比例节流阀

摘要

本发明涉及一种带有阀活塞（2）的比例节流阀，该阀活塞在带有流体入口（4）和流体出口（5）的阀壳体（3）内沿纵向方向可移动地被引导并且被储能器、尤其是压力弹簧形式的储能器预紧靠到限定关闭位置的行程挡块（6）上，其特征在于，在比例节流阀（1）内集成有一限压阀（7），当在流体入口处超过可预定的压力时，借助该限压阀影响在阀活塞的背面上的流体压力，以克服预紧力而实现远离行程挡块，在比例节流阀的流体入口处的流体压力作用到限压阀的阀座上，在流体入口处的流体压力经由在阀活塞内的径向偏置的轴向孔引导到阀活塞的背面上、经由孔口和在阀活塞内轴向延伸的孔以及由该在阀活塞内轴向延伸的孔引出的径向孔继续引导至先导控制室。

权利要求

1.带有阀活塞（2）的比例节流阀，该阀活塞在带有流体入口（4）和流体出口（5）的阀壳体（3）内沿纵向方向可移动地被引导并且被储能器预紧靠到限定关闭位置的行程挡块（6）上，其特征在于，在所述比例节流阀（1）内集成有一限压阀（7），当在流体入口（4）处超过可预定的压力时，借助该限压阀影响在阀活塞（2）的背面（8）上的流体压力，以克服预紧力而实现远离行程挡块（6），在所述比例节流阀（1）的流体入口（4）处的流体压力作用到限压阀（7）的阀座（9）上，在所述流体入口（4）处的流体压力经由在阀活塞（2）内的径向偏置的轴向孔（10）引导到阀活塞（2）的背面（8）上、经由孔口（21）和在阀活塞（2）内轴向延伸的孔（12）以及由该在阀活塞内轴向延伸的孔引出的径向孔（13）继续引导至先导控制室上，以实现阀活塞（2）的压力平衡。

2.根据权利要求1所述的比例节流阀，其特征在于，所述限压阀（7）集成在阀活塞（2）中。

3.根据权利要求1所述的比例节流阀，其特征在于，所述储能器是压力弹簧形式的储能器。

4.根据权利要求1所述的比例节流阀，其特征在于，在所述流体入口（4）处的流体压力同样施加在限压阀（7）的阀座（9）上并且当超过可预定的值时将该限压阀开启，其中在孔口（21）上产生压力降，并且由此对阀活塞（2）产生合力，以使阀活塞移动用以连接流体入口（4）和流体出口（5）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的比例节流阀，其特征在于，即使在用于阀活塞（2）的操纵磁体系统（14）未通电的状态下，限压阀（7）经由阀活塞（2）仍保持其功能。

说明书

比例节流阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带有阀活塞的比例节流阀。

背景技术

[0002] 如果通过阀的流体流量的高度应无级地根据控制阀活塞的线圈的施加的磁通量而改变，则经常使用比例节流阀。考虑到构造成滑阀，打开横截面积取决于活塞位置。如果给线圈加载电流，则产生与磁通量成比例的磁力，由此阀活塞可运动到打开位置。在此，设置在阀活塞背面上的弹簧通常张紧，该弹簧的弹力反作用于磁力。如果在磁力和弹力之间形成平衡，则阀活塞保持在其位置处。

[0003] 比例节流阀基本上与有待控制的压力水平无关，因为通过在两个端面上以及在先导控制室内存在压力，阀活塞是压力平衡的。

[0004] 比例节流阀例如应用于升降应用或陆地运输车。为了在这样的使用目的时降低负载，原则上在升降运动的范围内使用2/2换向阀。同时为了控制体积流量而使用比例节流阀。为了保护上述两种阀的整体系统，额外使用限压阀，以限制最大压力。

[0005] 上述系统因而具有大量的需要相应结构空间的阀。

发明内容

[0006] 有鉴于此初始状况，本发明的任务在于，提供一种将与升降运动有关的多个功能集成在其中的比例节流阀。

[0007] 该任务通过一种具有如下所述特征的比例节流阀在其整体上来解决。

[0008] 根据本发明，按照本发明的比例节流阀的阀活塞在带有流体入口和流体出口的阀壳体内沿纵向方向可移动地被引导并且被储能器、尤其是压力弹簧形式的储能器预紧靠到限定关闭位置的行程挡块上，在比例节流阀内集成有一限压阀，当在流体入口处超出可预定的压力时，借助该限压阀能影响在阀活塞的背面上的流体压力，以在所属的阀座上开启，在所述比例节流阀的流体入口处的流体压力作用到限压阀的阀座上，在所述流体入口处的流体压力经由在阀活塞内的径向偏置的轴向孔引导到阀活塞的背面上、经由孔口和在阀活塞内轴向延伸的孔以及由该在阀活塞内轴向延伸的孔引出的径向孔继续引导至先导控制室上，以实现阀活塞的压力平衡。由此创造出比例节流阀的功能与限压阀的组合，该组合相对于现有技术有助于节省构件和结构空间。

[0009] 为了控制管线的功能耦合，限压阀优选一起集成在阀活塞中，其中控制管线至少引起，在比例节流阀的流体入口处的流体压力作用到阀座、尤其是构造成限压阀的锥形阀座形式的阀座上。在此，流体压力从流体入口经由在阀活塞内的径向偏置的轴向孔到阀活塞的背面上、经由节流孔和在阀活塞内轴向延伸的孔以及经由从该在阀活塞内轴向延伸的孔引出的径向孔施加到阀的先导控制室上。由此实现阀活塞的压力平衡。该流体压力同时也作用于限压阀的阀座上并且压力超过在限压阀的阀门弹簧上固定设置的值，因此通向流体出口的控制通道开放。此时产生的、从流体入口经由在阀活塞内的侧向的轴向孔、阀活塞的背面以及带有连接的轴向孔的孔口至限压阀阀座的先导控制体积流量在孔口上产生压力降。此减小的流体压力被传输至先导控制室中，由此产生克服阀活塞主弹簧的合力并且该合力使阀活塞在流体入口和流体出口之间朝“开启-位置”的方向运动。

[0010] 优选地，在所述流体入口处的流体压力同样施加在限压阀的阀座上并且当超过可预定的值时将该限压阀开启，其中在孔口上产生压力降，并且由此对阀活塞产生合力，以使阀活塞移动用以连接流体入口和流体出口。

[0011] 此作用机制基本上在比例节流阀的通电和未通电的状态下均是可能的，所以持续可用的限压状况集成在比例节流阀中。

附图说明

[0012] 下文借助于附图详细地说明本发明。该唯一的图以原理性的并且不按比例的视图示出依据本发明的比例节流阀的纵剖视图。

具体实施方式

[0013] 在所述附图中以纵剖视图示出一个从其原理设计来说被直接控制的比例节流阀1。在磁体系统壳体内设有一磁体系统14，其中，借助直流电线圈15可控制一衔铁16。磁体系统14构造成推压的（drückend）、路径受控制的比例-磁体系统，其中，在直流电线圈
15的通电状态下，衔铁16和与其作用连接的操纵件17向下朝流体入口4的方向运动。

[0014] 操纵件17与构成节流功能的阀活塞2作用连接。在直流电线圈15的未通电的状态下，未详细示出的衔铁16、操纵件17和阀活塞2通过一弹簧18朝行程挡块6的方向行进。这与比例节流阀的闭合状态以及流体入口4和流体出口5之间的闭合状态相当。衔铁16设置在极管内部。

[0015] 磁体系统壳体构造成以一圆柱形的导向部19伸入阀壳体3内并且就此而言相对于周围环境密封。圆柱形的操纵件17同样伸入圆柱形的导向部19内并在其中形锁合地可松脱地与阀活塞2的一在心轴一侧引导弹簧18的突出部20相连接。突出部20在穿过带有限定行程挡块6的活塞顶22的、圆筒形的间隔件21之后过渡到构造成“节流活塞”的阀活塞2中。行程挡块6就此而言把阀活塞2的背面8与其主控制部分23分开。

[0016] 阀活塞2具有主控制部分23用来控制从流体入口4至流体出口5的流量率。为此目的，主控制部分23具有一进入开口24和径向的排出开口25。这些排出开口25可以根据磁体系统14的衔铁16的调整运动在阀活塞2朝向流体入口4的方向移动时部分或完全地与阀壳体3上的流体出口5重合。

[0017] 为了能将限压功能与比例节流阀1的体积流量调节功能叠加，阀活塞2的主控制部分23具有一与其纵轴线26同心的内孔，一限压阀7装入该内孔中。限压阀7具有一圆筒形的壳体27，在该壳体中阀锥29借助压力弹簧28在预紧力作用下靠置到阀座9上。限压阀7的壳体27固定地与阀活塞2的套筒形的主控制部分23相连接并与其可纵向移动地被引导。主控制部分23如此地在有待引导的流体的范围内与不同的控制孔相连通用以控制、尤其是涉及在阀活塞2的背面8上的流体压力。

[0018] 基本上，在流体入口4处的可经由压力弹簧28调整的极限压力引起对阀活塞2的控制以使阀活塞2朝向流体入口4方向移动运动，并且能使体积流通过比例调节阀1。

[0019] 在流体入口4处的压力本身经由一在主控制部分23中的径向偏置的轴向孔10传递到背面8上到那里的弹簧腔内，并且轴向孔10通入来自阀活塞2的行程挡块6的区域内。压力从弹簧腔经由一在突出部内的节流孔11、经由一在该突出部20内被引导的孔12传播，该在突出部内被引导的孔被限压阀7的阀锥29封闭。从孔12以到阀锥的较小的轴向距离分出一径向孔13，并且该径向孔引至一未详细示出的先导控制室中，主活塞或阀活塞2由此处于压力平衡。

[0020] 如果现在流体入口4处的压力超过可预定的值，则阀锥29开启限压阀7的阀座9。流体可如此经由倾斜径向引导的支道30通过限压阀7的壳体27和主控制部分23的壁流向与压力介质容器连通的次级接口31。由此，在弹簧腔内在活塞背面上在节流孔11的孔口21上产生传播至先导控制室的压力降。这导致阀活塞2朝流体入口4的方向运动并能实现与流体出口5的流动连通。

[0021] 上述组合阀可通过将限压功能集成到比例节流阀中来代替在现有技术中说明的用于保证系统压力的独立的限压阀，由此就此而言可完全放弃使用成本密集的阀。另外可以通过在控制块内的简化的“钻孔”（放弃阀安装空间以及不同的连接孔）实现降低成本，并且现场节约结构空间。尤其是对于希望根据往复运动装置的运行状态而变化的压力限制以及以电子方式实现的应用情况，根据本发明的阀对于电子调节电路出现故障的情况出于安全方面适合于实现附加的机械保险。在电子限压功能时，压力经由压力传感器采集并由电子调节装置评估，该电子调节装置在超压时以电的方式控制比例阀，并且打开横截面积由此这样形成，以至于在流体入口4处的压力与额定规定相符地保持恒定。这鉴于与安全性有关的方面是关键的并且为保护系统元件应额外地在机械方面得到保护，为此这里也还需要一个传统的限压阀（未示出），在根据本发明的解决方案的范围内现在可放弃该限压阀。