CN104298258B - 惠斯通电桥单向阀设备 - Google Patents

惠斯通电桥单向阀设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104298258B
CN104298258B CN201310757456.8A CN201310757456A CN104298258B CN 104298258 B CN104298258 B CN 104298258B CN 201310757456 A CN201310757456 A CN 201310757456A CN 104298258 B CN104298258 B CN 104298258B
Authority
CN
China
Prior art keywords
connector
valve
fluid
port
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310757456.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104298258A (zh
Inventor
E·N·福勒
P·阿鲁纳萨拉姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang DunAn Hetian Metal Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang DunAn Hetian Metal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang DunAn Hetian Metal Co Ltd filed Critical Zhejiang DunAn Hetian Metal Co Ltd
Publication of CN104298258A publication Critical patent/CN104298258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104298258B publication Critical patent/CN104298258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/04—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0716—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides with fluid passages through the valve member
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86831—Selective opening of plural ports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

公开了一种惠斯通电桥单向阀装置，可包括：具有第一连接器和第二连接器的滑阀；以及可移动的用于在第一连接器和第二连接器之间控制流动的阀芯，而不管流经滑阀的方向。具有入口和出口的先导阀生成指令压力。具有入口和出口的反馈回路生成反馈压力。滑阀可响应于指令压力和反馈压力。提供了流体整流器回路，以将第一连接器和第二连接器中的较高压力者连接到先导阀入口和反馈回路入口，并将第一连接器和第二连接器中的另一个连接到先导阀出口和反馈回路出口。

Description

惠斯通电桥单向阀设备
技术领域
本发明大体上涉及用于控制流体流动的阀，更特别地涉及一种流体流量控制组件，用于在流经先导式主滑阀(pilot-operated main spool valve)的两个方向上控制流体流量，并且使单向阀布置形成流体整流器回路，以通过先导阀操作主滑阀来提供单向的流体流动。
背景技术
阀被广泛用于控制流体从加压流体源到负载装置的流动，或者从负载装置到低压贮存器的流动。通常，泵或其它装置设置为加压流体源。流体的流动选择性地由阀控制，以控制负载装置的操作。
阀的一种类型是微型阀。微型阀系统是指微机电系统(MEMS)，大体上与半导体机电器件有关。
MEMS是这样的一类系统，从物理角度说其是小型的，具有尺寸是微米级或更小(即，小于约10微米)的某些特征或者间隙。这些系统具有电子和机械元件两者。术语“微加工”通常被理解为指三维结构的生产以及MEMS器件的移动部分。MEMS初始用于改良集成电路(即计算机芯片)制造技术(比如化学蚀刻)及材料(比如硅半导体材料)以微加工这些非常小的机械装置。今天，已有很多更为微型的加工技术和材料。如可使用在这种应用中的术语“MEMS器件”指包括微加工部件的装置，该部件具有尺寸为微米级或更小的(即小于约10微米)一些特点或间隙。应该注意的是，如果除微加工部件之外的部件包含在MEMS器件中，则这些其它的部件可以是微加工部件或者标准(即更大)尺寸部件。同样地，如可在本申请中使用的术语“微型阀”指具有微米级或更小(即小于约10微米)尺寸的特征或间隙的阀，并因此限定为至少部分地通过微加工而形成。如可在本文中使用的术语“微型阀装置”指包括微型阀并包括其它部件的装置。应该注意到的是，如果除微型阀之外的部件包含在微型阀装置中，则这些其它部件可以是微加工部件或者标准(即更大)尺寸部件。
各种微型阀装置已经被提出，其用于控制流体回路内的流体流动。典型的微型阀装置包括由主体可移动地支撑并可选择性地联接到制动器的可移位构件或阀，以在闭合位置和完全打开位置之间移动。当处于闭合位置时，阀阻挡或闭合与第二流体端口流体连通的第一流体端口，从而防止流体在流体端口之间流动。当阀从闭合位置移动到完全打开位置时，流体逐渐可以在流体端口之间流动。
微型阀系统的一个特定类型是先导式微型阀。通常，这样的微型阀装置包括微阀芯(micro spool)，该微阀芯由如上所述类型的微型阀先导操作。例如，美国专利6494804、6540203、6637722、6694998、6755761、6845962及6994115公开了先导式微型阀和用作先导阀的微型阀，它们的公开内容通过引用引入本文中。
微型阀装置在很多领域中得到应用，用以控制系统中比如液压、气动和制冷剂系统中的流体流动，包括暖通空调(HVAC)领域。HVAC系统可非限定地包括这样的系统，如制冷系统、空调系统、气体处理系统、冷水系统等。包括空调和制冷系统的很多HVAC系统通过在第一换热器(蒸发器)和第二换热器(冷凝器)之间循环制冷剂流体而工作，在第一换热器中制冷剂流体获得热能，而在第二换热器中制冷剂流体里面的热能从HVAC系统中排出。一种类型的HVAC系统为热泵系统，其提供了流经HVAC系统某些部分的制冷剂流逆向流动的能力。这允许热泵系统在夏天用作空调系统，流经第一换热器的冷却空气从空气中吸收热，热量转移到泵送经过第一换热器的制冷剂中。制冷剂继而流到第二换热器，制冷剂在第一换热器中所获得的热量被排出。然而，在冬天，在第一和第二换热器之间流动的制冷剂逆向流动。热量被吸收到第二换热器中的制冷剂中，且制冷剂流到第一换热器，热量从制冷剂中排出进入到流经第一换热器的空气中，加热了流经第一换热器的空气。
发明内容
本发明涉及改良的装置，其用于控制系统中的流体流动，这些系统比如但不限于液压、气动或者HVAC系统，并且特别地涉及用于热泵型HVAC系统中的可逆流体流量控制组件。
该组件可包括：响应于命令信号的先导阀，用于在指令压力下将流体供给到先导阀控制端口；以及先导式滑阀。先导阀可具有先导阀入口端口和先导阀出口端口，并且可限定出位于先导阀入口端口和先导阀出口端口之间的流体通道。先导式滑阀可具有包括了第一连接器和第二连接器的主体，第一连接器和第二连接器中的每个都适于与外部回路流体连通。阀芯可设置为在主体中滑动地移动。阀芯可具有第一端部和与第一端部相对的第二端部。阀芯的第一端部可与先导阀控制端口流体连通，这样阀芯由指令压力下的流体推动以在第一方向上移动。当流体流从第一连接器向前流动到第二连接器时，以及当流体流从第二连接器逆向流动到第一连接器时，响应于指令压力，阀芯可移动以控制第一连接器和第二连接器之间通过主流动路径通过主体的流体流。滑阀可使用在与第一方向相反的第二方向上作用于阀芯上的反馈压力下采用流体形式的负反馈，以结合指令压力下的流体来定位阀芯。可提供流体整流器回路，以从第一连接器和第二连接器的较高压力下使流体流向先导阀入口，并且从先导阀出口使流体流回到第一连接器和第二连接器的较低压力下。
从下方优选实施方式的详细描述中，参照附图，本发明的各方面对本领域技术人员来说将变得清晰。
附图说明
图1为可逆流体流量控制装置的滑阀的部分截面图和部分示意图，其处于常闭位置。
图2为与图1相似的视图，但是额外地以示意性形式示出了用来控制可逆流体流量控制装置的滑阀的先导阀。
图3为可逆流体流量控制装置的滑阀的截面图，示出了其位于第一向前流动打开位置的阀芯。
图4为可逆流体流量控制装置的滑阀的截面图，示出了其位于第二逆向流动打开位置的阀芯。
图5为所计算的反馈压力的示例表，其根据逆向流动操作期间阀芯的各种位置而做出。
图6为图5表中包含的所计算反馈压力随阀芯行程的示例图。
图7为图5表中包含的所计算反馈压力和阀芯行程与供给压力的比率的示例图。
图8为图1-4所示阀芯的侧视图。
图9为图8所示阀芯的截面图，其沿着图8的线9-9剖开。
图10为图8和9所示的阀芯的透视图。
图11为与图10相似的视图，但是示出了阀芯的第一可选实施方式。
图12为图11阀芯的侧视图。
图13为与图10相似的视图，但示出了阀芯的第二可选实施方式。
图14为图13阀芯的侧视图。
图15为与图14相似的侧视图，但示出了阀芯的第三可选实施方式。
图16为图15中所示阀芯的截面图，其沿着图15的线16-16剖开。
图17为流量控制组件的实施方式的透视图。
图18为图17中流量控制组件的示意图。
图19为图17中流量控制组件的第一侧视图。
图19A为沿着图19的线A-A剖开的截面图，示出了处于闭合位置的滑阀。
图20为图17中流量控制组件的后视图。
图20B为沿着图20中线B-B剖开的截面图。
图21与图20相似为图17中流量控制组件的后视图。
图21C为沿着图21的线C-C剖开的截面图。
图22为图17中流量控制组件的第二侧视图。
图22D为沿着图22的线D-D剖开的截面图，示出了处于打开位置的滑阀。
图23为适用于图17流量控制组件的单向阀的端视图。
图23E为沿着图23中线E-E剖开的截面图。
具体实施方式
初步地，应该理解的是，在本说明书和权利要求书中，单数形式词语“端口”、“孔”、“流体导管”、“通道”或者类似意思的词语应该被考虑为可能包括与单个端口(孔、流体导管、通道等)具有相同功能的多个端口(孔、流体导管、通道等)，除非明确指出并限定为指单数。此外，方向性术语的使用比如“左”和“右”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”和意思类似的其它方向性术语应该被理解以讨论中的附图(多个)为基准，且不应该被理解为在使用中或本发明的范围内限制方位。
此外，术语“惠斯通电桥(Wheatstone Bridge)”不用于限制本发明或权利要要求的设计；该术语的使用仅仅用于轻易地想出很多工程师熟悉的普遍菱形图样示意图形状。Charles Wheatstone推广了四个电阻器、电源和电流计的布置；在桥接电路中，他称之为“微分电阻测量仪”。这个电路通常用于测量电阻器的电阻，该电阻器具有通过平衡桥接电阻的两腿而形成的未知电阻，每个腿包含两个电阻器，其中一个腿包括具有未知电阻的电阻器作为电阻器之一，剩余三个电阻器的电阻是已知的。在电气原理图中，惠斯通电桥电路通常被展示为四侧菱形，菱形每一侧上具有一个电阻器(包括未知部件)。电流计通常示意性地在每两个腿的成对电阻器之间连接的水平线中示出，其在两水平相反的菱形交界点处连接，而为电气并联的两腿供电的电源通常被示为在两个竖直相反的菱形交界点之间连接。如将看到的，下方描述的流体整流器回路止回阀、先导阀以及先导式滑阀的优选实施方式同样可以示意性地示出为四侧菱形，菱形的每一侧上示出一个止回阀。先导阀可在成对止回阀之间连接的水平线中示意性地示出，其在两个水平相反的菱形交界点进行连接，而先导式滑阀(可用作供给先导阀的压缩流体源)可示为在两个竖直相反的菱形交界点之间进行连接。可轻易理解的是，使用惠斯通电桥电路的电测设备和本发明的流体控制设备之间功能没有分别，且通过在本文中使用便利的提示性术语“惠斯通电桥”，本发明的装置在结构或操作上没有限制。
最初，我们将描述通过两连接器之间的流量控制组件适于控制两连接器之间任意两个流动方向上的流体流量的各种流体流量控制组件。现在参考附图，其中相同的附图标记在所有的附图中表示相同的元件，图1到4中示出了可逆流体流量控制组件，一般用10表示。流量控制组件10可包括通常用12表示的先导式滑阀，以及先导阀装置14(在图2中示意性示出)。滑阀12和先导阀装置14可各自与第一连接器16流体连通，借助该第一连接器，流量控制组件10可与流量控制组件10所安装的系统中的第一部分(未示出)流体连通，下面将会对此进行详细说明。如下将详细说明的是，滑阀12和先导阀装置14可各自与第二连接器18流体连通，借助该第二连接器，流量控制组件10可与系统的第二部分流体连通，而流量控制组件10安装在该系统中。第一连接器16和第二连接器18各自可以是任意适宜的结构，借助这些连接器，流量控制组件10可连接为安装在系统中，连接器包括但不限于螺纹连接、焊接连接、钎焊连接、锡焊连接、压配合连接、滚压连接、永久性可变形连接、粘结连接、压缩配合连接等。
滑阀12可包括主体20。优选地，第一连接器16和第二连接器18至少部分地形成在主体20中，第一连接器16和第二连接器18中每一个仅作示例示为可以焊接到标准制冷线(refrigeration line)(未示出)的连接端口。主体20可由适于应用的任何材料制成，比如黄铜、铜、铝或其它金属、合适的塑料等。
主体20可具有限定出穿过其自身的孔22的内壁表面21。孔22可具有通常以24表示的第一端部、通常以26表示的第二端部以及通常以27表示的中央部。孔22的第一端部24可以形成为接收压入式球44，以在孔22的第一端部24处形成密封的压力边界。同样地，孔22的第二端部26可接收另一个压入式球44，以在孔22的第二端部26处形成密封的压力边界。适宜地，主体20可因滚压、冲击(staking)等变形，以在孔22的相应端部24、26中捕获球44。
滑阀12可进一步包括设置为在孔22中发生滑动运动的阀芯29。阀芯29可具有第一端部29a和第二端部29b。如图1和2所示，阀芯29可在孔22中取向，阀芯29的第一端部29a靠近孔22的第一端部24，而阀芯29的第二端部29b靠近孔22的第二端部26。阀芯29的结构将在下面进一步详细地讨论。
位于孔22的第一端部24中的阀芯29和压入式球44与主体20配合，以在孔22的第一端部24中限定控制腔30。控制腔30的作用将在下面说明。控制端口31在主体20中形成，主体20与控制腔30流体连通，并且如将在下面进一步讨论的与先导阀装置14流体连通。位于孔22的第二端部26中的阀芯29和压入式球44与主体20配合，以在孔22的第二端部26中限定反馈腔32。反馈腔32的作用将在下面说明。
如图1所示，可在主体20中形成与孔22的中央部27流体连通的多个空腔，其沿着孔22轴向间隔设置。多个空腔中的第一个可以采用圆周延伸的第一主体槽34的形式，其沿着孔22形成在限定孔22的主体20的表面21中第一轴向位置处，该位置与其它多个空腔的位置相比可以看到是相对更靠近孔22的第一端部24，并因此最接近控制腔30。多个空腔中的第二个可采用圆周延伸的第二主体槽36的形式，其沿着孔22形成在限定孔22的主体20的表面21中第二轴向位置处，该位置比第一主体槽34所处的第一轴向位置更为靠近孔22的第二端部26(且因此更为靠近反馈腔32)。多个空腔中的第三个可以采用圆周延伸的第三主体槽38的形式，其沿着孔22形成在限定孔22的表面21中第三轴向位置处，该位置在中间，优选地为第一主体槽34所处的第一轴向位置和第二主体槽36所处的第二轴向位置之间的中间点。
主体20可限定出流体导管40。流体导管40的第一分支在第一连接器16和第三主体槽38之间提供了流体连通。流体导管40可包括其它分支，采用交叉孔40a、40b和40c的形式。交叉孔40a、40b和40c可以通过以下手段形成：例如，从主体20的表面钻穿主体20，然后以相同的方式比如按压在相应的球44中而闭合孔40a、40b和40c的外端，这可伴随着因滚压、冲击等造成的主体20的变形，以将球44捕获在它们相应的孔中。孔40a设置为与将阀芯29设置在其中的孔22的中央部27连通。在图1和2所示的位置中，这是常闭位置，阀芯29阻挡孔40a，基本上防止在流体导管40和孔22内任意容积之间流体流通。然而，如图3和4可见及下文描述的，阀芯29可移动到使阀芯29不阻挡孔40a的位置。孔40b与孔40a连通并与流体导管40的第一分支流体连通，由此与第一连接器16和第三主体槽38连通。孔40b可具有限定在其中的肩部，肩部靠近压入孔40b中的球44。过滤器41可抵住孔40b中的肩部，并通过在过滤器41和相邻球44之间压缩的相应弹簧41a保持在适当位置。孔40c通过过滤器41和孔40b与第一连接器16连通。孔40c也与先导阀装置14连通(如图2示意所示)。注意到流体导管40可限定在主体20之中、图1所示的横截面平面之下，因此流体导管40的特征以虚线示出，除了流体导管40的第一分支示出为将第一连接器16连接到第三主体槽38以及孔40b与流体导管40的第一分支交叉。
主体20也可限定流体导管42。流体导管42的第一分支在第二连接器18和第二主体槽36之间提供了流体连通。流体导管42可包括其它分支，采用交叉孔42a、42b和42c的形式。交叉孔42a、42b和42c可通过以下手段形成：例如，从主体20的表面钻穿主体20，然后以相同的方式比如按压在相应的球44中而闭合孔42a、42b和42c的外端，这可伴随着因滚压、冲击等造成的主体20的变形，以将球44捕获在它们相应的孔中。孔42a与第一主体槽34和孔42b连通，而孔42b与流体导管42的第一分支连通，并因而与第二连接器18和第二主体槽36连通。孔42b可具有限定在其中的肩部，肩部靠近压入孔40b中的球44。第二过滤器41抵住孔42b中的肩部，并通过在过滤器41和相邻球44之间压缩的相应弹簧41a保持在适当位置。孔40c通过第二过滤器41和孔42b与第一连接器16连通。孔42c也与先导阀装置14连通(如图2示意所示)。注意到，与流体导管40相似，流体导管42的各部分可限定在主体20之中、图1所示横截面平面之下，因此流体导管42的大部分特征都同样以虚线示出。
现在额外地参考图8、9和10，阀芯29可具有一般以50表示的中央部，在第一端部29a和第二端部29b之间。阀芯29可具有一般用52表示的第一轴向端面，位于与控制腔30流体连通的第一端部29a上。第一轴向端面52可具有形成在其上的中央凸台53，其用处将在下面讨论。阀芯29可具有一般用54表示的第二轴向端面，位于与反馈腔32流体连通的第二端部29b上。第二轴向端面54可具有限定在其中的开口56。
阀芯29可具有限定在其中的采用轴向通道58形式的反馈孔。轴向通道58可与第二轴向端面54中的开口56连通。轴向通道58可从开口56延伸到阀芯29的中央部50中。阀芯29可具有外表面62。阀芯29可具有形成在表面62中的圆周延伸的第一阀芯槽63，其位于阀芯29的中央部50中的第一轴向位置。一个或多个端口64可在外表面62中的阀芯槽63和轴向通道58之间提供流体连通。端口64是第一常闭端口，原因在于当阀芯29处于其常闭位置时(如图1和2所示)，阀芯槽63以及端口64不与主体20中的孔40a连通。阀芯29可限定圆周延伸的第二槽孔65，其位于阀芯29的中央部50中的第二轴向位置，在第一轴向位置和阀芯29的第二端部29b之间。一个或多个第二端口66在轴向通道58和阀芯29的外表面62中的阀芯槽65之间提供流体连通。像端口64一样，端口66是常闭端口，因为当阀芯29处于图1和2所示的其常闭位置时指示它们被阻挡。在所示实施方式中，端口64可以是绕着处于第一轴向位置的阀芯29圆周地间隔开的多个端口中之一，而第二端口66可以是绕着处于第二轴向位置的阀芯29圆周地间隔开的多个端口之一。
阀芯29可具有形成在外表面62中的圆周阀芯槽67，其位于第一轴向位置(阀芯槽63的位置)和阀芯29的第一端部29a之间的轴向位置。阀芯29可进一步具有在圆周阀芯槽67和形成在阀芯29中的轴向通道58之间提供流体连通的孔67a。孔67a允许在平衡状态期间流体在反馈压力下存在于轴向通道58中，以绕着阀芯29在阀芯槽67中分布，这会在下面操作的讨论中变得更清楚，使控制腔30和阀芯槽67之间的压差最小化，从而使限定孔22的表面21和阀芯29的表面62之间的控制腔30的泄漏最小化。
在第三轴向位置，在第二轴向位置(即阀芯槽65的位置)和阀芯29的第二端部29b之间，端口68可设置为在阀芯29的外表面62和阀芯29内的轴向通道58之间提供连通。在用于制冷应用的优选实施方式中，只有一个端口68设置在第三轴向位置；适宜地，如有特殊应用，可提供两个或更多个端口68。端口68为常开端口，原因在于当阀芯29处于图1和2所示的其常闭位置时，该端口与第一槽34连通。
阀芯29可进一步设置有一个或多个圆周延伸的阀芯槽69，与阀芯槽67相比，其相对较浅。阀芯槽69可具有侧壁，其不从槽的底部径向地延伸到阀芯29的外表面。阀芯槽69的侧壁可相互以一定的角度延伸，以勾画出锐角α，其可以是任意适宜的值。为用于制冷应用，约60度的α值被认为是适宜的。阀芯槽69可形成在表面62中，例如，靠近阀芯29的第二端29b。阀芯槽69被认为有助于分布任意泄漏，泄漏可能发生在阀芯29的外表面62和绕着阀芯29圆周限定孔22的表面21之间，平衡掉压力并使阀芯29上的不平衡径向载荷最小化，该载荷可能因沿着阀芯29而产生的圆周不均匀性泄漏而发生，从而使表面21和表面62之间的摩擦最小化。阀芯槽69(仅示出一个)可设置在任意适宜的位置，比如所示的端口68和阀芯29的第二端29b之间的第四轴向位置。
圆周主流动槽70形成在阀芯29的表面62之中，位于第三轴向位置(阀芯槽65的位置)和阀芯29的第二端29b之间的第五轴向位置。主流动槽70总是与形成在限定孔22的内壁21中的第三主体槽38流体连通，阀芯29设置在孔22中。在图1-4和8-10所示的实施方式中，四个等间隔、纵向延伸的槽70a也形成在位于第五轴向位置的阀芯的表面62中。因此，主流动槽70与各自纵向槽70a垂直相交，允许在其间流体连通。如下面将进行解释的，阀芯29可在孔22内轴向移动，这样纵向槽70a和主流动槽70配合，以在第三主体槽38(因而第一连接器16)和第二连接器之间经由第一主体槽34或者第二主体槽36)提供横截面可变的主阀流动路径。主阀流动路径的横截面随着阀芯29的位置而改变：当阀芯29处于图1和2所示的常闭位置时，该主阀流动路径关闭；从主流动槽70穿过第一主体槽34和第二主体槽36的流动路径是关闭的。随着阀芯29从其常闭位置移开，在主流动槽70和第一主体槽34及第二主体槽36之一(取决于流动方向)之间建立流动路径，初始经由纵向槽70a形成较小的流动横截面，然后最终直接与主流动槽70相同，以提供较大的流动横截面。如下将进一步说明的，阀芯29可在第一方向上移动到第一位置范围的任意位置，包括图3所示的第一位置。第一位置范围内的每个位置具有不同的横截面积，用来通过第三主体槽38、主流动槽70(包括纵向槽70a)以及第二主体槽36在第一连接器16和第二连接器18之间流体连通。同样地，如下文将进一步说明的，阀芯29可在第二方向上移动到第二位置范围的任意位置，包括图4所示的第二位置。第二位置范围内的每个位置具有不同的横截面积，用来经由第一槽34、主流动槽70(包括纵向槽70a)以及第三主体槽38在第二连接器18到第一连接器16之间流体连通。
再次参考图1和2，螺旋弹簧71可设置在控制腔30中，在孔22的第一端部24中的压入式球44和阀芯29之间作用，将阀芯29推向孔22的第二端部26。阀芯29上的凸台53可帮助弹簧71径向地居中。同样地，螺旋弹簧72可设置在反馈腔31中，在孔22的第二端部26中的压入式球44和阀芯29之间作用，将阀芯29推向孔22的第一端部24。如图所示，阀芯29的第二端部29b可形成有中央凸台73，以帮助弹簧72径向地居中。
弹簧71和72可因此配合，在阀芯29的第一位置范围和第二位置范围之间将阀芯29推向常闭(关闭)位置，也即是说推向图1和2所示的关闭位置。更特别地，弹簧71可推动阀芯29以在第一方向上从第二位置范围移向关闭位置，而弹簧72可推动阀芯29以在第二方向上从第一位置范围移向关闭位置。
在图1和2所示的关闭位置，端口64和端口66两者定位为不与第三主体槽38流体连通；此外，端口64或66都基本上不与孔40a直接流体连通，因此基本上在轴向通道58和第一连接器16之间不存在流体连通。相反，第二连接器18经由孔40a和40b、第一槽34和端口68与轴向通道58连通。因此，在阀芯29处于常闭状态时反馈腔32中的稳定压力将基本上等于第二连接器18处的压力，这取决于流动方向可等于电源压力或者回流压力。
参考图2，先导阀装置14可包括一个或多个先导阀80以及将先导阀80和先导式滑阀12互连的流体通道，下面将会对此说明。
先导阀80可包括在第一控制连接(pilot connection)端口86和第二控制连接端口88之间延伸的流体导管84。第一控制连接端口86与孔40c流体连通，而第二控制连接端口88与孔42c流体连通。穿过流体导管84的流量可通过在流体导管84中串联布置的两个可变孔进行调整。可变的第一孔90可以是常闭的孔；也就是说，该孔可在先导阀80没有收到指令信号的时候闭合。可变的第二孔92可以是常开的孔。控制导管94可与第一孔90和第二孔92之间的流体导管84流体连通。先导阀80可以是单个阀或者包含了用作第一孔90和第二孔92的移动部件的微型阀。可选地，先导阀80可表现为用作第一孔90和第二孔92的多个阀或者微型阀。控制导管94经由控制端口31与控制腔30连通。
优选地，用来控制滑阀12的一个和仅此一个压力指令在先导阀装置14中生成。在所示实施方式中，比如，当加压流体供给到先导阀80时，压力指令在第一孔90和第二孔92之间的流体导管84中生成。在那里生成的压力便是指令压力，而指令压力下的流体从先导阀装置14传输到滑阀12的控制腔30。如本文所示，压力指令可经由先导阀控制导管94和控制端口31传输到控制腔30。然而，应考虑到，多个流体路径可以使用，甚至是可以同时使用，用以在压力指令生成的点到压力指令得以利用的点之间传输单个压力指令，以控制滑阀12的操作，并且这些应该视为落入了权利要求的范围内。
如果先导阀80是微型阀，则先导阀80可以通过任意适宜的方式安装(比如铜焊、锡焊、胶粘、机械连接等)在主体20上，或者如果适宜特殊安装的话可以安装在所插入的歧管上(未示出)。第一控制连接端口86连接为经由孔42c与流体导管42流体连通，在常闭孔90和第一连接器16之间提供不间断的流体连通。第二控制连接端口88连接为经由孔46b与流体导管46流体连通，因而在常开孔92和第二连接器18之间提供不间断的流体连通。先导阀控制导管94与流体导管31流体连通，且先导阀控制导管94因而与控制腔30处于不间断的流体连通。
现在将讨论所示实施方式的操作。
在操作期间，可逆流体流量控制组件10经由第一连接器16和第二连接器18安装在系统(未示出)中。在系统操作期间，通常第一连接器16和第二连接器18之一将提供更高的压力(后文中称之为“供给压力”)，而第一连接器16和第二连接器18中的另一个将提供较低的压力(后文中称之为“回流压力”)。在操作期间，当供给压力和回流压力之间存在差值时，可逆流体控制组件10的部件工作以生成相对地作用在阀芯29上的两个分开的流体压力。在一侧，如图1-4左侧所示，在先导阀装置14中生成并供给控制腔30的指令压力施加在阀芯29的第一轴向端面52上，以在第一方向上推动阀芯29(在图1-4的右侧可见)，将阀芯29移动到阀芯29的第一位置范围内。与阀芯29的位置成正比的压力被称为反馈压力，如下所述反馈压力在阀芯29的轴向通道中生成。反馈压力经由开口56从阀芯29的轴向通道58连通到阀芯29的右侧(如图1-4所示)的反馈腔32。反馈腔32中的反馈压力作用在阀芯29的第二轴向端面54上，在第二方向上推动阀芯29(在图1-4的左侧可见)。阀芯29自由移动，直到作用于阀芯29的任一端面52、54上的力平衡。注意到，在这个讨论中，由弹簧71、72施加的力不会进行讨论，因为弹簧71、72通常被选择为具有非常低的回弹率，与作用于阀芯29的轴向端面52、54上的流体力相比，其未在阀芯上施加非常大的力；如果弹簧力很大，则对于本领域技术人员而言它们效果的计算相对较为简单，而力平衡的计算可以预计。在任意情况下，可以理解的是，在至少一些实施方式中可以考虑，当流体流经滑阀12时，作用到阀芯29上以使阀芯29相对于主体20定位的大部分轴向力将会是流体力。注意到，主阀流(即经由主流动槽70在第一连接器16和第二连接器18之间流经流量控制组件的流体流)不会在阀芯29的轴向通道中穿行，且因此不会直接控制反馈腔32中的压力。只有流经与轴向通道58连通的端口64、66和68的流体才直接控制反馈压力。
反馈压力是通过在轴向通道58中相对于形成在主体20中的孔40a来定位第一端口64(以及相关联的第一阀芯槽63)和第二端口64(以及相关联的第二阀芯槽65)而生成的压力。在向前流动期间(在图3中示出)，供给压力施加到第一连接器16，而第二连接器18连接到回流压力下的下游返回路径。在阀芯29处于第一位置范围的情况下，穿过滑阀12的流体流从第一连接器16穿行过孔40b和40a、第一阀芯槽63、第一端口64、阀芯29的轴向通道58、第二端口66、孔42a和42b，继而流出第二连接器18，如图3所示。轴向通道58中以及反馈腔32中的反馈压力将会是供给压力、回流压力和阀芯位置的函数，因为阀芯29的位置确定了穿过第一端口64和常开端口68的横截面流动面积。穿过第一端口64的横截面流动面积由第一阀芯槽63和孔40a之间的间隙或者重叠来确定；穿过常开端口68的横截面流动面积由端口68和第一主体槽34之间的重叠来确定。随着阀芯29在第一方向上从图1和2的常闭位置移向图3的第一位置，第一端口64逐渐揭开，也就是说，第一阀芯槽63(与第一端口64关联)和孔40a之间的重叠增加，而端口68保持揭开状态并与第一主体槽34连通。
反馈压力为在轴向通道58中在第一端口64和常开端口68之间生成的压力。在向前流动期间，在阀芯29处于第一位置范围内的情况下，流经滑阀12的流体流从第一连接16穿行过第一端口64、阀芯29的轴向通道58、常开端口68，继而流出第二连接18。在向前流动位置中，如图3所示，第三主体槽38与第二连接器18流体连通，因此将处于回流压力下；而与第一连接器16流体连通的第二主体槽36将处于供给压力下。随着第二端口66逐渐揭开，轴向通道58中的压力将提高。然而，反馈压力不会升高到供给压力的级别，因为第三端口68将从轴向通道58把流体连续地排出到第一主体槽34，而该槽处于回流压力下。一旦稳定状态操作条件存在，则反馈腔32中的反馈压力将等于轴向通道58中的压力。在瞬变条件期间，因为孔59的阻尼效果，反馈腔32中的压力可落后于轴向通道中的压力。然而，出于分析可逆流体控制组件10的稳态对稳态操作的目的，该落后可被忽略。
在正常工作中，指令压力和反馈压力两者可落入供给压力和回流压力之间，如上所述。
现在参考图2，在从滑阀12的常闭(关闭)状态转变为控制向前流动的情况下(第一连接器16处的供给压力以及第二连接器18处的回流压力)，指令压力随之在先导阀80中生成。初始，先导阀80断电，第一孔90闭合，而第二孔92完全打开；控制腔30通过第一孔与第一连接器16的供给压力隔绝。取而代之的是，控制腔30处于回流压力下，因为控制腔30经由完全打开的第二孔92连接到第二连接器18。随着供给电信号以使先导阀80通电，第一孔90开始打开，而第二孔92开始关闭，导致指令压力升高。
在向前流动操作期间，流体将从第一连接器16流经流体导管42、孔42c、第一控制连接端口86、先导阀装置14的孔90，流到孔90和孔92之间的较低压力区域(指令压力放出，并发送到先导式滑阀12的控制腔30中)。流体从这个较低压力区域继续流经孔92、第二控制连接端口88、孔46b以及流体导管46，流到第二连接器18。
当电信号使先导阀80通电时，指令压力将增加到最大值，这样第一孔90完全打开，而第二孔92完全闭合。在这种情况下，在稳定状态条件中，基本上来自第一连接器16的整体供给压力作为最大的指令压力引入到控制腔30，几乎完全在第一方向上推动阀芯29(如图3右侧)。在完全断电状态和完全通电状态之间，指令压力随发送到先导阀80的指令信号而正相关地变化，作为先导阀80上最大压差的百分数。如果第一孔90和第二孔92具有相同尺寸，则当第一孔90和第二孔92两者半开时，指令压力可等于供给压力的一半。
随着阀芯29因控制腔中压力增加而开始在第一方向上移动，最初，常闭的第一端口64可因为阀的重叠而保持闭合，而反馈腔32中的反馈压力保持恒定，也就是说等于回流压力，因为常开端口68将反馈腔32连接到第二连接器18，该连接器在向前流动期间处于回流压力下。这建立了作用于阀芯29上的压差，进一步在第一方向上推动阀芯29。在阀芯29进行少量移动之后，常闭端口64可开始打开，允许来自第一连接器的节流流体流入阀芯29的轴向通道58，然后流出常开端口68到达第二连接器18，导致反馈压力开始升高。阀芯29在第一方向上的进一步移动导致常闭端口64进一步打开，最终开始导致常开端口68开始闭合。这导致反馈压力进一步升高，直到反馈压力升高到足以恢复阀芯29上的力平衡，阻止阀芯29在第一方向上的进一步移动。随着阀芯29从常闭位置移动到第一位置范围内的新位置，主阀流开始流过阀芯29上的主流动槽70，如上所述，并增加到由阀芯29的位置所确定(更特别地，由主阀流动路径中的横截面流动面积和供给压力及回流压力的差所确定)的流动速率。如果发送到先导阀80的信号增加到最大值，则指令压力将升高到最大值，如上所述，而指令压力将在第一方向上把阀芯29推动到最向右的位置，如图3所示。在这个位置中，主流动槽70具有与第二主体槽36和第三主体槽38相同的流动横截面面积，而主阀流最大化。减少发送到先导阀80的信号通过闭合第一孔90而减少了指令压力，在第一连接器处调节来自供给压力的流量，并打开第二孔92使其为回流压力。随着指令压力在控制腔30中的降低，反馈压力将暂时性地超过指令压力，在第二方向上推动阀芯29。常闭的第一端口64和常开端口68之间的这个节流降低了反馈压力。当反馈压力和指令压力相等时，阀芯29将停止在新位置上，在新位置上，由于主流动槽70和第二主体槽36之间的流动面积减少，主阀流量将减少。
在逆向的流动条件中，如图4所示，供给压力施加到第二连接器18，而第一连接器16处于回流压力下。当这些逆向流动条件存在且阀芯29最初处于图2所示的常闭位置时，指令压力将为最大值，因为先导阀80的第二孔92b完全打开，第一孔90完全关上，而供给压力直接从第二连接器18经过第二孔92b到达控制腔30。然而，反馈压力也将是最大值，因为反馈腔32经由第二连接器18、流体导管42、第一槽34、常开端口68以及阀芯29的轴向通道58提供了全部的供给压力。当阀芯29处于常闭位置时，阀芯29中的常闭端口64和66两者被阻挡；从反馈腔32到回流压力的第一连接器16不存在流动路径。因此，作用在阀芯29端部上的流体压力将得到平衡，且弹簧71和72将使阀芯29保持在图1和2所示的常闭位置。
与向前流动操作中的操作一样，在逆向流动操作期间阀芯29的定位是平衡阀芯29上压力(在较小程度上说是弹簧力)的问题。下面的公式显示出这些力如何得以平衡(在稳定状态条件下)：
Fs1+(Pc*Asc)＝Fs2+(Pf*Asf) 公式1
其中：
Fs1是由控制腔30中弹簧71所施加的力；
Pc是控制腔30中的压力；
Asc是由指令压力Pc作用在阀芯29上的面积；
Fs2是由反馈腔32中弹簧72所施加的压力；
Pf是反馈腔32中的压力；以及
Asf是由反馈压力Pf作用在阀芯29上的面积。
注意到，在恒定直径的阀芯29中，如图1到4所示，Asf等于Asc。
此外，反馈压力可根据下面的公式计算：
Pf＝A2 2/(A2 2+A1 2) 公式2
其中：
Pf是反馈腔32中的压力；
A2是穿过低压侧端口(即端口66)的横截面流动面积；以及
A1是穿过高压侧端口(即常开端口68)的横截面流动面积。
现在参考图5，呈现了从流量控制组件10一个示例的模型收集的数据，示出了针对阀芯29的各种行进量所计算的端口66和68的横截面流动面积，以及反馈压力的计算(作为供给压力和回流压力之间压差的因子)。图6的图标示出了来自图5、以供给压力百分比形式表现的反馈压力数据(假设回流压力为零)。图7示出了用作先导阀80(单位为微米-在其常闭孔90开始打开之后)的微型阀内的阀件行进与以供给压力百分比表示(假设回流压力为零)的所得到控制压力之间的相关性。用于形成先导阀80的微型阀在本示例中是PDA-3微型阀，微加工的三通阀可从德克萨斯州奥斯汀的DunAn Microstaq公司购得。
在逆向流动操作期间，流体将从第二连接器18流经流体导管46、孔46b、第二控制连接端口88、孔92，并流入孔92和孔90之间的较低压力区域中，而穿过孔92的流体滴的压力变为指令压力，流体继续流到第二连接器18。从这个较低压力区域，流体继续流经孔90、第一控制连接端口86、孔42b和流体导管42，并流到连接到第一连接器16的返回管道中。注意到，在逆向流动操作期间穿过先导阀装置14的流体流的方向与在向前流动操作期间流经先导阀装置14的流体流的方向相反。
当先导阀80开始通电时，控制腔30中的压力将因为第一孔90的打开而开始下降，经由流体导管40和第一连接器16使指令压力Pc回落(最初在更为小的程度，供给压力因为第二孔92开始关闭而得到调节)。因为反馈压力Pf仍然很高而导致压力失衡，因为常闭端口66最初将保持关闭，而常开端口68保持完全打开。在阀芯29行进了接近1毫米之后(在用来生成图5、6和7的数据的模型中)，常闭端口66将开始打开，反馈压力Pf将开始下降。然而，最初阀芯29将移动，直到作用在阀芯29上的力差平衡。因此，对于较小的初始指令信号来说，导致指令压力少量减少，且反馈压力无变化，弹簧71在控制腔30中的压缩将使得在第一方向上增加足够的力，从而因为第二方向上的反馈压力和控制压力之间的压差而抵消了力。在作用于阀芯29上的轴向力得到平衡的情况下，阀芯29将停在第二位置范围内的平衡位置处。如果指令信号进一步增加，则指令压力将进一步下降，且阀芯29将进一步在第二方向上前进，允许常闭端口66打开，并开始降低反馈压力，直到作用于阀芯29上的轴向力再次在图4所示的位置和图1所示的阀芯29的常闭位置之间的第二位置范围内的新位置上得到平衡。如果发送到先导阀80的信号增加到接近最大值，则指令压力将下降到接近最小值，而阀芯29将移动到图4所示的位置，在该位置上常闭端口66完全打开，而常开端口68几乎完全关闭。经过滑阀12的主流动路径将基本上完全打开，也就是说，主流动槽70具有与第一主体槽34和第三主体槽38相等的流动横截面积，且从第二连接器18流经主流动槽70流到第一连接器16的主阀流量最大化。
注意到，在一些所期望的实施方式中，如果发送到先导阀80的信号增加到最大值，这样常闭的第一可变孔90完全打开，而常开的第二可变孔92完全关闭，指令压力将下降到回流压力。在指令压力等于回流压力的情况下，以及阀芯29能够移动到常开端口68完全关闭(即常开端口68不能与第一槽34连通)的位置，那么反馈压力也可以降低到回流压力，等于指令压力。在这样的情况下，控制腔30中的弹簧71将被压缩，而反馈腔32中的弹簧72将松开，并且在没有压差的情况下，弹簧71和72的合力将在第一方向上推动阀芯29一短距离，直到常开端口68再次稍稍打开，反馈压力升高并且在第二方向上推动阀芯29返回。在这样的情况下，阀芯29可移动到中间平衡位置，或者可靠近图4所示的位置摆动(大致是不明显的)。如果这样的条件在特别的应用中不需要，则滑阀12的结构可设计为防止常开端口68在第二位置范围内的任意位置上完全关闭。
再次参考图3，进一步希望，在流量控制组件10的一些实施方式中，相似的情况在向前流动条件期间可能出现，常闭的可变孔90完全打开，常开的可变孔92完全关闭，指令压力将等于供给压力。如果阀芯29在第一方向上移动的很远使得常开端口68完全关闭，并且反馈压力将等于供给压力，因而是指令压力，导致因阀芯29两端之间的压差而无法使力平衡，但是反馈腔32中的弹簧72被压缩，并且控制腔30中的弹簧71松开。这可使得阀芯29在第二方向上移动，不会改变发送到先导阀80的指令信号或者不会改变指令压力，直到常开的可变孔92再次打开。再次，如果这种情况是不需要的，则我们可以调整流量控制组件10的结构，这样第一位置范围内的可能移动就不存在位置，在这样的位置范围内常开的可变孔92可以完全关闭。
当需要命令减少的时候，主流动槽70具有与第二主体槽36和第三主体槽38相等的流动横截面面积，且主阀流量最大化。减少发送到先导阀80的信号可通过关闭第一孔90、在第一连接器处调节来自供给压力的流量以及打开第二孔92达到回流压力来减少指令压力。在控制腔30中的指令压力下降的情况下，反馈压力将暂时超过指令压力，在第二方向上推动阀芯29。这个节流在常闭的第一端口64和常开端口68之间流动，降低反馈压力。当反馈压力和指令压力相等时，阀芯29将停在新位置上，在新位置上主阀流量将因为主流动槽70和第二主体槽36之间的流动面积减少而减少。
现在参考图11和12，示出了阀芯129，其是滑阀12的阀芯29的可选实施方式。阀芯129不同于阀芯29之处在于，不同于阀芯29的外表面62中有四条纵向槽70a，阀芯129具有六条纵向狭槽170a，每个狭槽具有与上述实施方式中纵向槽70a之一相等的宽度、长度和深度。因此，阀芯129可具有不同的阀特性，在于：主阀经由纵向槽170a流经主流动槽将具有较大的总横截面流动面积，且对于相同的纵向阀芯位置和滑阀12上压差来说，允许流动体积增加。此外，因为与四个纵向槽70a相比六个纵向槽170a不会堵塞，阀芯行程的每一增长使得主阀流量可升高的更快，所有其它的参数都是相同的。换句话说，与具有阀芯29的滑阀12的阀特征曲线相比，具有阀芯129的滑阀12的阀特征曲线具有不同的斜坡或者形状。
现在参考图13和14，示出了阀芯229，其是滑阀12的阀芯29的可选实施方式。阀芯229不同于阀芯29之处在于，不同于阀芯29的外表面62中有四条纵向槽70a，阀芯229在其主流动槽的任一侧上具有两个向内呈锥形的表面296。表面296可相对于阀芯229的表面以任意合适的角β倾斜，比如相对于表面呈约三度到约三十度的角β。在一种应用中，相对于表面约呈十度的角β被认为是适宜的。因此，阀芯229可具有不同的阀特性，在于：主阀流经由表面296和孔22的内壁21之间的环形间隙流到主流动槽中可在阀芯229的特定位置上具有不同的总横截面流动面积，对于相同的纵向阀芯位置和滑阀12上的压差来说允许主阀流具有不同的体积。此外，因为与四个纵向槽70a相比环形流动面积相邻于锥形表面296，所以阀芯行程的每一增长或多或少使主阀流量可升高的更快，所有其它的参数都是相同的。换句话说，与具有阀芯29或阀芯129的滑阀12的阀特征曲线相比，具有阀芯229的滑阀12的阀特征曲线可具有不同的斜坡或者形状。
现在参考图15和16，示出了阀芯329，其为滑阀12的阀芯29的可选实施方式。阀芯329不同于阀芯29之处在于，不同于第三轴向位置上具有单个常开端口68，阀芯329具有两个常开口368。因此，在第三轴向位置上阀芯329流入流出的总横截面流动面积相对于阀芯29来说基本是增加的，与阀芯29相比允许在反馈压力下流体流的不同体积生成穿过阀芯329的流动路径。与使用阀芯329的滑阀12相比，这可改变在滑阀12中利用阀芯329生成反馈压力的反应时间或者其它阀特性，所有其它的参数都是相同的。换句话说，与具有阀芯29、阀芯129或阀芯229的滑阀12的阻尼特性相比，具有阀芯329的滑阀12的阻尼特性可以是不同的。
注意到，在上述的流量控制组件10中，先导式滑阀12具有阀芯29，其从图1和2所示的关闭位置移动到在第一方向上由关闭位置起算的操作位置范围，以控制从第一连接器16流到第二连接18的流经滑阀12的流体流。进一步注意到的是，阀芯29从图1和2所示的关闭位置移动到在第二方向上从关闭位置起算的操作位置范围，以控制从第二连接器18流到第一连接器16的流经滑阀12的流体流。进一步注意到，在逆向流动操作期间流经先导阀装置14的流体流的方向与在前进流动操作期间流经先导阀装置14的流体流的方向相反。
现在参考图17到23E，我们将对一般用510表示的流量控制组件另一实施方式的各个方面进行说明。如下所述，与流量控制组件10相反的是，流量控制组件510包括不管流经滑阀512的流体流动方向是哪个都会采用的先导式滑阀512，其从一个方向上的关闭位置移动到操作位置范围。流量控制组件510进一步包括用于控制滑阀512的先导阀514，该先导阀514连接到一般用517表示的阀器件，其采用流体整流器(惠斯通电桥类型的流体回路)的形式，这保证了流体仅仅穿过单一方向流经先导阀514，而不管流体从哪个方向流经滑阀512。
图17为流量控制组件510的透视图，示出了流量控制组件510的前表面510a、第一侧表面510b以及顶表面510c。如比如图19和20所指出的，流量控制组件510也具有与第一侧表面510b相对的第二侧表面510d、与前表面510a相对的后表面510e以及与顶表面510c相对的底表面510f。比如，流量控制组件510可用作热泵系统中的膨胀阀组件，其中在冷却模式操作期间流体(制冷剂)流的方向与在加热模式操作期间流体流的方向相逆。在图19A和22D中示出了先导式主滑阀512，可设置在阀壳体564中，先导阀514也安装在该壳体内，但是这样不是必须的。先导式主滑阀512可放置在任意适宜的环境中。阀壳体564可包括两个连接端口、第一连接器P1(通过第一侧表面510b形成)和第二连接器P2(见图22，通过第二侧表面510d形成)，用以将流量控制组件510连接到流量控制组件510所安装的系统中。可以理解的是，当流量控制组件510安装在将加压流体供给到第一连接器P1的系统中且流体流经流量控制组件510并流出第二连接器P2而返回到系统中时，第一连接器P1处的流体压力将高于第二连接器P2处的流体压力。另一方面，当流体以相反方向流经系统使得该系统将加压流体供给到第二连接器P2，且流体流经流量控制组件510并流出第一连接器P1而返回到系统时，第二连接器P2处的流体压力将高于第一连接器P1处的流体压力。
阀壳体564可包括各种通道和端口，用于将流量控制组件的不同部分互连。通道和端口可通过适宜方法形成在阀壳体564中，比如通过钻孔以及通过以已知方式压入球565以密封所钻通道的部分，如图20、20B、21和21C所示。
现在参考图18，在优选实施方式中，先导阀514是中央打开的三通阀(open center3-way valve)，最优选地体现为微型阀，比如可从德克萨斯州奥斯汀的DunAn Microstaq公司购得的PDA-3微型阀、微加工三通阀。先导阀514具有内部流体通道514a，提供了从入口514b到出口514c的流体连通。优选地被用作先导阀514的三通阀具有可移动构件(未示出)，其与阀的端口相互作用，以提供两个同时起作用的可变孔：常闭的上游可变孔514d紧靠入口514b设置在流体通道514a中，常开的下游可变孔514e设置在流体通道514a中位于上游可变孔514e和出口514c之间。流体通道514a的中间部514f被限定在上游可变孔514d和下游可变孔514e之间。因为流体流经流体通道514a，第一压力降可随着流体流经上游可变孔514d而发生，第二压力降可随着流体流经下游可变孔514e而发生。第一压力降和第二压力降的相对幅度与入口514b和出口514c处可见的压力一起确定了流体通道514a的中间部514f中的压力。
第一流体通道566a在第一连接器P1和一般以517表示的阀器件之间提供流体连通。第二流体通道566b在第二连接器P2和阀器件517之间提供流体连通。阀器件517可被视为惠斯通电桥类型的结构中的止回阀和先导阀514的集合。更特别地，阀器件517包括第一止回阀517a、第二止回阀517b、第三止回阀517c以及第四止回阀517d，它们连接起来形成流体整流器回路，用于从处于较高压力的第一连接器P1和第二连接器P2之一中将流体供给到先导阀入口端口514b。阀器件517也从先导阀出口端口514c将流体供给到处于较低压力的第一连接器P1和第二连接器P2之一，这样流经先导阀514的流总是从先导阀入口514b流到先导阀出口514c，而不管第一连接器P1和第二连接器P2之一中哪个压力更高。
现在参考图23和23E，放大视图提供的是用作止回阀517a-d之一的适宜类型的止回阀。应该理解的是，图23和23E仅示出了使用的很多可能类型的止回阀中的一种。图23和23E中所示的止回阀为三个部件：球575、杯形座576和支架577组成的球形止回阀。座576具有形成在其中且流体流经的中心孔576a以及绕着中心孔的锥形座表面576b，球575可通过流体压力被推动到该中心孔上，以停止流体流经该孔。球575由支架577保持靠近座表面576b，尤其在逆向流动的条件下如此，在此条件下流经孔576a的流体松开球575，并推动它远离座表面576b。支架577具有形成在其中的多个孔，从而当球575松开时提供流经止回阀的流体流动路径。
再次参考图18，止回阀517a连接为允许流体经由第一通道566a从第一连接器P1流到先导阀入口514b，并防止流体从先导阀入口514b流到第一通道566a。止回阀517b被连接为允许流体经由第二通道566b从第二连接器P2流到先导阀入口514b，并防止流体从先导阀入口514b流到第二通道566b。如果第一连接器P1处的流体压力高于第二连接器P2处的流体压力，则止回阀517a将打开，从而将流体从第一连接器P1供给到先导阀入口514b；由于先导阀入口514b处的压力将因此处于连接器P1处的较高压力下，将先导阀入口514b连接到第二连接器P2的止回阀517b将在逆向压力下关闭。如果第二连接器P2处的流体压力高于第一连接器P1处的流体压力，则止回阀517b将打开，从而将流体从第二连接器P2供给到先导阀入口514b；由于先导阀入口514b处的压力将因而处于连接器P2处的较高压力下，将先导阀入口514b连接到第一连接器P1的止回阀517a将在逆向压力下关闭。注意到，止回阀517a和止回阀517b配合，以防止通过这两个止回阀在第一连接器P1和第二连接器P2之间流动的流体旁通先导阀514或者滑阀512。
止回阀517c连接为允许流体经由第一通道566a从先导阀出口514c流到第一连接器P1，并防止流体经由第一通道566a从第一连接器P1流到先导阀出口514b。止回阀517d被连接为允许流体经由第二通道566b从先导阀出口514b流到第二连接器P2，并防止流体经由第二通道566b从第二连接器P2流到先导阀出口514c。如果第一连接器P1处的流体压力大于第二连接器P2处的流体压力，那么来自第一连接器P1的流体供给到先导阀514，止回阀517d将打开，以使流体从先导阀514(特别是先导阀出口514c)经由第二通道566b返回到较低压力的第二连接器P2。由于先导阀入口514b处的压力将因而低于连接器P1处的压力，将先导阀出口514b连接到第一连接器P1的止回阀517c将在逆向压力下关闭。如果第二连接器P2处的流体压力高于第一连接器P1处的流体压力，则止回阀517c将打开，以将流体从先导阀出口514b供给到第一连接器P1，止回阀517d将在逆向压力下关闭。注意到止回阀517c和止回阀517d配合，以防止通过这两个止回阀在第一连接器P1和第二连接器P2之间流动的流体旁通先导阀514或者滑阀512。
应该注意到，阀器件517的其它实施方式应视为可执行与图18中所示以及上述的阀器件517相同的功能。比如，可以考虑的是，在一些应用中，适于将止回阀517a和止回阀517b替换为单梭阀。这样的其它实施方式被视为落入了如权利要求所限定的本发明的广泛范围内。
仍然参考图18，应该注意到的是，第四通道566d设置为与先导阀入口514b和止回阀517a和517b流体连接。第四通道566d以下文所述方式和目的连接到先导式滑阀512。然而，应该注意的是，由于第四通道566d与先导阀入口514b、阀器件517流体连通，而用于将流体从较高压力的第一连接器P1和第二连接器P2供给到如上所述的先导阀入口514b，也用于将流体经由第四通道566d从较高压力的第一连接器P1和第二连接器P2供给到滑阀512。
应该注意的是，提供了与先导阀出口514c和止回阀517c和517d流体连接的第五通道566e。第五通道566e以下文所述方式和目的连接到先导式滑阀512。然而应该注意的是，因为第五通道566e与先导阀出口514c、阀器件517流体连通，而用于将流体从先导阀出口514c输送到如上所述的较低压力的第一连接器P1和第二连接器P2，也用于将滑阀512经由第五通道566e连接到第一连接器P1和第二连接器P2的较低压力的那个，其作用将在下文说明。
仍然参考图18，在先导阀514的流体通道514a的中间部514f中生成的流体压力经由第三流体通道566c供给到先导式滑阀512作为指令压力Pcmd。先导阀514接收指令信号，优选地采用电信号(但也使用其它形式的指令信号，如气动、液压或者机械的也考虑)的形式，且控制元件(未示出)定位为改变上游可变孔514d和下游可变孔514e的横截面流动面积，从而相应地调整中间部514f中的流体压力，并因而相应地改变供给到滑阀512的指令压力Pcmd。
如上所述，优选用作先导阀514的三通阀具有可移动构件(未示出)，其与阀的端口相互作用以提供两个同时起作用的可变孔。然而，应该考虑的是，相同的功能性可以通过利用一并控制的两个阀而获得，以提供两个同时起作用的可变孔。因此，应该注意到的是，本文中使用的术语“阀”被定义为包括多个，也即是说使用多个阀，从而获得单个阀的功能性。
先导阀514经由安装结构566固定到阀壳体564，如图19A可看到的，但是这样是不需要的。必须理解的是，先导阀514可适宜地以任意方式布置在流量控制组件510中任意物理上可能的地方。安装结构566可额外地用作密封形成在阀壳体564中的孔586的第一端的塞子。安装结构566可限定出第一通道566a的某部分，用以将先导阀514连接到第一连接器P1；并可限定出第二通道566b的某部分，用以将先导阀514连接到第二连接器P2。如上所述，先导阀514可适宜地布置在任意物理上可能的地方；在图19A所示的实施方式中，在与滑阀512连通的控制腔530中，先导阀514物理地安装在安装结构566的内轴向端上。在这种情况下，用于将先导阀514连接为向滑阀513施加指令压力的第三通道566c可简单地体现为与控制腔530流体连通的先导阀514中的端口。因此，图19A和22D中所示实施方式中的先导阀514可以是流通式设计，在先导阀514的顶面和底面(如图19A和22D可见)两者之上具有流体连接端口。注意到，先导阀514可选地以不同方式成形，比如所有的流体连接端口形成在上表面上(如图19A和22D可见)，第三通道566c形成在安装结构566中，从而将先导阀514连接到滑阀513来施加指令压力。进一步注意到的是，安装结构566可选地可设置在阀壳体564上的别处，且分离的塞子(未示出)设置为密封住孔568的第一端。
如上所述，安装结构566密封住孔568的第一端。螺纹塞子569可设置为密封住孔568的第二端，其与孔568的第一端相对。
限定在阀壳体564中的孔568可具有形成在限定了孔的表面中的第一圆周延伸槽568a，其靠近由安装结构566关闭的孔568的第一端。槽568a与第五流体通道566e流体连通，如上所述，参考图18第五流体通道566e为通过阀器件517连接到第一连接器P1和第二连接器P2中较低压力的那个的流体通道。因此，槽568a将永远是低压。
第二圆周延伸槽568b可形成在限定出孔568的表面中，其轴向地位于在限定出孔568的表面中形成的第一孔568a和第三槽568c之间。槽568b与第四流体通道566d流体连通，如上所述，参考图18第四流体通道566d为通过阀器件517连接到第一连接器P1和第二连接器P2中较高压力的那个的流体通道。因此，槽568b将永远是高压。
第三槽568c形成在限定出孔568的表面中，处于第二槽568b和孔568第二端之间的轴向位置上。借助相对较大直径的径向延伸的孔540，第三槽568c与第二连接器P2连通。注意到在图19A到22D所示实施方式中，第三槽568c和孔540配合，以限定出上述参考图18的第二流体通道566b。这是因为止回阀517b和517d设置在与第三槽568c流体连通的阀壳体564中，参考图19A、图20B和图21C可最好的理解(在图20的线B-B和图21的线C-C位置处做出了详细的注解)。如图19A可见，孔571(在图20B中也可见)形成为垂直于孔540并其与连通。孔572(也见图21C)平行于孔571形成在环形槽568c的相反侧上。孔571和孔572两者与槽568c流体连通，并因此孔571和孔572两者经由孔540与第二连接器P2流体连通。孔571和孔572的相应端部(与流量控制组件510的后表面510e相邻)适宜地通过球565来关闭。如图20B最好可见，止回阀517d设置在孔571中并与第五通道566e流体连通，以将流体从第五通道566e传输到孔540，如果第二连接器P2中的压力小于第五通道566e中的压力会因此传输到第二连接器P2。如图21C最好可见，止回阀517b设置在孔572中并与第四通道566d流体连通，以将流体传输到第四通道566d，如果第二连接器P2中的压力大于第四通道566d中的压力会因此从第二连接器P2传输到先导阀入口514b和槽568c。
第四槽568d形成在限定出孔568的表面中，处于第三槽568c和孔568的第二端之间的轴向位置上。槽568d经由直径相对较大、径向延伸的孔542而与第一连接器P1连通。
注意到在图19A到图22D所示实施方式中，第四槽568d和孔542配合，以限定出参考图18的上述第二流体通道566a。这是因为止回阀517a和517c设置在与第四槽568d流体连通的阀壳体564中，参考图19A、图20B和图21C(在图20中B-B线的位置和图21中C-C线的位置上做出了仔细的注解)能最好地理解。如图19A可见，孔573(也在图21C中可见)形成为垂直于孔542并与其连通。孔574(也在图21C中可见)平行于孔573形成在环形槽568d的相反侧上。孔573和孔574两者与槽568d流体连通，因此孔573和孔574两者经由孔542与第一连接器P1流体连通。孔573和孔574的相应端部(相邻于流量控制组件510的后表面510e)适当地由球565关闭。如图21C最好地示出，止回阀517a设置在孔573中并与第四通道566d流体连通，以将流体从孔542传输到第四通道566d，如果第二连接器P2中的压力大于第四通道566d中的压力，则传输到第二连接器P2。如图20B最好见到的，止回阀517a设置在孔574中并与第五通道566e流体连通，以将流体从第五通道566e传输到孔540，如果第二连接器P2中的压力小于第五通道566e中的压力则因此传输到第二连接器P2。
如图19A和22D最好可见，先导式主滑阀512包括阀芯513。阀芯513具有第一端513a和第二端513b。阀芯513设置在具有第一端513a与控制腔530流体连通的孔568中。事实上，阀芯513、阀壳体564和安装结构566可配合，以限定出位于阀芯513第一端513a和安装结构566之间的可变体积控制腔530。阀壳体564、阀芯513和塞子569可配合，以限定出位于阀芯513的第二轴向端513b和塞子569之间的可变体积反馈腔522。
阀芯513可具有位于第二端513b上的第二轴向端面，该第二端与反馈腔532流体连通。第二轴向端面可具有限定在其中的开口556。阀芯513具有从第二轴向端513b的端面中的开口556纵向向内延伸的反馈孔519。反馈孔519可从开口556延伸进入到滑阀513的中央部550。阀芯513中的反馈孔519与反馈腔522连通，从而在反馈孔519的反馈压力下流体连通到阀芯513第二端513b的轴向端面。
阀芯513可具有外表面562。阀芯513可具有形成在外表面562中的圆周阀芯槽567，位于与阀芯513的第一端513a相邻的第一轴向位置处。阀芯513进一步可具有在圆周阀芯槽567和形成在阀芯513中的反馈孔519之间提供流体连通的孔567a。孔567a允许在平衡条件期间存在于反馈孔519中处于反馈压力下的流体会绕着阀芯槽567中的阀芯513分布，这会在下面对操作的讨论中变得更为清楚使控制腔530和阀芯槽567之间的压差最小化，并因此使在阀壳体564中限定出孔568的表面和阀芯513的外表面562之间控制腔530的泄漏最小化。
一个或多个端口563a可在外表面562和反馈孔519之间在阀芯513上的第二轴向位置处提供流体连通，该第二轴向位置位于第一轴向位置(即圆周阀芯槽567的位置)和阀芯513的第二端513b之间。端口563a是常闭端口，原因在于当阀芯513处于其常闭位置时(在图19A示出)，端口563a不与形成在孔568表面中的任一槽568a或568b重叠，从而在反馈孔519和第一连接器P1或第二连接器P2任一之间提供流体连通。
在第三轴向位置上，在第二轴向位置(即端口563a的位置)和第一轴向位置(即槽567的位置)之间，提供了一个或多个端口563b以在阀芯513的外表面562和阀芯513内的反馈孔519之间提供连通。端口563b是常开端口，原因在于当阀芯513位于其常闭位置时，如图19A所示，端口563b与第一槽568a连通，且因此与第一连接器P2连通。
圆周主流动槽570形成在阀芯513的表面562中，位于第二轴向位置(端口563a的位置)和阀芯513的第二端513b之间的第四轴向位置上。主流动槽570总是与连通着P2的孔540流体连通。在图19A和图22D所示的实施方式中，多个优选地等间距隔开、纵向延伸的槽570a也形成在阀芯的表面562中第五轴向位置处。因此，主流动槽570以垂直角度与每一纵向槽570a相交，允许它们之间流体连通。
如上所述，阀芯513可设置在形成于阀壳体564中的孔568之中。弹簧578可设置在反馈腔522中，在塞子569和阀芯513的第二端513b之间压缩。弹簧578用来推动阀芯513以向上(如图19A和22D所示)朝着先导式主滑阀512的完全关闭位置移动。弹簧578优选地选择为具有较低回弹率，这样在操作期间由弹簧578施加在阀芯513上的力与因为流体压力作用在513上而施加在阀芯513上的力相比，大体上是微不足道的。据此，在讨论阀芯的操作时我们可以大体上忽略弹簧578的操作。
阀芯513可在孔568内轴向地移动，这样纵向槽570a和主流动槽570配合，以在孔540(因此为第二连接器P2)和孔542与第一连接器P1之间提供可变横截面积的主阀流动路径。主阀流动路径的横截面随着阀芯513的位置而改变：当阀芯513处于图19A所示的常闭位置时主阀流动路径关闭；从主流动槽570穿过孔540和孔542的流动路径是闭合的。当阀芯513从其常闭位置移开时，流动路径穿过位于孔540和孔542之间的主流动槽570而建立，初始经由纵向槽570a具有较小的流动截面，最后直接引入到主流动槽570，以提供较大的横截面。
阀芯513可在第一方向上从图19A所示的关闭位置移动到第一位置范围内的任一位置，包括图22D所示的部分打开位置。第一位置范围内的每一位置具有不同的横截面积，用于通过孔540、主流动槽570(包括纵向槽570a)和孔542在第二连接器P2和第一连接器P1之间流体连通。孔542、孔540和主流动槽570(包括纵向槽570a)因此配合，以限定出主流阀，控制经过流量控制组件510的流体流。
同样地，当阀芯513在孔568内轴向移动时，端口563a和563b(通过阀芯513中的反馈孔519连通)以及槽568a和568b配合，以在槽568a和568b之间提供可变横截面的反馈阀流动路径。反馈阀流动路径的横截面随着阀芯513的位置而改变，正如主阀流动路径一样。反馈阀流动路径在阀芯513处于图19A所示的常闭位置时关闭，因为端口563a和槽568b之间没有流体连通。槽568a和端口563b之间存在连通；因为槽568a与第五通道566e流体连通，槽568a将总是基本上处于低压(第一连接器P1或第二连接器P2中压力较低的那个连接器的压力)。因此，因为槽568b中所含的高压流体源与阀芯513的反馈孔519隔离，且通往低压的回流路径可经由槽568a而获得，所以反馈孔519将是低压，因此与反馈孔519连通的反馈腔532也将是低压。注意到，控制腔530中的压力也将是低压，因为先导阀514未向控制腔530供给指令压力Pcmd。在没有未平衡的流体力作用在阀芯513上的情况下，弹簧578将用来推动阀芯513以保持在常闭位置，如图19A所示。
流量控制组件510的操作现在将进行说明，似乎比如，流量控制组件510安装到热泵型HVAC系统中，这样当在加热模式下操作时，系统流将进入第二连接器P2，并经由第一连接器P1离开流量控制组件510。在这种情况中，第二连接器P2处的压力将高于第一连接器P1处的压力。因此，在阀器件517中，止回阀517b将打开以将流体从第二连接器P2引导到先导阀入口514b，而止回阀517b将关闭。在“打开”信号发送到先导阀514之前，上游可变孔514d将关闭，阻挡来自第二连接器P2的高压进入中间部514f。
此外，常开的下游可变孔514e将引导任意流体压力，该流体压力可存在于中间部514f中，并经由先导阀出口514c离开先导阀514，其中止回阀517c将打开，以将这个流体压力发送至相对较低压力的第一连接器P1。当“打开”信号发送到先导阀514时，先导阀514移动，这样常闭的上游可变孔514d开始打开，而常开的下游可变孔514e开始关闭，允许中间部514f中的压力开始升高。这个在中间部升高的压力作为增加的指令压力Pcmd经由第三通道566c发送到控制腔530。在控制腔530中增加的指令压力不与反馈腔532中的压力相匹配，使得力不平衡，这用来朝向打开位置向下推动阀芯513(如图19A可见)，如图22D所示。随着阀芯513向下移动，穿过流量控制组件510的滑阀512的主流动路径开始打开，允许流体从第二连接器P2流经孔540流入第三槽568c、主流动槽570、第四槽568d、孔542，并流出第一连接器P1。
同时，重叠开始在槽568b(处于高压)和端口563a之间建立。重叠允许加压流体从槽568b流经563a，流入反馈孔519，并与反馈腔532连通，升高了反馈腔532中的压力，并降低了作用在阀芯513上的不平衡力。注意到，供给到反馈孔519中的一些流体通过端口563b被导出反馈孔，导入低压槽568a，并因此进入到通道566e并流出第一连接器P1。
反馈孔519中生成的反馈压力基于的是以下两者的相互作用：通过第一可变横截面流动面积(在端口563a和槽568b之间)流入反馈孔519的流体，和通过第二可变横截面流动面积(端口563b和槽568a之间)流出反馈孔519的流体。当反馈压力与指令压力相配时，阀芯513的行进将停止，穿过主流动槽5700的主流动路径打开一定量，该一定量与指令压力Pcmd相关联。如果随后命令先导阀514进一步打开滑阀512，则先导阀将工作以增加供给到控制腔530的压力指令Pcmd，恢复朝向更为打开的位置驱使阀芯的不平衡压力，直到反馈腔中的压力升高到(如上所述)足以恢复平衡，现在滑阀512更进一步地打开。
注意到，随着阀芯513向下移动，不仅仅是端口563a和借由阀器件517提供高压流体的槽563b之间的重叠增加，而且端口563b和槽568a之间的重叠开始减少，这趋向于限制从反馈孔519的排出，导致反馈腔532中的压力升的甚至更高。
为了减少流经流量控制组件510的流量，发送至先导阀514的信号得到调整，上游可变孔514d将稍微关闭，而下游可变孔514e将稍微打开，导致中间部514f中的压力下降。这个下降为供给到滑阀513的指令压力Pcmd的下降。瞬时地，反馈压力不会对应下降，阀芯513将经历使阀芯上移的压力不平衡(这样继续穿过主流动槽570的流动路径的横截面流动面积减少；即滑阀513稍微关闭)。随着滑阀513的关闭，端口563a和借助阀器件517提供高压流体的槽563b之间的重叠将减少；同样，端口563b和槽568a之间的重叠增加，这趋向于增加从反馈孔519的排出。这些效果将导致反馈腔532中的压力下降。当反馈压力下降到与新的指令压力相匹配时，滑阀513将获得新的平衡位置。
注意到，如果安装了流量控制组件510的系统中的流动逆向，比如热泵系统从上述加热模式转变为冷却模式，则流体控制组件510的操作将改变得非常小。当流动逆向时，第一连接器P1和第二连接器P2中的压力也逆向。在上述的加热模式示例中，我们假定第二连接器P2为上游部件且因此具有较高压力，第一连接器P1为下游部件且具有较低压力。现在如果流动逆向，则第一连接器P1将是上游的较高压力部件，而第二连接器P2为下游的较低压力部件。
然而，阀器件517将保证更高的压力仍然供给到先导阀入口517b以及反馈回路中的槽568b。同样地，阀器件517将继续保证流出到先导阀514的流体被引入到第一连接器P1和第二连接器P2中压力较低的连接器(这种情况下，应该会是第二连接器P2)。阀器件517也会继续将槽568a连接到第一连接器P1和第二连接器P2中压力较低的连接器(这种情况下，还是继续会是第二连接器P2)。流经先导阀的流将继续在相同方向上流动，对滑阀512打开的控制会以相同方式发生。槽568a将继续连接到较低压力，槽568b将继续连接到第一连接器P1和第二连接器P2中压力较高的连接器，在滑阀512工作。因此，很清楚的是，先导阀514和滑阀512的操作将不受系统中流动逆向的影响。穿过滑阀512的主流动路径(穿过主流动槽570)在相反方向上进行的事实不会以控制滑阀512的方式导致改变。
当系统比如热泵型的制冷循环设备在各操作模式之间切换时，该系统通常会在中间步骤中关闭，压缩机和先导阀514断电，导致先导阀514移动到图19所示的断电位置。
本发明操作的原理和模式已经在其优选的实施方式中解释和示出。然而，必须理解的是，本发明可在特定解释和所示的内容以外实践，这并不偏离其精神或范围。

Claims (16)

1.一种阀网络，包括：
先导式阀，具有第一连接器端口和第二连接器端口，先导式阀限定出位于第一连接器端口和第二连接器端口之间的主流体流动路径，流体通过所述主流体流动路径可在第一方向上从第一连接器端口引导到第二连接器端口，并可在第二方向上从第二连接器端口引导到第一连接器端口，这样当流体在第一方向上流经主流体流动路径时，第一连接器端口中的压力将高于第二连接器端口中的压力，并且当流体在第二方向上流经主流体流动路径时，第二连接器端口中的压力将高于第一连接器端口中的压力，主流体流动路径的横截面流动面积响应于指令压力进行控制；
先导阀，具有先导入口和先导出口，先导阀在连接先导入口和先导出口的流体导管中生成指令压力；
流体整流器回路，可操作为将第一连接器端口和第二连接器端口中压力较高的一个连接器端口连接到先导入口，并且将第一连接器端口和第二连接器端口中的另一个连接器端口连接到先导出口；
其中，先导式阀进一步包括流体压力反馈回路，所述流体压力反馈回路具有反馈回路入口和反馈回路出口，并且在反馈回路入口和反馈回路出口之间生成反馈压力，主流体流动路径的横截面流动面积受到反馈压力和指令压力相互作用的控制，流体整流器回路可操作地将第一连接器端口和第二连接器端口中压力较高的一个连接器端口连接到先导入口和反馈回路入口两者，并将第一连接器端口和第二连接器端口中的另一个连接器端口连接到先导出口和反馈回路出口两者。
2.根据权利要求1所述的阀网络，其中，先导式阀是滑阀，包括：
主体，限定出第一连接器端口和第二连接器端口；以及
阀芯，设置为在主体中滑动地移动，阀芯具有第一端部和与第一端部相对的第二端部，阀芯的第一端部与先导阀流体连通，这样阀芯由在指令压力下从先导阀供给的流体推动以在第一方向上移动，阀芯可至少部分地响应于指令压力移动，以控制穿过主体的主流体流动路径的横截面流动面积。
3.根据权利要求2所述的阀网络，其中，流体整流器回路包括多个止回阀。
4.根据权利要求3所述的阀网络，其中，先导入口为常闭孔，而先导出口为常开孔。
5.根据权利要求1所述的阀网络，其中，先导入口为常闭孔，而先导出口为常开孔，并且其中反馈回路入口为常闭端口，而反馈回路出口为常开端口，阀芯可移动以控制反馈入口和反馈出口的开合，从而改变反馈压力。
6.根据权利要求3所述的阀网络，其中，流体整流器回路包括四个止回阀，并且其中先导阀可操作地连接到流体整流器回路，这样四个止回阀中的第一对配合，以将流体从第一连接器端口和第二连接器的较高压力传递到先导入口和反馈入口，并且四个止回阀中的第二对配合，以将流体从先导出口和反馈出口传递到第一连接器和第二连接器的较低压力。
7.一种阀装置，包括：
响应于指令信号的先导阀，用于在指令压力下将流体供给到先导阀控制端口，先导阀具有先导阀入口和先导阀出口；以及
先导式滑阀，具有：
主体，具有第一连接器和第二连接器，第一连接器和第二连接器中的每个都适于与外部回路流体连通；和
阀芯，设置为在主体中滑动地移动，阀芯具有第一端部和与第一端部相对的第二端部，阀芯的第一端部与先导阀控制端口流体连通，这样阀芯由在指令压力下从先导阀供给的流体推动以在第一方向上移动，当流体流为从第一连接器向第二连接器的向前流动时，并且当主流体流为从第二连接器向第一连接器的逆向流动时，阀芯可响应于指令压力移动，以控制穿过主体在第一连接器和第二连接器之间流动的主流体流；及
阀器件，与先导阀入口、先导阀出口、第一连接器和第二连接器流体连通，阀器件从第一连接器和第二连接器中压力较高的一个连接器将流体供给到先导阀入口，阀器件从先导阀出口将流体供给到第一连接器和第二连接器中压力较低的一个连接器，这样流经先导阀的流体总是从先导阀入口流到先导阀出口，而不管第一连接器和第二连接器中哪个连接器的压力较高；
流体压力反馈回路，具有反馈回路入口和反馈回路出口，并且在反馈回路入口和反馈回路出口之间生成反馈压力作为主体中阀芯位置的函数，阀芯定位为反馈压力和指令压力的函数；以及
流体导管，连接与阀器件流体连通的流体压力反馈回路，这样阀器件也从第一连接器和第二连接器中压力较高的一个连接器将流体供给到反馈回路入口，并且阀器件也从第一连接器和第二连接器中压力较低的一个连接器供给流体，这样流经流体压力反馈回路的流体总是从反馈回路入口流到反馈回路出口，而不管第一连接器和第二连接器中哪个连接器的压力较高。
8.根据权利要求7所述的阀装置，其中，阀器件形成了流体整流器回路。
9.根据权利要求8所述的阀装置，其中，阀器件包括多个止回阀。
10.根据权利要求9所述的阀装置，其中，阀器件包括四个止回阀，并且其中先导阀可操作地连接到阀器件，这样四个止回阀中的第一对配合，以将流体从第一连接器和第二连接器的较高压力传递到先导阀入口，并且四个止回阀中的第二对配合，以将流体从先导阀出口传递到第一连接器和第二连接器的较低压力。
11.一种阀装置，包括：
响应于指令信号的先导阀，用于在指令压力下将流体供给到先导阀控制端口，先导阀具有先导阀入口和先导阀出口；
先导式滑阀，具有：
壳体，限定了：
适于连接到外部流体回路的第一连接器端口；
适于连接到外部流体回路的第二连接器端口；
第一反馈端口；
第二反馈端口；和
阀芯孔，与第一连接器端口、第二连接器端口、第一反馈端口以及第二反馈端口流体连通；以及
阀芯，设置为在阀芯孔中移动，限定了：
第一轴向端面，
第二轴向端面，和
反馈孔，与第二轴向端面连通，并与第一反馈端口和第二反馈端口可变地流体连通，以生成反馈压力，当第一反馈端口提供加压流体时，所述反馈压力根据阀芯在阀芯孔中的位置而改变量级；
阀芯的第一轴向端面与壳体配合，以限定出与先导阀控制端口流体连通的控制腔，阀芯的第二轴向端面与壳体配合，以限定出反馈腔；以及
流体整流器回路，与先导阀和滑阀流体连通，以使流体从第一连接器端口和第二连接器端口中的较高压力流到先导阀入口，并且使流体从先导阀出口流回到第一连接器端口和第二连接器端口中的较低压力，以及使流体从第一连接器端口和第二连接器端口中的较高压力流到第一反馈端口，并且使流体从第二反馈端口流到第一连接器端口和第二连接器端口中的较低压力。
12.根据权利要求11所述的阀装置，其中，阀芯与壳体配合，以在第一连接器端口和第二连接器端口之间限定出可变横截面的主阀流动路径。
13.根据权利要求12所述的阀装置，其中，阀芯与壳体配合，以在第一反馈端口和第二反馈端口之间限定出可变横截面的反馈阀流动路径，反馈孔与反馈阀流动路径流体连通，反馈阀流动路径的横截面随着阀芯位置而改变，从而改变反馈孔以及与反馈孔流体连通的反馈腔中的压力作为阀芯位置的函数。
14.根据权利要求12所述的阀装置，其中，阀芯限定了位于其外表面上的槽，所述槽在第一连接器端口和第二连接器端口之间限定出主阀流动路径的一部分，并且主阀流动路径不经过阀芯内部。
15.根据权利要求13所述的阀装置，其中，先导阀和滑阀是常闭阀。
16.一种阀网络，包括：
先导式阀，具有第一连接器端口和第二连接器端口，先导式阀限定出位于第一连接器端口和第二连接器端口之间的主流体流动路径，流体通过所述主流体流动路径可在第一方向上从第一连接器端口引导到第二连接器端口，并可在第二方向上从第二连接器端口引导到第一连接器端口，这样当流体在第一方向上流过主流体流动路径时，第一连接器端口中的压力将高于第二连接器端口中的压力，并且当流体在第二方向上流过主流体流动路径时，第二连接器端口中的压力将高于第一连接器端口中的压力，先导式阀进一步具有流体压力反馈回路，所述流体压力反馈回路具有反馈入口和反馈出口，并在反馈回路入口和反馈回路出口之间生成反馈压力，主流体流动路径的横截面流动面积受到反馈压力和指令压力相互作用的控制；
先导阀，具有先导入口和先导出口，先导阀在连接先导入口和先导出口的流体导管中生成指令压力；以及
流体整流器回路，可操作地将第一连接器端口和第二连接器端口中压力较高的一个连接器端口连接到先导入口和反馈回路入口两者，并将第一连接器端口和第二连接器端口中的另一个连接器端口连接到先导出口和反馈回路出口两者。
CN201310757456.8A 2012-12-25 2013-12-25 惠斯通电桥单向阀设备 Active CN104298258B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261745764P 2012-12-25 2012-12-25
US61/745,764 2012-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104298258A CN104298258A (zh) 2015-01-21
CN104298258B true CN104298258B (zh) 2018-05-18

Family

ID=50973272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310757456.8A Active CN104298258B (zh) 2012-12-25 2013-12-25 惠斯通电桥单向阀设备

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9328832B2 (zh)
CN (1) CN104298258B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016176627A2 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Clark Equipment Company Track tensioner
WO2017120602A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Griswold Controls, Llc Pressure independent control valve
US20170234456A1 (en) * 2016-02-11 2017-08-17 Dunan Microstaq, Inc. Heat exchanger with expansion valve body formed on inlet header thereof
CN107795279A (zh) * 2017-12-06 2018-03-13 徐工集团工程机械有限公司 钻井机和工程车辆
CN113107919B (zh) * 2021-04-23 2023-04-11 温州大学 转阀内嵌式流体控制阀

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1635070A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-15 HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG Elektrohydraulische Steuervorrichtung
CN101617155A (zh) * 2006-12-15 2009-12-30 麦克罗斯塔克公司 微阀装置
CN101668973A (zh) * 2007-03-31 2010-03-10 麦克罗斯塔克公司 先导式滑阀
EP2166423A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-24 Isomatic A/S Balanced fluid valve
CN102308131A (zh) * 2008-12-06 2012-01-04 米克罗斯塔奇公司 流体流动控制组件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103745A1 (de) * 1981-02-04 1982-09-02 Sperry-Vickers Zweigniederlassung der Sperry GmbH, 6380 Bad Homburg Hydraulische hubeinrichtung
DE3536219A1 (de) * 1985-10-10 1987-04-16 Heilmeier & Weinlein Hydraulische steuervorrichtung
EP1092928A4 (en) * 1998-07-02 2005-01-05 Saginomiyaseisakusho Kk FLOW SWITCHING VALVE AND VALVE CONTROL METHOD, COMPRESSOR WITH FLOW SWITCHING VALVE, AND DEVICE FOR CONTROLLING THE COOLING CIRCUIT
US6467264B1 (en) * 2001-05-02 2002-10-22 Husco International, Inc. Hydraulic circuit with a return line metering valve and method of operation
DE102005005555A1 (de) * 2004-02-05 2005-08-25 Bosch Rexroth Ag Messblendenanordnung für ein hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät
US20080034957A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Stephenson Dwight B Hydraulic Actuator Control Circuit With Pressure Operated Counterbalancing Valves
US7905088B2 (en) * 2006-11-14 2011-03-15 Incova Technologies, Inc. Energy recovery and reuse techniques for a hydraulic system
US7823379B2 (en) * 2006-11-14 2010-11-02 Husco International, Inc. Energy recovery and reuse methods for a hydraulic system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1635070A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-15 HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG Elektrohydraulische Steuervorrichtung
CN101617155A (zh) * 2006-12-15 2009-12-30 麦克罗斯塔克公司 微阀装置
CN101668973A (zh) * 2007-03-31 2010-03-10 麦克罗斯塔克公司 先导式滑阀
EP2166423A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-24 Isomatic A/S Balanced fluid valve
CN102308131A (zh) * 2008-12-06 2012-01-04 米克罗斯塔奇公司 流体流动控制组件

Also Published As

Publication number Publication date
US9328832B2 (en) 2016-05-03
CN104298258A (zh) 2015-01-21
US20140174575A1 (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104298258B (zh) 惠斯通电桥单向阀设备
US9702481B2 (en) Pilot-operated spool valve
CN104912619B (zh) 泄油式单腔两级可变排量叶片泵的控制系统
US2858767A (en) Pumping apparatus
US8413677B1 (en) System for accelerating relief valve opening
CN104265715B (zh) 压力补偿阀
CN206617327U (zh) 用于压缩或膨胀的装置及用于压缩或膨胀的元件
KR20180133429A (ko) 밸브 디바이스의 작동 방법, 밸브 디바이스, 및 컴퓨터 프로그램을 갖는 데이터 캐리어
CN105840571A (zh) 负载敏感多路阀换向联阀体及负载敏感多路阀换向联
CN107084167B (zh) 一种定比流量输出的液压控制系统及方法
CN101718337B (zh) 金属带式无级变速器电液集成控制装置以及该集成控制装置的夹紧力控制阀和数字减压阀
US9188375B2 (en) Control element and check valve assembly
CN100353080C (zh) 用于减小能量消耗的电磁阀
CN204062069U (zh) 流量平衡阀
CN103542647A (zh) 一种双向节流电子膨胀阀
CN205654520U (zh) 一种齿轮式变量机油泵测试装置
JPS62261776A (ja) 流体制御弁
CN105864136A (zh) 一种电磁阀双回路液压动力站的阀块结构
CN114198924B (zh) 用于气悬浮压缩机的供气系统和冷媒循环系统
CN108980208A (zh) 一种超高精度压力控制装置
CN206158816U (zh) 一种发动机润滑油供给调压及温控装置
CN105736350B (zh) 一种齿轮式变量机油泵测试装置
KR20190077533A (ko) 밸브 어셈블리, 브레이크 시스템 및 밸브 어셈블리 작동 방법
CN209696433U (zh) 一种真空过滤系统
CN105757028A (zh) 一种带压力补偿的液压比例阀块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant