CN108473122A - 压力限制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力限制阀(10)，其包括阀壳体(12)、阀活塞(18)和压力限制调节弹簧(28)，其中，在所述阀壳体(12)中设置至少一个阀入口(14)和至少一个阀出口(16)，其中，所述阀活塞(18)能够占据打开位态(B)和至少一个关闭位态(D)，在所述打开位态中，所述阀入口(14)和所述阀出口(16)相互连通，在所述关闭位态中，所述阀入口(14)和所述阀出口(16)彼此隔开，其中，所述阀活塞(18)具有第一活塞环(20)和第二活塞环(22)，所述第一活塞环包括密封面(40)，其中，在所述关闭位态(D)中，所述第一活塞环(20)的密封面(40)通过气动力拉动关闭至密封地抵靠壳体突缘(24)，所述气动力作用到所述第一活塞环(20)和所述第二活塞环(22)上并且与压力限制调节弹簧(28)的力相反地指向，此外在所述阀活塞(18)中存在用于形成安全阀功能的气动通道(26)，该气动通道可通过布置在所述第二活塞环(22)的与所述阀出口(16)相反的一侧上的、弹簧加载的安全阀体(32)封闭。

Description

压力限制阀
技术领域
本发明涉及一种压力限制阀，其包括阀壳体、具有压力限制弹簧的阀活塞，其中，该压力限制阀尤其是用于商用车的制动系统的空气制备系统的压力限制阀。
背景技术
与商用车相关地已知用于气动制动系统的空气制备系统，在该空气制备系统中集成有用于压力限制装置的减压回路的安全阀。
空气制备装置是商用车的气动制动系统中的中央部件，在该空气制备装置中，由压缩机输送的含油和含水的空气经受过滤和清洁。经压缩的空气以所需的压力并且以正确的充注顺序分配给商用车中的不同制动回路和空气消耗装置。在故障情况中，各个制动回路彼此之间受到保护，使得为了使商用车(例如载重车)减速而提供足够的辅助制动效果。电子的空气制备系统除控制电子装置外还包括传感器和促动器。最新的空气制备器附加地还包括电子的驻车制动器(EPB)。
在此，所述制动回路中的一些在较低的压力水平下工作，所述压力水平位于其它制动回路的压力水平以下。
在此，借助压力限制阀，可以使压力减小到所希望的低水平。通过利用调节螺钉来调节压力限制装置的弹簧的力，可以设定所希望的压力水平。
在此，在这种压力限制阀中已知不同的结构形式。由现有技术尤其已知按照“推动关闭”原理的压力限制阀，其中，当系统中的压力增加时，压力限制装置在限定的关闭压力时关闭并且从而限制出口侧的压力。当压力限制装置的入口侧上的压力进一步增加时，通过阀上的作用面推动关闭所述压力限制装置并且提高阀座上的密封力。这种压力限制阀例如由DE 10 2010 947 491 A1已知。
另外的压力限制阀由DE 33 11 816 C1、DE 26 20 135 A1、DE 41 14 977 A1、DE30 26 283 A1、DE 26 19 769 A1、DE 26 19 769 A1、DE 600 24 496 D2以及DE 20 2006017 517 U1已知，其中，这些阀同样按照“推动关闭”的原理工作。
压力限制阀的另一原理是“拉动关闭”原理，其中，当系统中的压力增加时，压力限制装置在限定的关闭压力时关闭并且从而限制出口侧的压力。当在压力限制装置的入口侧上压力进一步增加时，通过活塞上的有效面产生力，该力作为拉力通过活塞引入到阀座中。由此提高阀座上的密封力。
由DE 43 44 416 A1已知一种压力限制装置，该压力限制装置按照“拉动关闭”的原理工作。然而，该压力限制阀不具有安全阀功能。
发明内容
本发明的任务是，以有利的方式扩展开头所述类型的压力限制阀，尤其以如下方式：能够以更少的结构空间以及以较少的构件来建造该压力限制阀。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1特征的压力限制阀来解决。按照该方案，压力限制阀具有阀壳体、阀活塞和压力限制调节弹簧，其中，在所述阀壳体中设置有至少一个阀入口和至少一个阀出口，其中，所述阀活塞可以占据打开位态和至少一个关闭位态，在所述打开位态中，阀入口和阀出口相互连通，在所述关闭位态中，阀入口和阀出口相互隔开，其中，所述阀活塞具有第一活塞环和第二活塞环，所述第一活塞环包括密封面，其中，在所述关闭位态中，第一活塞环的密封面通过气动力拉动关闭至抵靠壳体突缘，所述气动力作用到第二活塞环上并且与压力限制调节弹簧的力相反地指向，此外在阀活塞中存在用于形成安全阀功能的气动通道，由此能够封闭布置在第二活塞环的与阀出口相反的一侧上的、弹簧加载的安全阀体。
本发明基于以下基本构思：将安全阀功能集成到压力限制阀中。通过将安全阀功能集成到压力限制阀中可以实现的是：总体上可以更简单地构造压力限制阀并且由此可以取消压力限制阀和安全阀的一些部件。本发明的压力限制阀涉及按照“拉动关闭”原理的压力限制阀，该压力限制阀在超过预定的关闭压力时使得能够实现自增强的效果。当系统中压力增加时，压力限制装置在预定的关闭压力时关闭并且因此限制出口侧的压力点。当压力限制装置的入口侧上的压力进一步增加时，通过活塞上的有效面产生力，该力作为拉力通过活塞引入到阀座中。由此增加了阀座上的密封力并且因此起到自增强的作用。通过安全阀功能的集成，可以在故障情况中将来自压力受到限制的回路的压力保持在最大限定的允许压力以下。如果超过该压力，那么布置在压力限制阀中的、弹簧加载的安全阀体可以打开并且由此释放压力。由此形成了安全阀功能。
通过将安全阀功能集成到压力限制阀中得到以下优点：因为安全阀安装在压力限制装置的结构空间中，所以存在更小的结构空间需求。
此外可以设置，安全阀体由压力限制调节弹簧加载。由此能够为了借助安全阀体形成安全阀功能而不需要用于安全阀体的、单独的或其它的弹簧。因此，可以节省一些结构元件、尤其弹簧以及安全阀的调节螺钉。由此可以节省成本。
此外，安全阀体可以具有引导装置，该引导装置在封闭位置中在第二活塞环的空槽中被引导。通过将安全阀体在第二活塞环的空槽中引导可以实现的是：该安全阀体相对于第二活塞环并且从而相对于阀活塞执行限定的运动。由此能够实现稳固的结构以及关闭特性的限定的可调节性。
此外可以设置，至少在关闭位态中，安全阀体以密封面置于第二阀座上并且由此密封地封闭气动通道。由此，能够实现并且简化具有集成的安全阀功能的压力限制阀的简单和构造小的构造方式。
此外可以设置，能够借助压力限制调节弹簧和调节元件来调节或设定极限压力或限制压力(压力限制阀在该极限压力或限制压力时切换到关闭位态中)。尤其可以考虑，调节元件是调节螺钉。这使得能够实现压力限制阀的切换特性的简单和稳固的调节。
尤其可以设置，可借助该调节元件调节或设定压力限制调节弹簧的预紧。
此外可以设置，可借助压力限制调节弹簧和调节元件来调节或设定极限压力或限制压力(安全阀体在该极限压力或限制压力时释放气动压力)。该调节元件可以涉及压力限制阀的调节元件或者压力限制调节弹簧的用于调节压力限制调节弹簧的预紧的调节螺钉。
此外可以设置，所述气动通道由穿过阀活塞的贯通孔构成。
附图说明
现在要借助在附图中所示的实施例示出本发明的另外的细节和优点。附图中：
图1示出压力限制阀的本发明实施例的示意性截面图；
图2在关闭位态或者在压力限制期间图1中的压力限制阀的另一截面示图；和
图3在具有打开的安全阀的错误情况中的根据图1的压力限制阀的另一截面示图。
具体实施方式
图1示出压力限制阀10的本发明实施方式的示意性截面图，该压力限制阀按照“拉动关闭”的原理工作并且配备有安全阀功能。
以充注位态B示出该压力限制阀10。
压力限制阀10具有阀壳体12，该阀壳体包括阀入口14和阀出口16。
在阀壳体12中导入阀活塞18，该阀活塞具有第一活塞环20和第二活塞环22。
在阀入口14周围，阀壳体12在内部具有壳体突缘24，该壳体突缘24设置用于止挡所述第一活塞环20。
如在图1所示的实施方式中示出的从入口到出口以压缩空气充注的工作阶段，第二活塞环22止挡在第二壳体突缘25上。
阀活塞18具有气动通道26，该气动通道由穿过阀活塞的贯通孔构成。
所述贯通孔与阀活塞18的轴线同轴。
压力限制调节弹簧28间接地作用到阀活塞18上，该压力限制调节弹簧以其弹簧力加载阀活塞18并且其弹簧力定向为，在达到极限压力之前，第一活塞环20不接触第一壳体突缘24。
所述压力限制调节弹簧28在其一端部处坐置于力引入活门30上并且在其另一端部处坐置于安全阀体32上。因此，该安全阀体32由压力限制调节弹簧28加载弹簧力。
安全阀体32本身在第二活塞环22的引导装置34中被引导并且在图1所示的位态中坐置于第二活塞环上。
引导装置34具有穿通部36，例如压缩空气可以穿过该穿通部。
引导装置34在图1和图2的位态中在第二活塞环22的空槽38中被引导。
第一活塞环20在轴向定向的面上具有密封面40，所述轴向定向的面朝向第二活塞环22。
第二活塞环22又在其外周面上、即径向定向地具有密封环42。安全阀体32又在轴向定向的面上同样具有安全阀体密封面44，所述轴向定向的面朝向第二活塞环22。
密封面40、密封环42和安全阀体密封面44例如可以通过硫化上的密封件构造。
然而，原则上也可以考虑，这些密封件是套装在阀活塞18上的橡胶密封件。也可以考虑，所述密封环42构造为O形圈。
此外，压力限制阀10具有调节元件46，该调节元件在这里为调节螺钉46。
此外，在调节元件46的区域中也设置有安全阀出口48，通过该安全阀出口可以进行排气。
压力限制阀10的功能可以描述如下：
在图1所示的空系统或以少量压力加载的系统的充注位态B中，第二活塞环22移动至抵靠壳体突缘25，确切地说由于压力限制调节弹簧28的弹簧力并且也由于通过阀入口14流入的压缩空气施加的气动压力，所述压缩空气作用于第一活塞环20的气动有效面。因此，压缩空气可以经由阀入口14流到阀出口16。在充注空系统时，阀活塞18一直保持在位置B中，直到阀活塞从一定的压力起开始运动为止。然后，活塞环20接近所述壳体突缘24。
使阀套件关闭的压力确定了压力限制阀10的限制压力。这也是压力限制阀的设计点并且借助相应的调节元件46来调节。
图2示出压力限制位态D，该压力限制位态也是关闭位态。
在该关闭位态中，阀入口14和阀出口16彼此气动地隔开。
在该关闭位态中，第一活塞环20的密封面40被拉动关闭至密封地抵靠所述壳体突缘24，确切地说通过经由阀入口14流入的压缩空气产生的气动力。在此，第一活塞环20和第二活塞环22上的气动有效面产生力，该力克服所述压力限制调节弹簧28的力。
使压力限制阀10从充注位态B过渡到压力限制位态D中的极限压力可以通过调节螺钉46实现。通过经由调节螺钉46相应地预紧压力限制调节弹簧28，可以调节使压力限制阀10到达压力限制位态D的极限压力，所述调节螺钉作用到力引入活门30上并且按照所希望的预紧力使该力引入活门抵靠限制调节弹簧28或者使限制调节弹簧28放松。由此可以调节下述极限压力，在该极限压力时，安全阀体32开启或释放所述气动通道26并且实现抵抗整个系统中的超压的安全功能。
所述压力限制调节弹簧28将安全阀体32压抵第二活塞环22，确切地说以如下方式：即，安全阀体密封面44贴靠在第二活塞环22上。由此同时也密封或密封地封闭所述气动通道26。
因此，压力限制阀10在限定的关闭压力时关闭并且因此将出口侧的压力限制到该值。
当压力限制阀10的入口侧上的压力进一步增加时，通过阀活塞18上的有效面产生力，该力作为拉力通过阀活塞18引入到阀座中。由此提高了阀座上的密封力。
如在图3中所示，如果在错误情况中，出口侧上的压力进一步增加，则该压力可以通过中间的孔、即集成式安全阀的阀活塞18中的气动通道26消除。
所述集成式安全阀同样使用压力限制阀10的压力限制调节弹簧和调节螺钉46。在图3所示的位态中，压力限制阀处于安全阀打开位态S中。
附图标记列表
10 压力限制阀
12 阀壳体
14 阀入口
16 阀出口
18 阀活塞
20 第一活塞环
22 第二活塞环
24 壳体突缘
25 第二壳体突缘
26 气动通道
28 压力限制调节弹簧
30 力引入活门
32 安全阀体
34 引导装置
36 通道
38 空槽
40 密封面
42 密封环
44 安全阀体密封面
46 调节元件；调节螺钉
48 安全阀出口
B 充注位态
D 压力限制位态
S 安全阀打开位态

Claims (8)

1.一种压力限制阀(10)，其包括阀壳体(12)、阀活塞(18)和压力限制调节弹簧(28)，其中，在所述阀壳体(12)中设置至少一个阀入口(14)和至少一个阀出口(16)，其中，所述阀活塞(18)能够占据打开位态(B)和至少一个关闭位态(D)，在所述打开位态中，所述阀入口(14)和所述阀出口(16)相互连通，在所述关闭位态中，所述阀入口(14)和所述阀出口(16)相互隔开，其中，所述阀活塞(18)具有第一活塞环(20)和第二活塞环(22)，所述第一活塞环包括密封面(40)，其中，在所述关闭位态(D)中，所述第一活塞环(20)的密封面(40)通过气动力拉动关闭至密封地抵靠壳体突缘(24)，所述气动力作用到所述第一活塞环(20)和所述第二活塞环(22)上并且与所述压力限制调节弹簧(28)的力相反地指向，此外在所述阀活塞(18)中存在用于形成安全阀功能的气动通道(26)，所述气动通道能够通过布置在所述第二活塞环(22)的与所述阀出口(16)相反的一侧上的、弹簧加载的安全阀体(32)封闭。
2.按照权利要求1所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
所述安全阀体(32)由所述压力限制调节弹簧(28)加载弹簧力。
3.按照权利要求1或2所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
所述安全阀体(32)具有引导装置(34)，所述引导装置在封闭位置中在所述第二活塞环(22)的空槽(38)中被引导。
4.按照前述权利要求中任一项所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
至少在所述关闭位态(D)中，所述安全阀体(32)以密封面(44)贴靠在所述第二阀座(22)上并且由此密封地封闭所述气动通道(26)。
5.按照前述权利要求中任一项所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
能够借助所述压力限制调节弹簧(28)和调节元件(46)来调节所述压力限制阀切换到所述关闭位态(D)中的限制压力。
6.按照权利要求5所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
借助所述调节元件(46)能够调节所述压力限制调节弹簧(28)的预紧。
7.按照前述权利要求中任一项所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
能够借助所述压力限制调节弹簧(28)和调节元件(46)来调节所述安全阀体(32)释放所述气动通道(26)的限制压力。
8.按照前述权利要求中任一项所述的压力限制阀(10)，
其特征在于，
所述气动通道(26)由穿过所述阀活塞(18)的贯通孔构成。
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