CN103502680B - 阀装置 - Google Patents
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Abstract
一种阀装置(1、101)用于在正常运行期间响应于驱动力(F)而电调节通过阀装置的液压流体液流(q)中的压力和在当没有驱动力存在时的自动防故障运行期间机械调节所述压力,所述阀装置包括:阀室;第一阀构件,其在所述阀室内在轴向可移动以在正常运行期间响应所述驱动力(F)而与第一阀座相互作用以便限制所述液压流体液流(q)进入所述阀室,所述第一阀构件在与驱动力(F)的方向相反的方向上被弹簧负载以离开所述第二阀座使得第一阀构件在所述轴向可移动;第二阀构件,其形成界定所述阀室的一部分的可移动的室壁部分,所述第二阀构件在驱动力的方向上被弹簧负载,所述第二阀构件具有通孔用于在正常运行期间允许所述液压流体液流流出阀室,其中所述弹簧负载的第一阀构件被布置以在所述自动防故障运行期间关闭所述流动通道使得所述压力由作用在所述第二阀座上的所述第二阀构件机械地调节。
Description
本发明的技术领域
本发明大体涉及阀装置的领域。更具体地说,本发明涉及一种用于在正常运行期间响应于驱动力而电调节通过阀装置的液压流体液流中的压力和在当没有驱动力存在时的自动防故障运行(fail-safeoperation)期间机械调节所述压力的阀装置。特别地,该阀装置在电控液压阻尼器装置中的导向阀组件中使用。
技术背景
电控液压阻尼器装置或减震器可包括使用例如螺线管被电驱动的导向阀。导向阀用来控制反过来调整减震器的工作室即反弹室和压缩室之间的液压流体或阻尼介质的液流并且从而调整阻尼特性的主阀。这样的减震器应该优选地能够不使阀处于打开状态而处理螺线管或控制系统的电故障或机械故障。使阀处于打开状态可导致阻尼室之间的液压流体的大体不受限制的液流并且结果缺乏阻尼力。
涉及自动防故障运行或模式以便处理以上提到的故障的减震器在建议具有两个阀座的阀布置的EP0400395中介绍。在正常运行或模式中,阀体被螺线管驱动以便当阀体的第一部分与第一阀座相互作用时,可变地调整第一阀节流面积。在自动防故障运行模式或自动防故障模式中,即在自动防故障运行期间,相同的阀体的第二部分被弹簧装置强迫抵靠第二阀座从而堵塞阀体的第二部分和第二阀座之间的液流。阀布置也包括具有固定的或恒定的节流面积的通孔或通道以允许在自动防故障运行或自动防故障运行模式期间有小的液流通过那里。然而,在自动防故障运行模式期间,由于固定的节流面积,在通孔或通道上方的高的压力差可容易地产生。换句话说,在需要在压缩室和反弹室之间置换的液压流体的量增加的情况下,固定的节流面积不能够补偿液流体积或液流的数量的变化。因此,除了施加力的弹簧装置外,压力差强迫阀体的第二部分甚至进一步抵靠第二阀座由此产生阀体的第二部分抵靠第二阀座施加的力中的增加。此后,当螺线管再次变得激活时,阀布置返回到它的正常模式或运行。然而,由于施加在阀体上的增加的力,在加压状态期间,即在驱动状态期间从自动防故障运行或模式向回转变到正常运行或模式所需的力可能很难被螺线管产生。阀装置也可能因为系统中不期望的压力冲击导致突然转变。
解决两种模式或运行模式之间的转变问题的尝试在圆盘形构件用来在自动防故障运行模式中堵塞径向布置的导向通道的EP0708268中介绍。由于圆盘形构件中的通孔或通道,作用在构件的两侧上的压力基本相同,并且从而从自动防故障运行模式到正常运行模式的转变不需要克服被如EP0400395中的压力差产生的力。然而,EP0708268中的方法的一个问题是比较大的间隙或范围(盘形构件和阀室壁的滑动表面之间的间隙和/或活塞与阀体之间的接口中的空隙)可被需要以便实现平稳的滑动运行。这样的大的间隙或范围相对于圆盘形构件和径向的导向通道之间的接口中的泄漏是负面的。特别地,大的间隙或范围产生了关于在自动防故障运行或模式中倾斜的表面用以接纳圆盘形构件的实施方式的问题。在这种实施方式中,有圆盘形构件被接纳在倾斜位置上的风险,导致不可预知的导向通道的关闭和返回到正常运行或模式的困难。
在公开了具有被布置以调整两个按顺序排列的横截面并且以相互成比例的方式打开和关闭的两个阀体的阀布置的EP1759256中介绍了另一种解决方案。类似于以上的问题,在这个解决方案中有圆盘形阀体可相对于其它阀体定位在倾斜位置上而导致不期望的和不可预知的阀功能的风险。
发明概述
本发明的目的是提供用于在自动防故障阀运行和正常阀运行之间可靠的和重复的转变的阀装置,以贯穿包括其正常运行模式和自动防故障运行模式之间的转变的其全部运行周期以预定的和可预测的方式连续地调节通过阀装置的液压流体液流和/或阀装置的上游的液压流体的压力。
这个目的和其它的目的根据本发明通过提供具有如下定义的特征的阀装置来实现。在下面定义了各种实施方式。
根据本发明,提供了一种阀装置,该阀装置用于在正常运行期间响应于驱动力F而电调节通过阀装置的液压流体液流q中的压力和在当没有驱动力存在时的自动防故障运行期间机械调节所述压力。该阀装置包括阀室、第一阀构件和第二阀构件。第一阀构件在所述阀室内在轴向方向上可移动以在正常运行期间响应于所述驱动力F而与第一阀座相互作用以便影响所述液压流体液流q进入所述阀室。因此,第一阀构件被布置以与第一阀座相互作用以调整在正常运行期间液压流体液流q进入所述阀室的节流面积。换句话说,在正常运行期间可移动的第一阀构件可变地限制液压流体液流q进入所述阀室。第一阀构件在与驱动力F的方向相反的方向上被弹簧负载(spring-loaded)。从而,对抗力使第一阀构件能够在所述轴向方向上移动。第二阀构件形成所述阀室的可移动的室壁部分。因此,界定阀室的一部分的阀室可移动部分形成第二阀构件。此外,第二阀构件在所述驱动力的方向上被弹簧负载。因此,第二阀构件在所述轴向方向上朝向所述第一阀构件或在与弹簧负载的第一阀构件的方向相反的方向上被弹簧负载。第二阀构件还具有通孔以用于允许在正常运行期间所述液压流体流出阀室。因此,第二阀构件设置有至少一个通孔或流动通道,在正常运行期间液压流体被允许通过该通孔或流动通道流出阀室。弹簧负载的第一阀构件还被布置以在所述自动防故障运行期间关闭所述通孔使得所述压力由作用在所述第二阀座上的所述第二阀构件机械调节。因此,当弹簧负载的第一阀构件与第二阀构件接触时,通孔或流动通道可关闭。换句话说,第一阀构件和第二阀构件配置为在自动防故障运行期间关闭通孔或流体通道使得所述压力由作用在所述第二阀座上的所述第二阀构件机械调节。因此,弹簧负载的第二阀构件与第二阀座相互作用从而机械调节压力。
因此,本发明是基于这样的观点:通过在正常运行期间可移动地布置阀室的包含出口的阀室壁部分,即用于允许液压流体在正常运行期间流出阀室的流动通道,并在与弹簧负载的第一阀构件的方向相反的方向上弹簧负载这个可移动的阀室壁部分即第二阀构件使之抵靠阀室壁的阀座即第二阀座,然后出口在自动防故障运行期间可被第一阀构件关闭。当出口或流动通道被关闭时,可移动阀室壁部分即第二阀构件形成抵靠第二阀座被弹簧负载的阀构件,从而产生能够在自动防故障运行期间机械调节阀室中的液压流体的压力即允许流体通过第二阀座和在那里弹簧负载的第二阀构件之间的通道流出该室的紧的或不漏的止回阀。换句话说,可移动的室壁部分形成抵靠第二阀座被弹簧负载的组成的室壁部分,用于提供能够机械调节阀室中或液流上游的压力的止回阀功能。由于阀室中或第二阀构件的上游侧的液压流体的压力施加作用在第二阀构件上的力,因此在某一压力水平或超过某一压力水平,即在作用在第二阀构件上的某一水平的力下或超过作用在第二阀构件上的某一水平的力,在第二阀构件和第二阀座之间形成通道。因此,相对于第二阀座打开第二阀构件所需的力需要克服被弹簧负载施加在第二阀构件上的对抗力,弹簧负载从而在与阀室中加压的液压流体的方向相反的方向上在第二阀构件上施加对抗力或弹簧负载力以便促使或强迫第二阀构件抵靠第二阀座。
由于出口或流动通道允许流体在正常运行期间流出阀室,因此弹簧负载的室壁部分或第二阀构件在自动防故障运行期间充当主动阀构件并且在正常运行期间充当被动阀构件。应理解,出口或流体通道,相对于液压流体流入阀室,允许流体在正常运行期间自由地流出阀室。另外,应理解,弹簧负载在第二阀构件上或可移动的室壁部分上施加弹簧负载力,第二阀构件或可移动的室壁部分又被施加力抵靠阀室壁的第二阀座。还应理解,第二阀座相对于阀室壁固定使得第二阀构件或阀室壁部分相对于第二阀座或阀室是可移动的。
因此,通过允许包括阀室出口或流动通道的第二阀构件可移动并朝向布置在阀室壁上的第二阀座被弹簧负载,并且通过布置可驱动的第一阀构件以在自动防故障运行期间关闭流动通道或阀室出口,获得了当第二阀构件从第二阀座移开时由第二阀构件和第二阀座之间的间隙形成的可选择的或自动防故障的出口通道。阀室中液压流体的压力在自动防故障运行期间在第二阀构件上施加液压流体力。然而,弹簧负载在第二阀构件上施加相对于液压流体力相反地指向的弹簧负载力,即弹簧负载力抵消液压流体力。当该液压流体力比弹簧负载方向更强或更大时,第二阀构件从它的倚靠第二阀座的邻接位置移开从而形成间隙,液压流体的自动防故障液流被允许通过该间隙以便降低或调节阀室中或第二阀座的上游侧上的液压流体的压力。因此,在自动防故障运行期间,弹簧负载的第二阀构件机械调节通过阀装置的液压流体或液压流体液流中的压力,从而调节或限制在自动防故障运行期间阀装置上的压降。
应理解,轴向方向指的是驱动力与对抗的弹簧负载力一起驱动第一阀构件的方向。因此,第一阀构件被在一个方向上作用的驱动力和在相反的方向上作用的对抗的弹簧负载力驱动,从而允许第一阀构件在阀室内沿轴向方向可移动,该轴向方向在本发明的各种实施方式中也与驱动杆的轴向方向一致。应理解,阀室由环绕的阀室壁界定。
阀装置可在两种不同的运行模式或模式中运行,当驱动力存在并被接收时在正常运行模式或正常模式并且当驱动力不存在并且因而未被接收时在自动防故障运行模式或自动防故障模式。换句话说,在当驱动力被接收时的阀装置的正常运行期间阀装置处于正常运行模式,从而电控制阀装置。在当没有驱动力被接收时的阀装置的自动防故障运行期间,阀装置处于自动防故障运行模式,从而机械控制阀装置。自动防故障运行与某种类型的驱动系统的故障相关联,比如不能够产生驱动力的螺线管,或对驱动螺线管的电力系统的损害。
阀装置包括具有用于允许液压流体流入阀室的入口和用于允许液压流体流出阀室的出口的阀室。因此,通过入口的液流被第一阀构件相对于第一阀座的相互作用或位置确定,从而限制液压流体液流(q)进入所述阀室。第二阀构件中的流动通道在正常运行期间界定出口或正常流动通道。然而,在当第二阀构件中的流动通道或正常流动通道关闭时的自动防故障运行期间,出口被由当第二阀构件从第二阀座移开时形成的间隙或开口形成的自动防故障流动通道界定。在正常运行期间,入口的液流节流面积或入口流通面积被第一阀构件与第一阀座的相互作用限制。在自动防故障运行或自动防故障运行模式期间,入口的液流节流面积或入口流通面积由阀室中的开口确定。第一阀构件适合于接收驱动力,例如它可被布置以机械联结到螺线管。因此,第一阀构件被布置以在正常运行期间通过被接收的驱动力控制并与第一阀座相互作用以便可变地调整或调节入口的进入阀室的入口流通面积或液流节流面积。第二阀构件设置有可被第一阀构件关闭的流动通道或正常流动通道。第一阀构件被布置以朝向第二阀构件被弹簧负载,并且第二阀构件朝向第二阀座被弹簧负载。根据阀运行的模式,流出阀室的液流可由此采取两种不同的路径或流动路径。
在阀装置的正常运行模式中或正常运行模式期间,第二阀构件被迫与第二阀座邻接,即第二阀构件处于关闭位置,并且第一阀构件朝向第一阀座被驱动以调节入口的节流面积并且从而调节液压流体中的压力,从而被第二阀构件提供的流动通道或正常流动通道被打开或疏通,用于允许液压流体流出阀室。
在自动防故障运行期间,即当阀装置处于自动防故障运行模式时,弹簧负载的第一阀构件被迫与第二阀构件邻接,从而关闭流动通道或正常流动通道。弹簧负载的第二阀构件被布置以响应于阀室中的液压压力而至少从第二阀座轴向移开,从而打开第二阀构件和第二阀座之间的自动防故障流动通道,用于允许液流流出阀室,自动防故障流动通道从而界定出口。由于第二阀构件抵靠第二阀座的弹簧负载,调节了流出阀室的液流并且从而调节了阀室中的压力。换句话说,当被第二阀构件提供的正常流动通道被弹簧负载的第一阀构件关闭时,阀室中的液压压力和其相应的压力产生的力增加并且该液压压力产生的力抵消第二阀构件的弹簧负载使得第二阀构件从第二阀座轴向移开。第二阀构件的弹簧负载和被作用在第二阀构件上的液压压力产生的力之间的抵消导致流出阀室的液流被机械调节。弹簧负载第二阀构件相对于当从正常运行转变到自动防故障运行时可在阀装置中发生的压力瞬变也是有利的。当第一阀构件被强迫抵靠第二阀构件以便关闭正常流动通道时,即从正常运行转变到自动防故障运行时,第二阀构件的弹簧负载抑制潜在的压力瞬变。
所以,在正常运行期间:
-第一阀构件被所接收的驱动力朝向第一阀座控制以便可变地调整或限制液流进入阀室,
-被第二阀构件提供的正常流动通道是打开或疏通的,
-第二阀构件与第二阀座邻接从而堵塞在其之间的液压流体的任何液流。
在自动防故障运行期间:
-第一阀构件与第二阀构件邻接使得被第二阀构件提供的正常流动通道关闭,
-当液压流体的压力处于或超过预定的水平时第二阀从第二阀座可移开以便限制或调节液流流出阀室并且从而限制或调节液压流体的压力。
在从正常运行到自动防故障运行的转变期间:
-第一阀构件通过弹簧负载被强迫朝向第二阀构件以便关闭正常流动通道,
-当正常流动通道关闭并且液压流体的压力处于或超过预定的水平时第二阀从第二阀座移开,从而打开自动防故障流动通道。
在从自动防故障运行到正常运行的转变期间:
-第一阀构件被所接收的驱动力朝向第一阀座驱动和移动从而抵消和克服被弹簧负载施加的力从而打开或疏通正常流动通道,
-当正常流动通道打开或疏通时,第二阀构件只被强迫第二阀构件抵靠第二阀座的弹簧负载影响以便如果自动防故障流动通道打开则将它关闭。
根据本发明的阀装置的优点在于弹簧负载的第二阀构件机械调节通过阀装置的液压流体压力或液压流体液流,从而调节或限制在自动防故障运行期间阀装置上的压降,这促进从自动防故障运行模式到正常运行模式的快的和平稳的转变。弹簧负载第二阀构件相对于当从正常运行转变到自动防故障运行时可在阀装置中发生的压力瞬变也是有利的。当第一阀构件被强迫抵靠第二阀构件以便关闭正常流动通道时,即从正常运行到自动防故障运行转变时,第二阀构件的弹簧负载抑制潜在的压力瞬变。同时,由于压力下降的机械调节,当在运行模式之间转变时,液压流体液流中的快速变化和/或压力下降可被避免和/或减少。抵靠第二阀座的弹簧负载的第二阀构件的另一个优点是这个布置由于缺少小的间隙而对于液压流体中的污染和杂质提供了低的敏感性,这样的小的间隙是不必要的因为在第一阀构件和阀室壁之间不需要引导装置。
在本发明的一种实施方式中,阀室、第一阀构件、第二阀构件、第一阀座和第二阀座被布置在阀的壳体中。应理解,阀的壳体指的是形成阀室壁的机械结构并且其还包括被布置用于与例如驱动系统相互作用的部分和被布置用于与例如阻尼装置中的工作室流体连通的部分。
在本发明的另一种实施方式中,第一阀构件借助于第一弹簧装置抵靠第一阀座进行弹簧负载。在本发明的又一种实施方式中,第一弹簧装置布置在第一阀构件与第一阀座之间。换句话说,在正常运行期间第一弹簧装置在与接收的驱动力的方向相反的方向上沿轴向方向作用在第一阀构件上。阀装置的阀特性可通过从具有不同的弹簧特性或弹簧常数的一组第一弹簧装置中选择第一弹簧装置而可调整或可调。换句话说,阀装置的阀特性,例如限流特性或调压特性可通过交换第一弹簧装置而可调整或可调。例如,假如选择具有大的弹簧负载或弹簧常数的第一弹簧装置,当从正常运行模式到自动防故障运行模式转变时第二阀构件的通孔可被快速地关闭,但另一方面,在正常运行期间可能需要大的接收的驱动力以抵消第一弹簧装置的弹簧力。假如选择具有小的弹簧负载或弹簧常数的第一弹簧装置,在正常运行期间可能需要较小的接收的驱动力以抵消第一弹簧装置的弹簧力,但当从正常运行模式到自动防故障运行模式转变时第二阀构件的通孔可能更慢地关闭。
在本发明的又一种实施方式中,第一阀构件适合于通过驱动杆接收驱动力。换句话说,驱动力通过驱动杆传递到第一阀构件。据此,驱动力的来源,例如螺线管,可距离第一阀构件一定距离布置,允许阀的更灵活的设计布局。可通过布置第一阀构件与驱动杆互相邻接来接收驱动力。驱动杆可与第一阀构件同轴地布置。因此,驱动杆在轴向方向延伸。
在本发明的又一种实施方式中,驱动杆被布置以被阀装置部分引导,并且第一阀构件被布置以被驱动杆引导以限制驱动杆和第一阀构件是在轴向方向上移动的。第一阀构件由此被限制以仅仅在轴向方向上相对于阀室并且从而相对于第一阀座移动。换句话说,第一阀构件借助于驱动杆被阀装置径向引导。这是有利的,因为当朝向第一阀座驱动第一阀构件以便调整流入该室的液流时不需要另外的导向装置以实现具有低泄漏的可靠的运行。
因为在第一阀构件和阀室壁之间不需要引导装置,避免了小的间隙并且阀装置从而对液压流体中的污染和杂质甚至更不敏感。
在本发明的又一种实施方式中,第二阀构件包括通孔或孔。第一阀构件和/或驱动杆还可被布置以穿过在第二阀构件中的通孔或孔延伸。换句话说,被第一阀构件和驱动杆形成的主体的一部分可穿过通孔或孔延伸。取决于驱动杆和第一阀构件的轴向位置并且也取决于驱动杆和第一阀构件的几何形状,第一阀构件和驱动杆之一或两者都穿过通孔延伸。此外,第二阀构件可与第一阀构件同轴地布置。通孔和/或第二阀构件可以是圆形的。通孔可设置在第二阀构件的径向中心。穿过通孔延伸的第一阀构件和/或驱动杆可以是圆形的。第一阀座和/或第二阀座可以是圆形的。通孔或孔、驱动杆、第一阀座和第二阀座以及第一阀构件和第二阀构件都是圆形并同轴布置的实施方式是有利的,这是由于阀装置组件之间的容易制造和良好的密封可能性。
在本发明的又一种实施方式中,流动通道或正常流动通道被所述通孔的内壁部分和穿过其延伸的第一阀构件和/或驱动杆之间的间隙界定。
在本发明的又一种实施方式中,第一阀构件设置有第一环形闭合表面,该第一环形闭合表面被布置以接触第二阀构件的第二环形表面以便关闭流动通道或正常流动通道。应理解,第二环形表面指第二阀构件的相对地布置到第一阀构件的闭合表面的表面。换句话说,第一阀构件具有第一环形闭合表面,该第一环形闭合表面被布置以当流动通道或正常的流动通道关闭时与通孔壁的相对布置的边缘接触。
在本发明的又一种实施方式中,第一环形闭合表面朝向所述流动通道或正常流动通道成锥形。换句话说,第一阀构件的第一环形闭合表面可以朝向所述流动通道或正常流动通道圆锥形地成形,使得当第一阀构件朝第二阀构件移动以便关闭流动通道或正常流动通道时,具有最小直径的闭合表面的部分指向流动通道或正常流动通道。由此流动通道或正常流动通道可被更有效地密封。换句话说,第一环形闭合表面和第二环形闭合表面当接触时可提供更紧的密封。
在本发明的又一种实施方式中,第二环形闭合表面在流动通道或正常流动通道的流动方向上成锥形。因此,流动通道或正常流动通道可由于锥形的表面更有效地密封。
在本发明的又一种实施方式中,第二阀构件包括用于允许液压流体液流流出室的至少一个孔洞。换句话说,除了被布置以可被第一阀构件关闭的流动通道或正常流动通道外,第二阀构件包括至少一个孔洞。在又一种实施方式中,孔洞中的至少一个可被布置使得其不可由第一阀构件关闭,即孔洞的节流面积是固定的。通过提供不可由第一阀构件关闭的这样的孔洞,当设计用于期望的压力-流量特性的阀装置时可获得更大的自由度。例如,在自动防故障运行中和穿过阀装置的液压流体液流很小使得第二阀构件抵靠第二阀座安置时,液压流体可穿过孔洞流出阀室。在这种情况下,流量特性完全由至少孔洞的设计确定。在典型的实施方式中,大的液流的流动特性主要由第二阀构件和第二阀座之间的开口确定。在又一种实施方式中,至少一个孔洞的全部被布置以被第一阀构件关闭。
在本发明的又一种实施方式中,阀装置包括具有固定的节流面积的至少一个孔洞,用于允许液压流体流入室。换句话说,阀装置包括被布置以与通过第一阀构件与第一阀座相互作用而设置的阀室入口流动通道平行的具有固定节流面积的至少一个孔洞。通过提供至少一个这样的孔洞,压力-流量特性可通过具有两个平行的阀室独立入口以具有更大自由度而被定制。具有带有固定的节流面积的至少一个另外的入口从以下另一种观点来看也是有利的:在例如驱动杆和/或第一阀构件的机械损伤使得第一阀构件抵靠第一阀座被锁定的情况下,液压流体仍旧可通过至少一个固定的节流面积流入阀室(并且从而通过阀装置)。
在本发明的又一种实施方式中,阀装置包括用于绕过阀室的至少一个孔洞。换句话说,阀装置可设置有至少一个孔洞,液压流体可穿过该孔洞流动以便绕过阀室和阀室的入口和出口的节流部(restriction)。换句话说,阀装置可设置有至少一个孔洞,液压流体可穿过该孔洞独立于接收的驱动力而流动。通过提供至少一个这样的孔洞,阀装置的压力-流量特性可通过具有平行的至少两个独立的通道以具有更大自由度而被定制,即通过阀装置的一个通道和至少一个孔洞。具有绕过阀室和它的相关联的节流部的至少一个孔洞例如在阀装置中的一个或几个构件损伤使得穿过室的液流被堵塞的情况下也是有利的。孔洞中的至少一个可以是具有固定的节流面积的孔洞。
在本发明的又一种实施方式中,第二阀构件借助于第二弹簧装置进行弹簧负载而抵靠第二阀座。第二弹簧装置可以是螺旋压簧或盘形弹簧。第一弹簧装置可比第二弹簧装置具有更低的弹簧负载。换句话说,在正常运行和自动防故障运行期间当弹簧装置布置在阀装置中时,相比较压缩第二弹簧装置一定长度,可需要较小的力以压缩第一弹簧装置相同长度。因此,由于第一弹簧较低的弹簧负载,在自动防故障运行期间第二阀构件借助于第一弹簧装置不会从第二阀座释放。第一弹簧装置意在强迫第一阀构件朝向第二阀构件使得正常流动通道被关闭,从而允许第二阀构件响应于阀室中的液压流体的压力而释放。阀室中的压力将作用在第一阀构件和第二阀构件两者上使得它们作为单一的单元被移动。
此外,阀装置的阀特性可通过从具有不同的弹簧特性或弹簧常数的第一弹簧装置和第二弹簧装置的组中选择第一和/或第二弹簧装置而可调整和/或可调。换句话说,对于给定的接收的驱动力,阀装置的阀特性可以是可调整和/或可调的。阀特性例如可以是压力调节特性和/或流量限制特性和/或阀装置的开口压力阈值。特别地,在自动防故障运行模式期间阀特性可以通过从具有不同的弹簧特性或弹簧常数的一组第二弹簧装置中选择第二弹簧装置而可调或可调整。因而,可获得第二阀构件的弹簧负载和作用在第二阀构件上的液压压力产生的力之间的不同抵消,从而在自动防故障运行期间改变阀装置的压力调节特性和/或流量限制特性和/或开口压力阈值。阀装置的阀特性也可以通过从具有不同的弹簧特性或弹簧常数的一组第一弹簧装置中选择第一弹簧装置而可调整和/或可调。从而,第一弹簧装置和第二弹簧装置之间的弹簧常数的比率可被改变,因而改变阀装置的阀特性。
在本发明的又一种实施方式中,第二阀构件是圆盘形的并且在所述轴向方向上是柔性的。从而,第二阀构件可弹性地布置在阀壳体中使得阀构件充当弹簧本身并且可从而抵靠第二阀座被弹簧负载。阀装置的阀特性可通过从具有不同的刚度或柔性特性的一组第二阀构件中选择圆盘形的和柔性的第二阀构件可调整和/或可调。换句话说,对于给定的所接收的驱动力,阀装置的阀特性可以是可调整和/或可调的。阀特性例如可以是压力调节特性和/或流量限制特性和/或阀装置的开口压力阈值。特别地,在自动防故障运行模式期间的阀特性可通过从具有不同的刚度或柔性特性的一组第二阀构件选择圆盘形的和柔性的第二阀构件而可调或可调整。因而,可获得第二阀构件的弹簧负载和作用在第二阀构件上的液压压力产生的力之间的不同抵消,从而,在自动防故障运行模式期间改变阀装置的压力调节特性和/或流量限制特性和/或开口压力阈值。阀装置的阀特性也可以通过从具有不同的弹簧特性或弹簧常数的一组第一弹簧装置选择第一弹簧装置而可调整和/或可调。从而,第一阀构件的弹簧负载的程度相对于第二阀构件的弹簧负载的程度可被改变,因而改变阀装置的阀特性。
在又一种实施方式中,阀装置还可包括邻接元件,第二阀构件抵靠邻接元件被弹性偏置以弹簧负载第二阀构件而抵靠第二阀座。邻接元件优选地是环形邻接元件。换句话说,阀装置可设置有邻接元件或环形邻接元件,并且第二阀构件可在邻接元件和第二阀座之间偏置使得第二阀构件被弹簧负载抵靠第二阀座。换句话说,阀装置还可包括被布置以强迫柔性的第二阀构件抵靠第二阀座的邻接元件或环形邻接元件,其中环形邻接构件在不同于第二阀座的径向位置作用在第二阀构件上,使得第二阀构件被弹性偏置并且从而被弹簧负载抵靠第二阀座。由此,通过偏置第二阀构件,其不需要任何另外的弹簧装置而被弹簧负载。这种实施方式也是有利的,因为减少了阀装置的组件数目尤其是复杂的和精细地加工的组件数目。也减少了对于调节例如阀装置中的弹簧力的需要,因为消除了在轴向方向上的一个组件。另一个优点是由于第二阀构件的圆盘外形,不需要第二阀构件的径向引导,通过例如第二阀构件的被阀室壁引导的部分。从而,由于第二阀构件和阀室壁之间缺少小的间隙,可靠性和对于液压流体中的污染和杂质的敏感性被改善。
在本发明的又一种实施方式中,邻接元件或环形邻接元件可以是阀壳体的一部分。邻接元件或环形邻接元件可被布置以便以比第二阀座的半径大的半径接触第二阀构件。邻接元件或环形邻接元件可选择性地被布置以便以比第二阀座的半径小的半径接触第二阀构件。
在本发明的又一种实施方式中,第二阀构件设置有可滑动地沿阀室壁布置的至少一个部分以便限制第二阀构件的径向运动。换句话说,第二阀构件设置有至少一个部分,其中当第二阀构件轴向运动时,至少一个部分沿阀室的壁滑动使得第二阀构件的运动被限制在径向方向上。至少一个部分可被布置以限制第二阀构件在轴向方向上可移动。被布置以限制径向运动的至少一个部分可延伸进入阀室使得该部分沿阀室的壁可滑动地布置。因为作为被弹簧负载和作用在其上的压力的结果而作用在第二阀构件上的力,第二阀构件的运动被辅助并且对于液压流体中的污染和杂质的敏感性下降,即使在至少一个部分和阀室的壁之间使用相对小的间隙。换句话说,在第二阀构件的至少一个部分和壁室的壁之间的间隙是相对大的,从而获得对于液压流体中的污染和杂质具有低的敏感性的阀装置。
在本发明的又一种实施方式中,相对于限制的液压流体进入所述阀室的流体(q)配置了正常流动通道以不限制地允许在正常运行期间液压流体液流流出室。换句话说,第二阀构件的通孔的直径相对于穿过第二阀构件延伸的第一阀构件和/或驱动杆的直径被相对于通孔和第一阀构件的关闭部分之间的距离而选择,使得室的液流流出在正常运行期间大体不受限制。应理解该上下文中大体不受限制指的是相比较在正常运行模式中通过第一阀构件与第一阀座相互作用形成的节流部而言微不足道尺寸的节流部。由此,在正常运行模式中阀装置的节流部由响应于接收的驱动力使第一阀构件与第一阀座相互作用而确定。
在本发明的又一种实施方式中,第一阀构件和第一阀座被布置以相对于流出所述阀室的限制的液压流体液流(q)在自动防故障运行期间不受限制地允许液压流体液流流入室。换句话说,第一阀座的直径并且从而入口的直径和第一阀构件的大小被配置使得流入室的液流在自动防故障运行期间大体不受限制。换句话说,阀室入口的直径被选择使得液流通过入口不受限制,并且第一阀构件的关闭部分和第一阀构件的被布置以与第一阀座相互作用的部分之间的长度被选择使得阀座和第一阀构件之间的液流大体不受限制。应理解,该上下文中大体不受限制指的是相比较在自动防故障运行模式中通过第二阀构件与第二阀座相互作用形成的节流部而言微不足道尺寸的节流部。由此,在自动防故障运行模式中阀装置的节流部由第二阀构件与第二阀座相互作用确定。
在本发明的又一种实施方式中,驱动杆被布置以穿过所述阀室的入口通孔延伸。
在本发明的又一种实施方式中,在自动防故障运行模式中第二阀构件和第二阀座之间的有效的流通面积与阀室中液压流体的压力成比例。从而,在自动防故障运行模式中阀室中的液压压力是受限制的。换句话说,在自动防故障运行模式中当阀室中的液压流体的压力增加时第二阀构件被布置以愈加远离第二阀座。
在又一种实施方式中,阀装置还设置有布置在阀室中的第三阀构件。第三阀构件可以是圆盘形的,特别地,它可在轴向方向上是柔性的。第三阀构件可在轴向方向上固定到阀室。特别地,第三阀构件的环形部分可通过紧固装置在轴向方向上固定到阀室壁。固定到阀室壁的环形部分可以具有比第一阀座大的半径。第三阀构件还可布置在第一阀构件和第一阀座之间使得在正常运行期间流入阀室的液压流体被第三阀构件与第一阀座相互作用限制。换句话说,流入阀室的液流可被第三阀构件和第一阀座之间形成的入口流动通道限制。在又一种实施方式中,第三阀构件设置有在正常运行期间被所述第一阀构件可关闭的通孔。通孔形成另外的入口流动通道,用于在自动防故障运行期间液压流体液流流入阀室。换句话说,第三阀构件中的通孔在正常运行期间被第一阀构件关闭。在自动防故障运行期间,第一阀构件从第三阀构件释放,从而打开由通孔界定的另外的入口流动通道。由此,在自动防故障运行期间两个平行的入口流动通道打开以便允许液压流体液流流入阀室。
附图简述
现将参考示出本发明的当前优选的实施方式的附图更详细地描述本发明的这些和其它的方面,其中:
图1是根据本发明的实施方式的在正常运行模式中的阀装置的示意图。
图2是根据图1的在自动防故障运行模式中的阀装置的示意图。
图3是根据本发明的另一种实施方式的在正常运行模式中的阀装置的示意图。
图4是根据图3的在自动防故障运行模式中的阀装置的示意图。
图5是根据本发明的又一种实施方式的在正常运行模式中的阀装置的图。
图6是在自动防故障运行期间根据图5的阀装置的图。
图7是根据本发明的又一种实施方式的在正常运行模式中的阀装置的图。
图8是根据图7的在自动防故障运行模式中的阀装置的图。
发明优选实施方式的详述
在下面的描述中,参考阀装置描述了本发明的实施方式,该阀装置中第一阀构件被通过穿过第二阀构件延伸的驱动杆驱动,其中第一阀构件被布置在第一阀构件和第一阀座之间的螺旋压簧进行弹簧负载,并且其中第二阀构件被螺旋压簧或被盘形弹簧或通过充当被弹性偏置的弹簧本身进行弹簧负载。应注意本发明也可与其它类型的驱动构造和其它形式的弹簧负载一起应用。此外,该阀装置优先地用在电控制液压阻尼装置中的导向阀组件中。
图1和图2说明了具有阀壳体16的阀装置1。在图1-4中该壳体包括一起形成界定室的一部分的室壁的圆柱形部分和底部部分。圆形第一阀构件3布置在阀室2内,阀室2布置在阀壳体中。第一阀构件在阀室2内沿轴向方向抵靠着第一阀座4可移动,以响应驱动力F。阀室被阀壳体16的阀室壁和形成室壁部分的第二阀构件5界定。换句话说,阀室壁部分形成可相对于壳体或阀室壁16移动的第二阀构件。
第一阀构件3邻接圆形驱动杆8共线地布置,驱动力F通过驱动杆8可被接收。驱动力可由螺线管装置或类似物产生。驱动杆被阀壳体16的部分9引导,因而限制驱动杆和第一阀构件只在轴向方向上可移动。第一阀构件3因而在轴向方向上可被驱动并且能够与圆形的第一阀座4互相作用。阀室入口20与第一阀座同轴地布置,使得当第一阀构件被驱动以与第一阀座相互作用时,流入阀室2的液压流体液流被限制。第一阀构件3被螺旋压簧7向内地进行弹簧负载,即第一阀构件在离开第一阀座4的方向上被弹簧负载。在这种情况下,向内指的是朝向阀室的内部的方向。换句话说,第一弹簧7在与可接收的驱动力F相反的方向上作用在第一阀构件3上。在正常运行期间,阀构件3因此被在第一方向上作用的驱动力和在第二且相反的方向上的弹簧负载所影响,导致第一阀构件可在轴向方向上移动。螺旋压簧的一端作用在第一阀构件的径向延伸的凸起21上并且另一端作用在室的壁表面上。螺旋压簧与第一阀座同轴地布置。
第二阀构件5在与第一阀构件3相同的轴向方向上可移动。因而,第一阀构件和第二阀构件沿相同的轴向方向但相对于彼此在相反的方向上被弹簧负载。换句话说,第一阀构件和第二阀构件沿轴向方向彼此相对地被弹簧负载。第二阀构件5与驱动杆8同轴地布置。第二阀构件在轴向方向上朝向第一阀构件3通过螺旋压簧13被弹簧负载以抵靠第二阀座6。当弹簧负载的第二阀构件抵靠第二阀座安置时,它们与具有足够大尺寸的接触区域接触以提供阀构件的稳健的相互作用。换句话说,第一阀构件和第二阀构件都在朝向彼此的方向上被弹簧负载。弹簧13在一端作用在阀壳体16的部分9上并且另外作用在第二阀构件5上。驱动杆8穿过弹簧13并且穿过第二阀构件5的圆形的且中心的通孔10延伸。在正常运行期间,液压流体被允许穿过被通孔10的孔壁和驱动杆8之间的间隙形成的流动通道或正常流动通道。
在图2、4、6和8中第一阀构件与第二阀构件接触从而关闭或堵塞穿过通孔的流动通道。虽然这种实施方式示出了中心通孔,第二阀构件替代地可包括在任何径向位置的通孔,只要该通孔在自动防故障运行期间可被第一阀构件关闭。
可选择地,第二阀构件可设置有可被第一阀构件关闭的多个通孔。通孔可被关闭使得液压流体的液流被阻止或防止流经那里。
图1图示了在正常运行期间的阀装置。这种实施方式的正常运行的特征在于:
-驱动力F≠0被驱动杆8接收,从而强迫驱动杆和第一阀构件3朝向第一阀座4,
-弹簧13在朝向第二阀座6的方向上作用在第二阀构件5上,使得第二阀构件抵靠第二阀座安置,
-流入室2的液压流体液流q被第一阀构件3和第一阀座4之间的开口限制,
-被通孔10的壁和驱动杆8之间的间隙形成的正常流动通道允许液压流体液流q流出室2。
图2图示了在自动防故障运行期间的阀装置。这种实施方式的自动防故障运行的特征在于:
-没有驱动力被驱动杆8接收,即F=0,
-第一阀构件3被弹簧7强迫抵靠第二阀构件5使得被通孔10的孔壁和驱动杆8之间的间隙形成的流动通道被关闭,
-第一阀构件3距离第一阀座4一定距离使得液压流体液流q被允许进入室2,
-室2中的液压流体的压力P既作用在第一阀构件上又作用在第二阀构件上使得第二阀构件5距离第二阀座6一定距离,
-弹簧13在与作用在第二阀构件上的压力产生的力相反的方向上作用在第二阀构件上,使得第二阀构件5和第二阀座6之间的自动防故障流动通道被限制,从而允许液压流体q的有限的液流流出阀室。
图3和图4图示了具有阀壳体16的阀装置1的另一种实施方式。第一圆形阀构件3布置在阀室2内,阀室2布置在阀壳体16中,其中第一阀构件3在阀室2内可移动。阀室2被阀壳体16的壁和形成室壁部分的第二阀构件5界定。如以上提到的,阀室壁部分从而形成相对于壳体或阀室壁16可移动的第二阀构件。
第一阀构件3邻接圆形驱动杆8共线地布置,驱动力F通过驱动杆8可被接收。驱动杆8被阀壳体16的部分9引导,因而限制驱动杆和第一阀构件3只在轴向方向上可移动。第一阀构件因而在轴向方向上朝向圆形的第一阀座4可被驱动。阀室入口20与第一阀座同轴地布置,使得当第一阀构件3被驱动以与第一阀座相互作用时,流入阀室2的液压流体液流被限制。第一阀构件3被螺旋压簧7向内地进行弹簧负载,即第一阀构件在离开第一阀座4的方向上被弹簧负载。换句话说,第一弹簧7在与可接收的驱动力F相反的方向上作用在第一阀构件3上。螺旋压簧7的一端作用在第一阀构件的径向延伸的凸起21上并且另一端作用在室2的壁上。
第二阀构件5与驱动杆8同轴地布置。第二阀构件5是圆盘形的并且是柔性的。应理解,第二阀构件5至少在轴向方向上是柔性的以便在这个方向上提供弹簧负载。第二阀构件5在由阀壳体16的一部分形成的环形邻接元件22和第二阀座6之间被弹性偏置,从而在轴向方向上朝向第一阀构件3弹簧负载第二阀构件使之抵靠第二阀座6。换句话说,第一阀构件和第二阀构件都在朝向彼此的方向上被弹簧负载。环形邻接元件22具有更大的半径并且与第二阀座6同轴地布置。在其它的实施方式中,环形邻接元件22可具有比第二阀座6更小的半径。环形邻接元件22和第二阀座6在轴向方向上互相重叠,从而第二阀构件5可在其之间被偏置。驱动杆8穿过第二阀构件5的圆形通孔10延伸。正常的流动通道被通孔10的壁和驱动杆8之间的间隙形成。
图3图示了在正常运行期间的阀装置。这种实施方式的正常运行的特征在于:
-驱动力F≠0被驱动杆8接收,从而强迫驱动杆和第一阀构件3朝向第一阀座4,
-第二阀构件5抵靠第二阀座6安置,
-液压流体流入室2的液流q被第一阀构件3和第一阀座4之间的开口限制,
-被通孔10的壁和驱动杆8之间的间隙形成的正常流动通道允许液压流体液流q流出室2。
图4图示了在自动防故障运行期间的阀装置。这种实施方式的自动防故障运行的特征在于:
-没有驱动力被驱动杆8接收,即F=0,
-第一阀构件3被弹簧7强迫抵靠第二阀构件5使得被通孔10的壁和驱动杆8之间的间隙形成的正常流动通道被关闭,
-第一阀构件3距离第一阀座4一定距离使得液压流体液流q被允许进入室2,
-室2中的液压流体的压力P既作用在第一阀构件上又作用在第二阀构件上使得第二阀构件5距离第二阀座6一定距离,
-第二阀构件5的弹簧负载抵消了作用在其上的压力产生的力,使得第二阀构件5和第二阀座6之间的自动防故障流动通道被限制,从而允许液压流体的受限制的液流q流出阀室2。
图5和图6图示了具有阀壳体116的又一种阀装置101。第一圆形阀构件103布置在阀室102内,阀室102布置在阀壳体中,其中第一阀构件在阀室内可移动。阀室102被阀壳体116的壁和形成室壁部分的第二阀构件105界定。如以上提到的,阀室壁部分从而形成相对于壳体或阀室壁116可移动的第二阀构件。
第一阀构件103邻接圆形驱动杆108共线地布置,驱动力F通过驱动杆108可被接收。驱动杆被阀壳体116的部分109引导,因而限制驱动杆108和第一阀构件103只在轴向方向上可移动。第一阀构件103因而在轴向方向上朝向圆形的第一阀座104可被驱动。
在轴向方向上是柔性的圆盘形的第三阀构件117在第一阀构件103和第一阀座104之间的室102中布置。第三阀构件借助于圆形紧固元件118固定到阀壳体,圆形紧固元件118被布置以把第三阀构件117的环形部分夹在阀壳体116和紧固元件118之间。紧固元件通过被楔入阀壳体的内部壁之间固定到阀壳体116。第三阀构件117包括在阀构件的中心的通孔119。第三阀构件还包括以大于第一阀座104的直径的半径布置的另外的通孔123。
阀室入口120与第一阀座104同轴地布置,使得当第一阀构件103被驱动以与第一阀座104和第三阀构件117相互作用时,流入阀室的液压流体入口流通被限制。第一阀构件103被螺旋压簧107向内地进行弹簧负载,即第一阀构件在离开入口120的方向上被弹簧负载。换句话说,第一弹簧107在与可接收的驱动力F相反的方向上作用在第一阀构件103上。螺旋压簧107的一端作用在第一阀构件103的径向延伸的凸起21上并且另一端作用在第三阀构件117上。
第二阀构件105在与第一阀构件103相同的轴向方向上可移动。第二阀构件105与驱动杆108和第一阀构件103同轴地布置。第二阀构件在轴向方向上朝向第一阀构件103被盘形弹簧113进行弹簧负载使第二阀构件抵靠第二阀座106。换句话说,第一阀构件和第二阀构件都在朝向彼此的方向上被弹簧负载。弹簧113在一端作用在阀壳体116的部分109上并且在另一端作用在第二阀构件105上。驱动杆108穿过盘形弹簧113并且进入第一阀构件103延伸,其中驱动杆108被布置成与第一阀构件邻接。第一阀构件103穿过第二阀构件105的通孔延伸。正常流动通道被通孔110的壁和第一阀构件103之间的间隙形成。第二阀构件105设置有延伸进入室102并被布置以沿紧固元件118的壁滑动的部分115以便限制第二阀构件在径向方向上的运动,即以便将第二阀构件限制成大体轴向运动。第一阀构件103设置有被凸起121的面对第二阀构件105的部分界定的环形闭合表面111。闭合表面111朝向第二阀构件105成锥形。
图5图示了在正常运行期间的阀装置。这种实施方式的正常运行的特征在于:
-驱动力F≠0被驱动杆108接收,从而强迫驱动杆和第一阀构件103朝向第一阀座104,
-弹簧113在朝向第二阀座106的方向上作用在第二阀构件105上,使得第二阀构件抵靠第二阀座安置,
-用于液压流体液流q进入阀室102的入口流动通道通过第一阀座104和第三阀构件117之间的节流部形成,入口流动通道与通过通孔123的通道相串联,
-第一阀构件被所接收的驱动力强迫与第三阀构件邻接使得没有液压流体通过通孔119流入阀室102,
-被通孔110的壁和驱动杆108之间的间隙形成的正常流动通道允许液压流体液流q流出室102。
图6图示了在自动防故障运行期间的阀装置。这种实施方式的自动防故障运行的特征在于:
-没有驱动力被驱动杆108接收,即F=0,
-第一阀构件103被弹簧108强迫抵靠第二阀构件105使得被通孔110的壁和驱动杆108之间的间隙形成的正常流动通道被关闭,即第一阀构件103的环形闭合表面111被强迫与第二阀构件105的通孔壁的边缘接触,
-第一阀构件103距离第一阀座104和第三阀构件117一定距离使得两个平行流动路径被形成在室102中,第一流动路径被第一阀座104和第三阀构件117之间的间隙形成,以与通过通孔123的通道相串联,并且第二流动路径被通孔119形成,从而允许液压流体液流q流入室102,
-室102中的液压流体的压力P作用在第一阀构件和第二阀构件两者上使得第二阀构件105距离第二阀座106一定距离,
-弹簧113在与施加在第二阀构件上的压力产生的力相反的方向上作用在第二阀构件上,使得第二阀构件105和第二阀座106之间的通道被限制,从而允许液压流体q的有限的液流流出室。
图7和图8图示了具有阀壳体116的阀装置101。第一圆形阀构件103布置在阀室102内,阀室102布置在阀壳体中,其中第一阀构件在阀室内可移动。阀室102被阀壳体116的壁和形成室壁部分的第二阀构件105界定。如以上提到的,阀室壁部分从而形成相对于壳体或阀室壁16可移动的第二阀构件。
第一阀构件103邻接圆形驱动杆108共线地布置,驱动力F通过驱动杆108可被接收。驱动杆被阀壳体101的部分109引导,因而限制驱动杆和第一阀构件103只在轴向方向上可移动。第一阀构件103因而在轴向方向上朝向圆形的第一阀座104可被驱动。
在轴向方向上是柔性的圆盘形的第三阀构件117在第一阀构件103和第一阀座104之间的室102中布置。第三阀构件借助于圆形紧固元件118固定到阀壳体,圆形紧固元件118被布置以把第三阀构件117的环形部分夹在阀壳体116和紧固元件118之间。紧固元件通过被楔入阀壳体的内部壁之间固定到阀壳体116。第三阀构件117包括在阀构件的中心的通孔119。第三阀构件还包括以比第一阀座104的半径大的半径布置的另外的通孔123。
阀室入口120与第一阀座104同轴地布置,使得当第一阀构件103被驱动以与第一阀座104和第三阀构件117相互作用时,流入阀室的液压流体入口流通被限制。第一阀构件103被螺旋压簧107向内地进行弹簧负载,即第一阀构件在离开入口120的方向上被弹簧负载。换句话说,第一弹簧107在与可接收的驱动力F相反的方向上作用在第一阀构件103上。螺旋压簧的一端作用在第一阀构件的径向延伸的凸起21上并且另一端作用在第三阀构件117上。
第二阀构件105是圆盘形的并且在轴向方向上是柔性的。第二阀构件105与驱动杆108同轴地布置。第二阀构件105在环形邻接元件122和第二阀座106之间被弹性偏置,从而在轴向方向上朝向第一阀构件103弹簧负载第二阀构件105使之抵靠第二阀座106。换句话说,第一阀构件和第二阀构件都在朝向彼此的方向上被弹簧负载。环形邻接元件122具有比第二阀座106更大的半径并且与第二阀座同轴地布置。环形邻接元件122和第二阀座106在轴向方向上互相重叠,从而第二阀构件105可在其之间被偏置。驱动杆108穿过第二阀构件105的圆形通孔110延伸。正常的流动通道被通孔110的壁和驱动杆108之间的间隙形成。第一阀构件103设置有被凸起121的面对第二阀构件105的部分界定的环形闭合表面111。闭合表面111朝向第二阀构件105成锥形。
图7图示了在正常运行期间的阀装置。这种实施方式的正常运行的特征在于:
-驱动力F≠0被驱动杆108接收,从而强迫驱动杆和第一阀构件103朝向第一阀座,
-第二阀构件105抵靠第二阀座106安置,
-用于液压流体液流q进入阀室102的入口流动通道被第一阀座104和第三阀构件117之间的节流部形成,入口流动通道与通过通孔123的通道相串联,
-第一阀构件被所接收的驱动力强迫与第三阀构件邻接使得没有液压流体通过通孔119流入阀室102,
-被通孔110的壁和驱动杆108之间的间隙形成的正常流动通道允许液压流体液流q流出室102。
图8图示了在自动防故障运行期间的阀装置。这种实施方式的自动防故障运行的特征在于:
-没有驱动力被驱动杆108接收,即F=0,
-第一阀构件103被弹簧107强迫抵靠第二阀构件105使得被通孔110的壁和驱动杆108之间的间隙形成的正常流动通道被关闭,即第一阀构件103的环形闭合表面111被强迫与第二阀构件105的通孔壁的边缘接触,
-第一阀构件103距离第一阀座104和第三阀构件117一定距离使得两个平行流动路径被形成在室102中,第一流动路径被第一阀座104和第三阀构件117之间的间隙形成,其与通过通孔123的通道相串联,并且第二流动路径被通孔119形成,从而允许液压流体液流q流入室102,
-室102中的液压流体的压力P作用在第一阀构件和第二阀构件两者上使得第二阀构件105距离第二阀座106一定距离,
-第二阀构件105的弹簧负载抵消了作用在其上的压力产生的力,使得第二阀构件105和第二阀座106之间的通道被限制,从而允许液压流体的有限的液流q流出室102。
虽然已经示出和描述了本发明的典型实施方式,但是对于本领域的技术人员将明显的是可对如本文描述的本发明做出许多变化和修改或更改。例如阀构件可用其它类型的弹簧装置进行弹簧负载,阀构件、驱动杆和阀座可被不同地成形并且阀构件的径向运动可被与以上描述的实施方式中不同的装置限制。因此,应理解本发明的以上的描述和附图被认为是其非限制性的例子并且本发明的范围在附加的专利权利要求中界定。
Claims (25)
1.一种阀装置(1、101),其用于在正常运行期间响应于驱动力(F)而电调节通过所述阀装置的液压流体液流(q)中的压力和在当没有驱动力存在时的自动防故障运行期间机械调节所述压力,所述阀装置包括:
阀室(2、102);
第一阀构件(3、103),其是在所述阀室(2、102)内在轴向方向上可移动的以在正常运行期间响应于所述驱动力(F)而与第一阀座(4、104)相互作用,以便影响进入所述阀室的所述液压流体液流(q),所述第一阀构件(3、103)在与所述驱动力(F)的方向相反的方向上被弹簧负载;
第二阀构件(5、105),其形成所述阀室(2、102)的可移动的室壁部分,所述第二阀构件(5、105)被弹簧负载在所述驱动力的所述方向上抵靠第二阀座(6、106),所述第二阀构件(5、105)包括通孔(10、110)以用于在正常运行期间允许所述液压流体液流流出所述阀室(2、102),其中所述弹簧负载的第一阀构件(3、103)被布置以在所述自动防故障运行期间关闭所述通孔(10、110),使得所述压力由作用在所述第二阀座(6、106)上的所述第二阀构件(5、105)机械调节。
2.如权利要求1所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)被第一弹簧装置(7、107)进行弹簧负载。
3.如权利要求2所述的阀装置(1、101),其中所述第一弹簧装置(7、107)在所述第一阀构件(3、103)和所述第一阀座(4、104)之间布置。
4.如权利要求2或3所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置的阀特性通过从具有不同的弹簧特性的一组第一弹簧装置中选择所述第一弹簧装置而是可调整的。
5.如权利要求1-3中任一项所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)适合于通过驱动杆(8、108)接收所述驱动力(F)。
6.如权利要求5所述的阀装置(1、101),其中所述驱动杆(8、108)被布置以被阀装置的部分(9、109)引导,并且其中所述第一阀构件(3、103)被布置以被所述驱动杆(8、108)引导,以将所述驱动杆(8、108)和所述第一阀构件(3、103)限制成是在所述轴向方向上可移动的。
7.如权利要求5所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)和/或所述驱动杆(8、108)被布置以穿过所述第二阀构件(5、105)中的另外的通孔或所述通孔(10、110)延伸。
8.如权利要求6所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)和/或所述驱动杆(8、108)被布置以穿过所述第二阀构件(5、105)中的另外的通孔或所述通孔(10、110)延伸。
9.如权利要求7或8所述的阀装置(1、101),其中流动通道由所述通孔(10、110)或所述另外的通孔的内壁部分和所述第一阀构件(3、103)和/或穿过其延伸的所述驱动杆(8、108)之间的间隙形成。
10.如权利要求9所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)设置有第一环形闭合表面(11、111),所述第一环形闭合表面(11、111)被布置以接触所述第二阀构件的第二环形表面(12、112)以便关闭所述流动通道。
11.如权利要求10所述的阀装置(1、101),其中所述第一环形闭合表面(11、111)朝向所述流动通道成锥形。
12.如权利要求2所述的阀装置(1、101),其中所述第二阀构件(5、105)是圆盘形且柔性的。
13.如权利要求9所述的阀装置(1、101),其中所述第二阀构件(5、105)是圆盘形且柔性的。
14.如权利要求12所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置还包括邻接元件(22、122),所述第二阀构件(5、105)被弹性偏置抵靠所述邻接元件(22、122),且所述第二阀构件被弹簧负载抵靠所述第二阀座(6、106)。
15.如权利要求13所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置还包括邻接元件(22、122),所述第二阀构件(5、105)被弹性偏置抵靠所述邻接元件(22、122),且所述第二阀构件被弹簧负载抵靠所述第二阀座(6、106)。
16.如权利要求12所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置的阀特性通过从具有不同柔性特性的一组第二阀构件中选择所述第二阀构件而是可调整的。
17.如权利要求2所述的阀装置(1、101),其中所述第二阀构件被第二弹簧装置(13、113)弹簧负载以抵靠所述第二阀座。
18.如权利要求12所述的阀装置(1、101),其中所述第二阀构件被第二弹簧装置(13、113)弹簧负载以抵靠所述第二阀座。
19.如权利要求17所述的阀装置(1、101),其中所述第一弹簧装置(7、107)具有比所述第二弹簧装置(13、113)低的弹簧负载。
20.如权利要求18所述的阀装置(1、101),其中所述第一弹簧装置(7、107)具有比所述第二弹簧装置(13、113)低的弹簧负载。
21.如权利要求17所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置的阀特性通过从具有不同的弹簧特性的一组第二弹簧装置中选择所述第二弹簧装置而是可调整的。
22.如权利要求1-3、6-8、10-11、13-16和18-21中任一项所述的阀装置(1、101),其中所述第二阀构件包括用于允许液压流体液流流出所述阀室的至少一个孔洞。
23.如权利要求1-3、6-8、10-11、13-16和18-21中任一项所述的阀装置(1、101),其中所述阀装置包括具有固定的节流面积的至少一个孔洞,用于允许液压流体液流流入所述阀室。
24.如权利要求9所述的阀装置(1、101),其中所述通孔或流动通道被配置以相对于流入所述阀室的受限制的液压流体液流(q)不受限制地允许液压流体液流(q)在所述正常运行期间流出所述阀室(2、102)。
25.如权利要求1-3、6-8、10-11、13-16和18-21中任一项所述的阀装置(1、101),其中所述第一阀构件(3、103)和所述第一阀座(4、104)被布置以相对于流出所述阀室的受限制的液压流体液流(q)不受限制地允许液压流体液流(q)在所述自动防故障运行期间流入所述阀室(2、102)。
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