CN107835767A - 继动阀和控制继动阀的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于商用车的压缩空气制动系统的继动阀(10)，包括：控制活塞(14)，其布置在壳体(12)中，且能够借助于从控制端口(20)供送的控制压力而轴向移动；阀器件(24)，其包括阀体(28)，所述阀体能够借助于所述控制活塞(14)的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体(28)控制供送端口(26)和输出端口(22)之间的流体连接；和移动限制机构(38)，其配置成：在需要的情况下限制所述控制活塞(14)的轴向移动范围。

Description

继动阀和控制继动阀的方法
技术领域
本发明涉及一种继动阀，特别是要用于商用车的压缩空气制动系统中的比例继动阀。本发明还涉及一种控制这种继动阀的方法。
背景技术
在传统的气动系统中，继动阀被广泛用于提供高气流输出压力相对于低气流控制压力的比例控制。输出压力的调节通过对控制压力的调节来实现。EP 2 407 355 B1公开了一种继动阀，其包括附加的弹性元件，以用于相对于控制压力产生偏移和增加的输出压力系数。EP 1 391 363 A1示出了一种比例继动阀设计，其提供活塞的延迟控制，从而产生输出压力的增加的动力。
发明内容
本发明的目的是提供一种继动阀，其包括调节输出压力的改进的可能性。
该目的通过独立权利要求的教导来实现。本发明的有利构型在从属权利要求中限定。
本发明的继动阀包括：控制活塞，其布置在壳体中，且能够借助于从控制端口供送的控制压力而轴向移动；阀器件，其包括阀体，所述阀体能够借助于所述控制活塞的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体控制供送端口和输出端口之间的流体连接；和移动限制机构，其配置成：在需要限制控制活塞的轴向移动范围的情况下限制控制活塞的轴向移动范围。
本发明的控制继动阀的方法包括在需要限制控制活塞的轴向移动范围的情况下借助于移动限制机构来限制控制活塞的轴向移动范围的步骤，该继动阀包括：控制活塞，其布置在壳体中，且能够借助于从控制端口供送的控制压力而轴向移动；和阀器件，其包括阀体，所述阀体能够借助于控制活塞的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体控制供送端口和输出端口之间的流体连接。
根据本发明的继动阀包括移动限制机构，该移动限制机构配置成在需要的情况下限制控制活塞的轴向移动范围。因此，不仅可通过改变控制压力、而且还可通过控制结合到继动阀中的机构、即移动限制机构来调节继动阀的输出压力。优选地，输出压力范围可从低侧和/或高侧被限制，而无论实际供送的控制压力如何。
例如，如果要求从高侧对压力进行限制，则限制的输出压力应由控制压力设定，且移动限制机构应锁定在实际状态，以阻止阀器件的进入阀座打开。在这种情况下，即使控制压力增加，也不会发生进一步的压力增加。另一方面，根据控制活塞相对于移动限制机构的移动可能性，如果控制压力减小，则输出压力能减小或不能减小。此外，例如，如果要求从低侧对压力进行限制，则限制的输出压力应由控制压力设定，且移动限制机构应锁定在实际状态，以阻止阀器件的输出阀座打开。在这种情况下，即使控制压力下降，也不会发生进一步的压力下降。另一方面，根据控制活塞相对于移动限制机构的移动可能性，如果控制压力增加，则输出压力能增加或不能增加。
以这种方式，如果控制活塞相对于移动限制机构的移动可能性为零，也可同时从两侧限制继动阀的输出压力。在这种情况下，下限和上限是相同的压力值。
在本发明的一个优选构型中，移动限制机构可配置成：在一个方向和/或另一方向上限制控制活塞的轴向移动范围。
在本发明的一个优选构型中，移动限制机构可包括调节元件，该调节元件配置成：调节控制活塞的轴向移动范围限制。
优选地，移动限制机构的调节元件配置成可锁定或自锁。
在本发明的一个优选构型中，移动限制机构的调节元件可由驱动装置驱动和锁定。该驱动装置优选包括电机。
在该构型中，移动限制机构优选地包括移动限制元件，且移动限制元件优选地使控制活塞相对于移动限制元件的移动行程至少等于控制活塞的轴向移动的全行程。
在本发明的另一优选构型中，移动限制机构的调节元件可由控制活塞驱动并由锁定装置锁定。该锁定装置优选地包括电磁式或空气-压力控制式锁定机构。
在该构型中，移动限制机构优选地包括移动限制元件，且移动限制元件优选地使控制活塞相对于移动限制元件的移动行程最大是控制活塞的轴向移动的全行程的一半。
本发明的继动阀可优选用于压缩空气制动系统，特别是商用车辆的压缩空气制动系统。
在本发明的一个优选构型中，移动限制机构可包括移动限制元件。为了将实际输出压力设定为下限，在达到期望的输出压力后，移动限制元件移动到一位置，在该位置处，控制活塞处于中间位置，且控制活塞抵靠移动限制元件的朝向继动阀的输出阀座的一侧。为了将实际输出压力设定为上限，在达到期望的输出压力后，移动限制元件移动到一位置，在该位置处，控制活塞处于中间位置，且控制活塞抵靠移动限制元件的朝向继动阀的进入阀座的一侧。
附图说明
从下文结合附图进行的对示例性实施例的描述中，本发明的上述以及其他的优点、特征和可能的应用将更加明显地体现，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例处于无限制模式的继动阀的示意图；
图2是图1的继动阀在高侧限制模式下的示意图；
图3是图1的继动阀在低侧限制模式下的示意图；
图4是图1的继动阀在上限制模式下的示意图；以及
图5是图1的继动阀在下限制模式下的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的继动阀10。该构型的继动阀10例如可用于商用车的压缩空气制动系统中。
继动阀10包括壳体12。在该壳体12中，控制活塞14布置成能够在壳体12内轴向(即，图1中的上下方向)移动。控制室16设置在控制活塞14的一侧(图1中：上方)，其中，该控制室16连通到控制端口20。输出室18设置在控制活塞14的另一侧(图1中：下方)，其中，该输出室18连通到输出端口22。
此外，继动阀10包括阀器件24。该阀器件24控制继动阀10的供送端口26和输出端口22之间的流体连接。在该实施例中，阀器件24包括阀体28，该阀体布置在壳体12中，以使得它可沿轴向(图1中的上下方向)移动。进入阀座30设置在壳体12上，且输出阀座32设置在控制活塞14上。当阀体28抵靠进入阀座30时(图1所示的情况)，阀器件24关闭继动阀10的供送端口26和输出端口22之间的流体连接。另外，设置了弹性元件34、例如弹簧，以沿着朝向进入阀座30的方向(图1中：向上)偏压阀体28。
当控制压力供送到继动阀10的控制端口20时，控制压力到达控制室16，并作用在控制活塞14上，以使控制活塞14向下轴向移动。当向下移动时，控制活塞14的输出阀座32可最终与阀体28接触。当进一步向下移动时，控制活塞14克服弹性元件34的弹力而向下推压阀体28。以这种方式，阀体28远离进入阀座30移动，从而阀器件24打开，且继动阀10的供送端口26和输出端口22之间的流体连接建立。
如图1所示，继动阀10的阀器件24也连接到排放结构36。
根据本发明，继动阀10还包括移动限制机构38。在该实施例中，移动限制机构38包括：移动限制元件40，其具有第一(上)止动部42a和第二(下)止动部42b；调节元件44，其包括带螺纹的轴；和驱动装置46，其包括电机。移动限制元件40具有与带螺纹的轴接合的内螺纹。控制活塞14设有突起48，该突起48与移动限制机构38的移动限制元件40接合。
在需要的情况下，驱动装置46驱动调节元件44的带螺纹的轴旋转。在旋转时，带螺纹的轴使移动限制元件40沿轴向移动。由此，可调节控制活塞14在壳体12内的移动范围。在具有包括带螺纹的轴的调节元件44的该构型中，与该调节元件44接合的移动限制元件40借助于该自锁式传动装置在期望的高度位置处自锁。
当移动限制元件40的高度位置被调节和锁定时，控制活塞14的轴向移动范围被限制。在移动限制元件40具有第一和第二止动部42a，42b的该实施例中，控制活塞14的轴向移动范围在两个方向上(图1中的向上和向下)被限制。
尤其地，当控制活塞14的突起48抵靠移动限制元件40的第一(上)止动部42a时，控制活塞14的向上移动停止，且当控制活塞14的突起48抵靠移动限制元件40的第二(下)止动部42b时，控制活塞14的向下移动停止。
基本上，也可使用仅具有一个(上或下)止动部的移动限制元件而仅在一个(向上或向下)方向上限制控制活塞14的移动范围。
移动限制元件40的第一止动部42a和第二止动部42b之间的轴向距离确定了控制活塞14相对于移动限制机构38的移动限制元件40的移动行程。在驱动装置包括电机且调节元件44包括带螺纹的轴的该构型中，由移动限制机构38提供的相对行程优选最小基本上等于控制活塞14在壳体12中的全行程，且最大基本上是控制活塞14的全行程的三倍。
在本发明的其他实施例中，移动限制机构38的移动限制元件40可通过控制活塞14移动，且可通过电磁式锁定机构或通过空气压力控制式锁定机构而机械地锁定。在这种构型中，由移动限制机构38提供的相对行程优选地在零与控制活塞14在壳体12中的全行程的一半之间的范围内。
在图1所示的实施例中，移动限制机构38的移动限制元件40的位置可借助于带螺纹的轴44连续地调节。在其他实施例中，移动限制元件40的位置可在预定的离散位置上调节。
上述的继动阀10可以以不同模式运行。特别地，继动阀10的操作模式由移动限制机构38的情况、即移动限制元件40的调节位置来确定。现在将参考图1-5来更详细地阐释不同的操作模式。
图1示出了“无限制模式”。在该无限制模式中，移动限制元件40设置在其中间位置。继动阀10的控制活塞14可如传统继动阀那样自由地移动。以这种方式，继电器阀10可如传统继动阀那样用作比例控制。
图2示出了“高侧限制模式”。在该模式中，移动限制机构38的移动限制元件40设置在其上部位置。即使继动阀10的控制口20被加压，继动阀10的控制活塞14也保持在上部位置。因此，无论控制压力如何，继动阀10的输出端口22都将保持不加压。
图3示出了“低侧限制模式”。在该模式中，移动限制元件14设置在其下部位置。即使继动阀10的控制口20未加压，继动阀10的控制活塞14也保持在下部位置。因此，至少只要在供送端口26处能提供足够的供送压力，则无论控制压力如何，继动阀10的输出端口22都将保持加压。
图4示出了“上限制模式”。在该模式中，移动限制机构38的移动限制元件40被调节到中间位置。出口端口22处的期望的输出压力通过调节控制端口20处的控制压力来设定。在控制端口20处的控制压力供送期间，移动限制元件40的第二止动部42b从下侧推压控制活塞14的突起48。因此，避免了打开阀器件24。只要移动限制元件40保持在位，压力就可被控制成仅在限制的压力水平之下。
图5示出了“下限制模式”。在该模式中，移动限制元件40设置在中间位置。期望的输出压力通过调节控制端口20处的控制压力来设定。在设定压力时，移动限制元件40的第一止动部42a从上侧推压控制活塞14的突起48。因此，避免了打开排放结构36。只要移动限制元件40保持在位，压力就可被控制成仅在限制的压力水平之上。
根据需要，本发明的继动阀10可以以不同方式实现。尤其地，可将继动阀10、即它的控制活塞14锁定在排放位置、充压位置或者排放和充压位置两者。例如，移动限制机构38的移动限制元件40可包括仅第一上止动部42a、仅第二下止动部42b或者第一和第二止动部42a，42b两者。

Claims (14)

1.一种继动阀(10)，包括：
控制活塞(14)，其布置在壳体(12)中，且能够借助于从控制端口(20)供送的控制压力而轴向移动；
阀器件(24)，其包括阀体(28)，所述阀体能够借助于所述控制活塞(14)的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体(28)控制供送端口(26)和输出端口(22)之间的流体连接；和
移动限制机构(38)，其配置成：在需要限制控制活塞的轴向移动范围的情况下，限制所述控制活塞(14)的轴向移动范围。
2.根据权利要求1所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)配置成：在一个方向上和/或另一方向上限制所述控制活塞(14)的轴向移动范围。
3.根据权利要求1或2所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)包括调节元件(44)，所述调节元件配置成：调节所述控制活塞(14)的轴向移动范围限制。
4.根据权利要求3所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)的所述调节元件(44)配置成可锁定或自锁。
5.根据权利要求3或4所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)的所述调节元件(44)由驱动装置(46)驱动和锁定，所述驱动装置优选包括电机。
6.根据权利要求5所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)包括移动限制元件(40)；且
所述移动限制元件(40)使所述控制活塞(14)相对于所述移动限制元件(40)的移动行程至少等于所述控制活塞(14)的轴向移动的全行程。
7.根据权利要求3或4所述的继动阀，其中，所述移动限制机构(38)的所述调节元件(44)由所述控制活塞(14)驱动并由锁定装置锁定，所述锁定装置优选地包括电磁式或空气-压力控制式锁定机构。
8.根据权利要求7所述的继动阀，其中，
所述移动限制机构(38)包括移动限制元件(40)；且
所述移动限制元件(40)使所述控制活塞(14)相对于所述移动限制元件(40)的移动行程最大是所述控制活塞(14)的轴向移动的全行程的一半。
9.一种压缩空气制动系统，特别是用于商用车的压缩空气制动系统，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的继动阀(10)。
10.一种控制继动阀(10)的方法，该继动阀包括：控制活塞(14)，其布置在壳体(12)中，且能够借助于从控制端口(20)供送的控制压力而轴向移动；和阀器件(24)，其包括阀体(28)，所述阀体(28)能够借助于所述控制活塞(14)的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体(28)控制供送端口(26)和输出端口(22)之间的流体连接，该方法包括步骤：
在需要限制控制活塞的轴向移动范围的情况下，借助于移动限制机构(38)来限制所述控制活塞(14)的轴向移动范围。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，
所述控制活塞(14)的轴向移动范围在一个方向上和/或另一方向上被限制。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，
调节所述控制活塞(14)的轴向移动范围的限制。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，
所述移动限制机构(28)包括移动限制元件(40)；且
达到期望的输出压力后，所述移动限制元件(40)移动到一位置，在该位置处，所述控制活塞(14)处于中间位置，且所述控制活塞(14)抵靠所述移动限制元件(40)的朝向所述继动阀(10)的输出阀座(32)的一侧，以将实际输出压力设定为下限。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中，
所述移动限制机构(28)包括移动限制元件(40)；且
达到期望的输出压力后，所述移动限制元件(40)移动到一位置，在该位置处，所述控制活塞(14)处于中间位置，且所述控制活塞(14)抵靠所述移动限制元件(40)的朝向所述继动阀(10)的进入阀座(30)的一侧，以将实际输出压力设定为上限。
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