CN103671320A - 电动液压控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动液压控制阀，其包括阀元件，所述阀元件能够借助于第一压力腔中的压强沿着第一方向移位和借助于第二压力腔中的压强沿第二方向移位。第一压力腔能够连接至高压供给装置和低压供给装置。第二压力腔能够连接至高压供给装置和低压供给装置。第一磁性阀连接至第一压力腔，第二磁性阀连接至第二压力腔。第三磁性阀连接至高压供给装置和连接至第一磁性阀以及连接至第二磁性阀。本发明期望提供一种既可靠又比现有的阀布置较不复杂的电动液压控制阀。为此，第一磁性阀和第二磁性阀是三通阀。

Description

电动液压控制阀
技术领域
本发明涉及一种电动液压控制阀，所述电动液压控制阀包括阀元件，该阀元件能够借助第一压力腔中的压强沿第一方向移位和借助第二压力腔中的压强沿第二方向移位，其中第一压力腔能够连接至高压供给装置和低压供给装置，且其中第二压力腔能够连接至高压供给装置和低压供给装置，且其中第一磁性阀连接至第一压力腔，第二磁性阀连接至第二压力腔，且其中第三磁性阀连接至高压供给装置并连接至第一磁性阀和第二磁性阀两者。
背景技术
这种控制阀例如在DE 10 2005 043 458 B4中公开。所示的电动液压控制阀包括附加的转换阀，所述附加的转换阀布置在比例阀和两个管道之间，每个管道通向一压力腔。比例阀允许调整来自高压供给装置的压强，转换阀是打算将来自比例阀的所述压强引导至压力腔之一。依赖于哪一个压力腔被供给来自比例阀的更高的压强，阀元件将在两个方向中的一个方向上移动直到达到压力和弹簧的力之间的平衡为止。每个压力腔还连接至两个两向磁性阀中的一个，其中两个两向磁性阀都通向低压供给装置。
对于液压阀布置，经常要求控制阀不仅仅能手动地进行调整，而且还能远程地进行调整。为此目的，阀元件依赖于阀元件应当移动所沿的期望方向而被施以压强。然后，压强可以被保持直至阀元件已经到达期望位置为止。
该功能可以以多种方式实现。首先，可以将两个压力腔连接至两个磁性阀中的每一个。对于每个压力腔，一个磁性阀将被连接至高压供给装置，另一个磁性阀被连接至低压供给装置。为了移动阀元件，一个压力腔之后将通过打开通向高压供给装置的对应的磁性阀来施以更高的压强。同时，另一个压力腔将通过打开通向低压供给装置的对应的阀来施以更低的压强。这两个阀处于打开状态直至阀元件已经到达期望位置为止。
这种阀布置是可靠的，但是需要四个磁性阀和对应的控制部件。因此，生产成本相对高。
用于简单地实现上述功能的一种替代方法采用仅仅两个磁性阀，每个磁性阀布置在高压供给装置和压力腔中的一个压力腔之间。每个压力腔然后借助于阻流器连接至低压供给装置。为了使阀元件移位，磁性阀之一被打开。之后，液压流体将流向低压供给装置，并向阻流器施以更高的压强。所述更高的压强之后也将使阀元件移位。
这种类型的阀布置仅仅需要两个磁性阀，因此在制造上更便宜。另一方面，损失了一定量的液压流体以使阀元件移位，而且保持阀元件的非空挡位置通常将导致恒定地损失至少一定量的液压流体。
另一替代方案采用三个磁性阀和一个转换阀，如在DE 10 2005043 458 B4中所公开的。这种阀布置仅仅需要三个磁性阀，但是具有压控转换阀明显难以控制的缺点。例如，使转换阀从一个位置切换至另一位置所需的压强差通常非常小。进而，如果比例阀被无意间打开，则通常将导致从高压供给装置经过转换阀至是打开的且在正常位置的双向阀之一的流。在该情况下，将导致阀元件的不期望的偏转。这使得这种阀布置难以控制，因此是不期望的。
发明内容
因此，依据本发明的任务是提供一种电动液压控制阀，其既可靠，又比之前的阀布置较不复杂。
上述任务通过第一磁性阀和第二磁性阀为三通阀来解决。
通过将第一磁性阀和第二磁性阀选择成三通阀，第一磁性阀和第二磁性阀中的每一个可以将压力腔中的一个连接至高压供给装置或连接至低压供给装置。第三磁性阀可以例如控制来自高压供给装置的压强。这样，仅仅需要三个磁性阀，同时，液压流体的损失比上述两个阀布置小得多。同时，不需要不可靠的压控转换阀。
在优选实施例中，第一磁性阀由第一端口连接至低压供给装置，由第二端口连接至第一压力腔，并由第三端口连接至第二磁性阀和第三磁性阀两者。该实施例允许第一磁性阀将第一压力腔连接至低压供给装置或连接至较高压供给装置。同时，第三端口通向第二磁性阀和第三磁性阀两者，这去除了对从第二磁性阀至第三磁性阀的独立管道的需要。由于每次仅仅一个压力腔需要被连接至高压供给装置，因此在该实施例中可以省掉这样的独立管道。
在另一优选实施例中，第二磁性阀由第四端口连接至低压供给装置和第三磁性阀两者，由第五端口连接至第二压力腔，并由第六端口连接至第一磁性阀和第三磁性阀两者。根据该实施例，第一磁性阀和第二磁性阀可以再次共有通至第三磁性阀的管道。与此同时，第二磁性阀还可以与第三磁性阀共有通向低压供给装置的管道。如果第三磁性阀是三通阀，则后者例如可能是有利的。该实施例还在不损失功能的情况下减小了必需的管道的数量。
在另一优选实施例中，第三磁性阀是电磁比例阀。通过使用电磁比例阀作为第三磁性阀，来自高压供给装置的压强可以被更精确地控制和调整。这允许对电动液压控制阀更好地控制。
在另一优选实施例中，第三磁性阀具有可调整的占空比。这种阀可以在快速的子段(subsection)中打开和关闭。依赖于持续时间和处于“打开”或“关闭”位置的比例，可以调整有效的输出压强。
在另一优选的实施例中，第三磁性阀是三通阀。该实施例例如可以允许第三磁性阀也使用低压供给装置调整来自高压供给装置的压强。依赖于应用，第三磁性阀之后可以是简单的三通阀，像第一磁性阀和第二磁性阀或更昂贵的比例三通阀那样。
在另外的优选实施例中，处于正常位置的第三磁性阀将低压供给装置连接至第一磁性阀和第二磁性阀两者。因此，即使第一磁性阀或第二磁性阀无意间处于错误的打开位置，也将防止滑动件偏转，因为两个压力腔将仅仅连接至低压供给装置。
在另一优选实施例中，第三磁性阀由第七端口连接至高压供给装置，由第八端口连接至第一磁性阀和第二磁性阀两者，并由第九端口连接至低压供给装置和第二磁性阀两者。这种实施例允许保持小数量的独立管道。
在还一优选实施例中，处于正常位置的第一磁性阀将第一压力腔与低压供给装置连接，处于正常位置的第二磁性阀将第二压力腔与低压供给装置连接。这些特征将防止在第三磁性阀被无意间打开并将第一磁性阀和第二磁性阀与高压供给装置连接的情况下滑动件的无意间的偏转。在这种情况下，从第一磁性阀和第二磁性阀两者至第三磁性阀的流体路径将被关闭且将没有不期望的滑动件的偏转出现。
在又一优选的实施例中，第一磁性阀、第二磁性阀和第三磁性阀都是弹簧加载的阀或弹簧阀。在这种情况下，可以容易地选择三个磁性阀的正常位置，其防止滑动件的无意间的偏转，即使在一个阀处于错误的打开位置时。
附图说明
本发明的优选实施例在此将参照附图进行更详细地描述。在附图中，
图1示出根据本发明的第一实施例；
图2示出根据本发明的第二实施例；
图3示出根据本发明的第三实施例；
图4示出根据本发明的第四实施例。
具体实施方式
图1示出电动液压控制阀1，该电动液压控制阀1包括成滑动件2形式的阀元件，所述滑动件2布置成能够在壳体的开口3中移位。滑动件2可以例如具有矩形或圆形的横截面并可以以流体密封的方式与该开口的沟槽或凸缘紧密地配合。
滑动件2布置在第一压力腔4和第二压力腔5之间。第一压力腔4中的压强施加于滑动件2的第一端面6。相应地，第二压力腔5中的压强施加于滑动件2的第二端面7。依赖于施加于端面6、7的压差，滑动件2可以沿着两个方向中的一个移动。
另外，在压力腔4、5中存在弹簧8、9的布置。每个弹簧8、9仅仅连接至端壁10、11中的一个。可替代地，也可以仅仅使用连接至端壁10、11之一和端面6、7之一的一个弹簧。
如果现在例如第一压力腔4中的压强超过第二压力腔5中的压强，只要压力或该压强提供的力超过弹簧9的弹簧力，滑动件2将向右移动。弹簧8在该情况下处在未压缩的状态。
为了调整压力腔4、5中的压强，还提供高压供给装置12，该高压供给装置12可以例如连接至泵13。还提供低压供给装置14，该低压供给装置14可以例如连接至流体贮存器15。
第一压力腔4连接至第一磁性阀16。第二压力腔5连接至第二磁性阀17。高压供给装置连接至第三磁性阀18。在本发明的该实施例中，第一磁性阀16和第二磁性阀17是三通阀，而第三磁性阀是电磁比例阀。
第一磁性阀16包括通向低压供给装置14的第一端口19、通向第一压力腔4的第二端口20以及通向第二磁性阀17和第三磁性阀18两者的第三端口21。
第二磁性阀17包括通向低压供给装置14和第三磁性阀18的第四端口22、通向第二压力腔5的第五端口23和通向第一磁性阀16和第三磁性阀18的第六端口24。
第三磁性阀18包括通向高压供给装置12的第七端口25、通向第一磁性阀16和第二磁性阀17两者的第八端口26和通向低压供给装置14和第二磁性阀17两者的第九端口27。
第一磁性阀16和第二磁性阀17是三通阀，即，它们之中的每个通常将它们的三个端口中的两个相互连接。它们也能够独立地打开和关闭它们的端口。
为了移动滑动件2，在此可以例如通过打开端口20和21和关闭端口19来将第一磁性阀16与第一压力腔4和第三磁性阀18连接。与此同时，可以通过打开端口23和22而关闭端口24来将第二磁性阀连接至第二压力腔5和低压供给装置14。第三磁性阀18之后将高压从高压供给装置12供给至第一磁性阀16和第一压力腔4。第二压力腔5将经由第二磁性阀17连接至低压供给装置14。因此，施加于第一端面6上的压强将高于施加于第二端面7上的压强。这导致力使滑动件2向左侧移动直至弹簧9的弹簧力与作用在端面6上的压强导致的力(或压力)等大为止。
第三磁性阀18可以允许调整在第一压力腔4和第二压力腔5之间的压差。这样，滑动件2的最终位置可以更容易被选择。只要第三磁性阀18保持所选择的压强，滑动件2的位置就可以被保持。
图2和3示出本发明的替代的实施例。在这些情况下，第三磁性阀18是三通阀，而不是电磁比例阀。在图2的情况下，第三磁性阀是弹簧加载的(弹簧)三通阀，而第一磁性阀16和第二磁性阀17不是弹簧加载的。
图3示出所有三个磁性阀都是弹簧加载的三通阀的实施例。这具有可以使用三个相同的阀的优点。根据图1的实施例可以允许对滑动件2的更精确的定位，但是使用电磁比例阀使得该实施例的成本比图2或3中示出的使用三个简单的三通阀的实施例更昂贵。哪一个实施例是优选的当然依赖于所述应用。
图4示出根据本发明的另一实施例。类似于图3，所有三个磁性阀都是弹簧加载的或弹簧阀，但是在该情况下，第三磁性阀18是电磁比例阀。
根据图3和图4的实施例具有以下优点：在所有三个磁性阀16、17、18都处于它们各自的正常位置时，至高压供给装置12的流体路径被阻塞。这导致故障保护的改善，因为三个磁性阀16、17、18中一个的错误的打开位置将不会导致滑动件2的不期望的偏转。这是相比于在DE 10 2005 043 458 B4中公开的现有技术的另一优势。

Claims (10)

1.一种电动液压控制阀，包括阀元件，所述阀元件能够借助于第一压力腔(4)中的压强沿着第一方向移位和借助于第二压力腔(5)中的压强沿第二方向移位，其中第一压力腔(4)能够连接至高压供给装置(12)和连接至低压供给装置(14)，且其中第二压力腔(5)能够连接至高压供给装置(12)和连接至低压供给装置(14)，且其中第一磁性阀(16)连接至第一压力腔(4)，第二磁性阀(17)连接至第二压力腔(5)，且其中第三磁性阀(18)连接至高压供给装置(12)和连接至第一磁性阀(16)以及连接至第二磁性阀(17)，其特征在于，
第一磁性阀(16)和第二磁性阀(17)是三通阀。
2.根据权利要求1所述的电动液压控制阀，其特征在于，第一磁性阀(16)由第一端口(19)连接至低压供给装置(14)，由第二端口(20)连接至第一压力腔(4)并由第三端口(21)连接至第二磁性阀(17)和第三磁性阀(18)两者。
3.根据权利要求1或2所述的电动液压控制阀，其特征在于，第二磁性阀(17)由第四端口(22)连接至低压供给装置(14)和第三磁性阀(18)两者，由第五端口(23)连接至第二压力腔(5)并由第六端口连接至第一磁性阀(16)和第三磁性阀(18)两者。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动液压控制阀，其特征在于，第三磁性阀(18)是电磁比例阀。
5.根据权利要求4所述的电动液压控制阀，其特征在于，第三磁性阀具有可调整的占空比。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电动液压控制阀，其特征在于，第三磁性阀(18)是三通阀。
7.根据权利要求6所述的电动液压控制阀，其特征在于，处于正常位置的第三磁性阀(18)将低压供给装置(14)连接至第一磁性阀(16)和第二磁性阀(17)两者。
8.根据权利要求6或7所述的电动液压控制阀，其特征在于，第三磁性阀由第七端口(25)连接至高压供给装置(12)，由第八端口(26)连接至第一磁性阀(16)和第二磁性阀(17)两者，并由第九端口(27)连接至低压供给装置(14)和第二磁性阀(17)两者。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电动液压控制阀，其特征在于，处在正常位置的第一磁性阀(16)将第一压力腔(4)与低压供给装置(14)连接，且处在正常位置的第二磁性阀(17)将第二压力腔(5)与低压供给装置(14)连接。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的电动液压控制阀，其特征在于，第一磁性阀(16)、第二磁性阀(17)和第三磁性阀(18)都是弹簧加载的阀。
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