面密封环形阀

摘要

在面密封环形阀(1)中，环形阀构件(19)被保持在引导件(25)的周围或引导件(25)内。环形阀构件构造成使得，当环形阀构件和环形阀座同轴时，引导装置与引导件接合表面区域之间的间距随着沿中心轴线距环形阀构件与引导装置之间的最小间距(73)的距离而增加。端部止挡件(21)限制环形阀构件的倾斜。有利地，环形阀构件具有受限的径向运动，能够形成良好密封，同时不能同时接触引导件的直径上相反的两侧且不会卡塞。

权利要求

1.一种面密封环形阀，所述面密封环形阀用于流体工作机，所述阀具有阀本体和环形阀构件，所述阀本体绕中心轴线布置，并且所述阀本体包括环形阀座和引导装置，所述环形阀构件位于所述引导装置的周围或位于所述引导装置内；

所述引导装置包括一个或更多个圆筒形布置的引导件以限制所述环形阀构件的径向运动；

所述环形阀构件绕对称轴线布置，并且所述环形阀构件能够相对于所述引导装置轴向移动，以与所述环形阀座密封地接合；并且引导件接合表面区域在所述环形阀构件的周边的周围延伸；

其特征在于，所述环形阀构件构造成使得，当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴时，在位于所述环形阀构件与所述引导装置之间的最小径向间距的轴向两侧，所述引导装置与所述引导件接合表面区域之间的径向间距沿所述中心轴线增加，其中所述环形阀进一步包括端部止挡件，以限制所述环形阀构件离开所述环形阀座的轴向移动的最大量，并且所述环形阀构件相对于所述中心轴线的最大倾斜角由在所述环形阀座与所述端部止挡件之间的轴向距离限制。

2.根据权利要求1所述的环形阀，其中在所述最小径向间距的所述轴向两侧，所述引导装置与所述环形阀构件之间的径向间距沿所述中心轴线单调增加。

3.根据权利要求1所述的环形阀，其中所述引导装置由圆筒形引导件构成。

4.根据权利要求1所述的环形阀，其中所述环形阀构件由所述引导装置松弛地保持。

5.根据权利要求1所述的环形阀，其中所述环形阀构件不能在位于延伸经过所述中心轴线的直线上的所述引导装置的直径上相反的两侧上同时接触所述引导装置。

6.根据权利要求1所述的环形阀，其中当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴并且所述环形阀构件垂直于所述中心轴线取向时，在所述环形阀构件与所述引导装置之间的最小距离L由下式给出：1

L≥ /2G(1/cosθ-1)

其中G是所述引导装置的直径，并且θ是当所述环形阀构件的一部分与所述环形阀座接触并且所述环形阀构件的一部分与所述端部止挡件接触时，所述环形阀构件离开与所述中心轴线垂直的平面的最大倾斜角。

7.根据权利要求6所述的环形阀，其中所述环形阀构件不具有落入由下述锥台限定的区域内的部分，所述锥台延伸经过当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴时处于所述最小间距的平面中且具有直径G+2L的圈，所述锥台具有与所述环形阀构件的对称轴线一致的轴线和2θ的圆锥角。

8.根据权利要求1所述的环形阀，具有圆筒形引导装置，其中所述本体的一部分限定适于接收往复运动活塞的缸，并且其中缸壁的外表面的一部分限定用于所述环形阀构件的圆筒形引导件。

9.根据权利要求1所述的环形阀，其中所述环形阀构件被保持在所述引导装置的周围，并且其中所述引导件接合表面区域的直径随着沿所述对称轴线距所述环形阀构件的最小内径的距离的增加而增加。

10.一种用于根据权利要求1所述的面密封环形阀的环形阀构件；所述环形阀构件布置在对称轴线的周围，并包括引导件接合表面区域，所述引导件接合表面区域绕所述环形阀构件的周边延伸，用于接合在用于流体工作机的面密封环形阀的圆筒形布置的引导装置的周围；

其特征在于所述引导件接合表面区域的直径随着沿所述对称轴线距所述环形阀构件的最小内径的距离的增加而增加。

说明书

面密封环形阀

技术领域

[0001] 本发明涉及面密封环形阀的领域，该面密封环形阀用在流体工作机诸如液压泵、液压马达和液压泵-马达内。

背景技术

[0002] 已知使用面密封环形阀来调节液压流体流入或流出活塞缸或流体工作机的其它工作腔室的流量。在该类型的环形阀中，圈形流体路径由类似圈形的环形阀构件来选择性地密封。环形阀之所以有利是因为它们可提供相对大的横截面积，液压流体可通过该相对大的横截面积流入或流出工作腔室。

[0003] 面密封环形阀包括通常安装在引导件上的环形阀构件，且它们在使用时在引导件上轴向前后滑动。但是，使用面密封环形阀的已知问题是环形阀构件在使用时如果相对于引导件倾斜太远则会卡塞。

[0004] 已知通过提供与其半径相比相对长的环形阀构件来解决该问题。如果长度/半径比足够大，则环形阀构件不能相对于引导件倾斜得远到足以使环形阀构件卡塞。但是，环形阀构件很长是不理想的，因为这增加其质量并会增加环形阀的总体尺寸。

[0005] 该问题还可通过使用仅可沿相对短的轴向范围移动且内径比引导件的外径显著大的环形阀构件来解决。在该情况下，卡塞不太可能，但环形阀构件会沿径向显著移动。没有对径向运动的充分限制，难以形成有效密封。

[0006] 因此，本发明旨在提供一种环形阀，该环形阀包括在使用时不卡塞且具有受限制的径向运动以能够形成良好密封的环形阀构件。本发明还解决了保持拖曳和摩擦力低到允许快速且高效操作的问题，并旨在提供具有足够强度以承受使用时作用在其上的高压油的应力的环形阀构件。

发明内容

[0007] 根据本发明的第一方面，提供一种面密封环形阀，所述面密封环形阀用于流体工作机，所述阀具有阀本体和环形阀构件，所述阀本体绕中心轴线布置，并且所述阀本体包括环形阀座和引导装置(例如引导件)，所述环形阀构件位于所述引导装置的周围或位于所述引导装置内；

[0008] 所述引导装置包括一个或更多个圆筒形布置的引导件以限制所述环形阀构件的径向运动；

[0009] 所述环形阀构件绕对称轴线布置，并且所述环形阀构件能够相对于所述引导装置轴向移动，以与所述环形阀座密封地接合；并且

[0010] 引导件接合表面区域在所述环形阀构件的周边的周围延伸；

[0011] 其特征在于，所述环形阀构件构造成使得，当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴时，在所述引导装置与所述引导件接合表面区域之间的间距随着沿所述中心轴线距位于所述环形阀构件与所述引导装置之间的最小间距的距离而增加。

[0012] 环形阀构件可被绕引导装置保持，并且当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴时，在所述引导装置与所述引导件接合表面区域之间的间距可随着沿中心轴线距环形阀构件的最小内周的距离而增加。环形阀构件可被保持在引导装置内，并且当环形阀构件和环形阀座同轴时，在引导装置与引导件接合表面区域之间的间距可随着沿中心轴线距环形阀构件的最大外周的距离而增加。

[0013] 环形阀座可包括环形密封表面和至少一个孔，该至少一个孔提供穿过与所述密封表面或每个所述密封表面关联的本体的流体路径。在某些实施例中，环形阀座可包括多于一个的环形密封表面。

[0014] 环形阀构件可包括用于与所述密封表面或每个密封表面密封接合的环形座接合表面(或在某些实施例中，多于一个的环形座接合表面，且在优选实施例中两个环形座接合表面)。因而，环形阀构件可相对于引导装置移动以使所述座接合表面或每个座接合表面与所述密封表面或每个密封表面密封接合，并由此限制流体通过流体路径的流动。

[0015] 在某些实施例中，环形阀构件与引导装置之间的最小间距在引导装置与引导件接合表面区域的一部分之间。环形阀构件与引导装置之间的最小间距可在引导装置与所述座接合表面之间。

[0016] 在某些实施例中，在所述引导装置与所述环形阀构件之间的间距随着沿所述中心轴线距所述最小间距的距离单调增加。

[0017] 在某些实施例中，在所述引导装置与所述环形阀构件之间的间距随着沿所述中心轴线距所述最小间距的距离非单调增加。

[0018] 在某些实施例中，引导装置与环形阀构件之间的间距随着沿中心轴线距最小间距的距离非连续增加。例如，引导件接合表面区域可包括环形阀构件的多个表面。在某些实施例中，当环形阀构件和环形阀座同轴时，引导装置与环形阀构件之间的间距可具有多于一个的局部最小值和/或最大值(相对于距所述最小间距的轴向距离而言)。

[0019] 环形阀和环形阀构件可圆形对称，或者可以是椭圆或卵形。引导件接合表面区域可包括绕对称轴线大致圆形布置的一个或更多个引导件接合表面，但具有适于与引导装置协作的轮廓(例如允许环形阀构件沿中心轴线可滑动地移动，且在某些实施例中允许垂直于中心轴线的一定程度的运动)。

[0020] 因此，在环形阀构件位于引导装置的周围的实施例中，引导件接合表面区域的直径随着沿对称轴线距最小内周的距离而增加(并可单调、非单调、连续或非连续增加)。在某些实施例中，环形阀构件可位于引导装置内，且引导件接合表面区域的直径可随着沿对称轴线距最大外周的距离而(单调、非单调、连续或非连续)减小。

[0021] 因而，本发明延伸到一种环形阀构件，该环形阀构件用于根据第一方面的用于流体工作机的面密封环形阀，

[0022] 环形阀构件绕对称轴线布置，并包括引导件接合表面区域，所述引导件接合表面区域绕环形阀构件的周边延伸，用于接合在用于流体工作机的面密封环形阀的阀本体的圆筒形布置的引导装置的周围(或所述引导装置内)；

[0023] 其特征在于所述引导件接合表面区域的直径随着沿所述对称轴线距所述环形阀构件的最小内径(或最大外径)的距离而(单调、非单调、连续或非连续)增加(或减小)。

[0024] 在某些实施例中，所述座接合表面(优选平滑地)延伸到引导件接合表面。

[0025] 在某些实施例中，引导件接合表面区域的至少一部分具有锥形直径，当环形阀构件与环形阀座同轴时，该锥形直径随着沿对称轴线距环形阀构件的最小内径(或最大外径)的距离而增加(或减小)，即使得在引导装置与引导件接合表面区域之间的间距随着距位于环形阀座与引导装置之间的最小间距的距离而增加。

[0026] 引导件接合表面区域在环形阀构件与引导装置之间提供间隙，以便当阀构件离开与中心轴线垂直的平面倾斜(或接收用于推压阀构件离开与中心轴线垂直的平面的力)时降低卡塞的风险。因此，引导件接合表面区域成形为/构造成使得引导装置与引导件接合表面区域之间的间距随着距最小间距的距离而增加，这致使本发明的环形阀构件比已知的环形阀构件更容忍离开与中心轴线垂直的平面的倾斜(或更容忍绕阀构件不均匀施加的力，该力否则可能会造成阀构件卡塞)。

[0027] 优选地，(引导件接合表面区域的)所述引导件接合表面和所述座接合表面各自平滑地延伸到在环形阀构件的周围延伸的(沿径向横截面)凸出的表面。因此，环形阀构件的径向横截面的表面从引导件接合表面和座接合表面延伸到凸出表面。凸出表面可以是放射状表面。在某些实施例中，引导件接合表面区域的某些或全部在径向横截面中是凸出的，且可以是放射状的，且可以是放射状表面的延伸部。

[0028] 引导装置可直接或间接固定到环形阀座，或引导装置和环形阀座可各是一体式结构(即由单片材料形成)的部件，且本体可以是一体式结构。

[0029] 在某些实施例中，所述引导装置由圆筒形引导件构成。

[0030] 优选地，所述环形阀构件由所述引导装置松弛地保持。就松弛地保持而言，我们意思是引导装置的周边和绕环形阀构件的对应一个或更多个表面延伸的周边相差大于通常制造公差。例如，环形阀构件可被绕引导装置(诸如圆筒形引导件)保持，并且环形阀构件可设有一个或更多个引导件接合表面，引导件接合表面的最小内周稍大于绕引导装置的周边。典型地，引导装置的周边和环形阀构件的对应一个或更多个部件相差至少0.1%，在某些实施例中至少0.5%，且在某些实施例中至少2%。

[0031] 因此，当环形阀构件与引导装置同轴时，环形阀构件与引导装置之间的最小距离在某些实施例中为引导装置的直径的至少0.1%，在某些实施例中为至少0.5%，且在某些实施例中为至少2%。

[0032] 松弛保持的环形阀的径向运动受到引导装置的限制，使得环形阀构件和环形阀座充分良好对准以允许通过阀构件的轴向运动形成有效密封，从而将阀关闭，同时保持引导装置与环形阀构件之间的充分间隙以进一步降低阀构件垂直于中心轴线离开倾斜时卡塞的风险。阀构件和引导装置之间的附加间隙还降低由捕集在阀构件和引导装置之间的碎屑导致卡塞的风险。另一优点在于流体能够在阀构件与引导装置之间穿过，由此降低拖曳和摩擦力，并便于阀的极快速和高效操作。

[0033] 常规环形阀构件的尺寸设计成与引导装置紧密配合(在制造公差内)。这种阀构件不容忍相对于引导装置和阀座(即相对于延伸穿过阀的轴线)的倾斜，且通常设有延伸的“套环”和具有类似延伸的引导装置的阀，从而保持阀构件的对准。因此这种环形阀构件必须具有相对大的L/D比(典型地在0.5-0.7范围内)，具有伴随而来的高质量、惯性和拖曳。就L/D来说，我们意思是阀构件沿其对称轴线的长度与引导件接合形成部的直径(例如具有圆筒形引导件的阀的环形阀构件的内径，环形阀可滑动地安装在圆筒形引导件的周围)之比。

[0034] 因此，容忍离开中心轴线倾斜的松弛保持的环形阀构件的又一优点在于阀构件可构造成具有小得多的L/D比值(小于0.5，且在某些实施例中在0.1或小于0.1的区域内)。因此，环形阀构件还比已知的环形阀轻，且可因此更快速地操作，且还短得多，且因此提供紧凑得多的阀。

[0035] 优选地，所述环形阀进一步包括端部止挡件，以限制所述环形阀构件离开所述环形阀座的轴向移动的最大量。

[0036] 在某些实施例中，端部止挡件从引导装置延伸。端部止挡件可固定到引导装置(且例如可以是绕引导装置固定或固定在引导装置内的套环)，或端部止挡件可与引导装置成一体。

[0037] 优选地，环形阀构件的(垂直于中心轴线离开的)倾斜角由在环形阀座与端部止挡件之间的轴向距离限制，即轴向阀座与端部止挡件之间的轴向距离优选地使得环形阀构件可倾斜成抵靠端部止挡件与引导装置，或者抵靠端部止挡件与环形阀座，但使得具有的空间不足以在引导装置的任何两个相反侧处接触引导装置(即，在延伸经过中心轴线的平面处的每条直线上的点与引导装置相交)(否则这可能造成环形阀构件抵着引导装置卡塞)。

[0038] 即，由于具有由引导装置松弛保持的环形阀构件的环形阀构件，环形阀构件相对于中心轴线自由倾斜(并还相对于中心轴线径向移动)，与阀座和引导装置不对准；

[0039] 且当环形阀构件的一部分(典型地，所述座接合表面)与环形阀座(典型地，所述密封表面)(密封地或以其它方式)接触，且环形阀构件在中心轴线的相反侧上的一部分(典型地，引导件接合表面区域)与端部止挡件或引导装置接触时，即当环形阀构件具有可能的最大倾斜量时，环形阀构件不能在引导装置的直径上相反的两侧上同时与引导装置接触。

[0040] 优选地，当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴并且所述环形阀构件垂直于所述中心轴线取向时，在所述环形阀构件与所述引导装置之间的最小距离L由下式给出：

[0041] L≥1/2G(1/cosθ-1)(方程1)

[0042] 其中G是所述引导装置的直径，并且θ是当所述环形阀构件的一部分与所述环形阀座接触并且所述环形阀构件的一部分与所述端部止挡件接触时，所述环形阀构件离开与所述中心轴线垂直的平面的最大倾斜角。

[0043] 因此，最大倾斜角θ约为θ＝tan-1(M/G)，其中M是环形阀构件沿中心轴线(即在环形阀构件抵靠端部止挡件与密封表面的位置之间)自由移动的最大运动长度，且G是引导装置的直径。

[0044] 优选地，对于绕引导装置保持(或适于保持)的环形阀构件，环形阀构件不具有落入由从最小内周以等于或小于θ的角度离开环形阀构件的对称轴线延伸的锥台限定的区域内的部分，其中θ是环形阀构件离开与中心轴线垂直的平面自由倾斜的最大角度(当环形阀构件被绕引导装置保持时)。

[0045] 类似地，对于在引导装置内保持(或适于保持)的环形阀构件，环形阀构件优选地不具有落入由从最大外周以等于或小于θ的角度离开环形阀构件的对称轴线延伸的锥台限定的区域内的部分，其中θ是环形阀构件离开与中心轴线垂直的平面自由倾斜的最大角度(当环形阀构件被保持在引导装置内时)。

[0046] 因此，在环形阀构件的最小内周(或最大外周，视情况而定)和引导件接合表面区域的任何其它部分(或者环形阀构件的其它部分，诸如所述座接合表面或每个所述座接合表面的任何部分)之间的锥台以大于θ的角度离开环形阀构件的对称轴线延伸。

[0047] 可以的是：所述环形阀构件不具有落入由下述锥台限定的区域内的部分，所述锥台延伸经过当所述环形阀构件和所述环形阀座同轴时处于所述最小间距的平面中且具有直径G+2L的圈，所述锥台具有与所述环形阀构件的对称轴线一致的轴线和2θ的圆锥角。

[0048] 优选地，引导件接合表面区域的一部分包括环形阀构件的最小内周(或最大外周)。

[0049] 在某些实施例中，阀座包括具有第一周向尺寸的第一密封表面和具有第二周向尺寸的第二密封表面，并且其中所述孔或每个所述孔在第一密封表面与第二密封表面之间，环形阀构件包括用于与第一密封表面协作接合的第一座接合表面以及与第二密封表面协作接合的第二座接合表面。

[0050] 在某些实施例中，环形阀构件在松弛构造与变形构造之间可弹性变形，在松弛构造中，第一座接合表面的尺寸使得与第一密封表面密封地接合，且第二座接合表面相对于第一座接合表面设置成使得当第一密封表面和第一座接合表面密封接合时第二密封表面和第二座接合表面不密封接合；在变形构造中，在第一密封表面和第一座接合表面密封接合时第二密封表面和第二座接合表面密封接合，由此限制流体通过流体路径的流动。

[0051] 环形阀构件可由弹性偏置装置(诸如卷簧)朝向(或在某些实施例中离开)环形阀座弹性偏置。

[0052] 可替代地或附加地，环形阀构件可由能够电子控制的推压装置例如电磁体(通常固定到本体的一部分或形成本体的一部分)离开(或朝向)环形阀座可控地推压。

[0053] 在某些实施例中，本体的一部分可以限定适于接收(流体工作机的)往复运动活塞的缸，并且缸壁的外表面的一部分可以限定用于环形阀构件的圆筒形引导件。

[0054] 因此，本发明在第三方面延伸到包括根据第一方面所述的环形阀的缸组件，其中本体限定适于接收流体工作机的往复运动活塞的缸。

[0055] 就周边而言，我们是指在相应的内表面或外表面内的距离，或者在相应的内表面或外表面的周围的距离。第一和第二环形密封表面、环形阀构件的内表面和外表面以及环形阀构件本身通常旋转对称，但可能有一些违背旋转对称。

[0056] 附图的简要说明

[0057] 现将参照附图说明本发明的示例实施例，附图中：

[0058] [图1]

[0059] 图1是缸组件的剖视图；

[0060] [图2]

[0061] 图2是当环形阀构件处于其轴线与环形阀座的轴线和缸轴线一致的位置时，穿过环形阀的一侧的剖面；

[0062] [图3]

[0063] 图3是在环形阀构件径向向内移位时，穿过图2的环形阀的一侧的剖面；

[0064] [图4]

[0065] 图4是在环形阀构件沿一方向倾斜时，穿过图2的环形阀的一侧的剖面；

[0066] [图5]

[0067] 图5是在环形阀构件沿另一方向倾斜时，穿过图2的环形阀的一侧的剖面；

[0068] [图6]

[0069] 图6是穿过图2的环形阀的剖面；

[0070] [图7]

[0071] 图7是在环形阀构件沿图5的方向倾斜时，穿过图2的环形阀的剖面；

[0072] [图8A]

[0073] 图8A是穿过图2的环形阀的一侧的剖面；

[0074] [图8B]

[0075] 图8B是穿过环形阀的替代实施例的一侧的剖面；

[0076] [图8C]

[0077] 图8C是穿过环形阀的替代实施例的一侧的剖面；

[0078] [图8D]

[0079] 图8D是穿过环形阀的替代实施例的一侧的剖面；以及

[0080] [图9]

[0081] 图9是穿过环形阀的替代实施例的一侧的剖面。

具体实施方式

[0082] 图1示出与流体工作机诸如液压泵、液压马达或液压泵-马达一起使用的缸组件1。缸组件包括本体2，该本体2绕缸轴线A大致圆筒形对称，并且该本体2包括缸3、提升阀座5以及环形阀座11，该缸3朝向本体的第一端4开口，该提升阀座5位于本体的第二端
6，并且提升阀座5限定提升阀孔7(提供在缸与延伸穿过本体的上部的径向通道9之间的流体路径)，该环形阀座11限定绕本体排列并延伸穿过本体的多个孔13。环形阀座包括外部密封表面15和内部密封表面17。

[0083] 环形阀构件19围绕本体保持在环形阀座与套环23的端部止挡件21之间。环形阀构件在缸的圆筒形引导表面区域25处围绕缸的外表面拧上。缸的引导表面区域采用圆筒形引导件的形式并用作环形阀构件的引导装置。

[0084] 环形阀通过孔13调节高压集管27与缸之间的液压流体的流量。环形阀构件通过卷簧29朝向环形阀座偏置，卷簧29在环形阀构件的下表面31与套环的对置的上表面33之间延伸。环形阀构件具有用于在环形阀构件与环形阀座之间形成内部和外部密封件的座接合表面34。套环由保持环35保持在位。套环可在套环深度的一部分或全部上围绕缸用过盈配合来设置，或者套环或缸本体可协作地接合，以便于套环、环形高压阀以及弹簧的安装和去除。

[0085] 该组件还包括提升阀构件37，提升阀构件37与提升阀座和提升阀孔一起形成提升阀以控制(与低压集管39流体连通的)径向通道9与缸3之间的流体流量。提升阀构件可操作成沿轴线A移动，使得提升阀可在打开位置(如图所示)与关闭位置之间移动，在关闭位置处密封表面41(提升阀构件的头部43的上表面上的环形区域)与提升阀座接触。

[0086] 提升阀构件在其下端处设有柱塞45，该柱塞45可与下部引导结构49中的中心孔47滑动接合。该下部引导结构包括延伸到缸的内壁的径向支柱51并由径向支柱51保持在位，且使用时，该径向支柱51用于限制柱塞离开缸轴线的运动并形成局部屏障以将缸与低压集管之间的流体流从提升阀保护或隔离，该流体流否则会作用成推压被关闭的提升阀。

[0087] 提升阀构件在其上端处设有电枢53，该电枢53包括在电枢的上表面与下表面之间延伸并使径向通道39与线圈空间57流体连通的通道55，电磁线圈59围绕线圈空间57定位，该电磁线圈59使提升阀能够被来自电子控制器(未示出)的控制信号电子地致动。电枢的外表面与上部引导结构63的内表面61可滑动地接合。第一密封件65围绕设置在套环内的通道延伸，而第二和第三密封件67、69在环形阀座上方围绕设置在本体内的类似通道延伸。第一和第二密封件防止在运行期间加压的液压流体从围绕缸组件的高压集管流出。

[0088] 与主动控制的提升阀相反，在本示例中，环形阀构件是被动打开和关闭的面密封阀。弹簧将环形阀构件朝向环形阀座偏置。当缸内的压力大于高压集管内的压力时，环形阀打开(如图1所示)以使液压流体能够从缸排出到高压集管。当高压集管内的压力大于缸内的压力时，环形阀构件抵着内部密封表面和外部密封表面两者密封，形成密封件。在所示实施例中，环形阀构件由弹性材料制成，且在与外部密封表面接触之后，环形阀构件变形成使环形阀构件能够也形成内部密封件。但是，本发明还能够应用于仅一部分有弹性的环形阀构件或者刚性的环形阀构件。

[0089] 环形阀构件具有圆形对称轴线，在图1中，该圆形对称轴线与缸轴线A和环形阀座的轴线一致。本发明还延伸到缸轴线与环形阀座的轴线不同的实施例。但是，环形阀构件松弛地保持在引导装置上，使得能够存在环形阀构件相对于缸和环形阀座的少量倾斜，且能够存在环形阀构件的少量径向移动。

[0090] 图2示出环形阀构件处于它的轴线与环形阀座的轴线及缸轴线一致的位置。环形阀构件具有引导件接合表面区域71。在引导件接合表面区域与缸的引导表面区域之间的间距(即在缸的引导表面区域与引导件接合表面区域的径向覆盖的向内表面之间的径向距离)在轴向方向上变化，并且当环形阀构件和环形阀座的轴线一致时有最小间距73。对于最小间距的任一侧，在环形阀构件与缸的引导表面区域之间的间距增加。

[0091] 图3示出在截取横截面的位置处径向地向内移位的环形阀(环形阀的相反侧将以相同的量径向地移位)。图4示出沿一方向倾斜直到其与环形阀座接触的环形阀，且图5示出沿相反方向倾斜直到其与端部止挡件接触的环形阀。

[0092] 图6示出处于图2的构造中的环形阀的相反侧，而图7示出处于图5的构造中的环形阀的相反侧。参照这些图，(在每种情况下，当环形阀构件和环形阀座同轴时)G是缸的引导表面区域的直径，而L是在最小间距处的引导表面区域与引导件接合表面区域之间的间距。

[0093] 在最大倾斜处，环形阀构件可在一侧上与端部止挡件接触，且在另一侧上与引导表面区域或环形阀座接触，或者环形阀构件可在一侧上与环形阀座接触且在另一侧上与引导表面区域接触。但是，可以看出，环形阀构件的轴向延伸长度以及端部止挡件与环形阀座之间的间距被构造成使得环形阀构件不会倾斜到足以在环形阀构件的直径上相反的两侧处同时接触引导表面区域。这避免了由于在直径上相反的两侧上同时接触引导表面区域而造成环形阀构件卡塞的可能性。在图7中，θ表示环形阀构件能够相对于环形阀座的轴线倾斜的最大角度。

[0094] 当最大倾斜角度θ使得环形阀构件不能在环形阀构件的直径上相反的两侧处同时接触引导表面区域时，环形阀构件与引导表面区域之间的最小距离L(当环形阀构件与环形阀座同轴时)满足以下关系：

[0095] L≥1/2G(1/cosθ-1) (方程1)

[0096] 因此，最大倾斜角度θ约为θ=tan-1(M/G)，其中M为环形阀构件沿中心轴线自由移动的最大距离，如图6所示，M是m1和m2之和。

[0097] 参照图8A，为了确保不会卡塞同时仍提供紧凑的环形阀，优选的是环形阀构件不具有延伸到由与环形阀构件同轴的假想锥台75、77限定的体积内的部分，假想锥台75、77相对于环形阀构件的轴线成θ角度从最小间距延伸出。在该实施例中，环形阀构件不具有落入由如下锥台限定的区域内的部分，所述锥台延伸经过具有直径G+2L的圈，所述锥台具有与环形阀构件的对称轴线一致的轴线和2θ的圆锥角。

[0098] 本发明的环形阀的有利之处在于其具有足够小的内径以充分限制环形阀构件的径向运动，从而能够可靠地形成有效密封，但在阀构件倾斜时不会卡塞。有足够的空间来降低由于捕集的碎屑而导致卡塞的风险。

[0099] 该设计还使得作用在环形阀构件上的拖曳和摩擦较低，允许环形阀的快速且节能地操作。这是因为仅有一条引导线而不是两条引导线产生的，所述两根引导线在已知的安装于至少具有一些滑动长度的引导件上的环形阀中以显著距离间隔开。已知的环形阀通常涉及围绕引导件的紧密配合套环，在引导件和紧密配合套环之间有薄油膜，这产生剪切拖曳。

[0100] 此外，该设计足够坚固以承受来自作用在其上高压油的应力。

[0101] 图8B是穿过替代实施例的环形阀的横截面，其中外部密封表面与环形阀座的轴线正交地延伸。外部密封表面的角度可在实施例之间变化，例如其可从环形阀座的轴线(在该实施例中与缸轴线A一致)以30°至90°角延伸。例如，外部密封表面可从环形阀座的轴线以30°至90°角延伸。在该实施例中，引导件接合表面区域的长度具有相同的直径，且所以最小间距具有轴向延伸长度。锥台从最小间距的任一端延伸。

[0102] 图8C是穿过替代实施例的环形阀的横截面，其中孔7不与缸的外表面相交，而是仅在缸本体的包括外部密封表面的向外延伸的周表面79上开口，所述外部密封表面相对于缸的外表面成钝角延伸。在该实施例中，引导件接合表面的间距从最小间距向较大直径表面区域81非连续变化。

[0103] 图8D是穿过替代实施例的环形阀的横截面，其中孔7在缸本体的向外延伸的周表面上开口，向外延伸的周表面包括与环形阀座的轴线正交地延伸的内部密封表面17和外部密封表面15。在该实施例中，内部密封表面和外部密封表面处于相同平面内，正交于环形阀座的轴线。在该实施例中，环形阀构件具有从环形阀构件的面向座的表面87轴向延伸的内周向隆起和外周向隆起83、85，以在使用时形成内部和外部密封件。在该情况下，代替由环形阀构件的引导件接合表面的一部分来形成的内部密封件，环形阀构件的引导件接合表面包括也用作最小间距的引导形成部89。在该实施例中，引导件接合表面的间距离开最小间距单调增加，但具有变化的梯度。

[0104] 在所示示例中，缸的外表面用作环形阀构件的引导装置。但是，可替换地，布置在缸内并延伸穿过环形阀构件的一个或更多个引导构件能够用作引导装置。在某些替代实施例中，引导装置可位于环形阀构件外部。

[0105] 图9是穿过替代实施例的环形阀的横截面，其中环形阀构件100具有平坦的座接触表面101。内部和外部密封件由向外延伸的周表面79上的内周向隆起部和外周向隆起103、105形成。

[0106] 可在本文所公开的发明范围内作出另外的变体和变型。

[0107] [附图标记列表]

[0108] 1 缸组件

[0109] 2 本体

[0110] 3 缸

[0111] 4 缸的第一端

[0112] 5 提升阀座

[0113] 6 缸的第二端

[0114] 7 提升阀孔

[0115] 9 径向通道

[0116] 11 环形阀座

[0117] 13 孔

[0118] 15 外部密封表面

[0119] 17 内部密封表面

[0120] 19 环形阀构件

[0121] 21 端部止挡件

[0122] 23 套环

[0123] 25 引导表面区域(引导装置)

[0124] 27 高压集管

[0125] 29 弹簧

[0126] 31 环形阀构件的下表面

[0127] 33 套环的上表面

[0128] 34 座接合表面

[0129] 35 保持环

[0130] 37 提升阀构件

[0131] 39 低压集管

[0132] 41 密封表面

[0133] 43 头部

[0134] 45 柱塞

[0135] 47 中心孔

[0136] 49 下部引导形成部

[0137] 51 径向支柱

[0138] 53 电枢

[0139] 55 通道

[0140] 57 线圈空间

[0141] 59 电磁线圈

[0142] 61 内表面

[0143] 63 上部引导形成部

[0144] 65 第一密封件

[0145] 67 第二密封件

[0146] 69 第三密封件

[0147] 71 引导件接合表面区域

[0148] 73 最小间距

[0149] 75 假想锥台

[0150] 77 假想锥台

[0151] 79 周表面

[0152] 81 较大直径表面区域

[0153] 83 内周向隆起

[0154] 85 外周向隆起

[0155] 87 面向座的表面

[0156] 89 引导形成部

[0157] 100 环形阀构件

[0158] 101 座接触表面

[0159] 103 内周向隆起

[0160] 105 外周向隆起