CN104329322A - 用于静液压驱动系统的释放阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于静液压驱动系统的释放阀(15)，该释放阀操控控制压力接头(ST)和负载压力接头(LS)，其中，释放阀具有功能位置和卸载位置。释放阀构造为座阀结构方式的双重限压阀(20)，该限压阀具有对负载压力接头的阀座(26)进行操控的第一阀座体(21)和对控制压力接头的阀座(24)进行操控的第二阀座体(22)。在第一阀座体上构成有被存在于负载压力接头中的负载压力加载的控制面(30)，其将第一阀座体加载到卸载位置中，在该卸载位置中，负载压力接头向箱接头(T)卸载。在第二阀座体上构成有被存在于控制压力接头中的控制压力加载的控制面(31)，其将第二阀座体加载到卸载位置中，在该卸载位置中，控制压力接头向箱接头卸载。

Description

用于静液压驱动系统的释放阀
技术领域
本发明涉及一种用于静液压驱动系统的释放阀，该释放阀操控控制压力接头和负载压力接头，其中，该释放阀具有功能位置和卸载位置。
背景技术
这样的释放阀在工作机例如陆地输送机、建筑机、林业机、农业机或市政机的载荷传感控制的驱动系统中用作工作液压装置。释放阀用于释放对工作液压装置的消耗器进行控制的控制换向阀(Steuerwegeventile)的功能并且此外设置用于在驱动系统的干扰、故障或失灵的情况下阻止消耗器运行并且由此避免危险的运行状态。
由DE 103 08 910 B4已知这种类型的释放阀。为了释放对工作液压装置的消耗器进行控制的控制换向阀的功能，通过给电磁体通电将释放阀操作到功能位置中。在此，电磁体的操作顶杆封闭构造为滑阀的释放阀的阀芯的端侧上的控制开口并且逆着弹簧的力使阀芯移动到端部止挡上、到功能位置中。阀芯是能够在接收孔中纵向移动的，负载压力信号分支管路的接头、控制压力供应管路的与液压介质源连接的区段的接头和控制压力供应管路的通到预控阀的区段的接头连接到该接收孔上。通过预控阀操作工作液压装置的消耗器的控制换向阀。在功能位置中，通过阀芯上的第一控制凹部打开控制压力供应管路并且将控制压力引向预控阀用于操作工作液压装置的控制换向阀并且通过第二控制凹部闭锁负载压力信号分支管路，由此，受操控的消耗器的存在于负载压力信号管路中的负载压力被报告到驱动系统的输送流调控装置处。在电磁体不被操作的情况下，释放阀的阀芯到达卸载位置中，在该卸载位置中，通过第一控制凹部阻断预控阀与控制压力供应管路的连接并且通过第二控制凹部使负载压力信号分支管路向容器卸载。
此外，由DE 103 08 910 B4已知的释放阀设置有安全功能，其中，在阀芯夹紧时通过阀芯中的长孔和阀芯的端侧上的通过提升电磁体的操作顶杆由阀芯的端侧上调的控制开口将对预控阀进行供应的控制压力向容器卸载。
然而，在构造为滑阀的释放阀中，不利的是，由于脏污，阀芯在接收孔中的运行特性在寿命期间可能变差。另一缺点在于，阀芯、壳体孔和在接收孔上的接头之间的间隙尺寸必须实施得非常小，以便将驱动系统的存在于负载压力信号分支管路中的负载压力的泄漏保持得小。由于基于脏污的磨损，在阀芯或阀芯的接收孔上在负载压力信号分支管路的接头的区域中，间隙尺寸进而负载压力的泄漏增大。负载压力的提高的泄漏导致，在使用寿命期间，载荷传感驱动系统的与负载压力有关的最大期望的系统压力不再被达到，因为负载压力由于释放阀上的泄漏而减小。最大系统压力基于负载压力在释放阀上的泄漏而引起的下降导致：较小的力存在于消耗器上并且工作机的工作液压装置的效率降低。
由DE 103 08 910 B4已知的释放阀的另一缺点在于，在功能位置中阀芯夹紧时，虽然能够通过安全功能将用于操作对控制换向阀进行操作的预控阀的控制压力消减到容器，然而负载压力和由此由泵提供的输送压力保持存在。在由DE 103 08 910 B4已知的释放阀中，对于夹紧的阀芯的这种情况不存在将阀芯从功能位置操作到卸载位置中的调节力，以实现存在于负载压力接头上的负载压力的卸载。
发明内容
本发明的任务在于提供开始所述类型的释放阀以供使用，本发明关于负载压力的可能泄漏方面是改进的并且可靠地实现负载压力的卸载。
按照本发明，该任务由此解决，该释放阀构造为呈座阀结构方式的双重限压阀，该限压阀具有对负载压力接头的阀座进行操控的第一阀座体和对控制压力接头的阀座进行操控的第二阀座体，其中，在所述第一阀座体上构成有被存在于负载压力接头中的负载压力加载的控制面，该控制面将第一阀座体加载到卸载位置中，在该卸载位置中，负载压力接头向箱接头卸载；并且在所述第二阀座体上构成有被存在于控制压力接头中的控制压力加载的控制面，该控制面将第二阀座体加载到卸载位置中，在该卸载位置中，控制压力接头向箱接头卸载。构造为呈座阀结构方式的双重限压阀的、用于控制控制压力接头和负载压力接头的释放阀通过简单的方式使得能够实现在使用寿命期间尤其在负载压力接头上的减小的泄漏，以便在设置有按照本发明的释放阀的驱动系统的使用寿命期间保持最大和期望的系统压力并由此维持工作液压装置的效率。此外，能够通过座阀结构方式来增大间隙尺寸，由此能够降低用于按照本发明的释放阀的结构耗费。此外，用于按照本发明的释放阀的结构耗费由此降低，即，阀座体具有无控制凹部的简单结构。构造为呈座阀结构方式的双重限压阀的释放阀的重要优点在于，能够在每个阀座体上产生被待保险的压力加载的控制面，在所述控制面上针对每个阀座体产生相应大的复位力，以便通过打开阀座将对应的压力消减到容器。由此，通过按照本发明的释放阀，能够具有高可靠性地实现控制压力向容器减弱(Abschaltung)和卸载并且主要是负载压力向容器减弱和卸载。
按照本发明的一有利的实施方式，两个所述阀座体同轴心地布置并且通到彼此中。由此，可实现按照本发明的释放阀的结构上简单的结构和小的结构空间需求。
如果按照本发明的一构型方式将第二阀座体布置在壳体孔中，所述控制压力接头的由所述第二阀座体操控的阀座构造在该壳体孔上，并且所述第一阀座体布置在所述第二阀座体的内部，其中，所述负载压力接头的由所述第一阀座体操控的阀座构造在所述壳体孔上，则产生特别的优点。在控制压力接头的第二阀座上并且在壳体孔和第二阀座之间，能够允许较大的间隙尺寸以降低结构耗费，因为，通过减小对预控阀进行供应的控制压力，所述预控阀由该控制压力产生用于操作控制换向阀的操控压力，存在于控制压力接头上的控制压力的可能的泄漏仅导致受操控的消耗器的功能速度减慢，然而由消耗器不产生较小的力，从而保持工作机的工作液压装置的效率。
符合目的的是，按照本发明的一有利构型方式，所述箱接头布置在两个阀座之间。由此，进一步降低按照本发明的释放阀的结构耗费和结构空间需求，因为仅需要单一的箱接头用于使控制压力和负载压力向到容器卸载。
如果按照本发明的一实施方式将第一阀座体和/或第二阀座体构造为具有对相应的阀座进行操控的锥面的阀座锥，则在按照本发明的释放阀的简单并低成本的结构方面得到另外的优点。这样的阀座锥能够具有小的结构耗费地制成并且使得能够以简单的方式在阀座体上在各锥面的区域中提供被对应的压力所加载的控制面以供使用。
特别有利地，按照本发明的一改进方案，所述第一阀座体和所述第二阀座体是能够借助于操作装置被共同操作的。由此，可进一步降低结构耗费和结构空间需求，因为仅需要单一的操作装置用于操作两个阀座体。
按照本发明的符合目的的构型，所述操作装置构造为电磁体、尤其开关电磁体，其中，在操控所述电磁体时，将所述释放阀操作到功能位置中，在该功能位置中，所述第一阀座体闭锁所述负载压力接头的阀座，并且所述第二阀座体闭锁所述控制压力接头的阀座。通过该电磁体能够通过简单的方式在该电磁体通电时将释放阀操作到功能位置中，以便释放消耗器运动，并且在电磁体未通电时将释放阀操作到卸载位置中，在该卸载位置中，阀座是打开的并且控制压力以及负载压力向容器卸载。
按照本发明的一构型方式，电磁体具有操作顶杆，该操作顶杆与第一阀座体处于作用连接中。由此，能够通过操作电磁体来实现直接操作对负载压力接头进行操控的阀体。
按照本发明的一替代的、特别有利的构型方式，电磁体具有操作顶杆，第一阀座体构成在该操作顶杆上。由此，第一阀座体直接布置在电磁体的操作顶杆上，由此，尤其在将第一阀座体实施为阀座锥时能够实现简单和低成本的结构。
按照本发明的一有利的构型方式，在第一阀座体或者说操作顶杆和第二阀座体之间布置有弹簧装置。在操作电磁体的操作顶杆并由此直接操作第一阀座体时，能够通过布置在第一阀座体或者说操作顶杆和第二阀座体之间的弹簧装置以简单的方式操作第二阀座体。
按照本发明的一改进方案，电磁体设置有用于监控操作顶杆的运动的冲程监控装置。通过这种监控装置，能够以简单的方式监控操作顶杆的运动并由此能够监控电磁体和释放阀的功能方式并且在故障情况下发出相应的故障信号。
本发明还涉及一种静液压驱动系统，该静液压驱动系统具有至少一个用于控制消耗器的控制换向阀，该控制换向阀是能够由控制压力操作的；并且该静液压驱动系统具有输送流调控装置，该输送流调控装置由负载压力控制；并且该静液压驱动系统具有根据本发明的释放阀，其中，所述释放阀控制以控制压力对所述控制换向阀的加载并且控制以负载压力对所述输送流调控装置的加载。通过按照本发明释放阀，能够在静液压驱动系统中以功能安全的方式并且在用于释放阀的结构耗费小的情况下在释放阀的功能位置中实现消耗器运动的释放并且在释放阀的卸载位置中实现将供应预控阀的控制压力以及对输送流调控装置进行操控的负载压力可靠地向容器减弱。
附图说明
根据在示意图中示出的实施例进一步阐明本发明的另外的优点和细节。在此，示出：
图1：具有按照本发明的释放阀的驱动系统的管路图和
图2：按照本发明的释放阀的纵剖面。
具体实施方式
在图1中示出构造为工作机的工作液压装置的驱动系统，该工作机例如为地面输送机、建筑机、林业机、农业机或市政机。示出构造为控制阀块的控制阀装置1，该控制阀装置在接头P处与未进一步示出的液压泵的输送管路连接并且在接头T处连接到通向容器的容器管路上。接头P在控制阀装置1中与输送管路2处于连接中，用于对工作液压装置的消耗器4进行控制的控制换向阀3借助于输送分支管路2a连接到该输送管路上。接头T在控制阀装置1中与容器管路5处于连接中，控制换向阀3借助于箱分支管路5a连接到该容器管路上。控制换向阀3构造为载荷传感换向阀，其中，在操控控制换向阀3并由此操作消耗器4时，消耗器4的负载压力经由负载压力分支管路6a报告到驱动系统的负载压力信号管路6中。
控制换向阀3是能够电子液压地操作的。为此，为了操作控制换向阀3，设置有能够电气操作的预控阀7a，7b。预控阀7a，7b例如构造为能够借助于比例磁体操作的卸载阀。预控阀7a，7b在输入侧与控制阀装置1的控制压力管路8连接以借助于控制压力分支管路8a被供以控制压力，该控制压力管路通到控制阀装置1的接头Z处，控制压力供应源连接到该接头Z上。在操作时，预控阀7a，7b由存在于控制压力管路中的控制压力产生操控压力，该操控压力将控制换向阀3加载到相应的控制位置中以操作消耗器4。
在控制阀装置1的所示出的部分中仅示出控制换向阀3。不言而喻，控制阀装置1可以包含对工作液压装置的另外的消耗器进行控制的、另外的控制换向阀，所述另外的控制换向阀相应地借助于各一个输送分支管路连接到输送管路2上，借助于容器分支管路连接到容器管路5上以及借助于负载压力分支管路连接到负载压力信号管路6上，以及是能够借助于可电气操作的预控阀被操作的，该预控阀在输入侧连接到控制压力管路8上。
负载压力信号管路6通到控制阀装置1的输送流调控装置10处。输送流调控装置10构造为输入压力秤11，该输入压力秤布置在使输送管路2与容器管路5连接的连接管路12中。在此，输入压力秤11能够由消耗器的存在于负载压力信号管路6中的负载压力和弹簧13向闭锁位置的方向加载。输入压力秤11能够由存在于输送管路2中的输送压力向通流位置的方向加载。
控制阀装置1具有释放阀15以释放控制换向阀3和释放消耗器的相应运动。在输入侧，释放阀15连接到从控制压力供应管路8分支出的控制压力分支管路16上并连接到从负载压力信号管路6分支出的负载压力信号分支管路17上。在输出侧，释放阀15与容器管路5处于连接中。
释放阀15具有功能位置和卸载位置。
在卸载位置中，负载压力信号分支管路17和控制压力分支管路16连接到容器管路5上。由于控制压力分支管路16与容器管路5连接，消耗器被置于静止或者说使得不可能通过操控相应的预控阀来使消耗器运行。由于负载压力信号分支管路17与容器管路5连接，输送流调控装置10被存在于输送管路2中的输送压力加载到通流位置中，从而输送管路2中的输送压力被消减到容器。
在功能位置中，负载压力信号分支管路17和控制压力分支管路16是被阻断的。由此，释放消耗器，从而能够在操控预控阀的情况下操控用于操作消耗器的控制换向阀并且输送流调控装置10由输送压力和最高负载压力控制。
在图2中示出按照本发明的释放阀15的纵剖面。
按照本发明的释放阀15构造为呈座阀结构方式的双重限压阀20，该限压阀包括两个同轴心地布置并且通到彼此中并由此通到自身中的阀座体21，22。
释放阀15的第一阀座体21操控释放阀15的负载压力接头LS，该负载压力接头与图1的负载压力信号分支管路17处于连接中。释放阀15的第二阀座体22操控控制压力接头ST，该控制压力接头与图1的控制压力分支管路16处于连接中。
第二阀座体22构成径向外部的阀座体，该阀座体能够纵向移动地布置在控制阀装置1的壳体孔中或者释放阀15的分开的壳体的壳体孔23中。在壳体孔23上构成有控制压力接头ST的被第二阀座体22操控的阀座24。第一阀座体21构成径向内部的阀座体。第一阀座体21能够纵向移动地布置在第二阀座体22的内部。为此，第二阀座体22设置有长孔25，第一阀座体21穿过该长孔延伸并且第一阀座体21在该长孔中被导向。第一阀座体21操控负载压力接头LS的构成在壳体孔23上的阀座26。
第一阀座体21和第二阀座体22分别构造为具有操控相应的阀座24，26的锥面K1，K2的阀座锥。
壳体孔23的处于两个在该壳体孔23的纵向上相互隔开间距地布置的阀座24，26之间的区域构造为箱室27并且设置有箱接头T，该箱接头与容器管路5处于连接中。
在第一阀座体21上，在锥面K1上构成有被存在于负载压力接头LS中的负载压力加载的控制面30，该控制面将第一阀座体21加载到卸载位置中，在该卸载位置中，被阀座体21操控的阀座26是打开的并且负载压力接头LS被向箱接头T卸载。
在第二阀座体22上，在锥面K2上构成有被存在于控制压力接头ST中的负载压力加载的控制面31，该控制面将第二阀座体22加载到卸载位置中，在该卸载位置中，被阀座体22操控的阀座24是打开的并且控制压力接头ST向箱接头T卸载。
第一阀座体21和第二阀座体22是能够借助于操作装置35被共同操作的。
操作装置35在示出的实施例中构造为电磁体36、尤其开关电磁体。在操控电磁体36时，释放阀15被操作到功能位置中，在该功能位置中，第一阀座体21闭锁负载压力接头LS的阀座26并且第二阀座体22闭锁控制压力接头ST的阀座24。
电磁体36具有可纵向运动的操作顶杆37，为了操作，该操作顶杆与第一阀座体21处于作用连接中。在示出的实施例中，操作顶杆37和第一阀座体21一件式地构成，为此，操作顶杆37在尖上设置有对负载压力接头LS的阀座26进行操控的锥面K1。
为了在操控电磁体36时操作第二阀座体22，在第一阀座体21或者说操作顶杆37和第二阀座体22之间布置有弹簧装置40。弹簧装置40在示出的实施例中支撑在第二阀座体22的与锥面K2对置的端侧上和支撑在弹簧座41上，该弹簧座布置在操作顶杆37或者说第一阀座体21上。弹簧装置40优选构造为压力弹簧。构成在操作装置35、壳体孔23和两个阀座体21，22之间的空间42以未进一步示出的方式向容器卸载，在该空间中布置有弹簧座41。
此外，构成在操作顶杆37和电磁体36之间的空间43通过未示出的方式向容器卸载，该空间与阀座体21相对置。
按照本发明的释放阀15具有一系列的优点。
通过作为具有两个阀座体21，22的限压阀20的结构方式，所述阀座体优选构造为阀座锥，释放阀15具有简单并低成本的结构。
由于相应的负载压力LS或控制压力ST，在控制面30，31上存在大的复位力，所述复位力能够使得相应的阀座体21，22在操作装置35不被操控时到达打开位置中并由此到达卸载位置中以使负载压力LS或控制压力ST向容器卸载和减弱。在按照本发明的释放阀15中，尤其借助于第一阀座体21上的控制面30进行将负载压力LS安全和可靠地向容器减弱，其中，在控制面30上，负载压力LS作为明确的和高的调节力沿阀座26的打开方向作用到第一阀座体21上。此外，可以在第二阀座体23上增大朝向壳体孔23的间隙尺寸，由此，使得能够进一步降低按照本发明的释放阀15的制造耗费。
构造为呈座阀结构方式的限压阀20的释放阀15的另一优点在于，在相同的结构空间的情况下，相比于纵滑阀结构方式的已知的释放阀，能够提供增大的流入横截面和流出横截面以供使用，该增大的流入和流出横截面导致进一步改进按照本发明的释放阀15的功能方式，因为能够避免不期望的滞止压力。

Claims (12)

1.用于静液压驱动系统的释放阀(15)，该释放阀操控控制压力接头(ST)和负载压力接头(LS)，其中，所述释放阀(15)具有功能位置和卸载位置，其特征在于，所述释放阀(15)构造为座阀结构方式的双重限压阀(20)，该限压阀具有对所述负载压力接头(LS)的阀座(26)进行操控的第一阀座体(21)和对所述控制压力接头(ST)的阀座(24)进行操控的第二阀座体(22)，其中，在所述第一阀座体(21)上构成有被存在于负载压力接头(LS)中的负载压力所加载的控制面(30)，该控制面将第一阀座体(21)加载到所述卸载位置中，在该卸载位置中，所述负载压力接头(LS)向箱接头(T)卸载；并且在所述第二阀座体(22)上构成有被存在于控制压力接头(ST)中的控制压力加载的控制面(31)，该控制面将第二阀座体(22)加载到所述卸载位置中，在该卸载位置中，控制压力接头(ST)向箱接头(T)卸载。
2.根据权利要求1所述的释放阀，其特征在于，两个所述阀座体(21，22)同轴心地布置并且通到彼此中。
3.根据权利要求1或2所述的释放阀，其特征在于，所述第二阀座体(22)布置在壳体孔(23)中，所述控制压力接头(ST)的由所述第二阀座体(22)操控的阀座(24)构造在该壳体孔上，并且所述第一阀座体(21)布置在所述第二阀座体(22)的内部，其中，所述负载压力接头(LS)的由所述第一阀座体(21)操控的阀座(26)构造在所述壳体孔(23)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的释放阀，其特征在于，所述箱接头(T)布置在两个所述阀座(24，26)之间。
5.根据权利要求1至4之一所述的释放阀，其特征在于，所述第一阀座体(21)和/或所述第二阀座体(22)构造为具有对相应的阀座(26；24)进行操控的锥面(K1；K2)的阀座锥。
6.根据权利要求1至5之一所述的释放阀，其特征在于，所述第一阀座体(21)和所述第二阀座体(22)是能够借助于操作装置(35)被共同操作的。
7.根据权利要求6所述的释放阀，其特征在于，所述操作装置(35)构造为电磁体(36)、尤其开关电磁体，其中，在操控所述电磁体(36)时，所述释放阀(15)被操作到所述功能位置中，在该功能位置中，所述第一阀座体(21)闭锁所述负载压力接头(LS)的阀座(26)并且所述第二阀座体(22)闭锁所述控制压力接头(ST)的阀座(24)。
8.根据权利要求7所述的释放阀，其特征在于，所述电磁体(36)具有操作顶杆(37)，该操作顶杆(37)与所述第一阀座体(21)处于作用连接中。
9.根据权利要求7所述的释放阀，其特征在于，所述电磁体(36)具有操作顶杆(37)，所述第一阀座体(21)构造在该操作顶杆上。
10.根据权利要求1至9之一所述的释放阀，其特征在于，在所述第一阀座体(21)或者说所述操作顶杆(37)和所述第二阀座体(22)之间布置有弹簧装置(40)。
11.根据权利要求7至10之一所述的释放阀，其特征在于，所述电磁体(36)设置有用于监控所述操作顶杆(37)的运动的冲程监控装置。
12.静液压驱动系统，该静液压驱动系统具有至少一个用于控制消耗器(4)的控制换向阀(3)，该控制换向阀是能够由控制压力操作的；并且该静液压驱动系统具有输送流调控装置(10)，该输送流调控装置由负载压力控制；并且该静液压驱动系统具有根据上述权利要求之一所述的释放阀(15)，其中，所述释放阀(15)控制以所述控制压力对所述控制换向阀(3)的加载并且控制以所述负载压力对所述输送流调控装置(10)的加载。
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