CN113286961B - 用于控制或调节先导压力室中压缩流体的压力的压力调节阀及具有其的装置 - Google Patents

用于控制或调节先导压力室中压缩流体的压力的压力调节阀及具有其的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制或调节先导压力室(12)中压缩流体压力的压力调节阀(30)，包括具有至少一个入口(41)和至少一个出口(43)的阀壳体(50)，入口(41)可流体连接至先导压力室(12)；借助可通电的致动装置(53)沿纵向轴线(L)可移动地支承在阀壳体(50)中的柱塞(52)；沿纵向轴线(L)可移动地支承在阀壳体(50)中的第一密封元件(54)，其借助第一弹簧(56)预加载到封闭位置，在封闭位置处，第一密封元件(54)抵靠第一阀座(58)，其中，第一密封元件(54)具有压缩流体可流过的贯通通道(60)；紧固至柱塞(52)的第二密封元件(64)，其可通过致动装置(53)的通电借助柱塞(52)沿纵向轴线(L)在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，第二密封元件(64)抵靠第一密封元件(54)并封闭贯通通道(60)，在第二位置处，第二密封元件(64)抵靠第二阀座(66)，第二阀座(66)布置成相对于纵向轴线(L)轴向偏离第一阀座(58)；以及将第二密封元件(64)预加载到第一位置的第二弹簧(68)。

Description

用于控制或调节先导压力室中压缩流体的压力的压力调节阀 及具有其的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制或调节先导压力室中压缩流体的压力的压力调节阀。本发明还涉及一种具有这种压力调节阀的装置，藉由该压力调节阀可调节先导压力室中压缩流体的压力。
背景技术
液压液体或压缩空气通常用作压缩流体。液压或气动操作装置中的先导压力室用于控制或调节先导阀，该先导阀通常也实施为液压或气动滑阀。当先导阀设计为比例阀或比例滑阀时，流过比例阀或比例滑阀的体积流量可根据先导压力室中的压力在一定范围内连续调整。
这种液压或气动操作装置的一个例子是机动车辆中的减振器，其中减振特性依赖于使用的流过比例阀的压缩流体的体积流量。根据体积流量，可以设定更强调舒适性、更软的减震或更适合运动的、更硬的减震。在减振器的情况下，使用可通电的致动装置，藉由该致动装置，多个减震特性可以由驾驶员指定或者可以由车载计算机根据机动车辆的行驶状态或机动车辆当前行驶所沿路面的状态自动设定。然而，必须确保的是，在电能发生故障并因此致动装置发生故障的情况下，有可供使用的故障安全装置，也称为“失效保护”。由此确保的是，即使在电能发生故障的情况下，车辆也可以以一定的减震特性继续运行。在此，通常旨在实现既不太硬也不太软的中等减震特性。
这些要求导致装置的结构相对复杂，尤其是减振器，例如从US 2016/0091044 A1和WO 2016/066314 A1可以看出。因为必须使用多个滑阀，结构尤其变得复杂。在US 2016/0369862 A1、JP 2009-115319A、US 5,147,018 A、WO 2011/023351 A1和US 2005/0016086A1中公开了另外的减振器。尤其地，在EP 2 678 581 B1中公开的减振器即使在“故障安全”下也提供中等减震特性。
发明内容
本发明一个实施方式的目的是提供一种用于调节先导压力室中压缩流体压力的压力调节阀，其结构简单，即使在没有电能可用于致动装置的通电时也能将先导压力室中的压力调节到可确定的水平。此外，本发明的一个实施方式基于提供一种装置的目的，利用该装置可调节先导压力室中压缩流体的压力，并且可使用这种压力调节阀来操作该装置。
该目的通过权利要求1和17中规定的特征实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明的一个实施方式涉及一种用于调节先导压力室中压缩流体压力的压力调节阀，其包括：
-具有至少一个入口和至少一个出口的阀壳体，至少一个入口可以与先导压力室流体连接；
-借助可通电的致动装置沿纵向轴线可移动地支承在阀壳体中的柱塞；
-沿纵向轴线可移动地支承在阀壳体中并借助第一弹簧预加载到封闭位置的第一密封元件，在封闭位置处，第一密封元件抵靠第一阀座，其中，第一密封元件具有压缩流体可流过的贯通通道；
-紧固至柱塞的第二密封元件，第二密封元件可通过致动装置的通电借助柱塞沿纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，第二密封元件抵靠第一密封元件并封闭贯通通道，在第二位置处，第二密封元件抵靠第二阀座，其中，第二阀座布置成相对于纵向轴线与第一阀座轴向错开；以及
-将第二密封元件预加载到第一位置的第二弹簧。
所提出的压力调节阀的基本特性是它具有至少两个阀座，当所讨论的阀座打开时，压缩流体可流过这些阀座。在这里，压力调节阀如此设计，使得当阀座中至少一个打开时，压缩流体可流过压力调节阀。在这方面，第一阀座和第二阀座针对打开行为彼此并联连接。
虽然第二阀座可由于致动装置的通电和由此产生的第二密封元件的运动而直接或间接地打开和关闭，但是第一阀座由于作用于压力调节阀中的压力而打开。换句话说，第二阀座通过通电主动打开，而第一阀座由于主导的压力条件而被动打开。第二弹簧确保的是，在致动装置发生故障的情况下，贯通通道关闭。
这产生的结果是，即使没有可用于致动装置通电的电能，也能够流过压力调节阀。因此，即使在电源发生故障的情况下也可以控制或调节先导压力室中的压力，从而仅通过单个压力调节阀就可以提供故障保险，也称为“失效保护”。在发生故障的情况下减震特性由第一弹簧的弹簧常数和弹簧预加载的选择来决定。
当第二密封元件处于第二位置并且第二密封元件抵靠第二阀座时，也可以关闭压力调节阀。然而，不能流过压力调节阀并且因此不能控制或调节先导压力室中的压力，所以第二密封元件在压力调节阀操作时通常不会移动到第二位置。
第一阀座和第二阀座相对于纵向轴线彼此轴向错开地布置，以便可以确保第二密封元件沿纵向轴线的可移动性。设置用于节流的第二密封元件能够非常精确地设定开启点和期望的减震特性。在EP 2 678 581 B1公开的压力调节阀中，节流以及阀座的打开和关闭由柱塞来执行。此处所示的压力调节阀不具有第二密封元件。因此，不能像本压力调节阀那样精确地设定期望的减震特性。此外，藉由本压力调节阀，通过使用具有不同尺寸的第二密封元件可以简单的方式改变减震特性。在EP 2 678 581 B1公开的压力调节阀的情况下，为此必须改变整个柱塞，这明显更加复杂。
根据另一实施方式，贯通通道由第一密封元件和柱塞之间的环形间隙形成。在该实施方式中，可以以结构简单的方式实现贯通通道。
根据一个改进的实施方式，第二阀座由与阀壳体连接的管形成。尤其地，当要对压力调节阀进行需要第二阀座不同定位的结构改变时，只需改变管的直径和/或长度。阀壳体本身可保持不变。
根据一个改进的实施方式，管沿纵向轴线可移动地与阀壳体连接。这里提出，将管借助摩擦连接，例如借助相对于阀壳体的一定过量与阀壳体连接，以便在压力调节阀操作时清楚地保持第二阀座的位置。不过，可以在组装压力调节阀时使用合适的工具来克服摩擦连接，从而可以调整第二阀座的位置。第二阀座的位置转而影响压力调节阀的开启点。由此可以使磁力标准化，该磁力会由于公差差异而不同。由于制造公差而偏离目标值的开启点可以以相对简单的方式进行校正。
在一个改进的实施方式中，环形间隙的横截面积大于从第二密封元件或柱塞开始的节流间隙的横截面积。先导压力室中压力的前述控制或调节主要通过对压力调节阀中压缩流体的流动进行节流来进行。节流量由流体可流过的最小横截面决定。在流过压力调节阀时，压缩流体基本上经过两个横截面，即一方面是环形间隙，另一方面是由第二密封元件或柱塞形成的节流间隙。虽然环形间隙在结构上是预先确定的并且其横截面积不能改变，但是节流间隙的横截面积可以由于致动装置或多或少的通电来改变。由于节流间隙在柱塞各位置处的横截面积小于环形间隙或贯通通道的横截面积的事实，确保的是，先导压力室中的压力可以借助致动装置的通电来改变。
根据一个改进的实施方式，环形间隙的横截面积大于：
-构成在第二密封元件和第二阀座之间的第一节流间隙，或
-构成在第二密封元件和阀壳体之间的第二节流间隙，或
-构成在第二密封元件和第一密封元件之间的第三节流间隙
的横截面积。
如果第二密封元件位于第一位置和第二位置之间，则压缩流体在流动方向上看由第二密封元件首先径向向外转向，然后平行于纵向轴线并随后再次径向向内转向。如果压缩流体径向向外流动，则它流过平行于纵向轴线伸展的第一节流间隙。当平行于纵向轴线流动时，压缩流体流过第二节流间隙，而当径向向内流动时，压缩流体流过第三节流间隙。第一节流间隙构成在第二密封元件和第二阀座之间。第二节流间隙构成在第二密封元件和阀壳体或插入到阀壳体中的构件之间，而第三节流间隙构成在第二密封元件和第一密封元件之间。
根据第二密封元件的位置，第一节流间隙和第三节流间隙的横截面发生变化。具有最小横截面积的节流间隙应称为有效节流间隙，因为其决定了对压缩流体流进行节流的程度。压力调节阀如此设计，使得不依赖于柱塞的位置，环形间隙的横截面积大于有效节流间隙的横截面积。结果，确保的是，可以借助致动装置的通电来改变先导压力室中的压力。
根据一个改进的实施方式，环形间隙的横截面积大于：
-构成在柱塞和第二阀座之间的第一节流间隙，或
-构成在第二密封元件和阀壳体之间的第二节流间隙，或
-构成在第二密封元件和第一密封元件之间的第三节流间隙
的横截面积。
在该实施方式中，第一节流间隙构成在柱塞和第二阀座之间，而不构成在第二密封元件和第二阀座之间。在本实施方式中，第一节流间隙的横截面积的尺寸由柱塞决定，而第二和第三节流间隙的横截面积的尺寸由第二密封元件决定。在这方面，两个不同的元件用于节流。在本实施方式中，设计余地更大，因为第一节流间隙可独立于第二密封元件和柱塞的长度设定。
在一个改进的实施方式中，第二阀座由第一阀座包围。由此产生压力调节阀非常紧凑的结构形式。
在一个改进的实施方式中，压力调节阀构成为比例阀。在本实施方式中，通过压力调节阀的体积流量可以以下列方式进行调节：如上所述，第二密封元件可以借助致动装置在第一位置和第二位置之间往复移动。比例阀如此设计，使得节流间隙线性变化，从而体积流量也线性变化。因此，先导压力室中的压力可以与致动装置的通电成比例地控制。
在另一实施方式中，第二密封元件实施为弹簧板。在本实施方式中，第二密封元件一方面以小的壁厚就足够稳定，另一方面相对容易制造。
根据一个改进的实施方式，第二密封元件借助间隙配合与柱塞连接。由此，可以以简单的方式补偿公差。
一个改进的实施方式的特征在于，弹簧板压配在柱塞上。由此，可以以简单的方式实现弹簧板在柱塞处的充分紧固。
根据另一实施方式，弹簧板借助驱动元件紧固至柱塞。驱动元件可以允许弹簧板沿纵向轴线较大的可移动性，由此可以补偿误差容限。
根据一个改进的实施方式，驱动元件如此紧固至柱塞，使得第一节流间隙构成在驱动元件和第二阀座之间。驱动元件可以根据期望的打开特性以简单的方式更换为另一驱动元件，通过该另一驱动元件使第一节流间隙变大或变小。因此可以灵活地且针对各种减震特性以很少的结构费用来设计给定的压力调节阀。
根据另一实施方式，致动装置包括压缩流体可流过的磁体。使用磁体来移动柱塞的致动装置很普遍，从而可以在制造本压力调节阀时使用这种致动装置。然而，当压缩流体可流过磁体时，产生的优点是，压缩流体用作冷却剂，因为它可以将磁体操作中产生热量的至少一部分从磁体消散。由此减少了磁体的热负荷并提高了其耐用性。
本发明的一个设计方案涉及一种用于控制或调节先导压力室中压力的装置，其包括：
-用于压缩流体的初级回路；
-布置在初级回路中用于沿输送方向输送初级回路中的压缩流体的工作机器；
-液压或气动滑阀；
-用于压缩流体的次级回路，次级回路从初级回路的分支开始，分支相对于输送方向布置在工作机器的下游，并且次级回路在汇入口再次汇入初级回路；
-布置在次级回路中的先导压力室；以及
-布置在先导压力室和次级回路中的汇入口之间、根据前述实施方式中任一项所述的压力调节阀，其中，
-滑阀如此布置和设计，使得滑阀可以依赖于先导压力室中的压力阻塞或释放初级回路中压缩流体在分支和汇入口之间的流动。
利用所提出的装置实现的优点和技术效果对应于已经利用根据先前讨论的实施方式之一的压力调节阀所说明的优点和技术效果。综上所述，需要指出的是，使用仅一个压力调节阀和仅一个滑阀，就可以实现对先导压力室中压力的主动和被动调节，并且可以将装置的结构费用保持很少。
根据另一设计方案，滑阀设计为比例滑阀。滑阀在关闭位置处根据先导压力室中的压力阻塞分支和汇入口之间的初级回路。在这种情况下，压缩流体只能通过次级回路从分支流到汇入口。一旦先导压力室中的压力超过或低于，根据装置的构成，滑阀就移动到打开位置，以便流体也可以在初级回路中在分支和汇入口之间流动。然而，简单的滑阀只能在打开位置或关闭位置之间移动，所以初级回路中压缩流体在分支和汇入口之间的流动要么完全释放，要么完全阻塞。但是，当滑阀设计为比例滑阀时，初级回路中压缩流体在分支和汇入口之间的体积流量可以依赖于先导压力室中的压力来设定。由于先导压力室中的压力可通过致动装置的通电来调节，因而压缩流体在初级回路中在分支和汇入口之间的体积流量也可以通过致动装置的通电来调节，同时在致动装置发生故障时可以实现故障保险。
另一设计方案的特征在于，压力调节阀的致动装置包括压缩流体可流过的磁体，并且磁体与先导压力室或与外部压缩流体回路流体连接。如上所述，使用磁体来移动柱塞的致动装置很普遍，从而可以使用这种致动装置。然而，当压缩流体流过磁体时，产生的优点是，压缩流体用作冷却剂，因为它可以将磁体操作中产生的热量的至少一部分从磁体消散。由此减少了磁体的热负荷并提高了其耐用性。
当磁体与先导压力室流体连接时，那里存在的压力可以用作用于压缩流体的输送压力，从而无须使用其他输送元件。装置的结构不会明显复杂。对于磁体与外部压缩流体回路流体连接的情况，通过磁体的体积流量可以不依赖于次级回路中的体积流量和压力情况而改变。
另一设计方案的特征在于，工作机器构成为泵、压缩机或减振器。减振器可以设计为两管式或三管式减振器。由于先导压力室中的调节，这种工作机器可以借助所提出的装置以简单的方式特别好地控制或调节。对于工作机器设计为减振器的情况，可以借助驱动装置的通电来调节减震特性使其产生更硬或更软的减震。如果致动装置发生故障，也可以确保减震，该减震依赖于第一弹簧的弹簧预加载和弹簧常数。
附图说明
下面参照附图更详细地说明本发明的示例性实施方式。在附图中：
图1是所提出的用于控制或调节先导压力室中压缩流体压力的装置的一个实施例的回路图；
图2是所提出的压力调节阀的第一实施例的局部剖视图；
图3A是图2中标记的截面X的基本且未按比例放大的视图，其中压力调节阀处于第一操作状态；
图3B是图2中标记的截面X的基本且未按比例放大的视图，其中压力调节阀处于第二操作状态；
图3C是图2中标记的截面X的基本且未按比例放大的视图，其中压力调节阀处于第三操作状态；
图4是所提出的压力调节阀第二实施例与图2中标记的截面X类似的基本且未按比例放大的视图，其中压力调节阀处于第一操作状态；以及
图5是所提出的压力调节阀第三实施例与图2中标记的截面X类似的基本且未按比例放大的视图，其中压力调节阀处于第一操作状态。
具体实施方式
图1示出了用于控制或调节先导压力室12中压缩流体压力的装置10的回路图。液压液体或压缩空气可以用作压缩流体，以下描述涉及设计为液压液体的压缩流体。装置10包括初级回路14，在该初级回路14中，压缩流体可以借助工作机器16输送。工作机器16应理解为这样一种构件，藉由该构件可以尤其将机械功如此传递到压缩流体，使得其在初级回路14中沿箭头P1表示的输送方向输送。
关于由箭头P1表示的输送方向，在工作机器16的下游布置有分支18，次级回路20从该分支18开始，压缩流体同样可流过该次级回路20。稍后将更详细地讨论次级回路20的确切设计。
在分支18的下游，在初级回路14中设置有汇入口22，次级回路20在该汇入口22处再次通向初级回路14。在所示的示例中，汇入口22是借助低压室23实现的。
从低压室23开始，初级回路14再次回流至工作机器16。
从图1可以看出，分支18的下游布置有滑阀24，该滑阀24在所示的实施例中实施为比例滑阀26，该比例滑阀26与弹簧25相互作用。次级回路20不会被滑阀24阻塞。滑阀24可在两个位置之间调节，其中，在图1所示的第一位置处，滑阀24在分支18和汇入口22之间阻塞初级回路14。另一方面，在第二位置处，在初级回路14中在分支18和汇入口22之间存在流体连接。滑阀24实施为2/2阀。
弹簧25与滑阀24如此相互作用，使得滑阀24预加载到第一位置。在工作机器12和分支18之间引出第一控制管线27，该第一控制管线27与滑阀24连接。此外，从先导压力室引出第二控制管线29，与第一控制管线27一样，该第二控制管线29也与滑阀24连接。与经由第二控制管线29输送到滑阀24的压缩流体相比，经由第一控制管线27输送到滑阀24的压缩流体以相反方向作用于滑阀24上。经由第二控制管线29输送到滑阀24的压缩流体在与弹簧25相同的方向上起作用。
从分支18开始，在次级回路20中在滑阀24的下游设置有主节流孔板28。然后，次级回路20通向已经提到的先导压力室12。从先导压力室12开始，在先导压力室12的下游布置有压力调节阀30，其作用可以理解为电磁控3/2阀和与其并联连接的纯液压控制3/2阀。稍后将更详细地讨论压力调节阀30的确切结构设计。
在压力调节阀30的下游，第一管线32直接伸展到低压室23，而第二管线34分成第一子管线36和第二子管线38，其中，在第一子管线36中布置有止回阀40，并且在第二子管线38中布置有次级孔板42。止回阀40和次级孔板42彼此并联连接。在止回阀40和次级孔板42的下游，第一子管线36和第二子管线38再次汇合。从那里，第二管线34与第一管线32一样通向低压室23。如上所述，次级回路20在低压室23中再次通向初级回路14。
如已经提到的那样，所提出的压力调节阀30可以按其功能理解为电磁控3/2阀和与其并联连接的压力控制3/2阀，在所示的示例中，该压力调节阀30包括一个入口41和两个出口43。从以下的阐述中可以明显看出，压力调节阀30可以作为3/3阀来操作。然而，也能够如此设计压力调节阀30，使得其在功能上可理解为电磁控2/2阀和与其并联连接的压力控制2/2阀。在这种情况下，压力调节阀30具有一个入口41和仅一个出口43。代替第一管线32和第二管线34，则仅存在一条公共管线(未示出)。
电磁控阀具有磁体44，在所示的示例中压缩流体可流过该磁体44，在这种情况下是液压液体。然而，也完全能够如此实施磁体44，使得其是不可流过的。在图1所示的实施例中，磁体44连接到外部压缩流体回路46，该外部压缩流体回路46具有用于输送外部压缩流体回路46中的压缩流体的送料泵48。未示出其中磁体44流体连接至初级回路14和/或次级回路20的实施例。例如，磁体44可与先导压力室12和低压室23流体连接。
在图2中以局部剖视图示出了所提出的压力调节阀301的第一实施例。图2中标记的截面X在图3A中放大示出。因此，以下描述不仅涉及图2，还涉及图3A。为了更好地理解，在图中还示出了先导压力室12和低压室23。
压力调节阀301包括阀壳体50，柱塞52借助可通电的致动装置沿纵向轴线L可移动地支承在该阀壳体50中。在下文中，阀壳体50应理解为以任何方式形成压力阀的壁和腔室的所有构件。这里，阀壳体50可以具有多个这样的构件。
压力调节阀301还包括第一密封元件54，其也沿纵向轴线L可移动地支承在阀壳体50中。第一密封元件54借助第一弹簧56预加载抵靠第一阀座58(见图3A)，该第一阀座58也由阀壳体50形成。第一密封元件54还形成压缩流体可流过的贯通通道60，该贯通通道60在所示的实施例中实施为环形间隙62，该环形间隙62布置在第一密封元件54和柱塞52之间。
所提出的压力调节阀301还包括第二密封元件64，其紧固至柱塞52，并可借助柱塞52沿纵向轴线L在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置处，第二密封元件64抵靠第一密封元件54并封闭贯通通道60，在该第二位置处，第二密封元件64抵靠第二阀座66。第二阀座66由管67形成，该管67与阀壳体50连接，形成摩擦连接。因此，当足够大的力施加至管67时，管67可以沿纵向轴线L移动。当管67移动时，则第二阀座66的位置也发生变化，从而可以以简单的方式改变压力调节阀301的开启点。
从图3A可以看出，管具有内径DRI和外径DRA。此外，柱塞52在指向管67的端部处具有外径DSA。在压力调节阀301的第一实施例中，柱塞52的外径DSA小于管67的内径DRI。
压力调节阀301还包括第二弹簧68(见图2)，其与柱塞52如此相互作用，使得第二密封元件64预加载到第一位置并因此压靠第一密封元件54。在这方面，第一密封元件54形成用于第二密封元件64的第三阀座70(见图3A)。
第二密封元件64实施为弹簧板72，其借助间隙配合紧固至柱塞52。间隙配合如此实施，使得弹簧板72不仅可沿纵向轴线L而且可垂直于该纵向轴线L移动到最小程度。紧固可以通过在端部压装柱塞52进行。弹簧板72具有0.1mm至0.5mm的厚度。
在图2和图3A中，压力调节阀301处于第一操作状态，而在图3B和图3C中(其类似地示出图2中标记的截面X)压力调节阀301分别处于第二和第三操作状态。
在图3A中，装置10处于非受压状态，其中第一密封元件54借助第一弹簧56压靠第一阀座58，第二密封元件64借助第二弹簧68压靠第一密封元件54。因此，压缩流体不会流过压力调节阀301，所以第二阀座66也间接地封闭。
在图3B中，压力调节阀301处于第二操作状态，其对应于压力调节阀301的预期操作。由于致动装置53通电，柱塞52关于图2至图3C向左移位，结果，第二密封元件64移动离开第一密封元件54并因此不再封闭贯通通道60。由工作机器16输送通过次级回路20的压缩流体因此可以如图3B中的箭头P2所示流过压力调节阀301并因此到达低压室23。当进入压力调节阀301且流过第一阀座66时，从平行于纵向轴线L定向的流动开始，压缩流体首先由第二密封元件64径向向外偏转，其中，该压缩流体必须流过第一节流间隙741。然后，压缩流体如此偏转，使得其基本上平行于纵向轴线L流动，其中，该压缩流体必须流过第二节流间隙742。此后，压缩流体径向向内偏转，使得该压缩流体在以基本上平行于纵向轴线L定向的流动进入贯通通道60之前流过第三节流间隙743。在压缩流体流过贯通通道60之后，该压缩流体到达低压室23。
第一节流间隙741、第二节流间隙742和第三节流间隙743从第二密封元件64伸出。在这里，第一节流间隙741具有基本上平行于纵向轴线L伸展的第一横截面积A1并构成在第二阀座66和第二密封元件64之间。第二节流间隙742具有基本上垂直于纵向轴线L伸展的第二横截面积A2，该第二横截面积A2构成在第二密封元件64和阀壳体50之间。第三节流间隙743具有基本上平行于纵向轴线L伸展的第三横截面积A3，该第三横截面积A3构成在第二密封元件64和第一密封元件54之间。
比较图3A和图3B可知，在开始通电之前，第三横截面积A3等于零，因此贯通通道60封闭。开始通电时，则柱塞52与第二密封元件64一起移动远离第一密封元件54并朝向第二阀座66。这导致第三横截面积A3增大，而第一横截面积A1减小。不依赖于此，第二横截面积A2保持恒定。不依赖于第一横截面积A1、第二横截面积A2和第三横截面积A3的尺寸，贯通通道60的横截面积A4如此选择，使得其始终大于第一、第二和第三横截面积A1、A2、A3中的至少一个。
出于可调节性的原因，已经证明使用第一节流间隙741进行节流是有利的。因此，致动装置53的通电必须如此进行，使得第二密封元件64尽可能快地移动超过置于第一阀座58处的第一密封元件54和第二阀座66之间距离的中间。这可以通过初始峰值电流来实现。一旦第二密封元件64关于图2至图3B中的视图位于第一密封元件54和第二阀座66之间中心的左侧，第一节流间隙741的第一横截面积A1就是第一、第二和第三横截面积A1、A2、A3中最小的，使得压缩流体的节流由第一节流间隙741决定。
当流过时，压缩流体被节流，其中，节流由具有最小横截面积A的节流间隙74确定。根据流过压力调节阀301时压缩流体被节流的程度，先导压力室12中的压力也发生变化。节流得越多，先导压力室12中的压力增加得就越多。节流可以连续地进行并依赖于致动装置53的通电强度。作为节流的结果，体积流量也受压力调节阀301的影响并可连续地调节，因而压力调节阀301构成为比例阀75。
参照图1，现在将说明先导压力室12中的压力对滑阀24的作用。对于先导压力室12中的压力大于或等于初级回路14中滑阀24上游的压力的情况，滑阀24保持在图1所示的位置处，所以在分支18和汇入口22之间的初级回路14被阻塞。分支18和汇入口22之间的流体连接仅通过次级回路20提供。然而，为了便于滑阀24的打开，在次级回路20中滑阀24的下游设置有主孔板28，该主孔板28使得次级回路20中滑阀24下游的压力至少略微下降。如果先导压力室12中的压力也由于致动装置53的上述通电及由此引起的压缩流体的节流而下降，则滑阀24可以打开并释放分支18和汇入口18之间的初级回路14。如上所述，滑阀24构成为比例滑阀26，这意味着滑阀24依赖于先导压力室12中的压力或多或少地释放分支18和汇入口22之间的初级回路14。因此，分支18和汇入口22之间的体积流量可以通过致动装置53的通电与先导压力室12中的压力成比例地设定。
在图3C中示出了压力调节阀301的第三操作状态，其中没有电能可用于致动装置53的通电。在这种情况下，第二弹簧68(见图2)将第二密封元件64再次放回到第一位置，在该第一位置处，第二密封元件64位于第一密封元件54上并且封闭贯通通道60。该中间位置类似于图3A所示的第一操作状态。然而，与第一操作状态相反，由于工作机器16在第三操作状态下是工作的，因而压缩流体对第一密封元件54和第二密封元件64并对柱塞52的端面施加压力。结果，柱塞52与第一密封元件54和第二密封元件64一起关于图2至3C的视图向右移动，第一弹簧56被压缩。第一密封元件54因此移动离开第一阀座58，从而在那里打开间隙76，压缩流体可以流过该间隙76并因此到达低压室23(箭头P3)。取决于该间隙76的横截面积A，当压缩流体流过压力调节阀301时被或多或少地节流。间隙76横截面积A的尺寸可以由第一弹簧56的弹簧预加载和弹簧常数来设定。因此，即使致动装置53发生故障，也能确保滑阀24打开由此释放分支18和汇入口22之间的初级回路14。如上所述，滑阀24打开的程度依赖于节流的强度。因此，在致动装置53的电能供应发生故障的情况下，可由第一弹簧56的弹簧预加载和弹簧常数来选择滑阀24打开的时间和程度。
基于图3A中选择的视图，图4示出根据本发明的压力调节阀302的第二实施例，也处于非受压状态。根据第二实施例的压力调节阀302的基本结构在很大程度上对应于根据第一实施例的压力调节阀301的结构，因此下面仅讨论不同之处。
在压力调节阀302的第二实施例中，弹簧板72与柱塞52嵌紧，然而设置有一定的轴向可移动性。与压力调节阀301的第一实施例相比，柱塞52指向管67的端部布置成与弹簧板72隔开得更远。此外，柱塞52的外径DSA大于管67的内径DRI，但小于管67的外径DRA。由此得出，与压力调节阀301的第一实施例不同，第一节流间隙741构成为不是从第二密封元件64开始，而是从柱塞52指向管67的端部开始。
如上所述，出于可调节性的原因，已经证明使用第一节流间隙741进行节流是有利的。由此可以清楚地看出，在压力调节阀302的第二实施例中，节流使用柱塞52进行，而不是像压力调节阀301的第一实施例中那样使用第二密封元件64进行。
在图5中再次基于图3A中选择的视图示出压力调节阀303的第三实施例，处于非受压状态。在压力调节阀303的第三实施例中，弹簧板72使用驱动元件71轴向固定在柱塞52上。在压力调节阀303的第三实施例中，也设置有弹簧板72一定的轴向可移动性。
驱动元件71轴向突出超过柱塞52指向管67的端部。在指向管67的端部处，驱动元件71具有外径DMA，其大于管67的内径DRI，但小于管67的外径DRA。第一节流间隙741构成在第二阀座66和驱动元件71之间。从以上说明可以看出，根据本发明的压力调节阀30作为3/3阀来操作。
如上所述，次级回路的第二管线34分成第一子管线36和第二子管线38(见图1)。布置在那里的、连接的次级孔板42和止回阀40通过吸收压力峰值来确保整个装置10的减震。
最后，应该指出的是，工作机器16可以设计为机动车辆的泵78、压缩机80或减振器82。尤其地，对于工作机器16构成为减振器82的情况，会需要设置液压同步，使得不依赖于减振器82的加载方向，流体始终沿图1所示的方向输送通过初级回路14和次级回路20。在这里，根据本发明的装置10可以用于两管式或三管式减振器82。
附图标记说明：
10 装置
12 先导压力室
14 初级回路
16 工作机器
18 分支
20 次级回路
22 汇入口
23 低压室
24 滑阀
25 弹簧
26 比例滑阀
27 第一控制管线
28 主孔板
29 第二控制管线
30 压力调节阀
301-303 压力调节阀
32 第一管线
34 第二管线
36 第一子管线
38 第二子管线
40 止回阀
41 入口
42 次级孔板
43 出口
44 磁体
46 外部压缩流体回路
48 送料泵
50 阀壳体
52 柱塞
53 致动装置
54 第一密封元件
56 第一弹簧
58 第一阀座
60 贯通通道
62 环形间隙
64 第二密封元件
66 第二阀座
67 管
68 第二弹簧
70 第三阀座
71 驱动元件
72 弹簧板
74 节流间隙
741-743 第一至第三节流间隙
75 比例阀
76 间隙
78 泵
80 压缩机
82 减震器
A 横截面积
A1-A4 第一至第四横截面积
DRA 管的外径
DRI 管的内径
DSA 柱塞的内径
DMA 驱动元件的外径
L 纵向轴线
P1-P3 箭头

Claims (18)

1.一种用于控制或调节先导压力室(12)中压缩流体的压力的压力调节阀(30)，其包括：
-具有至少一个入口(41)和至少一个出口(43)的阀壳体(50)，所述至少一个入口(41)可以与所述先导压力室(12)流体连接；
-柱塞(52)，所述柱塞(52)借助可通电的致动装置(53)沿纵向轴线(L)可移动地支承在所述阀壳体(50)中；
-第一密封元件(54)，所述第一密封元件(54)沿所述纵向轴线(L)可移动地支承在所述阀壳体(50)中并借助第一弹簧(56)预加载到封闭位置，在所述封闭位置处，第一密封元件(54)抵靠第一阀座(58)，其中，所述第一密封元件(54)具有所述压缩流体可流过的贯通通道(60)；
-第二密封元件(64)，所述第二密封元件(64)紧固至所述柱塞(52)并且可通过所述致动装置(53)的通电借助所述柱塞(52)沿所述纵向轴线(L)在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述第二密封元件(64)抵靠所述第一密封元件(54)并且封闭所述贯通通道(60)，在所述第二位置处，所述第二密封元件(64)抵靠第二阀座(66)，其中，所述第二阀座(66)布置成相对于所述纵向轴线(L)与所述第一阀座(58)轴向错开；以及
-第二弹簧(68)，所述第二弹簧(68)将所述第二密封元件(64)预加载到所述第一位置；
其特征在于，所述第二阀座(66)由连接至所述阀壳体(50)的管(67)形成；并且所述管(67)沿所述纵向轴线(L)可移动地连接至所述阀壳体(50)。
2.根据权利要求1所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述贯通通道(60)由所述第一密封元件(54)和所述柱塞(52)之间的环形间隙(62)形成。
3.根据权利要求2所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述贯通通道(60)或所述环形间隙(62)的横截面积(A4)大于从所述第二密封元件(64)开始的节流间隙(74)的横截面积。
4.根据权利要求3所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述环形间隙(62)的横截面积(A4)大于：
-构成在所述第二密封元件(64)和所述第二阀座(66)之间的第一节流间隙(741)，或
-构成在所述第二密封元件(64)和所述阀壳体(50)之间的第二节流间隙(742)，或
-构成在所述第二密封元件(64)和所述第一密封元件(54)之间的第三节流间隙(743)的横截面积(A1，A2，A3)。
5.根据权利要求2所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述贯通通道(60)或所述环形间隙(62)的横截面积(A4)大于从所述第二密封元件(64)或从所述柱塞(52)开始的节流间隙(74)的横截面积。
6.根据权利要求5所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述环形间隙(62)的横截面积(A4)大于：
-构成在所述柱塞(52)和所述第二阀座(66)之间的第一节流间隙(741)，或
-构成在所述第二密封元件(64)和所述阀壳体(50)之间的第二节流间隙(742)，或
-构成在所述第二密封元件(64)和所述第一密封元件(54)之间的第三节流间隙(743)的横截面积(A1，A2，A3)。
7.根据权利要求1所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述第二阀座(66)由所述第一阀座(58)包围。
8.根据权利要求1所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述压力调节阀(30)构成为比例阀(75)。
9.根据权利要求6所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述第二密封元件(64)实施为弹簧板(72)。
10.根据权利要求9所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述第二密封元件(64)借助间隙配合连接至所述柱塞(52)。
11.根据权利要求9或10所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述弹簧板(72)压配在所述柱塞(52)上。
12.根据权利要求9或10所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述弹簧板(72)借助驱动元件(71)紧固至所述柱塞(52)。
13.根据权利要求12所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述驱动元件(71)如此紧固至所述柱塞(52)，使得所述第一节流间隙(741)构成在所述驱动元件(71)和所述第二阀座(66)之间。
14.根据权利要求1所述的压力调节阀(30)，其特征在于，所述致动装置(53)包括压缩流体可流过的磁体(44)。
15.一种用于控制和调节先导压力室(12)中压力的装置，其包括：
-用于压缩流体的初级回路(14)；
-布置在所述初级回路(14)中用于沿输送方向输送所述初级回路(14)中的所述压缩流体的工作机器(16)；
-液压或气动滑阀(24)；
-用于所述压缩流体的次级回路(20)，所述次级回路(20)从所述初级回路(14)的分支(18)开始，所述分支(18)相对于所述输送方向布置在所述工作机器(16)的下游，并且所述次级回路(20)在汇入口(22)处再次汇入所述初级回路(14)；
-布置在所述次级回路(20)中的先导压力室(12)；以及
-布置在所述先导压力室(12)和所述次级回路(20)的所述汇入口(22)之间、根据前述权利要求中任一项所述的压力调节阀(30)，其中，
-所述滑阀(24)如此布置和设计，使得所述滑阀(24)可以依赖于所述先导压力室(12)中的压力阻塞或释放所述初级回路(14)中所述压缩流体在所述分支(18)和所述汇入口(22)之间的流动。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述滑阀(24)设计为比例滑阀(26)。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述压力调节阀(30)的所述致动装置(53)包括所述压缩流体可流过的磁体(44)，并且所述磁体(44)流体连接至所述先导压力室(12)或流体连接至外部压缩流体回路(46)。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述工作机器(16)构成为泵(78)、压缩机(80)或减振器(82)。
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