KR20150114533A - 개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브 - Google Patents

개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR20150114533A
KR20150114533A KR1020157023524A KR20157023524A KR20150114533A KR 20150114533 A KR20150114533 A KR 20150114533A KR 1020157023524 A KR1020157023524 A KR 1020157023524A KR 20157023524 A KR20157023524 A KR 20157023524A KR 20150114533 A KR20150114533 A KR 20150114533A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spool
flow
pressure
recess
fluid
Prior art date
Application number
KR1020157023524A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102094425B1 (ko
Inventor
그레고리 티. 쿨리지
Original Assignee
파커-한니핀 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파커-한니핀 코포레이션 filed Critical 파커-한니핀 코포레이션
Publication of KR20150114533A publication Critical patent/KR20150114533A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102094425B1 publication Critical patent/KR102094425B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0708—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising means to avoid jamming of the slide or means to modify the flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B2013/008—Throttling member profiles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/8667—Reciprocating valve
    • Y10T137/86694—Piston valve
    • Y10T137/8671—With annular passage [e.g., spool]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86879—Reciprocating valve unit

Abstract

밸브는 밸브 바디 내에 배치된 압력 제한 흐름 스풀을 구비한다. 상기 스풀은 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 방향으로 그리고 상기 제2 위치로부터 상기 제3 위치로 상기 제1 방향으로 이동가능하다. 상기 밸브는 입구와, 제1 출구를 구비한다. 상기 제1 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로의 흐름을 방지하는 폐쇄 위치이고, 상기 제2 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 최대 흐름 용량을 갖고, 상기 제3 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 상기 최대 흐름 용량보다 적은 감소된 흐름 용량을 갖는 파일롯 흐름 위치이다.

Description

개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브{DIRECTION CONTROL VALVE WITH METERING NOTCHES ON THE SPOOL FOR REDUCED FLOW IN THE OPEN END POSITION}
본 발명은 일반적으로 압력 제한에 관한 것으로서, 특히 최대 압력 조건 동안에 흐름을 제한하는 밸브 스풀에 관한 것이다.
일반적으로, 워크포트에 연결된 유압 장치를 보호하기 위해, 압력 릴리프 밸브는 워크포트와 평행하게 배치된다. 일반적으로, 압력 릴리프 밸브는 압력 제한 동안에 워크포트로 가는 탱크 흐름으로 부분적으로 또는 전체로 배출한다. 데드헤드된 워크포트 조건 동안에, 상기 장치는 워크포트로 가는 모든 그리고 잠재적으로 상당한 유압 시스템 흐름(일반적으로, 5.0 gpm과 밸브 레이티드 펌프 흐름(예컨대, 32 gpm 사이)을 소모하며, 상기 흐름은 워크포트 압력을 제한하는 동안에 유압 장치에 의해 이용되지 않는다. 또한, 이러한 압력 릴리프 밸브는 워크포트에 도입하는 충격 압력을 완화함으로써 워크포트를 보호할 수 있다. 이는 로드 센스(Load Sence), 포스트 보상형(Post Compensated), 프리 보상형(Pre Compensated), 오픈 센터(Open Center) 및 클로즈드 센터(Closed Center) 제어 밸브에 통상적으로 이용된다.
압력 릴리프 밸브에 의해 벤트되는 흐름은 다른 시스템 기능에 의해 유리하게 이용될 수 없어서, 열악한 에너지 효율을 초래하는 열을 형성한다. 따라서, 본원에서는 압력 제한형 흐름 스풀을 기술하며, 이는 데드헤드된 워크포트 조건 동안에 워크포트 섹션에 의해 소모되는 흐름량을 제한한다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 압력 제한 흐름 조립체(pressure limiting flow spool assembly)는, 구획부에 의해 제2 유체 챔버로부터 분리된 제1 유체 챔버와, 제1 및 제2 통로에 유체식으로 연결되고 상기 구획부에 인접한 보어를 갖는 밸브 바디; 및 상기 보어 내에 배치되며 상기 밸브 바디 내의 제1 및 제2 축방향 위치들 사이에서 이동가능한 압력 제한 흐름 스풀을 구비하며, 상기 제1 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버와 유체식으로 연결하는 제1 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하고, 상기 제1 유체 통로는 상기 제1 및 제2 유체 챔버들 사이의 최대 흐름 용량을 갖고, 상기 제2 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버와 유체식으로 연결하는 제2 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하고, 상기 제2 유체 통로는 상기 최대 흐름 용량보다 낮은 파일롯 흐름 용량을 갖는다.
선택적으로, 상기 스풀은, 상기 스풀의 반경방향 외부면 상의 제1 리세스와, 상기 제1 리세스에 연결된 상기 스풀의 상기 반경방향 외부면 상의 제2 리세스를 구비하며, 상기 제1 리세스는 상기 제1 유체 통로를 형성하고, 상기 제2 리세스는 상기 제2 유체 통로를 형성한다.
선택적으로, 상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 반경방향으로 더 깊다.
선택적으로, 상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 원주방향으로 더 넓다.
선택적으로, 상기 제1 유체 챔버는 상기 스풀 조립체의 밸브 입구를 구비한다.
선택적으로, 상기 제2 유체 챔버는 압력 보상기를 구비한다.
선택적으로, 상기 압려 제한 흐름 스풀 조립체는 상기 제2 축방향 위치에 보유하도록 구성된 스풀 디텐트 기구(spool detent mechanism)를 더 구비한다.
선택적으로, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버와 상기 제2 유체 챔버를 유체식으로 분리하는 제3 위치로 이동가능하다.
선택적으로, 상기 밸브 바디는 피드 챔버와 제1 워크포트 챔버를 구비하며,상기 스풀은, 상기 스풀이 상기 제1 축방향 위치 또는 상기 제2 축방향 위치에 있을 때 상기 피드 챔버를 상기 제1 워크포트 챔버에 유체식으로 연결하는 제1 워크포트 통로를 구비한다.
선택적으로, 상기 스풀은 제4 및 제5 축방향 위치로 이동가능하다. 상기 제4 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버에 유체식으로 연결하는 제3 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하며, 상기 제3 유체 통로는 상기 제1 및 제2 유체 챔버들 사이에 상기 최대 흐름 용량을 갖고, 상기 제5 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버에 유체식으로 연결하는 제4 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하며, 상기 제4 유체 통로는 상기 파일롯 흐름 용량을 갖는다.
선택적으로, 상기 밸브 바디는 제2 워크포트 챔버를 구비하며, 상기 스풀은, 상기 스풀이 상기 제4 축방향 위치 또는 상기 제5 축방향 위치에 있을 때 상기 피드 챔버를 상기 제2 워크포트 챔버에 유체식으로 연결하는 제2 워크포트 통로를 구비한다.
선택적으로, 상기 파일롯 흐름 용량은 대략 0.9 갤론/min이다.
선택적으로, 상기 최대 흐름 용량 대 상기 파일롯 흐름 용량의 비는 대략 4:1 내지 36: 1이다.
선택적으로, 상기 제2 축방향 위치는 데드헤드 위치(deadhead position)이다.
선택적으로, 상기 압력 제한 흐름 스풀 조립체는 상기 제2 유체 챔버와 상기 제3 유체 챔버 사이에 유체식으로 연결된 압력 보상기를 구비한다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 압력 제한 흐름 스풀은 반경방향 외부면을 갖는 메인 스풀 바디; 제1 유체 취급 용량을 갖는, 상기 반경방향 외부면 상의 제1 리세스; 및 상기 반경방향 외부면 상에 있으며 상기 제1 리세스에 유체식으로 연결되는 제2 리세스를 구비하며, 상기 제2 리세스는 제2 유체 취급 용량을 갖고, 상기 제1 유체 취급 용량은 상기 제2 유체 취급 용량보다 크다.
선택적으로, 상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 반경방향으로 더 깊다.
선택적으로, 상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 원주방향으로 더 넓다.
선택적으로, 상기 압력 제한 흐름 스풀은 제3 유체 취급 용량을 갖는, 상기 반경방향 외부면 상의 제3 리세스; 및 상기 반경방향 외부면 상에 있으며 상기 제3 리세스에 유체식으로 연결된 제4 리세스를 더 구비하며, 상기 제4 리세스는 제4 유체 취급 용량을 갖고, 상기 제3 유체 취급 용량은 상기 제4 유체 취급 용량보다 크다.
선택적으로, 상기 제3 리세스는 상기 제3 리세스보다 반경방향으로 더 깊다.
선택적으로, 상기 제3 리세스는 상기 제4 리세스보다 원주방향으로 더 넓다.
선택적으로, 상기 제1 및 제3 리세스는 축방향으로 서로 오프셋된다.
선택적으로, 상기 제2 및 제4 리세스는 축방향으로 서로 오프셋된다.
선택적으로, 상기 제2 및 제4 리세스는 축방향으로 중첩하지 않는다.
선택적으로, 상기 제1 및 제2 리세스는 원주방향으로 정렬된다.
선택적으로, 상기 제3 및 제4 리세스는 원주방향으로 정렬된다.
선택적으로, 상기 제1 및 제3 리세스는 원주방향으로 오프셋된다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 유압 밸브 조립체는 밸브 바디 내에 배치되는 압력 제한 흐름 스풀로서, 제1 위치로부터 제2 위치로의 제1 방향으로 그리고 상기 제2 위치로부터 상기 제3 위치로의 상기 제1 방향으로 이동가능한, 압력 제한 흐름 스풀; 및 입구와, 제1 출구를 구비하며, 상기 제1 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로의 흐름을 방지하는 폐쇄 위치이고, 상기 제2 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 최대 흐름 용량을 갖고, 상기 제3 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 상기 최대 흐름 용량보다 적은 감소된 흐름 용량을 갖는 파일롯 흐름 위치이다.
선택적으로, 상기 스풀은 상술한 단락에 기재된 것이다.
선택적으로, 상기 밸브 조립체는 상기 입구와 상기 출구 사이의 압력 보상기를 구비한다.
선택적으로, 상기 밸브 조립체는 제2 출구를 구비하며, 상기 스풀은 상기 제1 위치로부터 제4 위치로의 그리고 상기 제4 위치로부터 제5 위치로의 제2 방향으로 이동가능하고, 상기 제4 위치는 상기 입구로부터 상기 제2 출구로의 최대 흐름 용량을 갖는 최대 흐름 위치이고, 상기 제5 위치는 상기 입구로부터 상기 제2 출구로 상기 최대 흐름 용량보다 적은 감소된 흐름 용량을 갖는 파일롯 흐름 위치이다.
본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 기술한다.
도 1은 PLQ SPOOL 워크섹션을 위한 기본적인 구성요소 및 흐름 경로를 도시한 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 밸브 워크섹션을 도시한 도면,
도 2는 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 밸브 워크섹션에 대한 개략도,
도 3은 PLQ SPOOL 시스템 구성요소를 구비하는 예시적인 PLQ SPOOL 워크섹션에 대한 도면,
도 4는 노치의 세부적인 삽도를 갖는 예시적인 PLQ SPOOL의 도면,
도 5는 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템의 수동 작동식 삭제된 버전을 도시한 도면,
도 6은 워크포트 "B"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "A"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 수동 작동식 풀 버전을 도시한 도면,
도 7은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 전자 유압 작동식 풀 버전을 도시한 도면,
도 8은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 전자 유압 작동식 삭제된 버전을 도시한 도면,
도 9는 워크포트 "A"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "B"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 전자 유압 작동식 삭제된 버전을 도시한 도면,
도 10은 워크포트 "B"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "A"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 수동 작동식 삭제된 버전을 도시한 도면,
도 11은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템에 대한 전자 유압 작동식 삭제된 버전을 도시한 도면,
도 12a-12c는 적용예를 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템의 구성요소에 대한 단면도,
도 13은 PLQ SPOOL 워크섹션 미터링 예에 대한 예시적인 성능 그래프,
도 14는 액추에이터를 정지된 상태로 계측하는 PLQ SPOOL의 예시적인 성능 그래프,
도 15는 데드헤드 조건으로의 갑작스런 작동 시에 워크포트 압력을 제한하는 PLQ SPOOL 워크섹션의 예시적인 성능 그래프,
본원에 기술된 예시적인 압력 제한형 흐름 스풀(PLQ SPOOL)에 비교하여 다른 압력 릴리프 방법을 후술한다.
종래의 "시스템 로드 센스 릴리프 밸브( System Load Sense Relief Valve )"
종래의 시스템 로드 센스 릴리프 밸브는 최대의 로드 센스 압력 신호와 평행한 장치이다. 워크포트가 데드헤드가 되면, 워크포트 압력은 시스템 로드 센스 릴리프 밸브에 의해 지시된 최대의 시스템 압력으로 제한될 것이다. 이러한 릴리프 밸브는 0.75-1.00 gpm 흐름만을 소모한다. 통상적으로 로드 센스(Load Sense), 압력 보상형(Pressure Compensated) 및 프리 압력 보상형(Pre Pressure Compensated) 제어 밸브가 이용된다.
그와는 달리, 예시적인 PLQ SPOOL 워크섹션은 최대 시스템 압력보다 낮은 값으로 데드헤드된 워크포트에서 압력을 조절한다. PLQ SPOOL 워크섹션 및 다른 기능이 보다 낮은 압력값에서 작동할 수 있기 때문에, 에너지 효율이 개선된다. 시스템 로드 센스 릴리프 밸브가 데드헤드된 워크포트에서 압력을 조절한다면, 다른 기능은 불필요한 에너지를 소비하는 최대 시스템 압력에서 작동할 것이다.
"압력 리미터 ( Pressure Limiter ) 또는 피드 리듀서(Feed Reducer)를 갖는 프리 압력 보상형 제어 밸브( Pre Pressure Compensated Control Valve )" 옵션
압력 리미터 또는 피드 리듀서를 갖는 프리 압력 보상형 제어 밸브는 최대 유압 시스템 압력보다 낮은 프리셋 값으로 펌프 출력 압력을 감소시킨다. 이는 프리-로드-센싱 압력-리듀싱 타입의 보상기(pre-load-sensing pressure-reducing type compensator)와 함께 작동하여 워크포트 압력을 조절한다. 워크포트 흐름은 프리셋 압력값을 유지하는데 요구되는 양이다. 이러한 장치는 워크포트에 들어가는 쇼크 압력에 대해 보호하지 못하므로, 풀 플로우(Full Flow) 또는 클리퍼 압력 릴리프 밸브(Clipper Pressure Relief Valves)가 이용되어야 한다. 이러한 장치는 프리 압력 보상형 제어 밸브에 통상적으로 이용된다. 프리 압력 보상형 제어 밸브는 플로우 쉐어링 성능(Flow Sharing capability)을 가지지 못한다.
프리 압력 보상형 밸브는 보존하는 낮은 (파일롯) 휴지 흐름 압력 제한 상태(conserving low (pilot) quiescent flow pressure limiting state)를 자동으로 가정하는 한편, 예시적인 PLQ SPOOL은 수동으로 작동되거나 또는 파일롯 흐름 압력 제한 내에 프로그램된 작동을 가져야 한다. 프리 압력 보상형 밸브는 워크포트 흐름 저항성이 압력 세팅보다 낮다면 압력 리미터 압력 설정을 형성하도록 파일롯의 범위 내의 흐름을 출력하는 압력 제한 상태로부터 제어 스풀에 의해 요구되는 흐름으로 자동 변환할 것이다. 프리 압력 보상형 밸브와는 달리, PLQ SPOOL 워크섹션은 압력을 제한하여 펌프 흐름 초과 요구 동안에 플로우 쉐어링 성능을 가질 수 있다.
압력 제한 옵션을 갖는 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 제어 밸브( Flow Sharing Post Pressure Compensated Control Valve with Pressure Limitation Options )
플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 제어 밸브는 또한, PCT/US2010/057555호 및 WO 2011/115647 A1호에 계류 중인 압력 제한형 플로우(PLQ) 특징을 가지며, 그 개시내용은 본원에 참고로 편입된다. PLQ는 부정적으로 소모하는 시스템 흐름 없이 파일롯 흐름만을 이용하여 최대의 유압 시스템 압력보다 낮은 프리셋 값으로 워크포트 압력을 제한하여, 열 발생을 야기하고, 에너지를 소모할 것이다. 이는 워크포트 흐름 저항성이 압력 셋팅보다 낮다면 파일롯의 범위에서 흐름을 출력하는 압력 제한 상태로부터 압력 리미터 압력 셋팅을 형성하도록 제어 스풀에 의해 요구되는 흐름으로 자동 변환할 것이다. 일정한 힘 또는 토크를 요구하는 임의의 적용은 PLQ를 이용할 수 있다.
이와 같은 워크섹션은 보존하는 낮은 (파일롯) 휴지 흐름 압력 제한 상태(conserving low (pilot) quiescent flow pressure limiting state)를 자동으로 가정하는 한편, 예시적인 PLQ SPOOL은 수동으로 작동되거나 또는 파일롯 흐름 압력 제한 내에 프로그램된 작동을 가져야 한다. PLQ는 워크포트 흐름 저항성이 압력 셋팅보다 낮다면 파일롯의 범위에서 흐름을 출력하는 압력 제한 상태로부터 압력 리미터 압력 셋팅을 형성하도록 제어 스풀에 의해 요구되는 흐름으로 자동 변환할 것이다.
플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 제어 밸브(Flow Sharing Post Pressure Compensated control valve)는 표준 워크포트 릴리프 밸브와 함께 이용되는 4 GPM 최대 플로우 카타로그 제어 스풀(4 GPM Maximum Flow Catalog Control Spool)로 구성될 수 있다. 4 GPM 스풀은 가장 낮은 최대 워크포트 출력 흐름이기 때문에 선택된다. 워크포트가 데드헤드되면, 워크포트 릴리프 밸브는 압력 제한 동안에 4 GPM을 배기할 것이다.
그러나, 4 GPM은 압력 제한 동안에 여전히 소모적일 수 있고, 최대 워크포트 출력 흐름으로서 적절하지 않을 수 있다. PLQ SPOOL의 경우, "최대" 워크포트 출력 흐름은 최종 압력 제한된 흐름 스테이지에 이용되는 에너지 절약 "파일롯" 흐름과 더불어 유용하다. PLQ SPOOL은 저압 디퍼렌셜에 의해 발생되는 높은 "최대" 흐름(예컨대, 32 gpm) 용량을 구비한다. 완전히 작동되면, PLQ SPOOL 시스템은 부정적으로 소모하는 시스템 흐름 없이 파일롯 흐름만을 이용하여 최대의 유압 시스템 압력보다 낮은 프리셋 값으로 워크포트 압력을 제한하여, 열 발생을 야기하고, 에너지를 소모할 것이다.
PLQ SPOOL
도 1 및 2를 우선 참조하면, 도시한 밸브 조립체(10) 및 개략적인 다이아그램은 포스트-보상기 구성 내에 기본적인 밸브 구성요소 및 흐름 경로를 도시한다.
메인 제어 스풀(12)은 중립 또는 폐쇄 위치로부터 우측으로 시프트된 것으로 도시된다. 유압 유체는 입구 통로(14)로부터 스풀을 가로질러 압력 보상기 포펫(16)으로 흐른다. 압력 보상기 포펫은 상측방향으로 시프트하도록 강제된다. 유체는 Oreg 코어(주조 통로)(18) 내의 보상기 포펫을 가로질러 로드 체크(20)로 흐른다. 로드 체크 포펫은 개방 강제되어 스풀을 가로질러 워크포트 "A"(32)까지 전진하여 흐른다. 흐름 용적은 Pin-Pqm의 압력 디퍼렌셜에 의해 경계를 이루는 Qmet 영역으로 제어 스풀 입구에 의해 지시된다. Qmet 영역은 스풀과 보상기 사이의 흐름 경로 내에 위치된다. 워크포트(Pwk) 및 Qreg(Pqr) 압력은 워크포트 "A"에서 흐름에 대한 저항성의 함수이다. Pqr 압력은 로드 센스(LS) 체크(24)에 의해 감지된다. LS 체크 시스템은 종래의 최대 로드 센스(LS) 압력인 최대 Qreg 압력(Pqr max) 내로 다수의 워크섹션의 Pqr 압력을 해결한다. Pqr max 압력은 "로드 센싱 플로우 및 마진 압력 소스(load sensing flow and margin pressure source)" (LS 펌프 또는 고정식 펌프 + 바이패스 보상기) 및 개별적인 워크섹션 포스트 압력 보상기 스프링 챔버로 보내진다. 보상기 포펫에 작용하는 Pqr max 압력은 저항하게 하여 종래의 포스트 보상 방식으로 흐름을 보상한다. Qreg = (보상기의 하류의 조절된 흐름 및 압력: "Q"=흐름, "reg"=조절식). Qmet = (보상기의 상류의 계측된 흐름 및 압력: "Q"=흐름, "met"=계측식).
예시적인 PLQ SPOOL은 워크섹션 압력 제한 시스템(100)이다. 시스템 구성요소는 워크섹션 제어 스풀(201), 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상기(120) 및 워크포트 릴리프 밸브(130)를 구비한다. 도 3을 참조하면, 워크섹션 제어 스풀(201) 위치에 대한 하우징(110) 보어(112) 관계는 특유하게 설계되며, 그로 인해 "최대" 워크포트 출력 흐름은 최종 압력 제한된 흐름 스테이지에 이용되는 보존하는 "파일롯" 흐름과 더불어 유용하다. 높은 "최대" 흐름(예컨대, 32 gpm) 용량은 저압 디퍼렌셜에 의해 발생될 수 있다. 양자의 최대 및 파일롯 흐름은 해당하는 "A" 및 "B" 워크 위치를 위해 동일하거나 또는 다를 수 있다. PLQ SPOOL 제어 스풀은 "A" 및 "B"에서 또는 다른 위치에서 표준 구성을 갖는 A" 또는 "B" 중 어느 하나에서 PLQ SPOOL 기능성을 가질 수 있다. 가능한 구성의 비제한적인 예를 위해, 도 5-11의 유압 계략도를 참조한다.
밸브 하우징/바디(110)는 구획부(118)에 의해 유체 계측하는 유체 챔버(116)로부터 분리된 입구 유체 챔버(114)를 가질 수 있다. 상기 챔버들은 보어(112)를 거쳐 서로 유체식으로 연결가능할 수 있다.
스풀(201)은 입구 챔버를 유체 계측 챔버와 유체식으로 연결하는 유체 통로를 구획부(118)와 함께 형성한다. 유체 통로는 스풀의 위치설정에 따라서 챔버들 사이에 최대 흐름 용량 또는 파일롯 흐름 용량을 가질 수 있다.
특히 도 4를 참조하면, 스풀(201) 메인 바디는 반경방향 외부면(210)을 갖는다. 반경방향 외부면 상의 제1 리세스(220)는 상술한 바와 같은 제 유체 취급 용량을 가져서, 최대 흐름을 제공한다. 제1 리세스에 부착된 제2 리세스(222)는 반경방향 외부면 상에 있다. 제2 리세스(222)는 보다 낮은 파일롯 흐름을 생성하도록 제2 유체 취급 용량을 갖는다.
예시적인 리세스(또는 "노치")는 제2 리세스(222)보다 반경방향으로 더 깊은 제1 리세스(220)를 갖는 것으로 도시된다. 또한, 제1 리세스(220)는 제2 리세스(222)보다 원주방향으로 더 넓은 것으로 도시된다. 이러한 리세스들은, 예컨대 밸브가 워크포트 A (224)에 유체를 제공하고 있을 때 이용된다.
선택적인 워크포트 B (234)에 유체를 제공할 때, 제3 리세스 또는 노치(230)는 제1 유체 취급 용량을 갖는 반경방향 외부면 상에 제공될 수 있다. 반경방향 외부면 상의 제4 리세스(232)는 제3 리세스에 유체식으로 연결되어, 제4 유체 취급 용량을 가질 수 있다. 다시, 유체 취급 용량은 각각 "최대" 및 "파일롯"일 수 있다. 워크포트 B를 위한 이러한 흐름은 제1 및 제2 리세스의 유체 용량과 동일하거나 또는 다를 수 있다.
다시, 예시적인 파일롯 리세스(232)는 메인 리세스(230)보다 반경방향으로 더 얕고 메인 리세스(230)보다 원주방향으로 더 좁은 것으로 도시되지만, 다른 구성이 가능하다.
예시적인 리세스 페어는 서로에 대해 축방향 및 원주방향으로 오프셋되는 것으로 도시되지만, 다른 구성이 가능하다.
도 5-11을 참조하면, 시스템의 예시적인 실시예를 500, 600, 700, 800, 900, 1000 및 1100으로 각각 도시한다. 상기 시스템은 상술한 시스템(100)과 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조부호이지만 해당하는 도면 번호에 이용되어 시스템 내의 대응하거나 또는 유사한 구조를 지칭하도록 이용된다. 더욱이, 시스템(100)의 전술한 설명은 하기한 바를 제외하고는, 도 5-11의 시스템에 동등하게 적용가능하다. 더욱이, 본 명세서로부터 상기 시스템의 관점이 서로 대체되거나 또는 적용가능한 위치에서 서로 함께 이용될 수 있다.
도 5는 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(500)의 수동 작동식 간략화된 버전을 도시한 개략도이다.
도 6은 워크포트 "B"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "A"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(600)에 대한 수동 작동식 풀 버전을 도시한 개략도이다.
도 7은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(700)에 대한 전자 유압 작동식 풀 버전을 도시한 개략도이다.
도 8은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(800)에 대한 전자 유압 작동식 간략화된 버전을 도시한다.
도 9는 워크포트 "A"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "B"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(900)에 대한 전자 유압 작동식 간략화된 버전을 도시한다.
도 10은 워크포트 "B"에서의 PLQ 기능성 및 워크포트 "A"에서의 종래의 기능성을 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(1000)에 대한 수동 작동식 간략화된 버전을 도시한다.
도 11은 PLQ 기능성을 양자의 워크포트에 갖는 예시적인 PLQ SPOOL 시스템(1100)에 대한 전자 유압 작동식 간략화된 버전을 도시한다.
플로우 쉐어링 포스트 압력 보상기 설계는 최대 및 파일롯 흐름을 조절할 수 있다. 워크포트 쇼크 압력 분산 및 보다 낮은 파일롯 흐름 계측성은 릴리프 밸브 설계의 결과이다. 대략 완전히 작동(예컨대, 최대 작동의 약 88%-100%)되면, PLQ SPOOL 시스템은 부정적으로 소모하는 시스템 흐름 없이 파일롯 흐름만을 이용하여 최대의 유압 시스템 압력보다 낮은 프리셋 값으로 워크포트 압력을 제한하여, 열 발생을 야기하고, 에너지를 소모할 것이다. PLQ SPOOL과 함께 이용되는 예시적인 적용은 클램프와 같은 일정 힘 또는 토크를 요구하는 것이다. 프리셋 압력 제한은 PLQ SPOOL이 완전히 작동되는 것보다 낮을 때 종래의 워크포트 릴리프 밸브로서 거동할 것이다. 이는 로드 센스 및 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상형 제어 밸브를 제공하여 프리 압력 보상형 밸브 장치와 경쟁한다.
일부 적용에서, PLQ SPOOL는 선택된 최대 흐름을 출력하도록 계측되고, 데드헤드에서 액추에이터 충격을 늦춰서 제어하도록 더욱 계측될 수 있다. 도 12-14를 참조하면, 액추에이터(예컨대, 유압 실린더 또는 모터)의 스톨링(stalling) 시에, 제어 스풀은 데드헤드 미터 노치와 결합하여 감소된(예컨대, 0.9 gpm) 파일롯 흐름 압력 제한을 이용하도록 디텐트(기계식, 유압 압력식 또는 전자기식) 내로 완전히 전진됨으로써, 인가된 힘 또는 토크를 제어할 수 있다. 에너지 보존하고 무시할만한 감소된 파일롯 소비는 시스템 내의 다른 기능에 의해 모든 펌프 흐름을 본질적으로 이용되게 한다. 풀(full)보다 낮은 스풀 스트로크를 위해, 압력 제한은 제어 스풀에 의해 탱크로 요구되는 부분적 또는 최대의 흐름을 배기함으로써 워크포트 릴리프 밸브에 의해 제어된다. 부분적인 흐름을 위해, 나머지 흐름은 액추에이터로 갈 것이다. 액추에이터로의 흐름은 워크포트 압력이 워크포트 릴리프 밸브 압력 오버라이드 특성의 함수로서 감소함에 따라 증가할 것이다. 워크섹션 흐름 요구는 스풀이 일단 완전히 스트로크되면 (예컨대, 0.9 gpm) 파일롯 흐름으로 감소될 것이다. 다시 한번, 압력 제한은 탱크로의 부분적이거나 또는 모든 파일롯 흐름을 배기함으로써 워크포트 릴리프 밸브에 의해 제어된다. 부분적인 흐름을 위해, 나머지 흐름은 (예컨대, 누수 흐름을 대체하도록) 액추에이터로 갈 것이다. 액추에이터로의 흐름은 워크포트 압력이 워크포트 릴리프 밸브 압력 오버라이드 특성의 함수로서 감소함에 따라 증가할 것이다. 액추에이터 리트랙트 대 스톨 전이 거리가 짧다면 가장 적합하다. 도 12a-12c의 유압 실린더 및 클램프 상태를 참조. 선택된 최대 흐름 값은, 예컨대 4-32 gpm이므로, 약 4:1 내지 약 36: 1의 파일롯 흐름에 대한 최대 흐름의 비를 초래하지만, 다른 흐름 비가 가능하다. 도 14는 이와 같은 작동으로부터의 예시 결과를 도시한다.
다른 적용에서, PLQ SPOOL은 중립으로부터 디텐트로 갑작스럽게 완전히 작동될 수 있다. 도 15를 참조하면, 최대 흐름 출력이 스킵된다. 액추에이터는 선택된 파일롯 흐름에 근거하여 전진할 것이고, 워크포트는 압력 셋팅을 성취할 때 압력을 제한할 것이다. 파일롯 흐름은 액추에이터가 데드헤드 상태에 도달 또는 전이 그리고 그 동안일 때의 워크포트 흐름 출력이다. 풀 스풀 스트로크(full spool stroke)에서 0.9 gpm 파일롯 흐름이 표준이지만, 다른 파일롯 흐름 값(예컨대, 0.9-4.0 gpm)이 유용하다.
중립 위치로부터 최대 높은 압력(A 및 B) 위치(HP"A", HP"B")로의 PLQ SPOOL 제어 스풀 스트로크 및 흐름 통로 위치가 중요할 수 있다. 보다 짧은 스풀 스트로크는 충분한 "최대" 흐름, "최대" 흐름 영역 전후의 흐름 계측성, 파일롯 흐름의 조절성, 및 중립, HP"A" 및 HP"B" 위치에서의 높은 압력 캐비티와 낮은 압력 캐비티 사이의 적절한 밀봉 중첩을 갖는 것을 방해한다. 여기에는 데드헤드 미터 노치가 결합하기 위한 적절한 길이이어야 하고, 감소된 파일롯 흐름을 요구하고, 스트로크 말기 근방에서 공차 저항성(tolerance resistant)이 있어야 한다. 작동 특성을 위한 예를 위해 도 13을 참조.
압력 보상기 및 워크포트 릴리프 밸브 설계는 낮은 파일롯 흐름을 수용가능하게 보상 및 압력 제한할 수 있어야 한다. 포스트 압력 보상기 설계는 최대 및 파일롯 흐름을 조절해야 한다. 워크포트 릴리프 밸브는 파일롯 흐름 계측성과 더불어 쇼크 압력 분산을 제공해야 한다.
예시적인 PLQ SPOOL을 위한 예시적인 적용은 스노우 플로우 솔트 스프레더 트럭(snow plow salt spreader truck)(플로우 블레이드 엘리베이션)이며, 이는 엘리베이션을 유지하기 위해 블레이드에 작용하는 중력에 대항하는 상측방향 힘을 생성하도록 조절된 압력을 이용할 수 있다. 또한, 스노우 플로우 솔트 스프레더 트럭(플로우를 갖는 스크래핑)은 지면에 대해 플로우 블레이드의 힘을 제어하도록 조절된 압력을 이용할 수 있다. 더욱이, 삼림 스키더(forestry skidder), 로더(loader), 펠러(feller), 번쳐 머신(buncher machines) (통나무를 클램핑하고, 리테이닝함)은 통나무 또는 나무에 대해 통즈(tongs)의 클램핑력을 제어하는 한편, 이동되도록 조절된 압력을 이용할 수 있다. 더욱이, 스탬핑, 몰딩 머신(최대 프레스)은 제조되는 부품에 대한 램(ram)의 힘을 제어하도록 조절된 압력을 이용할 수 있다. 추가로, 건설 굴착기(스윙)는 로터리 모터 상의 토크를 제한함으로써 제어될 수 있는 급속한 회전 가속을 요구할 수 있다. 또한, 충격 감지식 및/또는 자동식 적용은 PLQ SPOOL 최대 흐름을 갖는 전이 시간을 감소시키도록 가속될 수 있는 머신 액추에이터를 구비할 수 있다. 그 다음, 액추에이터는 PLQ SPOOL을 파일롯 흐름 스테이지로 전진함으로써 감속되어, 충격을 감소시키고, 액추에이터의 스톨링 시에 감소된 파일롯 흐름 압력 제한을 제공한다. PLQ SPOOL 워크섹션이 표준 유압 리모트(HR) 또는 전자유압식(EH) 스풀 포지셔너로 구성되면 컴퓨터 프로그램은 이러한 프로세스를 관리할 수 있다.
본원에 기술된 바와 같은 예시적인 PLQ SPOOL 시스템은 달리 종래일 수 있는 환경에서 특수한 스풀을 제공하는 단순하고 저비용의 해결책이다. 개별적이고 조절가능한 워크포트(A 및 B) 압력 세팅은 용이하게 성취된다. 표준 워크포트 릴리프 밸브(RV)는 적은 파일롯 흐름을 이용하여 워크포트 압력을 제한하는데 이용된다. 표준 워크포트(RV)는 그 파일롯 흐름 압력 제한 함수와 더불어 워크포트 쇼크 억제를 제공한다. 종래의 저비용 압력 보상기가 이용될 수 있다. 압력 제한은 표준 워크섹션 조립체 내에 피팅되어, 콤팩트한 패키지이다. 리미트 워크포트 압력 커맨드(Limit Workport Pressure commands)에 대한 응답은 신속한데, 그 이유는 압력 보상기가 파일롯 작동식이 아니고, 워크포트 릴리프 밸브가 직접 작용 타입이기 때문이다. 워크섹션 "하우징 보어 관계에 대한 제어 스풀 위치"는 최종 압력 제한된 흐름 스테이지에서 이용되는 에너지 절약 "파일롯" 흐름과 더불어 "최대" 워크포트 출력 흐름을 제공하도록 구성된다. 저압 디퍼렌셜에 의해 발생되는 높은 "최대" 흐름(예컨대, 32 gpm) 용량은 이러한 설계의 이점을 차별하여 강조한다. 예시적인 스풀은 공통의 플로우 쉐어링 포스트 압력 보상기 타입 중 양자, a) 격리된 압력 신호 단부 챔버를 갖는 보상기, 및 b) 입구 계측된 흐름으로 노출된 격리식 로드 센스 압력 신호 단부 챔버 및 비격리식 압력 신호 단부를 갖는 보상기와 함께 작동한다. 작은 직경의 완충 또는 흐름 제한 오리피스는 PLQ SPOOL 워크섹션 조립체에 요구되지 않을 수 있다.
본 발명이 특정 실시예(들)에 대해 도시 및 기술되었지만, 본 명세서 및 첨부한 도면으로부터 동등한 변경 및 수정이 당업자에게 발생될 수 있음이 명백하다. 특히, 상술한 요소(구성요소, 조립체, 장치, 조성물 등)에 의해 수행되는 각종 기능에 관해, 이러한 요소를 기술하는데 이용되는 ("수단"을 포함하는) 용어는, 달리 지시되지 않는다면, , 본 발명의 예시적인 실시예(들)의 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않더라도, 기술된 요소의 특정 기능(즉, 기능적으로 동등)을 수행하는 임의의 요소에 상응하도록 의도된다. 더욱이, 본 발명의 특정한 특징이 몇 가지의 기술된 실시예 중 하나 이상만에 대해 상술될 수 있지만, 이러한 특징은 소정의 또는 특정한 적용을 위해 유리할 수 있기 때문에 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다.

Claims (33)

  1. 압력 제한 흐름 조립체(pressure limiting flow spool assembly)에 있어서,
    구획부에 의해 제2 유체 챔버로부터 분리된 제1 유체 챔버와, 제1 및 제2 통로에 유체식으로 연결되고 상기 구획부에 인접한 보어를 갖는 밸브 바디; 및
    상기 보어 내에 배치되며 상기 밸브 바디 내의 제1 및 제2 축방향 위치들 사이에서 이동가능한 압력 제한 흐름 스풀
    을 포함하며,
    상기 제1 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버와 유체식으로 연결하는 제1 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하고, 상기 제1 유체 통로는 상기 제1 및 제2 유체 챔버들 사이에 최대 흐름 용량을 갖고,
    상기 제2 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버와 유체식으로 연결하는 제2 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하고, 상기 제2 유체 통로는 상기 최대 흐름 용량보다 낮은 파일롯 흐름 용량을 갖는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스풀은, 상기 스풀의 반경방향 외부면 상의 제1 리세스와, 상기 제1 리세스에 연결된 상기 스풀의 상기 반경방향 외부면 상의 제2 리세스를 구비하며,
    상기 제1 리세스는 상기 제1 유체 통로를 형성하고, 상기 제2 리세스는 상기 제2 유체 통로를 형성하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 반경방향으로 더 깊은,
    압력 제한 흐름 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 원주방향으로 더 넓은,
    압력 제한 흐름 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체 챔버는 상기 스풀 조립체의 밸브 입구를 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유체 챔버는 압력 보상기를 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스풀을 상기 제2 축방향 위치에 보유하도록 구성된 스풀 디텐트 기구(spool detent mechanism)를 더 포함하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버와 상기 제2 유체 챔버를 유체식으로 분리하는 제3 위치로 이동가능한,
    압력 제한 흐름 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 피드 챔버와 제1 워크포트 챔버를 구비하며,
    상기 스풀은, 상기 스풀이 상기 제1 축방향 위치 또는 상기 제2 축방향 위치에 있을 때 상기 피드 챔버를 상기 제1 워크포트 챔버에 유체식으로 연결하는 제1 워크포트 통로를 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스풀은 제4 및 제5 축방향 위치로 이동가능하고,
    상기 제4 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버에 유체식으로 연결하는 제3 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하며, 상기 제3 유체 통로는 상기 제1 및 제2 유체 챔버들 사이에 상기 최대 흐름 용량을 갖고,
    상기 제5 축방향 위치에서, 상기 스풀은 상기 제1 유체 챔버를 상기 제2 유체 챔버에 유체식으로 연결하는 제4 유체 통로를 상기 구획부와 함께 형성하며, 상기 제4 유체 통로는 상기 파일롯 흐름 용량을 갖는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 제2 워크포트 챔버를 구비하며,
    상기 스풀은, 상기 스풀이 상기 제4 축방향 위치 또는 상기 제5 축방향 위치에 있을 때 상기 피드 챔버를 상기 제2 워크포트 챔버에 유체식으로 연결하는 제2 워크포트 통로를 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파일롯 흐름 용량은 대략 0.9 갤론/min인,
    압력 제한 흐름 조립체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최대 흐름 용량 대 상기 파일롯 흐름 용량의 비는 대략 4:1 내지 36: 1인,
    압력 제한 흐름 조립체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 축방향 위치는 데드헤드 위치(deadhead position)인,
    압력 제한 흐름 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유체 챔버와 상기 제3 유체 챔버 사이에 유체식으로 연결된 압력 보상기를 더 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크포트 챔버의 출력부에 평행하게 작동가능하도록 유체식으로 연결되는 릴리프 밸브를 더 구비하는,
    압력 제한 흐름 조립체.
  17. 압력 제한 흐름 스풀(pressure limiting flow spool)에 있어서,
    반경방향 외부면을 갖는 메인 스풀 바디;
    제1 유체 취급 용량을 갖는, 상기 반경방향 외부면 상의 제1 리세스; 및
    상기 반경방향 외부면 상에 있으며 상기 제1 리세스에 유체식으로 연결되는 제2 리세스
    를 포함하며,
    상기 제2 리세스는 제2 유체 취급 용량을 갖고,
    상기 제1 유체 취급 용량은 상기 제2 유체 취급 용량보다 큰,
    압력 제한 흐름 스풀.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 반경방향으로 더 깊은,
    압력 제한 흐름 스풀.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 리세스는 상기 제2 리세스보다 원주방향으로 더 넓은,
    압력 제한 흐름 스풀.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 유체 취급 용량을 갖는, 상기 반경방향 외부면 상의 제3 리세스; 및
    상기 반경방향 외부면 상에 있으며 상기 제3 리세스에 유체식으로 연결된 제4 리세스
    를 더 포함하며,
    상기 제4 리세스는 제4 유체 취급 용량을 갖고,
    상기 제3 유체 취급 용량은 상기 제4 유체 취급 용량보다 큰,
    압력 제한 흐름 스풀.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 리세스는 상기 제4 리세스보다 반경방향으로 더 깊은,
    압력 제한 흐름 스풀.
  22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 리세스는 상기 제4 리세스보다 원주방향으로 더 넓은,
    압력 제한 흐름 스풀.
  23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 리세스는 축방향으로 서로 오프셋되는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 및 제4 리세스는 축방향으로 서로 오프셋되는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  25. 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 및 제4 리세스는 축방향으로 중첩하지 않는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  26. 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리세스는 원주방향으로 정렬되는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  27. 제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 리세스는 원주방향으로 정렬되는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  28. 제17항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 리세스는 원주방향으로 오프셋되는,
    압력 제한 흐름 스풀.
  29. 유압 밸브 조립체에 있어서,
    밸브 바디 내에 배치되는 압력 제한 흐름 스풀로서, 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 방향으로 그리고 상기 제2 위치로부터 상기 제3 위치로 상기 제1 방향으로 이동가능한, 압력 제한 흐름 스풀; 및
    입구와, 제1 출구
    를 포함하며,
    상기 제1 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로의 흐름을 방지하는 폐쇄 위치이고, 상기 제2 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 최대 흐름 용량을 갖는 최대 흐름 위치이고, 상기 제3 위치는 상기 입구로부터 상기 제1 출구로 상기 최대 흐름 용량보다 적은 감소된 흐름 용량을 갖는 파일롯 흐름 위치인,
    유압 밸브 조립체.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 스풀은 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항의 스풀인,
    유압 밸브 조립체.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 출구와 평행하게 작동가능하도록 유체식으로 연결된 릴리프 밸브를 더 포함하는,
    유압 밸브 조립체.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구와 상기 출구 사이에 압력 보상기를 더 구비하는,
    유압 밸브 조립체.
  33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 출구를 더 포함하며,
    상기 스풀은 상기 제1 위치로부터 제4 위치로 그리고 상기 제4 위치로부터 제5 위치로 제2 방향으로 이동가능하고,
    상기 제4 위치는 상기 입구로부터 상기 제2 출구로의 최대 흐름 용량을 갖는 최대 흐름 위치이고, 상기 제5 위치는 상기 입구로부터 상기 제2 출구로 상기 최대 흐름 용량보다 적은 감소된 흐름 용량을 갖는 파일롯 흐름 위치인,
    유압 밸브 조립체.
KR1020157023524A 2013-01-31 2014-01-31 개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브 KR102094425B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361759183P 2013-01-31 2013-01-31
US61/759,183 2013-01-31
PCT/US2014/014176 WO2014121088A1 (en) 2013-01-31 2014-01-31 Direction control valve with metering notches on the spool for reduced flow in the open end position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150114533A true KR20150114533A (ko) 2015-10-12
KR102094425B1 KR102094425B1 (ko) 2020-03-31

Family

ID=50151375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157023524A KR102094425B1 (ko) 2013-01-31 2014-01-31 개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9689500B2 (ko)
EP (1) EP2951443B1 (ko)
KR (1) KR102094425B1 (ko)
CA (1) CA2899595A1 (ko)
WO (1) WO2014121088A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102383465B1 (ko) * 2014-09-29 2022-04-06 파커-한니핀 코포레이션 방향 제어 밸브
JP6440451B2 (ja) * 2014-10-27 2018-12-19 Ｋｙｂ株式会社 ロードセンシングバルブ装置
JP5876185B1 (ja) * 2015-08-27 2016-03-02 憲平 山路 電磁比例制御弁システム
JP7419699B2 (ja) * 2019-08-02 2024-01-23 株式会社ジェイテクト 電磁弁
CN112780628B (zh) * 2021-03-03 2023-01-13 徐州威世泽机电设备有限公司 换向阀结构及多路阀

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0405113A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steuereinrichtung
US6158462A (en) * 1997-08-26 2000-12-12 Kayaba Industry Co., Ltd. Hydraulic pressure control device
US6397890B1 (en) * 1999-02-15 2002-06-04 Case Corp. Variable metering fluid control valve
JP2009174714A (ja) * 2008-01-09 2009-08-06 Husco Internatl Inc 分離型圧力補正装置を備えた油圧制御弁システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2914030B1 (fr) 2007-03-21 2009-07-03 Hispano Suiza Sa Dispositif de commande de position d'un actionneur par une servovalve a memoire de position en cas de panne
KR101852529B1 (ko) 2010-03-17 2018-04-27 파커-한니핀 코포레이션 압력 리미터를 갖는 유압 밸브

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0405113A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steuereinrichtung
US6158462A (en) * 1997-08-26 2000-12-12 Kayaba Industry Co., Ltd. Hydraulic pressure control device
US6397890B1 (en) * 1999-02-15 2002-06-04 Case Corp. Variable metering fluid control valve
JP2009174714A (ja) * 2008-01-09 2009-08-06 Husco Internatl Inc 分離型圧力補正装置を備えた油圧制御弁システム

Also Published As

Publication number Publication date
US9689500B2 (en) 2017-06-27
KR102094425B1 (ko) 2020-03-31
US20150362084A1 (en) 2015-12-17
WO2014121088A1 (en) 2014-08-07
CA2899595A1 (en) 2014-08-07
EP2951443B1 (en) 2018-12-12
EP2951443A1 (en) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150114533A (ko) 개방 단부 위치에서 감소된 흐름을 위한 스풀 상의 계측 노치를 갖는 방향 제어 밸브
EP2462368B1 (en) Proportional poppet valve with integral check valve
CA2797706C (en) Control of a fluid pump assembly
CA2494413A1 (en) Hydraulic crowd control mechanism for a mining shovel
US8516944B2 (en) Valve arrangement having individual pressure scale and load-lowering valve
CN112746996A (zh) 负载敏感系统及工程起重机械
US9222594B2 (en) Directional valve equipped with pressure control
KR101769644B1 (ko) 다중 유체펌프 결합회로
CN112714831A (zh) 液压阀装置
KR102167422B1 (ko) 압력 제한형 흐름 우선순위 부스트
US20080087345A1 (en) Direct operated cartridge valve assembly
GB2554244A (en) Flow control valve
WO2014135286A1 (en) Pressure loss reducing circuit for a works machine
CA2582842A1 (en) Method for controlling a crane actuator
JP7201463B2 (ja) 建設機械
US20120205563A1 (en) Valve arrangement for actuating a load
CN108506266B (zh) 一种插装式比例阀
RU56510U1 (ru) Гидрораспределитель секционный с электрогидравлическим управлением
US9897115B2 (en) Hydraulic system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant