CN103851003B - 能够连续调整的液压装入式阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可连续调整的液压装入式阀，具有壳体，其沿其装入方向在端侧具有与压力介质源可连接的输入接头并且沿径向方向具有第一及第二工作接头以及与压力介质箱可连接的回流接头。壳体具有轴向孔，该轴向孔具有在其中可轴向移动地导引的执行元件，该执行元件能够借助至少一个弹簧保持在轴向中心位置中并且能够通过可控的操纵沿轴向从中心位置中连续调整出来。该第一工作接头和/或第二工作接头通过轴向调整执行元件能够与回流接头流体连接。根据本发明，该执行元件具有径向加宽部，该加宽部具有用于连续地开启和/或关闭回流接头的第一径向开口的第一控制棱边和用于连续地开启和/或关闭回流接头的第二径向开口的第二控制棱边。

Description

能够连续调整的液压装入式阀

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的能够连续调整的液压装入式阀。

背景技术

已知在众多液压应用例中使用能够连续改变液压容积流量的比例换向阀。例如这种比例换向阀能够应用在用于牵引机和移动作业器具的液压控制盘阀中。这种阀的一个实施例以4/3装入式换向阀的形式由DE 10 2008 013 270 A1公开，其实现了四个液压接头和三个阀位置。其中所描述的能够电磁操纵的装入式换向阀设置用于装入到容纳孔或者说阶梯孔中。其缺点是，这种比例换向阀必须结构复杂进而成本高昂地制造。

由EP 1 420 321 A2公开了一种比例阀，其具有与上文所述的、由DE 10 2008013A1公开的装入式换向阀完全不同的接头配置。所述比例阀具有壳体，而所述壳体具有第一及第二工作接头、输入接头和回流接头。阀芯可轴向移动地容纳在所述壳体中并且通过至少一个弹簧保持在轴向中心位置中。所述阀芯能够借助于磁体沿两个相反设置的轴向方向从该中心位置调整出来。在该中心位置之外，相应地一个工作接头继续与回流接头流体连接，同时另一个工作接头受压力调节。其缺点在于，这种比例阀构造复杂并且因此成本高昂。实践一再证实，这种阀需要相当大的安装空间。

在US 5 249 603 A中描述了比例阀的另一个实施例。其缺点也在于，所述阀安装起来结构复杂并且需要相当大的安装空间。

发明内容

因此本发明的任务是，利用结构上尽可能简单的器件实现一种节省空间且能够进行液压压力调节的装入式阀。

该任务通过具有权利要求1所述特征的液压装入式阀得以完成。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的改进方案。

根据本发明的能够连续调整的液压装入式阀具有壳体，其沿其装入方向在端侧具有能够与压力介质源连接的液压输入接头并且沿径向方向具有尤其能够与液压执行器或消耗器流体连接的第一及第二液压工作接头以及能够与压力介质箱连接的液压回流接头。所述壳体具有轴向孔，而该轴向孔带有可在其中轴向移动地导引的执行元件(Stellglied)，该执行元件能够借助至少一个弹簧保持在轴向中心位置中并且通过可控的操纵沿轴向从该中心位置中连续调整出来。第一工作接头和/或第二工作接头通过轴向调整该执行元件能够与回流头流体连接。根据本发明，所述执行元件具有径向加宽部，而该加宽部具有用于连续地开启和/或关闭所述回流接头的第一径向开口的第一控制棱边以及用于连续地开启和/或关闭所述回流接头的第二径向开口的第二控制棱边。

所述执行元件的可连续调整性可理解为：当该执行元件朝相应的轴向方向从其弹簧对中的中心位置移出时，所述第一及第二控制棱边能够连续地开启和关闭回流接头的所配属的径向开口。在此，所述执行元件能够是液压系统中已知的阀芯，其具有径向加宽部。为了构造所述回流接头的第一和/或第二径向开口，该装入式阀的壳体例如能够具有第一径向穿口排和第二径向穿口排。能够如此支承所述执行元件，使得其能够通过操纵在轴向孔内朝两个相对指向的轴向方向从弹簧对中的中心位置移出，其中优选以电磁方式实现操纵。所述压力介质源能够是任意形式的产生液压的设备、例如液压泵。

所述执行元件的根据本发明的结构造型能够允许装入式阀的特别短的构造形式。由此能够以有利的方式将这种装入式阀插入或者说装入到用于以具有相同的接头配置的筒形插装结构(Cartridge-Bauweise)构造的4/3比例阀的容纳孔中。换句话说，本发明实现了一种4/3压力调节阀，其在接头配置相同的情况下匹配到4/3比例阀的容纳孔中。在此值得一提的是，根据本发明的装入式阀比相应的比例阀构造得明显更简单。因此本发明以价格特别低廉的方式和方法实现了传统比例阀的可交换性。

如果所述执行元件的加宽部沿轴向由第一轴面和远离该第一轴面的第二轴面限制，那么就能够特别精确地控制所述第一和/或第二工作接头与回流接头的流体连接，其中在所述执行元件的轴向中心位置不远处，相应地所述轴面之一能够流体卸载。有利的是，在所述执行元件的中心位置不远处，两个轴面之一相应朝向回流接头卸载，从而为了对装入式阀进行压力调节仅将流体力作用到另一个轴面、即有效的轴面上。此外所述执行元件的如此构造的径向加宽部从制造技术的角度来看能够简单地进行制造。

本发明的一种特别有利的实施方式规定，在所述执行元件的中心位置中，第一轴面布置在所述回流接头的第一径向开口的区域中并且第二轴面布置在所述回流接头的第二径向开口的区域中。而所述加宽部的这种沿着执行元件的空间布局允许装入式阀的造型特别简单。

有针对性的是，第一和/或第二工作接头分别具有沿轴向相互间隔开的第一及第二径向开口。所述第一及第二径向开口在此能够沿径向方向例如以第一穿口排和第二穿口排的形式穿过该壳体。

本发明的一种有利的实施方式规定，即所述第一和/或第二工作接头的第一径向开口分别与所述执行元件的一个轴面流体连接。

有利的是，借助所述第一和/或第二工作接头的第二径向开口能够连续地控制所述输入接头与相应的工作接头的流体连接。

在本发明的一种优选的改进方案中，所述执行元件具有沿所述执行元件或者说装入式阀的纵向延伸的轴向孔，该轴向孔能够与装入式阀的输入接头流体连接。从制造技术的角度来看，轴向孔能够简单地置入到所述执行元件中并且能够精确地控制从输入接头穿流所述执行元件的流体流。此外，所述执行元件的轴向孔能够节省形式为所谓的O形环的环形密封元件。

本发明的一种有利的实施方式规定，所述执行元件的轴向孔具有能够与所述第一和/或第二工作接头流体连接的第一径向开口和第二径向开口。

如果将单独的第一轴套(Buchse)和单独的第二轴套能够置入到壳体中并且能够固定在该壳体中，则证明了精确导引所述执行元件以及所述执行元件在壳体内简单的可安装性是有利的。因此所述第一及第二轴套实现了简单地在壳体轴向孔的内部安装执行元件及其加宽部，该轴向孔通常能够具有恒定的孔直径。此外，可轴向移动地支承所述执行元件，而该执行元件又不会在壳体的轴向孔内倾翻。

为了沿轴向密封住所述壳体的轴向孔并且同时实现阀接头流体连接，所述第一轴套和/或第二轴套分别具有能够分别与工作接头流体连接的径向开口。

如果将所述装入式阀设计为所谓的筒形插装阀(Cartridgeventil)，则能够特别有利地使用本发明。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明的一种有利的实施例。具体如下：

图1示出根据本发明的装入式阀的一个实施例的纵剖面图。

附图标记列表

1 装入式阀

2 壳体

4 输入接头

6 闭锁件

8 输入孔

10 输入筛

12 环形密封元件

14 环绕凹槽

16 第一工作接头

18 第一工作接头的第一径向开口排

20 第一工作接头的第二径向开口排

22 环形密封元件

24 环绕凹槽

26 回流接头

28 回流接头的第一径向开口排

30 回流接头的第二径向开口排

32 环形密封元件

34 环绕凹槽

36 第二工作接头

37 环绕凹槽

38 第二工作接头的第一径向开口排

40 第二工作接头的第二径向开口排

42 环形密封元件

43 壳体密封件

44 线圈壳体

46 第一电磁线圈

48 第二电磁线圈

50 线圈架

52 导电线

54 极管

56 嵌入环

58 无磁套筒

60 磁衔铁

62 纵向孔

64 末端闭锁件

65 末端止挡

66 轴向孔

68 执行元件

70 第一弹簧

71 第二弹簧

72 同步连接部

74 径向指向的加宽部

76 第一轴面

78 第二轴面

80 控制棱边

82 控制棱边

84 执行元件68的轴向孔

86 执行元件68的第一径向开口排

88 执行元件68的第二径向开口排

90 环绕凹槽

92 环绕凹槽

94 第一轴套

96 第二轴套

98 第一轴套94的径向开口排

100 第二轴套96的径向开口排

102 环绕凹槽

104 环绕凹槽

A 液压压力介质的流动方向

B 液压压力介质的流动方向

P 液压压力介质的输送方向

T 液压压力介质的流动方向。

具体实施方式

图1示出根据本发明的以筒形插装结构形式构造的装入式阀1的纵剖面图。这种装入式阀1特别适合装入到如例如由DE 10 2008 013 270 A1所公开的容纳孔中，往常将传统的4/3换向阀安装到所述容纳孔中。也就是说，DE 10 2008 013270 A1所公开的传统的4/3换向阀能够由根据本发明的装入式阀1所替代，而不必为此特别改变所述容纳孔。

所述装入式阀1具有优选由钢制成的壳体2。在布置在图1左侧的端侧上，所述壳体2具有液压输入接头4，通过该输入接头能够沿输送方向P、也就是压力输送方向向所述装入式阀1输送压力介质、例如液压油。所述输入接头4通过旋入到所述壳体2中的闭锁件6构造，该闭锁件具有设置在其中的输入孔8。所述闭锁件6由钢制成并且由塑料制成的输入筛10遮盖，以防止污物进入。为了旋入到所述壳体2中，所述闭锁件6具有与所述壳体2的内螺纹共同作用的外螺纹。

在所述壳体2的外侧上，沿输送方向P在所述输入接头4后面布置有形式为O形环的环形密封元件12，其容纳在所述壳体2的环形凹槽14中。当将所述装入式阀1装入到容纳孔中时，所述环形密封元件12相对于容纳孔密封输入接头4。

此外，所述壳体2具有第一液压工作接头16，该工作接头沿输送方向P布置在所述环形密封元件12后面。所述第一工作接头16以在所述壳体2外侧环绕的凹槽的形式构造并且具有第一径向开口排18和第二径向开口排20，它们沿所述装入式阀1的轴向、也就是沿输送方向P相互间隔开。换句话说，所述第一工作接头16具有两个相互流体分隔的径向开口18、20，所述径向开口沿径向方向穿透所述壳体2。也就是说，第一径向开口排及第二径向开口排18、20是所述第一工作接头16的两个相互分隔的单通道。第一径向开口排及第二径向开口排18、20能够以孔的形式置入到所述壳体2中。

沿输送方向P在所述第一工作接头16后面，另一环形密封元件22布置在所述壳体2的环绕凹槽24中。当将所述装入式阀1装入到容纳孔中时，所述环形密封元件22相对于与沿输送方向P布置在后面的回流接头26密封所述第一工作接头16。所述回流接头26以在所述壳体2上环绕的凹槽形式构造并且具有第一径向开口排28以及与其流体分隔的第二径向开口排30，它们沿输送方向P相互分隔。也就是说，第一径向开口排和第二径向开口排18、20是所述回流接头26的两个相互分隔的单通道。通过所述回流接头26能够将输送给装入式阀1的压力介质输送给例如(未示出的)油箱。

此外，所述壳体2还具有另一形式为O形环的环形密封元件32，其容纳在所述壳体2的环绕凹槽34内并且相对于沿输送方向P布置在后面的第二工作接头36液体密封所述回流接头26。第二工作接头36以壳体2上外侧的环绕凹槽37的形式构造并且具有第一径向开口排38和第二排径向开口排40。第二工作接头36的第一径向开口排及第二径向开口排38、40沿输送方向P相互间隔开并且相互流体分隔。也就是说，第一径向开口排及第二径向开口排38、40是所述回流接头36的两个相互分隔的单通道。它们能够例如以孔的形式置入到所述壳体2中。沿输送方向P在第二工作接头36后面布置有另一环形密封元件42，当将所述装入式阀1装入到该容纳孔中时，该环形密封元件相对于容纳孔密封所述第二工作接头36。此外还设置有密封所述壳体2的壳体密封件43。

在所述壳体2的与所述输入接头4相对的端侧上，用法兰将由钢板制成的线圈壳体44连接到其上。在所述线圈壳体44中布置有第一及第二电磁线圈46、48，它们由塑料制成的线圈架50支承。在该实施例中，所述线圈架50由聚酰胺制成。所述两个电磁线圈46、48能够借助导电线52操纵。所述线圈架50布置在与由钢制成的极管54相邻处。所述极管54具有形式为两个无磁嵌入环56的磁性分隔件，其作为替代方案也能够构造成无磁的焊缝。在所述极管54内部布置有无磁套筒58和由软铁制成的磁衔铁60。所述磁衔铁60具有用于压力介质的穿通的纵向孔62，该纵向孔实现了磁体沿轴向的移动。在所述线圈壳体44的外端部上布置有极管54的由钢制成的末端闭锁件64连同用于磁体的、由黄铜制成的末端止挡65。

所述壳体2还具有轴向孔66，该轴向孔沿着所述装入式阀1的纵向、也就是沿输送方向P延伸。在轴向孔66中容纳有可轴向移动地导引的执行元件68，该执行元件构造成阀芯的形式。所述执行元件68由在壳体2中支撑在闭锁件6上的第一弹簧70以及在线圈壳体44中支撑在末端闭锁件64上的第二弹簧71弹簧对中地保持在中心位置中。所述第二弹簧71借助于同步连接部(Mitnahmeverbindung)72将其力传递到执行元件68上。

所述执行元件68具有比轴向孔66的内直径更小的外直径。在中央区域内，所述执行元件68具有径向指向的、也就是沿径向方向凸出的加宽部74，该加宽部被装配到轴向孔66中。所述加宽部74限定了第一轴面76和与之反向指向的第二轴面78。换句话说，两个轴面76、78相互背离指向。所述加宽部74并且由此第一及第二轴面76、78如此布置在执行元件68上，从而使得其在所述回流接头26的区域中处于所述执行元件68的弹簧对中的中心位置中。尤其是当所述执行元件68位于其中心位置中时，第一轴面76布置在所述回流接头26的第一径向开口28的区域中并且第二轴面78布置在其第二径向开口30的区域中。通过这种方式所述轴面76、78相应地构成控制棱边80、82，当朝相应的轴向方向移动或者说磁性调整该执行元件68时，所述控制棱边能够相应地连续关闭和连续开启回流接头26的径向开口排28、30之一。

此外，所述执行元件68具有轴向孔84，该轴向孔从输入接头4朝向线圈壳体44延伸到第二工作接头36。所述执行元件68的轴向孔84与输入接头4流体连接。在第一工作接头16和第二工作接头36的区域中分别在所述执行元件68上设置一径向开口排86、88，其中每一排能够相应地与第一工作接头或者说第二工作接头16、36流体连接。在径向开口排86、88的区域中分别设置有环绕凹槽90、92。

通过分别作为与壳体2分隔的、也就是作为分别单独的构件插入到壳体2的轴向孔66中并且固定在其中的第一及第二轴套94、96实现了将所述执行元件68支承在轴向孔66内。第一及第二轴套94、96实现了执行元件68的安装，该执行元件由于其加宽部74否则只能困难地插入。从图1中清晰可见，所述轴套94、96因此完成了两个任务，即所述执行元件68的支承以及轴向孔66和执行元件68之间的压力空间的空间限定。

每个轴套94、96都具有径向开口排98、100，所述径向开口排例如能够设计为穿通孔。该径向开口排98、100与执行元件68的径向开口排86、88分别共同构成控制棱边，所述控制棱边用于控制从输入接头4到第一或者说第二工作接头16、36的流体连接。此外，轴套94、96分别具有在外侧环绕的凹槽102、104，所述凹槽布置在第一工作接头16的第一径向开口排18的区域中或者说第二工作接头36的第一径向开口排38的区域中。

本发明公开了一种能够连续调整的液压装入式阀，其具有壳体，其沿其装入方向在端侧侧具有能够与压力介质源连接的输入接头并且沿径向方向具有第一及第二工作接头以及能够与压力介质箱连接的回流接头。所述壳体具有轴向孔，该轴向孔具有在其内可轴向移动地导引的执行元件，该执行元件借助至少一个弹簧能够保持在轴向的中心位置中并且能够通过可控的操纵沿轴向从中心位置中连续地调整出来。所述第一工作接头和/或第二工作接头通过轴向调整执行元件能够与回流接头流体连接。根据本发明，所述执行元件具有径向加宽部，该径向加宽部具有用于连续开启和/关闭所述回流接头的第一径向开口的第一控制棱边和用于连续开启和/关闭所述回流接头的第二径向开口的第二控制棱边。

Claims (7)

1.能够连续调整的液压装入式阀（1），具有壳体（2），其沿其装入方向在端侧具有能够与压力介质源连接的输入接头（4）， 并且沿径向方向具有第一工作接头（16）及第二工作接头（36）以及能够与压力介质箱连接的回流接头（26），其中所述壳体（2）具有轴向孔（66），而所述轴向孔（66）具有能够在其中轴向移动地导引的执行元件（68），所述执行元件能够借助于至少一个弹簧（70、71）保持在轴向中心位置中并且能够通过能够控制的操纵沿轴向从所述中心位置中连续调整出来，其中所述第一工作接头（16）和/或所述第二工作接头（36）通过轴向调整所述执行元件（68）能够与所述回流接头（26）流体连接，其特征在于，所述执行元件（68）具有径向加宽部（74），所述加宽部具有第一控制棱边（80）和第二控制棱边（82），所述第一控制棱边用于连续地开启和/或关闭所述回流接头（26）的第一径向开口（28），并且所述第二控制棱边用于连续地开启和/或关闭所述回流接头（26）的第二径向开口（30），其中所述径向加宽部（74）沿轴向由第一轴面（76）和远离所述第一轴面指向的第二轴面（78）限制，其中在所述执行元件（68）的轴向中心位置旁不远处，所述第一轴面（76）和所述第二轴面（78）之一相应地朝向所述回流接头（26）流体卸载，从而为了对所述液压装入式阀（1）进行压力调节仅将流体力作用到另一个轴面上，并且其中所述第一工作接头（16）和/或所述第二工作接头（36）分别具有沿轴向相互间隔开的第一及第二径向开口（18、20、38、40），并且其中所述第一工作接头（16）的第一径向开口（18）与所述执行元件（68）的第一轴面（76）流体连接，并且其中所述第二工作接头（36）的第一径向开口（38）与所述执行元件（68）的第二轴面（78）流体连接。

2.按权利要求1所述的装入式阀，其特征在于，在所述执行元件（68）的中心位置中，所述第一轴面（76）布置在所述回流接头（26）的第一径向开口（28）的区域中并且所述第二轴面（78）布置在所述回流接头（26）的第二径向开口（30）的区域中。

3.按权利要求1所述的装入式阀，其特征在于，借助于所述第一工作接头（16）和/或所述第二工作接头（36）的第二径向开口（20、40）能够连续地控制所述输入接头（4）与相应的工作接头的流体连接。

4.按权利要求1到3中任一项所述的装入式阀，其特征在于，所述执行元件（68）具有沿纵向延伸的轴向孔（84），所述轴向孔能够与所述输入接头（4）流体连接。

5.按权利要求4所述的装入式阀，其特征在于，所述执行元件（68）的轴向孔（84）具有第一径向开口（86）和第二径向开口（88），其中所述轴向孔（84）的第一径向开口（86）和第二径向开口（88）能够与所述第一工作接头（16）和/或所述第二工作接头（36）流体连接。

6.按权利要求1到3中任一项所述的装入式阀，其特征在于，在所述壳体（2）中能够置入并且能够固定单独的第一轴套（94）和单独的第二轴套（96），所述第一轴套和第二轴套能够轴向移动地支承所述执行元件（68）。

7.按权利要求6所述的装入式阀，其特征在于，所述第一轴套（94）和/或第二轴套（96）具有径向开口（98、100），其中所述第一轴套（94）和/或第二轴套（96）的径向开口（98、100）分别与一个工作接头流体连接。

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