CN1181740A - 液压升降机用的阀 - Google Patents

Abstract

一种液压升降机用的转换阀,包括一个块状部件、一个滑阀、一个传动器和一个端盖。该传动器可以是电磁线圈式传动器或电动马达式传动器。该端盖包括一个孔,使得可以在传动器和滑阀之间进行啮合。在一个特定的实施例中,传动器是一个通过曲柄和臂与滑阀啮合的电动马达。这种配置将马达的转动运动转变成为滑阀的具有正弦曲线分布图形的线性运动。

Description

液压升降机用的阀

技术领域

本发明涉及液压升降机，更具体地涉及用于控制液压升降机的上升和下降的转换阀。

发明背景

液压升降机通常用于在低程升高用途中代替牵引式升降机。液压升降机的优点是费用低。但是，与牵引升降机相比，该优点可能由于升降缺乏精确控制而被抵销。

在一种典型的液压升降机中，进出液压缸的流体流量使升降车厢在升降井内上升和下降。在上升操作期间，流体通过一个泵从油箱泵出并在进入油缸之前通过一个控制阀流动。在下降操作期间，该控制阀打开，使流体能够从油缸流出并在轿厢的压力下流入油箱。

一种通常用于在停止和全速之间转换的那种类型的液压阀包括一个由电磁线圈传动的阀杆，用于引导流体的流量通过该阀。在这种类型的阀中，为了使升降机下降，电磁线圈受到激励，使流体能够流入被活塞关闭的油缸。在油缸充分增压时，活塞将打开而允许流体通过该阀流动，于是轿厢下降。在打开阀之前平衡阀两侧的流体压力，可使下降过程的起动平稳而徐缓。

第二种类型的转换阀包括一个由电动马达传动的阀杆。在这种类型的阀中，流量由移动流量控制阀的步进马达控制。流量的量通过反馈而被编制程序并受到控制，从而产生一种升降轿厢用的理想的速度分布图形。马达传动控制阀的目的是更精确地控制升降轿厢的运动并由此使乘客的升降更平稳更安全，这种升降更密切地近似于牵引式升降机的升降。马达传动式控制阀的主要缺点是附加的复杂性和与此相关的费用。

尽管上述技术情况如此，但在本申请人的受让人指导下的科学家和工程师们却致力于开发能理想地控制轿厢运动而费用又并不过高的液压升降机。

发明的公开内容

根据本发明，一种液压阀包括一个块状部件、一个滑阀、传动滑阀的机构，以及一个端盖，该块状部件包括一个通道，而该滑阀设置在该通道内以便移动。该端盖与该块状部件啮合，并有一个开口，使得在滑阀和啮合该滑阀的机构之间能够进行啮合。该开口面对通道内部。

该端盖的特点使得无论是电磁线圈式传动器还是马达式传动器都能够使用同一个块状部件。特定的端盖可以与特定的传动器一起使用。由于这种通用性的结果，液压阀的总费用(无论是电磁线圈传动还是马达传动)尽可能减小了。其次，在通过改变该端盖和传动器而从安装电磁线圈式传动器变为安装马达式传动器之后，该液压升降机用的控制系统可以容易地改变。

根据本发明的一种特定实施例，该液压阀包括一个具有第一位置和第二位置的开关机构。该块状部件还包括一个第一辅助流量通路、一个第二辅助流量通路，以及一个在该第一通路的出口和该端盖的开口之间形成流体连通的通路。如果开关机构处于第一位置，那么流体就从第二辅助流量通路被引导流入第一辅助流量通路，通过端盖而进入该开口和通道。这种流体的流动使滑阀沿第一方向移动。如果开关机构处于第二位置，那么第二辅助流量通路和第一辅助流量通路之间的流体连通就被阻塞。流体压力积累在通道中和滑阀上。这种流体压力使滑阀沿与第一方向相反的第二方向移动。该开关机构可以是一个电磁线圈装置。

在另一个特定的实施例中，该端盖的开口是一个孔，适合于能够使一个臂延伸通过该孔而啮合该滑阀。该臂形成传动该滑阀的机构并由一个控制器移动。该控制器可以是一个与该臂啮合的电动马达。在又一个特定的实施例中，该电动马达通过一个转动的曲柄与该臂啮合。这种配置将马达的转动运动(这种转动可以容易地保持恒速)转变为滑阀的线性运动，该滑阀具有正弦曲线的速度分布图形。从这种配置得到的优点是在减速相位期间的冲击被尽可能减小，而不需要先有技术步进马达式传动器为保持预定速度分布图形而使用的复杂的反馈控制。

在再一个特定的实施例中，该液压阀包括一个有一个孔的第二端盖和一个插入通过该孔的滑阀限位机构。在该实施例中，该第二端盖提供的优点是可以使用带有不同类型的传动器的不同类型的限位机构。对于电磁线圈式传动器，该限位机构可以是一个机械止动件，其位置当滑阀接触该止动件时可以阻止滑阀的运动。对于马达传动器来说，该限位机构可以包括一个从滑阀伸出并通过该孔的凸出部和一个限位开关，后者的位置当滑阀充分运动时对该凸出部作出反应。

参照附图阅读下列本发明示范实施例的详细描述，可以更加清楚本发明的上述和其它目的、特点和优点。

附图简述

图1是一种具有电磁线圈传动器的液压阀的截面图；

图2是包括电磁线圈传动的液压阀的液压升降机用的控制系统的示意图；

图3是一种具有马达传动器的液压阀的截面图；

图4是包括马达传动的液压阀的液压升降机用的控制系统的示意图。

实施本发明的最佳方案

图1例示一种具有电磁线圈式传动器12的转换阀10。转换阀10是一个液压阀，它包括一个块状部件14、一个电磁阀16、一个第一端盖18、一个第二端盖22、一个弹簧24、一个滑阀26，以及一个机械止动件28。虽然图1中没有示出，但块状部件14可以包括供其它液压功能用的附加通道和有关硬件。

块状部件14有一个通过它延伸的通道32，它限定供滑阀26滑动用的路径。块状部件14包括一对主要流量入口34、36和一对辅助流量通路38、42。主要流量入口34、36开口进入通道32，如以后会更详细地说明的，在滑阀26充分移动时，它们互相流体连通。辅助流量通路38有一个与电磁阀16的通路48对准的入口44。第二辅助流量通路42有一个与电磁阀16的通路52对准的出口46。第一辅助流量通路38通过块状部件14延伸到第一端盖18。第二辅助流量通路42从其出口46延伸到通道32。

通道32围绕纵向轴线47延伸，并包括第一膨胀区段49和第二膨胀区段50。两个膨胀区段49、50由沿圆周延伸的指向内部的脊51隔开。

电磁阀16连接在块状部件14上，并包括一个电磁线圈54和一对流体通道48、52。电磁线圈包括一个杆62，取决于电磁线圈54的状态，该杆62处于第一位置或第二位置。杆62被设置成在电磁阀16的通道66内滑动式地配置。杆62在一端上与弹簧68啮合。与弹簧68和电磁线圈54的啮合使杆62位于通道66内的两个位置之一中。在第一位置中(电磁线圈16并不激励)，流体从膨胀区段50通过通路42和52进入通路48和38。在第二位置中(电磁线圈16受到激励)，通路48和通路52之间的流体连通被杆62阻塞。通路38、48内的流体可以通过电磁阀16中的第三流体通路63(见图2)流动并返回油箱内。

电磁阀16通常使用开关机构来移动两个位置之间的阀杆。也可以使用打开和关闭通路38和42之间的流体连通因而也打开和关闭主要流量入口34、36之间的流体连通的其它开关机构。

第一端盖18例如通过螺栓的紧固以密封方式连接在块状部件14的一端上。端盖18包括一个流体通路72和一个开口74。流体通路72从第一辅助流量通路38的出口75延伸到开口74。开口74是面向块状部件14的通道32的空腔。该开口同时为弹簧24提供底座。

第二端盖22例如通过螺栓的紧固以密封方式连接在块状部件14的与第一端盖18对置的端部上。第二端盖包括一个通过其中延伸的孔76并形成啮合机械止动件28且使其定位的机构。

弹簧24的一端紧靠第一端盖18，另一端紧靠滑阀26。弹簧沿通道32的纵向轴线偏移，并推动滑阀26向着由第二端盖22盖住的通道32的端部移动。

滑阀26包括一个滑动地啮合通道32的外表面78、一个形成弹簧24的底座的空腔82和多个锥形槽84，这些锥形槽84是围绕滑阀26的与空腔82对置的端部设置的。滑阀26由弹簧24和流体压力对空腔82的联合推力向着第二端盖22推动。滑阀26由其与空腔82对置的面上受到的流体压力向着第一端盖18推动。

现在参照图2描述转换阀在液压升降机系统内的操作。该图是液压升降系统的示意图，包括轿厢85和升降轿厢85用的液压缸86。

使轿厢上升的过程通过激励一个马达87而开始，马达87起动泵88从油箱89泵出油来。该流体流过止回阀90，而且起初大部分流体通过旁通阀91返回油箱89。一部分流体为辅助流量，它们使上加速阀92移入加速位置而旁通阀91开始关闭。

电磁阀16受激励而辅助流量进入块状部件14，从而打开转换阀10并使流体能够流到主止回阀93。参照图1，电磁阀16的激励使杆62移入第二位置。在该位置上，流体通过主要入口34流入膨胀区段50且流入通路42和52。通路52和48之间的流体连通被杆62阻塞。结果，流体压力在区段50中积累并推动滑阀26移动而克服弹簧24的力。滑阀26的移动推动通道32内在滑阀26的弹簧24侧上的流体通过通路72、38、48流动并经过第三通路63返回油箱89。在滑阀26充分移动时，油从泵88流入第一主要入口34并流出第二主要入口36。流出第二主要入口36的流体流到主止回阀93上。

一旦内压等于主止回阀93的油缸86侧上的压力，主止回阀93就打开。主止回阀93的打开使流体流入油缸86并升高轿厢85。当旁通阀91完全关闭时，轿厢85加速到全速。

轿厢85的减速通过电磁阀16的去激励开始，后者使杆62移入第一位置而转换阀10在辅助流量和弹簧24的压力下关闭。参照图1，通过通路42、52的辅助流量流入通路48、38、72并与弹簧24结合，推动滑阀26向着第二端盖22移动。在充分移动时，槽84移动越过脊51，使得脊51啮合滑阀26的外表面78而防止流体在第一和第二主要入口34、36之间交换。因为转换阀10是受液压导向的，所以去激励速率取决于系统内的油压。

管线中的压力下降导致旁通阀91打开，油被泵回油箱89中，而轿厢85的速度减至平均速率。为了停止轿厢85，马达87和泵88被去激励，导致管线中的压力减到主止回阀93的油缸侧上的压力之下，从而关闭主止回阀93并停止轿厢85。

使轿厢下降的过程通过使下阀94和电磁阀16去激励而开始。打开下阀94导致辅助流量开始打开主止回阀93。如上所述，使电磁阀16去激励导致转换阀10打开。参照图1，如果滑阀26向着第一端盖18充分移动，那么油就流入第二主要入口36并通过第一主要入口34流出通道。

油流动通过主止回阀93，通过转换阀10，通过旁通阀91而进入油箱89。轿厢85加速到全下降速度，该速度受压力控制阀95的控制，该阀将主止回阀93上的辅助流量保持在一个预定水平以下。

下降轿厢的减速从电磁阀16的去激励开始，这开始关闭转换阀10。关闭转换阀10会减小第一和第二主要入口34、36之间油的流动。如前所述，减速的速率取决于油的压力，因为转换阀10是由油的压力引导的。一旦阀10关闭，轿厢85就以平均速度移动。为了停止轿厢85，关闭下阀94，停止通向主止回阀93的辅助流量，于是主止回阀93关闭。

图3例示一种具有马达型传动器104的转换阀102。在这种构型中，阀102包括一个块状部件106，该部件与图1的块状部件14相同。转换阀102还包括一个连接在传动器104上的臂108、一个第一端盖112、一个第二端盖114、一个滑阀116和一个从滑阀116伸出的凸出部118、一对限位开关122，以及一对排泄道124。

像图1的块状部件14一样，块状部件106包括一个通道126、一对主流动入口128和一对辅助流量通路132、133。一个差异是辅助流量通路132、133每个盖有插塞134。通道126包括一对膨胀区段136和一个脊138。

第一端盖112以常规方式如螺栓紧固连接在块状部件106的一端上并包括一个开口142，该开口延伸通过端盖112以形成一个传动臂108用的孔。第一端盖112密封地盖住块状部件106的第一辅助流量通路132。第一端盖112中的通路144使泄漏流体能够流入一对排泄道124中的一个并返回油箱89。

马达传动器104包括一个电动马达146和一个连接马达146的曲柄148以及臂108。臂108通过销型连接器152连接到曲柄148和滑阀116上。马达146的转动导致曲柄148转动并从侧面移动臂108并由此移动滑阀116。这种配置将曲柄148的转动运动转换为滑阀116的带有正弦曲线分布图形的线性运动。正弦曲线分布图形将升降机减速期间乘客觉察到的冲击减到最小。但是也可以使用其它类型的马达传动器，如连接马达和滑阀的螺杆型机械传动器。滑阀116的运动打开和关闭主流量入口128之间的流体连通。因为滑阀116的侧表面通过端盖112、114的孔受到暴露，所以滑阀受到平衡，并要求从马达传动器104来的尽可能小的力来移动滑阀116。

滑阀116包括一个滑动式啮合通道126的外表面154、臂108用的销连接器152，以及多个围绕与销连接器152对置的端部设置的锥形槽156。一个导向件158从具有槽156的端部伸出，该导向件与通道126滑动式啮合并设有保持滑阀116合适取向的机构。凸出部118连接在导向件158上，该凸出部从滑阀116向外伸出。

第二端盖114以常规方式连接在块状部件上，例如通过螺栓紧固。第二端盖114包括一个凹口162、一个其尺寸允许凸出部118通过第二端盖114移动的孔164，以及该对排泄道124中的另一个。一个通路166从凹口162延伸到排泄道124，使泄漏流体能够返回油箱89。

该对限位开关122设置在第二端盖114的外面。限位开关122检测凸出部118的移动，以便确定滑阀116的位置，并防止滑阀116移动过量。

图4中示意示出的具有马达传动的转换阀102的液压升降机系统的操作类似于早先描述的图2中液压升降机系统的操作。因此，只讨论其差异。

对于升高周期，在加速阀92移入加速位置而旁通阀91开始关闭后，马达传动器104受到激励而打开转换阀102。一旦阀102被打开，马达传动器104就去激励，而阀102保持在打开位置，直到达到减速相位。为了减速，马达传动器104受到激励而关闭阀102，并减小去油缸86的油流量。在关闭时，轿厢85处于平均速度。与电磁阀不一样，减速的速率主要取决于马达传动器104而较小取决于系统流体压力。如前所述，马达传动器的曲柄和臂装置产生正弦曲线的速度分布图形，这在减速相位期间尽可能减小乘客觉察到的冲击。

对于下降周期，在下阀94受到激励之后，马达传动器104受到激励而打开阀102。一旦阀102被打开，马达104受到去激励，而阀102仍然打开直到减速相位。为了减速，传动马达104受到激励而关闭阀102并减小去油箱89的油流量。在关闭时，轿厢85处于平均速度。如以前一样，减速速率主要取决于马达传动器104而并非系统压力。

本发明的主要优点是，无论是电磁线圈/辅助流量传动器还是马达传动器都可以使用同一块状部件。这种相互可换性减小了与阀的制造和备件库存保持量有关的费用。作为一个附加的优点，阀可以容易地从电磁线圈传动的阀升级为马达传动的阀。为了更换阀以获得马达传动的阀的操作改进的优点，可以使用下列步骤：拆下端盖并移去滑阀和弹簧；插入新的滑阀；连接带有通过孔延伸的凸出部和臂的新端盖；将马达传动器连接在阀和臂上；将排泄道连接在端盖上；将限位开关连接在第二端盖上；以及将插塞安置在块状部件的辅助流量通路上。虽然此处没有描述，但该技术的熟练人员应当清楚，升降机的控制系统也必须更换，以适应转换阀的不同传动器。

如图1和图2中所示，电磁阀和辅助流量通路形成在通道内传动滑阀的机构。图3和图4中所示的臂和相关的马达形成在通道内传动滑阀的另一种机构。该技术的熟练人员应当清楚，本发明可以利用在通道内传动滑阀以便移动其它机构。

虽然本发明是利用其示范实施例示出和描述的，但该技术的熟练人员应当理解，对它们可以进行各种修改、省略和增添，这样做并不偏离本发明的精神实质和范围。

Claims (10)

1.一种液压阀，包括：

一个块状部件，该部件有一个第一主要流量入口、一个第二主要流量入口和一个与这两个主要流量入口流体连通的通道；

一个安置在该通道内的滑阀，由此通道内的滑阀的运动控制第一主要流量入口和第二主要流量入口之间的流体交换；

对通道内滑阀进行传动的机构；以及

一个具有进入通道的开口的端盖，该开口用于能够在滑阀和传动滑阀的机构之间进行啮合。

2.根据权利要求1所述的液压阀，还包括：

一个具有第一位置和第二位置的开关机构；

一个具有入口和出口的第一辅助流量通路；

一个具有入口和出口的第二辅助流量通路，该入口与通道存在液体连通；

其中，该端盖包括一个延伸在第一辅助流量通路的出口和该开口之间的通路；

由此该第一位置中的开关机构允许在第一辅助流量入口和第二辅助流量出口之间形成流体连通，使得引导的流体流入通道而推动滑阀沿通道内的第一方向移动，从而阻止两个主要流量入口之间的流体交换，而且由此该第二位置中的开关机构阻塞第二辅助流量出口和第一辅助流量入口，使得通道内的引导的流体推动滑阀沿通道内的第二方向移动，从而允许两个主要流量入口之间的流体交换。

3.根据权利要求1所述的液压阀，其特征在于，该端盖的开口通过该端盖延伸而形成一个孔，而且其中该传动滑阀的机构是一个延伸通过该孔而与滑阀啮合的臂，该臂由一个控制器移动，使得该臂沿第一方向的运动移动滑阀阻止两个主要流量入口之间的流体交换，而该臂沿第二方向的运动移动滑阀允许两个主要流量入口之间的流体交换。

4.根据权利要求3所述的液压阀，其特征在于，该传动滑阀的机构包括一个与该臂啮合的曲柄，而且其中该控制器转动该曲柄，使得该曲柄的转动运动转换为滑阀的线性运动，该滑阀具有近似于正弦曲线的速度分布图形。

5.根据权利要求1所述的液压阀，其特征在于，该块状部件还包括：

一个具有入口和出口的第一辅助流量通路；和

一个具有入口和出口的第二辅助流量通路。

6.根据权利要求5所述的液压阀，其特征在于，该第一辅助流量入口和第二辅助流量出口是关闭的，其中该端盖关闭掉该第一辅助流量通路，而且其中，该端盖的开口通过端盖延伸而形成一个孔，而且其中该传动滑阀的机构是一个延伸通过该孔而与滑阀啮合的臂，该臂由一控制器移动，使得该臂沿第一方向的运动移动滑阀阻止两个主要流量入口之间的流体交换，而该臂沿第二方向的运动移动滑阀允许两个主要流量入口之间的流体交换。

7.根据权利要求1所述的液压阀，还包括一个第二端盖，该第二端盖有一个通过它延伸而与该通道准直的孔，该孔适合于可以插入一个滑阀限位机构。

8.根据权利要求7所述的液压阀，其特征在于，该限位机构是一个机械止动件，其位置当滑阀接触该止动件时能阻止滑阀的运动。

9.根据权利要求7所述的液压阀，其特征在于，该限位机构包括一个从滑阀伸出并通过该第二端盖的孔的凸出部和一个限位开关，后者的位置当滑阀充分运动时能检测该凸出部。

10.一种将具有液压传动阀的液压升降机改变成为具有马达传动阀的液压升降机的方法，该液压传动阀包括一个具有辅助流量通路的块状部件、一个滑阀、开关机构和一个适合于与该液压传动阀一起使用的端盖，该方法包括下列步骤：

(a)从该块状部件移去端盖和开关机构；

(b)将一个有一个孔的端盖连接到该块状部件上；

(c)通过该孔插入一个臂并使该臂与滑阀啮合；

(d)使该臂与马达传动器啮合；以及

(e)给块状部件的辅助流量通路插入插塞。

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