CN112855640B - 阀锥、具有阀锥的负载保持阀及用于组装止回阀的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀锥4，其具有布置在阀锥4的空腔7中的止回阀6。该阀锥4包括第一组装口M1、第二组装口M2和第三组装口M3，它们设置用于将止回阀6或其部件组装在阀锥4的空腔7中。在此情形下，第一组装口M1为第一流体接口8，并且第二组装口M2为第二流体接口9。尤其是在组装期间，止回阀6中具有直径D1的阀球11穿过具有直径D2的第二组装口M2引入阀锥4的空腔7。通过将组装销15穿过第三组装口M3引入空腔7，最终对止回阀6预加应力并因此完成组装。

Description

阀锥、具有阀锥的负载保持阀及用于组装止回阀的方法

技术领域

本发明涉及一种用于负载保持阀的阀锥。本发明还涉及一种具有阀锥的负载保持阀，尤其是负载保持阀芯，以及一种用于将止回阀组装在阀锥的空腔中的方法。

背景技术

现有技术中已揭示了在负荷保持阀中采用的阀锥。负载保持阀或负载保持阀芯一方面在液压系统中用于防止失控的下降，另一方面则例如在叉车或升降台中用于提升负载。为了防止失控的下降，这种负载保持阀具有阀座和阀锥，该阀锥无漏油地抵靠阀座，并且预加应力的压力超过最大允许负载压力。该下降通过负载保持阀的阀锥进行先导来实现，例如通过对控制端口施加液压先导压力来实现。如果负载压力和控制压力的总和超过预应压力，负载保持阀则会开启，并发生受控的下降。为了提升负载，这类阀常规上具有止回阀，该止回阀例如可以布置在阀锥内。通过对止回阀施加泵压力，可以将其移动到开启位置，并通过流入液压流体来提升负载。

现有技术中已揭示了布置在这种负载保持阀的阀锥内的止回阀。在这种阀锥内的止回阀中，常规上在止回阀的空腔中设置有组装口，以便将止回阀相对于阀座轴向组装，将止回阀的各个零件穿过该组装口引入阀锥的空腔。然后，通过封闭件密封且封闭该轴向组装口，由此使止回阀完成组装在阀锥中。若非另作定义，本公开中的术语“轴向”和“径向”涉及阀锥纵轴线，即，沿阀锥和止回阀的运动方向延伸的轴线。

这类止回阀的问题在于，由于组装口的轴向布置，封闭件因止回阀的弹簧和液压压力而必然承受持续的轴向压力负载，这可能导致封闭件在组装不当或构件出现故障时滑脱。因此，在组装期间必须特别谨慎地排除封闭件失效以及由此导致的止回阀故障。另外，对参与构件的制造精度也相应地要求极高。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提出一种阀锥，其中设置有止回阀，该止回阀易于组装，并且还满足很高的安全性要求。

本发明用以达成上述目的的解决方案为根据权利要求1所述的阀锥。有利的改进方案参阅从属权利要求。

根据本发明，所述阀锥设置有阀锥纵轴线、轴向延伸的空腔、第一流体接口、第二流体接口、空腔中的阀座面和止回阀。该止回阀在空腔中至少部分地布置在第一流体接口与第二流体接口之间，并包括尤其是构造为阀球的阀件、预应力件、至少一个第一组装件和组装销。在此情形下，阀球或阀件与阀座面形成座封式阀座。另外，第二流体接口的直径至少等于阀球或阀件的直径，使得阀球或阀件能穿过第二流体接口引入阀锥的空腔，以组装止回阀。

通过根据本发明的阀锥的构型，在止回阀的组装期间，形成止回阀的闭合件的阀球或阀件可以穿过第二流体接口引入阀锥。这样就能省去额外的用于阀球或阀件的轴向组装口，并且能够降低止回阀组装期间的易出错性。本发明提出的阀锥具有组装简化且满足很高安全性要求的止回阀。

特别地，第一流体接口构造为轴向定向的压力通道，并且第二流体接口构造为径向定向的控制通道。在此情形下，第一流体接口的直径尤其是小于阀球或阀件的直径，并且空腔中的阀座面布置在第一流体接口的轴向末端处。止回阀标准地使两个流体接口彼此分开，即，防止液压流体从第二流体接口流向第一流体接口。仅当对第一流体接口施加的压力克服作用于止回阀的阀球或阀件的压力时，液压流体才从第一液压接口流向第二液压接口，由此可以在例如更高级别的液压系统中提升负载。作用于阀球或阀件的压力由尤其是构造为弹簧的预应力件的预应力和第二流体接口处主要的液压压力组成。这样，阀锥中的阀座面也尤其是布置在第一流体接口与第二流体接口之间，以便在止回阀的组装状态下，由预应力件将阀球或阀件沿轴向方向压靠在阀座面上，从而形成流体密封的阀座。组装销尤其是具有至少一个具有组装边棱的纺锤形末端段，以便在至少一个尤其是具有板状区域的第一组装件的组装期间，组装销可以自下而上地接合板状区域，并在空腔中向阀座面的方向轴向压制，以对止回阀预加应力。

有利的是，第一流体接口进一步构造为第一组装口，使得至少一个第一组装件和预应力件能引入空腔，第二流体接口进一步构造为第二组装口，使得阀球或阀件能引入空腔，并且阀锥具有第三组装口，用于将组装销引入空腔。通过将组装销引入第三组装口，阀件或阀球的行程缩短到使其不再可能从第二组装口离开的程度。在本文中，术语“组装口”不仅表示未闭合的表面，还包括阀锥的外表面与空腔之间的整体连接区域。第一流体接口和第二流体接口皆用作组装口，这样确保有效地利用现有的通向阀锥中空腔的通路，以便简化止回阀的组装。

有益地，第一组装口沿着阀锥纵轴线定向。另外，第二组装口和第三组装口横向于阀锥纵轴线定向。这样就能实现简化组装，而轴向方向上并无任何压力作用于任何封闭件。至少一个组装件和预张紧件经由第一组装口引入，随后阀球或阀件经由第二组装口引入，最后经由第三组装口引入的组装销对止回阀预加应力并固定止回阀。

更有利的是，第一组装件包括第一封盖段和自其轴向延伸的至少部分环绕的第一外鞘段，该第一外鞘段与第一封盖段形成第一组装件的第一容纳腔。另外，止回阀包括第二组装件，该第二组装件包括第二封盖段和自其轴向延伸的至少部分环绕的第二外鞘段，该第二外鞘段与第二封盖段形成第二组装件的第二容纳腔。特别地，第一组装件和第二组装件呈罐形设计。特别地，第一封盖段和第二封盖段以及第一外鞘段和第二外鞘段还具有相同的外径，该外径尤其是匹配于阀锥的空腔的内径，从而确保第一组装件和第二组装件在空腔中的轴向移动性。这样就能将止回阀简化又稳定地组装在阀锥的空腔中。

这里有益的是，阀球或阀件布置成毗邻第二组装件的第二封盖段，并且第二组装件的第二封盖段包括用于使阀球或阀件居中的容纳部，其中，该容纳部布置在第二封盖段中与第二组装件的第二容纳腔轴向相反的一侧上。用于使阀球或阀件居中的容纳部尤其是构造为第二组装件的第二封盖段的表面中心处的凹部。这样，在止回阀的组装状态下，尤其是在止回阀的开启状态下施加液压压力时，阀球或阀件在空腔中被容纳部居中地保持在阀锥纵轴线上。

有利地，预应力件轴向布置在第一组装件与第二组装件之间。在此情形下，预应力件的第一末端段布置在第一组装件的第一容纳腔中，并且预应力件的第二末端段布置在第二组装件的第二容纳腔中。这样确保预应力件的简化组装。

有利的是，第一组装件在空腔中抵靠在组装销上，并且第一组装件与空腔的内壁之间形成有第一恒定节流圈。另外，第二组装件与空腔的内壁呈正重叠，使得第二组装件与内壁之间形成第二可变节流圈。在此情形下，第一组装件与第二组装件之间形成有导流的阻尼腔，其中，通过该阻尼腔阻尼止回阀的开启和/或闭合运动。通过止回阀在其开启和/或关闭运动期间进行阻尼，可减少止回阀的磨损和形成噪音。附加地，还能防止在上级液压系统中提升负载时的剧烈运动。

还有利的是，在组装状态下，当止回阀完全开启时，第二组装口的边棱与第二组装件之间的距离小于阀球或阀件的直径。这样确保阀球或阀件在组装状态下不会从阀锥中脱落。

在进一步的改进方案中，第一组装件限定第二组装件的轴向移动性，具体方式是，当止回阀完全开启时，第二组装件的第二外鞘段抵接第一组装件的第一外鞘段。这样就能如此限定止回阀的最大开启位置，即在止回阀的组装状态下，阀球或阀件不会从阀锥中脱落。

此外，本发明用以达成上述目的的解决方案为根据权利要求10所述的负载保持阀。根据本发明的负载保持阀具有上述阀锥。

另外，本发明用以达成上述目的的解决方案为根据权利要求11所述的用于将负载保持阀组装在阀锥的空腔中的方法。该方法包括以下步骤：将第一组装件穿过阀锥的第一组装口引入空腔；将预应力件穿过阀锥的第一组装口引入空腔；将第二组装件穿过阀锥的第一组装口引入空腔；将尤其是构造为阀球的阀件穿过阀锥的第二组装口引入空腔；以及将组装销穿过阀锥的第三组装口引入空腔。

这里尤其有利的是，至少部分地通过旋入组装销的纺锤形末端段完成引入组装销，由此使第一组装件轴向抬升。这样就能实现在同时预加应力的情况下简化止回阀的组装。

有益地，引入组装销包括压入组装销。这样还能防止组装销滑脱。

还有利的是，第一组装口沿着阀锥纵轴线定向，且第二组装口和第三组装口横向于阀锥纵轴线定向，并且第一组装口限定第一流体接口，且第二组装口限定第二流体接口。这样就能有效地利用阀锥中现有的接口，并且通过横向于阀锥纵轴线定向的第三组装口避免止回阀中轴向附接的封闭件上的轴向压制力。

附图说明

下面结合附图中所示的实施例对本发明予以详述。图中：

图1示意性示出根据本发明的设计为负载保持阀芯的负载保持阀与根据本发明的阀锥的分解图；

图2示意性示出图1中的负载保持阀芯的截面图；

图3示意性示出根据本发明的阀锥的透视图；

图4示意性示出图3中的阀锥的侧视图；

图5示意性示出图3中的阀锥的侧视图；

图6示意性示出阀锥沿图4所示的线VI-VI的截面图，其具有闭合的止回阀；

图7示意性示出阀锥沿图5所示的线VII-VII的截面图，其具有闭合的止回阀；

图8示意性示出阀锥沿图4所示的线VI-VI的截面图，其具有开启的止回阀；以及

图9示意性示出阀锥沿图5所示的线VII-VII的截面图，其具有开启的止回阀。

具体实施方式

图1和图2中示出根据本发明的设计为负载保持阀芯的负载保持阀1。这种负载保持阀芯1例如用于控制液压缸或上级液压系统的另一液压消耗器承受的负载，并在非致动状态下无漏油地保持负载。既实现负载的可控下降，又实现负载的提升。

为此，负载保持阀芯1具有阀座套筒2、弹簧罩3和阀锥4。阀锥4以能轴向移位的方式容纳在阀座套筒2中，并与先导活塞5一体成型。阀座套筒2具有阀座，该阀座与阀锥4的密封面相互作用，以当密封面抵靠阀座时，无漏油地关闭通道A到通道S的第一流动路径。通道A例如连接至液压缸(未示出)的腔室，该液压缸能抵抗负载而伸缩。通道S例如连接至压力源、滑阀或换向阀。为使负载保持阀芯1进行先导，对先导活塞5施加压力，该压力使先导活塞5和与其相连的阀锥4克服弹簧罩3中的弹簧系统所产生的预应力而轴向移动，从而释放从通道A到通道S的流动路径。

为了将通道S连接至通道A，并例如为了使液压缸(未示出)在负载下移行，阀锥4的内部采用部分空心的设计，并在空腔中设置有止回阀6。如图所示，该止回阀6是球阀。止回阀6绕过负载保持阀1的阀座6，并在开启状态下以较小的节流阻力释放从通道S到通道A的第二流动路径。

下面参照图3至图9详细描述根据本发明的阀锥4。阀锥4包括阀锥纵轴线L、轴向延伸的空腔7、第一流体接口8、第二流体接口9、空腔7中的阀座面10和止回阀6。该止回阀6在空腔7中部分地布置在第一流体接口8与第二流体接口9之间。止回阀6还包括构造为阀球11的阀件、构造为弹簧12的预应力件12、第一组装件13、第二组装件14和组装销15。第二流体接口9的直径D2至少等于阀球11的直径D1，使得阀球11能穿过第二流体接口9引入阀锥4的空腔7，以组装止回阀6。

如图6所示，第一流体接口8尤其是轴向定向的压力通道，该压力通道与图2中的通道S流体连通。另外，第一流体接口8构造为第一组装口M1。在将止回阀6组装在阀锥4中期间，首先将第一组装件13、然后将弹簧12、随后将第二组装件14穿过第一组装口M1引入空腔7。

第二流体接口9尤其是径向定向的控制通道，该控制通道与根据图2的通道A流体连通。另外，第二流体接口9构造为第二组装口M2。在组装止回阀6期间，在将第一组装件13、弹簧12和第二组装件14穿过第一组装口M1引入之后，将阀球11穿过第二组装口M2引入。因此，第二流体接口9的直径D2刚好大于阀球11的直径D1，以使其能穿过第二流体接口9引入空腔7。

此外，阀锥4包括第三组装口M3，用于将组装销15引入空腔7。如从图6可以清楚地看出，第二组装口M2和第三组装口M3横向于阀锥纵轴线L定向，即径向定向。相比之下，第一组装口M1沿着阀锥纵轴线L定向，即轴向定向，并且其直径D3小于阀球的直径D1。阀座面10邻接组装口M1的轴向下端，阀球11与该阀座面10构成座封式阀座。

第一组装件13呈罐形构造，并包括第一封盖段13a和自其轴向延伸的第一外鞘段13b(本实施例中为完全环绕的第一外鞘段13b)，该第一外鞘段13b与第一封盖段13a形成第一组装件13的第一容纳腔13c。

第二组装件14同样呈罐形构造，并包括第二封盖段14a和自其轴向延伸的第二外鞘段14b(本实施例中为完全环绕的第二外鞘段14b)，该第二外鞘段14b与第二封盖段14a形成第二组装件14的第二容纳腔14c。如图所示，第一外鞘段13b的轴向延伸小于第二外鞘段14b的轴向延伸。

此外，如图7所示，第二组装件14包括用于使阀球11居中的容纳部14d，该容纳部14d布置成在组装状态下毗邻第二组装件14的封盖段14a。容纳部14d布置在封盖段14a中与容纳腔14c轴向相反的一侧上。

如图7所示，弹簧12轴向布置在第一组装件13与第二组装件14之间。在此情形下，弹簧12的第一末端段布置在第一组装件13的第一容纳腔13c中，并且弹簧12的第二末端段布置在第二组装件14的第二容纳腔14c中。

如图6至图9所示，在组装状态下，第一组装件13在空腔7中抵靠在组装销15上。第一组装件13与空腔7的内壁16之间形成有第一恒定节流圈17。从图6至图9同样可以清楚地看出，第二组装件14(即第二外鞘段14b)与空腔7的内壁16呈正重叠，使得第二组装件14与内壁16之间形成第二可变节流圈18。在止回阀6的开启和闭合运动的范围内，通过第二组装件14的轴向运动性获得第二节流圈18的可变性。例如，如此呈现正重叠，即，第二组装件14或第二外鞘段的外周面与内壁16之间在止回阀6的开启位置(参见图8)的间隙明显长于在其闭合位置(参见图6)的间隙。这样，第一组装件13与第二组装件14之间形成有导流的阻尼腔19。该阻尼腔19阻尼止回阀6的开启和闭合运动。

如图8所示，在组装状态下，当止回阀6完全开启时，第二组装口M2的边棱20与第二组装件14之间的距离D4小于阀球11的直径D1。这就确保即使在止回阀6完全开启的情况下，阀球11也不会从阀锥4中脱落。

如图8和图9所示，第一组装件13限定第二组装件14的轴向移动性，具体方式是，当止回阀6完全开启时，第二组装件14的第二外鞘段14b抵接第一组装件13的第一外鞘段13b。

下面描述上文已述的用于将止回阀6组装在阀锥4的空腔7中的方法。这里，止回阀6的各个部件最初都在阀锥4之外，并且空腔7完全空置。所述用于组装的方法相继包括以下步骤：首先，将第一组装件13穿过第一组装口M1引入阀锥4的空腔7。然后，将预应力件12穿过第一组装口M1引入空腔7。特别地，将预应力件7的第一末端段布置在第一组装件13的容纳腔13c中。然后，将第二组装件14穿过第一组装口M1引入空腔7。特别地，将第二组装件14的容纳腔14c推到预应力件12的第二末端段上，使得预应力件12的末端段布置在第二组装件14的容纳腔14c中。

此时，组装销15尚未位于空腔7中，以便可以将阀球11穿过第二组装口M2引入空腔。特别地，将阀球11如此推过第二组装口，即，使其居于第二组装件14的容纳部14d中，从而业已在阀锥纵轴线L上居中。

在最后的步骤中，将组装销15引入第三组装口M3。为此，例如参见图6和图7，组装销15具有两个具有组装边棱15b的纺锤形末端段15a。组装销15就引入第三组装口M3，直到抵接第一组装件13。随后，使组装销15旋转，由此组装边棱15b接合板状封盖段13a的下边棱，并抬升第一组装件13。通过将组装销15旋入第三组装口M3，对止回阀6预加应力。

任选地，组装销15设计成使其直径略大于第三组装口M3的直径，以便在最后的分步骤中，将组装销15压入第三组装口M3，这样完成组装止回阀。

附图标记列表

1         负载保持阀/负载保持阀芯

2         阀座套筒

3         弹簧罩

4         阀锥

5         先导活塞

6         止回阀

7         空腔

8         第一流体接口(压力通道)

9         第二流体接口(控制通道)

10        阀座面(在阀锥中)

11        阀件/阀球

12        弹簧

13        第一组装件

13a       第一封盖段

13b       第一外鞘段

13c       第一容纳腔

14        第二组装件

14a       第二封盖段

14b       第二外鞘段

14c       第二容纳腔

14d       容纳部

15        组装销

15a       纺锤形末端段

15b       组装边棱

16        内壁

17        第一恒定节流圈

18        第二可变节流圈

19        阻尼腔

20        边棱

A、S       通道

D1、D2、D3  直径

D4        距离

L         阀锥纵轴线

M1        第一组装口

M2        第二组装口

M3        第三组装口

Claims (15)

1.一种阀锥(4)，其具有阀锥纵轴线(L)、轴向延伸的空腔(7)、第一流体接口(8)、第二流体接口(9)、所述空腔(7)中的阀座面(10)和止回阀(6)，所述止回阀(6)在所述空腔(7)中至少部分地布置在所述第一流体接口(8)与所述第二流体接口(9)之间，并包括阀件(11)、预应力件(12)、至少一个第一组装件(13)和组装销

(15)，其中，所述阀件(11)与所述阀座面(10)形成座封式阀座，且其中，所述第二流体接口(9)的直径(D2)至少等于所述阀件(11)的直径(D1)，使得所述阀件(11)能穿过所述第二流体接口(9)引入所述阀锥(4)的空腔(7)，以组装所述止回阀(6)。

2.根据权利要求1所述的阀锥(4)，

其特征在于，所述第一流体接口(8)进一步构造为第一组装口(M1)，使得所述至少一个第一组装件

(13)和所述预应力件(12)能引入所述空腔(7)，所述第二流体接口(9)进一步构造为第二组装口(M2)，使得所述阀件(11)能引入所述空腔(7)，并且所述阀锥(4)具有第三组装口(M3)，用于将所述组装销(15)引入所述空腔(7)。

3.根据权利要求2所述的阀锥(4)，

其特征在于，

所述第一组装口(M1)沿着所述阀锥纵轴线(L)定向，且所述第二组装口(M2)和所述第三组装口(M3)横向于所述阀锥纵轴线(L)定向。

4.根据权利要求1所述的阀锥(4)，

其特征在于，所述第一组装件(13)包括第一封盖段(13a)和自其轴向延伸的至少部分环绕的第一外

鞘段(13b)，所述第一外鞘段(13b)与所述第一封盖段(13a)形成所述第一组装件(13)的第一容纳腔(13c)，其中，所述止回阀(6)包括第二组装件(14)，所述第二组装件(14)包括第二封盖段(14a)和自其轴向延伸的至少部分环绕的第二外鞘段(14b)，所述第二外鞘段(14b)与所述第二封盖段(14a)形成所述第二组装件(14)的第二容纳腔(14c)。

5.根据权利要求4所述的阀锥(4)，

其特征在于，

所述阀件(11)布置成毗邻于所述第二组装件(14)的第二封盖段(14a)，并且所述第二组装件(14)的第二封盖段(14a)包括用于使所述阀件(11)居中的容纳部(14d)，其中，所述容纳部(14d)布置在所述第二封盖段(14a)中与所述第二组装件(14)的第二容纳腔(14c)轴向相反的一侧上。

6.根据权利要求4所述的阀锥(4)，

其特征在于，所述预应力件(12)轴向布置在所述第一组装件(13)与所述第二组装件

(14)之间，

其中，所述预应力件(12)的第一末端段布置在所述第一组装件(13)的第一容纳腔(13c)中，并且所述预应力件(12)的第二末端段布置在所述第二组装件(14)的第二容纳腔(14c)中。

7.根据权利要求4所述的阀锥(4)，其特征在于，

所述第一组装件(13)在所述空腔(7)中抵靠在所述组装销(15)上，并且所述第一组装件(13)与所述空腔(7)的内壁(16)之间形成有第一恒定节流圈(17)，并且所述第二组装件(14)与所述空腔(7)的内壁(16)呈正重叠，使得所述第二组装件(14)与所述内壁(16)之间形成第二可变节流圈(18)，其中，所述第一组装件(13)与所述第二组装件(14)之间形成有导流的阻尼腔(19)，其中，通过所述阻尼腔(19)阻尼所述止回阀(6)的开启和/或闭合运动。

8.根据权利要求1所述的阀锥(4)，

其特征在于，在组装状态下，当所述止回阀(6)完全开启时，所述第二组装口(M2)的

边棱(20)与

所述第二组装件(14)之间的距离(D4)小于所述阀件(11)的直径(D1)。

9.根据权利要求4所述的阀锥(4)，

其特征在于，

所述第一组装件(13)限定所述第二组装件(14)的轴向移动性，具体方式是，当所述止回阀(6)完全开启时，所述第二组装件(14)的第二外鞘段(14b)抵接所述第一组装件(13)的第一外鞘段(13b)。

10.根据权利要求1所述的阀锥(4)，

其特征在于，所述阀件(11)构造为阀球。

11.一种负载保持阀，其特征在于具有根据权利要求1至10中任一项所述的阀锥(4)。

12.一种用于将止回阀(6)组装在阀锥(4)的空腔(7)中的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

-将第一组装件(13)穿过所述阀锥(4)的第一组装口(M1)引入所述空腔(7)，第一组装口(M1)构造为第一流体接口(8)；

-将预应力件(12)穿过所述阀锥(4)的第一组装口(M1)引入所述空腔(7)；

-将第二组装件(14)穿过所述阀锥(4)的第一组装口(M1)引入所述空腔(7)；

-将阀件(11)穿过所述阀锥(4)的第二组装口(M2)引入所述空

腔(7)，第二组装口(M2)构造为第二流体接口(9)；以及

-将组装销(15)穿过所述阀锥(4)的第三组装口(M3)引入所述空腔(7)。

13.根据权利要求12所述的方法，

其特征在于，至少部分地通过旋入所述组装销(15)的纺锤形末端段(15a)完成引入

所述组装销(15)，由此使所述第一组装件(13)轴向抬升。

14.根据权利要求13所述的方法，

其特征在于，引入所述组装销(15)包括压入所述组装销(15)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，

所述第一组装口(M1)沿着所述阀锥纵轴线(L)定向，且所述第二组装口(M2)和所述第三组装口(M3)横向于所述阀锥纵轴线(L)定向，并且所述第一组装口(M1)限定第一流体接口(8)，且所述第二组装口(M2)限定第二流体接口(9)。

Images