壓力補油閥的製作方法

2023-12-10 03:24:01

專利名稱：壓力補油閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的壓力補油閥。
背景技術：
這樣的壓力補油閥例如被作為用在例如行走機構傳動裝置和迴轉機構傳動裝置的靜壓傳動裝置中的工作閥，中，及為了保護線性負載，例如用在打開和關閉液壓循環中的氣缸。例如在行走機構傳動裝置/迴轉機構傳動裝置中使用這些閥，以便在超過預給定的系統壓力時啟用(aufsteuern)從高壓側到低壓側的連接。因此在這樣的情況下，迴轉/行走機構傳動裝置的液壓馬達上的壓力介質被從高壓支路導入低壓支路，所以可以避免在高壓支路中的壓力峰值。在抽吸功能中(例如在下坡運行時)低壓支路的壓力介質(低壓支路實際上因此導入較高的壓力)被抽吸到高壓支路中，所以可以防止氣蝕現象。
在DE 101 20 643 A1和DE 101 45 975 A1中公開了所述類型的先導控制的壓力補油閥，在這些壓力補油閥中構造帶有活塞的主級，該活塞被壓力彈簧預加載到關閉位置，在關閉位置中閉鎖從端面到構造為星形徑向孔(Radialbohrungsstern)的低壓接頭(油箱)的連接。
主級的彈簧腔可通過預調級與調節油出口接頭相連。該預調級具有先導閥體，後者藉助於控制彈簧預加載到關閉位置，在該關閉位置中閉鎖彈簧腔與調節油排出接頭之間的壓力介質流通路徑。
主級的活塞具有軸向延伸的孔，通過後者彈簧腔與由該活塞的端面形成邊界的壓力室相連，在該壓力室中存在系統壓力。當超過預調節的系統壓力時，先導閥體逆著控制彈簧的力從它的先導閥座提起，所以調節油可以從彈簧腔經過預調級流出。通過調節油流通，形成活塞的軸向孔上的壓力下降，所以活塞背面相應地被卸載並且逆著壓力彈簧的力在端面的壓力接頭與徑向的低壓接頭之間的連接被啟用(調節活塞出現在調節位置，在調節位置中系統壓力被限制在預調節的最大值上)。為了通過預調級使調節油流量最小，力爭儘可能小地構造活塞的軸向孔。但是，活塞的小的軸向孔具有這樣的缺點，即在抽吸功能中妨礙調節油從彈簧腔通過軸向孔流出到軸向延伸的高壓接頭，所以活塞背面比較緩慢地卸載壓力並且抽吸過程被延時地開始。但是，這樣的延時在傳動裝置的高動態交變負載時是不能接受的，因為為了避免氣蝕現象必需的是可以很迅速地被切換到抽吸功能上。此外，已證明在傳統的解決方案中在行走機構馬達的可逆驅動中由於緩慢的切換可以導致不平穩運行的迴轉機構馬達。

發明內容
本發明以這樣的任務為基礎，即提供一種壓力補油閥，在該壓力補油閥中在壓力限制功能中調節油體積流量是最小的並且在抽吸功能中活塞背面可以迅速地卸載。
該任務被具有權利要求1特徵部分的壓力補油閥完成。
根據本發明，該壓力補油閥設置有節流閥裝置，後者這樣地構造，使得在壓力限制功能中為了調節油流通活塞使用比較小的橫截面，並且在抽吸功能中比較大的橫截面起作用，比較大的橫截面保證壓力補油閥的主級的彈簧腔的迅速卸載。
在特別優選的實施例中，節流閥裝置通過節流止回閥來構造，後者集成在該活塞中。該節流止回閥具有噴嘴板，具有比活塞孔更小直徑的噴嘴孔貫穿該噴嘴板。該噴嘴板可靠置在噴嘴板座上，所以活塞孔的有效橫截面通過較小的噴嘴孔的橫截面來確定。在抽吸功能中該噴嘴板從噴嘴板座中提起並且可以被調節油環繞流通，所以不是較小的噴嘴孔而是較大的活塞孔作為流通橫截面起作用。
在本發明的優選的變型中，如果噴嘴孔的直徑最大是活塞孔的有效直徑的一半，這是優選的。
如果噴嘴板在圓周上設置有形成環繞流通橫截面邊界的展平部分，噴嘴板的環繞流通是最佳的。
在本發明的特別有利的變型中構造具有大致三角形基面的噴嘴板，在三角形基面的角部區域上設置一些在打開方向上延伸的支承腿。
這些支承腿在抽吸功能中可以靠置在活塞孔的止擋肩上，所以使用很大的環繞流通橫截面，該環繞流通橫截面分別由兩個緊鄰的支承腿、上述展平部分和緊鄰的活塞孔的外圓周構成邊界。在特別簡單地構思的解決方案中節流止回閥插入活塞孔的被擴寬的部位中，其中被旋擰到活塞孔中的支承套管構造噴嘴板座。
根據本發明的壓力補油閥可以應用於具有定量液壓馬達/伺服電動機或伺服泵的、關閉或打開的液壓循環中。


本發明的其它有利的擴展方案是另外一些從屬權利要求的對象。
下面參照示意性的附圖詳細說明本發明優選的實施例。附圖表示圖1是剖切根據本發明的壓力補油閥的軸向剖面；圖2和圖3是圖1中的壓力補油閥的詳細視圖；以及圖4是處於不同的工作狀態中的、圖1中的壓力補油閥。
圖1示出剖切先導控制的壓力補油閥的軸向剖面，壓力補油閥的基本結構公開在DE 101 45 975 A1和DE 101 20 643 A1中，所以下面僅僅詳細研究這些對於本發明的理解重要的部件並且此外參考上述文獻。
壓力補油閥1具有主級2和預調級4，它們構造在套筒狀的殼體6中。該殼體具有軸向的接頭P，後者例如與行走機構傳動裝置的高壓側相連。由星形徑向孔構造的輸出接頭T與液壓系統的低壓側相連。
軸向孔8貫穿該殼體，主級的活塞10可軸向滑動地導入該軸向孔中。主級通過滑動配合來構造，其中活塞10通過彈簧12朝軸向孔的環形肩14預加載。由此，活塞10導入具有表面差的關閉位置中，其中在打開方向上起作用的端面小於在關閉方向上起作用的端面。
活塞10的遠離接頭P的末端部分由抽吸環16包圍，該抽吸環可以靠置在活塞10的背面的止擋環18上。抽吸環16端側通過星形徑向孔20的平行孔被施加以在油箱接頭(低壓側)上壓力。
活塞10構造為空心活塞並且被活塞孔22貫穿，活塞孔22向右(圖1)分段地擴寬。在活塞孔22中設置節流止回閥25，下面詳細說明該節流止回閥的結構。
壓力彈簧12部分地伸入活塞孔22的徑向被擴寬的部位中並且支承在漸縮管23上，該漸縮管構成彈簧腔24的端側的邊界。
在圖1中漸縮管23的右邊的端面上構造用於球形的先導閥體28的先導閥座26。該先導閥體在它的關閉的位置中通過控制彈簧30朝先導閥座26預加載。控制彈簧30的預加載可以藉助於用於調節系統壓力的調整螺釘32改變。
漸縮管23具有伸入彈簧腔24中的輪轂狀的凸起，在凸起中構造盲孔，通過盲孔的嘴構造上述的閥座26。減震小活塞34可軸向滑動地導入該盲孔中，該減震活塞可以靠置在先導閥體28上。該盲孔通過徑向孔36與彈簧腔24相連。圖1中減震小活塞34的右邊的末端部分具有徑向間隙，所以在盲孔的內圓周壁與減震小活塞34的外圓周之間構造環形的減震間隙。如在DE 101 45 975 A1中詳細說明的，該減震小活塞34引起半波形的減震，半波形的減震實現預調級4的迅速打開和減震的關閉。
圖1中右邊連接先導閥座26的壓力室通過外部調節油接頭Y與油箱或低壓側相連。代替這個外部的接頭，該壓力室內部也與油箱接頭T相連，其中例如縱向孔被設置在殼體6中。
圖2示出主級2的活塞10的詳細視圖。依此，圖2中活塞10的左邊的端面通過凸起38構造，活塞孔22通到該凸起。該活塞孔向右(根據圖2的視圖)分段地擴寬，其中緊接著活塞孔22構造閥室40，在閥室中接收節流止回閥25。支承套管42旋擰到該閥室40中，支承套管的正面(圖2中左邊)端面構造為支撐面44。節流止回閥25的閥部件由噴嘴板46構造，後者被噴嘴孔48貫穿。該噴嘴孔具有比通到凸起38的區域中的活塞孔22的直徑更小的直徑。
圖3示從左邊俯視圖2中的噴嘴板46的俯視圖和沿著線B-B的剖面。依此，噴嘴板具有帶有倒圓的角部區域50，52，54的大致三角形的端面，這些倒圓的角部區域的曲率半徑大致與閥室40的半徑相等，所以這些角部區域滑動地靠置在內圓周壁上。噴嘴孔48構造在該三角結構的中心。
這些角部區域50，52，54設置有支承腿56，58，60，這些支承腿朝著圖2中閥室40的左邊的環形端面62延伸。如下面還要詳細說明的，這些支承腿56，58，60在打開節流止回閥25時靠置在該環端面62上，所以該噴嘴板46在調節油從彈簧腔24流通到活塞孔22中時被環繞流通，其中環繞流通沿著三角結構構造的展平部分(側邊緣)64和穿過兩個緊鄰的腿54，56；56，52和52，54之間每進行。
對於調節油的最小的流動橫截面在關閉節流止回閥25時通過噴嘴孔48的直徑確定而在打開節流止回閥25時通過更大的活塞孔22的直徑確定。在所示的實施例中該直徑至少是噴嘴孔48的直徑的兩倍，所以它的節流作用更強。徑向孔36的流動橫截面同樣選擇大於噴嘴孔48的橫截面。
在圖1中所示的抽吸閥1的基本位置中，活塞10預加載在它的關閉位置中、關閉預調級4並且節流止回閥25的噴嘴板46密封地放置在支承套管42的支撐面44上，所以調節油可以從端側的接頭P穿過噴嘴孔48流入彈簧腔24中。由於活塞10的表面差，活塞被除了壓力彈簧12的壓力外的起作用的等效壓力預加載在它的關閉位置上。
在接頭P上壓力提高時，在彈簧腔24中的壓力也相應地提高，所以該壓力也大致地作用在先導閥座26上。在超過預調節的系統壓力時，先導閥體28逆著控制彈簧30的力從先導閥座26提起，所以調節油可以從彈簧腔24通過被打開的預調級4流出到油箱T。通過活塞10的背面產生的卸載，活塞從環形肩14上提起，所以從P到T的連接被啟用。活塞10出現在調節位置中，在該調節位置中接頭P上的系統壓力限制在所調節的最大值上。在這樣的情況下，噴嘴板46被壓向支撐面44，所以調節油流通通過比較小的噴嘴孔48的直徑來確定，即調節油體積流量在壓力補油閥1的壓力限制功能中是很小的，所以在關閉循環時僅僅必須補給很小的調節油量和馬達洩漏量(Motorleckage)。該工作狀態表示在圖4a)中。
在抽吸功能中，即只有當接頭P上的壓力下降到低於接頭T上的壓力(參看圖4b))，抽吸環16才首先被接頭T上的作用在抽吸環的左邊端面的更高的壓力作用向右邊移動，直到它碰到止擋環18上並且活塞10從環形肩14被提起並且碰到漸縮管23的緊鄰的端面上(從接頭T到接頭P的連接完全被打開)，所以壓力介質可以被抽吸。由於接頭P上的很小的壓力，噴嘴板46在抽吸功能中從支承套管42提起，所以該彈簧腔24很迅速地通過活塞孔22被卸載，其中被提起的噴嘴板46被環繞流通，所以噴嘴孔48不起作用。通過打開節流止回閥25保證快速切換到抽吸功能上，所以可以可靠地避免氣蝕現象。
如果壓力比又翻轉，即在接頭P上的壓力上升到超過接頭T上壓力時，活塞10又返回運動到它關閉的位置，其中該關閉運動通過具有很小的噴嘴孔48的噴嘴板的作用來減震。活塞10的時間上緩慢的關閉過程允許很小地補償液壓馬達的接頭之間的壓力介質量，所以它不被預加載。
如前面提到的，根據本發明的壓力補油閥1例如可以在迴轉機構傳動機構中在打開的循環或關閉的循環中接通，其中高壓側和低壓側可以分別配置一個壓力補油閥。這樣的開關本身已公知，所以不要求對這樣開關的描述。
公開一種具有主級和預調級的先導控制的壓力補油閥，其中主級具有活塞，它預加載在關閉位置中。該活塞設置有活塞孔，通過後者輸入接頭與背側的彈簧腔相連。該活塞孔配置有節流閥裝置，後者在壓力補油閥的壓力限制功能中使用對於調節油比較小的流通橫截面並且在抽吸功能時使用比較大的流通橫截面。
附圖標記1 壓力補油閥2 主級4 預調級6 殼體8 軸向孔10 活塞12 壓力彈簧14 環形肩16 抽吸環18 止擋環20 星形徑向孔22 活塞孔23 漸縮管24 彈簧腔25 節流止回閥26 先導閥座28 先導閥體30 控制彈簧32 調整螺釘34 減震小活塞36 徑向孔38 凸起40 閥室42 支承套管44 支撐面46 噴嘴板48 噴嘴孔50 角部區域52 角部區域
54 角部區域56 支承腿58 支承腿60 支承腿62 環形端面64 展平部分
權利要求
1.先導控制的壓力補油閥，帶有主級的活塞(10)，通過該活塞可以啟用輸入接頭(P)和輸出接頭(T)之間的連接，並且活塞的彈簧腔(24)通過活塞孔(22)與輸入接頭(P)相連並且通過預調級(4)與調節油出口(Y)相連，其特徵在於，節流閥裝置(25)，該節流閥裝置在關閉位置中節流通過活塞孔(22)從輸入接頭(P)流通到彈簧腔(24)的調節油並且在抽吸功能中在調節油流通時反向方向上啟用比較大的流通橫截面。
2.根據權利要求1所述的壓力補油閥，其中節流閥裝置是具有噴嘴板(46)的節流止回閥(25)，該噴嘴板被具有比活塞孔(22)直徑更小的直徑的噴嘴孔(48)貫穿，並且該噴嘴板用端面靠置在噴嘴板座(44)上，其中該噴嘴孔(48)在從噴嘴板座(44)被提起的噴嘴板(46)的情況下可被環繞流通包圍。
3.根據權利要求2所述的壓力補油閥，其中噴嘴孔(48)的直徑最大是活塞孔(22)的直徑的一半。
4.根據權利要求2或3所述的壓力補油閥，其中噴嘴板(46)在圓周上具有展平部分(64)，這些展平部分限定環繞流通橫截面。
5.根據權利要求4所述的壓力補油閥，其中該噴嘴板(46)具有大致三角形的基面，在該基面的角部區域(50，52，54)上構造一些支承腿(56，58，60)，這些支承腿可靠置在活塞孔(22，40)的環形端面(62)上並且它們通過它們被彎曲的外圓周面靠置在活塞孔(22)的被擴寬的部位(40)的內圓周壁上。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的壓力補油閥，其中該節流止回閥(25)插入活塞(22)的閥室(40)中，在該閥室中插入構造噴嘴板閥座(44)的支承套管(42)。
7.根據前述權利要求中任一項所述的壓力補油閥，其中該壓力補油閥可以用在具有定量液壓馬達/伺服電動機或泵的關閉或打開液壓循環中。
全文摘要
公開了一種具有主級和預調級的先導控制的壓力補油閥，其中主級具有活塞(10)，其預加載在關閉位置。該活塞(10)設置有活塞孔(22)，通過該活塞孔，輸入接頭(P)可以與背面的彈簧腔(24)相連。該活塞孔(22)配置有節流閥裝置(25)，其在壓力補油閥的壓力限制功能中使用對於調節油的比較小的流體截面並且在抽吸功能中使用比較大的流體橫截面。
文檔編號F16K17/10GK1864023SQ200480028938
公開日2006年11月15日 申請日期2004年9月20日 優先權日2003年10月1日
發明者卡爾·克魯格-庫修斯 申請人:博世力士樂股份有限公司