NO134426B

NO134426B -

Info

Publication number: NO134426B
Application number: NO118272A
Authority: NO
Inventors: K Ueda; A Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1976-06-28
Also published as: GB1376820A; NO134426C; FR2132742A1; DE2216477C3; JPS5216999B1; FR2132742B1; NL148655B; DE2216477B2; CA965377A; NL7204631A; DE2216477A1

Description

Hydraulisk servoventil. Hydraulic servo valve.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hydraulisk servoventil av den art hvor en bevegelig ventildel med lageroverflater glir i et ventilhus med en tilsvarende lageroverflate med ventilåpninger på en slik måte at der tilveiebringes den nødvendige klaring mellom ventilhusets høytrykk- og lavtrykk-side for hydraulisk tetting, og hvor ventilen innstilles ved hjelp av en re- The present invention relates to a hydraulic servo valve of the kind where a movable valve part with bearing surfaces slides in a valve body with a corresponding bearing surface with valve openings in such a way that the necessary clearance is provided between the valve body's high-pressure and low-pressure side for hydraulic sealing, and where the valve set using a re-

lativ glidebevegelse mellom ventildelen og huset. lative sliding movement between the valve part and the housing.

Det er blitt konstatert at der ved ven- It has been established that there

tiler av denne art og ved alle andre kjente arter av servoventiler oppstår vanskelighe- valves of this kind and with all other known types of servo valves, difficulties arise

ter på grunn av tilstedeværelsen av små massive partikler i den hydrauliske væske, særlig ved partikler som er litt større enn den normale klaring mellom ventilhuset og ventildelen. Hydraulisk væske under trykk vil slippe jevnt gjennom gapet mellom de motliggende lageroverflater i form av en tynn film som flyter fra ventilens høy-trykkside til lavtrykk- eller retur-siden. Disse væskefilmer som står under trykk, ter due to the presence of small massive particles in the hydraulic fluid, especially in the case of particles slightly larger than the normal clearance between the valve body and the valve part. Hydraulic fluid under pressure will release evenly through the gap between the opposing bearing surfaces in the form of a thin film that flows from the valve's high-pressure side to the low-pressure or return side. These liquid films under pressure,

vil normalt smøre ventilen slik at delene lett kan gli mot hverandre, og en meget liten kraft er nok til å bevege ventildelen i forhold til ventilhuset. Væskefilmenes trykk vil falle etter hvert som væsken strømmer fra gapets begynnelse til dets ende, og den resulterende trykkurve kan antas å være i det vesentlige lineær langs filmens bevegelsesretning og i det vesent- will normally lubricate the valve so that the parts can easily slide against each other, and a very small force is enough to move the valve part in relation to the valve body. The pressure of the liquid film will drop as the liquid flows from the beginning of the gap to its end, and the resulting pressure curve can be assumed to be essentially linear along the direction of movement of the film and essentially

lige uavhengig av filmens tykkelse for de klaringer som kan komme på tale. En re-sultantkraft vil derfor oppstå som følge av trykkfordelingen på begge sider av delens regardless of the thickness of the film for the clearances that may come into question. A resultant force will therefore arise as a result of the pressure distribution on both sides of the part

lageroverflater, og kraften vil forsøke å øke gapets vidde på den ene side, men forutsatt at der hersker fullstendig symmetri, vil kraften balanseres av en motsatt kraft på ventildelens motsatte side, slik at ventildelen ikke beveges i sideretningen. bearing surfaces, and the force will try to increase the width of the gap on one side, but assuming complete symmetry prevails, the force will be balanced by an opposite force on the opposite side of the valve member, so that the valve member does not move laterally.

Hvis imidlertid korn som er større enn gapet ved ventildelens ene side, setter seg fast ved gapets begynnelse, vil dette redu- If, however, grains larger than the gap on one side of the valve part become stuck at the beginning of the gap, this will reduce

sere strømmen gjennom gapet og frembringe en «skyggeeffekt» for trykket i ga- flow through the gap and produce a "shadow effect" for the pressure in the gas

pet, med det resultat at det hydrauliske trykk som virker på ventildelens ene side, pet, with the result that the hydraulic pressure acting on one side of the valve part,

vil reduseres, mens trykket på den annen side ikke forandres. De ubalanserte krefter reduserer gapet på den side hvor kornet sitter fast og øker gapet på den annen side. Under disse forhold vil mindre korn som ellers fritt hadde passert gjennom gapet, will decrease, while the pressure on the other hand does not change. The unbalanced forces reduce the gap on the side where the grain is stuck and increase the gap on the other side. Under these conditions, smaller grains that would otherwise have freely passed through the gap,

nå sette seg fast i det reduserte gaps åp-ning, og disse vil på sin side frembringe en «skyggeeffekt» som reduserer trykket ennu mer på denne side. Effekten øker derfor i styrke etter hvert og stanser først når ga- now get stuck in the opening of the reduced gap, and these will in turn produce a "shadow effect" which reduces the pressure even more on this side. The effect therefore increases in strength over time and only stops when the

pet på den side hvor kornene sitter fast, reduseres til null. Når dette inntreffer, vil friksjonen mellom ventildelen og ventilhuset økes kraftig og en stor kraft kreves for å bevege ventildelen når den skal stil- pet on the side where the grains are stuck is reduced to zero. When this occurs, the friction between the valve part and the valve housing will be greatly increased and a large force is required to move the valve part when it is to

les inn. read in.

Oppfinnelsen utmerker seg ved at den bevegelige ventildel ved ventiler av den angitte art har et eller flere forsenkede partier som strekker seg til høytrykksidens kant på ventildelen, slik at det blir et sammenhengende parti rundt lageroverflaten som ikke er forsenket og ligger mellom den forsenkede del eller deler og ventildelens lavtrykkside, idet de forsenkede deler sammen med ventilhusets lageroverflater danner soner med øket klaring, hvor sonenes innløpskanter står i direkte forbindelse med den bevegelige ventildels høytrykkside. The invention is distinguished by the fact that the movable valve part in valves of the specified type has one or more recessed parts that extend to the high-pressure side edge of the valve part, so that there is a continuous part around the bearing surface that is not recessed and lies between the recessed part or parts and the low-pressure side of the valve part, as the recessed parts together with the bearing surfaces of the valve housing form zones with increased clearance, where the inlet edges of the zones are in direct connection with the high-pressure side of the movable valve part.

Korn av en sådan størrelse som normalt ville ha blitt klemt fast ved gapets begynnelse ved ventiler uten noen forsenk-ning, kan nå komme inn i de partier som har en øket klaring, og vil i stedet klemmes fast ved de forsenkede partiers nedstrøm-kanter. Der oppstår da en «skyggeeffekt» på kornenes nedstrømside som reduserer det hydrauliske trykk på lageroverflatens ikke forsenkede partier; der oppstår samtidig en trykkforhøyelse ved de fastklemte korns oppstrømside i partiene med øket klaring, slik at en kompenserende økning av det hydrauliske trykk oppstår ved det forsenkede parti. Hvis de forsenkede delers dimensjoner velges riktig i forhold til ventilens øvrige dimensjoner, er det mulig å frembringe et øket totaltrykk på den bevegelige dels lageroverflate når korn klemmes fast ved det forsenkede partis utløps-kant, slik at klaringen økes mellom delens og ventilhusets lageroverflater som et direkte resultat av at et korn er blitt fast-klemt. Grains of such a size that would normally have been clamped at the beginning of the gap at valves without any countersinking, can now enter the sections that have an increased clearance, and will instead be clamped at the downstream edges of the countersunk sections. There then occurs a "shadow effect" on the downstream side of the grains which reduces the hydraulic pressure on the non-recessed parts of the bearing surface; there occurs at the same time an increase in pressure at the upstream side of the jammed grains in the sections with increased clearance, so that a compensatory increase in the hydraulic pressure occurs at the recessed section. If the dimensions of the recessed parts are chosen correctly in relation to the other dimensions of the valve, it is possible to produce an increased total pressure on the bearing surface of the moving part when grain is clamped at the outlet edge of the recessed part, so that the clearance is increased between the bearing surfaces of the part and the valve housing as a direct result of a grain being jammed.

Tendensen ved en ventildel som har et forsenket parti ifølge oppfinnelsen, er at gapet økes mellom de lageroverflater som klemmer fast et eller flere korn, slik at de fastklemte korn fritt kan passere over det ikke forsenkede partis til ventilens lavtrykkside. The tendency of a valve part which has a recessed part according to the invention is that the gap is increased between the bearing surfaces which clamp one or more grains, so that the clamped grains can pass freely over the non-recessed part to the low pressure side of the valve.

Denne økning av gapets bredde vil dessuten frembringe en forandring av det hydrauliske trykk som virker på ventildelens lageroverflate som et resultat av de forstyrrelser som oppstår ved trykkurven når filmens klaring forandres. Kraftens forandring foregår i stabiliserende retning, slik at ventildelen beveges tilbake til en sentral stilling i det tilgjengelige rom. Det kan vises matematisk at der for en bestemt midlere tykkelse for en film finnes en optimal dybde for det forsenkede parti, som frembringer den største sentrerende kraft på ventildelen. Det er derfor mulig å komme til en kompromissløsning for de forsenkede partiers dimensjoner, slik at ventildelen vil beveges vekk fra ventilhusets motliggende lageroverflate når et korn setter seg fast, med den følge at det skylles bort; ventildelen vir øyeblikkelig beveges tilbake til midtstillingen såsnart kornet er blitt fjernet. This increase in the width of the gap will also produce a change in the hydraulic pressure acting on the bearing surface of the valve part as a result of the disturbances that occur in the pressure curve when the clearance of the film is changed. The change in force takes place in a stabilizing direction, so that the valve part is moved back to a central position in the available space. It can be shown mathematically that for a certain average thickness of a film there is an optimum depth for the recessed part, which produces the greatest centering force on the valve part. It is therefore possible to arrive at a compromise solution for the dimensions of the recessed parts, so that the valve part will be moved away from the opposite bearing surface of the valve housing when a grain becomes stuck, with the consequence that it is washed away; the valve part is immediately moved back to the center position as soon as the grain has been removed.

Fortrinnsvis bør overflaten for det eller Preferably, the surface for that or

de forsenkede partier for hver av den bevegelige ventildels lageroverflater være større enn lageroverflatens gjenstående, ikke forsenkede parti. the recessed parts for each bearing surface of the movable valve part be larger than the remaining, non-recessed part of the bearing surface.

Hver av den bevegelige ventildels lageroverflater kan ha sammenhengende sirkelformede forsenkede partier som går langs kanten på ventildelens høytrykkside, men lageroverflatene kan også alternativt ha to eller flere forsenkede partier fordelt langs kanten på ventildelens høytrykkside. Each of the movable valve part's bearing surfaces can have continuous circular recessed parts that run along the edge of the valve part's high-pressure side, but the bearing surfaces can also alternatively have two or more recessed parts distributed along the edge of the valve part's high-pressure side.

Oppfinnelsen kan særlig være hen-siktsmessig for den kjente type av balan-serte hydrauliske høytrykksservoventiler, hvor ventilhuset omfatter to plater med lageroverflater og ventilåpninger som er anordnet innbyrdes parallelt og hvor den bevegelige ventildel består av en ringformet sleide med parallelle endeoverflater som danner ringens lageroverflater, idet ringen kan forskyves mellom platenes lageroverflater i en retning som er loddrett på ringens akse, for derved å avdekke alternative utløpsåpninger i platenes lageroverflater, slik at de valgte åpninger kom-mer til å stå i forbindelse med en sentral utboring i ringen som står under trykk, mens de ikke utvalgte åpninger settes i forbindelse med lavtrykksretursiden på ringens utside; oppfinnelsen kan dog med fordel også anvendes ved ventiler av en annen art enn den ovenfor beskrevne. The invention can be particularly appropriate for the known type of balanced hydraulic high-pressure servo valves, where the valve housing comprises two plates with bearing surfaces and valve openings which are arranged parallel to each other and where the movable valve part consists of an annular slide with parallel end surfaces which form the bearing surfaces of the ring, in that the ring can be shifted between the bearing surfaces of the plates in a direction that is vertical to the axis of the ring, thereby uncovering alternative outlet openings in the bearing surfaces of the plates, so that the selected openings will be in connection with a central bore in the ring that is under pressure , while the unselected openings are connected to the low-pressure return side on the outside of the ring; however, the invention can advantageously also be used with valves of a different type than the one described above.

Ved én utførelse av en ventil ifølge oppfinnelsen utføres hver av sleidens to endeflater, som danner lager- og tetteover-flater, slik at der oppstår et sammenhengende, ringformet parti som er forsenket i sleiden på en slik måte at det strekker seg fra endeflatens indre periferikant og over en større del av sleidens radius, mens et sammenhengende ikke-forsenket parti he-ver seg over det forsenkede parti. Hver av endeflatenes ytre kanter kan også fremstilles med et sammenhengende forsenket parti rundt det ikke forsenkede parti med det formål å styre trykket i en servostyre-anordning som påvirkes av ventilen på en måte som skal beskrives utførlig. In one embodiment of a valve according to the invention, each of the slide's two end surfaces, which form bearing and sealing surfaces, is made so that a continuous, ring-shaped part is created which is recessed in the slide in such a way that it extends from the inner peripheral edge of the end surface and over a larger part of the slide's radius, while a continuous non-recessed part rises above the recessed part. Each of the end surfaces' outer edges can also be produced with a continuous recessed part around the non-recessed part for the purpose of controlling the pressure in a servo control device which is affected by the valve in a manner to be described in detail.

Hver av endeflatene kan alternativt fremstilles med to bueformede forsenkede partier som sammen strekker seg over en større del av lageroverflatens indre periferi på en slik måte at to ikke forsenkede fremspring oppstår mellom partienes mot hinannen beliggende ender. I dette tilfelle kan ventilsleiden ha to aksiale tversgående utbor inger som går gjennom lager over f lå-tenes endevegger ved diametralt motsatte punkter av ventildelen, idet utboringene munner ut i fremspringene. Each of the end surfaces can alternatively be produced with two arc-shaped recessed parts which together extend over a larger part of the inner periphery of the bearing surface in such a way that two non-recessed protrusions occur between the opposite ends of the parts. In this case, the valve slide can have two axial transverse bores which pass through bearings above the end walls of the floats at diametrically opposite points of the valve part, the bores opening into the protrusions.

Oppfinnelsen skal beskrives i det føl-gende under henvisning til tegningen som viser to eksempler på en ventil ifølge oppfinnelsen, idet fig. 1 viser i snitt en balansert hydraulisk ventil med 4 mm diameters åpninger, fig. 2 viser et enderiss av den bevegelige ventilsleide ifølge fig. 1, fig. 3 viser et snitt etter linjen III—III på fig. 2, og fig. 4 viser et diagram over forholdet mellom lagergapets nominelle vidde og det optimale dyp av forsenkningene i hver av ventilsleidens overflater; fig. 5 viser et planriss over en alternativ utførelse av en hydraulisk ventil, fig. 6 viser et snitt etter linjen VI—VI på fig. 5, fig. 7 et enderiss over en av den bevegelige sleides endeflater ifølge fig. 5 og 6, og fig. 8 et snitt etter linjen VIII—VIII på fig. 7. The invention will be described in the following with reference to the drawing which shows two examples of a valve according to the invention, as fig. 1 shows in section a balanced hydraulic valve with 4 mm diameter openings, fig. 2 shows an end view of the movable valve slide according to fig. 1, fig. 3 shows a section along the line III—III in fig. 2, and fig. 4 shows a diagram of the relationship between the nominal width of the bearing gap and the optimum depth of the recesses in each of the valve slide surfaces; fig. 5 shows a plan view of an alternative embodiment of a hydraulic valve, fig. 6 shows a section along the line VI—VI in fig. 5, fig. 7 is an end view of one of the end surfaces of the movable slide according to fig. 5 and 6, and fig. 8 a section along the line VIII—VIII in fig. 7.

Den utførelse som er vist på fig. 1 til 3, er en 4 mm balansert hydraulisk servoventil av sleidetypen, som kan anvendes til å styre tilførselen av trykkvæske til en dobbeltvirkende trykksylinders to ender når innløpsåpningene er koblet til ledningsåpningene 11 og 12 i trykksylinderen 13 som ventilen 10 er anbragt på. Ventilen 10 omfatter et ytre ventilhus 14 med to plater 15 og 16 som har parallelle lageroverflater 17 og 18 som er polert så de har en speillignende overflate med en nøyak-tighet av et optiskt farvebånd, dvs. til en standard optisk flathet: platene 15 og 16 holdes fra hinannen i en ønsket avstand ved hjelp av en avstandsring 19 som har endeoverflater som er innbyrdes parallelle med en toleranse på 1/10 000 mm og som også er bearbeidet til en flathet som svarer til et farvebånd. Platen 15 har en innløps-åpning 20 som står i forbindelse med ventilhusets 14 høytrykksinnløp 22 over en kanal 21 i ventilhuset 14, og høytrykksinnlø-pet 22 er koblet tii en høytrykks hydraulisk kilde på ca. 280 kg/cm-. Platen 15 har alternative utløpsåpninger 23 og 24 som er anbragt i en viss innbyrdes avstand på hver sin side av innløpsåpningen 20; de står i forbindelse med åpningene 27 og 28 i ventilhuset 14 over rør 25 og 26, idet åpningene 27 og 28 leder til ledningsåpningene 11 og 12 i trykksylinderen 13. Platen 16 er på samme måte utstyrt med alternative ut-løpsåpninger 29 og 30 som over rør 31 og 32 står i forbindelse med ledningsåpninger 12 og 11 i trykksylinderlegemet 13. The embodiment shown in fig. 1 to 3, is a 4 mm balanced hydraulic servo valve of the slide type, which can be used to control the supply of pressure fluid to a double-acting pressure cylinder's two ends when the inlet openings are connected to the line openings 11 and 12 in the pressure cylinder 13 on which the valve 10 is placed. The valve 10 comprises an outer valve housing 14 with two plates 15 and 16 which have parallel bearing surfaces 17 and 18 which are polished so that they have a mirror-like surface with an accuracy of an optical ribbon, i.e. to a standard optical flatness: the plates 15 and 16 are kept from each other at a desired distance by means of a spacer ring 19 which has end surfaces which are parallel to each other with a tolerance of 1/10,000 mm and which are also machined to a flatness corresponding to a ribbon. The plate 15 has an inlet opening 20 which is in connection with the high-pressure inlet 22 of the valve housing 14 via a channel 21 in the valve housing 14, and the high-pressure inlet 22 is connected to a high-pressure hydraulic source of approx. 280 kg/cm-. The plate 15 has alternative outlet openings 23 and 24 which are placed at a certain distance from each other on each side of the inlet opening 20; they are in connection with the openings 27 and 28 in the valve housing 14 above pipes 25 and 26, the openings 27 and 28 leading to the line openings 11 and 12 in the pressure cylinder 13. The plate 16 is similarly equipped with alternative outlet openings 29 and 30 as above pipes 31 and 32 are in connection with line openings 12 and 11 in the pressure cylinder body 13.

Ventilen har en bevegelig sleide 35 som er vist i detalj på fig. 2 og 3. Sleiden består av en ringformet del som er anbragt mellom platene 15 og 16 på en slik måte at den kan beveges i en retning som er loddrett på ringens akse og parallell med de parallelle linjer som kan trekkes mellom platens 15 utløpsåpninger 23 og 24 og platens 16 utløpsåpninger 29 og 30; avstanden mellom åpningenes 23 og 24 sentre er lik avstanden mellom åpningenes 29 og 30 sentre. The valve has a movable slide 35 which is shown in detail in fig. 2 and 3. The slide consists of an annular part which is placed between the plates 15 and 16 in such a way that it can be moved in a direction which is perpendicular to the axis of the ring and parallel to the parallel lines which can be drawn between the plate 15 outlet openings 23 and 24 and the plate 16 outlet openings 29 and 30; the distance between the centers of the openings 23 and 24 is equal to the distance between the centers of the openings 29 and 30.

Ventilsleidens 35 ringformede endedeler danner lageroverflater som ligger an mot platenes lageroverflater 17 og 18 og lukker hver av utløpsåpningene 23, 24, 29 og 30 når ventilen er i lukket stilling, so,m vist på fig. 1; åpningene i begge platene åpnes progressivt når sleiden beveges i en valgt retning fra den lukkede stilling. The annular end parts of the valve slide 35 form bearing surfaces which rest against the bearing surfaces 17 and 18 of the plates and close each of the outlet openings 23, 24, 29 and 30 when the valve is in the closed position, as shown in fig. 1; the openings in both plates open progressively when the slide is moved in a selected direction from the closed position.

Sleiden 35 har to utstående ører 36 på den ytre i det vesentlige sylindriske overflate ved diametralt motsatte punkter, og hvert av ørene 36 har et kilespor 37. The slide 35 has two protruding ears 36 on the outer substantially cylindrical surface at diametrically opposite points, and each of the ears 36 has a keyway 37.

Kilesporene' 37 står i forbindelse med tilsvarende hoder 38 på en styreaksel 39 og en balanseringsaksel 40. Styreakselen 39 går gjennom et tettet hull 41 i ventilhuset 14 og kan på utsiden av ventilen kobles til en styremekanisme for servoventilen. Ba-lanseringsakselen 40 er anbragt i linje med styreakselen 39 og ligger i en tettet utboring 42 i ventilhuset 14 på motsatt side av sleiden 35. Ved å bevege styreakselen 39 inn og ut, får sleiden 35 den ønskede glidebevegelse mellom platene 15 og 16; balanse-ringsaksen 40 tjener til å holde den nød-vendige kraftbalanse i systemet. Når sleiden 35 er i sin sentrale stilling som vist på fig. 1, vil sleidens to ringformede endedeler dekke utløpsåpningene 23, 24, 29 og 30 i platene 15 og 16 og tette disse fra sleidens 35 sentrale sylindriske hull 44 som står i forbindelse med trykkets innløpsåp-ning 20. Når imidlertid styreakselen 39 beveges i den ene eller annen retning, f. eks. mot høyre på fig. 1, vil sleidens beve-gelse etterhvert avdekke åpningene 24 og 30, slik at de settes i forbindelse med sleidens sentrale høytrykkshull 44; samtidig avdekkes de andre åpningene 23 og 29 og settes i forbindelse med det sylindriske rom 45 mellom platene på sleidens utside, som står under retur-trykk og er forbundet med en returkanal (ikke vist) i ventilhuset 14. Høytrykksvæske leveres derfor til trykk-sylinderens 13 kanaler 12, idet den annen kanal 11 er koblet til retursystemet. Når ventilens styreaksel 39 beveges til venstre på fig. 1, settes åpningene 23 og 29 gradvis i forbindelse med sleidens sentrale hull 44 og derfor også med høytrykkskilden, mens åpningene 34 og 30 samtidig settes i forbindelse med retursiden. The splines' 37 are connected to corresponding heads 38 on a steering shaft 39 and a balancing shaft 40. The steering shaft 39 passes through a sealed hole 41 in the valve housing 14 and can be connected to a steering mechanism for the servo valve on the outside of the valve. The balancing shaft 40 is placed in line with the steering shaft 39 and lies in a sealed bore 42 in the valve housing 14 on the opposite side of the slide 35. By moving the steering shaft 39 in and out, the slide 35 gets the desired sliding movement between the plates 15 and 16; the balancing axis 40 serves to maintain the necessary power balance in the system. When the slide 35 is in its central position as shown in fig. 1, the slide's two annular end parts will cover the outlet openings 23, 24, 29 and 30 in the plates 15 and 16 and seal these from the slide 35's central cylindrical hole 44 which is in connection with the pressure inlet opening 20. However, when the steering shaft 39 is moved in one or other direction, e.g. towards the right in fig. 1, the slide's movement will eventually uncover the openings 24 and 30, so that they are connected to the slide's central high-pressure hole 44; at the same time, the other openings 23 and 29 are uncovered and connected to the cylindrical space 45 between the plates on the outside of the slide, which is under return pressure and is connected to a return channel (not shown) in the valve housing 14. High-pressure fluid is therefore delivered to the pressure cylinder's 13 channels 12, the other channel 11 being connected to the return system. When the valve's control shaft 39 is moved to the left in fig. 1, the openings 23 and 29 are gradually connected to the slide's central hole 44 and therefore also to the high-pressure source, while the openings 34 and 30 are simultaneously connected to the return side.

Hver av ventilsleidens 35 ringformede endeflater har ifølge oppfinnelsen ved pe-riferien et sirkelformet parti 50 som er forsenket til en dybde på 1,27 til 1,53 tu-sendedels mm. Det forsenkede parti 50 på sleidens to sider strekker seg radialt utover fra endeflatens indre kant 51, hvor de mø-ter sleidens sentrale hull 44 og ender i et ytre sirkelformet trappetrinn 52, slik at der star igjen et forholdsvis smalt ikke forsenket sirkelformet parti 53 som ikke er forsenket og som går rundt lageroverflaten. Den totale diameter av hver av sleidens 35 endeoverflater er 2,29 cm og det sentrale hulls diameter er 1,46 cm. Den ytre diameter av de forsenkede partier er 2,03 cm og deres radielle vidde er 0,28 cm; den radiale bredde av det ikke forsenkede parti 53 er 0,132 cm. Avstanden mellom de ikke-forsenkede partiers 53 overflater ved sleidens to ender er, når den måles parallelt med det sentrale hulls akse, litt mindre enn den tilsvarende høyde av avstandsringen 19 som holder den øvre og den nedre plate i riktig innbyrdes avstand, slik at der etter at det er tatt hensyn til den nedbøyning som platene vil utsettes for som følge av det hydrauliske trykk som presser dem mot avstandsringen, vil finnes et spillerom mellom sleidens endeoverflater og platenes overflater 17 og 18. According to the invention, each of the valve slide's 35 annular end surfaces has a circular portion 50 at the periphery which is recessed to a depth of 1.27 to 1.53 thousandths of a mm. The recessed part 50 on the slide's two sides extends radially outwards from the inner edge 51 of the end surface, where they meet the slide's central hole 44 and end in an outer circular step 52, so that there remains a relatively narrow non-recessed circular part 53 which is not countersunk and which goes around the bearing surface. The total diameter of each of the slide's 35 end surfaces is 2.29 cm and the central hole diameter is 1.46 cm. The outer diameter of the recessed portions is 2.03 cm and their radial width is 0.28 cm; the radial width of the non-recessed portion 53 is 0.132 cm. The distance between the surfaces of the non-recessed parts 53 at the two ends of the slide is, when measured parallel to the axis of the central hole, slightly less than the corresponding height of the spacer ring 19 which keeps the upper and lower plates at the correct distance from each other, so that after account has been taken of the deflection to which the plates will be subjected as a result of the hydraulic pressure which presses them against the spacer ring, there will be a clearance between the end surfaces of the slide and the surfaces 17 and 18 of the plates.

Når ventilen er i bruk og koblet til en høytrykkskilde, vil der derfor forekomme en væskélekkasje i det vesentlige radialt utover over de forsenkede partier 50 og de ikke-forsenkede partier 53 på sleidens to endeoverflater, og væskestrømmene passe-rer mellom sleiden 35 og platenes lageroverflater 17 og 18 og fortsetter ned i re-turdelen 45 på sleidens 35 utside. Disse strømmer tilveiebringer filmer med høyt trykk som smører sleidens 35 glidebevegel-ser mellom platenes lageroverflater 17 og 18 etter at de har beveget sleiden for å fri-gjøre fastklemte korn; de tjener dessuten til å hindre at ventilsleiden settes i skrå-stilling. When the valve is in use and connected to a high-pressure source, there will therefore occur a liquid leak essentially radially outwards over the recessed parts 50 and the non-recessed parts 53 on the slide's two end surfaces, and the liquid flows pass between the slide 35 and the bearing surfaces of the plates 17 and 18 and continues down into the return section 45 on the outside of the slide 35. These streams provide high pressure films which lubricate the slide motions of the slide 35 between the bearing surfaces 17 and 18 of the plates after they have moved the slide to release jammed grains; they also serve to prevent the valve slide from being tilted.

Det er blitt konstatert at der for en maksimal sentraliserende virkning på sleiden 35, for en bestemt ventilstørrelse og en bestemt ytre diameter for de forsenkede partier 50 finnes en optimal dybde for de forsenkede partiers 50 dybde, hvilken dybde ikke er konstant, men står i et i det vesentlige lineært forhold til gapets midlere høyde mellom hver av lageroverflatene 17 og 18 og de ikke forsenkede partiers 53 motliggende overflater. Dette forhold er vist skjematisk på fig. 4. For den ventil med 4 mm diameters åpninger som er vist på fig. 1 til 3 hvor trinnets 52 diameter er 2,03 cm, er trinnets optimale dybde ca. 2336 ia mm for et gap på 2286 u. mm og ca. 4120 li mm for et gap på 4510 li mm. Andre verdier kan utledes av kurven på fig. 4. It has been established that for a maximum centralizing effect on the slide 35, for a specific valve size and a specific outer diameter for the recessed parts 50, there is an optimal depth for the depth of the recessed parts 50, which depth is not constant, but stands in a substantially linearly in relation to the mean height of the gap between each of the bearing surfaces 17 and 18 and the opposite surfaces of the non-recessed parts 53. This relationship is shown schematically in fig. 4. For the valve with 4 mm diameter openings shown in fig. 1 to 3 where the diameter of the step 52 is 2.03 cm, the optimal depth of the step is approx. 2336 ia mm for a gap of 2286 u. mm and approx. 4120 li mm for a gap of 4510 li mm. Other values can be derived from the curve in fig. 4.

Det er i forbindelse med de indre for- It is in connection with the internal for-

senkede partier 50 på oppstrømsiden på ventilsleidens endeflater mange ganger en fordel å forsenke de ikke forsenkede partiers 53 ytre kanter for å kunne styre mer nøyaktig det såkalte «basistrykk» i servoanordningen eller trykksylinderen som sty-res ved hjelp av ventilen. Det er ønskelig at de statiske og dynamiske basistrykk for servoanordninger skal holdes på en i det vesentlige konstant verdi for å redusere utmatninger til et minimum. Det ytre forsenkede parti som er vist på fig. 2 og 3 ved 54, tjener til nøyaktig å styre overlappin-gen mellom ventilsleiden 35 og de to ut-løpskanaler når ventilsleiden er i sin sentrale stilling for derved å etablere et pas-sende basistrykk i servoanordningen; den tjener også til å sikre at anordningens be-vegelser blir jevne. Partiet 54 på fig. 1 og 3 rundt hver av endeflatenes ytre periferi sunken parts 50 on the upstream side of the end surfaces of the valve slide, many times it is advantageous to countersink the outer edges of the non-sunk parts 53 in order to be able to more accurately control the so-called "base pressure" in the servo device or the pressure cylinder which is controlled with the help of the valve. It is desirable that the static and dynamic base pressures for servo devices should be kept at a substantially constant value in order to reduce outputs to a minimum. The outer recessed portion shown in fig. 2 and 3 at 54, serves to accurately control the overlap between the valve slide 35 and the two outlet channels when the valve slide is in its central position, thereby establishing a suitable base pressure in the servo device; it also serves to ensure that the device's movements are smooth. Lot 54 in fig. 1 and 3 around the outer periphery of each of the end surfaces

er forsenket til en indre diameter på 2,16 cm, slik at den radielle bredde av partiet 54 blir ca. 0,584 mm. is countersunk to an inner diameter of 2.16 cm, so that the radial width of the portion 54 is approx. 0.584 mm.

Ved den utførelse som er vist på fig. In the embodiment shown in fig.

5 til 8, omfatter ventilen 60 i likhet med 5 to 8, the valve 60 comprises like

tidligere, ventilhuset 61 med plater 62 og previously, the valve housing 61 with plates 62 and

63 som holdes fra hinannen ved hjelp av 63 which are held apart by means of

en avstandsring 64; en ventilsleide 65 er anbragt mellom platenes 62 og 63 lageroverflater 66 og 67 på en slik måte at den kan skyves frem og tilbake mellom dem ved hjelp av en styreaksel 68 og en balanseringsaksel 69. a spacer ring 64; a valve slide 65 is placed between the bearing surfaces 66 and 67 of the plates 62 and 63 in such a way that it can be pushed back and forth between them by means of a steering shaft 68 and a balancing shaft 69.

I dette tilfelle er imidlertid den øvre plate 62 utstyrt med en trykk-innløpsåp-ning 70 som står i forbindelse med ventilhusets 61 trykkinnløp, men der finnes ikke alternative leveringsåpninger som i den ovenfor beskrevne utførelse. Platen 62 har i stedet to blindkanaler 71 og 72 som står i forbindelse med leveringsåpningene 73 og 74 på den annen plate 63; de står i forbindelse med sistnevnte gjennom tversgående boringer 75 og 76 i ventilsleiden 65. Blindkanalene 71 og 72 tjener til å balan-sere de hydrauliske krefter som virker på ventilsleidens 65 to sider, og sammen med de tversgående boringer 75 og 76 øker de når ventilen påvirkes, den totale gjennom-strømming gjennom ventilens alternative åpninger 77 og 78 i form av små væske-strømmer over blindkanalene 71 og 72 og gjennom kanalene 75 og 76. In this case, however, the upper plate 62 is equipped with a pressure inlet opening 70 which is in connection with the pressure inlet of the valve housing 61, but there are no alternative delivery openings as in the above-described embodiment. The plate 62 instead has two blind channels 71 and 72 which are connected to the delivery openings 73 and 74 on the second plate 63; they are connected to the latter through transverse bores 75 and 76 in the valve slide 65. The blind channels 71 and 72 serve to balance the hydraulic forces acting on the two sides of the valve slide 65, and together with the transverse bores 75 and 76 they increase when the valve is affected, the total flow through the valve's alternative openings 77 and 78 in the form of small liquid flows over the blind channels 71 and 72 and through the channels 75 and 76.

Hver av ventilsleidens 65 endeflater har ikke et sammenhengende sirkelformet forsenket parti som i det foregående ek-sempel, men to krumme sektorformede forsenkede partier 80 og 81 som går fra kanten på det sylindriske hull 82 til trinnene 83 og 84 som danner kanten på endeflatenes ikke forsenkede sirkelformede parti 85. Det ikke forsenkede parti forener seg med ikke Each of the end surfaces of the valve slide 65 does not have a continuous circular recessed portion as in the previous example, but two curved sector-shaped recessed portions 80 and 81 which go from the edge of the cylindrical hole 82 to the steps 83 and 84 which form the edge of the end surfaces' non-recessed circular part 85. The not recessed part joins with not

forsenkede fremspring 86 og 87 som strekker seg innover og som er formet rundt recessed projections 86 and 87 which extend inwards and which are shaped round

kanalenes 75 og 76 åpninger og er anbragt the openings 75 and 76 of the channels and are placed

mellom de sektorformede forsenkede partiers 80 og 81 ender. between the ends of the sector-shaped recessed parts 80 and 81.

Partienes 80 og 81 virkemåte når de The way parties 80 and 81 work when they

hindrer at korn klemmes fast ved å la prevents grains from being jammed by leaving

sleiden 65 løfte seg fra en av lageroverflatene og deretter beveges tilbake når de the slide 65 lifts off one of the bearing surfaces and is then moved back when they

fastklemte korn er blitt ført bort, er den jammed grains have been carried away, it is

samme som ved den foregående utførelse. same as in the previous embodiment.

I dette tilfelle er der imidlertid ikke In this case, however, there is not

noe ytre forsenket parti på utsiden av det some outer recessed part on the outside of it

ikke forsenkede parti 85 på hver av sleidens endeflater. non-recessed part 85 on each of the slide's end surfaces.

Foreliggende oppfinnelse er ikke be-grenset til servoventiler av den art hvor The present invention is not limited to servo valves of the kind where

en bevegelig ventildel i form av en flat og a movable valve part in the form of a flat and

sirkelformet, skivelignende sleide glir mellom parallelle plane lageroverflater i ventilhuset, da den kan anvendes for andre circular, disk-like slide slides between parallel flat bearing surfaces in the valve body, as it can be used for others

typer av hydrauliske servoventiler. Oppfinnelsen kan f. eks. anvendes i forbindelse types of hydraulic servo valves. The invention can e.g. used in connection

med en stempelventil, hvis bevegelige ventildel består av to endedeler med sylindrisk with a piston valve, whose movable valve part consists of two end parts with cylindrical

form som er forbundet med en sentral hals shape that is connected to a central neck

og som kan beveges frem og tilbake i en and which can be moved back and forth in one

sylindrisk utboring i ventillegemet. I dette cylindrical bore in the valve body. In this

tilfelle vil et sirkelformet parti formes In this case, a circular part will be formed

langs hver av de sylindriske endedelers indre kanter rundt hele eller en del av peri-ferien, idet de forsenkede partier ved hver along each of the cylindrical end parts' inner edges around all or part of the periphery, the recessed parts at each

av stemplets ender opptar størstedelen av of the ends of the piston occupy the greater part of

stemplets endedeler. end parts of the piston.

Claims

1. Hydraulic servo valve (10, 60) off

the kind that consists of a valve housing (14, 61) and a movable valve part (35, 65) with bearing surfaces that abut corresponding bearing surfaces (17, 18, 66, 67) with valve openings in the valve housing (14, 61) on such way that the valve part (35, 65) can be displaced between the bearing surfaces of the valve housing, as the necessary clearance for hydraulic sealing between the high-pressure side and the low-pressure side of the valve part (36, 65) is provided, and the valve is adjusted by means of a relative sliding movement between the valve part (36, 65) and the valve housing (14, 61) characterized in that each bearing surface of the movable valve part has one or more recessed parts (50, 80, 81) which extend to the high-pressure side of the valve part (35, 65) and form a non-recessed continuous part 53, 85 around the bearing surface between the recessed parts (50, 80, 81) and the low-pressure side of the valve part (35, 65), so that the recessed parts (50, 80, 81) together with the valve housing (14, 67) form zones with increased clearance where the edges on the inlet side n is in direct connection with the high-pressure side of the movable valve part (35, 65).

2. Hydraulic servo valve (10, 60) according to claim 1, characterized in that the total area of the recessed part(s) for each of the bearing surfaces of the valve part (35, 65) is greater than its remaining non-recessed part (53, 85, 86 , 87).

3. Hydraulic servo valve (10, 60) according to claim 1 or 2, where the valve housing comprises a pair of opposing plates (15, 16, 62, 63) with separated parallel bearing surfaces (17, 18, 66, 67) provided with openings. and where the movable valve part (35, 65) comprises a cylinder-shaped slide with parallel end surfaces that form the bearing surfaces of the slide, the slide (35, 65) being displaceable between the bearing surfaces (17, 63) of the opposing plates (15, 16, 62, 63) 18, 66, 67) in a direction perpendicular to the axis of the slide to thereby selectively expose alternative outlet openings (23, 24, 29, 30, 73, 74) in the bearing surfaces of the plates (17, 18, 67) and connect the selected openings with a central transverse bore (44, 82) in the slide (35, 65) which is in direct connection with the pressure fluid and at the same time connects the non-selected openings with the valve's low-pressure return part (45), characterized in that the end surfaces of the valve slide are designed with recessed parts (50, 80, 81) as described in claim 1 or 2.

4. Hydraulic servo valve (10) according to claim 3, characterized in that each of the end surfaces of the valve slide (35) at its outer edges also has a continuous recessed part (54) around the non-recessed part (53).

5. Hydraulic servo valve (60) according to claim 4, characterized in that each of the end surfaces of the valve slide (65) has two sector-shaped recessed parts (80, 81) which together extend around the larger part of the inner periphery of the bearing surface and form two non-recessed projections (86, 87) between the opposite ends of the two recessed parts (80, 81).

6. Hydraulic servo valve (60) according to claim 5, characterized in that the valve slide (65) has two axial cross channels (75, 76) which pass through the wall between the two bearing surfaces at two diametrically opposite points on the valve slide (65), the cross channels' openings are provided in the non-recessed projections (86, 87).