具有改进的故障安全操作的阀装置
阅读：833发布：2023-02-27
专利汇可以提供具有改进的故障安全操作的阀装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 阀 装置(1)，该阀装置用于控制减震器中的阻尼介质流。本发明基于以下认识：传统的径向故障安全流或成 角 度的故障安全流产生 湍流 ，湍流通过直接的轴向 力 和由于作用在 控制阀 构件上的径向力产生的增大的 摩擦力 影响控制阀构件的轴向 位置 。通过替代地提供具有轴向故障安全流(20)的径向柱区(18)，故障安全流(20)不依赖于用于产生故障安全限制的控制阀构件的精确的轴向位置(5)，而且较少的湍流对控制阀构件(5)的轴向位置产生影响。因此，提供了一种改进的阀装置(1)，其具有更稳定和可靠的故障安全操作，从而产生更可信的阀装置(1)。，下面是具有改进的故障安全操作的阀装置专利的具体信息内容。
1.一种阀装置(1)，所述阀装置用于减震器，所述阀装置包括：
-阀壳体(2)，其包括第一端口和第二端口(7、8)
-先导室(3)，其与所述第一端口和/或所述第二端口流体连通，其中，先导压力(Pp)由所述先导室中的液压压力限定；
-主阀构件(4)，其轴向可移动地布置在所述阀壳体中，并且布置成与所述阀壳体的主阀座(9)相互作用，以便响应于作用在所述主阀构件上的所述先导压力而限制所述第一端口和所述第二端口(7、8)之间的主流体流(10)；
-控制阀构件(5)，其响应于作用在所述控制阀构件上的致动力相对于所述主阀构件(4)在轴向方向上是可移动的，所述控制阀构件借助于偏压构件(14)在所述致动力的反方向上弹性地加载，
其中，
-所述阀壳体(2)还包括几何界定的轴向止动件(11)，所述轴向止动件(11)用于防止所述控制阀构件(5)在偏压方向上轴向地移动经过所述止动件，
-所述控制阀构件(5)和所述主阀构件(4)之间的界面包括凹部(12、13)，使得当所述控制阀构件(5)借助于所述偏压构件(14)抵靠所述轴向止动件(11)被保持时，所述凹部在所述控制阀构件和所述主阀构件之间形成径向柱区(18)，从而允许所述阻尼介质的轴向故障安全流(20)，其中，所述故障安全流(20)由所述径向柱区(18)的宽度确定。
2.根据权利要求1所述的阀装置(1)，其中，当所述控制阀构件(5)抵靠所述轴向止动件(11)被保持时，所述控制阀构件(5)关闭所述先导室(3)以在所述先导室(3)中建立封闭压力，所述封闭压力使所述主阀构件(4)抵靠所述主阀座(9)被保持，并且从而阻塞所述第一端口和所述第二端口(7，8)之间的所述主流(10)。
3.根据权利要求1所述的阀装置(1)，其中，所述先导室(3)中的所述封闭压力还使所述控制阀构件(5)与所述轴向止动件(11)保持接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述偏压设备(14)的自由长度适于当作用在所述控制阀构件上的所述致动力小于预定值时使所述控制阀构件(5)与所述轴向止动件(11)接触。
5.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述偏压设备(14)包括偏压弹簧构件(16)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述偏压设备(14)包括第一故障安全弹簧构件(15)和偏压弹簧构件(16)，所述第一故障安全弹簧构件(15)和所述偏压弹簧构件(16)与它们之间的弹簧基座构件(17)串联布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述控制阀构件(5)至少部分地布置在所述主阀构件(4)内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述控制阀构件和所述主阀构件之间的所述径向柱区(18)沿着所述控制阀构件(5)的外圆周和所述主阀(4)的所述内圆周形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述主阀构件(4)包括第一举升表面区域(21)和第二举升表面区域(22)，所述第一举升表面区域(21)布置成响应于所述第一端口(7)中的液压压力使所述主阀构件与所述主阀座(9)轴向地分离，所述第二举升表面区域(22)布置成响应于所述第二端口(8)中的液压压力使所述主阀构件与所述主阀座轴向地分离。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其中，作用在所述控制阀构件上的所述致动力由螺线管产生。
11.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其中，所述先导压力(Pp)由集成在所述控制阀构件(5)中的压力调节器调节。
12.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，还包括先导阀构件(6)，所述先导阀构件(6)在所述控制阀构件(5)内是轴向可移动的，所述先导阀构件布置成与所述控制阀构件的先导阀座(23)相互作用，以限制从所述先导室流出的先导流体流(30)。
13.根据权利要求12所述的阀装置，其中，所述先导阀构件(6)相对于所述主阀构件(4)或所述阀壳体(2)朝向所述先导阀座(23)弹性地加载，使得在所述先导阀构件上的弹性加载响应于所述致动力是可调整的。
14.根据权利要求12所述的阀装置，其中，所述先导阀构件(6)相对于所述控制阀构件(5)朝向所述先导阀座(23)弹性地加载，使得在所述先导阀构件上的弹性加载响应于所述致动力是可调整的。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的阀装置，还包括布置在所述先导阀座(23)和所述先导阀构件(6)之间的中间先导阀构件(24)，其中，所述中间先导阀构件(24)在远离所述先导阀座(23)的方向上朝向所述先导阀构件弹性地加载。
具有改进的故障安全操作的阀装置
[0001] 发明的技术领域
[0002] 本发明总体上涉及阀装置的领域。特别地，本发明涉及一种用于控制减震器中的阻尼介质流的阀装置。技术背景
[0003] 通常，在包括先导阀的减震器的技术领域内，压力调节器(即，阀装置)用于在活塞在减震器的阻尼介质填充室中往复运动期间控制压缩室和回弹室(rebound chamber)之间的阻尼介质流。活塞经由活塞杆连接到轮或底盘，而室被连接到没有连接活塞的轮或底盘中的一个。在压缩冲程期间，活塞在朝向压缩室的方向上轴向地移动，从而对压缩室中的阻尼介质加压。在回弹冲程期间，活塞朝向回弹室即在相反的方向轴向地移动，并且从而对回弹室中的阻尼介质加压。根据减震器的功能，加压的阻尼介质需要从加压室转移到另一个室，即，从压缩室转移到回弹室，或反过来从回弹室转移到压缩室。阻尼介质流需要被控制以获得活塞的阻尼效果以及因此减震器的阻尼效果，即，衰减轮和底盘之间的相对运动。
[0004] 减震器中的阻尼介质流中的压力的控制取决于由阀装置产生的压力。减震器中的压力调节器通常设置有抵着座部轴向作用的可移动或可挠曲的阀构件，例如，垫圈、锥形物或垫片。通过力的均衡或平衡，例如，在一个方向上作用在阀构件上的压力和/或流动力与反作用力或反向力(例如，在反方向上作用在阀构件上的弹簧力、摩擦力或先导压力中的一个或多个)之间的均衡，实现压力控制。当减震器的活塞以一定速度移动，使得压力和/或流动力变得比反向力或反作用力大时，可移动阀构件被迫使离开座部，从而打开流动通道。因此，可移动阀构件被迫以一定的行程打开，该行程定义为由作用在压力调节器的调节面积上的压力产生的流动的函数。
[0005] 上述压力调节型的传统阀装置通常具有缺点，即，当经历螺线管或控制系统的电气或机械故障时，阀可能停留在打开或关闭状态；如果停留在打开状态，则压缩室和回弹室之间的流动路径被打开，导致液压流体在所述室之间大体上不受限制的流动，并且因此大体上没有阻尼力。可选地，当故障导致阀处于关闭状态时，流动路径大体上被关闭，导致过高的阻尼力。
[0007] 因此，需要一种用于减震器中的阀装置，该阀装置具有用于故障安全操作的受控旁路流，该受控旁路流较少受到振动和流动力的影响。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明的目的是提供一种改进的阀装置，其具有更稳定和可靠的故障安全操作(failsafe operation)，从而产生更可信的阀装置。
[0010] 这些目的以及其它目的通过阀装置实现，该阀装置适合于减震器并且包括：阀壳体，其具有第一端口和第二端口；先导室(pilot chamber)，其与所述第一端口和/或所述第二端口流体连通，其中，先导压力由所述先导室中的液压压力限定。还包括：主阀构件，其轴向可移动地布置在所述阀壳体中，并且布置成与所述阀壳体的主阀座相互作用，以便响应于作用在所述主阀构件上的所述先导压力限制所述第一端口和所述第二端口之间的主流体流；以及控制阀构件，其响应于作用在所述控制阀构件上的致动力相对于所述主阀构件在轴向方向上是可移动的，所述控制阀构件借助于偏压构件在所述致动力的反方向上被弹性地加载。其中，所述阀壳体还包括几何界定的轴向止动件，该轴向止动件用于防止所述控制阀构件在偏压方向上轴向移动经过所述止动件，且其中，所述控制阀构件和所述主阀构件之间的界面包括凹部，使得当所述控制阀构件借助于所述偏压构件保持抵靠轴向止动件时，所述凹部在控制阀构件和主阀构件之间形成径向柱区，从而允许阻尼介质的轴向故障安全流。
[0011] 本发明基于以下认识：传统的径向故障安全流产生湍流，湍流通过直接的轴向力和由于作用在控制阀构件上的径向力产生的增大的摩擦力影响控制阀构件的轴向位置。通过替代地提供具有轴向故障安全流的径向柱区，故障安全流不依赖于用于产生故障安全限制的控制阀构件的精确的轴向位置，而且较少的湍流对控制阀构件的轴向位置产生影响。因此，通过提供根据上述的阀装置，阀装置在故障安全操作中变得更稳定和可靠，并且因此也成为比现有技术更可信的阀装置。
[0012] 具体地，通过具有在故障安全操作期间抵着轴向止动件偏压控制阀构件的偏压构件，减小了偏压构件的自由长度被精确地配置的敏感性。因此，尽管偏压构件的自由长度例如由于老化或由于安装或生产中的差异而随时间变化，但是可以实现相同的效果。此外，通过借助于径向柱区界定故障安全流并且允许轴向故障安全流而不是进行轴向限制部并且允许径向或成角度的流，压力限制被形成为平行于控制阀构件的轴向移动而不是横向于所述轴向移动。由此，减小了对控制阀构件的轴向位置的干扰，而且控制阀构件的精确轴向位置就不太重要了，并且因此最终提供了更可信的阀装置。
[0013] 简而言之，具有上述构型的阀装置可以提供可信的故障安全流，该故障安全流具有较大的部件误差边际。
[0014] 在本申请中，用语“限制流”应当被解释为调节压力和/或调节流自身。此外，当描写凹部时，用语“所述控制阀构件和所述主阀构件之间的界面”意味着凹部可以通过例如，从控制阀构件或从主阀构件移除材料，或者从两个阀构件中的每一个移除材料的组合形成。此外，故障安全流被定义为当致动力低于预定力时绕过主流体流的阻尼介质流。另外，应理解，致动力至少在轴向方向上被提供。此外，应理解，控制阀构件上的弹性加载反作用于致动力。当致动力由仅在一个方向上提供致动力的致动装置(例如，基于螺线管的致动装置)提供时，这可能是有利的。
[0015] 根据一个实施方案，当所述控制阀构件保持抵靠轴向止动件时，控制阀构件关闭先导室，以在先导室中建立封闭压力，该封闭压力使主阀构件保持抵靠所述主阀座，并且从而阻塞所述第一端口和所述第二端口之间的主流。因此，建立的压力可以将主阀构件保持在关闭位置中，导致仅有的流是通过径向柱区的轴向故障安全流，从而阀装置确保主流被关闭，以避免所述室之间的液压流体的大体上不受限制的流动，并且因此大体上没有阻尼力。
[0017] 根据再另一个实施方案，控制阀构件通过使用在先导座上的两侧上的有差异的面积并且通过先导级释放压力被保持。
[0018] 根据另一个实施方案，偏压设备的自由长度适于当作用在所述控制阀构件上的所述致动力小于预定值时使控制阀构件与所述轴向止动件接触。因此，偏压设备将确保控制阀构件被带入到故障安全位置中。然而，尽管偏压设备可以将控制阀保持在故障安全位置中，但是控制阀主要借助于先导室中的封闭压力保持在所述故障安全位置中。在一个示例中，致动力的所述预定值可以对应于偏压设备的偏压力。在偏压设备是弹簧装置的示例中，预定值可以对应于作用在控制阀构件上的总弹簧力。此外，偏压设备可以布置成在没有接收到致动力时轴向地移动或迫使控制阀构件到达故障安全位置。应理解，没有接收到致动力时的情况是指当致动系统存在电气或机械故障时。
[0019] 根据再另一个实施方案，偏压设备包括偏压弹簧构件。因此，偏压力可以通过具有低成本的可靠的测试过的部件来实现。
[0020] 根据另一个实施方案，偏压设备包括第一故障安全弹簧构件和偏压弹簧构件，该第一故障安全弹簧构件和偏压弹簧构件与它们之间的弹簧基座构件串联地布置。在一个实施方案中，故障安全弹簧构件的弹簧刚度可以低于偏压弹簧构件的刚度。故障安全弹簧构件的弹簧刚度可以被选择为，使得弹簧基座构件在正常操作期间即当接收到致动力时是不可操作的。例如，弹簧基座构件在正常操作期间可以依靠主阀构件，并且在故障安全操作期间即当没有接收到致动力时可以从主阀构件释放。因此，在故障安全操作期间，故障安全弹簧构件和偏压弹簧构件一起串联地作用以迫使控制阀构件到达故障安全位置。
[0021] 根据再另一个实施方案，当沿轴向方向看时，控制阀构件至少部分地布置在所述主阀构件内。因此，实现了具有低的建立高度的紧凑的阀装置。
[0022] 根据另一个实施方案，在控制阀构件和主阀构件之间的径向柱区沿着控制阀构件的外圆周和主阀的内圆周形成。因此，故障安全流可以分布在控制阀构件的整个圆周周围，这可以减小流扰动和作用在控制阀构件上的力。
[0023] 根据本发明的再另一个实施方案，主阀构件包括第一举升表面区域和第二举升表面区域，第一举升表面区域布置成响应于第一端口中的液压压力使主阀构件与主阀座轴向地分离，第二举升表面区域布置成响应于第二端口中的液压压力使主阀构件与主阀座轴向地分离。因此，主阀构件可以包括具有径向延伸部的第一举升表面，使得第一端口中的液压流体的压力作用在第一举升表面上，以在主阀构件上施加压力举升力。相应地，第二举升表面可以具有径向延伸部，使得第二端口中的液压流体的压力作用在第二举升表面上，以在主阀构件上施加压力举升力。具有该第一举升表面和第二举升表面是有利的，这是由于主阀构件可以限制或调整主流体流在两个方向上(即，从第一端口到第二端口或从第二端口到第一端口)的压力。
[0024] 根据另一个实施方案，作用在所述控制阀构件上的致动力由螺线管产生。因此，控制阀构件可以响应于电流相对于主阀构件在轴向方向上是可移动的。例如，致动力可以通过致动杆传递，该致动杆可以具有磁性构件，螺线管响应于电流在该磁性构件上施加力。
[0025] 根据另一个实施方案，先导压力由集成在所述控制阀构件中的压力调节器调节。因此，可以实现先导压力的紧凑的压力调节。此外，不需要单独的部件来控制先导压力。
[0026] 根据另一个实施方案，阀装置还包括在所述控制阀构件内轴向可移动的先导阀构件，所述先导阀构件布置成与所述控制阀构件的先导阀座相互作用，以限制从所述先导室流出的先导流体流。因此，先导压力可以通过调整先导阀构件相对于控制阀构件的轴向位置来控制，从而导致对先导阀构件和先导阀座之间的开口的调整，以允许阻尼流体的更高或更低的流。
[0027] 根据再另一个实施方案，先导阀构件相对于所述主阀构件或所述阀壳体朝向所述先导阀座弹性地加载，使得在所述先导阀构件上的弹性加载响应于所述致动力是可调整的。在可选的实施方案中，先导阀构件替代地相对于所述控制阀构件朝向所述先导阀座弹性地加载，使得在所述先导阀构件上的弹性加载响应于所述致动力是可调整的。因此，对从先导室流出的先导流体流的限制通过提供控制阀构件来调整，该控制阀构件布置成与先导阀构件相互作用，以响应于作用在控制阀构件上的致动力来调整先导阀构件上的预张力或弹性加载。此外，通过该实施方案，致动力可以由仅在一个方向上提供致动力的致动装置(例如，基于螺线管的致动装置)提供。
[0028] 根据另一个实施方案，阀装置还包括布置在先导阀座和先导阀构件之间的中间先导阀构件。该中间先导阀构件可在远离先导阀座的方向上朝向先导阀构件弹性地加载。因此，该中间先导阀构件将作用在先导阀构件上，以防止或减少先导阀的关闭。
[0029] 根据再另一个实施方案，中间先导阀构件可以在轴向方向上是柔性的或可挠曲的并且可以是盘形或板形的。这种中间先导阀构件还可以被描述为堆叠在彼此的顶部上的垫片或多个垫片。应理解，柔性的或可挠曲的先导阀构件是指当在阀装置中受到液压压力作用时具有弯曲刚度或抗弯刚度的垫圈型阀构件，例如，从弹簧钢片冲压或蚀刻出的阀构件。
[0030] 根据另一个实施方案，先导阀座具有比先导阀构件更大的径向延伸部。先导阀座可以由环形阀座界定，该环形阀座具有大于先导阀构件的外径的直径。径向延伸部或直径上的差界定有差异的面积，该有差异的面积实现了在中间先导阀构件的两侧之间即在导流限制部的上游和下游的压力之间的压力反馈效应。由于该有差异的面积，与下游压力相比，先导限制部的上游压力将作用在中间先导阀上的更大的面积上。因此，当先导限制部的上游压力和下游压力之间存在小的差异时，即当先导限制部实现对先导流体流小的限制时，压力反馈将具有小的影响。在这种情况下，压力反馈将用于迫使中间先导阀构件远离先导阀座以打开先导限制部。当上游压力大体上大于先导限制部的下游压力时，先导压力的关闭压力将占优势，并且压力反馈将具有其最大的影响。
[0033] 参考附图，本发明的另外的细节和方面从下面的详细描述将变得明显，其中：
[0034] 图1示出了阀装置的实施方案的分解图，
[0035] 图2示出了当主阀构件处于部分打开位置中以允许第一端口和第二端口之间的调节的主流和穿过控制阀构件的旁路流时的实施方案的横截面，
[0036] 图3a示出了实施方案的横截面，其中，主阀构件处于关闭位置中以阻塞第一端口和第二端口之间的主流，并且控制阀处于故障安全轴向位置中，以便允许阻尼介质的故障安全流，
[0037] 图3b是在图3a中示出的故障安全流的特写，
[0038] 图4示出了当阀装置包括先导阀构件并且主阀构件处于部分打开位置中以允许第一端口和第二端口之间的调节的主流和穿过控制阀构件的旁路流的实施方案的横截面，[0039] 图5示出了当阀组件是单向阀组件并且主阀构件处于部分打开位置中以允许从第一端口到第二端口的调节的主流和穿过控制阀构件的旁路流时的实施方案的横截面，以及[0040] 图6示出了当偏压设备14包括故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16时的实施方案的横截面，该故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16与其间的弹簧基座构件17串联地布置。
[0041] 实施方案的详细描述
[0042] 现在将参考附图在下文中更加充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选的实施方案。但是，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限制于本文阐述的实施方案；相反，这些实施方案是出于彻底性和完整性而提供，并且向技术人员充分地传达本发明的范围。在全文中，相似的参考字符表示相似的元件。
[0043] 在下文中，在图2-4中示出的实施方案中的阀装置配置为限制在第一端口和第二端口之间的在两个方向上的流体流。然而，本构思同样适用于如图5中所示的单向流动阀装置。尽管图5仅示出了没有先导阀构件6的单向阀，但是本发明同样与具有先导阀构件的单向阀相关。
[0044] 图1示出了阀装置的横截面分解图。阀装置1包括阀壳体2(具有上部部分和下部部分)、主阀构件4、控制阀构件5以及先导阀构件6。该图进一步示出了阀装置的实施方案的数个细节，例如单向阀42、43和偏压设备14。然而，将参考图2-5进一步解释这些细节，其中还将描述它们各自的功能。然而，图1被包含在本申请中主要是为了阐明每个部件的形式，并且从而便于阅读和理解本申请。
[0045] 图2示出了阀装置的第一实施方案的横截面图。阀装置1包括阀壳体2、先导室3、主阀构件4以及控制阀构件5。阀壳体2包括第一端口7和第二端口8。在示出的实施方案中，第一端口和第二端口分别用作用于液压流体进入和引出的进入端口和引出端口。主阀构件4被轴向可移动地布置在阀壳体2中并且布置成与阀壳体的主阀座9相互作用，以便响应于作用在主阀构件4的上表面41上的先导压力Pp限制(或调节)第一端口7和第二端口8之间的主流体流10中的压力。在该实施方案中，主阀构件4通过作用在主阀构件的上表面41上的主螺旋弹簧构件19朝向关闭位置朝向主阀座弹性地加载。在其它的实施方案中，主阀构件可以由其它类型的弹簧构件弹性地加载，或者可以是自身柔韧的和/或有回弹力的以实现所期望的弹性加载。
[0046] 另外，控制阀构件5通过偏压设备14相对于所述主阀构件朝向轴向止动件11弹性地加载，在该实施方案中，偏压设备14是弹簧构件14。在其它的实施方案中，如图6中所示，偏压设备14可以包括故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16，该故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16可以与其间的弹簧基座构件17串联地布置。故障安全弹簧构件15的弹簧刚度可以低于偏压弹簧构件16的刚度，使得弹簧基座构件17在正常操作期间即当接收到致动力时是不可操作的。弹簧基位构件17在正常操作期间可以抵靠在主阀构件的座部分上，并且在故障安全操作期间可以从主阀构件释放。在故障安全操作期间，故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16然后将一起串联地作用以迫使控制阀构件抵抗轴向止动件11到达故障安全位置。轴向止动件可以基本上以任何方式形成，以防止控制阀构件轴向地移动经过轴向止动件。图2和图3a中的轴向止动件11被形成为使得主阀壳体2的大体上平坦的表面与控制阀构件的大体上平坦的顶表面相互作用。因此，由于接触面积相对较大，各个表面上的磨损受到限制。
[0047] 先导室3由形成在主阀构件的上表面41和阀壳体2的内壁之间的空间界定。先导室3经由主阀构件4中的第一轴向通孔32与第一端口7流体连通，并且经由主阀构件4中的第二轴向通孔33与第二端口8流体连通。在示出的实施方案中，盘形或板形的单向阀构件34在轴向方向上是柔性的或可挠曲，单向阀构件34布置在主阀构件的上表面41上，以覆盖轴向通孔32和33，从而形成一个单向阀以允许液压流体流仅在从第一端口到先导室的方向上穿过第一轴向通孔32，并且形成一个单向阀以允许液压流体流仅在从第二端口到先导室3的方向上穿过第二轴向通孔33。在其它的实施方案中，单向阀可以是另一种类型，例如，球阀类型。作用在主阀构件4的上表面41上的先导压力Pp由先导室3中的液压压力限定。
[0048] 控制阀构件5为大体上圆柱区形的形状，并且与主阀构件同轴地布置且部分地布置在主阀构件内，并且在上表面41上方延伸到先导室3中。此外，控制阀构件5响应于作用在控制阀构件上的致动力而相对于主阀构件在轴向方向上是可移动的。在该实施方案中，致动力由致动杆35接收。该致动杆可以是轴向可移动的磁性构件，螺线管响应于电流在该磁性构件上施加力。
[0049] 在图2中，第一端口7中的作用在主阀构件4的举升区域21上的液压压力足够大，以克服主螺旋弹簧构件19的反向力和作用在主阀构件上的先导压力Pp。举升区域21还可以包括主阀构件的底表面40。
[0050] 此外，主阀构件4在图2中处于部分打开位置中，以便允许在第一端口和第二端口之间(在任一方向或两个方向上)的调节的主流体流10，以及穿过控制阀构件5的旁路流20。这两个流存在于阀装置的主动控制操作期间。流的控制借助于经由致动杆35在控制阀构件
5上施加致动力的螺线管来进行，并且从而调节两个端口7、8之间的阻尼介质流。更具体地，控制阀构件5包括在控制阀构件5的包络表面中的环形凹槽51的边缘52形式的第一旁路阀部分。主阀构件4包括在主阀构件4中的环形凹部13的内边缘形式的第二旁路阀部分。第一旁路阀部分布置成与主阀构件4的第二旁路阀部分相互作用，以在第一端口7和第二端口8之间的旁路流体流20上界定旁路限制。旁路流体流绕过主流体流10。当控制阀构件5响应于致动力轴向地移动时，控制阀构件5中的凹槽51和主阀构件中的凹部13(凹槽51和凹部13的边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)之间的重叠变化，从而调整在旁路流体流20上的有效流动限制面积。
5上施加致动力的螺线管来进行，并且从而调节两个端口7、8之间的阻尼介质流。更具体地，控制阀构件5包括在控制阀构件5的包络表面中的环形凹槽51的边缘52形式的第一旁路阀部分。主阀构件4包括在主阀构件4中的环形凹部13的内边缘形式的第二旁路阀部分。第一旁路阀部分布置成与主阀构件4的第二旁路阀部分相互作用，以在第一端口7和第二端口8之间的旁路流体流20上界定旁路限制。旁路流体流绕过主流体流10。当控制阀构件5响应于致动力轴向地移动时，控制阀构件5中的凹槽51和主阀构件中的凹部13(凹槽51和凹部13的边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)之间的重叠变化，从而调整在旁路流体流20上的有效流动限制面积。
[0051] 在图3a和图3b中，主阀构件4处于关闭位置中，以阻塞第一端口7和第二端口8之间的主流10，并且控制阀5处于故障安全轴向位置中，其中，上述旁路流是阻尼介质的故障安全流20。阀装置1被设计为在没有接收到(来自杆35的)致动力的情况下，即例如当致动系统存在电气或机械故障时，允许该操作模式。由于没有接收到致动力，偏压弹簧构件14迫使控制阀构件5朝上到达所示的故障安全位置，在该故障安全位置中，从先导限制部到第二端口8的流动路径被关闭，并且旁路限制部，或更具体地故障安全限制部被打开以实现对旁路流体流20的预定限制。如图3b中更清楚地示出的开口由允许阻尼介质的轴向流20的径向柱区(radial column)18构成。径向柱区18可以由主阀构件4和/或控制阀构件5中的任一个或两者中的凹部12、13构成。此外，如图中所示，阀壳体2包括轴向止动件11，该轴向止动件11尺寸确定为并且适于防止控制阀构件5在偏压方向上轴向地移动经过轴向止动件。这种设计使得控制阀构件5的故障安全位置非常可靠，这是由于存在用于轴向移动的几何止动件，偏压弹簧构件14可以使控制阀构件保持抵靠该几何止动件。在故障安全位置中，控制阀构件5保持抵靠轴向止动件11，并且由此控制阀构件5关闭先导室3，以便在先导室3中建立封闭压力，该封闭压力使主阀构件4保持抵靠主阀座9，并且从而使主流10在所述第一端口7和所述第二端口8之间保持关闭。因此，防止液压流体离开先导室，并且先导室3中的液压流体的压力将防止主阀构件4从主阀座9释放或举升。因此，在故障安全位置中，第一端口和第二端口之间的总流动仅由对旁路流体流20的预定限制来确定，该预定限制由允许轴向流20的径向柱区18限定。因此，控制阀构件相对于主阀构件的轴向位置不构成实际限制，恰恰相反，该限制由径向柱区18的宽度决定。
[0052] 图4示出了当阀装置1包括先导阀构件6并且主阀构件4处于部分打开位置中以允许在第一端口7和第二端口8之间的调节的主流体流10和穿过控制阀构件5的旁路流时的阀装置1的实施方案的横截面。因此，图4中的实施方案与图2和图3相比的不同之处在于，该实施方案还包括先导阀构件6。
[0053] 先导阀构件6大体上为圆柱区形，并且相对于主阀构件4且相对于控制阀构件5在控制阀构件内是轴向可移动的。先导阀构件的上端包括上部部分47，该上部部分47设置成与控制阀构件的环形先导阀座23相互作用，以限制从先导室流出到第二端口8的先导流体流。先导阀构件6通过偏压设备14相对于所述主阀构件朝向先导阀座弹性地加载，在该实施方案中，偏压设备14是弹簧构件。由于先导阀座23是控制阀构件5的一部分，因此对先导阀构件的弹性加载的预张力通过控制阀构件5的响应于致动力的轴向移动是可调整的。
[0054] 此外，图4中所示的实施方案包括布置在所述先导阀座23和所述先导阀构件6之间的中间先导阀构件24。中间先导阀构件24在远离所述先导阀座23的方向上朝向所述先导阀构件被弹性地加载。中间先导阀构件24还设置有开口或通孔，以限制经由先导阀构件6中的通孔61在先导室和阻尼体积之间穿过其的液压流体流。开口或通孔具有有效流动面积，以形成阻尼流限制部，该阻尼流限制部布置成限制阻尼体积和先导室之间的流体流，使得主阀构件和控制阀构件之间的相对移动被液压地阻尼。
[0055] 因此，先导压力Pp由从第一端口7到先导室3的输入流体流和从先导室到第二端口8的输出先导流体流之间的平衡来确定(或根据流动方向颠倒过来)，输出先导流体流由先导限制部确定。先导压力Pp将作用在先导阀构件的上端，以施加方向朝下的压力，该压力将用于打开先导阀。先导限制部的有效流动面积由先导阀构件相对于先导阀座的行程确定。
该形程由压力和来自偏压弹簧构件14(以及如果存在的话，中间先导阀构件24)的弹簧反作用力之间的平衡确定。因此，先导限制部是压力调节型的。如上所述，偏压弹簧构件的预张力响应于致动力是可调整的。
该形程由压力和来自偏压弹簧构件14(以及如果存在的话，中间先导阀构件24)的弹簧反作用力之间的平衡确定。因此，先导限制部是压力调节型的。如上所述，偏压弹簧构件的预张力响应于致动力是可调整的。
[0056] 此外，在图4中进一步示出，在控制阀构件5的下端和主阀构件4的杯形下端的内表面之间，即刚好在主阀构件4的底表面40上方形成的空间界定阻尼体积44。先导阀构件6具有在轴向方向上穿过其延伸的通孔61，该通孔61用于阻尼体积44和先导室3之间的流体连通。轴向通孔61还导致基本上相同的压力作用在先导阀构件和控制阀构件的两个轴向端面上，从而消除了为克服由控制阀构件上的压力差产生的力而对致动力的需要。
[0057] 此外，在图2-4所示的所有实施方案中，阀装置都包括两个球阀型的单向阀42、43。该单向阀可以是任何类型的单向阀，例如，垫片阀(shims valve)等。单向阀42、43布置在先导流动路径中，以允许仅在从先导室3到第一端口7或第二端口8一个方向上的流体流。两个单向阀42、43一起形成方向阀装置，以确保先导流体流流动到其中液压最低的端口。
[0058] 因此，阀装置可以用在双向阀装置中。应理解，单向阀中的第一个的球通过先导限制部上的压力差保持在关闭位置中，并且另一个单向阀的球通过先导流体流移动到打开位置。因此，两个单向阀彼此独立地工作，但是响应于相同的压力和压力差来实现期望的方向阀功能。
[0059] 然而，本发明构思同样适用于图5所示的单向阀装置，图5示出了当阀组件是单向阀组件并且主阀构件处于部分打开位置中以允许从第一端口到第二端口的调节的主流体流和穿过控制阀构件的旁路流时的实施方案的横截面。图5中的阀装置处于主动控制操作中，该主动控制操作可以与图2中的阀装置的操作进行比较。通过调整从先导室到第二端口的先导流体流30上的限制来调整先导压力，对主流体流10的限制是可调整的。该调整通过调整作用在控制阀构件上的致动力来实现。因此，主流体流10的限制是压力调节型的。
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