流体控制阀
专利汇可以提供流体控制阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在 流体 控制 阀 中，一个布置在 泵 口和第一流体腔之间的 单向阀 只允许流体沿从泵口到第一流体腔的方向从中通过，一个下降 控制阀 布置在第一流体腔和第二流体腔之间，一个上升控制阀布置在第一流体腔和第三流体腔之间，当单向阀和下降控制阀打开时，流体可通过它们从泵口流向缸口，当下降和上升控制阀打开时，流体可通过下降控制阀，第一流体腔和上升控制阀从缸口流向流体箱口。该流体控制阀结构简单、 精度 高、可减少 气穴 和噪声。，下面是流体控制阀专利的具体信息内容。
1、一种流体控制阀，包括一个与泵口连接的第一流体腔，一个与缸口连接的第二流体腔，和一个与流体箱口连接的第三流体腔，该流体控制阀用于控制从该泵口到该缸口，或者从该缸口到该流体箱口的流体流，其特征在于，
一个单向阀布置在该缸口和该第一流体腔之间，使流体只能沿从该泵口到该第一流体腔的方向从其中通过，一个下降控制阀布置在第一流体腔和第二流体腔之间，一个上升控制阀布置在该第一流体腔和第三流体腔之间，当该单向阀和该下降控制阀打开时，流体可从该泵口经过该单向阀和该下降控制阀流向该缸口，当下降控制阀和该上升控制阀打开时，流体可以经过该下降控制阀，该第一流体腔和该上升控制阀从该缸口流向该流体箱口。
2、按照权利要求1的流体控制阀，其特征在于，该下降控制阀包括一个阀体，当它在该第一流体腔压力作用下时，它可沿打开的方向运动，一个沿与此压力接受方向相反方向预加载的压缩弹簧，和一个布置在该阀体另一面上并且接受背压的压力接受件。
3、按权利要求2的流体控制阀，其特征在于，该阀体配置了一个与阀座反向定位的环形密封件。
4、按权利要求1的流体控制阀，其特征在于，该上升控制阀包括一个阀体，当处在该第一流体腔压力作用下时，该阀体可沿打开方向运动，一个沿与此压力接受方向反向预加载的压缩弹簧，和布置在该阀体另一面并且接受背压的压力接受件。
5、按权利要求1的流体控制阀，其特征在于，该下降控制阀包括一个用于接受上部背压并有一向下部突出的圆柱形内管的压力接受件，和一个阀件，当处在该第一流体腔的压力作用下时，该阀体可沿打开方向运动，该阀体有一个可在该圆柱形内管上滑动的圆柱形外管。
6、按权利要求5的流体控制阀，其特征在于，在该圆柱形外管上有多个轴向槽，在该圆柱形内管上有与该轴向槽配合的销。
7、按权利要求5的流体控制阀，其特征在于：该上升控制阀包括一个用于接受上部背压并且有一个向下部突出的圆柱形内管的压力接受件，和一个阀体，当处在该第一流体腔压力作用下时，该阀体可向打开方向运动，该阀体还有一个可在该圆柱形内管上滑动的圆柱形外管。
本发明与控制大流速流体流的流体控制阀有关，例如：在流体压力升降机中用于把高压流体供送到流体压力作动筒或从作动筒中排放，以升高或降低升降机罐笼。
如液压和气动工程协会出版物“液压和气压”1986年5月，卷17，第3号，第181页-第186页所述，一种此类液流控制阀具有分别与一个流体压力缸和流体箱相通的口，和在泵口和流体压力缸口之间，以及在流体压力缸口和流体箱口之间的密封的流体控制部件。这些流体控制部件利用一个先导阀控制流体。
上述类型流体控制阀的结构复杂，因为它们被用于企图实现高精度流速控制，这是流体控制阀的本来目的，同时确保密封以保持流体压力缸静止。还有，在控制流体时，它们会产生气穴和大的噪声，因为它们要执行高压流体的流速控制。
本发明的一个目的是提供一种结构简单，精度高，而且能减少气穴和降低噪声的流体控制阀。
上述目的是采用一种流体控制阀而实现的，其中，在泵口和第一流体腔之间设置一个单向阀，它只允许流体沿从泵口到第一流体腔的方向通过它，在第一流体腔和第二流体腔之间有一个下降控制阀，在第一流体腔和第三流体腔之间有一个上升控制阀，当单向阀和下降控制阀打开时，流体可以从泵口经过单向阀和下降控制阀和缸口，并且当第一流体腔和上升控制阀打开时，来自缸口的流体可以经过下降控 制阀，第一流体腔和上升控制阀流到流体箱口。
当要降低流体压力作动筒时，这样控制流体;首先使之经过下降控制阀流入第一流体腔，然后经过上升控制阀排回流体箱。
因为要排放的流体是按如上所述的两步控制的，所以本发明能减少气穴和噪声。
按照本发明，在流体压力作动筒下降时，流体被控制经过下降控制阀流进第一流体腔，并且经过上升控制阀流出到流体箱口。这样，压降能够平滑，气穴的产生可受到抑制，噪声和冲击可以减弱。
还有，按照本发明，因为只在一处即下降控制阀处设置了把流体封在流体压力作动筒中密封，所以有可能增加可靠性和确实维持密封。还有，因为先导开关阀是PWM-控制，以控制下降和上升控制阀，所以能自由地扩大控制范围。
图1是显示本发明一个实施例的流体控制阀的剖视图;
图2是图1中沿Ⅱ-Ⅱ线剖开的箭头方向的剖视图;
图3是流体控制阀的部分切掉的侧视图;
图4是本发明另一实施例的流体控制阀的剖视图。
下面参照图1解释本发明的一个实施例。
流体控制阀有一个阀壳体5。壳体5的下部形成第一流体腔12，它与泵口9相通。阀壳5上部的一侧形成第二流体腔13，它与缸口10相通。阀壳5上部的另一侧形成第三流体腔14，它与流体箱口11相通。阀壳5的顶部用阀盖6封闭。一个单向阀4设置在第一流体腔12和泵口9的开口中。
下降控制阀2设置在第二流体腔13中。上升控制阀3设置在第二流体腔14中。下降控制阀由压力接受件23、盘形阀体22和阀 盘21构成，其中压力接受件23有一个压力接受端板23a，它的下面有一个突出的内管23b，阀体22有一个自其上突出并可在内管23b上滑动的外管22b，阀盘21是一个有底的管状体。
阀盘21用螺栓和螺母25与阀体22连接，阀盘21与阀体22之间固定安装了一个环形密封件24。阀盘21的裙部有多个轴向切槽21a。阀盘21的裙部可滑动地插入把第一流体腔12和第二流体腔13隔开的间壁13a上的圆孔中。
压力接受件23的压力接受端板23a可在第二流体腔13上部的圆筒形部分中滑动，这样压力接受端板23a就把第二流体腔和位于压力接受端板23a上方的背压腔15隔开。阀体22的外管22b上有多个轴向槽22c。轴向槽22c与从内管23b上突出的多个销29啮合。销29可沿轴向槽22c滑动，因而限制了阀体22和压力接受件23之间的相对滑动范围。
在内管23b中有一个位于压力接受端板23a和阀体22之间的压缩弹簧26。在压力接受端板23a上方的背压腔15中，有另外一个压缩弹簧27。一个挡块7限定了下降控制阀2的位移范围。压缩弹簧26和27的正常偏压使第二流体腔13（它与缸口10相通）和第一流体腔12（它与泵口9相通）隔开。密封件24和间壁13a上圆孔的边缘上形成的阀座构成密封。
对于具有上述结构的下降控制阀2，当流体被从泵口9送到缸口10时，压力接受件23的压力接受端板23a，可在第二流体腔13的上圆柱部分中滑动。这样，阀体22就可以响应控制信号动作，而不管背压腔15中压力如何，并且因此能获得高响应性。
再参照图1，图中显示出先导阀51，52，53和54，它们 是高速开-断开关阀，或所谓的PWM-控制阀，它们是通过对一个脉冲序列的脉冲宽度进行控制的方式来控制的。
泵口9与流体压力泵，缸口10与升高或降低负载的流体压力作动筒，流体箱口11与流体箱分别相连。
先导阀51布置在在第二流体腔13和位于压力接受端板23a上方的背压腔15之间延伸的管路中。先导阀52布置在在背压腔15和流体腔17之间延伸的管路中。先导阀53布置在在第一流体腔12和位于压力接受端板33a上方的背压腔16之间延伸的管路中。先导阀54布置在在该背压腔16和流体箱17之间延伸的管路中。
上升控制阀3由具有一个带向下突出的内管33b的压力接受端板33a的压力接受件33，和一个带有可在内管33b上滑动的突出的外管32b的带底的筒形体32d形成的阀体32。
阀体32的带底的筒形体的裙部有多个轴向切槽32a。带底筒形体的裙部可滑动地插入把第一流体腔12和第二流体腔14分开的间壁14a上的圆孔中。当阀体32向上运动时，第一流体腔12和第三流体腔14通过切槽32a相互连通。而当阀体32向下运动时，两个流体腔12和14就被隔断。
还有，对于上升控制阀3，压力接受件33的压力接受端板可在第三流体腔14的上圆筒形部分中滑动。压力接受端板33a把第三流体腔和位于压力接受端板33a上方的背压腔16分隔开。
阀体32上的外管32b上有多个轴向槽32c。轴向槽32c与从内管32b上突出的多个销39啮合。销39可在轴向槽32c中滑动，因而限定了阀体32和压力接受件33的相对滑动范围。压 缩弹簧36位于内管33b中并且在压力接受端板33a和阀体32之间。一个挡块8限制了压力接受板33a的向上运动。
如图2所示，单向阀4布置在泵口9和第一流体腔12之间。单向阀4包括一个座落在泵口9的边缘部上的阀座40，一个与阀座40一体并立于中部的阀导杆41，和一个其外径尺寸可与阀座40搭接的阀盘42。阀盘42的中心孔被阀杆41穿过，并可沿阀导杆上下滑动。
阀盘42的后面和被螺母45和46固定在阀导杆上端的弹簧座43之间有一个压缩弹簧44。压缩弹簧44给阀盘42一个推力，其方向是使阀盘与阀座40搭接。当泵口9的压力大于第一流体腔12中的压力和压缩弹簧44的推力之和时，阀盘42被上推使流体从泵口9进入第一流体腔12。
但是当第一流体腔12中的压力和压缩弹簧44的推力之和超过泵口9的压力时，阀盘42就转而与阀座40搭接，从而制止流体从第一流体腔12流向泵口9。
图3是流体控制阀的部分切去后的侧视图。泵口9、单向阀4和第一流体腔12分别安排在阀壳5的下方。先导阀51、52、53和54用辅助板55固定在阀壳5上。辅助板55内有先导阀51、52、53和54的连接通道。
具有上述结构的流体控制阀的操作过程如下：
为了提升流体压力作动筒，流体压力泵被启动，排出的流体克服压缩弹簧44的推力，使单向阀4的阀盘42打开，并流入第一流体腔12。此流体将克服压缩弹簧36的推力而使上升控制阀3的阀体32打开，穿过阀体32裙部的切槽32a、经过第三流体腔14 和流体箱口11回到流体箱17。利用挡块8调节流阻。
当先导阀54关闭和脉冲信号以如前面所述的方式作用于先导阀53时，先导阀53与脉冲调制率成正比地开通，使第一流体腔12中的流体得以进入背压腔16，结果使阀体32与压力接受件33在两个流体腔12和16的压差作用下一起下降。使由切槽32a所形成的开口面积减小，流阻变大，结果导致第一流体腔12中的流体压力升高。
当此压力稍大于缸口10的压力时，压缩弹簧27的推力被克服，下降控制阀2的阀盘21、阀体22和压力接受件23被一体地打开。有压流体经过阀盘21裙部的切槽21a、第二流体腔13和缸口10被送往流体压力作动筒。当上升控制阀完全关闭时，所有从泵排出的流体全部被送往流体压力作动筒。
为使流体压力作动筒减速，先导阀53关闭，一个脉冲序列信号作用于先导阀54，使先导阀54打开。结果流体以一个与脉冲宽度调制率成正比的速度从背压腔16排到流体箱17。然后，阀体32和压力接受件33又在第一流体腔12的压力作用下一体地被上推。
切槽32a的开口面积增大，排向流体箱口11的流速随之增加，所以尽管有压流体从泵口9流入，但是从缸口10流向流体作动筒的流速还是会降低。
当第一流体腔12中的压力下降到与缸口10的压力差不多时，下降控制阀2的阀体22在压缩弹簧26的推力作用下切断第一和第二流体腔12和13之间的联系，密封件24和阀座之间维持密封。因此，流体压力作动筒能可靠地维持它目前的位置。
应该明白，流体压力作动筒的加速度和减速度可以通过驱动先导 阀53和54的脉冲序列的脉冲宽度调制率自由控制。
下面，说明流体压力作动筒的下降控制。
当先导阀51关闭，并且脉冲序列信号作用于先导阀52时，先导阀52打开，流体以与脉冲宽度调制率成正比的速度从背压腔15排向流体箱17。第二流体腔13作用在压力接受件23上的流体压力使阀体22和压力接受件23一起上升，使阀盘21裙部的切槽21a的开口面积增加。作用在流体压力作动筒上的有压流体将经过第二流体腔13从缸口10流进第一流体腔12，因而流体压力作动筒下降。
流进第一流体腔12的流体由于单向阀4关闭而不能从泵口9流出，结果它们克服压缩弹簧36的推力使上升控制阀3的阀体32上升，接着经过第三流体腔14和流体箱口11向外流向流体箱17。
另一方面，为降低流速，先导阀52关闭，并且先导阀51被脉冲序列信号驱动而打开。因此流体以与脉冲宽度调制率成正比的速度流向背压腔15，使阀体22和压力接受件23下降。
因此，阀盘21裙部切槽21a的开口面积减小，从缸口10向流体箱口11的流速随着下降。在这种情况下，从缸口10到流体箱口11的流体既经过下降控制阀2也经过上升控制阀3。也就是说，压力是分两步降低的。这样就能抑制或减少气穴。
和上升控制阀3的情况一样，可以通过改变激发先导阀51和52的脉冲信号的脉冲宽度调制率来自由地控制流体压力作动筒的加速度和减速度。
只有在下降操作中，单向阀4的密封才是必要的，并且必要密封程度可以这样决定：只要泵不反转和不受损坏，轻微的泄漏是允许 的。也就是说，单向阀4的加工精度低一点不会有什么问题。
参照图4，显示了本发明的另一个实施例，其中与上一个实施例中相同的部件采用了相同的标号，因此省略了有关的说明。本实施例与上个实施例的区别在于，阀体122和132和压力接受件123和133的连接结构不一样。在本实施例中，压力接受件123和133是杯形的，而且阀体122和132被塞进压力接受件中，用卡环128和138防止脱离。
这种流体控制阀的工作原理与上一实施例一样，并且具有相同的优点。
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