CN104930009B

CN104930009B - 减压阀

Info

Publication number: CN104930009B
Application number: CN201510118430.8A
Authority: CN
Inventors: J.帕斯图施卡; L.蔡泽
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2018-09-18
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: EP2921925A1; DE102014205041A1; CN104930009A; US20150267826A1; US9528620B2; EP2921925B1

Abstract

本发明涉及一种具有主阀和预调阀的减压阀。该减压阀根据通过所述预调阀调节的预调压力来控制在控制油接头与输出接头之间的开口横截面以及在所述输出接头与储槽接头之间的开口横截面。所述预调阀在压力调节运行中使所设定的预调压力保持恒定。所述预调阀具有至少一个预调件，利用该预调件能够控制在控制油接头和与所述主阀流体连接的预调接头之间的第一开口横截面。此外，利用所述至少一个预调件能够控制在所述预调接头与排出接头之间的第二开口横截面。在用于对预调压力进行调节的压力调节运行中，所述两个开口横截面打开。

Description

减压阀

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的减压阀、尤其是经过预调的减压阀。

背景技术

减压阀在输入压力（初级压力）变化的情况下将输出压力（次级压力）保持恒定。

在公开文献DE 35 37 336 A1中公开了一种这样的减压阀。这种减压阀具有用作主级的分配阀以及用作前置级的调节阀。用所述调压阀在特定的压力极限以内调节所述次级压力。如果所述次级压力超过所述压力极限，则如此操纵所述分配阀的阀芯，使得控制油接头直接与输出接头连接并且所述连接不再通过所述调节阀来进行。这种解决方案的不利之处是，整个减压阀容易进行振动。在所述前置级中进行的调节过程中，交替地打开所述调节阀的两个节流机构。对在所述控制油接头与所述输出接头之间的开口横截面进行控制的节流机构的打开和封闭尤其导致对于所述主级的控制阀的阀芯的振动激励。

在公开文献DE 195 26 601 B4中并且在公开文献DE 37 39 824 C2中公开了其它的减压阀。

发明内容

相对于此，本发明的任务是，提供一种减压阀，其振动的倾向性较小或者得到避免。

该任务用一种按权利要求1的特征的减压阀得到解决。

本发明的其它有利的改进方案是其它从属权利要求的主题。

按照本发明，设置了一种减压阀、尤其是3通路-减压阀，该3通路-减压阀具有主阀（主级）和预调阀（前置级）。所述主阀具有控制件（控制活塞），该控制件根据通过预调阀调节的预调压力来控制在控制油接头与输出接头之间的开口横截面。为了使所述预调压力保持恒定，所述预调阀具有一个预调件或者两个共同作用的预调件。由此，在所述预调阀的压力调节运动中能够使所设定的预调压力保持恒定。按照本发明，用所述预调件能够控制在另一控制油接头或者所述控制油接头和与所述主阀流体连接的预调接头之间的第一开口横截面。用所述预调件也能够额外地控制在所述预调接头与排出接头（储槽接头）之间的第二开口横截面。此外，在所述压力调节运行中能够打开所述两个开口横截面。

这种解决方案具有以下优点：在压力调节运行中通过所述两个开口横截面的打开来明显地降低或者甚至避免振动，因为没有交替地打开并且封闭所述开口横截面。

对于所述预调阀来说，有利地在压力调节运行之外、尤其在所述预调阀的切断的状态中封闭至少一个开口横截面。这有利地引起这一点：在所述压力调节运行之外不存在控制油损失。

在本发明的一种改进方案中，通过所述预调接头能够将预调压力加载到所述主阀的控制件上。

所述主阀能够具有控制油接头、输出接头和储槽接头。用所述控制件，优选要么所述控制油接头与所述输出接头连接，要么所述输出接头与所述储槽接头连接。

优选通过第一端面由弹簧的弹力和所述输出接头的压力介质并且通过第二端面由所述预调阀的预调接头的压力介质对所述控制件进行加载。如果所述预调阀处于“切断的”状态中，那就能够通过所述弹簧的弹力将所述控制件移到原始位置中。

所述预调阀的和所述主阀的控制油接头能够流体连接。作为替代方案，也能够设想，将所述两个控制油接头彼此分开，由此能够在不取决于主阀的情况下向所述预调阀供给控制油。

在本发明的另一种设计方案中，所述主阀的控制件能够在中间的调节位置中将所述输出接头与所述压力接头以及所述储槽接头分开，其中在所述中间的调节位置中作用于所述控制件的端面上的力相互抵消。

能够由所述弹簧的弹力和所述输出接头的压力介质朝第一调节位置的方向对所述主阀的控制件进行加载。在所述第一调节位置中，所述控制件从所述中间的调节位置出发通过第一节流机构或者第一控制棱边来打开（aufsteuern）在所述输出接头与所述储槽接头之间的开口横截面。能够克服所述弹力由所述预调阀的预调接头的压力介质并且由此由所述预调压力朝第二调节位置的方向对所述控制件进行加载。在所述第二调节位置中，所述控制件从所述中间的调节位置出发通过第二节流机构或者第二控制棱边来打开在所述输出接头与所述压力接头之间的开口横截面。由此能够以简单的方式通过所述主阀来将次级压力保持恒定。

所述控制件的端面能够具有相同的大小。

优选所述控制件构造为控制活塞。所述控制活塞能够构造为能够在滑阀孔（Schieberbohrung）中移动的结构并且能够具有第一控制凸缘。所述第一控制凸缘而后能够与所述通入所述滑阀孔中的控制油接头形成第一节流机构。此外，所述控制活塞能够具有第二控制凸缘，该第二控制凸缘与所述通入到滑阀孔中的储槽接头形成第二节流机构。

所述输出接头同样能够通入到所述滑阀孔中并且构造在所述储槽接头与所述压力接头之间。如果所述控制活塞具有被所述控制凸缘限定的空隙（环形空隙），那么通过所述空隙所述压力接头能够与所述输出接头并且所述输出接头能够与所述储槽接头流体连接。

所述控制凸缘例如设置在所述控制活塞的端面之间。

对于所述预调阀来说，所述共同作用的预调件能够由第一和第二预调件构成。由此，所述预调阀具有两个预调件。所述第一预调件能够构造为具有径向凸缘的预调活塞，通过所述径向凸缘能够控制所述第二开口横截面。利用所述预调活塞能够操纵作为第二预调件的中心阀体，通过所述中心阀体能够控制所述第一开口横截面。这实现了一种在装置技术方面极其简单的设计方案，用于一方面在压力调节运行中打开所述两个开口横截面并且在所述减压阀的外部封闭所述开口横截面之一。

为了调整或者说设定所述预调压力，能够容易地朝所述中心阀体的方向对所述预调活塞加载执行器的执行器力。在所述预调活塞朝这个方向移动时，优选所述第二开口横截面缩小并且所述第一开口横截面扩大。朝相反方向尤其是通过所述中心阀体能够对所述预调活塞加载初级压力或者加载控制油。如果没有将执行器力施加到所述预调活塞上或者通过所述控制油施加到所述中心阀体（第二预调件）上的压力大于所述执行器力，那就能够例如在所述调节运行之外在所述执行器“被切断”时封闭所述第一开口横截面。

所述预调活塞的径向凸缘同样能够构造为中心阀体。所述中心阀体能够在所述预调活塞的原始位置中抵靠在阀座上并且将所述第二开口横截面封闭。在此优选所述第二开口横截面打开。

所述预调活塞能够具有背离所述第二预调件的作用面（端面），通过所述作用面能够由所述执行器力对所述预调活塞进行加载。通过另一指向所述第二预调件的作用面，所述预调活塞能够作用在所述第二预调件上以移动该第二预调件。

在装置技术上，所述第二预调阀的中心阀体能够构造为球阀体。如前面已经解释的那样，能够反向于所述执行器力由控制油（初级压力）对所述球阀体进行加载。自所述预调活塞朝离开中心阀体的方向的特定的移动距离起，所述中心阀体抵靠在阀座上并且将所述第一开口横截面封闭。

作为执行器，优选设置了起重磁体、尤其是比例磁体，通过所述比例磁体能够调节所述执行器力。

在所述执行器的、未通电的或者“被切断的”状态中，所述第二开口横截面能够优选封闭，由此所述径向凸缘作为中心阀体在这个原始位置中安放在其阀座上。这能够通过以下方式来实现：向所述中心阀体加载弹簧的弹力。不过如果作用于所述第二预调件的力超过所述弹力，所述第一开口横截面就通过所述第二预调件来封闭并且所述第二开口横截面打开。

尤其在出现最大通电水平时自所述执行器的特定的通电水平起，所述第一预调件的中心阀体就会抵靠在其阀座上并且将所述第二开口横截面封闭，而所述第一开口横截面则打开。由此在所述预调活塞的相应的最终位置中，所述开口横截面之一能够封闭。这进一步引起以下情况：如果不需要控制油并且所述控制油代表着损耗功率，则通过通流量得到优化的最终位置来将所述控制油减少到最低限度或者完全将其消除。

能够朝所述第二预调件的方向、如前面已经解释的那样由所述起重磁体的弹簧的弹力对所述预调活塞进行加载。所述起重磁体的、升高的通电水平能够引起执行器力的提高，并且在所述起重磁体的通电水平下降时能够降低所述执行器力。

附图说明

下面借助于附图对本发明的优选的实施方式进行详细解释。附图示出：

图1是按本发明的、按照一种实施例的减压阀的示意性的纵剖面；并且

图2是图1的减压阀的压力-电流-特性曲线。

附图标记列表

1 减压阀

2 主级

4 前置级

6 主阀

8 控制活塞

P 控制油接头

A 输出接头

T 储槽接头

10 活塞孔

12 环形槽

14 径向凸缘

16 径向凸缘

18 控制棱边

20 控制棱边

21 端面

22 弹簧

24 控制通道

26 弹簧室

28 端面

30 预调接头

32 预调阀

34 控制油接头

36 连接流动路径

38 液压泵

40 排出接头

42 储槽

44 预调件

46 预调件

48 径向凸缘

50 阀座

52 活塞区段

54 比例磁体

56 弹簧

58 衔铁

60 线圈装置

62 活塞区段

64 压力室

66 特性曲线

68 特性曲线。

具体实施方式

按照图1示出了一种减压阀1。该减压阀是一种经过预调的3通路-减压阀。该减压阀例如用在客车、货车、公共汽车、建筑机械或者拖拉机的负载控制变速器中。此外，它适合于多种通常的液压应用情况，例如用于操控较大的方向阀、助力制动器、风机驱动装置、液压泵或者液压马达。所述减压阀具有较小的易致振动性并且具有较小的控制油损失。它能够用于较高的压力和较高的压力介质体积流量。

所述减压阀1具有主级2和前置级4。所述主级2具有主阀6。通过形式为控制活塞8的控制件能够控制在控制油接头P与输出接头A之间的以及在所述输出接头A与储槽接头T之间的压力介质连接。所述输出接头A在此在调节位置中交替地要么与所述控制油接头P连接要么与所述储槽接头T连接，或者所有接头P、A和T彼此分开。所述接头P、A和T相应地沿着轴向方向看先后通入在活塞孔10（滑阀孔）中。

所述控制活塞8在中间沿径向缩进并且由此具有环形槽12。由此形成第一径向凸缘14（控制凸缘）和第二径向凸缘16（控制凸缘）。在所述第一径向凸缘14上设置了控制棱边18，该控制棱边18与所述通入到所述活塞孔10中的控制油接头P一起形成第一节流机构。所述第二径向凸缘16具有控制棱边20，该控制棱边与所述通入到活塞孔10中的储槽接头T一起形成第二节流机构。在图1所示出的、中间的节流位置中，所述输出接头A不仅与所述控制油接头P分开而且与所述输出接头A分开。通过第一端面21，由弹簧22的弹力朝打开在所述输出接头A与所述储槽接头T之间的开口横截面的方向对所述控制活塞8进行加载。额外地朝这个方向由所述输出接头A的压力介质对所述控制活塞8进行加载，所述输出接头A的压力介质通过控制通道24从所述输出接头A上分支出来并且被输送给由所述端面21限定的弹簧腔26。所述控制活塞8的、背离端面21的端面28能够由所述前置级4的预调阀32的预调接头30的压力介质进行加载。由此，预调压力能够反向于所述弹簧22的弹力并且反向于所述输出接头A的压力介质通过所述端面28作用于所述控制活塞8。在所述控制活塞从所述在图1中示出的调节位置出发朝这个方向移动时，打开在所述控制油接头P与所述输出接头A之间的开口横截面。

所述预调阀32同样具有控制油接头34。这个控制油接头通过连接流动路径36与所述控制油接头P连接。在所述连接流动路径36中，额外地设置了液压泵38。此外，所述预调阀32具有排出接头40，该排出接头与储槽42连接。所述预调阀32具有两个共同的预调件44和46。所述预调件44是具有径向凸缘48的预调活塞44。所述径向凸缘用作中心阀体48、尤其用作盘形中心阀体。为所述盘形中心阀体分配了阀座50。如果所述径向凸缘48抵靠在所述阀座50上，那么所述预调接头30就朝所述排出接头40封闭。所述预调活塞44具有从所述径向凸缘48并且从所述预调件46上延伸出去的活塞区段52。通过这个活塞区段52，能够由形式为比例磁体54的执行器的执行器力对所述预调活塞44进行加载。所述比例磁体具有弹簧56，通过该弹簧朝所述阀座50的方向对所述预调活塞44以及由此对所述径向凸缘48加载弹力。所述弹簧56为此对所述比例磁体54的衔铁58进行加载，所述比例磁体又抵靠在所述预调活塞44的端面上。所述衔铁58被线圈装置60所包围。如果给所述线圈装置60通电，那就沿着所述弹簧56的弹力的方向对所述衔铁58加载磁力。由此，在所述线路装置60的通电水平上升时，作用于所述预调活塞44的执行器力上升。

另一活塞区段62从所述径向凸缘48出发沿着与所述活塞区段52相反的方向延伸。这个活塞区段62能够以其端面抵靠在所述形式为球阀体的第二预调件46上。为所述球阀体46同样分配了阀座。如果所述球阀体46抵靠在所述阀座上，那就封闭所述控制油接头34与所述预调接头30之间的压力介质连接。如果所述预控制活塞44抵靠在所述球阀体46上并且朝离开所述比例磁体54的方向运动，那么所述球阀体46就离开其阀座。

按照图1示出了所述预调件44、46在压力调节运行中的状态。在所述压力调节运行中，不仅所述径向凸缘48而且所述球阀体46都被从其阀座上提起来。由此，不仅打开所述控制油接头34与所述预调接头30之间的压力介质连接，而且打开了所述预调接头30与所述排出接头40之间的压力介质连接，由此降低或者避免对于所述预调阀32及主阀6的振动激励。利用所述预调阀32能够使加载在所述控制活塞8的端面28上的预调压力保持恒定。所述预调压力由此通过对于所述比例磁体54的通电来调节。

在所述比例磁体54未通电的状态中，通过所述弹簧56的弹力移动所述预调件44使其离开所述比例磁体54，如果反向于所述弹力作用在所述预调件46上的力更小的话。在这种情况下，所述径向凸缘48抵靠在所述阀座50上。如果在所述比例磁体54未通电的状态中，反向于所述弹力作用在所述预调件46上的力超过所述弹力，所述预调件46就被移到其阀座上并且将相应的开口横截面封闭。由此，在所述压力调节运行之外，不会有控制油从所述控制油接头34流往所述排出接头40，因为所述开口横截面之一封闭。这进一步使得所述预调阀32的以及由此所述整个减压阀1的控制油损失极小。

所述预调阀32的预调接头30按照图1与所述活塞孔10的、被控制活塞8的端面28限定的压力室64连接。

按照图1，所述主阀6与所述预调阀32同轴布置。

按照图2示出了所述减压阀1的电流-输出压力-特性曲线。如果接通图1的比例磁体54并且向其通电，那么在所述主阀6中的输出接头A中的输出压力p_A自电流I₁起才上升，参见图2中的特性曲线66。其原因在于，必须克服所述弹簧22的弹力，以便所述控制活塞8能够通过所述预调压力移到其调节位置中。所调节的输出压力p_A自所述电流I₁起大致与所述比例磁体54的电流I成比例。如果降低所述比例磁体的通电水平，那么所述输出压力p_A就根据特性曲线68与所述电流I成比例，参见图2，所述特性曲线68由于滞后现象而产生。在降低电流时自电流I₂起，所述输出电压p_A是零，其中I₂小于I₁。

本发明涉及一种具有主阀和预调阀的减压阀。该减压阀根据通过所述预调阀调节的预调压力来控制在控制油接头与输出接头之间的开口横截面以及在所述输出接头与储槽接头之间的开口横截面。所述预调阀在压力调节运行中使所设定的预调压力保持恒定。所述预调阀具有至少一个预调件，利用所述至少一个预调件能够控制在控制油接头和与所述主阀流体连接的预调接头之间的开口横截面。此外，利用所述至少一个预调件能够控制在所述预调接头与排出接头之间的第二开口横截面。在用于对所述预调压力进行调节的压力调节运行中，所述两个开口横截面打开。

Claims

1.减压阀，具有主阀（6），所述主阀（6）具有控制件（8），所述控制件根据通过预调阀（32）调节的预调压力来控制在第一控制油接头（P）和输出接头（A）之间的开口横截面，其中所述预调阀（32）具有至少一个预调件（44、46），用于在压力调节运行中使所设定的预调压力保持恒定，其特征在于，利用所述至少一个预调件（44、46）能够控制在第二控制油接头（34）和与所述主阀（6）流体连接的预调接头（30）之间的第一开口横截面并且能够控制在所述预调接头（30）和排出接头（40）之间的第二开口横截面，其中在压力调节运行中第一和第二开口横截面打开。

2.按权利要求1所述的减压阀，其中在所述压力调节运行之外第一和第二开口横截面中的至少一个开口横截面封闭。

3.按权利要求1或2所述的减压阀，其中通过所述预调阀（32）的预调接头（30）能够将压力介质加载到所述主阀（6）的控制件（8）上。

4.按权利要求1所述的减压阀，其中利用所述主阀（6）的控制件（8），能够可选地将所述第一控制油接头（P）与所述输出接头（A）连接起来或者将所述输出接头（A）与储槽接头（T）连接起来。

5.按权利要求4所述的减压阀，其中通过第一端面（21）由弹簧（22）的弹力和所述输出接头（A）的压力介质对所述控制件（8）进行加载，并且通过第二端面（28）由所述预调阀（32）的预调接头（30）的压力介质对所述控制件（8）进行加载。

6.按权利要求5所述的减压阀，其中所述控制件（8）在中间的调节位置中将所述输出接头（A）与第一控制油接头（P）分开并且与所述储槽接头（T）分开，并且其中由所述弹簧（22）的弹力和所述输出接头（A）的压力介质朝第一调节位置的方向对所述控制件（8）进行加载，在所述第一调节位置中所述控制件从所述中间的调节位置出发通过第一控制棱边（20）来打开在所述输出接头（A）与所述储槽接头（T）之间的开口横截面，并且其中克服所述弹力由所述预调阀（32）的预调接头（30）的压力介质朝第二调节位置的方向对所述控制件（8）进行加载，在所述第二调节位置中所述控制件从所述中间的调节位置出发通过第二控制棱边（18）来打开在所述输出接头（A）与所述第一控制油接头（P）之间的开口横截面。

7.按权利要求4到6中任一项所述的减压阀，其中所述控制件是控制活塞（8），所述控制活塞可移动地布置在滑阀孔中并且具有第一控制凸缘（14），所述第一控制凸缘与通入所述滑阀孔（10）中的第一控制油接头（P）形成第一节流机构，并且所述控制活塞具有第二控制凸缘（16），所述第二控制凸缘与通入所述滑阀孔（10）中的储槽接头（T）形成第二节流机构。

8.按权利要求1所述的减压阀，其中所述预调阀（32）具有两个预调件（44、46），其中第一预调件构造为具有径向凸缘（48）的预调活塞（44），通过其能够控制所述第二开口横截面，并且其中利用所述预调活塞（44）能够操纵作为第二预调件的中心阀体（46），通过所述中心阀体能够控制所述第一开口横截面。

9.按权利要求8所述的减压阀，其中能够朝所述中心阀体（46）的方向由执行器（54）的执行器力对所述预调活塞（44）进行加载以用于对所述预调压力进行调整，其中在所述预调活塞（44）朝所述方向移动时所述第二开口横截面缩小并且所述第一开口横截面扩大。

10.按权利要求9所述的减压阀，其中所述预调活塞（44）的径向凸缘（48）构造为中心阀体，所述中心阀体在所述预调活塞（44）的原始位置中抵靠在阀座（50）上并且将所述第二开口横截面封闭。

11.按权利要求9或10所述的减压阀，其中能够经由背离所述第二预调件（46）的作用面由所述执行器力对所述预调活塞（44）进行加载，并且其中所述预调活塞（44）经由指向所述第二预调件（46）的作用面作用在所述第二预调件上以移动所述第二预调件。

12.按权利要求9或10所述的减压阀，其中所述中心阀体是球阀体（46），能够克服所述执行器力由控制油对所述球阀体（46）进行加载，并且所述球阀体（46）自所述预调活塞（44）朝离开所述球阀体（46）的方向的特定的移动距离起抵靠在阀座上并且将所述第一开口横截面封闭。

13.按权利要求12所述的减压阀，其中额外地朝所述执行器力的方向由弹簧的弹力对所述第一预调件（44）进行加载。

14.按权利要求13所述的减压阀，其中在所述执行器未通电的状态中，所述第一预调件（44）以所述径向凸缘（48）通过所述弹簧（56）的弹力抵靠在其阀座（50）上并且将所述第二开口横截面封闭，如果作用在所述球阀体（46）上的、反向于所述弹力起作用的力大于所述弹力，所述球阀体（46）就抵靠在其阀座上并且将所述第一开口横截面封闭。