TW201610305A - 內建液壓閥及相關的液壓控制裝置 - Google Patents

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Bosch Gmbh Robert
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Abstract

本發明提出一種包含閥孔之內建液壓閥,在該閥孔中以可軸向移動的方式容置閥體。藉由該內建閥可對其加壓劑入口與其加壓劑出口之加壓劑連接進行控制。其中該閥體係至少部分地力平衡。為對該加壓劑連接進行控制,在該閥體上設有兩個可被施加控制壓力的壓力面,該控制壓力低於該加壓劑入口上的操作壓力。 本發明還提出一種包含此內建液壓閥的液壓控制裝置。

Description

內建液壓閥及相關的液壓控制裝置
本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項之前言的內建液壓閥,以及一種如申請專利範圍第11項的液壓控制裝置。
內建閥為針對緊密型塊結構的液壓元件。內建閥之主級具有加壓劑入口及加壓劑出口,並可嵌入位於控制塊中的、通常經標準化的容置孔。主級之包含控制元件的控制壓力室的介面通常係透過內建閥之封蓋構建。透過採用不同的控制方案,主級能實現壓力閥、換向閥、止回閥或節流閥功能,或將此等功能相組合。
舉例而言,申請人之資料表RD 21040/11.10揭示過一種同類型的內建液壓閥。其中,容置於閥孔或活塞孔中的閥體/閥門活塞具有:沿加壓劑入口與加壓劑出口之加壓劑連接的斷開方向起作用的第一壓力面,沿閉合方向進行反作用的第二壓力面,以及用於對此加壓劑連接進行控制的第三壓力面。其中,對兩個第一壓力面皆施加有加壓劑入口上的、相對較高的操作壓力,其用於實現閥體上的力平衡。實施為環端面的第三壓力面位於佈置在該二第一壓力面間之區域內的徑向環上。
上述解決方案之缺點在於,需要透過包含較多數目之密封區域的多組件式加壓劑通道,將加壓劑入口上之壓力傳遞至閉合式生效之第 二壓力面所限定的壓力室。故就內建閥及其內建環境而言,裝置、製造工藝及密封皆非常複雜。此外,採用此方案時,在此壓力室之區域內將閥孔封閉的殼蓋及其所有組件(例如密封件、牽引螺栓等)的設計方案需要針對相對較高之操作壓力。此操作壓力愈高,缺點便愈明顯。特定言之,在將此內建閥應用在壓力超過500bar的高壓應用中時,事實證明成本非常高昂。
有鑒於此,本發明之目的在於,提供一種裝置複雜度減小的內建液壓閥。本發明之另一目的在於提供一種液壓控制裝置。
本發明用以達成第一目的之解決方案為一種具有申請專利範圍第1項之特徵的內建液壓閥,本發明用以達成第二目的之解決方案為一種具有申請專利範圍第11項之特徵的液壓控制裝置。
本發明之有利改進方案參閱附屬項。
內建液壓閥,特別是實施為二位二通內建換向閥及切換閥的內建液壓閥,具有被封閉裝置(特別是殼蓋)封閉的閥孔或活塞孔。此閥孔或活塞孔較佳地構建在該內建閥之閥門殼體中。在該閥孔中以可軸向移動的方式容置有一閥體(特別是閥門活塞),其用於對較佳地位於該內建閥之加壓劑入口與加壓劑出口間的加壓劑連接進行控制。在該閥體上設有四個壓力面。在施加加壓劑時,第一壓力面沿該加壓劑連接之斷開方向起作用,第二壓力面則沿閉合方向起作用。該二壓力面可流體相連,且可被施加(特別是施加有)較佳地處於該加壓劑入口或加壓劑出口上的操作壓力。因此,藉由該二壓力面,該閥體至少部分實現力平衡,故可將用於控制該 加壓劑連接的控制力減小。為產生此控制力,在該閥體上設有兩個附加的壓力面(下文稱作第三及第四壓力面),其可被施加(特別是施加有)一低於該操作壓力的壓力,例如控制壓力、低壓或儲槽壓力。在施加加壓劑時,該第三壓力面沿閉合方向起作用,該第四壓力面則沿斷開方向起作用。根據本發明,該內建閥之局部被該第三壓力面限定的第三壓力室亦局部被該封閉裝置限定。
因此,在該封閉裝置之區域內佈置有該具較低壓力之第三壓力室,而並非如先前技術中那般佈置有具操作壓力的壓力室。此方案之優點在於,該封閉裝置及其他組件(例如用於固定該封閉裝置的牽引螺栓、用於將該閥孔之開口密封的密封件,或者用於確保該第三壓力室之壓力的限壓閥)之設計方案毋需針對相對較高的操作壓力,而是可以針對較低的控制壓力。如此便能採用工藝更為簡單且因而更為廉價的組件。因此,以上述方式實現的內建閥的裝置有所簡化,且成本更為低廉。此方案有助於減少該等組件之變體,因為可使用相同的組件來構建用於不同操作壓力的內建閥。如此便能貫徹模塊化理念,從而降低研發複雜度,以及例如降低倉儲成本或諸如此類。
該內建閥較佳地可嵌入或裝入一閥塊或閥盤。例如透過與該閥塊或閥盤螺接來實現嵌入或裝入。
根據一種特別有利的方案,將該內建閥應用在操作壓力高於500bar,乃至達1000bar的高壓區域內。此操作壓力愈高,本發明之內建閥在裝置及成本方面的優勢便愈大,因為儘管操作壓力較高,仍能透過針對低壓的、特別是標準化的組件來對該內建閥進行控制或預控制。
該內建閥例如被應用在液壓壓機驅動器或液壓試驗台中,在該試驗台中,可對壓力達該試驗台之額定壓力或操作壓力的數倍(例如三倍)的液壓組件進行檢測。
根據一種較佳改進方案,該第一壓力面至少局部構建在該閥體之第一端側上。
根據一種較佳改進方案,該第三壓力面至少局部構建在另一與該第一壓力面不同的端側上。
“至少局部”表示,對於述及之壓力面而言,該壓力面之某一區段可能相對該端側發生後移。
該第四壓力面較佳地沿軸向構建在該第一與第二壓力面之間。
根據一種較佳改進方案,該閥體具有經徑向擴展之環體,在該環體上構建有特別是實施為環端面的第二壓力面。
根據一種較佳改進方案,在該經徑向擴展之環體上,特別是在該環體之另一環端面上還構建有該第四壓力面。
較佳地以與該內建閥之閥座面相互作用的方式,透過該第一壓力面之邊緣構建一閥座,其用於對加壓劑連接進行開閉控制。實施為座閥的優點在於,能夠以大體無洩漏的方式對該加壓劑連接進行閉合。
根據一種較佳改進方案,該閥體被一加壓劑通道穿過,該加壓劑通道既與局部被該第一壓力面限定的第一壓力室連通,亦與局部被該第二壓力面限定的第二壓力室連通。故該閥體呈套筒狀。此方案之優點在於,毋需如先前技術中那般,透過需多重密封的多組件式外部加壓劑通道 來對該第二壓力室,即對該第二壓力面施加加壓劑,而是透過該構建於閥體中的加壓劑通道以無洩漏、工藝簡單且易於製造的方式實現。如此一來,不僅針對該內建閥,亦針對其內建環境實現裝置及製造工藝的大幅簡化。
根據一種較佳方案,該加壓劑通道透過該閥體之大體呈星形的徑向孔與該第二壓力室連通。
根據一種較佳改進方案,該第二壓力面小於該第一壓力面。
根據一種較佳改進方案,該第三壓力室可與控制加壓劑源建立流體連接,特別是已建立起連接,以及,局部被該第四壓力面限定的第四壓力室可與加壓劑槽或低壓水平(特別是與儲槽)建立永久的流體連接,特別是已建立起連接。在此情形下,沿斷開方向的作用力大體為作用於該第一壓力面上的壓力。在此改進方案中,該內建閥係實施為壓力下調式限壓閥,其僅能對沿一個流動方向的加壓劑連接進行控制。其中,在處於該第一壓力面上之操作壓力與處於該第三壓力面上之壓力或控制壓力之間進行壓下調操作。換言之,基於本發明之內建閥的結構,為確保該操作壓力,僅需要較小的壓力或控制壓力。
根據一種較佳改進方案,該第一與第二壓力面之面積差與該第三壓力面之尺寸彼此匹配,使得控制該加壓劑連接時所需的壓力,特別是該第三壓力室中所需的用於將該加壓劑連接閉合的壓力或控制壓力,可低於該操作壓力。其中,該第三壓力面較佳地大於,特別是遠大於此面積差。該第三壓力面愈大,可選擇的壓力或控制壓力便愈小。
根據一種替代性的較佳改進方案,為對該第三及第四壓力室中的壓力進行調節,從而將該加壓劑連接閉合及斷開,該第三壓力室及局 部被該第四壓力面限定的第四壓力室可交替地與控制加壓劑源及加壓劑槽建立流體連接。“交替”在此係指,當該第三壓力室與該控制加壓劑源連接時,該第四壓力室與該加壓劑槽連接,反之亦然。在此改進方案中,該內建閥係實施為換向閥,其用於對沿兩個流動方向的加壓劑連接進行控制。
根據一種較佳改進方案,該第一壓力面與該第二壓力面之面積差與該第四壓力面之尺寸係以某種方式彼此匹配,使得該第四壓力室中所需的用於將該加壓劑連接斷開的壓力或控制壓力可低於該操作壓力。
根據一種較佳改進方案,該等壓力面之尺寸係以某種方式彼此匹配,使得該壓力或控制壓力與該操作壓力的壓力比約為1/2至1/3。
該等壓力面之尺寸較佳地以某種方式彼此匹配,使得該壓力或控制壓力處於特別是標準化的液壓壓力級範圍內,特別是約為340bar。在此情形下,可輕鬆地利用系統中原本的操作壓力或系統壓力來對該內建閥(該加壓劑連接)進行控制,而毋需設置專用的控制加壓劑源。
為對加壓劑連接進行控制,本發明之液壓控制裝置具有一內建閥,其設計方案至少係根據前述說明中的一個態樣。此外,該控制裝置具有一控制加壓劑源,其至少可與該第三壓力室建立流體連接,特別是已建立起連接。
根據一種較佳改進方案,該控制裝置具有一閥門裝置,其可與該內建閥之第三壓力面建立流體連接,特別是已建立起連接。其中該閥門裝置係採用某種設計方案,從而可透過該閥門裝置對該內建閥之第三壓力室中的壓力或控制壓力進行限制,較佳地已加以限制。該第三壓力室較佳地可透過該閥門裝置與加壓劑槽建立流體連接,以便對該第三壓力室之 壓力進行限制。該閥門裝置較佳地實施為限壓閥。在此情形下,該閥門裝置之加壓劑入口可與該第三壓力室,以及,該閥門裝置之加壓劑出口可與該加壓劑槽(特別是與該儲槽)建立連接,特別是已建立起連接。透過此種液壓控制裝置實現所謂的“限壓功能”,其中該限壓閥用作液壓彈簧。透過構建該等壓力面,在操作壓力與該第三壓力室中之壓力間實現液壓壓力下調。根據本發明,該閥門裝置之設計方案可針對較低之壓力水平,從而實現上文述及之優點。
根據一種替代性或補充性的改進方案,該控制裝置具有一閥門裝置,其用於對該第三壓力室及該第四壓力室中之壓力或控制壓力進行調節,以便對該加壓劑連接進行控制。為此,該閥門裝置較佳地具有一換向閥,其用於為該第三壓力室與該控制加壓劑源,以及為該第四壓力室與該加壓劑槽建立連接,以便將該加壓劑連接閉合,以及,該換向閥用於為該第三壓力室與該加壓劑槽,以及為該第四壓力室與該控制加壓劑源建立連接,以便將該加壓劑連接斷開。
根據一種較佳改進方案,該控制裝置具有上述兩個閥門裝置,其係平行地與該第三壓力室流體連接。
該等閥門裝置較佳地整合在該封閉裝置中,特別是整合在該內建閥之殼蓋中,從而實現該液壓控制裝置之緊密結構。
該控制加壓劑源較佳地實施為液壓泵或液壓儲積器。
為對該第三或第四壓力室中之控制壓力的波動進行抑制,以及實現該內建閥之控制特性的穩定性,在為該第三壓力室或第四壓力室與該閥門裝置及/或該控制加壓劑源建立連接的加壓劑流動路徑上,較佳地佈 置有節流器或噴嘴。
1;101‧‧‧液壓控制裝置
2‧‧‧內建液壓閥
4‧‧‧控制加壓劑源
6;106‧‧‧閥門裝置
8;8,108‧‧‧加壓劑入口
10;10,110‧‧‧加壓劑出口
12‧‧‧閥門殼體
14‧‧‧閥孔
16‧‧‧閥體
18‧‧‧開口
20‧‧‧殼蓋
22‧‧‧縱軸
24‧‧‧襯套
26‧‧‧末端區段
28‧‧‧第三壓力室
30‧‧‧控制環
32‧‧‧第二壓力面
34‧‧‧第二壓力室
36‧‧‧第四壓力面
38‧‧‧第四壓力室
40‧‧‧定心環
42‧‧‧襯套容置口
44‧‧‧貫通凹口
46‧‧‧末端區段
48‧‧‧第一壓力面
50‧‧‧第一壓力室
52‧‧‧閥座邊沿
54‧‧‧閥座斜面
56‧‧‧加壓劑通道
58‧‧‧閉閥簧
60‧‧‧第三壓力面
62‧‧‧貫通凹口
64‧‧‧邊沿
66‧‧‧密封件
68‧‧‧牽引螺栓
70‧‧‧密封件
72‧‧‧控制油接口
73‧‧‧節流器
75‧‧‧控制油接口
77‧‧‧節流器
p,pA,pB‧‧‧操作壓力
pSt‧‧‧控制壓力
pT‧‧‧儲槽壓力
T‧‧‧儲槽
圖1為包含具限壓閥功能之內建閥的液壓控制裝置的第一實施例,以及圖2為包含具換向閥功能之內建閥的液壓控制裝置的第二實施例。
下面結合兩個附圖,對包含本發明之內建閥的本發明之液壓控制裝置的兩個實施例進行詳細說明。
圖1所示液壓控制裝置1具有內建閥2、實施為定量泵的控制加壓劑源4、實施為儲槽T的加壓劑槽,以及實施為限壓閥的閥門裝置6。控制裝置1用於對內建閥2之加壓劑入口8與加壓劑出口10的加壓劑連接進行控制。在本實施例中,加壓劑入口8上的操作壓力p為1000bar(高壓範圍)。
內建閥2具有閥門殼體12,在該閥門殼體中設有實施為活塞孔的多級閥孔14。在該閥孔中以可軸向移動的方式容置有實施為活塞閥門的分級式活塞體16。閥孔14之開口18被實施為殼蓋的封閉裝置20以阻隔加壓劑的方式封閉。
內建閥2,即其殼蓋20、閥門殼體12、閥體16及閥門2之襯套24(在該襯套上構建有加壓劑入口8及加壓劑出口10)係相對該內建閥之縱軸22旋轉對稱。
自開口18出發,閥孔14以呈圓柱狀並分級的方式沿縱軸 22延伸。凸台狀的末端區段26與閥孔14及殼蓋20一同限定實施為控制壓力室的第三壓力室28。在襯套24之方向上,閥孔14具有徑向擴展部,在該徑向擴展部中以可軸向移動的方式容置有閥體16之同樣經過徑向擴展的控制環30。控制環30還能在閥孔14之徑向擴展部中實現對閥體16的導引功能。第二壓力室34係由在控制環30上實施為環端面的第二壓力面32、閥孔14之徑向擴展部的內側面,以及末端區段26的外側面限定。第四壓力室38係由控制環30之朝向襯套24且亦實施為環端面的第四壓力面36、閥孔14之徑向擴展部的內側面,以及襯套24之環端面限定,該第四壓力室係與儲槽T建立起流體連接。
閥門殼體12之襯套側具有定心環40,其被閥孔14穿過,更確切言之,該定心環被該閥孔之經徑向擴展的區段穿過。為對襯套24進行容置,在定心環40上增設有經徑向擴展的襯套容置口42,襯套24係以可軸向移動的方式嵌入其中。其中,此軸向可移動性用於對內建閥2之沿軸向的較小安裝間隙進行補償。
透過在定心環40及襯套24上以徑向向外的方式佈置在整圈式凹槽中的密封件70,以高效且低洩漏的方式實現對加壓劑入口8的密封。
襯套24係被貫通凹口44貫穿,閥體16之第二末端區段46係以可軸向移動的方式容置在該貫通凹口中並受到導引。閥體16之第二末端區段46的端面具有第一壓力面48,其局部界限定第一壓力室50,該第一壓力室構成加壓劑入口8。
第一壓力面48之邊緣為閥座邊沿52,其以與襯套24之內閥座面或閥座斜面54相互作用的方式構成閥座。藉由此閥座便能對加壓劑 入口8與加壓劑出口10之加壓劑連接進行開閉控制。
在襯套24上,加壓劑出口10係透過多個以呈星形之方式自該貫穿凹口徑向向外延伸的連接孔構成。
閥體16被一大體軸向延伸的加壓劑通道56沿縱軸22穿過,該加壓劑通道既與第一壓力面48連通,亦與第二壓力室34中之多個呈星形佈置的徑向孔連通。因此,在第二壓力面32及第一壓力面48上大體存在操作壓力p。第一壓力面48沿閥體16之打開方向起作用,而第二壓力面32沿閉合方向起作用,故在閥體16上至少局部實現力平衡。
在閥座斜面54中,閥體16係透過閉閥簧58以相對較小之彈力預張緊。閉閥簧58係佈置在第三壓力室28中,以及,該閉閥簧既支撐在殼蓋20之盲孔凹口的底部上,亦支撐在閥體16之末端區段26之盲孔凹口的底部上。第三壓力室28係被第三壓力面60限定,該第三壓力面係透過環端面及該盲孔凹口之底面構成在末端區段26上。同閉閥簧58及第二壓力面32一樣,此第三壓力面同樣沿該加壓劑連接之閉合方向起作用。
為對閥體16之位置進行偵測,特別是對打開位置及/或閉合位置進行偵測,閥門殼體12係自外側被一實施為貫孔的感測器容置口62徑向穿過,該感測器容置口一直延伸至閥孔14。其中,感測器容置口62適於容置一感應式感測器或另一適宜的感測器,以便對控制環30之邊沿64的位置進行偵測。
在本發明之內建閥2上,用於佈置感測器62的感測器容置口62與經卸壓的第四壓力室38建立起加壓劑連接,故所採用的感測器的設計方案可針對低壓,而毋需針對高壓。
在操作中,液壓控制裝置1用於實現限壓功能。其中,需要將加壓劑入口8上的壓力限制為1000bar。在此情形下,在加壓劑入口8與加壓劑出口10之加壓劑連接的斷開方向上,作用力F1生效,其為加壓劑入口8上之操作壓力p與第一壓力面48之面積的乘積。在閉合方向上,作用力F2生效,其為透過加壓劑通道56傳遞至第二壓力室34的操作壓力p與第二壓力面32之面積的乘積。但由於第二壓力面32小於第一壓力面48,沿閉合方向生效的作用力F2不足以將閥體16保持在閥座斜面54上。為此,一方面設有起較小程度作用的閉閥簧58,另一方面在第三壓力室28中設有起主要作用的控制壓力pSt。透過控制加壓劑源4來為該第三壓力室提供加壓劑。
其中,透過實施為限壓閥的閥門裝置6對壓力水平,特別是對第三壓力室28中需具備的控制壓力pSt的值進行調節,從而實現足夠大的閉合力F2+F3,以對沿斷開方向生效的作用力F1進行抵消。為此,限壓閥6之加壓劑入口係與控制加壓劑源4,以及與佈置在殼蓋20上的控制加壓劑接口72連接,該控制加壓劑接口係透過節流器73與第三壓力室28建立起流體連接。
將第三壓力面60設計得相對較大,使得在與加壓劑入口8上之操作壓力p相比時,控制壓力pSt相對較小。在所示實施例中,限壓閥6係可調節,並被調節至控制壓力pSt=341bar。在此情形下,操作壓力p為1000bar。
第三壓力面60愈大,可選擇的控制壓力pSt便愈小。實踐證明,較佳地將液壓系統(未繪示之外設)中原本的壓力水平用作控制壓力 pSt的壓力水平。根據此方案,壓力面48、32、60彼此匹配。
故與先前技術中之解決方案相比,透過將實施為控制壓力室的第三壓力室28佈置在殼蓋20之區域內,便不會自內對對該第三壓力室施加較高的操作壓力p,而是施加相對較低的控制壓力pSt。當然,此點亦適用於密封元件,如圖1所示的用於將閥門殼體12及殼蓋20密封的密封件66,以及用於將殼蓋20固定在閥門殼體12上的牽引螺栓68。此外,與先前技術中公開過的解決方案不同,該等用於產生及調節控制壓力的組件,即液壓泵4及限壓閥6,以及為此所需的加壓劑通道及加壓劑管路亦不處於高壓水平(1000bar)下,而是可採用針對控制壓力pSt之低壓水平(341bar)的設計方案。如此便能大幅簡化裝置,並降低用於內建閥2及控制裝置1的成本。
圖2所示的液壓控制裝置101之第二實施例大體與圖1所示第一實施例對應,故下文僅對與第一實施例的區別進行描述。其中,在此等實施例中保持不變的組件係用相同的元件符號表示。圖2所示控制裝置101與圖1所示控制裝置1的區別在於閥門裝置106的類型及其配線。就第一實施例而言,在該等壓力室中,僅第三壓力室28與控制加壓劑源4連接,以及,透過閥門裝置6對控制壓力pSt及第三壓力室28中的壓力進行限制。因此,內建閥2僅可用作限壓閥,且僅能實現自加壓劑入口8至加壓劑出口10的通流方向。
如圖2所示,閥門裝置106係實施為四位二通換向閥,其上連接有控制加壓劑源4、加壓劑槽T、控制油接口72,以及控制油接口75(其係透過節流器77與第四壓力室38連接)。其中,可透過第一開關位置a 為第三壓力室28與控制加壓劑源4,以及為第四壓力室38與加壓劑槽T建立流體連接。就原理而言,開關位置a相當於第一實施例中所揭示的、永久對第三及第四壓力面60、36提供加壓劑的方案。透過第二開關位置b則可為第三壓力室28與加壓劑槽T,以及為第四壓力室38與控制加壓劑源4建立流體連接,從而不同於第一實施例,以獨立於操作壓力p的方式主動地將閥座邊沿52自閥座斜面54抬起。如此便能在第二實施例中實現兩個通流方向。在開關位置a中,在第一壓力室50中之操作壓力pA足以將閥座打開的情況下,加壓劑可如第一實施例中那般,僅自加壓劑入口8流向加壓劑出口10(另見圖1)。而在開關位置b中,在兩個方向(自加壓劑入口8至加壓劑出口10,或者自加壓劑出口10至加壓劑入口8,即自操作壓力pA、pB中較高的一個至較低的操作壓力pA或pB)上皆可實現加壓劑連接。在此情形下,內建閥2用作二位二通換向閥。
本發明提出一種尤其適用於高壓應用的內建液壓閥。在構建於該內建閥之殼體部件中的閥孔中,以可軸向移動的方式容置有用於控制加壓劑連接的閥體,其中該閥孔之開口被殼蓋封閉。其中在該閥體上設有至少三個壓力面,其中第一壓力面沿斷開方向起作用,第二壓力面沿閉合方向起作用。透過該二壓力面便能實現該閥體上的力平衡,從而減小移動該閥體時所需的定位力。該第三壓力面可被施加一控制壓力,以便移動該閥體,從而對該加壓劑連接進行控制。根據本發明,被該第三壓力面限定的控制壓力室亦被該殼蓋限定。亦即,該控制壓力室係佈置在該殼蓋之區域內。而該等被另兩個壓力面限定,且被施加較高之操作壓力的壓力室則仍佈置在該內建閥內。
本發明亦提出一種包含此內建閥及控制加壓劑源的液壓控制裝置。
1‧‧‧液壓控制裝置
2‧‧‧內建液壓閥
4‧‧‧控制加壓劑源
6‧‧‧閥門裝置
8‧‧‧加壓劑入口
10‧‧‧加壓劑出口
12‧‧‧閥門殼體
14‧‧‧閥孔
16‧‧‧閥體
18‧‧‧開口
20‧‧‧殼蓋
22‧‧‧縱軸
24‧‧‧襯套
26‧‧‧末端區段
28‧‧‧第三壓力室
30‧‧‧控制環
32‧‧‧第二壓力面
34‧‧‧第二壓力室
36‧‧‧第四壓力面
38‧‧‧第四壓力室
40‧‧‧定心環
42‧‧‧襯套容置口
44‧‧‧貫通凹口
46‧‧‧末端區段
48‧‧‧第一壓力面
50‧‧‧第一壓力室
52‧‧‧閥座邊沿
54‧‧‧閥座斜面
58‧‧‧閉閥簧
60‧‧‧第三壓力面
62‧‧‧貫通凹口
64‧‧‧邊沿
66‧‧‧密封件
68‧‧‧牽引螺栓
70‧‧‧密封件
72‧‧‧控制油接口
73‧‧‧節流器
75‧‧‧控制油接口
77‧‧‧節流器
p‧‧‧操作壓力
pSt‧‧‧控制壓力
pT‧‧‧儲槽壓力
T‧‧‧儲槽

Claims (13)

  1. 一種內建液壓閥,包含一被封閉裝置(20)封閉的閥孔(14),在該閥孔中以可軸向移動的方式容置對加壓劑連接進行控制的閥體(16),其中,在該閥體(16)上設有沿該加壓劑連接之斷開方向起作用的第一壓力面(48),以及沿該加壓劑連接之閉合方向起作用的第二壓力面(32),該等壓力面可互相流體相連,且可被施加該加壓劑連接之操作壓力(p,pA,pB),從而至少部分實現該閥體(16)的力平衡,且其中,在該閥體(16)上設有沿該加壓劑連接之閉合方向起作用的第三壓力面(60),以及沿該加壓劑連接之斷開方向起作用的第四壓力面(36),該等壓力面可被施加較低之壓力(pSt,pT),以對該加壓劑連接進行控制,其特徵在於,局部被該第三壓力面(60)限定的第三壓力室(28)係局部被該封閉裝置(20)限定。
  2. 如申請專利範圍第1項之內建閥,其中該第一壓力面(48)及該第三壓力面(60)係至少局部構建在該閥體(16)之端面上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該第二壓力面(32)及該第四壓力面(36)係構建在該閥體(16)之經徑向擴展的環體(30)上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該閥體(16)被一加壓劑通道(56)穿過,該加壓劑通道與局部被該第一壓力面(48)限定的第一壓力室(50)連通,以及與局部被該第二壓力面(32)限定的第二壓力室(34)連通。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該第二壓力面(32)小於該第一壓力面(48)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該第三壓力室(28)可與控制加壓劑源(4)建立流體連接,且其中,局部被該第四壓力面(36)限定的第四壓力室可與加壓劑槽(T)建立永久的流體連接。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該第一壓力面(48)與該第二壓力面(32)之面積差及該第三壓力面(60)係採用某種尺寸,使得該第三壓力室(28)中所需的用於閉合該加壓劑連接的壓力(pSt)低於該操作壓力(p)。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該第三壓力室(28)及局部被該第四壓力面(36)限定的第四壓力室可交替地與控制加壓劑源(4)及加壓劑槽(T)建立流體連接。
  9. 如申請專利範圍第8項之內建閥,其中該第一壓力面(48)與該第二壓力面(32)之面積差及該第四壓力面(36)係採用某種尺寸,使得該第四壓力室(38)中所需的用於斷開該加壓劑連接的壓力(pSt)低於該操作壓力(pA,pB)。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之內建閥,其中該等壓力面(32,36,48,60)係採用某種尺寸,使得該壓力(pSt)大致上處於常見或標準化的液壓壓力範圍內。
  11. 一種液壓控制裝置,包含如前述申請專利範圍中任一項之內建閥(2)及一控制加壓劑源(4),該控制加壓劑源至少可與該內建閥(2;102)之第三壓力室(28)建立流體連接。
  12. 如申請專利範圍第11項之控制裝置,包含閥門裝置(6),該閥門裝置以此種方式設置,其用於對該內建閥(2;102)之第三壓力室(28)中 的壓力(pSt)進行限制。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之控制裝置,包含閥門裝置(106),該閥門裝置以此種方式設置,其用於對該第三壓力室(28)中及該第四壓力室(38)中的壓力(pSt,pT)進行調節,以便對該加壓劑連接進行控制。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI689715B (zh) * 2017-12-27 2020-04-01 日商開滋股份有限公司 閥等壓力機器的耐壓檢查方法及其耐壓檢查裝置與壓力機器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190039890A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Korea Institute Of Science And Technology High purity hydrogen production device and high purity hydrogen production method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917074A (ja) * 1982-07-16 1984-01-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd ロジツク弁
LU88732A1 (de) * 1996-03-25 1997-09-25 Hydrolux Sarl Zwei-Wege-Einbauventil
EP1574771A3 (de) * 2004-03-09 2006-01-18 Eugen Seitz Ag Ventil für den Einsatz in Streckblasmaschinen
WO2010060565A1 (de) * 2008-11-26 2010-06-03 Parker Hannifin Gmbh Hydraulische ventilanordnung mit einem einen druckausgeglichen angeordneten schliesskörper aufweisenden einbauventil
WO2011154056A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Bühler AG Ventilanordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI689715B (zh) * 2017-12-27 2020-04-01 日商開滋股份有限公司 閥等壓力機器的耐壓檢查方法及其耐壓檢查裝置與壓力機器

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