88电感变型方案和同时检测的磁流可以推断磁衔铁90的位置并由此推断密封座的开孔横截面。为了明显减小在阀体78转换时的磁力，可以取消阀体78与导引阀体86之间的机械刚性的耦合，并且可选择通过弹性的耦合、最好通过弹簧实现替换（与在图8中所示的技术方案类似，直接操纵的阀）。磁力只需抵制在阀体78与导引阀体86之间新添加的弹簧力，其中只需明显更小的磁力，用于使阀体78运动并且在泵通道40与控制通道70之间实现压力介质连接。在泵通道40与控制通道70之间的压力介质连接中传递在LS通道中的泵压力并且使泵可以旋转。如果泵压力达到高于负荷压力值，导引阀体86压力平衡并且可以在比例磁铁50继续通电时通过阀体78与磁力成比例地打开。在此必需在阀体78与导引阀体86之间存在直接机械接触。

通过由此建立的在泵通道40与控制通道70之间的压力介质连接在输送流调节器16上（参见图1）存在上述的短路，它使泵旋转并且提高输送体积流。如果接着在泵通道40中的压力这样多地提高，使它大于在输入通道46中的负荷压力，可逆转换阀68转换并且传递较小的输入通道46负荷压力到负荷信号通道60。接着通过控制装置独立保压阀（36，参见图1）调整与负荷压力相比以确定的压力差增加的泵压力。

转换阀100也基本同时转换并且将在泵通道40中的较高泵压力通过在导引阀体86中构成的通道114、116和104传递到导引阀体86的后腔106中。通过孔口108又将后腔106中的压力传递到主阀体的后腔110中，因为其限制后腔110的端面完全以泵压力加载并且在部分对置端面上作用更小的负荷压力。

通过上述的无传感器地检测行程检测可以获得运行点，对该运行点导引阀体86是压力平衡的。这适用于，当泵压力高于负荷压力的时候。因为磁衔铁90的位置调节到数值，在该数值时实现从输入通道46到负荷信号通道60的负荷传递，但是通过主阀体84的轴向孔和导引阀体86的径向扩大构成的微调几何形状还没有控制输入通道46与泵通道40之间的连接，没有压力介质体积流从输入通道46流回到泵通道40中。如果导引阀体86是压力平衡的，则必需施加明显更低的磁流，用于保持这个调节的位置。如果磁流接近一个值，在该值时在后腔106中派生的压力只需反作用于弹簧96力，因此可以假设，导引阀体86是压力平衡的。在线圈88继续通电时磁衔铁90继续运动并且通过微调几何形状118控制在输入通道46与泵通道40之间的连接。通过这种方式避免在运动开始时负荷下降，因为泵压力在运动开始时不小于负荷压力。因此可以省去附加的止回阀。通过导引阀体86的微调几何形状118实现输入体积流的微调。

按照导引阀体86的给定行程通过微调几何形状120控制节流横截面，通过它使主阀体84的后腔110通过在其中构成的通道孔122与中间通道124连接。由此产生的压力分配引起主阀体84后腔110中的压力下降。由此使在主阀体84上派生的压力的方向这样长时间地变型方案，直到主阀体运动。主阀体84的运动又引起在微调几何形状120上的节流横截面减小，直到已经建立压力平衡。通过这种方式使主阀体84跟随导引阀体86的运动并且通过其圆锥形的、通过阀壳82构成的密封座112释放在泵通道40与输入通道46之间的开孔横截面。通过这个节流横截面可以比通过在密封座98上构成的导引阀体86的节流横截面更大的输入体积流。

图4示出借助于图3描述的阀装置29的示意性的线路图。

图5以相反的结构示出按照本发明的阀装置229的另一实施例，具有主中心阀264、换向阀266和转换阀68的阀装置229还具有用于确定主阀体284位置的行程接收器326。行程接收器326通过信号导线330与控制单元332连接并且这个控制单元又通过电流导线334与比例磁铁50的线圈88连接。在这个实施例情况下在主阀体284与导引阀体286之间没有液压-机械耦合，因为两个阀体284、286一起不形成节流横截面。与按照图3的阀装置29的第一实施例不同，两个阀体284、286相互间垂直或者不同轴地设置。可以选择两个阀体284、286相互间同轴地、尤其同心地设置。为此它们优选前后地设置。在此主阀体284轴向移动地容纳在阀壳282的缸孔203中，导引阀体286轴向移动地容纳在阀壳283的缸孔202中。

在比例磁铁50的不通电状态，在导引阀体286上作用弹簧297的预紧力和在导引阀体286的后腔206中建立的压力的顶压力。由此使导引阀体286挤压在其具有壳体283的密封座298中。设置在主阀体284中的转换阀200从泵通道40中的泵压力和输入通道46中的负荷压力中选择较高的压力。在此最大压力通过主阀体284中的轴向通道304并且通过设置在其中的孔口308传递到主阀体284的后腔310。由后腔310中的这个压力在限制后腔310的主阀体284端面上引起顶压力，它与弹簧296的预紧力一起使主阀体284挤压在其具有壳体282的密封座312中。在此后腔310中的压力通过连接阀壳282、283的壳体孔和另一孔口传播到导引阀体286的后腔306中。

此外通过换向阀266的阀体78控制通道70与回流或储箱通道72连接。因为由此在转换阀68的控制入口S上施加回流压力并且在转换阀68的负载入口V上施加负荷压力，在图5中所示的接通位置示出一个状态，通过使负荷信号通道60通过控制通道70向着回流通道或储箱卸载。

如果比例磁铁50通电，则它首先移动阀体78到一个位置，在该位置控制通道70不再与回流通道72、而是通过穿过壳体282和283的连接通道通过泵通道40处于压力介质连接。同时还关闭导引阀体286的微调几何形状320，由此还不打开在主阀体284的后腔310与中间通道324之间的节流横截面。通过打开的导引阀体286密封座98使中间通道324已经与回流通道72连接。因此通过在导引阀体286中构成的径向和轴向孔可以使回流压力传播到导引阀体286的后腔306中。在这里条件是，那个设置在从主阀体284的后腔310向着导引阀体286的后腔306的压力介质流动路径的孔口的节流横截面远小于孔口308的节流横截面，通过它主阀体284的后腔310或者与输入通道46或者与泵通道40连接。结果是导引阀体286压力平衡。

通过打开的转换阀68控制入口S对于这个时刻负荷信号通道60与泵通道40连接，其中上述的短路在流体输送调节器（对于LS阀和LUDV阀来说）上并且在LS系统中在可能预接通的独立保压阀上建立。如果泵压力这样增加，使它高于在输入通道46中的负荷压力，则转换阀68转换并且传递输入通道46的负荷压力到负荷信号通道60。转换阀200同样转换并且传递泵通道40中的压力到主阀体284的后腔310。为了可以打开主阀体284或其密封座312，比例磁铁50继续通电。由此打开导引阀体286的微调几何形状320并由此释放主阀体284的后腔310与中间通道324之间的节流横截面。这个节流横截面可以变型方案。通过孔口308和通过微调几何形状320构成的具有变型方案的横截面的孔口给出压力分配线路，由此可以改变后腔310中的压力。在此作为后腔310中的压力极限在关闭微调几何形状320时得出泵压力，并且在完全打开微调几何形状320时近似得出回流压力。通过主阀体284后腔310中的压力下降在主阀体284上在其打开方向上建立派生力。主阀体284从其通过壳体282给出的密封座312运动并且释放在泵通道40与输入通道46之间的节流横截面。因此可以使输入体积流流到负载。

通过轴320与主阀体284耦合的行程接收器326获得主阀体284的位置。位置信号通过信号导线330传递到控制单元332，它将这个实际值与理论值进行比较，并且通过电流导线334相应地控制比例磁铁50的线圈88，用于控制换向阀266和导引阀体286。通过这种方式可以调节密封座312上的主阀体284或开孔横截面的位置到其给定的理论值上。否则比例磁铁50与按照图3的阀装置29的比例磁铁50构造相同。

图6示出了根据图5所述的阀装置229的示意性的线路图。

图7示出了阀装置429的第三实施例，其主要相当于按照图5和图6的阀装置229的第二实施例。唯一的不同在于，主阀体484附加地具有微调几何形状420，通过它在打开主阀体312时压力介质体积流从泵通道40向着输入通道46精细配量地控制。在此微调几何形状420在主阀体484侧面上通过径向扩大的控制环带构成。阀壳482为了构成微调几何形状420如下变型方案，使阀壳在控制环带部位具有使缸孔203径向变窄的径向环带，它与主阀体484的控制环带平齐地结束。控制环带向着与泵通道40处于压力介质连接的压力腔具有控制缺口。通过微调几何形状420可以更精细地控制从通道40向着输入通道46的压力介质体积流，尽管仅仅主阀体484的阀座312设有用于控制的阀壳482。

图8示出了阀装置629的第四实施例，其在接头A、P、L、S和T方面和比例磁铁50、换向阀66和可逆的转换阀68方面基本上相当于按照图3的阀装置29的第一实施例。与这个实施例和按照图5至图7的另两个实施例的不同之处在于，主中心阀或输入阀664不是预控制的而且直接控制的。主要与此相关的变型方案是现在不再刚性地、而是弹性地通过弹簧699构成的在换向阀66的阀体78与主中心阀664的主阀体684直接的耦合以及设置在主阀体684的后腔110中的弹簧96，其沿关闭方向作用于主阀体684上。此外转换阀100现在不再设置在导引阀体中，而是直接设置在主阀体684中，随之，轴向通道104同样不通到导引阀体的后腔，而是直接通到主阀体684的后腔110。另一不同是，主阀体684在图8中基本中心地具有径向扩大的控制环带，并且阀壳682基本在这个位置具有径向收缩的控制环带。径向扩大的主阀体684控制环带还具有控制缺口。如果比例磁铁50通电，在阀体78上作用磁力。这个磁力抵制弹簧669。由于通电的磁铁阀体78可以运动并且断开在控制通道70与储箱通道78之间的压力介质连接，同时释放在控制通道70与泵通道40之间的压力介质连接。通过已经描述过的在前置的独立保压阀36和泵10的输送流调节器16上的短路可以使泵旋转，并由此提高泵通道40中的压力。如果泵通道40中的压力高于负载通道46中的负荷压力，可逆的转换阀68传递负荷压力到负荷信号通道60中，并且转换阀100传递泵压力到主阀体684的后腔110中。主阀体684现在是压力平衡的并且可以通过比例磁铁50的继续通电打开。在此阀体78直接顶靠在主阀体684上（直接机械刚性地耦合）。

下面的两个附图9和图10示出对于在前面的附图中仅仅简示的转换阀68的两个实施例。按照图9转换阀168挤压到阀壳中，假设，该阀壳是按照图3的第一实施例的阀壳82。转换阀168具有柱形的阀壳802，它安装在阀壳82的缸孔804中。在图9左侧在缸孔804上连接连接通道806。这个连接通道806按照图3通过输入接头A在阀壳82中与输入通道46处于压力介质连接。基本中心地在阀壳802上这个阀壳具有径向孔，通过它构成LS接头，如同也在图3中简示的那样。这个LS接头与按照图3的负荷信号通道60处于压力介质连接。在此阀壳802的LS接头与环室808处于压力介质连接，阀壳802被环室分段地圆周包围。因此在负荷信号通道60中存在的负荷压力相同形式地从所有侧面作用于阀壳802上。在图9右侧阀壳802具有控制入口S。阀壳802通过具有内六棱810的锁紧螺栓812轴向固定在阀壳82中。为了实现从控制入口S向着控制通道70的压力介质连接（常见图3），锁紧螺栓812具有轴向连接通道814并且从其径向分支地具有径向孔816，它与控制通道70处于压力介质连接。通过锁紧螺栓812转换阀168的阀壳802不仅轴向固定在阀壳82中，而且它也构成两个密封座，在负载入口V上的第一密封座818和在控制入口S上的第二密封座820。因此在锁紧螺栓812的足够强大的旋紧转矩时防止在密封座818、820上的泄漏。此外为了抑制通过阀壳802的外壳面822的泄漏，设有在外壳面822中环绕的槽，在其中安装O形环824。转换阀168的每个入口V,S分别具有球形的密封元件74,76和配属于它的圆锥形阀座75,77。在密封元件74与76之间设置耦合元件826，通过它仅仅传递第一密封元件74的压力到第二密封元件76上，反之亦然。为了防止，密封元件74,76在其装配到径向扩大的入口V,S中以后在符合规定的运行中从阀壳802滑动或掉下来，密封元件74,76通过保险销828固定。在此保险销828在径向或横向穿过阀壳802。销子828通过压配合与壳体802连接并因此只允许在相应的连接位置上非常小的泄漏。为了进一步改善连接通道806或输入通道46和控制通道70相对于负荷信号通道60的密封，对于所示的实施例可以选择，使O形环824优选在转换阀168的纵轴线上设置在两个销子828之间。

图10示出按照本发明的转换阀268的第二实施例，它与按照图9的第一实施例的主要不同之处在于，它不挤压而是旋入到阀壳82中。为此阀壳82具有缸孔904，具有径向收缩的内螺纹段905。相应地转换阀268的阀壳902在图10左侧具有径向扩大外螺纹段907。转换阀268也具有两个密封元件74和76，具有其密封座75和77。同样存在耦合元件826，它与在按照图9的转换阀第一实施例一样轴向移动地且以间隙滑动支承在阀壳902的径向收缩中。在按照图10的实施例中密封元件74、76也不与耦合元件826固定连接，由此仅仅顶压力从一个密封元件74、76传递到另一密封元件，反之亦然。此外密封元件74、76在阀壳902中通过保险销828的固定一致地构成。与按照图9的实施例不同转换阀268的控制入口S具有内六棱，通过它将转换阀268旋入到阀壳82中。在图10左侧的阀壳902端部区段上或者在输入或负载入口V的区域中在阀壳902和阀壳82上构成密封座918，通过它防止设置在这些壳体之间的环缝中泄漏。因此在按照图10的实施例中可以省去O形环824，如同在图9所示的那样。在转换阀268的控制入口S上密封方案也与按照图9的第一实施例不同。在这个部位阀壳902圆锥形地收缩。阀壳902的这个圆锥形外壳面与锁紧螺栓912的环绕密封棱边一起形成密封座920。由于在旋入锁紧螺栓912时在这个圆锥形段上产生的径向向外作用的力是径向外部在这个锁紧螺栓912上在上述部位中附加构成的径向密封座921。因此密封座920和921保证，转换阀268在控制入口S上无泄漏地密封。锁紧螺栓912也具有径向孔816，通过它控制入口S与控制通道70处于压力介质连接。对于在图9和10中所示的仅仅传递顶压力的耦合元件可以选择，密封元件也可以相互固定地通过耦合元件连接。

本发明公开了一种流体静力的阀装置和一种具有这种阀装置的控制装置，所述阀装置用于为至少一个流体静力的负载供给压力介质，所述阀装置具有输入阀，所述输入阀具有带有阀座的计量孔口，通过所述计量孔口能够基本上无泄漏地闭锁输入通道与泵通道的连接部。此外，所述阀装置还具有负荷信号通道，所述负荷信号通道能够以所述负载的、尤其在输入通道中量取的负荷压力加载。在此，所述负荷信号通道在计量孔口关闭时通过中心阀基本上相对于所述输入通道无泄漏地闭锁，并且能够通过相同的中心阀与回流通道或者与泵通道连接。

附图标记列表：

1 流体静力的控制装置

2、4 流体静力的负载

5 阀块

6、8 阀盘

10 调整泵

12 压力管路

14 调节缸

16 输送流调节器

18 复位机构

20 调节弹簧

22 负荷信号管路

24 调节管路

26 储箱管路

28、30 计量孔口

29、31、229、429、629 流体静力的阀装置

32、34 下降制动阀

36 独立保压阀

38 压力通道

40 泵通道

42 LS通道

44 转换阀

46 输入通道

48 排出通道

50、52 比例电磁铁

54 转换阀

56、58 负荷量取通道

60 负荷信号通道

62 弹簧

62、264、664 主中心阀

66、266 换向阀

68 可逆的转换阀

70 控制通道

72 回流通道

74 第一密封元件

75 第一阀座

76 第二密封元件

77 第二阀座

78 阀体

80 主阀体

82、282、283、482、682 阀壳体

82、284、484 主阀体

86、286 导引阀体

88 线圈

90 磁衔铁

92 弹簧

94 调整螺栓

96、296 弹簧

98 密封座

100、200 转换阀

102、202 径向孔

104、304 轴向通道

106、306 后腔

108、308 孔口

110、210、310 后腔

112、312 密封座

114、116、216 通道

118 微调几何形状

120、320、420 微调几何形状

122 通道

124、324 中间通道

326 行程接收器

202、203 壳体孔

297 弹簧

326 行程接收器

328 轴线

330 信号管路

334 电流管路

332 控制单元

699 弹簧

802、902 壳体

804、904 缸孔

806 连接通道

808 环通道

810 内六角

812、912 锁紧螺栓

814 盲孔

816 径向孔

818、820、918、920、921 密封座

822 外壳面

824 O形环

826 耦合元件

828 止挡

905 内螺纹段

907 外螺纹段

Claims (15)

1. 流体静力的阀装置，其用于为至少一个流体静力的负载（2、4）供给压力介质，所述阀装置具有输入阀（64、264、464、664），所述输入阀具有带有阀座的计量孔口（28、30），通过所述计量孔口能够基本上无泄漏地闭锁输入通道（46）与泵通道（40）的连接部；所述阀装置还具有负荷信号通道（60），所述负荷信号通道能够以所述负载的量取的负荷压力加载；所述阀装置还具有中心阀（68、168、268），其特征在于，所述负荷信号通道（60）在计量孔口（28、30）关闭时通过所述中心阀（68、168、268）基本上相对于所述输入通道（46）无泄漏地闭锁，并且能够与回流通道（72）或者与所述泵通道（40）连接。

2. 按权利要求1所述的阀装置，其中直接控制所述输入阀（664）并且所述输入阀具有构成所述计量孔口（28）的主阀体（684），或者其中预控制所述输入阀（64、264、464）并且所述输入阀具有构成所述计量孔口（28）的主阀体（84、284、484）和导引阀体（86、286、486）。

3. 按权利要求1或2所述的阀装置，其中所述中心阀构造为可逆的转换阀（68、168、268），所述转换阀具有与所述负荷信号通道（60）连接的负荷信号出口（LS）、与所述输入通道（46）连接的负载入口（V）和与所述泵通道（40）或与所述回流通道（72）连接的控制入口（S）。

4. 按权利要求3所述的阀装置，其具有换向阀（66），所述换向阀具有与所述泵通道（40）连接的泵接头、与所述回流通道（72）连接的回流接头和与所述控制入口（S）连接的控制接头，其中所述换向阀（66）具有可操纵的加载位置，通过所述加载位置所述控制入口（S）与所述泵通道（40）连接并且与所述回流通道（72）断开；并且其中所述换向阀具有卸载基本位置，通过所述卸载基本位置所述控制入口（S）与所述泵通道（40）断开并且与所述回流通道（72）连接。

5. 至少按权利要求2和4所述的阀装置，其中所述换向阀（66）的阀体（78）具有与所述输入阀（664）的主阀体（684）或者与所述输入阀（64）的导引阀体（86）的耦合部。

6. 按权利要求3至5中任一项所述的阀装置，其中所述负载入口（V）具有第一阀座（75）和第一密封元件（74），所述第一密封元件能够沿闭合方向以负荷压力加载，并且其中所述控制入口（S）具有第二阀座（77）和第二密封元件（76），所述第二密封元件能够沿闭合方向以所述泵通道（40）中的压力或者以所述回流通道（72）中的压力加载。

7. 按权利要求6所述的阀装置，其中所述负荷信号通道（LS）通到两个阀座（75、77）之间的压力腔中。

8. 按权利要求6或7所述的阀装置，其中所述两个密封元件（74、76）通过布置在其之间的耦合元件（826）能够耦合或者已耦合。

9. 按上述权利要求中任一项所述的阀装置，其中所述中心阀（68、168、268）具有基本上柱形的壳体（802、902），所述壳体安装或挤压或旋入到所述阀装置（29、229、429、629）的壳体部件（82、282、482、682）中。

10. 至少按权利要求3和9所述的阀装置，其中通过可逆的转换阀（68、168、268）的入口（V）其中之一和壳体部件（82、282、482、682）构成密封座（818、918），和/或其中径向地在所述中心阀（168）的壳体（802）与所述壳体部件（82）之间布置至少一个密封部（824）。

11. 按权利要求10所述的阀装置，其中在所述可逆的转换阀（168、268）的另一入口（S）的区域中通过所述另一入口（S）和旋入到所述壳体部件（82）中的锁紧螺栓（812、912）构成密封座（820、920）。

12. 按权利要求6至11中任一项所述的阀装置，其中在相应的入口（V、S）与配属于其的密封元件（74、76）之间布置有止挡（828）。

13. 按权利要求2至12中任一项所述的阀装置，其中所述主阀体（484、684）和/或导引阀体（86、286）具有微调几何形状（120、320、420、620）。

14. 按上述权利要求中任一项所述的阀装置，其中在所述计量孔口（28、30）上游在所述泵通道（40）中布置有独立保压阀（36），所述独立保压阀沿关闭方向以在所述计量孔口（28、30）上游的压力加载并且沿打开方向以所述负载（2、4）的负荷压力加载；或者其中在所述计量孔口的下游在输入通道中布置有独立保压阀，所述独立保压阀沿关闭方向以所述负载的最高负荷压力加载并且沿打开方向以在所述计量孔口上游的压力加载。

15. 流体静力的控制装置，其具有按权利要求1至14中任一项所述的阀装置（29、31、229、429、629）并且具有流体静力的泵（10），通过所述泵能够根据负荷压力为至少一个负载（2、4）供给压力介质。

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