KR101852529B1 - 압력 리미터를 갖는 유압 밸브 - Google Patents

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Abstract

밸브 섹션(10)의 조립체는 입구 섹션(12), 출구 섹션(14), 작동 섹션(16) 및 작동 섹션(18)을 포함한다. 작동 섹션(16)은 일반적인 압력 보상형 작동 섹션이다. 작동 섹션(18)은 방향성 제어 밸브(21), 압력 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 밸브(52)를 포함한다. 밸브(50, 52)는, 각각이 다른 것을 완성하기 위한 본질적인 부분이 되도록, 일체형 구성을 가진다. 압력 보상기 밸브(50)는 스풀에 걸친 차압에 응답하여 개방 위치(도 2 및 5)와 폐쇄 위치(도 4 및 6) 사이에서 이동가능한 압력 보상기 스풀(6)을 포함한다. 압력 리미터 밸브(52)는 선택된 한계 압력에 도달할 때 차압을 변경하고 압력 보상기 밸브를 폐쇄하기 위하여 개방 위치로 이동하는 압력 리미터 스풀(76)을 포함한다.

Description

압력 리미터를 갖는 유압 밸브{HYDRAULIC VALVE WITH PRESSURE LIMITER}
[관련 출원의 교차 참조]
본 출원은 전문이 본 명세서에 참조로서 편입되는 2010년 3월 17일 출원된 미국 가특허 출원 No. 61314620의 우선일의 이익을 주장한다.
[기술분야]
본 발명은 입력 명령에 응답하여 유체의 흐름 및 압력을 제어하는 흐름 제어 밸브에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 출원은 흐름 제어 밸브 및 밸브가 사용되는 유압 유체 파워 시스템에 관한 것이다.
유압식으로 제어되는 기계류가 널리 알려져 있으며, 고정식, 이동식, 항공우주, 해양 및 기타 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 유압식 기계류는 통상 일반적으로 방향성 제어 밸브인 하나 이상의 메인 흐름 제어 밸브를 포함한다. 메인 흐름 제어 밸브는 외부 입력 명령에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 동작되는 유체 밸브이다. 외부 입력 명령은, 예를 들어, 밸브의 동작을 직접적으로 또는 간접적으로 일으키는 인간인 운전자, 파일럿 신호, 전기 신호, 컴퓨터 프로그램, 무선 신호 또는 임의의 다른 입력에 의해 동작되는 레버(lever) 또는 조이스틱일 수 있다.
각각의 메인 흐름 제어 밸브는 기계의 하나 이상의 관련된 유압 유체 수용 장치로의 유체 흐름 및 압력을 제어하기 위하여 입력 명령에 응답하여 동작되는 메인 흐름 제어 스풀(spool) 또는 다른 메인 밸브를 포함할 수 있다. 유압 유체 수용 장치는 탱크나 축적 장치(accumulator)와 같은 하나 이상의 유압 저장 장치, 유압 실린더나 로터리 액추에이터나 지로타(gerotor) 모터 또는 기어 모터와 같은 유압 모터, 다른 유압 밸브 또는 서브 시스템 및/또는 유압 유체를 수용하는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다. 일반적으로, 기계는 기계의 유압 시스템에서 상이한 유압 유체 수용 장치에 공급하고 그리고/또는 이를 동작시키기 위한 복수의 메인 흐름 제어 밸브를 포함할 수 있다. 메인 흐름 제어 밸브 및 관련 제어부(예를 들어, 관련되는 압력 보상기 밸브)는 메인 흐름 제어 밸브 조합체라 한다. 메인 흐름 제어 밸브 조합체의 다양한 밸브는 단일형 밸브 하우징으로 포함될 수 있으며, 각각의 이러한 장치는 작동 섹션라 한다. 동일하거나 상이한 구성의 작동 섹션이 예를 들어 나란한 배치로 조합될 수 있다. 다른 섹션(예를 들어, 다른 작동 섹션 및/또는 입구 섹션 또는 출구 섹션)과 조합된 작동 섹션은 밸브 섹션의 조립체라 한다.
작동 섹션은 메인 흐름 제어 밸브 가변 오리피스의 단면 영역을 제어함으로써 동작한다. 전형적으로, 메인 흐름 제어 밸브 가변 오리피스는 입구 통로 및 출구 통로 사이에 연장되는 유체 흐름 경로 내에 위치된다. 입구 통로는 유체 흐름 및 압력의 공급원로 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있고, 출구 통로는 하나 이상의 유체 수용 장치에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 주어진 메인 밸브 오리피스 영역를 통한 흐름은 오리피스에 걸친 압력 강하에 의존하며, 더욱 구체적으로는 오리피스에 걸친 압력 강하의 제곱근에 비례한다.
또한, 압력 보상형 작동 섹션이 잘 알려져 있다. 압력 보상형 작동 섹션은 입구 또는 출구 압력에 독립적으로 정상 동작 흐름 조건 하에서 가변 오리피스에 걸친 실질적으로 사전 결정된 압력 강하를 유지하기 위하여 마련된 압력 보상기 밸브를 포함하는 작동 섹션이다. 오리피스에 걸쳐 이러한 실질적으로 일정한 압력 강하를 유지함으로써, 오리피스를 통한 일정하고 반복가능한 유량이 입력 명령에 의해 선택되는 임의의 오리피스 영역에 대하여 획득될 수 있다. 통상적으로, 압력 강하는 압력 보상기 스풀에 의해 그리고 스풀에 대하여 직접적으로 또는 간접적으로 작용하는 스프링과 같은 바이어싱 장치의 힘에 의하여 부분적으로 제어될 수 있다.
또한, 작동 섹션은 통상적으로 부하(load) 감지 통로를 포함할 수 있다. 부하 감지 통로는 밸브와 관련된 유체 흐름 수용 장치에 의해 요구되는 유체 압력을 나타내는 입구 통로로부터의 압력 피드백 신호를 제공하도록(즉, 전송하도록) 동작가능하게 연결될 수 있다. 부하 감지 통로는 공급원으로 피드백 신호를 제공하도록 가변 변위 유압 펌프 또는 다른 압력 및 흐름의 공급원에 동작가능하게 연결될 수 있다. 공급원의 유량 또는 압력은 유체 흐름 수용 장치의 수요를 충족시키기 위하여 피드백 신호에 응답하여 변동될 수 있다. 시스템 내의 작동 섹션 및/또는 다중 유체 흐름 수용 장치의 경우에, 압력 및 흐름의 공급원에 대한 피드백 신호로서 유체 흐름 수용 장치에 의해 요구되는 가장 높은 작동 압력을 공급하는데 체크 밸브가 사용될 수 있다.
통상적으로, 기계에서의 유압 흐름 및 압력의 공급원은 압력 피드백 신호에 응답하여 마진 압력을 제공한다. 마진 압력은 압력 피드백 신호 이상의 사전 결정된 차압이다. 예를 들어, 마진 압력이 300 psi(20.7 bar)이면, 2,500 psi(172.5 bar)의 압력 피드백 신호는 유체 압력 및 흐름의 펌프 또는 다른 공급원이 2,800 pis(193.1 bar)의 펌프 출구 압력을 유지하기 위하여 시도하게 한다.
공급원에 의해 제공된 압력 및 흐름 출력은 각 작동 섹션의 입구 통로에 연결된다. 전형적으로, 밸브 섹션 조립체의 각 작동 섹션은 적절한 흐름 및 압력을 관련된 유압 유체 수용 장치로 제공하기 위하여 다른 작동 섹션과 독립적으로 자신의 입력 신호에 의해 제어될 수 있다. 유압 수용 장치가 유압 액추에이터라면, 이에 따라 예를 들어 유압 액추에이터의 변위 및 속도는 관련된 작동 섹션에 의해 제어된다.
전술한 바와 같은 압력 보상형 작동 섹션은 대체로 2개의 기본적인 타입 중 하나일 수 있다. 사전 보상형 작동 섹션은 메인 밸브 가변 오리피스 이전에(또는 이의 상류에) 위치된 압력 보상기 밸브를 포함할 수 있다. 사후 보상형 작동 섹션은 메인 밸브 가변 오리피스 이후에(또는 이의 하류에) 위치된 압력 보상기 밸브를 포함할 수 있다. 사후 보상형 작동 섹션의 한 이점은 과수요 상황에 응답하여 시스템 내의 다양한 유체 흐름 수용 장치 사이에서 흐름 공유를 허용할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 펌프가 입력 명령에 의해 요구되는 바와 같이 각 액추에이터를 작동시키도록 충분한 흐름을 제공할 수 없다면, 복수의 사후 보상형 작동 섹션을 갖는 작동 섹션의 조립체는 각 액추에이터에 대한 흐름을 비례하여 감소시킬 수 있다. 이것은 조립체의 모든 작동 섹션이 동일한 부하 감지 압력을 사용하고, 공급원에 의해 공급된 압력이 이러한 부하 감지 압력에 기초하기 때문에 발생한다. 사전 보상형 작동 섹션은 추가 부품을 추가함으로써 흐름 공유를 허용하게 할 수 있지만, 흐름 공유를 위한 사후 보상형 제어 밸브의 사용은 대체로 더 경제적일 수 있다.
전형적인 부하 감지 작동 섹션 유체 시스템에서, 메인 흐름 제어 밸브 조합체의 출구 통로가 데드헤드(deadhead)가 될 때, 출구 통로 내의 유체 압력은 관련된 릴리프 밸브에 의해서만 제한될 수 있다. 데드헤드는 작동 섹션(또는 메인 흐름 제어 밸브 조합체)가 압력 공급원로부터 유체 압력을 공급받지만 메인 흐름 제어 밸브 가변 오리피스를 통한 흐름이 실질적으로 발생하지 않는 동작 상태이다. 데드헤드는, 예를 들어, 흐름이 관련된 유체 수용 액추에이터를 향하여 지향되고 흐름에 응답한 액추에이터의 움직임이 다소 구속되거나 정지될 때 발생할 수 있다. 데드헤드는 실린더의 물리적인 스트록의 마지막에 발생할 수 있으며, 또는 액추에이터의 추가적인 이동을 막기에 충분한 부하에 의해 발생할 수 있다. 작동 섹션의 출구 통로로부터 데드헤드가 된 액추에이터를 향하여 지향되는 흐름이 실질적으로 0으로 감소함에 따라, 작동 섹션과 액추에이터 사이의 압력은 관련된 릴리프 밸브가 개방하여 출구 통로 압력을 제한하도록 과잉 흐름을 탱크에 버릴 때까지 증가한다. 데드헤드 상태가 발생하면, 전형적으로 알려진 부하 감지 작동 섹션을 갖는 시스템은 증가된 데드헤드 압력을 부하 감지 통로를 통해 전달하여, 불필요한 시스템 압력 증가를 발생시켜 증가된 압력 및 흐름을 릴리프 밸브를 통해 탱크로 버린다. 이것은 에너지의 비효율적인 또는 낭비하는 에너지를 발생시키며, 유압 시스템에서의 열의 축적을 가져다 줄 수 있다.
비례하는 부하 감지 및 압력 보상형 밸브를 포함하는 전형적인 방향성 제어 밸브와, 이러한 다양한 밸브를 위한 애플리케이션은 www.parker.com에서 입수가능한 미국 오하이오주 클리브랜드의 파커 한니핀 코포레이션의 카탈로그 HY14-2006/US 및 서비스 책자 HY14-2006-M1/US에 예시되고 설명된다. 참조되는 카탈로그는, 그 중에서도, 10 페이지에서의 기본적인 사후 압력 보상 밸브 조립체의 개략 및 22 페이지에서의 작동 포트 릴리프 밸브를 보여 준다. 참조된 서비스 책자는, 그 중에서도, 25 및 47 내지 49 페이지에서 릴리프 밸브를, 4, 6 및 22 페이지에서 부하 감지 릴리프 밸브를 보여 준다.
본 발명은 유체 흐름 손실을 최소화하고 데드헤드 또는 다른 과잉 압력 상태의 발생에 따른 전달된 부하 감지 압력 증가를 최소화하는 흐름 제어 밸브를 제공한다. 또한, 본 발명은 일체형 압력 보상기 및 압력 리미터를 제공한다. 또한, 본 발명은 메인 흐름 제어 밸브 조합체와, 압력 제한 제어, 부하 감지 신호 제어 및 압력 보상을 제공하는 유압 회로를 제공한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 유체 흐름 경로와, 실질적으로 일정한 차압 및 유량을 유지하는 경로 내의 압력 보상기 밸브와, 선택된 한계 압력이 도달될 때 경로를 통한 흐름을 구속하는 압력 리미터 밸브를 포함한다. 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브는 일체형일 수 있으며, 압력 리미터 밸브는 압력 보상기 밸브에 의해 운반된다. 압력 리미터 밸브는 선택된 압력 한계가 도달될 때 보상기 밸브가 경로를 통한 흐름을 구속하게 하도록 작용할 수 있다. "구속" 또는 "폐쇄"라는 용어는 부분적인 폐쇄 및 완전한 폐쇄를 포함하며, "개방"이라는 용어는 부분적인 개방 및 완전한 개방을 포함한다.
본 발명의 밸브 조합체 및 일체형 밸브는 단일 또는 다중 작동 섹션의 밸브 섹션 조립체의 작동 섹션에 포함될 수 있다. 밸브 섹션의 각각은 메인 방향성 제어 밸브, 작동 포트 및 부하 감지 통로를 포함할 수 있다. 조립체의 가장 높은 압력 작동 포트에서의 부하 감지 압력은 유체의 가변 출력 공급원과 각 작동 섹션의 부하 감지 통로에 전달될 수 있다. 바람직한 실시예에 따른 작동 섹션은 작동 섹션에서의 부하 감지 압력을 증가시킬 수 있지만, 증가된 부하 감지 압력의 다른 작동 섹션으로의 전달을 제한할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 유체 흐름 경로를 포함하는 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브가 제공될 수 있다. 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브는 유체 흐름 경로 내에 배치될 수 있고, 상류측 및 하류측으로 유체 흐름 경로를 분할할 수 있다.
압력 보상기 밸브는 압력 보상기 밸브 표면을 운반하는 압력 보상기 스풀을 포함할 수 있으며, 압력 보상기 밸브 표면은 밸브 보상기 스풀과 함께 이동가능할 수 있으며, 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 유체 오리피스를 형성할 수 있다. 압력 보상기 스풀은 오리피스를 폐쇄하기 위하여 압력 보상기 스풀 및 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향하여 가압하도록 하류측 상의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적을 가질 수 있다. 또한, 압력 보상기 스풀은 가변 오리피스를 개방하기 위하여 압력 보상기 스풀 및 압력 보상기 밸브 표면을 개방 위치를 향하여 가압하도록 상류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가질 수 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따르면, 압력 리미터 밸브는 압력 리미터 밸브 표면을 운반하는 압력 리미터 스풀을 포함할 수 있고, 압력 리미터 통로는 유체 흐름 경로 상류측 내의 위치와 적어도 하나의 압력 보상기 스풀의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적 사이에 유체 압력 연통을 구축할 수 있다. 압력 리미터 밸브 표면은 압력 리미터 통로를 개폐하기 위하여 상기 압력 리미터 스풀과 함께 종방향으로 이동가능할 수 있다. 압력 리미터 스풀은 선택된 압력 레벨이 도달될 때 압력 리미터 통로를 개방하고 압력 보상기 밸브를 폐쇄하기 위하여 압력 리미터 스풀 및 압력 리미터 밸브 표면을 개방 위치를 향하여 가압하도록 하류측 내의 한계 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가질 수 있다. 오리피스는 다른 작동 섹션의 부하 감지 챔버 및/또는 유체 압력 공급원으로의 연통을 제한한다.
더욱 더 구체적으로, 유체 흐름 경로, 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브는 하우징 내에 배치될 수 있다. 하우징은 밸브 섹션들의 조립체 중의 하나의 밸브 섹션일 수 있으며, 각각의 밸브 섹션은 메인 흐름 제어 밸브 및 작동 섹션을 포함할 수 있다. 각각의 메인 흐름 제어 밸브는 방향성 제어 밸브일 수 있다. 하나의 밸브 섹션의 하우징은 부하 감지 통로를 포함할 수 있고, 메인 흐름 제어 밸브는 하나의 밸브 섹션의 상류측 내에 있을 수 있다. 부하 감지 통로는 압력 보상기 스풀의 적어도 하나의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적을 모든 상기 작동 섹션에서 가장 높은 압력 레벨과 유압식으로 연결할 수 있다. 또한, 하우징은 스풀 보어를 가질 수 있고, 압력 보상기 스풀 및 압력 리미터 스풀은 스풀 보어 내에서 동축으로 배치될 수 있다. 압력 보상기 스풀은 다른 스풀 보어를 포함할 수 있으며, 동축의 압력 리미터 스풀은 이러한 다른 스풀 보어 내에 배치되어 압력 보상기 스풀에 의해 운반될 수 있다.
제1 바이어스 장치는 압력 보상기 스풀에 대하여 작용하여 압력 보상기 스풀 및 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스할 수 있다. 제2 바이어스 장치는 압력 리미터 스풀에 대하여 작용하여 압력 리미터 스풀 및 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스할 수 있다.
제어 챔버는 하류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출될 수 있다. 부하 감지 통로 및 드레인 통로는 제어 챔버에 연결될 수 있다. 제1 제어 오리피스는 제어 챔버 및 부하 감지 통로 사이에 배치될 수 있고, 제2 제어 오리피스는 제어 챔버 및 드레인 통로 사이에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 압력 보상기의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적은 흐름 경로 내에서 가변 오리피스를 폐쇄하기 위하여 압력 보상기 스풀 및 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향하여 가압하도록 제어 챔버 내의 유체 압력에 노출될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 압력 리미터 반경방향으로 폐쇄하는 표면적은 압력 리미터 통로를 폐쇄하고 제어 챔버 내의 과잉 압력을 방지하기 위하여 압력 리미터 스풀과 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치로 가압하도록 제어 챔버 내의 유체 압력에 노출될 수 있다.
압력 리미터 통로는 제어 챔버와 상기 유체 흐름 경로의 상류측 내의 위치 사이에 유체 압력 통신을 구축할 수 있다. 하우징은 메인 제어 스풀 및 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 사이에서의 유체 흐름 경로 내에 배치된 중앙 스풀 갤러리를 포함할 수 있다. 하우징은 작동 포트와, 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브와 하나의 작동 섹션의 작동 포트 사이의 유체 흐름 경로 내에 배치된 중간 공급 통로를 더 포함할 수 있다. 압력 보상기 스풀 및 압력 리미터 스풀은 중앙 스풀 갤러리로 개방하는 스풀 보어 내에 배치될 수 있고, 압력 보상기 스풀의 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적과 압력 리미터 스풀의 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적은 각각 중앙 스풀 갤러리 내의 유체 압력에 노출될 수 있다. 압력 리미터 스풀의 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적은 중간 공급 통로 내의 유체 압력에 노출되고, 이 압력은 선택된 한계 압력이 도달될 때 압력 리미터 스풀을 개방하도록 작용할 수 있다.
일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브와 하우징은 함께 적어도 2개의 작동 밸브 섹션의 조립체 내에 작동 밸브 섹션을 제공할 수 있다. 작동 밸브 섹션의 각각은 자신의 메인 흐름 제어 밸브와 부하 감지 통로를 가질 수 있고, 제어 챔버는 작동 밸브 섹션의 조립체 내에서 가장 높은 부하 감지 압력에 노출될 수 있다. 압력 보상기 밸브 스프링은 압력 보상기 스풀을 폐쇄 위치를 향해 바이어스할 수 있으며, 압력 리미터 밸브 스프링은 압력 리미터 스풀을 휴지 위치를 향해 바이어스할 수 있다. 압력 리미터 밸브 스프링은 압력 보상기 스풀과 압력 리미터 스풀 사이에서 작용할 수 있다. 스프링들의 각각은 스풀 보어 내에 배치될 수 있다. 압력 리미터 밸브 스프링은 압력 보상기 밸브 스프링과 압력 보상기 스풀 사이에 배치될 수 있다. 힘 전달 스풀은 압력 리미터 밸브 스프링을 통해 압력 보상기 밸브 스프링으로부터 압력 보상기 스풀로 연장될 수 있다. 또한, 압력 리미터 스풀의 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적에 작용하는 유체 압력은 중간 공급 통로 내의 유체 압력일 수 있다. 드레인 통로는 상기 압력 리미터 스풀이 배치되는 압력 보상기 스풀 보어로부터 연장될 수 있다.
압력 리미터 통로는 압력 리미터 스풀 내에서 축상 통로를 포함할 수 있고, 압력 리미터 통로는 제어 챔버와 유체 압력 연통할 수 있다. 압력 보상기 스풀과 압력 리미터 스풀은 압력 리미터 스풀이 개방 위치에 있을 때 중앙 스풀 갤러리를 압력 리미터 통로와 제어 챔버에 연결하는 연동하는 반경방향 통로를 가질 수 있다. 가변 유체 압력 및 흐름의 공급원은 입구측에 연결될 수 있고, 유체 수용 장치는 출구측에 연결될 수 있다. 흐름 제어 오리피스는 부하 감지 챔버 내의 유체 압력을 구속할 수 있고, 다른 작동 섹션 및 유체 압력 공급원 컨트롤러로의 부하 감지 챔버 압력의 연통을 제한할 수 있다.
또한, 본 발명은 하기의 특허청구범위에서 설명된 다양한 특징 및 구조를 단독으로 또는 조합하여 제공할 수 있으며, 이러한 청구항도 본 발명에 대한 발명의 내용에 편입된다.
본 발명의 실시예는 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 조합체의 사시도로서, 상기 밸브 조합체의 부품은 단일형 밸브 조립체 내에 배치된 상태를 도시한 도면,
도 2는 2-2선을 따라 취한 도 1에 도시한 밸브 조립체의 작동 섹션 중 하나의 단면도,
도 3은 도 1에 도시한 밸브 조립체의 개략도,
도 4는 도 2 및 도 3의 일부에 대한 확대도로서, 본 발명에 따른 압력 보상기 및 압력 리미터를 폐쇄 위치에서 도시한 도면,
도 5는 도 4와 유사한 도면이지만, 본 발명에 따른 압력 보상기 및 압력 리미터를 개방 위치에서 도시한 도면,
도 6은 도 4의 일부에 대한 확대도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략적인 회로 다이아그램,
도 15는 도 6과 유사한 도면이지만, 본 발명에 따른 압력 보상기 및 압력 리미터의 또 다른 실시예를 폐쇄 위치에서 도시한 도면,
도 16은 도 5와 유사한 도면이지만, 본 발명에 따른 압력 보상기 및 압력 리미터의 또 다른 실시예를 개방 위치에서 도시한 도면,
도 17은 도 6과 유사한 도면이지만, 본 발명에 따른 압력 보상기 및 압력 리미터의 도 16의 실시예를 폐쇄 위치에서 도시한 도면.
본 발명의 원리, 실시예 및 동작은 첨부된 도면에 도시되며 본 명세서에 상세하게 기술된다. 이러한 도면 및 설명은 개시된 발명의 특정한 예시적인 형태에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 이에 따라, 본 명세서의 실시예에 대한 각종 변형이 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고서 이루어질 수 있음을 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브 섹션(10)의 조립체에 대한 사시도이다. 밸브 섹션 조립체(10)는, 단일형 조립체인 밸브 섹션(10)의 조립체를 제공하도록 공지된 방식으로 볼트에 의해 함께 결합되는 별개의 섹션을 구비한다. 단일형(unitary)이라는 용어는 외부의 유체 호스 또는 다른 외부의 유체 압력 라인 없이 복수의 피스가 단일 피스로서 기능하도록 조립된 단일 피스 구성 또는 다수 피스 구성을 가짐을 의미한다. 밸브 섹션 조립체(10)의 섹션은 밸브 섹션(10)의 조립체의 제1 단부에 인접한 공지된 입구 섹션(12)과, 밸브 섹션(10)의 조립체의 반대편 제2 단부에 인접한 공지된 출구 섹션(14)을 구비한다. 또한, 바람직한 실시예에서의 밸브 섹션 조립체(10)는 2개의 작동 섹션(16, 18)을 구비한다. 작동 섹션 각각은 상술되었으며 더욱 상세하게 후술되는 메인 흐름 제어 밸브 조합체를 구비한다. 작동 섹션(16, 18)은 서로 인접하게 위치설정되며, 밸브 섹션의 조립체의 입구 섹션(12)과 출구 섹션(14) 사이에 위치된다. 임의 개수의 작동 섹션이 밸브 섹션(10)의 조립체 내에 구비될 수 있음을 당업자는 이해해야 한다.
도 1에 도시한 밸브 섹션(10)의 조립체는 피드백 통로(19)(도 3에 개략적으로 도시함)를 통한 압력 피드백 신호를 가변 변위 펌프(20)(도 3에 개략적으로 도시함) 또는 유체 압력 및 흐름의 다른 공급원에 제공하는 밸브 섹션의 부하 감지 조립체이다. 밸브 섹션(10)의 조립체의 압력 피드백 신호는 밸브 조립체(10) 내의 가장 높은 압력 레벨을 가지며 일반적으로 부하 감지 체크 밸브(도 1에 도시하지 않음)의 사용을 통해 공지된 방식으로 결정되는 작동 섹션(16 또는 18)의 작동 포트 압력이다.
밸브 섹션 조립체(10)의 작동 섹션(16, 18)은 서로 동일할 수 있거나, 또는 서로 상이할 수 있다. 도 1에 도시한 실시예에서, 작동 섹션(16)은 공지된 종래의 부하 감지 사후 보상형 메인 제어 밸브 구성이다. 도 3은 밸브 섹션(10)의 조립체를 사용하는 유압 회로의 일 실시예를 도시하며 밸브 섹션(10)의 조립체의 구성을 도시하는 개략적인 유압 회로 다이아그램이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 작동 섹션(16)은 공지된 종래의 구성을 가지며, 작동 섹션(18)은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 작동 섹션(18)의 예시적인 실시예에 대한 단면도를 도시한다. 상술되었으며 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 작동 섹션(18)은 메인 흐름 제어 밸브(21)를 구비하는 복수의 제어 장치를 구비하는 메인 흐름 제어 밸브 조합체를 구비한다. 본 실시예에서의 작동 섹션(18)의 제어 장치는 단일형 단일 피스 하우징(24) 내의 작동 섹션(18) 내에 모두 배치되는 것이 바람직하다. 메인 흐름 제어 밸브(main flow control valve)라는 용어는 유체 흐름 경로 내에 위치되며 입력 명령에 응답하는 유체 밸브를 의미한다. 메인 흐름 제어 밸브 조합체(main flow control valve combination)라는 용어는 메인 흐름 제어 밸브와, 그와 관련된 유체 제어부(예컨대, 관련된 압력 보상기 밸브 및/또는 압력 리미터 밸브)를 의미한다.
도 2를 참조하면, 작동 섹션(18)의 단일형 하우징(24)은 종축(27)을 갖는 메인 제어 스풀(26)을 수용하기 위해 종방향으로 연장되는 메인 흐름 제어 밸브 관통 통로(25)를 구비한다. 메인 제어 스풀(26)의 제1 단부는 상술한 타입의 외부의 입력 명령 장치에 연결되고, 제2 단부는 제어 스풀을 중립의 폐쇄 위치로 복귀시키기 위해 바이어싱 수단(28)에 의해 작동되며, 이 모두는 잘 공지되어 있다. 도 2의 제어 스풀(26)은 메인 밸브 가변 영역 오리피스(29)를 개방하도록 중립 위치로부터 종방향 우측으로 멀어지게 이동된 위치에 도시되어 있다. 제1 및 제2 작동 포트(32, 34)는 종축(27)(도 2에 도시한 배향에서의 수직방향)에 대해 바디(24) 내로 대체로 반경방향으로 연장되며 제어 스풀(26)을 운반하는 관통 통로(25)를 교차한다.
또한, 바디(24)는 공급원(20)으로부터 입구 흐름을 수용하는 입구 통로(38)를 구비한다. 입구 통로(38)는 관통 통로(25)를 따라 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 종방향으로 짧은 거리로 이격된다. 중앙 스풀 갤러리(40)는 중간 공급 통로(42)에 연결되며, 그 내에 공지된 부하 체크 밸브(44)가 위치된다. 중앙 스풀 갤러리(40)와 중간 공급 통로(42) 사이에 압력 보상기 밸브(50)가 위치됨으로써, 중앙 스풀 갤러리(40)와 중간 공급 통로(42)는 입구 흐름 통로 및 출구 흐름 통로를 각각 보상기 밸브(50)에 제공한다. 관통 통로(25), 중앙 스풀 갤러리(40) 및 중간 공급 통로(42)는 입구 통로(38)와 작동 포트(32, 34) 사이에서 연장되는 유체 흐름 경로(도 2에 화살표로 부분적으로 도시함)를 제공한다. 압력 보상기 밸브(50)의 상류측은 중앙 스풀 갤러리(40), 메인 흐름 제어 밸브(21) 및 공급원(20)을 구비하는 압력 보상기 밸브(50)의 유체 흐름 경로 상류에서 가장 중요하다. 압력 보상기 밸브(50)의 하류측은 중간 공급 통로(42), 부하 체크부(44), 작동 포트(32, 34) 및 흐름 수용 장치와 탱크를 구비하는 압력 보상기 밸브(50)의 유체 흐름 경로 하류에서 가장 중요하다.
메인 흐름 제어 밸브(21)와 보상기 밸브(50) 양자는 유체 흐름 경로 내에 배치된다. 압력 보상기 밸브(pressure compensator valve)라는 용어는 유체 흐름 경로 내에 위치되고, 상기 유체 흐름 경로 내의 상이한 위치에서 유체 압력에 노출되는 단면 영역을 갖는 밸브 스풀을 가지며, 사전 결정된 압력 차이를 유지하도록 배치된 유체 밸브를 의미한다.
도 2에 도시한 실시예에서 그리고 더욱 후술된 바와 같이, 압력 보상기 밸브(50)는 압력 리미터 밸브(52)를 운반하며 일체형으로 형성된다. 일체형(integral)이라는 용어는 외부에 노출된 유체 연결부 없이 조립되며 장치들 중 적어도 하나가 다른 것을 완성하는 필수 부품이 되도록 전체적으로 사용되는 2가지 이상의 기능적으로 상이한 연동형 장치를 의미한다. 압력 리미터 밸브(pressure limiter valve)라는 용어는 유체 흐름 경로 내에 위치되며, 상기 유체 흐름 경로 내의 적어도 하나의 위치에서 유체 압력에 노출되며 설정 압력이 그 위치에서 도달될 때 유체 흐름 경로를 통해 흐름을 폐쇄하도록 배치된 반경방향으로 폐쇄하는 (단면) 표면적을 갖는 밸브 스풀을 갖는 유체 밸브를 의미한다. 바람직한 실시예에 따른 일체형 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브의 구조 및 동작은 이후 상세하게 후술된다. 메인 흐름 제어 스풀(26)의 일 위치에 따른 중간 공급 통로(42)는 제1 또는 제2 작동 포트(32, 34) 중 하나로 유체를 지향시킨다. 바디(24)는 제1 및 제2 작동 포트(32, 34)를 탱크 또는 드레인(53)에 선택적으로 연결하는 통로(58)를 더 구비한다(도 3).
작동 섹션(18)의 동작 동안에, 제어 스풀(26)은 입력 명령 장치에 의한 중립 위치로부터, 도 2에서 보이는 바와 같이 좌측 또는 우측으로 이동된다. 도 2는 중립 위치로부터 우측으로 변환된 제어 스풀(26)을 도시하며, 그 결과 바이어싱 수단(28)의 시트 부재는 대응하는 안착 벽으로부터 짧은 거리만큼 멀어지게 강제된다. 제어 스풀(26)이 도 2에 도시한 바와 같은 방식으로 우측으로 변환되면, 입구 섹션(12)을 통해 공급원(20)으로부터 작동 섹션(18)에 도입된 유압 유체는 입구 통로(38) 내로 흐른다. 그 다음, 입구 통로(38)로부터의 유체는 메인 흐름 제어 밸브(21)를 통해 그리고 중앙 스풀 갤러리(40) 내로 흐른다. 스풀(28)의 랜드(54)의 이동가능한 밸브 표면은 관통 통로(25)와 중앙 스풀 갤러리(40)의 교차점에서 인접한 고정형 밸브 표면과 연동함으로써, 메인 흐름 제어 밸브(21)의 가변 영역 오리피스(29)(도 4)를 형성한다. 입구 코어(38)로부터 중앙 스풀 갤러리(40)로 흐르는 유체량은 (가변 영역 오리피스(29)의 영역을 제어하는) 제어 스풀(26)의 위치 및 입구 코어(38)와 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력에 따라 변한다. 그 결과, 메인 제어 밸브 가변 영역 오리피스(29)를 통해 입구 코어(38)로부터 중앙 스풀 갤러리(40)로 유체가 흐름에 따라 제1 압력 강하가 발생한다. 이에 따라, 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력은 작동 섹션(18)을 통해 유체 흐름이 있을 때마다 입구 코어(38) 내의 압력보다 낮다.
도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같은 유체 흐름은 중앙 스풀 갤러리(40)를 통해, 압력 보상기 밸브(50)와 압력 리미터 밸브(52)를 지나 중간 공급 통로(42)로 계속하여 흐른다. 도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 작동 섹션(18)을 통한(또는 메인 흐름 제어 밸브 조합체를 통한) 유체 흐름 경로는, 부하 체크 밸브(44)를 계속하여 지나서, 제어 스풀(26)의 홈부를 통해 그와 관련된 작동 포트(32 또는 34)로 지향된다. 도면에 도시한 예에서, 유체는 제1 작동 포트(32)로 지향된다. 그 다음, 유체는 그와 관련된 유체 도관을 통해 그와 관련된 유체 수용 장치로 지향된다. 그와 동시에, 관련된 유체 수용 장치로부터 복귀하는 유체 흐름은 메인 제어 스풀(26) 내의 또 다른 홈부를 통해 작동 섹션(18)의 제2 작동 포트(34) 내로 그리고 작동 섹션(18)의 2개의 탱크 통로(58) 중 하나로 지향된다. 작동 섹션(18)은 제2 작동 포트(34)로 유체를 지향시키고 제1 작동 포트(32) 내의 복귀 유체를 수용하기 위해 스풀이 중립 위치로부터 좌측으로 이동될 때 유사한 방식으로 동작한다.
압력 보상기 밸브(50)는 이동가능한 압력 보상기 스풀(60)을 구비한다. 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력은, 그 유체 압력에 노출된 압력 보상기 스풀(60)의 개방된 반경방향 (단면적) 표면적(68)(도 6)에 작용한다. 그 유체 압력은 개방된 반경방향 표면적(68) 상에 힘을 가하여, 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 중간 공급 통로(42)로의 흐름을 허용 및/또는 증대시키도록 도 5에서 보이는 바와 같은 개방 위치를 향해 보상기 스풀(60)을 가압한다. 영역(68)에 대해 작용하는 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력이 (후술되는 바와 같이) 보상기 스풀(60)을 폐쇄 위치로 바이어스하는 힘보다 높은 레벨로 증가되면, 압력 보상기 밸브(50)의 보상기 스풀(60)은 메인 밸브 종축(27)으로부터 개방 위치를 향해 반경방향으로 멀어지게(도면에서 볼 때 상측으로) 이동한다. 압력 보상기 밸브(50)는 유체 흐름 상태 동안에 중앙 스풀 갤러리(40)와 중간 공급 통로(42) 사이에 압력 강하를 형성한다. 이에 따라, 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유압 유체의 압력은 보상기 밸브(50)를 통한 유체 흐름이 있을 때마다 중간 공급 통로(42) 내의 유체의 압력보다 높다.
압력 보상기 밸브(50)의 작동은 당해 기술에 공지되어 있으며, 도 2, 4, 5 및 6을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 도 4 및 6은 폐쇄 위치에 있는 압력 보상기 밸브(50)를 도시한다. 도 2 및 5는 개방 위치에 있는 압력 보상기 밸브(50)를 도시한다.
압력 보상기 밸브(50)는 개방된 반경방향 표면적(68)에 대해 작용하는 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력에 의해 개방 위치로 바이어스되는 상술된 압력 보상기 스풀(60)을 구비한다. 압력 보상기 스풀(60)은 폐쇄된 반경방향 표면적(69)에 대해 작용하는 부하 감지 챔버(94) 내의 부하 감지 압력과 보상기 스프링(62)의 힘의 조합에 의해 폐쇄 위치로 반대방향으로 공지된 방식으로 바이어스된다. 부하 감지 압력은 상세히 후술된 적절한 부하 감지 오리피스 통로(95)를 통해 챔버(94)로 그리고 챔버(94)로부터 전달된다. 보상기 스프링(62)은 리미터 스풀(76)을 통해 압력 보상기 스풀(60)에 교대로 작용하는 힘 전달 스풀(63) 및 힘 전달 가이드(75)를 통해 작용하여, 스풀(60)에 대해 바이어싱 힘을 폐쇄 방향으로 인가한다.
반경방향으로 폐쇄하는 표면적(69) 및 보상기 스프링(62)에 대해 작용하는 챔버(94) 내의 부하 감지 압력의 대항하는 폐쇄력을 초과 또는 극복하는 반경방향으로 개방하는 표면적(68)에 대해 개방방향으로 작용하는 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력의 힘에 응답하여, 보상기 스풀(60)은 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 중간 공급 통로(42)로의 흐름을 가능하도록 개방한다. 개방된 보상기 스풀(60)은 중앙 스풀 갤러리(40)와 중간 공급 통로(42) 사이에 가변 영역 오리피스(55)(도 5)를 형성하고, 이와 같은 가변 오리피스(55)는 갤러리(40)와 통로(42) 사이에 압력 강하를 형성한다. 예를 들면, 압력 강하가 100 psi(6.9 bar)이면, 3,500 psi(241.4 bar)의 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력은 중간 공급 통로(42) 내에서 3,400 psi(234.5 bar)로 강하될 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 플러그(66)의 말단부(64)는 보상기 포펫(60)의 운동을 위한 정지부를 완전히 개방된 위치에 제공하도록 보상기 스풀(60)에 의해 결합된다.
메인 제어 밸브 조합체 또는 작동 섹션(18)은 관련된 작동 섹션의 출력 압력을 제한하는 압력 리미터 밸브(52)를 더 구비한다. 압력 리미터 밸브(52)는 작동 섹션(18)의 압력을 사전 결정된 양으로 제한한다. 도 1 내지 6에 도시한 실시예에 의하면, 압력 리미터(52)는 보상기 밸브(50)에 의해 운반되며 그와 일체로 형성된다. 도 6을 참조하면, 압력 리미터 밸브(52)는 중앙 스풀 갤러리(40)와 유체 연통하는 제1 압력 리미터 흐름 제어 통로(72)를 구비한다. 압력 리미터 밸브(52)는 압력 리미터 스풀(76)을 더 구비한다. 압력 리미터 스풀(76)의 일단부는 제어 챔버 또는 부하 감지 챔버(94) 내의 유체 압력에 노출되고, 압력 리미터 스풀의 다른 단부는 갤러리(40) 내의 유체 압력에 노출된 반경방향으로 개방하는 표면적을 갖는다. 압력 리미터 스풀(76)은 도 6에 도시한 바와 같이 사전 결정된 힘, 예컨대 압력 리미터 제어 스프링(80)으로부터의 스프링력 등에 의해 제1 또는 폐쇄 위치로 바이어스된다. 압력 리미터 밸브 스프링 리테이너(79)가 슬리브(87)에 나사 결합가능하게 보유되어, 스프링(80)은 압력 보상기 스풀(60)과 압력 리미터 스풀(76) 사이에서 작용한다. 압력 리미터 제어 통로(72)는 보상기 스풀(60) 내에 형성되어, 압력 리미터 제어 스풀(76) 내에 위치된 환형 홈부(77)와 연통한다.
선택된 최대 또는 한계 압력에 도달하는 작동 포트(또는 중간 흐름 통로(42)) 내의 유체 압력에 응답하여, 통로(84)에 도입되며 압력 리미터 스프링(80)의 반대방향으로 조절기 스풀(76)의 환형의 반경방향으로 개방하는 (단면적)표면적(82)에 작용하는 이와 같은 압력은 도 6에 도시한 바와 같이 보상기 포펫(60)에 대해 상측으로 그리고 스프링(80)의 바이어스에 대해 압력 리미터 스풀(76)을 이동시킨다. 압력 리미터 스풀(76)은, 압력 리미터 스풀(76)이 보상기 스풀(60)에 대해 충분한 거리만큼 이동되었을 때, 제2 압력 리미터 통로(88)를 통해 제1 압력 리미터 흐름 제어 통로(72) 내에 수용된 유체 압력을 보상기 스풀(60)을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하기 위해 보상기 스풀(60)의 일단부에 위치된 챔버(94)에 연결하는 환형 홈부(77)를 구비한다. 이와 같은 압력 리미터 스풀(76)의 상태에서, 보상기 스풀(60)의 단부 각각에 작용하는 유체 압력은 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력과 동일(또는 적어도 대략 동일)하고, 보상기 스프링(62)은 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 중간 공급 통로(42)로의 흐름을 제한하기 위하여 보상기 스풀(60)을 폐쇄하도록 작용한다. 이로써, 압력 리미터(52)가 중간 공급 통로(42) 내의 압력이 사전 결정되거나 또는 선택된 한계 압력에 도달할 때 챔버(94)로 노출되는 보상기 스풀(60)의 단부에서 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 챔버(94)로 유체 압력을 제공함으로써, 중간 공급 통로(42) 내의 압력을 그 한계 압력으로 제한할 수 있다. 예컨대, 도 6에서, 압력 리미터 스프링(80)은 중간 공급 통로(42) 내의 유체 압력을 1,500 psi(103.4 bar)로 제한하도록 설정될 수 있다. 상술되고 도 2 및 4 내지 6에 도시한 방식에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 일체형 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 밸브(52)는 가변 영역 오리피스(55) 및 보상기 밸브(50)의 흐름 제어 밸브 표면을 이용함으로써, 압력 리미터 밸브(52)의 차단 밸브 표면을 흐름 경로 내에도 제공한다. 이로써, 압력 보상 기능에 통상적으로 영향을 미치는 표면(68, 69)에 작용하는 압력은 압력 제한 기능을 성취하는데에도 이용된다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 압력 리미터 밸브(52)에 의해 제한된 바와 같은 중간 공급 통로(42) 내의 최대 압력은 작동 포트(32) 내의 최대 압력을 구축한다. 예를 들면, 중간 공급 통로(42)를 통한 유량이 0(zero)이면, 연결된 작동 포트(32)를 통한 유량이 0이 될 것이고, 작동 포트(32) 내의 압력은 중간 공급 통로(42) 내의 압력과 동일할 것이다. 중간 공급 통로(42)를 통한 유량이 0보다 크면, 작동 포트(32)로의 유량은 이와 같은 유량과 동일할 것이다. 이와 같은 흐름 조건 하에서, 밸브 스풀(26)을 가로질러 작동 포트(26)와 중간 공급 통로(42) 사이에 압력 강하가 있을 것이다. 압력 조절기 밸브(52)는 작동 포트(32)로의 선택된 설계 유량(0일 수 있음)을 위해 설계되고, 이와 같은 설계 유량은 작동 포트(32)와 중간 공급 통로 사이에서 밸브 스풀(26)을 가로질러 사전 결정된 공지된 압력 강하를 발생할 것이다. 이러한 압력 강하를 알면, 압력 리미터 밸브(52)에 의해 제한된 바와 같은 중간 공급 통로(42) 내의 선택된 최대 압력은 설계 유량을 위한 작동 포트(32) 내에 최대 압력을 구축한다.
상기 참고된 카탈로그의 10페이지에서는, 일반적으로 공지된 사후 압력 보상형 밸브 섹션 조립체를 위한 개략적인 유압 회로 다이아그램을 도시한다. 본 발명에 따른 밸브 섹션 조립체(18)는 도 3에 도시한 바와 같이 참고된 타입의 유압 회로에 사용될 수 있다.
도 3에 도시한 회로 및 밸브 섹션 조립체(18)의 챔버(94) 내의 부하 감지 압력은 단일형 밸브 섹션 조립체(10)의 작동 섹션(16, 18) 중 어느 것의 임의의 작동 포트 내의 가장 높은 작동 포트 압력이다. 또한, 부하 감지 압력은 펌프 출력 압력을 구축하기 위해 펌프(또는 압력 공급원)로 피드백되는 압력이다. 통상적인 작동 조건 하에서 작동 섹션(18)의 보상기 밸브(50)의 챔버(94) 내의 부하 감지 압력이 단일형 밸브 섹션 조립체(10)의 작동 섹션(16, 18) 중 어느 것 내의 가장 높은 작동 포트 압력이면, 챔버(94) 내의 압력은 작동 섹션(16)의 압력 보상기로 그리고 공급원(20)으로 연통된 시스템 부하 감지 압력이다. 이러한 조건 하에서 압력 리미터 밸브(52)가 상술한 바와 같이 작동(개방)하여 챔버(94) 내의 압력을 더욱 증대(예컨대 데드헤드 상태를 나타낼 수 있음)시키기 시작하면, 챔버(94) 내에서 이와 같이 증대되는 압력은 챔버(94)로부터 작동 섹션(16)의 압력 보상기로 그리고 공급원(20)으로 연통되는 부하 감지 압력을 대응하게 증대시키기 시작하는 경향이 있을 수 있다. 압력 리미터 밸브(52)의 작동 시에 챔버(94)로부터의 증대된 압력의 연통을 감소 또는 방지하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이러한 연통이 공급원(20)으로부터의 불필요한 압력 증대 및 쓸데없는 에너지 손실 및 열 증대를 야기할 수 있기 때문이다. 이러한 조건 하에서 공급원(20)으로 그리고 다른 밸브 섹션(16)으로 연통되는 챔버(94)로부터의 부하 감지 압력에 대한 잠재적인 증대에 따른 악영향을 감소 또는 방지하기 위해, 부하 감지 공급 오리피스(도 3 및 6에서 참조부호 "95"로 지시된 LSFO)는 챔버(94) 내의 압력 증대를 감소시키고 챔버(94)로부터 공급원(20)으로 그리고 다른 밸브 섹션(16)으로 연통되는 부하 감지 압력과 챔버(94) 내의 압력 사이의 적절한 차압 관계를 유지하도록 크기설정되어 배치된다. 챔버(94)와 드레인 사이의 차압은 챔버(94)와 부하 감지 통로 사이의 차압(즉, 오리피스(95)를 가로지르는 차압)보다 크다. 이러한 구성은, 이와 같은 조건 하에서 공급원(20)으로 그리고 다른 밸브 섹션(16)으로 연통되는 부하 감지 압력의 증대를 제한한다. 또한, 이는 부하 감지 통로로 연통되기 시작함에 따라 챔버(94) 내의 압력 증대가 지체되게 한다. 이로써, 부하 감지 챔버(94)와 함께 배치된 연동형 오리피스(들)는 리미터 밸브(52)의 개방에 의해 챔버(94)가 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력에 노출될 때 공급원(20)으로 그리고 밸브 섹션(16)으로 유체 압력을 부하 감지 연통하는 것을 구속하는 제어 장치를 제공한다.
이전 단락에 기술된 기능을 구속하기 위한 추가적인 옵션은 도 3에도 도시되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 챔버(94)용 벤트 오리피스는 압력 리미터 스풀 위치에 민감한 가변 오리피스이다. 변형적으로, 챔버(94)용 벤트 오리피스는 몇 개의 상이한 오리피스 사이즈 중 하나로 크기설정, 배치 및 고정되는 고정형 오리피스일 수 있다. 또한, 부하 감지 공급 오리피스(LSFO)는 일방향 체크 밸브와 선택적으로 조합될 수 있거나(옵션 1), 또는 일방향 체크 밸브로 대체될 수 있으므로(옵션 2). 챔버(94) 내로의 흐름이 허용되는 한편, 챔버(94) 외부로의 흐름은 방지된다. LSFO를 위한 옵션 2가 이용되면, 도시한 벤트 옵션은 압력 제한 기능 동안에 챔버(94) 내의 압력을 쇠퇴시키는데 이용될 수 있어야 한다.
보상기 스풀(60) 내의 드레인 통로(96)는 하우징(24) 내의 드레인 통로(97)로의 연통을 제공한다. 압력 리미터 스풀(76)과 압력 보상기 스풀(60) 사이의 임의의 유체 누설은 보상기 스풀(60)이 개방 또는 폐쇄 위치에 있을 때 이러한 통로를 통해 드레인될 것이다. 이로써, 차압 영역 D2-D1은 그 영역 내에서 형성되며 압력 리미터 기능의 작동을 위해 유용한 힘 밸런스를 방해하는 압력을 방지하도록 드레인된다.
도면에 도시되며 상술된 일체형 압력 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 밸브(52)가 바람직하지만, 변형 실시예에서, 바람직한 실시예에서 단일형 단일 피스 하우징(24) 내에 포함되며 보다 상세하게 후술되는 제어 장치 중 하나 이상이 외부의 유체 호스 도는 다른 유체 압력 라인에 의해 메인 흐름 제어 밸브를 구비하는 하우징에 연결되는 별개의 외부 하우징 내에 배치될 수 있다. 변형 실시예에 의하면, 보상기 밸브(50)와 분리된 압력 리미터 밸브(52)는 상술한 바람직한 실시예의 일체형 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 대신에 사용될 수 있다. 변형 실시예에 의하면, 압력 보상기 밸브(50)로부터 이격된 압력 리미터 보어(nore) 내의 바디(24) 내에 별개의 압력 리미터 밸브가 구비될 수 있다. 변형적으로, 하우징(24)의 외부 및 밸브 섹션(10)의 조립체의 외부에 별개의 압력 리미터 밸브가 있을 수 있다. 또 다른 변형례에서, 압력 리미터로 그리고 그로부터 적절한 흐름이 구축되면, 별개의 압력 리미터 밸브와 밸브 섹션(10)의 조립체 사이의 유체 흐름 연결부가 적절한 유체 호스 또는 다른 유체 연결 장치에 의해 구축될 것이다. 또 다른 변형 실시예에서, 일체형 또는 분리형 압력 보상기 및 압력 리미터가 제공될 수 있으며, 별개의 압력 리미터는 작동 섹션(18)의 작동 포트(32, 34) 각각과 관련될 수 있다. 이러한 변형 실시예는 도면에 도시하지는 않지만, 당업자에게 명백할 것이다.
도 7 내지 14는 이전 설명에 따라 일반적으로 구성된 적어도 하나의 작동 섹션을 갖는 밸브 섹션 조립체의 각종 개략도를 도시한다. 도 7 내지 14에서 지칭된 참조부호는 도 1 내지 6에 사용된 것과 동일하지만, 도 7에는 1백 단위가 추가되고, 도 8에는 2백 단위가 추가되고, 도 9에는 3백 단위가 추가되고, 도 10에는 4백 단위가 추가되고, 도 11에는 5백 단위가 추가되고, 도 12에는 6백 단위가 추가되고, 도 13에는 7백 단위가 추가되며, 도 14에는 8백 단위가 추가되어 있다. 도 7 내지 14에 도시한 실시예에서 압력 리미터 밸브(152, 252, 352, 452, 552, 652, 752, 852)를 지배하는 힘은 도 1 내지 6에 도시한 압력 리미터 밸브(52)의 것과 상이할 수 있다. 도 3 및 7 내지 11은 적용가능한 작동 섹션의 작동 포트(A, B) 양자를 위해 적용가능한 압력 리미터 밸브 각각을 위한 내측으로 조절가능한 타입의 압력 설정을 갖는 작동 섹션을 도시한다. 이에 따라, 도 7 내지 11에서, 압력 리미터 밸브(152, 252, 352, 452, 552)를 갖는 작동 섹션의 작동 포트(A) 및 작동 포트(B)로 조절되는 압력은 동일한 최대의 압력 설정으로 제어된다. 도 12 및 13에서, 작동 포트(A)를 위한 압력 설정 및 작동 포트(B)를 위한 압력 설정은 서로 상이한 레벨로 설정될 수 있다. 도 12 및 13에서, 이러한 압력 설정은 밸브 조립체 외부의 기능을 제어함으로써 밸브 하우징(24)의 외측에서 외부 조절가능하다. 도 14에서, 작동 포트(A, B) 양자를 위해 단일의 압력 설정이 사용되지만, 도 14에서 압력 설정은 밸브 하우징(24)에 대해 외부 조절가능하다.
도 15는 도 1 내지 6에 도시한 메인 제어 밸브 조합체 또는 작동 섹션(18)의 일체형 압력 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 밸브(52)에 대한 변형 실시예를 도시한다. 도 15에 도시한 실시예에서, 변형된 일체형 압력 보상기 밸브(950) 및 압력 리미터 밸브(952)가 도시되어 있다. 밸브(950, 952)는 도 1 내지 6에 도시한 밸브 섹션 조립체(10) 내에 사용될 수 있다. 밸브(950, 952)는 밸브(50, 52)와 구조적 및 기능적으로 유사하며, 달리 언급된 바를 제외하고는 9백 단위가 추가되어 있다.
도 15를 참조하면, 압력 리미터 밸브(952)는 중앙 스풀 갤러리(40) 및 압력 리미터 제어 스풀(976)과 유체 연통하는 압력 리미터 흐름 제어 통로(972)를 구비한다. 압력 보상기 밸브(950)는 스풀 갤러리(940) 내의 유체 압력에 의해 도 15에 도시한 폐쇄 위치로부터 개방방향으로 바이어스되는 압력 보상기 스풀(960)을 구비한다. 압력 보상기 스풀(960)은 부하 감지 챔버(994) 내의 부하 감지 압력과 보상기 스프링(962)의 힘의 조합 의해 폐쇄 위치로 반대방향으로 공지된 방식으로 바이어스된다. 보상기 스프링(962)은 스풀(960)에 대한 바이어싱 힘을 폐쇄 위치로 인가한다. 챔버(994) 내의 부하 감지 압력은 단일형 밸브 섹션 조립체(10)의 임의의 작동 포트 내의 가장 높은 작동 포트 압력이다. 또한, 부하 감지 압력은 펌프 마진 압력을 구축하기 위해 펌프(또는 압력 공급원)(20)로 피드백되는 압력이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 압력 리미터 제어 스풀(976)은 사전 결정된 힘, 예컨대 압력 리미터 제어 스프링(980)으로부터의 스프링력에 의해 제1 또는 폐쇄 위치로 바이어스된다. 압력 리미터 흐름 제어 통로(972)는 보상기 스풀(960) 내에 형성되어, 압력 리미터 제어 스풀(976) 내에 위치된 외측 환형 홈부와 연통한다. 통로(984)에 도입되며 조절기 스프링(980)의 반대편의 압력 리미터 스풀(976)의 일단부에 작용하는 작동 포트(또는 중간 흐름 통로) 내의 유체 압력에 응답하여, 압력 리미터 스풀(976)은 도 15에서 보이는 바와 같이 보상기 스풀(960)에 대해 상측으로 그리고 조절기 스프링(980)의 바이어스에 대항하여 이동한다. 압력 리미터 스풀(976)은, 압력 리미터 스풀(976)이 보상기 스풀(960)에 대해 충분한 거리만큼 이동되었을 때(도 15에서 점선으로 도시됨), 폐쇄 위치를 향해 보상기 스풀(960)을 바이어스하기 위해 각종 다른 통로(988)를 통해 통로(974) 내에 수용된 유체 압력을 보상기 스풀(60)의 일단부에 위치된 챔버(994)에 연결한다. 이와 같은 압력 리미터 스풀(976)의 상태에서, 보상기 스풀(60)의 단부 각각에 작용하는 유체 압력은 보상기 스풀(60)의 대향 단부에 작용하는 중앙 스풀 갤러리(40) 내의 유체 압력과 동일(또는 적어도 대략 동일)하다. 이와 같이 발생하면, 보상기 스프링(962)은 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 중간 공급 통로(42)로의 흐름을 제한하도록 보상기 스풀(960)을 폐쇄하는 작용을 한다. 이로써, 압력 리미터(52)가 중간 공급 통로(42) 내의 압력이 사전 결정된 압력에 도달할 때 보상기 스풀(960)의 제2 단부에서 중앙 스풀 갤러리(40)로부터 챔버(994)로 유체 압력을 제공함으로써, 중간 공급 통로(42) 내의 압력을 사전 결정된 압력으로 제한할 수 있다. 예를 들면, 도 15에서, 압력 리미터 스프링(980)은 중간 공급 통로(42) 내의 유체 압력을 1,500 psi로 제한하도록 설정될 수 있다.
도 16 및 17은 도 1 내지 6에 도시한 메인 흐름 밸브 조합체 또는 작동 섹션(18)의 일체형 압력 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 밸브(52)의 변형 실시예를 도시한다. 도 16 및 17에 도시한 실시예에서, 변형된 일체형 압력 보상기 밸브(1050) 및 압력 리미터(1052)가 도시되어 있다. 밸브(1050, 1052)는 도 1 내지 6에 도시한 밸브 섹션 조립체(10) 내에 사용될 수 있다. 밸브(1050, 1052)는 밸브(50, 52)와 구조적 및 기능적으로 유사하며, 달리 언급된 바를 제외하고는 9백 단위가 추가되어 있다. 추가의 보상기 스프링(1098)은 보상기 스프링(1062)과 동축으로 배치된다. 보상기 스프링(1062)은 도 1 내지 6에 도시한 바와 유사한 방식으로 힘 전달 스풀(1063)에 대해 작용한다. 추가의 보상기 스프링(1098)은 플러그(1066)와 리테이너(1079) 사이에 작용하여, 도 16 및 17에 도시한 위치에서 보상기 밸브(1050)를 밸런싱하는데 조력한다. 스프링(1098, 1062)의 동축 조합은, 보다 높은 힘 보상기 스프링 및 보다 낮은 압력 리미터 설정이 요구될 때 압력 리미터 차압 영역 D2-D1 및 전체 설계를 작게 유지하는데 조력하도록 사용될 것이다. 스프링(1098) 및 스프링(1062) 양자는 보상기 스프링 기능을 제공할 것이다. 도 16 및 17에서의 스프링(1098)은 도 6의 스프링(62)에 의해 제공되는 힘 저항의 일부를 제공한다. 스프링(1062)의 감소된 저항은 보상기 밸브(50) 및 압력 리미터 스풀(76)의 유압 링크와, 이러한 보상기 스프링력 및 압력 리미터 설정 조건에서 압력 리미터 힘 밸런스와 호환가능하다.
도면에 도시한 본 발명의 실시예를 기술하는 과정에, 각종 용어가 상술되었다. 편의성을 위해, 이러한 용어는 본원에 반복된다. 구속 또는 폐쇄라는 용어는 부분적 그리고 완전한 폐쇄를 포함하고, 개방이라는 용어는 부분적 그리고 완전한 개방을 포함한다. 메인 흐름 제어 밸브라는 용어는 유체 흐름 경로 내에 위치되며 입력 명령에 응답하는 유체 밸브를 의미한다. 압력 보상기 밸브라는 용어는, 유체 흐름 경로 내에 위치되며, 유체 흐름 경로 내의 상이한 위치에서 유체 압력에 노출된 단면적을 갖는 밸브 스풀을 갖는 유체 밸브로서, 사전 결정된 차압을 유지하도록 배치된 유체 밸브를 의미한다. 압력 리미터 밸브라는 용어는 유체 흐름 경로 내에 위치되며, 상기 유체 흐름 경로 내의 적어도 하나의 위치에서의 유체 압력에 노출되는 반경방향으로 폐쇄하는 (단면적)표면적을 갖는 밸브 스풀을 갖는 유체 밸브로서, 설정트 압력이 그 위치에서 도달될 때 유체 흐름 경로를 통한 흐름을 폐쇄하도록 배치된 유체 밸브를 의미한다. 메인 흐름 제어 밸브 조합체라는 용어는 메인 흐름 제어 밸브 및 그와 관련된 유체 제어부(예컨대, 관련된 압력 보상기 밸브)를 의미한다. 작동 섹션이라는 용어는 메인 흐름 제어 밸브 조합체의 각종 다른 밸브 및 메인 제어 밸브를 포함하는 단일형 밸브 하우징을 의미한다. 밸브 섹션의 조립체라는 용어는 다른 섹션(예컨대, 다른 작동 섹션 및/또는 입구 섹션 또는 출구 섹션)과 조합된 적어도 하나의 작동 섹션을 의미한다. 데드헤드라는 용어는 작동 섹선 또는 메인 흐름 제어 밸브 조합체가 압력 공급원으로부터 유체 압력으로 제공되지만, 메인 흐름 제어 밸브 가변 오리피스를 통해 실질적으로 흐르지 않도록 제공되는 작동 조건을 의미한다. 압력 보상형 작동 섹션이라는 용어는 입구 또는 출구 압력과는 무관하게 통상적인 작동 흐름 조건 하에서 가변 오리피스를 가로질러 실질적으로 사전 결정된 압력 강하를 유지하도록 배치된 압력 보상기 밸브를 구비하는 작동 섹션을 의미한다. 단일형이라는 용어는 외부 유체 호스 또는 따른 외부 유체 압력 라인 없이 다수의 피스가 단일 피스로서 기능하도록 조립된 단일 피스 구성 또는 다수 피스 구성을 가짐을 의미한다. 일체형이라는 용어는 외부에 노출된 유체 연결부 없이 조립되며 장치들 중 적어도 하나가 다른 것을 완성하는 필수 부품이 되도록 전체적으로 사용되는 2가지 이상의 기능적으로 상이한 연동형 장치를 의미한다.
본 발명의 제공된 바람직한 실시예를 상술했다. 그러나, 본 발명은 특정 실시예에 제한되지 않는다. 본 발명에 대한 각종 변형 및 수정이 당업자에 의해 고려될 것이다. 본 발명에 대한 변형 및 수정은 본 개시내용으로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있으며, 본 발명의 범위는 하기의 특허청구범위에 의해 정의된다.
본 발명의 다른 실시예에서,
상기 유체 흐름 경로 내에 배치되어, 상기 유체 흐름 경로를 상류측 및 하류측으로 분할하는 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브;
상기 하우징 내의 압력 챔버; 및
압력 보상기 밸브 표면을 가지는 압력 보상기 스풀; 및
압력 리미터 밸브 표면과 압력 리미터 통로를 운반하는 압력 리미터 스풀을 포함하고,
상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 압력 보상기 스풀과 함께 이동가능하며 상기 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 유체 오리피스를 형성하고, 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 종방향으로 이동가능하고, 제1 바이어스 장치는, 상기 압력 보상기 스풀에 대하여 작용하고, 상기 폐쇄 위치를 향하여 하나의 종방향으로 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 바이어스하고;
상기 압력 보상기 스풀은 반경방향으로 대향하는 압력 보상기 스풀 제어 표면적을 가지고, 상기 압력 보상기 스풀 제어 표면적 중 하나는 상기 압력 챔버 내의 유체 압력에 노출되고, 상기 압력 챔버는 상기 하류측 내의 위치에 유압식으로 연결되고, 상기 챔버 내의 유체 압력은 상기 압력 보상 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 상기 하나의 압력 보상기 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고, 상기 상류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출되는 상기 보상기 스풀 제어 표면적의 다른 하나는 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 다른 하나의 압력 보상기 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고;
상기 압력 리미터 밸브는 상기 상류측 내의 위치와 상기 챔버 사이에 유체 압력 연통을 구축하는 압력 리미터 통로를 포함하고, 압력 리미터 스풀은 압력 리미터 밸브 표면을 운반하고, 상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 압력 리미터 통로 내에 배치되고, 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면은 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 종방향으로 이동가능하고, 제2 바이어스 장치는 상기 압력 리미터 스풀에 대하여 작용하여 상기 압력 리미터 스풀과 상기 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향하는 하나의 종방향으로 바이어스하고;
상기 압력 리미터 스풀은 반경방향으로 대향하는 압력 리미터 스풀 제어 표면적을 가지며, 상기 압력 리미터 스풀 제어 표면적 중 하나는 상기 압력 챔버 내의 유체 압력에 노출되고, 상기 압력 챔버 내의 유체 압력은 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치로 가압하도록 상기 하나의 압력 리미터 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고, 상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면이 폐쇄 위치에 있을 때 상기 압력 리미터 통로를 폐쇄하고, 상기 압력 리미터 제어 표면적의 다른 하나는 상기 상류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출되고, 상기 상류측 내의 유체 압력은 상기 압력 리미터 통로를 개방하여 상기 압력 챔버 내의 유체 압력을 증가시키기 위하여 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 다른 하나의 압력 리미터 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고, 상기 압력 챔버 내의 증가된 압력은 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 다시 폐쇄 위치를 향해 이동시키도록 상기 하나의 압력 리미터 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고;
상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 압력 챔버 내의 압력을 증가시키도록 상기 다른 하나의 압력 리미터 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하는 상기 입구측 내의 증가된 유체 압력에 응답하여 상기 압력 리미터 통로를 개방하기 위하여 개방 위치로 이동가능하고, 상기 압력 챔버 내의 증가된 압력은 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 스풀 밸브 표면을 폐쇄 위치로 가압하도록 상기 하나의 압력 보상기 스풀 제어 표면적에 대하여 작용하고, 상기 압력 챔버 내의 증가된 압력은 상기 압력 리미터 통로를 폐쇄하고 상기 압력 챔버 내의 유체 압력 증가를 제한하기 위하여 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치로 가압하도록 상기 하나의 압력 리미터 제어 표면적에 작용하는, 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에서,
유체 흐름 경로;
상기 유체 흐름 경로 내에 배치되어, 상기 유체 흐름 경로를 상류측 및 하류측으로 분할하는 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브;
상기 하류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출된 제어 챔버;
압력 보상기 밸브 표면을 운반하는 압력 보상기 스풀;
압력 리미터 밸브 표면을 운반하는 압력 리미터 스풀;
상기 제어 챔버에 연결된 피드백 통로; 및
상기 제어 챔버와 상기 부하 감지 통로의 사이에 배치된 흐름 제어 장치
를 포함하고,
상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 압력 보상기 스풀과 함께 이동가능하며 상기 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 유체 오리피스를 형성하고, 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 유체 흐름 경로 내에서 상기 가변 영역 오리피스를 개폐하기 위하여 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 종방향으로 이동가능하고, 상기 압력 보상기 스풀은 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향하여 가압하도록 상기 제어 챔버 내의 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적을 가지고, 상기 압력 보상기 스풀은 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 개방 위치를 향하여 가압하도록 상기 상류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가지고,
압력 리미터 통로가 상기 상류측 내의 위치와 상기 제어 챔버 사이에 유체 압력 연통을 구축하고, 상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 압력 리미터 통로를 개폐하도록 상기 압력 리미터 스풀과 함께 종방향으로 이동가능하고, 상기 압력 리미터 스풀은 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 하류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가지고, 상기 압력 리미터 스풀은 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향하여 가압하도록 상기 제어 챔버 내의 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적을 포함하고,
상기 하류측 위치 내의 유체 압력은 상기 상류 통로 위치 내의 유체 압력이 한계 압력을 획득할 때 상기 압력 리미터 통로를 개방하고 상기 제어 챔버 내의 유체 압력을 증가시키기 위하여 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 개방 위치를 향하여 가압하도록 적어도 하나의 상기 압력 리미터 스풀의 반경방향으로 개방하는 표면적에 대하여 작용하는, 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브가 제공된다.
다른 실시예에서,
유체 입구 통로;
유체 출구 통로;
상기 유체 입구 통로 및 상기 유체 출구 통로 사이에 연장되는 유체 흐름 경로;
상기 유체 흐름 경로 내에 위치되는 메인 흐름 제어 밸브;
상기 유체 흐름 경로 내에 위치되는 압력 보상기 밸브; 및
상기 유체 흐름 경로 내에 위치되는 압력 리미터 밸브
를 포함하고,
상기 메인 흐름 제어 밸브는 연동하는 메인 흐름 제어 밸브 표면을 포함하고, 상기 메인 흐름 제어 밸브 표면은 상기 유체 흐름 경로 내에 가변 영역 메인 흐름 제어 밸브 통로를 형성하고,
상기 압력 보상기 밸브는 연동하는 압력 보상기 밸브 표면을 포함하고, 상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 압력 보상기 통로를 형성하고 개방 위치와 폐쇄 위치를 가지며, 상기 압력 보상기 밸브 표면 중 하나는 압력 보상기 스풀에 의해 운반되고, 상기 압력 보상기 스풀은 상기 압력 보상기 스풀의 운동을 발생시키도록 상기 유체 흐름 경로 내의 상이한 위치에서 유체 압력에 노출된 대향하는 단면 표면적을 가지며,
상기 압력 리미터 밸브는 사전 결정된 압력 레벨에 응답하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능한 압력 리미터 스풀을 포함하고, 상기 유체 흐름 경로는 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 상기 압력 리미터 스풀에 응답하여 폐쇄되는, 밸브 조합체가 제공된다.
상기 압력 보상기 밸브는, 상기 유체 흐름 경로 내의 상이한 위치들에서 유체 압력에 노출되고 상기 위치들 사이에서 사전 결정된 차압을 유지하도록 배치된 단면 영역을 갖는 밸브 스풀을 포함할 수 있다.
상기 압력 리미터 밸브는, 상기 유체 흐름 경로 내의 적어도 하나의 위치에서 유체 압력에 노출되고 휴지 위치와 작동 위치 사이에 이동하도록 배치된 단면 영역을 갖는 압력 리미터 스풀을 포함할 수 있고, 상기 압력 리미터 스풀은 설정 압력이 상기 흐름 경로 내에서 도달되는 때에 상기 유체 흐름 경로를 통한 흐름을 폐쇄하도록 동작한다.
상기 메인 흐름 제어 밸브는 방향성 제어 밸브일 수 있다.
상기 압력 보상기 밸브는 상기 유체 흐름 경로 내에서 상기 메인 흐름 제어 밸브의 하류에 있을 수 있다. 상기 압력 리미터 밸브는 상기 유체 흐름 경로 내에서 상기 메인 흐름 제어 밸브의 하류에 있을 수 있다. 상기 메인 제어 밸브와 상기 압력 보상기 밸브는 단일형 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 단일형 하우징은 부하 감지 통로를 포함할 수 있다. 상기 단일형 하우징은 밸브 섹션들의 조립체 중의 밸브 섹션일 수 있으며, 상기 밸브 섹션들의 조립체에서 각각의 상기 밸브 섹션은 메인 흐름 제어 밸브 및 압력 보상 밸브를 포함하고, 흐름 제어 장치가 상기 제어 챔버와 상기 부하 감지 통로 사이에 배치된다.
상기 압력 리미터 밸브는 상기 압력 보상기 밸브와 일체형일 수 있다. 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀은 상기 단일형 하우징 내에서 서로 인접할 수 있다. 상기 압력 보상기 밸브는 부하 감지 챔버를 포함할 수 있고, 상기 압력 보상기 단면 영역 중 하나는 상기 부하 감지 챔버 내의 유체 압력에 노출된다. 상기 작동 위치에서의 상기 압력 리미터 스풀은, 상기 압력 리미터 밸브의 상류에 있는 상기 유체 흐름 경로 내의 유체 압력과 상기 부하 감지 챔버 사이에서 유체 압력 연통을 구축할 수 있다. 상기 압력 리미터 스풀은 상기 부하 감지 챔버 내의 압력에 노출된 단면 영역을 더 가질 수 있어, 상기 압력 보상기 챔버 내의 압력 증가가 상기 압력 리미터 스풀을 상기 작동 위치로부터 멀리 상기 휴지 위치를 향해 가압한다.
상기 메인 제어 밸브, 상기 압력 보상기 밸브 및 상기 압력 리미터 밸브는 단일형 하우징 내에 배치되고, 상기 단일형 하우징은 부하 감지 통로를 포함하고; 상기 메인 흐름 제어 밸브는 방향성 밸브이고; 상기 압력 보상기 밸브는 상기 유체 흐름 경로 내에서 상기 메인 흐름 제어 밸브의 하류에 있으며 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 밸브 스풀을 포함하고, 상기 밸브 스풀은 상기 유체 흐름 경로 내의 상이한 위치에서 유체 압력에 노출되고 사전 결정된 차압을 유지하도록 배치된 대향하는 단면 영역을 가지며; 상기 압력 리미터 밸브는 상기 유체 흐름 경로 내에서 상기 메인 흐름 제어 밸브의 하류에 있으며 상기 압력 보상기 밸브와 일체형이고, 상기 압력 리미터 밸브는 상기 유체 흐름 경로 내의 적어도 하나의 위치 내의 유체 압력에 노출된 단면 영역을 가지고; 상기 압력 보상기 밸브는 상기 부하 감지 통로에 연결된 부하 감지 챔버를 포함하고, 상기 압력 보상기 단면 영역 중 하나는 상기 부하 감지 챔버 내의 유체 압력에 노출되고; 상기 압력 리미터 스풀은 휴지 위치와 작동 위치 사이에서 이동가능하고, 상기 작동 위치에서 상기 압력 리미터 스풀은 상기 압력 리미터 밸브의 상류에 있는 상기 유체 흐름 경로 내의 유체 압력과 상기 부하 감지 챔버 사이에 유체 압력 연통을 구축하여 설정 압력이 상기 흐름 경로에서 도달될 때 상기 압력 보상기 스풀을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 상기 압력 보상기 스풀 단면 영역 중 하나에 대하여 작용하는 유체 압력을 증가시키고; 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀은 상기 단일형 하우징 내에서 서로 인접하고; 상기 압력 리미터 스풀은 상기 부하 감지 챔버 내의 압력에 노출된 단면 영역을 더 가져, 상기 작동 위치를 향하는 상기 압력 리미터 스풀의 운동에 의해 발생된 상기 부하 감지 챔버 내의 압력 증가가 상기 압력 리미터 스풀을 상기 작동 위치로부터 상기 휴지 위치를 향하여 가압하여 상기 부하 감지 챔버 내의 유체 압력에서의 증가를 중화시키고; 그리고, 흐름 제어 장치는 상기 제어 챔버 및 상기 부하 감지 통로 사이에 배치될 수 있다.
상기 하우징은 스풀 보어를 포함하고, 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀은 상기 스풀 보어 내에 배치될 수 있다. 상기 압력 보상기 스풀은 다른 스풀 보어를 포함할 수 있고, 상기 압력 리미터 스풀은 상기 다른 스풀 보어 내에 활주 가능하게 배치되고 상기 압력 보상기 스풀에 의해 운반된다.
상기 하우징은 메인 제어 밸브 보어를 포함하고, 상기 메인 제어 밸브는 상기 메인 제어 밸브 보어 내에 활주 가능하게 배치된 메인 방향성 제어 스풀을 포함하고, 상기 입구 통로는 상기 메인 제어 밸브 보어에 유압식으로 연결되고; 상기 하우징은 상기 메인 방향성 제어 스풀과 상기 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 사이에서 상기 유체 흐름 경로 내에 배치된 중앙 스풀 갤러리를 포함하고; 상기 하우징은 상기 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 사이의 상기 유체 흐름 내에 배치되는 중간 공급 통로를 포함하고; 상기 하우징은 부하 감지 압력을 상기 부하 감지 챔버에 연결하는 부하 감지 통로를 포함할 수 있다.
상기 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브는 상기 중앙 스풀 갤러리 내에 활주 가능하게 배치될 수 있고, 상기 압력 보상기 스풀의 상기 단면 영역 중 하나는 상기 중앙 스풀 갤러리 내의 유체 압력에 노출된다.
상기 압력 리미터 스풀의 상기 단면 영역은 상기 중간 공급 통로 내의 유체 압력에 노출될 수 있다.
상기 밸브 조합체는 적어도 2개의 작동 밸브 섹션의 조립체 내의 작동 밸브 섹션일 수 있고, 상기 작동 밸브 섹션의 각각은 자신의 상기 메인 흐름 제어 밸브와 부하 감지 통로를 가지며, 상기 부하 감지 챔버는 상기 작동 밸브 섹션의 조립체 내에서 가장 높은 부하 감지 압력에 노출된다.
상기 압력 보상기 밸브는 상기 압력 보상기 스풀을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 압력 보상기 밸브 스프링을 포함할 수 있고, 상기 압력 리미터 밸브는 상기 압력 리미터 스풀을 휴지 위치를 향해 바이어스하는 압력 리미터 밸브 스프링을 포함한다.
상기 압력 리미터 스프링은 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀 사이에 작용할 수 있다.
상기 스프링들의 각각은 상기 스풀 보어 내에 배치될 수 있고 상기 압력 리미터 밸브 스프링은 상기 압력 보상기 밸브 스프링 및 상기 압력 보상기 스풀 사이에 배치된다.
밸브 조합체는 힘 전달 스풀을 포함할 수 있고, 상기 힘 전달 스풀은 상기 압력 리미터 밸브 스프링을 통하여 상기 압력 보상기 밸브 스프링으로부터 상기 압력 리미터 스풀로 연장된다.
상기 압력 리미터 스풀의 상기 단면 영역에 작용하는 유체 압력은 상기 중간 공급 통로 내의 유체 압력일 수 있다.
밸브 조합체는 상기 압력 리미터 스풀이 배치되는 상기 압력 보상기 스풀 보어로부터 연장되는 드레인 통로를 포함할 수 있다.
상기 압력 리미터 스풀은 중앙 통로를 포함할 수 있다.
상기 압력 리미터 스풀이 작동 위치에 있을 때, 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀은 상기 중앙 스풀 갤러리 챔버를 상기 중앙 통로로 연결하는 연동하는 반경방향 통로를 가질 수 있다.
상기 중앙 통로는 상기 부하 감지 통로와 유체 압력 연통할 수 있다.
밸브 조합체는, 상기 제어 챔버와 상기 부하 감지 통로 사이에 배치된 제1 오리피스; 및 상기 제어 챔버 및 드레인 통로 사이에 배치된 제2 오리피스를 포함하할 수 있다.
다른 실시예에서,
출력 컨트롤러를 갖는 유체 압력의 가변 출력 공급원;
유체 압력 수용 장치;
상기 공급원과 상기 장치 사이에 연결되고, 하우징 및 상기 하우징 내의 유체 흐름 경로를 가지며, 상기 유체 흐름 경로 내에 배치되고 상기 유체 흐름 경로를 상류측 및 하류측으로 분할하는 상기 하우징 내의 연동하는 밸브 부재를 구비하는 밸브;
상기 하우징 내의 부하 감지 챔버로서, 상기 하우징 내의 부하 감지 통로가 상기 하류측 및 상기 컨트롤러에 연결되는 부하 감지 챔버;
상기 하류측에서 최대 설정 유체 압력 레벨에 응답하여, 상기 상류측으로부터 상기 하류측으로의 유체 흐름을 구속하는 압력 리미터 밸브; 및
상기 부하 감지 챔버 및 상기 부하 감지 통로 사이의 흐름 제어 장치
를 포함하는, 부하 감지 시스템이 제공된다.
다른 실시예에서,
입구 코어, 스풀 갤러리 및 적어도 하나의 작동 포트를 갖는 밸브 바디;
상기 밸브 바디의 적어도 일부를 통해 연장되고, 상기 입구 코어로부터 스풀 갤러리로의 유체 흐름을 제어하기 위하여 상기 밸브 바디에 대하여 이동가능한 스풀;
상기 스풀 갤러리와 상기 적어도 하나의 작동 포트를 분리하고, 폐쇄 위치로 바이어스되며 상기 스풀 갤러리 및 상기 적어도 하나의 작동 포트 사이의 흐름을 조절하기 위하여 개방되는 보상기 밸브; 및
상기 작동 포트에 제공된 압력을 사전 결정된 값으로 제한하고, 상기 작동 포트의 압력이 상기 사전 결정된 값에 도달할 때, 상기 보상기 밸브를 폐쇄 위치를 향해 이동시키도록 동작하는 압력 리미터
를 포함하는, 밸브 조립체 작동 섹션이 제공된다.
상기 부하 감지 압력 및 보상기 스프링은 상기 보상기 밸브를 폐쇄 위치를 향해 바이어스하도록 작용하고, 상기 스풀 갤러리 내의 압력은 상기 보상기 밸브를 개방 위치로 이동시기고, 상기 압력 리미터는, 상기 사전 결정된 압력에 도달하는 상기 작동 포트 압력에 응답하여, 상기 보상기 밸브를 폐쇄 위치를 향하여 바이어스하도록 작용하는 유체 압력을 상기 스풀 갤러리 내의 유체 압력과 대략 동일한 값으로 증가시킬 수 있다.
상기 압력 리미터는 상기 보상기 밸브로 일체화될 수 있다.
상기 보상기 밸브는 스풀을 포함하고, 상기 압력 리미터는 상기 보상기 내에 위치되어 상기 작동 포트 내의 압력에 응답하여 상기 보상기 스풀에 대하여 이동 가능한 리미터 스풀을 포함할 수 있다.
상기 보상기 스풀은 복수의 유체 통로를 포함하고, 상기 작동 포트 내의 유체 압력이 사전 결정된 레벨에 도달할 때, 상기 리미터 스풀은 상기 스풀 갤러리로부터 상기 보상기 스풀의 반대 단부로 유체 압력을 지향시키도록 유체 통로를 연결할 수 있다.

Claims (67)

  1. 유체 흐름 경로;
    상기 유체 흐름 경로 내에 배치되어, 상기 유체 흐름 경로를 상류측 및 하류측으로 분할하는 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브;
    압력 보상기 밸브 표면을 운반하는 압력 보상기 스풀;
    압력 리미터 밸브 표면과 압력 리미터 통로를 운반하는 압력 리미터 스풀; 및
    상기 유체 흐름 경로, 상기 압력 보상기 밸브 및 상기 압력 리미터 밸브가 수용되는 하우징
    을 포함하고,
    상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 압력 보상기 스풀과 함께 이동가능하며 상기 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 유체 오리피스를 형성하고,
    상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 압력 리미터 통로를 개폐하도록 상기 압력 리미터 스풀과 함께 종방향으로 이동가능하고,
    상기 하우징은 제1 스풀 보어를 갖고, 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 리미터 스풀은 상기 제1 스풀 보어 내에 배치되고,
    상기 압력 보상기 스풀은 제2 스풀 보어를 구비하고, 상기 압력 리미터 스풀은 상기 제2 스풀 보어 내에 활주 가능하게 배치되어 상기 압력 보상기 스풀에 의해 운반되는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 보상기 스풀과 상기 압력 리미터 스풀은 상기 제1 스풀 보어 내에 동축으로 배치되는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 밸브 섹션들의 조립체 중 하나의 밸브 섹션이고, 상기 밸브 섹션들의 조립체 내에서 각각의 상기 밸브 섹션은 메인 흐름 제어 밸브 및 작동 포트를 포함하고, 각각의 상기 메인 흐름 제어 밸브는 방향성 제어 밸브인,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 밸브 섹션의 상기 하우징은 부하 감지 통로를 포함하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나의 밸브 섹션은 상기 유체 흐름 경로를 구비하고, 상기 메인 흐름 제어 밸브는 상기 하나의 밸브 섹션의 상기 유체 흐름 경로의 상기 상류측 내에 있는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부하 감지 통로는 상기 압력 보상기 스풀을 모든 상기 작동 포트 내에서 가장 높은 압력 레벨로 유압식으로 연결하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 보상기 스풀은 상기 가변 영역 유체 오리피스를 폐쇄하기 위하여 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 상기 하류측 상의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적을 가지며,
    상기 압력 보상기 스풀은 상기 가변 영역 유체 오리피스를 개방하기 위하여 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 상류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가지며,
    상기 압력 리미터 통로는 상기 유체 흐름 경로 내의 위치와 적어도 하나의 상기 압력 보상기 스풀의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적 사이에 유체 압력 연통을 구축하고,
    상기 압력 리미터 스풀은 한계 유체 압력이 선택된 압력 레벨에 도달할 때 상기 압력 리미터 통로를 개방하도록 상기 압력 리미터 스풀 및 상기 압력 리미터 밸브 표면을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 한계 유체 압력에 노출된 적어도 하나의 반경방향으로 개방하는 표면적을 가지는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압력 보상기 스풀에 대하여 작용하고, 상기 압력 보상기 스풀과 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 제1 바이어스 장치; 및
    상기 압력 리미터 스풀에 대하여 작용하고, 상기 압력 리미터 스풀과 상기 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 제2 바이어스 장치
    를 포함하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 보상기 스풀과 상기 압력 리미터 스풀은 중앙 스풀 갤러리로 개방된 스풀 보어 내에 배치되고,
    상기 압력 보상기 밸브 표면과 상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 중앙 스풀 갤러리 내의 유체 압력에 각각 노출되는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 보상기 밸브는 상기 압력 보상기 스풀을 폐쇄 위치로 바이어스하는 압력 보상기 밸브 스프링을 포함하고,
    상기 압력 리미터 밸브는 상기 압력 리미터 스풀을 휴지 위치로 바이어스하는 압력 리미터 밸브 스프링을 포함하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압력 리미터 밸브 스프링은, 상기 압력 보상기 스풀과 상기 압력 리미터 스풀 사이에 작용하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  12. 제10항에 있어서,
    힘 전달 스풀을 포함하고,
    상기 힘 전달 스풀은 상기 압력 리미터 밸브 스프링을 통하여 상기 압력 보상기 밸브 스프링으로부터 상기 압력 리미터 스풀로 연장되는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  13. 입구 코어, 상기 입구 코어의 유체 압력보다 낮은 감소된 유체 압력을 갖는 스풀 갤러리, 및 적어도 하나의 작동 포트를 갖는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 적어도 일부를 통해 연장되고, 상기 입구 코어로부터 스풀 갤러리로의 유체 흐름을 제어하기 위하여 상기 밸브 바디에 대하여 이동가능한 스풀;
    상기 스풀 갤러리와 상기 적어도 하나의 작동 포트를 분리하는 보상기 스풀을 갖는 보상기 밸브로서, 폐쇄 위치로 바이어스되며, 상기 스풀 갤러리와 상기 적어도 하나의 작동 포트 사이의 흐름을 조절하기 위하여 개방되는 보상기 밸브; 및
    상기 작동 포트에 제공된 압력을 사전 결정된 값으로 제한하고, 상기 스풀 갤러리로부터 상기 보상기 스풀의 대향 단부로 상기 감소된 유체 압력을 지향시키도록 유체 통로들을 연결함으로써 상기 작동 포트의 압력이 상기 사전 결정된 값에 충족 또는 초과할 때, 상기 보상기 밸브를 폐쇄 위치를 향해 이동시키도록 동작가능한 압력 리미터
    를 포함하는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보상기 밸브를 폐쇄 위치를 향해 바이어스하도록 부하 감지 압력 및 보상기 스프링이 작용하고, 상기 스풀 갤러리 내의 압력은 상기 보상기 밸브를 개방 위치로 이동시키고, 상기 압력 리미터는, 상기 사전 결정된 압력에 도달하는 상기 작동 포트 압력에 응답하여, 상기 보상기 밸브를 상기 폐쇄 위치를 향하여 바이어스하도록 작용하는 유체 압력을 상기 스풀 갤러리 내의 유체 압력과 동일한 값으로 증가시키는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 압력 리미터는 상기 보상기 밸브로 일체화되는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보상기 밸브는 스풀을 포함하고,
    상기 압력 리미터는 상기 보상기 스풀 내에 위치되어, 상기 작동 포트 내의 압력에 응답하여 상기 보상기 스풀에 대하여 이동 가능한 리미터 스풀을 구비하는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보상기 스풀은 복수의 유체 통로를 포함하는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  18. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 보상기 스풀의 대향 단부는 부하 감지 압력에 항상 유체식으로 연결되는,
    밸브 조립체용 작동 섹션.
  19. 유체 흐름 경로;
    상기 유체 흐름 경로 내에 배치되어, 상기 유체 흐름 경로를 상류측 및 하류측으로 분할하는 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브;
    압력 보상기 밸브 표면을 운반하는 압력 보상기 스풀; 및
    압력 리미터 밸브 표면과 압력 리미터 통로를 운반하는 압력 리미터 스풀
    을 포함하고,
    상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 압력 보상기 스풀과 함께 이동가능하며 상기 유체 흐름 경로 내에서 가변 영역 유체 오리피스를 형성하고,
    상기 압력 리미터 밸브 표면은 상기 유체 흐름 경로의 하류측에서의 한계 유체 압력이 선택된 압력 레벨에 도달할 때 상기 압력 리미터 통로를 개폐하도록 상기 압력 리미터 스풀과 함께 이동가능하고,
    상기 압력 보상기 밸브 표면은 상기 가변 영역 유체 오리피스를 개방하기 위하여 상기 압력 보상기 스풀을 개방 위치를 향해 가압하도록 상기 상류측으로 노출되고,
    상기 압력 리미터 통로는 상기 한계 유체 압력이 선택된 압력 레벨에 도달할 때 폐쇄되는 상기 압력 보상기 스풀을 가압하도록 상기 유체 흐름 경로의 상기 상류측과 적어도 하나의 압력 보상기 스풀의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적 사이에 유체 압력 연통을 구축하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 압력 보상기 스풀에 대하여 작용하고, 상기 압력 보상기 스풀과 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 제1 바이어스 장치; 및
    상기 압력 리미터 스풀에 대하여 작용하고, 상기 압력 리미터 스풀과 상기 압력 리미터 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 제2 바이어스 장치
    를 포함하는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 하류측 내의 위치에서 유체 압력에 노출되는 제어 챔버; 및
    상기 제어 챔버에 연결된 부하 감지 통로
    를 포함하고,
    적어도 하나의 상기 압력 보상기 스풀의 반경방향으로 폐쇄하는 표면적은 상기 가변 영역 유체 오리피스를 폐쇄하기 위하여 상기 압력 보상기 스풀 및 상기 압력 보상기 밸브 표면을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 상기 제어 챔버 내의 유체 압력에 노출되고,
    상기 압력 리미터 통로는 상기 제어 챔버와 상기 유체 흐름 경로의 상기 상류측 내의 위치 사이에 유체 압력 연통을 구축하고, 상기 일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체와 메인 제어 스풀 사이의 상기 유체 흐름 경로 내에는 중앙 스풀 갤러리가 배치되는,
    일체형 압력 보상기 밸브 및 압력 리미터 밸브 조립체.
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