能夠連續調整的液壓裝入式閥的製作方法
2023-06-15 12:21:46 5
能夠連續調整的液壓裝入式閥的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可連續調整的液壓裝入式閥，具有殼體，其沿其裝入方向在端側具有與壓力介質源可連接的輸入接頭並且沿徑向方向具有第一及第二工作接頭以及與壓力介質箱可連接的回流接頭。殼體具有軸向孔，該軸向孔具有在其中可軸向移動地導引的執行元件，該執行元件能夠藉助至少一個彈簧保持在軸向中心位置中並且能夠通過可控的操縱沿軸向從中心位置中連續調整出來。該第一工作接頭和/或第二工作接頭通過軸向調整執行元件能夠與回流接頭流體連接。根據本發明，該執行元件具有徑向加寬部，該加寬部具有用於連續地開啟和/或關閉回流接頭的第一徑向開口的第一控制稜邊和用於連續地開啟和/或關閉回流接頭的第二徑向開口的第二控制稜邊。
【專利說明】能夠連續調整的液壓裝入式閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的能夠連續調整的液壓裝入式閥。
【背景技術】
[0002]已知在眾多液壓應用例中使用能夠連續改變液壓容積流量的比例換向閥。例如這種比例換向閥能夠應用在用於牽引機和移動作業器具的液壓控制盤閥中。這種閥的一個實施例以4/3裝入式換向閥的形式由DE 10 2008 013 270 Al公開，其實現了四個液壓接頭和三個閥位置。其中所描述的能夠電磁操縱的裝入式換向閥設置用於裝入到容納孔或者說階梯孔中。其缺點是，這種比例換向閥必須結構複雜進而成本高昂地製造。
[0003]由EP I 420 321 A2公開了一種比例閥，其具有與上文所述的、由DE 10 2008013Al公開的裝入式換向閥完全不同的接頭配置。所述比例閥具有殼體，而所述殼體具有第一及第二工作接頭、輸入接頭和回流接頭。閥芯可軸向移動地容納在所述殼體中並且通過至少一個彈簧保持在軸向中心位置中。所述閥芯能夠藉助於磁體沿兩個相反設置的軸向方向從該中心位置調整出來。在該中心位置之外，相應地一個工作接頭繼續與回流接頭流體連接，同時另一個工作接頭受壓力調節。其缺點在於，這種比例閥構造複雜並且因此成本高昂。實踐一再證實，這種閥需要相當大的安裝空間。
[0004]在US 5 249 603 A中描述了比例閥的另一個實施例。其缺點也在於，所述閥安裝起來結構複雜並且需要相當大的安裝空間。
【發明內容】
[0005]因此本發明的任務是，利用結構上儘可能簡單的器件實現一種節省空間且能夠進行液壓壓力調節的裝入式閥。
[0006]該任務通過具有權利要求1所述特徵的液壓裝入式閥得以完成。
[0007]在從屬權利要求中給出了本發明的有利的改進方案。
[0008]根據本發明的能夠連續調整的液壓裝入式閥具有殼體，其沿其裝入方向在端側具有能夠與壓力介質源連接的液壓輸入接頭並且沿徑向方向具有尤其能夠與液壓執行器或消耗器流體連接的第一及第二液壓工作接頭以及能夠與壓力介質箱連接的液壓回流接頭。所述殼體具有軸向孔，而該軸向孔帶有可在其中軸向移動地導引的執行元件(Stellglied)，該執行元件能夠藉助至少一個彈簧保持在軸向中心位置中並且通過可控的操縱沿軸向從該中心位置中連續調整出來。第一工作接頭和/或第二工作接頭通過軸向調整該執行元件能夠與回流頭流體連接。根據本發明，所述執行元件具有徑向加寬部，而該加寬部具有用於連續地開啟和/或關閉所述回流接頭的第一徑向開口的第一控制稜邊以及用於連續地開啟和/或關閉所述回流接頭的第二徑向開口的第二控制稜邊。
[0009]所述執行元件的可連續調整性可理解為:當該執行元件朝相應的軸向方向從其彈簧對中的中心位置移出時，所述第一及第二控制稜邊能夠連續地開啟和關閉回流接頭的所配屬的徑向開口。在此，所述執行元件能夠是液壓系統中已知的閥芯，其具有徑向加寬部。為了構造所述回流接頭的第一和/或第二徑向開口，該裝入式閥的殼體例如能夠具有第一徑向穿口排和第二徑向穿口排。能夠如此支承所述執行元件，使得其能夠通過操縱在軸向孔內朝兩個相對指向的軸向方向從彈簧對中的中心位置移出，其中優選以電磁方式實現操縱。所述壓力介質源能夠是任意形式的產生液壓的設備、例如液壓泵。
[0010]所述執行元件的根據本發明的結構造型能夠允許裝入式閥的特別短的構造形式。由此能夠以有利的方式將這種裝入式閥插入或者說裝入到用於以具有相同的接頭配置的筒形插裝結構(Cartridge-Bauweise)構造的4/3比例閥的容納孔中。換句話說，本發明實現了一種4/3壓力調節閥，其在接頭配置相同的情況下匹配到4/3比例閥的容納孔中。在此值得一提的是，根據本發明的裝入式閥比相應的比例閥構造得明顯更簡單。因此本發明以價格特別低廉的方式和方法實現了傳統比例閥的可交換性。
[0011]如果所述執行元件的加寬部沿軸向由第一軸面和遠離該第一軸面的第二軸面限制，那麼就能夠特別精確地控制所述第一和/或第二工作接頭與回流接頭的流體連接，其中在所述執行元件的軸向中心位置不遠處，相應地所述軸面之一能夠流體卸載。有利的是，在所述執行元件的中心位置不遠處，兩個軸面之一相應朝向回流接頭卸載，從而為了對裝入式閥進行壓力調節僅將流體力作用到另一個軸面、即有效的軸面上。此外所述執行元件的如此構造的徑向加寬部從製造技術的角度來看能夠簡單地進行製造。
[0012]本發明的一種特別有利的實施方式規定，在所述執行元件的中心位置中，第一軸面布置在所述回流接頭的第一徑向開口的區域中並且第二軸面布置在所述回流接頭的第二徑向開口的區域中。而所述加寬部的這種沿著執行元件的空間布局允許裝入式閥的造型特別簡單。
[0013]有針對性的是，第一和/或第二工作接頭分別具有沿軸向相互間隔開的第一及第二徑向開口。所述第一及第二徑向開口在此能夠沿徑向方向例如以第一穿口排和第二穿口排的形式穿過該殼體。
[0014]本發明的一種有利的實施方式規定，即所述第一和/或第二工作接頭的第一徑向開口分別與所述執行元件的一個軸面流體連接。
[0015]有利的是，藉助所述第一和/或第二工作接頭的第二徑向開口能夠連續地控制所述輸入接頭與相應的工作接頭的流體連接。
[0016]在本發明的一種優選的改進方案中，所述執行元件具有沿所述執行元件或者說裝入式閥的縱向延伸的軸向孔，該軸向孔能夠與裝入式閥的輸入接頭流體連接。從製造技術的角度來看，軸向孔能夠簡單地置入到所述執行元件中並且能夠精確地控制從輸入接頭穿流所述執行元件的流體流。此外，所述執行元件的軸向孔能夠節省形式為所謂的O形環的環形密封元件。
[0017]本發明的一種有利的實施方式規定，所述執行元件的軸向孔具有能夠與所述第一和/或第二工作接頭流體連接的第一徑向開口和第二徑向開口。
[0018]如果將單獨的第一軸套(Buchse)和單獨的第二軸套能夠置入到殼體中並且能夠固定在該殼體中，則證明了精確導引所述執行元件以及所述執行元件在殼體內簡單的可安裝性是有利的。因此所述第一及第二軸套實現了簡單地在殼體軸向孔的內部安裝執行元件及其加寬部，該軸向孔通常能夠具有恆定的孔直徑。此外，可軸向移動地支承所述執行元件，而該執行元件又不會在殼體的軸向孔內傾翻。
[0019]為了沿軸向密封住所述殼體的軸向孔並且同時實現閥接頭流體連接，所述第一軸套和/或第二軸套分別具有能夠分別與工作接頭流體連接的徑向開口。
[0020]如果將所述裝入式閥設計為所謂的筒形插裝閥(Cartridgeventil)，則能夠特別有利地使用本發明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面藉助附圖進一步闡述本發明的一種有利的實施例。具體如下:
[0022]圖1示出根據本發明的裝入式閥的一個實施例的縱剖面圖。
[0023]附圖標記列表
[0024]I裝入式閥
[0025]2 殼體
[0026]4輸入接頭
[0027]6 閉鎖件
[0028]8輸入孔
[0029]10輸入篩
[0030]12環形密封元件
[0031]14環繞凹槽
[0032]16第一工作接頭
[0033]18第一工作接頭的第一徑向開口排
[0034]20第一工作接頭的第二徑向開口排
[0035]22環形密封元件
[0036]24環繞凹槽
[0037]26回流接頭
[0038]28回流接頭的第一徑向開口排
[0039]30回流接頭的第二徑向開口排
[0040]32環形密封元件
[0041]34環繞凹槽
[0042]36第二工作接頭
[0043]37環繞凹槽
[0044]38第二工作接頭的第一徑向開口排
[0045]40第二工作接頭的第二徑向開口排
[0046]42環形密封元件
[0047]43殼體密封件
[0048]44線圈殼體
[0049]46第一電磁線圈
[0050]48第二電磁線圈
[0051]50線圈架
[0052]52導電線[0053]54 極管
[0054]56 嵌入環
[0055]58無磁套筒
[0056]60磁銜鐵
[0057]62縱向孔
[0058]64末端閉鎖件
[0059]65末端止擋
[0060]66軸向孔
[0061]68執行元件
[0062]70第一彈簧
[0063]71第二彈簧
[0064]72同步連接部
[0065]74徑向指向的加寬部
[0066]76第一軸面
[0067]78第二軸面
[0068]80控制稜邊
[0069]82控制稜邊
[0070]84執行元件68的軸向孔
[0071]86執行元件68的第一徑向開口排
[0072]88執行元件68的第二徑向開口排
[0073]90環繞凹槽
[0074]92環繞凹槽
[0075]94第一軸套
[0076]96第二軸套
[0077]98第一軸套94的徑向開口排
[0078]100第二軸套96的徑向開口排
[0079]102環繞凹槽
[0080]104環繞凹槽
[0081]A液壓壓力介質的流動方向
[0082]B液壓壓力介質的流動方向
[0083]P液壓壓力介質的輸送方向
[0084]T液壓壓力介質的流動方向。
【具體實施方式】
[0085]圖1示出根據本發明的以筒形插裝結構形式構造的裝入式閥I的縱剖面圖。這種裝入式閥I特別適合裝入到如例如由DE 10 2008 013 270 Al所公開的容納孔中，往常將傳統的4/3換向閥安裝到所述容納孔中。也就是說，DE 10 2008 013270 Al所公開的傳統的4/3換向閥能夠由根據本發明的裝入式閥I所替代，而不必為此特別改變所述容納孔。
[0086]所述裝入式閥I具有優選由鋼製成的殼體2。在布置在圖1左側的端側上，所述殼體2具有液壓輸入接頭4，通過該輸入接頭能夠沿輸送方向P、也就是壓力輸送方向向所述裝入式閥I輸送壓力介質、例如液壓油。所述輸入接頭4通過旋入到所述殼體2中的閉鎖件6構造，該閉鎖件具有設置在其中的輸入孔8。所述閉鎖件6由鋼製成並且由塑料製成的輸入篩10遮蓋，以防止汙物進入。為了旋入到所述殼體2中，所述閉鎖件6具有與所述殼體2的內螺紋共同作用的外螺紋。
[0087]在所述殼體2的外側上，沿輸送方向P在所述輸入接頭4後面布置有形式為O形環的環形密封元件12，其容納在所述殼體2的環形凹槽14中。當將所述裝入式閥I裝入到容納孔中時，所述環形密封元件12相對於容納孔密封輸入接頭4。
[0088]此外，所述殼體2具有第一液壓工作接頭16，該工作接頭沿輸送方向P布置在所述環形密封元件12後面。所述第一工作接頭16以在所述殼體2外側環繞的凹槽的形式構造並且具有第一徑向開口排18和第二徑向開口排20，它們沿所述裝入式閥I的軸向、也就是沿輸送方向P相互間隔開。換句話說，所述第一工作接頭16具有兩個相互流體分隔的徑向開口 18、20，所述徑向開口沿徑向方向穿透所述殼體2。也就是說，第一徑向開口排及第二徑向開口排18、20是所述第一工作接頭16的兩個相互分隔的單通道。第一徑向開口排及第二徑向開口排18、20能夠以孔的形式置入到所述殼體2中。
[0089]沿輸送方向P在所述第一工作接頭16後面，另一環形密封元件22布置在所述殼體2的環繞凹槽24中。當將所述裝入式閥I裝入到容納孔中時，所述環形密封元件22相對於與沿輸送方向P布置在後面的回流接頭26密封所述第一工作接頭16。所述回流接頭26以在所述殼體2上環繞的凹槽形式構造並且具有第一徑向開口排28以及與其流體分隔的第二徑向開口排30,它們沿輸送方向P相互分隔。也就是說，第一徑向開口排和第二徑向開口排18、20是所述回流接頭26的兩個相互分隔的單通道。通過所述回流接頭26能夠將輸送給裝入式閥I的壓力介質輸送給例如(未示出的)油箱。
[0090]此外，所述殼體2還具有另一形式為O形環的環形密封元件32，其容納在所述殼體2的環繞凹槽34內並且相對於沿輸送方向P布置在後面的第二工作接頭36液體密封所述回流接頭26。第二工作接頭36以殼體2上外側的環繞凹槽37的形式構造並且具有第一徑向開口排38和第二排徑向開口排40。第二工作接頭36的第一徑向開口排及第二徑向開口排38、40沿輸送方向P相互間隔開並且相互流體分隔。也就是說，第一徑向開口排及第二徑向開口排38、40是所述回流接頭36的兩個相互分隔的單通道。它們能夠例如以孔的形式置入到所述殼體2中。沿輸送方向P在第二工作接頭36後面布置有另一環形密封元件42，當將所述裝入式閥I裝入到該容納孔中時，該環形密封元件相對於容納孔密封所述第二工作接頭36。此外還設置有密封所述殼體2的殼體密封件43。
[0091]在所述殼體2的與所述輸入接頭4相對的端側上，用法蘭將由鋼板製成的線圈殼體44連接到其上。在所述線圈殼體44中布置有第一及第二電磁線圈46、48，它們由塑料製成的線圈架50支承。在該實施例中，所述線圈架50由聚醯胺製成。所述兩個電磁線圈46、48能夠藉助導電線52操縱。所述線圈架50布置在與由鋼製成的極管54相鄰處。所述極管54具有形式為兩個無磁嵌入環56的磁性分隔件，其作為替代方案也能夠構造成無磁的焊縫。在所述極管54內部布置有無磁套筒58和由軟鐵製成的磁銜鐵60。所述磁銜鐵60具有用於壓力介質的穿通的縱向孔62，該縱向孔實現了磁體沿軸向的移動。在所述線圈殼體44的外端部上布置有極管54的由鋼製成的末端閉鎖件64連同用於磁體的、由黃銅製成的末端止擋65。
[0092]所述殼體2還具有軸向孔66，該軸向孔沿著所述裝入式閥I的縱向、也就是沿輸送方向P延伸。在軸向孔66中容納有可軸向移動地導引的執行元件68，該執行元件構造成閥芯的形式。所述執行元件68由在殼體2中支撐在閉鎖件6上的第一彈簧70以及在線圈殼體44中支撐在末端閉鎖件64上的第二彈簧71彈簧對中地保持在中心位置中。所述第二彈簧71藉助於同步連接部(Mitnahmeverbindung) 72將其力傳遞到執行元件68上。
[0093]所述執行元件68具有比軸向孔66的內直徑更小的外直徑。在中央區域內，所述執行元件68具有徑向指向的、也就是沿徑向方向凸出的加寬部74，該加寬部被裝配到軸向孔66中。所述加寬部74限定了第一軸面76和與之反向指向的第二軸面78。換句話說，兩個軸面76、78相互背離指向。所述加寬部74並且由此第一及第二軸面76、78如此布置在執行元件68上，從而使得其在所述回流接頭26的區域中處於所述執行元件68的彈簧對中的中心位置中。尤其是當所述執行元件68位於其中心位置中時，第一軸面76布置在所述回流接頭26的第一徑向開口 28的區域中並且第二軸面78布置在其第二徑向開口 30的區域中。通過這種方式所述軸面76、78相應地構成控制稜邊80、82，當朝相應的軸向方向移動或者說磁性調整該執行元件68時，所述控制稜邊能夠相應地連續關閉和連續開啟回流接頭26的徑向開口排28、30之一。
[0094]此外，所述執行元件68具有軸向孔84，該軸向孔從輸入接頭4朝向線圈殼體44延伸到第二工作接頭36。所述執行元件68的軸向孔84與輸入接頭4流體連接。在第一工作接頭16和第二工作接頭36的區域中分別在所述執行元件68上設置一徑向開口排86、88，其中每一排能夠相應地與第一工作接頭或者說第二工作接頭16、36流體連接。在徑向開口排86、88的區域中分別設置有環繞凹槽90、92。
[0095]通過分別作為與殼體2分隔的、也就是作為分別單獨的構件插入到殼體2的軸向孔66中並且固定在其中的第一及第二軸套94、96實現了將所述執行元件68支承在軸向孔66內。第一及第二軸套94、96實現了執行元件68的安裝，該執行元件由於其加寬部74否則只能困難地插入。從圖1中清晰可見，所述軸套94、96因此完成了兩個任務，即所述執行元件68的支承以及軸向孔66和執行元件68之間的壓力空間的空間限定。
[0096]每個軸套94、96都具有徑向開口排98、100，所述徑向開口排例如能夠設計為穿通孔。該徑向開口排98、100與執行元件68的徑向開口排86、88分別共同構成控制稜邊，所述控制稜邊用於控制從輸入接頭4到第一或者說第二工作接頭16、36的流體連接。此外，軸套94、96分別具有在外側環繞的凹槽102、104，所述凹槽布置在第一工作接頭16的第一徑向開口排18的區域中或者說第二工作接頭36的第一徑向開口排38的區域中。
[0097]本發明公開了 一種能夠連續調整的液壓裝入式閥，其具有殼體，其沿其裝入方向在端側側具有能夠與壓力介質源連接的輸入接頭並且沿徑向方向具有第一及第二工作接頭以及能夠與壓力介質箱連接的回流接頭。所述殼體具有軸向孔，該軸向孔具有在其內可軸向移動地導引的執行元件，該執行元件藉助至少一個彈簧能夠保持在軸向的中心位置中並且能夠通過可控的操縱沿軸向從中心位置中連續地調整出來。所述第一工作接頭和/或第二工作接頭通過軸向調整執行元件能夠與回流接頭流體連接。根據本發明，所述執行元件具有徑向加寬部，該徑向加寬部具有用於連續開啟和/關閉所述回流接頭的第一徑向開口的第一控制稜邊和用於連續開啟和/關閉所述回流接頭的第二徑向開口的第二控制稜邊。
【權利要求】
1.能夠連續調整的液壓裝入式閥(I)，具有殼體(2)，其沿其裝入方向在端側具有能夠與壓力介質源連接的輸入接頭(4)並且沿徑向方向具有第一及第二工作接頭(16、36)以及能夠與壓力介質箱連接的回流接頭(26)，其中所述殼體(2)具有軸向孔(66)，而所述軸向孔(66)具有能夠在其中軸向移動地導引的執行元件(68)，所述執行元件能夠藉助於至少一個彈簧(70、71)保持在軸向中心位置中並且能夠通過能夠控制的操縱沿軸向從所述中心位置中連續調整出來，其中所述第一工作接頭(16)和/或所述第二工作接頭(36)通過軸向調整所述執行元件(68)能夠與所述回流接頭(26)流體連接，其特徵在於，所述執行元件(68)具有徑向加寬部(74)，所述加寬部具有第一控制稜邊(80)和第二控制稜邊(82)，所述第一控制稜邊用於連續地開啟和/或關閉所述回流接頭(26)的第一徑向開口(28)並且所述第二控制稜邊用於連續地開啟和/或關閉所述回流接頭(26)的第二徑向開口(30)。
2.按權利要求1所述的裝入式閥，其特徵在於，所述徑向加寬部(74)沿軸向由第一軸面(76)和遠離所述第一軸面指向的第二軸面(78)限制，其中在所述執行元件(68)的軸向中心位置旁不遠處，所述軸面(76、78)之一相應地能夠流體卸載。
3.按權利要求2所述的裝入式閥，其特徵在於，在所述執行元件(68)的中心位置中，所述第一軸面(76)布置在所述回流接頭(26)的第一徑向開口(28)的區域中並且所述第二軸面(78)布置在所述回流接頭(26)的第二徑向開口(30)的區域中。
4.按上述權利要求中任一項所述的裝入式閥，其特徵在於，所述第一和/或第二工作接頭(16、36)分別具有沿軸向相互間隔開的第一及第二徑向開口(18、20、38、40)。
5.按權利要求4所述的裝入式閥，其特徵在於，所述第一和/或第二工作接頭(16、36)的第一徑向開口(18、38)分別與所述執行元件(68)的一個軸面(76、78)流體連接。
6.按權利要求4或5所述的裝入式閥，其特徵在於，藉助於所述第一和/或第二工作接頭(16、36)的第二徑向開口(20、40)能夠連續地控制所述輸入接頭(4)與相應的工作接頭(16、36)的流體 連接。
7.按上述權利要求中任一項所述的裝入式閥，其特徵在於，所述執行元件(68)具有沿縱向延伸的軸向孔(84)，所述軸向孔能夠與所述輸入接頭(4)流體連接。
8.按權利要求7所述的裝入式閥，其特徵在於，所述執行元件(68)的軸向孔(84)具有第一徑向開口(86)和第二徑向開口(88)，所述第一徑向開口和第二徑向開口能夠與所述第一和/或第二工作接頭(16、36)流體連接。
9.按上述權利要求中任一項所述的裝入式閥，其特徵在於，在所述殼體(2)中能夠置入並且能夠固定單獨的第一軸套(94)和單獨的第二軸套(96)，所述第一軸套和第二軸套能夠軸向移動地支承所述執行元件(68)。
10.按權利要求9所述的裝入式閥，其特徵在於，所述第一軸套(94)和/或第二軸套(96)具有徑向開口(98、100)，所述徑向開口分別與一個工作接頭(16、36)流體連接。
【文檔編號】F15B13/02GK103851003SQ201310757418
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2012年12月6日
【發明者】K·施奈德, L·蔡塞爾, A·澤爾克 申請人:羅伯特·博世有限公司