CN105605021A - 阀组以及阀组的入口模块 - Google Patents

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Abstract

公开了一种阀组(1)，包括入口模块(5)和服务模块(2-4)，所述入口模块(5)具有壳体(19)、压力口(PP)、压力通道(PG)、槽口(TP)、槽通道(TG)、阀芯(20)。其中设置有第一压力传感器(16)，并且设置有第二压力传感器(17)，所述第一压力传感器(16)和所述第二压力传感器(17)连接到控制装置(18)上，当所述第一压力传感器(16)和所述第二压力传感器(17)读取到低于预定的第一阈值压力的相同的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯(20)的位置为所述第一位置(A)，并且当所述第一压力传感器(16)读取到比所述第二压力传感器(17)更高的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯(20)的位置为所述第二位置(B)。

Description

阀组以及阀组的入口模块
技术领域
本发明涉及一种包括入口模块和与所述入口模块连接的至少一个服务模块的阀组，所述入口模块具有壳体、压力口、压力通道、槽口、槽通道、阀芯，所述阀芯可以在所述壳体中移动，以在第一位置中断所述压力口与所述压力通道之间的连接，并且在第二位置连接所述压力口和所述压力通道。
此外，本发明还涉及这种阀组的入口模块。
背景技术
在液压控制系统中，通常使用具有连接到泵(或另一压力源)和储槽上的入口模块和连接到特定作业功能上的数个服务模块的阀组。从安全性方面考虑，可能有必要阻隔服务模块与泵供应线。这种安全功能可通过控制阀芯来实现，所述阀芯在入口模块中被操作以打开或关闭入口模块的泵口与阀组中的连接到入口模块的压力通道上的共用压力线之间的连接。
应该对这种安全功能进行监测。这通常需要使用测量阀芯位移的位置传感器设备。
尽管这种位置传感器允许可靠地获得关于阀芯位置的信息，仍然需要必须容纳在壳体中或在壳体上的附加元件。
发明内容
本发明的目的在于使入口模块具有简单的结构。
该目的在开端处提到的那种阀组中得以实现，其在于，在所述第一位置，所述阀芯连接所述压力通道和所述槽通道，其中设置有第一压力传感器以检测所述压力通道中的第一压力，并且设置有第二压力传感器以检测所述槽通道中的第二压力，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器连接到控制装置上，当所述第一压力传感器和所述第二压力传感器读取到低于预定的第一阈值压力的相同的压力时，所述控制装置确定所述阀芯的位置为所述第一位置，并且当所述压力传感器读取到比所述第二压力传感器更高的压力时，所述控制装置确定所述阀芯的位置为所述第二位置。
在这种结构中，无需机械的或光学的位置传感器来检测阀芯的实际位置。只需要使第一压力传感器读取压力通道，即，阀组的共用压力线中的压力，和使第二压力传感器持久地读取可具有槽压力或负载压力或另一种压力的另一个腔中的压力。两个压力传感器读数所提供的信息可以明确识别阀芯的状态或位置。因为没有必要确定所述阀芯的确切位置，所以压力读数与阀芯状态之间的给定的相关性实现了一种引人关注的解决方案。只需要监测阀芯是处于第一位置还是处于第二位置。
在优选实施例中，所述入口模块包括负载感测口和高压传递口，其中所述阀芯可以移动到第三位置，在所述第三位置，所述压力通道被阻断，所述高压传递口连接到所述压力口上，并且所述负载感测口连接到所述槽通道上，并且当所述第一压力传感器读取到低于所述第二压力传感器的压力时，所述控制装置确定所述阀芯的位置为所述第三位置。尽管只有两个压力传感器可用，仍然可以可靠地确定阀芯的三个位置。
在另一优选实施例中，所述阀芯可以移动到第四位置，在所述第四位置，所述压力口连接到所述压力通道上，所述高压传递口被阻断，所述负载感测口连接到所述压力通道和所述槽通道上，并且当所述第一压力传感器和所述第二压力传感器读取到高于预定的第二阈值压力的相同的压力时，所述控制装置确定所述阀芯的位置为所述第四位置。尽管只有两个压力传感器可用，仍然可以监测阀芯的四个位置。所述监测利用这一效果：每个压力传感器可检测两个不同的压力，并且阀芯位置是这样的，即每个阀芯位置被归到由两个压力传感器读取的两个压力等级的四种可能组合中的一种。
在优选实施例中，所述阀芯包括在外部上的第一凹槽和第二凹槽以及内部的孔道，其中在所述第一位置，所述第一凹槽连接所述压力通道和所述槽通道，并且所述第二凹槽连接所述槽通道和所述槽口，并且所述孔道连接所述负载感测口、所述高压传递口和所述槽口。即使所述阀芯具有相对较简单的结构，也可以将压力引导到两个压力传感器可以读取的位置。
优选地，所述阀芯包括在外部上的第三凹槽，其中在所述第二位置，所述第二凹槽连接所述槽口和所述槽通道，并且所述第三凹槽连接所述压力口和所述压力通道。使用凹槽来连接所述压力口和所述压力通道允许相当大量的液压流体流过，在某些情况下，这是必要的。
优选地，在所述第二位置，所述孔道与所有口和通道隔离。在所述第二位置，液压流体仅通过位于阀芯外部上的凹槽从压力口流到压力通道并且从槽通道流到槽口。
同样优选地，在所述第三位置，所述孔道连接所述压力口、所述高压传递口、所述负载感测口和所述槽通道，并且所述第三凹槽连接所述高压传递口和所述压力口。所述孔道仅用于传送压力。无需使大流量流到孔道。
同样优选地，所述阀芯包括在外部上的第四凹槽，其中在所述第四位置，所述第四凹槽连接所述压力口和所述压力通道，并且所述孔道连接所述负载感测口、所述压力通道和所述槽通道。这样能够获得简单的结构。
优选地，所述第一压力传感器被布置在所述压力通道中，并且所述第二压力传感器被布置在所述槽通道中。压力传感器不需要太多空间。因此，可以将两个压力传感器放置在壳体内部。
本发明还涉及这种阀组的入口模块。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中：
图1示意性地示出阀组；
图2示出阀芯处于第一位置的阀组的入口模块；
图3示出阀芯处于第二位置的入口模块；
图4示出阀处于第三位置的入口模块；以及
图5示出阀芯处于第四位置的入口模块。
具体实施方式
图1示意性地示出具有三个服务模块2、3、4和一个入口模块5的阀组1。服务模块2、3、4连接到入口模块5上。此外，每个服务模块被提供以控制液压消耗体6、7、8的操作。服务模块2-4的内部结构视其功能而定。此类服务模块2-4本身是已知的。在此不再具体描述。
入口模块5包括压力口PP，压力口PP连接到泵9或任何其他压力上。此外，入口模块5还包括槽口TP，槽口TP连接到槽10上。
此外，入口模块5还包括负载感测口LS，负载感测口LS连接到入口模块5的负载感测线11上。此外，入口模块5还包括与压力线12连接的压力通道PG，如果入口模块5在压力口PP与压力通道PG之间建立连接，则供应线12为所有服务模块2、3、4供应处于压力下的液压流体。此外，入口模块5还包括槽通道TG，槽通道TG连接到延伸穿过所有服务模块2、3、4的槽线13上。最后，入口模块5包括高压传递口(highpressurecarryoverport)HPCO，高压传递口HPCO连接到从阀组1引出的线14上，例如，与另一阀组1连接。
第一压力传感器16被布置在压力通道PG中，并且第二压力传感器17被布置在槽通道TG中。优选地，两个压力传感器16、17被直接布置在入口模块5的壳体19中。然而，还可以具有连接第一压力传感器16与压力通道PG和连接第二压力传感器17与槽通道TG的小孔道或孔。
两个压力传感器16、17连接到控制装置18上，控制装置18也被布置在入口模块的壳体19中。控制装置18能够比较由两个压力传感器16、17读取的压力，并且将它们相互进行比较，且必要时，与阈值进行比较，将随后说明该阈值。
入口模块5包括阀芯20，阀芯20可以在壳体19中移动。阀芯20可以移动到四个不同的位置，这将在下文中进行说明。
在被称作“中间位置”或“安全状态”的第一位置A，压力通道PG、高压传递口HPCO以及负载感测口LS均连接到槽口TP上。槽口TP连接到槽通道TG上。因此，槽通道TG和压力通道PG具有相同的压力。因此，两个压力传感器16、17读取到相同的压力。此压力具有对应于槽压力的低压值。当控制装置18检测到由压力传感器16、17读取的两个压力相同并且具有低值时，显然，阀芯20处于中间位置A。作为附加的安全手段，控制装置18可以检查低压是否低于第一阈值。
在被称作“升降模式(高低模式，Cranemode)”或“阀有源模式(valveactivemode)”的第二位置B，压力口PP连接到压力通道PG上。高压传递口被阻断。负载感测口LS也被阻断。槽通道TG连接到槽口TP上。
因此，第一压力传感器16读取泵9的作业压力。第二压力传感器17读取具有低压值的压力，即基本上为槽压力。
因此，控制装置18可检测到由第一压力传感器16读取的压力高于由第二压力传感器17读取的压力。此信息足以确定阀芯处于第二位置B。
在被称作“HPCO模式”的第三位置C，泵通道PG被阻断。高压传递口HPCO连接到压力口PP上。槽通道TG连接到负载感测口LS上。槽通道TG也连接到高压传递口HPCO上。
在阀芯20的此位置C，第一压力传感器16读取不确定的压力，然而，所述压力必定低于槽通道TG中的压力。第二压力传感器17读取高压传递口HPCO处的负载压力，其为高压值。
控制装置18可以容易地检测到由第二压力传感器17读取的压力高于由第一压力传感器16读取的压力，并且因此，可确定阀芯20处于第一位置C。
阀芯20可处于被称作“手动超越控制”的第四位置D。在此位置D，压力通道PG连接到压力口PP上。高压传递口HPCO被阻断。负载感测口LS连接到压力通道PG上。槽通道TG连接到负载感测口LS上。
在阀芯20的此位置D，第一压力传感器16和第二压力传感器17读取到相同的压力，其为高压。这能够很容易地被控制装置18检测到。作为附加的安全措施，控制装置18可检查由两个压力传感器16、17读取的压力的压力值是否超过第二阈值压力值。
因此，可从下表中理解用于检测阀芯20的位置的监测逻辑：
图2-图5示出处于不同位置A-D的阀芯20。
图2示出处于所述第一位置A的阀芯20。阀芯20在其外部上具有第一凹槽21，在阀芯的所述第一位置A第一凹槽21连接压力通道PG与槽通道TG。此外，阀芯20还具有第二凹槽22，第二凹槽22连接槽通道TG和槽口TP。此外，阀芯20内部还具有孔道23，孔道23连接负载感测口LS、高压传递口HPCO以及槽口TP。为此，阀芯20具有多个径向孔24、25，以及单向阀26，其功能是确保在位置D，LS压力不会经由HPCO口到达槽。
图3示出处于第二位置B(升降模式)的阀芯20。可以看到，阀芯20在其外部上具有第三凹槽27，第三凹槽27连接压力口PP和压力通道PG。此外，高压传递口HPCO被阻断。负载感测口LS也被阻断。槽通道TG通过第二凹槽22连接到槽口TP上。
孔道23没有与任一口连接。
图4示出处于第三位置C(HPCO模式)的阀芯20。
压力通道PG被阻断。孔道23连接负载感测口LS和高压传递口HPCO。此外，孔道23还连接槽通道TG和负载感测口LS。在阀芯20的此位置，所有压力均经由孔道23被传送。
图5示出阀芯20的第四位置D(手动超越控制)。阀芯20在其外部上包括第四凹槽28，第四凹槽28连接压力口PP和压力通道PG。此外，孔道23还连接负载感测口LS和槽通道TG。
阀芯20可以以任何已知的方式来启动。优选的启动原理是基于电力输入。阀芯20例如可以用先导“流体”以液压方式启动，其中先导“流体”来自桥接的四个磁性阀。
然而，也可以以其他方式来启动，例如，以磁力方式启动。
本发明在安全性方面具有优点。如果压力传感器显示阀芯20所处的位置与由命令给出的期望位置不同，则触发故障反应。在这种情况下，例如，中断电流并且使阀芯移动到中间位置。如果阀芯20在启动时未处于中间位置，则同样触发故障反应。

Claims (10)

1.一种阀组(1)，包括入口模块(5)和与所述入口模块(5)连接的至少一个服务模块(2-4)，所述入口模块(5)具有壳体(19)、压力口(PP)、压力通道(PG)、槽口(TP)、槽通道(TG)、阀芯(20)，所述阀芯(20)能够在所述壳体(19)中移动，以在第一位置(A)中断所述压力口(PP)与所述压力通道(PG)之间的连接，并且在第二位置(B)中连接所述压力口(PP)和所述压力通道(PG)，其特征在于，在所述第一位置(A)，所述阀芯(20)连接所述压力通道(PG)和所述槽通道(TG)，其中设置有第一压力传感器(16)以检测所述压力通道(PG)中的第一压力，并且设置有第二压力传感器(17)以检测所述槽通道(TG)中的第二压力，所述第一压力传感器(16)和所述第二压力传感器(17)连接到控制装置(18)上，当所述第一压力传感器(16)和所述第二压力传感器(17)读取到低于预定的第一阈值压力的相同的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯(20)的位置为所述第一位置(A)，并且当所述第一压力传感器(16)读取到比所述第二压力传感器(17)更高的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯(20)的位置为所述第二位置(B)。
2.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述入口模块(5)包括负载感测口(LS)和高压传递口(HPCO)，其中所述阀芯(20)能够移动到第三位置(C)，在所述第三位置(C)，所述压力通道(PG)被阻断，所述高压传递口(HPCO)连接到所述压力口(PP)上，并且所述负载感测口(LS)连接到所述槽通道(TG)上，并且当所述第一压力传感器(16)读取到低于所述第二压力传感器(17)的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯的位置为所述第三位置(C)。
3.根据权利要求2所述的阀组，其特征在于，所述阀芯(20)能够移动到第四位置(D)，在所述第四位置(D)，所述压力口(PP)连接到所述压力通道(PG)上，所述高压传递口(HPCO)被阻断，所述负载感测口(LS)连接到所述压力通道(PG)和所述槽通道(TG)上，并且当所述第一压力传感器(16)和所述第二压力传感器(17)读取到高于预定的第二阈值压力的相同的压力时，所述控制装置(18)确定所述阀芯的位置为所述第四位置(D)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀组，其特征在于，所述阀芯(20)包括在外部上的第一凹槽(21)和第二凹槽(22)，以及内部的孔道(23)，其中在所述第一位置，所述第一凹槽(21)连接所述压力通道(PG)和所述槽通道(TG)，并且所述第二凹槽(22)连接所述槽通道(TG)和所述槽口(TP)，并且所述孔道(23)连接所述负载感测口(LS)、所述高压传递口(HPCO)和所述槽口(TP)。
5.根据权利要求4所述的阀组，其特征在于，所述阀芯(20)包括在外部上的第三凹槽(27)，其中在所述第二位置(B)，所述第二凹槽(22)连接所述槽口(TP)和所述槽通道(TG)，并且所述第三凹槽(27)连接所述压力口(PP)和所述压力通道(PG)。
6.根据权利要求5所述的阀组，其特征在于，在所述第二位置(B)，所述孔道(23)与所有口和通道隔离。
7.根据权利要求6所述的阀组，其特征在于，在所述第三位置(C)，所述孔道(23)连接所述压力口(PP)、所述高压传递口(HPCO)、所述负载感测口(LS)和所述槽通道(TG)，并且所述第三凹槽(27)连接所述高压传递口(HPCO)和所述压力口(PP)。
8.根据权利要求7所述的阀组，其特征在于，所述阀芯(20)包括在外部上的第四凹槽(28)，其中在所述第四位置(D)，所述第四凹槽(28)连接所述压力口(PP)和所述压力通道(PG)，并且所述孔道(23)连接所述负载感测口(LS)和所述槽通道(TG)。
9.根据权利要求1至9中任一项所述的阀组，其特征在于，所述第一压力传感器(16)被布置在所述压力通道(PG)中，并且所述第二压力传感器(17)被布置在所述槽通道(TG)中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阀组的入口模块。
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