JP2013032846A - Spool valve with reduced cavitation damage - Google Patents

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ステファン メイヤー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spool valve with reduced cavitation damage.SOLUTION: The spool valve 10 includes a valve spool 22 having a circumferential-shaped control edge. The spool valve further includes a means 50 for applying an intermittently or continuously rotation to the valve spool 22. A part of the control edge, which is subjected to interaction with a port 32 for controlling a fluid flow, is uniformly distributed in a circumferential region of the control edge.

Description

本発明は、スプール弁に関し、より具体的には、制御弁またはパイロット弁として使用可能な制御エッジ部を有するスプール弁に関する。   The present invention relates to a spool valve, and more particularly to a spool valve having a control edge portion that can be used as a control valve or a pilot valve.

発明の背景Background of the Invention

制御弁についてはよく知られており、具体的には、長手方向にスプールを有する型の方向制御弁が広く用いられている。このような弁は、ポンプ、タンク、および消費機器用の複数の接続ポートを有する。これらの複数のポートは、スプールの軸に対して横方向または半径方向にオフセットされて配置される。スプールのランド(軸隙間)の制御エッジ部は、ポートのエッジ部と相互作用して流体流動を制御する。多くの場合、これらの制御弁は、その動作期間の大部分において、その(クローズド)センタ位置付近において、ポートのエッジ部とランドの制御エッジ部との間の流路が比較的狭くなるように保たれているため、非常に大きな流率変化と急激な圧力低下を生じ、キャビテーションを発生させる。制御エッジ部は、このキャビテーションにより頻繁に損傷を受ける。これは、キャビテーションによる浸食に起因し、これによって弁は早くから機能しなくなる。損傷は、弁ハウジングのポート開口部に直接近接するスプール部分に生ずる。   Control valves are well known, and specifically, directional control valves having a spool in the longitudinal direction are widely used. Such valves have multiple connection ports for pumps, tanks, and consumer equipment. The plurality of ports are arranged to be offset laterally or radially with respect to the axis of the spool. The control edge of the spool land (shaft clearance) interacts with the edge of the port to control fluid flow. In many cases, these control valves provide a relatively narrow flow path between the edge of the port and the control edge of the land, near its (closed) center position, for the majority of its operating period. Since it is maintained, a very large flow rate change and a rapid pressure drop occur, and cavitation occurs. The control edge is frequently damaged by this cavitation. This is due to cavitation erosion, which causes the valve to fail early. Damage occurs in the spool portion directly adjacent to the port opening in the valve housing.

このような背景から、本発明の目的は、上述の欠点を克服するか、または少なくとも軽減することにある。   Against this background, the object of the present invention is to overcome or at least reduce the above-mentioned drawbacks.

円周状の制御エッジ部を有する弁スプールを備えるスプール弁であって、断続的または連続的な回転を弁スプールに付与する手段が設けられ、それによって、流体流動を制御するためのポートとの相互作用に曝される前記制御エッジ部の部分が、該制御エッジ部の円周領域に均一に分散されるようにすることによって達成される。   A spool valve comprising a valve spool having a circumferential control edge, provided with means for imparting intermittent or continuous rotation to the valve spool, thereby providing a port for controlling fluid flow This is accomplished by ensuring that the portion of the control edge that is exposed to the interaction is evenly distributed in the circumferential region of the control edge.

前記弁スプールの頻繁な任意もしくは非任意の回転または連続的な回転を導入することによって、摩耗負荷は、前記スプールの円周域で分散され、これによって、前記スプール弁の全体的な寿命を延ばすことができる。キャビテーション損傷を均一に分散させることは、制御エッジ部の摩耗を制御エッジ部の円周域で分散させるように回転しない弁スプールを有する従来の構造に比べて、局所的なキャビテーション損傷のレベルが、スプール弁の適切な動作のためには超えてはならないレベルに到達するのを遅くすることを意味する。   By introducing frequent arbitrary or non-random rotation or continuous rotation of the valve spool, the wear load is distributed in the circumferential area of the spool, thereby extending the overall life of the spool valve. be able to. Uniformly distributing cavitation damage is a level of local cavitation damage compared to conventional structures having valve spools that do not rotate to distribute control edge wear in the circumferential region of the control edge. It means slowing down to reach a level that must not be exceeded for proper operation of the spool valve.

この回転は、以下のいくつかの方式で実装可能である。   This rotation can be implemented in several ways:

弁スプールは、例えば、専用の電気モータによって連続的に駆動することができる。   The valve spool can be continuously driven by a dedicated electric motor, for example.

弁スプールは、例えば、油圧で連続的に駆動することができる。   The valve spool can be continuously driven by hydraulic pressure, for example.

弁スプールを、例えば自由に回転することができるようにしておき、スプール自体に加工されるかスプールに取り付けられる翼や羽根が、弁の開放の毎に、又は連続的に、回転力を生むようにしてもよい。   The valve spool is allowed to rotate freely, for example, so that the wings or blades that are processed into the spool itself or attached to the spool generate a rotational force each time the valve is opened or continuously. Also good.

好ましくは、弁スプールの断続的または連続的な回転は、前記少なくとも1つの制御エッジ部の円周の各部分が、前記スプール弁の動作中に、前記1つ以上の高圧ポートとの相互作用に同じように曝されるようにする。   Preferably, intermittent or continuous rotation of the valve spool causes the circumferential portions of the at least one control edge to interact with the one or more high pressure ports during operation of the spool valve. Be exposed in the same way.

前記回転付与手段は、前記弁スプールに連結される羽根または翼と、その羽根または翼に作用する、流動する油圧流体とを含んでいてもよい。前記羽根または翼は、弁スプールと不可分な構造であってもよく、タンクへの流れによって駆動されることが可能である。   The rotation imparting means may include a blade or wing connected to the valve spool, and a flowing hydraulic fluid acting on the blade or wing. The vanes or wings may be inseparable from the valve spool and can be driven by the flow to the tank.

あるいは、前記回転付与手段は、前記弁スプールに連結される羽根車と、前記羽根車に作用する油圧流体の流れとを含んでいてもよい。   Alternatively, the rotation imparting means may include an impeller coupled to the valve spool and a flow of hydraulic fluid acting on the impeller.

また、前記弁スプールは、弁スプールの回転速度を制限するための回転油圧ダンパーをさらに備えてもよい。   The valve spool may further include a rotary hydraulic damper for limiting the rotation speed of the valve spool.

スプール弁のスプールにおける円周状の制御エッジ部の円周域の一部がポートと相互作用することにより発生するキャビテーションに起因する、前記制御エッジ部の損傷の影響を軽減する方法であって、前記弁スプールを断続的または連続的に回転させることにより、前記制御エッジ部において前記ポートと相互作用する円周部分の位置が、前記スプール弁の動作中に常に変化するようにすることを含む、方法を提供することによっても達成される。   A method for reducing the influence of damage to the control edge caused by cavitation caused by a part of the circumferential area of the circumferential control edge in the spool of the spool valve interacting with the port, Including rotating the valve spool intermittently or continuously so that the position of the circumferential portion that interacts with the port at the control edge constantly changes during operation of the spool valve; This is also achieved by providing a method.

本発明に従うスプール弁および方法に関するさらなる目的、特徴、利点、および特性は、詳細な説明より明らかになるであろう。   Further objects, features, advantages and characteristics of the spool valve and method according to the present invention will become apparent from the detailed description.

本説明の以下の詳細部分において、図面に示される例示的実施形態を参照して、本発明についてより詳細に説明する
例示的実施形態に従うスプール弁の略断面図である。 図1に示される弁の弁スプールのランドの詳細図である。 図1のスプール弁の第1の断面図である。 図1のスプール弁の第2の断面図である。 別の例示的実施形態に従うスプール弁の略断面図である。 さらに別の例示的実施形態に従うスプール弁の略断面図である。 図6のスプール弁の断面図である。 図6のスプール弁の別の断面図である。
In the following detailed part of the description, the invention will be described in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings.
2 is a schematic cross-sectional view of a spool valve according to an exemplary embodiment. FIG. FIG. 2 is a detailed view of a valve spool land of the valve shown in FIG. 1. FIG. 2 is a first sectional view of the spool valve of FIG. 1. FIG. 3 is a second sectional view of the spool valve of FIG. 1. 6 is a schematic cross-sectional view of a spool valve according to another exemplary embodiment. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a spool valve according to yet another exemplary embodiment. FIG. It is sectional drawing of the spool valve of FIG. FIG. 7 is another cross-sectional view of the spool valve of FIG. 6.

好適な実施形態の詳細な説明Detailed Description of the Preferred Embodiment

図1から図4は、例示的実施形態に従う油圧スプール弁10を示す。スプール弁10は、例示的実施形態において、クローズドセンタ型制御弁である。   1-4 show a hydraulic spool valve 10 according to an exemplary embodiment. The spool valve 10 is a closed center control valve in the exemplary embodiment.

スプール弁20は、高圧流体供給ポート32および33を有する弁ハウジング20を含み、これらのポートは、高圧ポンプ等の適切な供給源(図示せず)から高圧流体を受けるように構成される。   Spool valve 20 includes a valve housing 20 having high pressure fluid supply ports 32 and 33, which are configured to receive high pressure fluid from a suitable source (not shown) such as a high pressure pump.

弁ハウジング20には、軸方向に延在する、スプールを収容するための孔状の空間24が設けられ、この空間に弁スプール22が配置される。   The valve housing 20 is provided with a hole-like space 24 that extends in the axial direction and accommodates the spool, and the valve spool 22 is disposed in this space.

弁スプール22は、孔24内における回転運動および孔の長手方向軸に沿った軸方向運動が可能又は許されるように取り付けられる。弁スプール22の軸方向運動は、弁ハウジング20の一端に取り付けられるソレノイド50の作用によって得られる。ソレノイド50には電子制御ユニット55が連結される。また、弁スプール22の軸方向位置を判断するための位置センサも設けられる。弦巻バネ37は、弁スプール22をソレノイド50側に付勢する。   The valve spool 22 is mounted such that rotational movement within the bore 24 and axial movement along the longitudinal axis of the bore are possible or permitted. The axial movement of the valve spool 22 is obtained by the action of a solenoid 50 attached to one end of the valve housing 20. An electronic control unit 55 is connected to the solenoid 50. A position sensor for determining the axial position of the valve spool 22 is also provided. The string spring 37 urges the valve spool 22 toward the solenoid 50 side.

弁スプール22には、2つのランド25および26が設けられる。ランド26には、高圧ポート33、34、および35と相互作用する2つの制御エッジ部23が設けられる。   The valve spool 22 is provided with two lands 25 and 26. The land 26 is provided with two control edge portions 23 that interact with the high pressure ports 33, 34 and 35.

高圧ポート34および35は、チャネル31を介して、高圧ポート33に連結される。制御エッジ部23は、ランド26の全周に亘って設けられる。しかしながら、図3から明確に理解できるように、ある瞬間に高圧ポート33や34,35と相互作用するのは、制御エッジ部23の円周域の一部のみである。この実施形態においては、ランド26の制御エッジ部23と相互作用する3つの高圧ポートが存在するため、ある瞬間にポートと相互作用する制御エッジ部23の円周部分は比較的広い。しかしながら、別の実施形態では、1つの制御エッジ部が、高圧ポート(図3のように2つまたは3つではない)が1つしかなく、高圧ポートと相互作用する制御エッジ部の部分も一箇所しかない。このような実施形態においては、ある瞬間に高圧ポートと相互作用するのは、制御エッジ部23の円周域のほんの一部だけである。かかる実施形態は、弁スプールの開放ストロークが同じであっても流路面積を小さくすることができるので、少ない流量をより精密に制御することが可能になるという利点を有している。   The high pressure ports 34 and 35 are connected to the high pressure port 33 through the channel 31. The control edge portion 23 is provided over the entire circumference of the land 26. However, as can be clearly understood from FIG. 3, only a part of the circumferential area of the control edge portion 23 interacts with the high-pressure ports 33, 34, and 35 at a certain moment. In this embodiment, since there are three high-pressure ports that interact with the control edge 23 of the land 26, the circumferential portion of the control edge 23 that interacts with the port at a certain moment is relatively wide. However, in another embodiment, one control edge has only one high pressure port (not two or three as in FIG. 3), and the portion of the control edge that interacts with the high pressure port is also one. There are only places. In such an embodiment, only a small portion of the circumferential area of the control edge 23 interacts with the high pressure port at any given moment. Such an embodiment has the advantage that a small flow rate can be controlled more precisely because the flow passage area can be reduced even if the valve spool opening stroke is the same.

ランド25には、ランド26と全く同じように制御エッジ部が設けられ、ランド25の制御エッジ部は、ランド26が3つの高圧ポートと相互作用するのと同様に、3つの高圧ポート(ポート32および図示されていない他の2つのポート)と相互作用する。   The land 25 is provided with a control edge portion just like the land 26, and the control edge portion of the land 25 has three high-pressure ports (ports 32 as well as the land 26 interacts with three high-pressure ports). And the other two ports not shown).

ポート28は、消費機器(consumer)に連結され、ポート39および30はタンクに連結される。   Port 28 is connected to a consumer and ports 39 and 30 are connected to a tank.

羽根車40は、弁スプール22においてランド25とランド26との間に取り付けられる。羽根車は、ポート28に流動する流体によって駆動され、つまり、消費機器への流れによって、羽根車が駆動し、弁シャフト22が回転する。弁シャフトは、スプール弁20の開放時のみ回転するため、シャフトの回転は断続的である。   The impeller 40 is attached between the land 25 and the land 26 in the valve spool 22. The impeller is driven by the fluid flowing to the port 28, that is, the impeller is driven by the flow to the consumer device, and the valve shaft 22 rotates. Since the valve shaft rotates only when the spool valve 20 is opened, the rotation of the shaft is intermittent.

圧力ポート32、33、34、35と制御エッジ部23との相互作用により、制御エッジ部23および制御エッジ部23に近接する領域でキャビテーション損傷が発生しうる。   Due to the interaction between the pressure ports 32, 33, 34, and 35 and the control edge portion 23, cavitation damage may occur in the control edge portion 23 and a region close to the control edge portion 23.

動作中、弁スプール22の位置は、ソレノイド50によって制御される。ソレノイド50が作動して弁スプール22を押出すると(図の左側方向に)、圧力ポート33はポート30に連結され、圧力ポート32はポート28に連結される。ソレノイド50が作動して図の右側方向に弁スプール22を引張すると、圧力ポート33はポート28に連結され、圧力ポート32はポート29に連結される。種々の型の消費機器をポート28や29、30に連結できるだろう。スプール弁10は、より大きな油圧(サーボ)弁を制御するためのパイロット弁として使用可能である。弁スプール22のこのような種類の動作によって、大部分の時間において、そのセンタ位置周辺に保たれており、大きく開放するのは時々である。したがって、スプール弁10は、この種類の動作において、大部分の時間において小さな流率を制御している。   During operation, the position of the valve spool 22 is controlled by the solenoid 50. When the solenoid 50 is activated to push out the valve spool 22 (to the left in the figure), the pressure port 33 is connected to the port 30 and the pressure port 32 is connected to the port 28. When the solenoid 50 is actuated to pull the valve spool 22 in the right direction in the figure, the pressure port 33 is connected to the port 28 and the pressure port 32 is connected to the port 29. Various types of consumer equipment could be connected to ports 28, 29, 30. The spool valve 10 can be used as a pilot valve for controlling a larger hydraulic (servo) valve. This kind of movement of the valve spool 22 is kept around its center position for most of the time, and sometimes opens greatly. Thus, the spool valve 10 controls a small flow rate for most of the time in this type of operation.

弁スプール22の回転によって、制御エッジ部23の円周の各部分が、高圧ポートとの相互作用に同じように曝されるようになる。弁スプールは、キャビテーション損傷が部分的にでも限度を超えた場合には取り替える必要がある。しかし、制御エッジ部が高圧ポートとの相互作用に曝されることによって生じるキャビテーション損傷を、制御エッジ部の全範囲に分散させることによって、制御エッジ部の各部分のキャビテーション損傷が許容最大レベルを上回るには時間がかかるようになり、弁スプールの寿命が延びる。   The rotation of the valve spool 22 exposes each circumferential portion of the control edge 23 to the same interaction with the high pressure port. The valve spool must be replaced if the cavitation damage is partially exceeded. However, cavitation damage caused by exposure of the control edge to the interaction with the high pressure port is distributed over the entire range of the control edge so that the cavitation damage of each part of the control edge exceeds the allowable maximum level. Takes time and extends the life of the valve spool.

図5は、スプール弁10の別の実施形態を示す。本実施形態は、弁スプール22の並進運動および回転運動の両方を提供する2つのソレノイド50および60によって回転が付与されること以外は、図1から4の実施形態と本質的に同一である。ソレノイド60には電子制御ユニット65が連結される。本実施形態において、ソレノイド50及び60のうちの1つには、軸方向位置センサが設けられ、また回転位置センサも設けられてもよい。   FIG. 5 shows another embodiment of the spool valve 10. This embodiment is essentially the same as the embodiment of FIGS. 1-4 except that rotation is imparted by two solenoids 50 and 60 that provide both translational and rotational movement of the valve spool 22. An electronic control unit 65 is connected to the solenoid 60. In this embodiment, one of the solenoids 50 and 60 is provided with an axial position sensor, and may also be provided with a rotational position sensor.

弁スプール22がソレノイド50側に移動しなければならない場合、ソレノイド50が作動して弁スプール22を引張し、同時に、所定の角度で一方向に弁スプールを回転させる。同時的な並進および回転は、例えば、傾斜アンカを有するソレノイドを使用することによって実現可能である。弁スプール22がソレノイド60側に移動する場合、ソレノイド60が作動して弁スプール22を引張し、同時に、所定の角度で同じ一方向に弁スプールを回転させる。このようにして、ソレノイド50、60のうちのいずれかの各作動によって、弁スプール22は、同一方向に所定の角度で回転する。   When the valve spool 22 must move to the solenoid 50 side, the solenoid 50 is actuated to pull the valve spool 22 and simultaneously rotate the valve spool in one direction at a predetermined angle. Simultaneous translation and rotation can be achieved, for example, by using a solenoid with a tilt anchor. When the valve spool 22 moves to the solenoid 60 side, the solenoid 60 is actuated to pull the valve spool 22 and simultaneously rotate the valve spool in the same direction at a predetermined angle. In this manner, the valve spool 22 rotates at a predetermined angle in the same direction by each operation of the solenoids 50 and 60.

図6から図8は別の実施形態を示す。これらの実施形態は、孔22の他の部分から羽根車40を隔離する役割を果たす追加のランド42および43を弁スプール22が有すること以外は、図1の実施形態と本質的に同一である。羽根車40は、スプール弁10の動作中に回転させるために弁スプール22に取り付けられる。羽根車40は、圧力ポート38からの圧力流体によって駆動され、戻し流体は、ポート39を介してタンクに排出される。圧力ポート38への圧力および流れは、シャフトの回転に使用される油圧油の量が過剰にならなうように制限される。あるいは、回転は、タンクへの流れによって駆動することができる。   6 to 8 show another embodiment. These embodiments are essentially the same as the embodiment of FIG. 1 except that the valve spool 22 has additional lands 42 and 43 that serve to isolate the impeller 40 from other parts of the hole 22. . The impeller 40 is attached to the valve spool 22 for rotation during operation of the spool valve 10. The impeller 40 is driven by the pressure fluid from the pressure port 38 and the return fluid is discharged to the tank via the port 39. The pressure and flow to the pressure port 38 is limited so that the amount of hydraulic oil used to rotate the shaft is not excessive. Alternatively, the rotation can be driven by the flow to the tank.

動作中、圧力ポート38を介して流入する油圧流体は、羽根車40を駆動し、ポート39を介して羽根車室を出る。油圧流体の羽根車への流れは、連続的な流動または断続的な流動であることが可能である(ポート38への流体の流入に依存する)。   In operation, hydraulic fluid that flows in via pressure port 38 drives impeller 40 and exits impeller chamber via port 39. The flow of hydraulic fluid to the impeller can be continuous or intermittent (depending on the flow of fluid into port 38).

ランド44および45は、孔22の他の部分から回転ダンパーを隔離する役割を果たす。回転ダンパーは、弁スプール22に取り付けられる羽根47を含む。羽根47が回転するダンパー室48には3つのリブ46が設けられる。圧力ポート41は、油圧油または他の適切なダンパー流体でダンパー室48が充填されるように制御する。回転ダンパーは、スプール弁22の回転速度が悪影響を生じうるほど早くならないように、スプール弁22の回転速度を抑制する。   The lands 44 and 45 serve to isolate the rotary damper from other parts of the hole 22. The rotary damper includes a vane 47 attached to the valve spool 22. Three ribs 46 are provided in the damper chamber 48 in which the blades 47 rotate. The pressure port 41 controls the damper chamber 48 to be filled with hydraulic oil or other suitable damper fluid. The rotation damper suppresses the rotation speed of the spool valve 22 so that the rotation speed of the spool valve 22 does not become so fast as to cause an adverse effect.

図1の実施形態も、必要に応じて、回転ダンバーと組み合わせることが可能である。   The embodiment of FIG. 1 can also be combined with a rotating damper as needed.

別の実施形態によると、弁スプールの回転は、弁スプールに連結される電気モータを使用して得られる。   According to another embodiment, rotation of the valve spool is obtained using an electric motor coupled to the valve spool.

さらに別の実施形態によると、弁スプールの回転は、弁スプールに連結される任意の油圧モータを使用して得られる。   According to yet another embodiment, the rotation of the valve spool is obtained using any hydraulic motor coupled to the valve spool.

その他の実施形態には、弁の開放時のみ圧力流体によって駆動される羽根がある。   Other embodiments include vanes that are driven by pressure fluid only when the valve is open.

本書の教示は、多数の利点を有する。異なる実施形態または実装によって、以下の利点のうちの1つ以上がもたらされ得る。これは、包括的なリストではなく、また、本明細書に記載されない他の利点も存在し得ることに留意されたい。   The teachings herein have a number of advantages. Different embodiments or implementations may provide one or more of the following advantages. It should be noted that this is not a comprehensive list and that there may be other benefits not described herein.

本書の教示の一つの利点には、弁スプールの円周上にポートを1つしか有さないスプール弁を作製できることがある。これによって、同じ開放ストロークでも流路面積を小さくすることができるので、小さな流れを良好に制御することが可能になる。   One advantage of the teachings herein is that spool valves can be made that have only one port on the circumference of the valve spool. As a result, the flow path area can be reduced even with the same opening stroke, so that a small flow can be controlled well.

上述の実施形態は、クローズドセンタ型制御弁を参照して説明された。しかしながら、本発明は、キャビテーションに曝される制御エッジ部を含む任意の他の型のスプール弁に関しても適用可能である。   The embodiment described above has been described with reference to a closed center control valve. However, the present invention is applicable to any other type of spool valve that includes a control edge that is exposed to cavitation.

前述の説明において記載された特徴は、明示的に記載された組み合わせ以外の組み合わせで使用されてもよい。   Features described in the foregoing description may be used in combinations other than those explicitly described.

請求項において使用される用語の「有する」は、他の要素またはステップを除外しない。請求項において使用される単数形の用語は、複数形を除外しない。   The term “comprising”, used in the claims, does not exclude other elements or steps. The singular terms used in the claims do not exclude the plural.

請求項において使用される引用符号は、範囲を限定するものとして解釈されないものとする。   Any reference signs used in the claims shall not be construed as limiting the scope.

上の説明において、特別に重要であると考えられる本書の教示の特徴に留意するよう試みたが、本明細書において参照および/または図示されたいかなる特許可能な特徴または特徴の組み合わせに関しても、それに関して特に強調されたか否かに関わらず、本出願人は保護を主張することを理解されたい。   While the above description has attempted to note features of the teachings herein that are considered to be particularly important, no matter what patentable features or combinations of features are referenced and / or illustrated herein, It is to be understood that the Applicant claims protection regardless of whether or not particular emphasis has been given.

本発明は、説明目的で詳細に記載されたが、このような詳細は、単にその目的のためのものであって、当業者が、本発明の範囲を逸脱することなくその詳細に変更を加えること可能であることを理解されたい。   Although the present invention has been described in detail for purposes of illustration, such details are for that purpose only and those skilled in the art will make changes to the details without departing from the scope of the invention. Please understand that it is possible.

Claims (8)

油圧で制御される装置を有する油圧システムにおいて、高圧の油圧油の流れを制御するためのスプール弁(10)であって、
前記スプール弁(10)は、軸方向に延びる孔(24)であって弁スプール(22)を受容するための孔(24)が設けられる弁ハウジング(20)と、前記スプール弁(10)の動作中に前記弁スプール(22)の断続的または連続的な回転を生じさせる回転付与手段(40、50、60)とを備え、
前記弁スプール(22)は、前記孔(24)内における回転運動および前記孔(24)の長手方向軸に沿った軸方向運動が可能であるように前記孔(24)に受容され、
前記弁スプール(22)には少なくとも2つのランド(25,26)が設けられ、前記2つのランドの各々には少なくとも1つの円周状の制御エッジ(23)が設けられ、該制御エッジ(23)は、該制御エッジの部分で垂直に接する前記ランドの2つの面によって形成され、
前記孔(24)には、少なくとも1つの高圧ポート(32、33、34、35)が設けられ、該高圧ポートには各々少なくとも1つの制御エッジが設けられ、
前記少なくとも1つの円周状の制御エッジ(23)は、その円周沿いの部分で、前記高圧ポートの前記少なくとも1つの制御エッジと相互作用し、
前記回転付与手段(40,50,60)による前記回転は、前記スプール弁(10)の動作中に、前記少なくとも1つの円周状の制御エッジ(23)の周縁領域の個々の部分が前記少なくとも1つの高圧ポート(32、33、34、35)との相互作用に同じように曝されるようにすることにより、前記少なくとも1つの円周状の制御エッジ部(23)のキャビテーションによる損傷を該制御エッジ部(23)の円周域で分散させる、
スプール弁(10)。
In a hydraulic system having a hydraulically controlled device, a spool valve (10) for controlling the flow of high pressure hydraulic oil,
The spool valve (10) includes an axially extending hole (24), a valve housing (20) provided with a hole (24) for receiving the valve spool (22), and the spool valve (10). Rotation imparting means (40, 50, 60) for causing intermittent or continuous rotation of the valve spool (22) during operation;
The valve spool (22) is received in the hole (24) such that rotational movement within the hole (24) and axial movement along the longitudinal axis of the hole (24) are possible;
The valve spool (22) is provided with at least two lands (25, 26), and each of the two lands is provided with at least one circumferential control edge (23). ) Is formed by two faces of the land that are perpendicular to the control edge portion,
The hole (24) is provided with at least one high-pressure port (32, 33, 34, 35), each of which is provided with at least one control edge,
The at least one circumferential control edge (23) interacts with the at least one control edge of the high pressure port at a portion along its circumference;
The rotation by the rotation imparting means (40, 50, 60) is such that during the operation of the spool valve (10), individual portions of the peripheral region of the at least one circumferential control edge (23) are at least the By being equally exposed to interaction with one high-pressure port (32, 33, 34, 35), the at least one circumferential control edge (23) is damaged by cavitation. Disperse in the circumferential region of the control edge (23),
Spool valve (10).
前記回転付与手段(40)は、前記弁スプール(22)に連結される羽根または翼を有する、請求項1に記載のスプール弁(10)。   The spool valve (10) according to claim 1, wherein the rotation imparting means (40) comprises vanes or wings connected to the valve spool (22). 前記回転付与手段は、前記弁スプール(22)に連結される羽根車(40)、および、前記羽根車(40)に作用する、流動する油圧流体を有する、請求項1に記載のスプール弁(10)。   2. The spool valve according to claim 1, wherein the rotation applying means includes an impeller coupled to the valve spool and a hydraulic fluid that flows to the impeller. 10). 前記弁スプール(22)の回転速度を制限するための回転ダンパー(46、47)をさらに有する、請求項1または3に記載のスプール弁(10)。   The spool valve (10) according to claim 1 or 3, further comprising a rotary damper (46, 47) for limiting the rotational speed of the valve spool (22). 前記回転付与手段は、ソレノイド(50、60)、電気モータ、または油圧モータを有する、請求項1に記載のスプール弁(10)。   The spool valve (10) according to claim 1, wherein the rotation imparting means comprises a solenoid (50, 60), an electric motor, or a hydraulic motor. 前記制御エッジ(23)と相互作用する少なくとも1つのポート(32、33)をさらに備え、前記少なくとも1つのポート(32、33)は、任意の瞬間に前記制御エッジ部(23)の前記円周領域の一部のみと相互作用し、前記弁スプール(22)の前記断続的または連続的な回転は、前記少なくとも1つのポート(32、33)との相互作用へ前記制御エッジ部(23)の各部分が曝される範囲を前記制御エッジ部(23)の円周の全域に分散させる、請求項1に記載のスプール弁(10)。   It further comprises at least one port (32, 33) that interacts with said control edge (23), said at least one port (32, 33) being said circumference of said control edge (23) at any moment. Interacting with only a part of the area, the intermittent or continuous rotation of the valve spool (22) causes the control edge (23) to interact with the at least one port (32, 33). The spool valve (10) according to claim 1, wherein the range to which each part is exposed is distributed over the entire circumference of the control edge (23). 前記回転付与手段は、タンクへの流れによって駆動される、請求項1に記載のスプール弁(10)。   The spool valve (10) according to claim 1, wherein the rotation imparting means is driven by a flow to the tank. 油圧で制御される装置を有する油圧システムにおいて、高圧の油圧油の流れを制御するためのスプール弁(10)の、弁スプール(22)の円周状の制御エッジ(23)のキャビテーションによる損傷の影響を減じる方法であって、
前記弁スプール(22)には少なくとも2つのランド(25,26)が設けられ、前記2つのランドの各々には少なくとも1つの円周状の制御エッジ(23)が設けられ、該制御エッジ(23)は、該制御エッジの部分で垂直に接する前記ランドの2つの面によって形成され、
前記弁スプール(22)を受容するための孔(24)には、少なくとも1つの高圧ポート(32、33、34、35)が設けられ、該高圧ポートには各々少なくとも1つの制御エッジが設けられ、
前記少なくとも1つの円周状の制御エッジ(23)は、その円周沿いの部分で、前記高圧ポートの前記少なくとも1つの制御エッジと相互作用し、
前記キャビテーションは、前記円周状の制御エッジ(23)の周縁領域が前記高圧ポート(32、33、34、35)と相互作用することによって生じ、
前記方法は、前記弁スプールを断続的または連続的に回転させることを含み、該回転によって、前記円周状の制御エッジ(23)の周縁領域における、前記高圧ポートと相互作用する部分の位置が、前記スプール弁(10)の動作中に常に変化し、前記変化することによって、前記円周状の制御エッジ(23)の周縁領域の個々の部分が前記少なくとも1つの高圧ポート(32、33、34、35)との相互作用に同じように曝されるようにすることにより、前記少なくとも1つの円周状の制御エッジ部(23)のキャビテーションによる浸食を該制御エッジ部(23)の円周域で分散させる、
方法。
In a hydraulic system having a hydraulically controlled device, damage to the spool valve (10) for controlling the flow of high pressure hydraulic oil due to cavitation of the circumferential control edge (23) of the valve spool (22) A way to reduce the impact,
The valve spool (22) is provided with at least two lands (25, 26), and each of the two lands is provided with at least one circumferential control edge (23). ) Is formed by two faces of the land that are perpendicular to the control edge portion,
The hole (24) for receiving the valve spool (22) is provided with at least one high-pressure port (32, 33, 34, 35), each of which is provided with at least one control edge. ,
The at least one circumferential control edge (23) interacts with the at least one control edge of the high pressure port at a portion along its circumference;
The cavitation is caused by the peripheral region of the circumferential control edge (23) interacting with the high pressure port (32, 33, 34, 35),
The method includes intermittently or continuously rotating the valve spool, which causes the position of the portion interacting with the high pressure port in the peripheral region of the circumferential control edge (23). , Constantly changing during the operation of the spool valve (10), whereby the change causes individual portions of the circumferential area of the circumferential control edge (23) to move to the at least one high pressure port (32, 33, 34, 35) is equally exposed to the interaction with the cavitation of the at least one circumferential control edge (23). Distributed in the region,
Method.
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