液压装置

申请号 CN200610105968.6 申请日 2006-07-19 公开(公告)号 CN1908453A 公开(公告)日 2007-02-07
申请人 索尔-丹佛斯公司; 发明人 索尔基尔德·克里斯坦森; 西格弗里德·曾克;
摘要 本 发明 涉及液压 阀 装置,包括:供给连接装置,具有入口连接和出口连接;工作连接装置,具有至少一个工作连接; 控制阀 ,位于供给连接装置和工作连接装置之间,并且包括滑 块 ;和至少一个 截止阀 ,在控制阀和工作连接之间,截止阀可以通过机械 制动 的导向阀开启,该导向阀具有与阀元件相互作用的制动元件,滑块的控制面作用到制动元件上。其尽 力 简化这样的阀装置的制动作用。为此,在滑块(4)的运动方向(28)上,制动元件(24)相邻滑块(4)设置,并且可以相对滑块(4)的运动方向(28)横向偏转。
权利要求

1、一种液压装置,包括:
供给连接装置,包括入口连接和出口连接;
工作连接装置,具有至少一个工作连接;
控制阀,设置在该供给连接装置和该工作连接装置之间,并且包括滑; 和
至少一个截止阀,在该控制阀和工作连接之间,截止阀可以通过机械制 动的导向阀开启,该导向阀具有与阀元件相互作用的制动元件,该滑块的控 制面作用到该制动元件上,
其特征在于,在该滑块(4)的运动方向(28)上,该制动元件(24) 相邻该滑块(4)设置,并可以相对该滑块(4)的该运动方向(28)横向偏 转。
2、根据权利要求1的阀装置,其特征在于该制动元件(24)的纵轴和 该滑块(4)的纵轴(30)设置成彼此不相交。
3、根据权利要求2的阀装置,其特征在于该制动元件(24)对于该滑 块(4)形成切线。
4、根据权利要求1到3之一的阀装置,其特征在于该导向阀(20、22) 设置成相对该滑块(4)的该运动方向(28)侧向偏置。
5、根据权利要求1到4之一的阀装置,其特征在于该阀元件(23)绕偏转 轴(29)偏转,其位于密封区域的边缘或外侧。
6、根据权利要求5的阀装置,其特征在于该阀元件(23)与由间隙(39)围 绕的阀座(22)相互作用,该阀元件(23)在该阀座(22)上侧向突出。
7、根据权利要求5或6的阀装置,其特征在于该阀元件(23)引导入镗孔 (37、38)中,其直径对应于该阀元件(23)的最大直径,该阀元件(23) 具有外围限制(41),其远离该阀座(22)圆锥地逐渐减小。
8、根据权利要求1到7之一的阀装置,其特征在于该导向阀(20、21) 设置在导向阀外壳(33)中,其安装在控制阀外壳(22)上。
9、根据权利要求1到8之一的阀装置,其特征在于该控制面(26、27) 设置在该滑块(4)的延伸部(34)上。
10、根据权利要求1到9之一的阀装置,其特征在于该滑块(4)作用 到该制动元件(24)上的位置和该导向阀(20、21)的阀座(22)之间的距 离至少是该阀座(22)半径的10倍。
11、根据权利要求1到10之一的阀装置,其特征在于该阀元件(23) 背向该阀座(22)的该侧具有突出(42),其在该阀元件(23)的偏转运动 中压靠关闭弹簧(31)。
12、根据权利要求1到11之一的阀装置,其特征在于该两个工作连接 (A、B)的每一个提供有截止阀(6、7),其每一个可以通过机械制动的导 向阀(20、21)来打开,该两个导向阀(20、21)的该制动元件(24)与该 滑块(4)在共用的区域(25)中相互作用。
13、根据权利要求12的阀装置,其特征在于在该滑块(4)的该运动方 向(28)上,该制动元件(24)设置成彼此偏置。
14、根据权利要求13的阀装置,其特征在于该滑块(4)具有凹槽(25), 在该滑块(4)的运动方向上通过两个控制面(26、27)界定,在该滑块(4) 的中立位置中,一个制动元件(24)相邻一个控制面(26)设置,而该另一 个制动元件(24)相邻另一个控制面(27)设置。

说明书全文

技术领域

发明涉及液压装置,其包括:供给连接装置,包括入口连接和出口 连接;工作连接装置,具有至少一个工作连接;控制阀,位于供给连接装置 和工作连接装置之间,并且包括滑;和至少一个截止阀,在控制阀和工作 连接之间,截止阀可以通过机械制动的导向阀开启,该导向阀具有与阀元件 相互作用的制动元件,滑块的控制面作用到制动元件上。

背景技术

这样的阀装置(例如)用于控制液压达之目的。该马达(例如)可以 是升降负载的活塞缸体单元。为了保证提起的负载保持在一定的位置上,可 以使用截止阀,其确保在没有相应的控制下液压流体不能流入或流出该阀装 置。以类似的方式,这样的阀装置还可以操控另一个液压用户,其可以压或 拉负载。
当阀装置控制用户时,须打开截止阀。为此,已知使用具有液压开启的 导向阀。然而,该开启要求液压压。当失去液压压力时,例如在驱动工作 机或拖拉机的驱动电机出现故障时,该液压用户将不再能被制动。例如,负 载可能无法降至安全的位置。
因此,已经提出了由滑块制动的机械开启的导向阀。
DE 4028887 C2展示了如简介中提到的液压阀装置。每个工作连接具有 一个可由导向阀打开的截止阀。导向阀具有引导入外壳中的制动元件,该制 动元件的顶端停放在滑块上。对于每个制动元件,滑块具有圆锥形的控制面。 当位移滑块时,制动元件的顶端在倾斜的锥形控制面上向上位移,同时滑块 沿其轴向位移。
类似的实施例可以从DE 10325294 A1中得知。这里,导向阀与截止阀 分开。
这样的实施例存在弊端,即当导向阀制动时,比较大的外力作用到滑块 上。这导致了严重的磨损。开启导向阀所需的作用力(克服液压力及弹簧力) 以不减小的方式地径向地作用到滑块上。尤其对于电制动,以该方式产生的 摩擦力具有由大的滞后导致的不利效应。
US 3854499展示了液压阀装置,其中由滑块直接开启截止阀。截止阀具 有阀元件,其提供有停放在滑块上的制动元件。当滑块位移时,制动元件倾 斜,因此以从阀座上提离的方式偏转阀元件。采用本实施例,作用在制动元 件和滑块之间的力较小。然而,根据滑块位移的不同的方向,需要不同的力。 在最不利的情况下,滑块在关闭方向上的位移可能导致制动元件卡在滑块 上。

发明内容

本发明是基于简化液压阀装置中的制动的任务。
采用本发明中提到的液压阀装置,将该任务如此解决,即在滑块的运动 方向上,制动元件位于与滑块相邻的位置,并可以在滑块的运动方向上横向 偏转。
当滑块位移时,阀元件从阀座上提离。而且该运动也是偏转运动,因为 阀元件与制动元件基本刚性连接。因而,需要相对较小的力来打开导向阀。 阀元件不再停放在滑块上。在滑块的运动中,制动元件以任何方式卡在滑块 上的险较小。因此,制动元件和滑块之间的接触部分的磨损保持较小。在 滑块各个运动方向上,滑块与制动元件之间的摩擦力基本相同。
优选地,制动元件的纵轴和滑块的纵轴设置成彼此不相交。例如,制动 元件制造成棒状。在该情形,纵轴形成了棒的中心轴。当两个纵轴设置成不 相交时,不存在制动元件和滑块的接触面上施加大作用力的风险。
特别优选的是,制动元件对于滑块形成切线。因此滑块的最大直径将总 作用在制动元件上,从而保证了最优的力传动。
优选地,导向阀相对滑块的运动方向侧向偏置。其优点在于,制动元件 沿直线作用在阀元件上,并且进而作用在导向阀上。当为了导向阀的定位提 供镗孔(bore)时,该镗孔可以在传统的镗孔机上制造,而不需要任何倾斜 镗孔。
优选地,阀元件围绕位于密封区域的边缘或密封区域的外部的偏转轴偏 转。因此,该密封区域从该偏转区分开。该阀元件的重复偏转给该密封区域 造成磨损或损坏的风险因此保持较小。该导向阀可以保持紧密很长一段时 间,其也导致了截止阀的紧密。
优选地,阀元件与间隙围绕的阀座相互作用,阀元件在阀座之上侧向突 出。在这种情况下,偏转轴实际上由阀座的径向外边缘或间隙的径向内边缘 形成。仅在此产生摩擦。否则,该阀座保持“紧密”。
优选地,阀元件导入镗孔中,其直径对应于阀元件的最大直径,阀元件 具有外围限制,其远离阀座圆锥地逐渐减小。因此,一方面,保证了阀元件 总是以正确的方向停放在阀座上。另一方面,使得阀元件相对阀的倾斜。
另一优点是,导向阀位于安装在控制阀外壳上的导向阀外壳中。在这种 情况下,不需要控制阀的大量修改
还有一个优点是,控制面位于滑块的延伸部上,这种情况下,包括用来 控制其它液压作用所需的沟槽和圆环的滑块可以保持不变。滑块的延伸部提 供了控制导向阀所需的额外空间。
优选地,滑块作用在该制动元件上的位置和导向阀的阀座之间的距离至 少是阀座半径的10倍。因此,提供了相对大的扭距,从而当相对高的压力 在关闭方向上作用到阀元件上时,导向阀可以以相对小的力打开。
优选地,该阀元件背向该阀座的一侧具有突出,其在阀元件的偏转运动 中压靠闭合弹簧。在很多情况下阀元件的闭合或复位弹簧总是需要的。此时, 当突起侧压靠该复位弹簧时,导向阀的闭合还受一个力分量的影响,该力分 量在逆向偏转的方向上。然后阀元件停在该阀座上,具有增加的可靠性。
另一个优点是,两个工作连接的每一个都提供有截止阀,其中每个可以 通过机械启动导向阀来打开,两个导向阀的制动元件与滑块在共用的区域相 互作用。然后,导向阀的制动作用以简单的方式彼此适合。滑块的工作得到 了简化。
优选地,在滑块的运动方向上,制动元件设置成彼此偏置。在这种情况 下,只开启一个导向阀,而另一个则保持关闭,这是阀装置操作相对安全的 模式。
另一优点是,滑块具有凹槽,在滑块的运动方向上由两个控制面界定, 在该滑块的中立位置,一个制动元件相邻一个控制面设置,而另一个制动元 件相邻另一个控制面设置。当每个制动元件实际接触到每一个控制面时,已 经有一个滑块的微小运动会启动所要求的导向阀的开启。当距离较大时,在 启动导向阀的开启之前,允许滑块的微小运动。
附图说明
下面,结合相关附图基于优选实施例来描述本发明:
图1、图1A-1D液压阀装置示意图
图2A-2D阀装置的不同截面图
图3解释制动元件位置的视图
图4导向阀的修改实施例

具体实施方式

图1是液压阀装置1的示意图,也可称其为控制装置。该阀装置1包括 供给连接装置2,其具有入口连接P和出口连接T,通过入口连接P可以提 供液压流体。供给连接装置2与控制阀3相连接。控制阀3还带有滑块4。
此外,该阀装置包括具有两个工作连接A、B的工作连接装置,其可以 与仅示意给出的液压用户5(例如活塞缸体单元)连接。
在控制阀3和工作连接A之间设置了第一截止阀6。在工作连接B和控 制阀3之间设置了第二截止阀7。截止阀6、7都制成为单向阀的形式,即它 们带有截止阀元件8、9,其在截止阀弹簧10、11的影响下来压靠截止阀座 12、13,因此阻挡了从工作连接A、B到控制阀3的流体路径。
在关闭的方向上,每个截止阀元件8、9受腔体14、15中的压力的作用, 其通过节流阀16、17与工作连接A、B连接。
每个截止阀元件8、9在工作连接A、B处具有暴露于压力的压力施加 面18、19,所述的表面18、19的尺寸等于或大于在腔体14、15中的压力施 加面。当在腔体14、15中的压力减小时,作用在压力施加面18、19上的压 力引起的作用力大于弹簧10、11的作用力,并且截止阀元件8、9从截止阀 座12、13上提离。
为了减小腔体14、15中的压力,每个截止阀6、7提供有导向阀20、21。 两导向阀20、21具有相同的设计,下面为导向阀20做出解释。
导向阀20具有与阀元件23相互作用的阀座22,阀元件23通过关闭弹 簧31的作用向阀座22的方向给其加载。阀元件23与延伸到截止阀3的滑 块4上的制动元件24刚性连接。在该连接中,制动元件24相对滑块4侧向 偏置,即制动元件24相切地支撑在滑块4的圆周上。这保证了制动元件24 的纵轴与滑块4的纵轴以彼此不相交的方式延伸。
图1展示了导向阀20、21都闭合的情况。如图1A所示,这使得两个导 向阀20、21的制动元件24能够设置在滑块4的缩径(diameter reduction) 25中,使得缩径25在运动方向28上在其两侧上通过控制面26、27界定。 此时,当图1B和图1C中所示的滑块4移位时,两个制动元件24通过控制 面27径直向外压滑块4,并且因此也绕偏转轴29偏转,其与滑块4的纵轴 30平行延伸。该偏转轴29可以很短,从而理论上当该阀元件23为圆环时, 其可以做成偏转点。当阀元件23与制动元件24刚性连接时,阀元件23也 被偏转,因此从阀座22提离。
在图1A和1C的实施例中,缩径25在滑块4的运动方向上具有与制动 元件2在此方向上的延伸部对应的长度。因此,导向阀20、21独立于滑块4 的运动方向同时开启。如果需要,必须在入口连接P处附加提供单向阀。
图1D展示了一实施例,其中滑块4的缩径25为更大。制动元件24在 运动方向28上设置以相互偏置。每个制动元件24与各自分配的控制面27 相邻,从而滑块4在运动方向上的运动只会导致开启一个导向阀20、21。
还可以看到,两个导向阀20、21侧向相邻滑块4设置,从而在滑块的 中立位置,两制动元件24彼此平行延伸。
图2展示了阀装置1的实际实施例的不同截面图。图2A展示了根据图 2C的截面C-C。图2B展示了根据图2A的截面A-A,而图2C展示了根据 图2b的截面B-B。图2D再次展示了根据图1的滑块制动作用的实施例,其 中滑块4的位移只导致一个制动元件24的偏转。然而,另一个制动元件保 持在停放位置,从而其对应的导向阀21保持闭合。
根据图2的阀装置1具有控制阀外壳32,其中设置有滑块4。相同元件 具有如图1中所示的相同参考标号。
两导向阀20、21设置在导向阀外壳33中,其凸缘接到控制阀外壳32 上。为了启动两个导向阀,滑块4提供有延伸部34。然后,缩径25设置在 延伸部中。
经过形成在控制阀外壳32上的管35、36,每个导向阀20、21与截止阀 6、7连接。如尤其从图2C中显见,导向阀20、21设置在镗孔37、38中, 所述镗孔相对滑块4的纵轴30横向偏置。如从图2b中的镗孔37、38的位 置可以看到,两导向阀20、21都在滑块4的运动方向28上设置成彼此偏置。 因此,可以彼此独立的开启和闭合两个导向阀20、21。
在放大图中,图3再次展示了制动元件24相对滑块4的位置。可以看 到,图3左侧所示的制动元件24在观察方向上位于滑块4的前面,从而图3 右侧所示的制动元件24在观察方向上位于滑块4的后面,从而其部分被滑 块4覆盖
图4展示了导向阀20、21的修改实施例,导向阀20被示为在开启位置, 而导向阀21被示为在闭合位置。相同元件具有如图1和图2中所示的相同 参考标号。
在根据图4的实施例中,阀座22由环形凹槽39围绕。因此说来,在制 动元件24的偏转期间,阀元件23倾斜在阀座22的边缘40上。因此,其可 以保证由重复倾斜运动导致的磨损在阀座22和阀元件23之间的密封区域不 产生,但是在此密封区域或甚至此区域外产生磨损。对于相同的倾斜,释 放了更大的流量截面,而且达到安全闭合状态。
采用根据图1至图2的实施例,阀元件23具有圆锥的形状,从而在闭 合弹簧31的影响下,其自中心压进阀座22。此时可能遗漏该特征。
替代地,阀元件23具有外直径,其在阀元件23处对应于镗孔37、38 的内直径。此外直径无需闭合成环的形式。其也可以通过若干以星形围绕阀 元件23的突起41来实现。通过该突起41(当然或是另一相应的实施例), 阀元件23被引导以在镗孔38中居中。
然而,阀元件23远离阀座22圆锥地变小,从而如从导向阀20的阀元 件23可以看到,该阀元件23仍可能偏转足够的角度。流体则可以通过突起 41之间的间隙流动,并通过阀座22和阀元件23之间的间隙离开。
在背向阀座22的一侧,阀元件23具有外直径等于闭合弹簧31的内直 径的突起42。
此时,当偏转阀元件23时,闭合弹簧31至少不仅压在一侧上。突起42 还稍微侧向偏转闭合弹簧31。因此,来自闭合弹簧31的作用力作用到阀元 件23上,此作用力不仅将阀元件23压靠在阀座22上,而且还在偏转的方 向在阀元件23上施加小的分量。
可以以各种方式偏离展示的实施例。当相应的受压的液压流体可以通过 另一种方式从工作连接A、B进入到腔14、15中,也可不须截止阀元件8、 9中的节流阀16、17。
导向阀20、21的制动元件24平行设置。然而,两制动元件24之间也 可形成角度,只要从设计的观点看来这能够提供益处。
当入口和出口的导向阀20同时开启时(图1a到1c),制动曲线和阀装 置1的总长度为最短。当一般只有出口开启时,总长度有所增加。
为了进一步减少闭合时间,在腔14、15和出口之间提供单向阀43、44, 从而腔14、15可以用液压流体重新填充。如果需要,修改的实施例可以预 见单向阀43、44与其中有辅助压力的腔连接。
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