本發(fā)明涉及一種用于門、閘門或窗的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的閥,尤其是用于液壓閉門器的閥,該閥布置在液壓通道中。
背景技術(shù):
液壓閉門器通常具有一個(gè)布置在閉門器殼體中的、被彈簧加載的活塞,該活塞與一軸相互作用,用于操縱門的杠桿布置在該軸上。在開(kāi)門時(shí)操縱該杠桿,通過(guò)軸和活塞使貼靠在活塞上的彈簧張緊。處于閉門器殼體中的液壓流體此時(shí)可以經(jīng)由液壓通道和閥從活塞的一側(cè)溢流到另一側(cè),這是因?yàn)榛钊麅蓚?cè)的活塞腔因?yàn)榛钊苿?dòng)而改變。在開(kāi)門時(shí)可以使液壓流體盡可能略微溢流,從而無(wú)阻礙地操縱門。通過(guò)使在開(kāi)門時(shí)張緊的彈簧松弛而使門自動(dòng)關(guān)閉,活塞重新回到其初始位置,液壓流體此時(shí)必須再次溢流。通過(guò)布置具有閥的液壓通道可以使得關(guān)閉過(guò)程受阻,關(guān)閉過(guò)程的多個(gè)階段可以具有不同的關(guān)閉速度,從而實(shí)現(xiàn)門的可靠關(guān)閉。也可以在其它門、閘門或者窗的驅(qū)動(dòng)裝置的液壓回路中使用這樣的閥。
迄今為止在閉門器中多數(shù)將具有節(jié)流錐的調(diào)節(jié)閥用于控制關(guān)閉速度。然而由于體積流量很小并且截面變化很大,對(duì)迄今為止常見(jiàn)的這些閥進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整通常很難實(shí)現(xiàn)或者再現(xiàn)關(guān)閉速度的精確調(diào)整。此外迄今為止常見(jiàn)的這些閥因?yàn)榄h(huán)形的節(jié)流間隙比較狹窄而特別容易變臟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種排除所述缺點(diǎn)的開(kāi)頭所述類型的閥。尤其是可改善關(guān)閉速度的可調(diào)性并且減輕易臟污性。
按照本發(fā)明通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的閥來(lái)解決所述任務(wù)。從屬權(quán)利要求、本說(shuō)明書(shū)以及附圖涉及根據(jù)本發(fā)明的閥的優(yōu)選實(shí)施方式。
根據(jù)本發(fā)明的閥布置在液壓流體可以流過(guò)的液壓通道中,該閥包括可以在閥孔中移動(dòng)的閥元件,該閥元件例如通過(guò)在螺紋中轉(zhuǎn)動(dòng)而可軸向移動(dòng)并且因此該閥是可調(diào)的,并且該閥包括設(shè)置在閥孔的內(nèi)圓周上或在閥元件的外圓周上的、包括至少一個(gè)流出通道的節(jié)流輪廓,所述節(jié)流輪廓根據(jù)閥元件相對(duì)于閥孔的軸向移動(dòng)而開(kāi)啟或閉合以便使液壓流體溢流,并且/或者通過(guò)所述節(jié)流輪廓經(jīng)由閥元件的軸向移動(dòng)可以調(diào)節(jié)溢流的液壓流體的流量。
采用這種設(shè)計(jì)能夠更精確地調(diào)整和再現(xiàn)閥的關(guān)閉速度。此外,該閥不太容易變臟,因?yàn)橄鄳?yīng)流出通道的過(guò)流橫截面可以限于此而選用較大的。最后可以針對(duì)相應(yīng)的閉門器和閥行程適當(dāng)調(diào)整節(jié)流輪廓或相應(yīng)流出通道的沿閥元件的運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的軸向過(guò)流橫截面分布,從而得到最佳的關(guān)閉速度可調(diào)性。
優(yōu)選地,在圓柱形閥孔的內(nèi)圓周上和/或在閥元件的具有一個(gè)或多個(gè)流出通道的圓柱形區(qū)段的外圓周上設(shè)置偏離圓柱形的節(jié)流輪廓。
因此與迄今為止常見(jiàn)的閥相比,不再需要節(jié)流錐以及錐形閥孔。
優(yōu)選地,閥元件具有與設(shè)置在閥孔的內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓相互作用的輪廓,并且/或者閥孔具有與設(shè)置在閥元件的外圓周上的節(jié)流輪廓相互作用的輪廓。有利的是,該輪廓具有相對(duì)于閥孔或閥元件沿徑向伸出的底切。該輪廓可以沿閥的軸向設(shè)計(jì)成略高的控制面、使過(guò)流橫截面驟然變窄、如同擋板一樣盡可能與粘度或溫度無(wú)關(guān)地作用,或者該輪廓可以沿閥的軸向設(shè)計(jì)成較高的控制面而與節(jié)流板一樣作用??梢酝ㄟ^(guò)徑向伸出的輪廓控制節(jié)流輪廓的不同節(jié)流區(qū)域。采用略高的輪廓可以實(shí)現(xiàn)精確且匹配于節(jié)流輪廓的控制。
然而,沒(méi)有底切的實(shí)施方式也是有益的,以此同樣可以實(shí)現(xiàn)類似于節(jié)流板的流動(dòng)特性。
該輪廓可以在閥元件的外圓周上和/或在閥孔的內(nèi)圓周上形成,或者例如也可以通過(guò)布置在閥元件外圓周上的凹槽中的密封環(huán)或通過(guò)布置在閥孔內(nèi)圓周上的凹槽中的密封環(huán)形成。
如果節(jié)流輪廓包括多個(gè)沿圓周方向分布的流出通道,則尤其有利于可變控制。
優(yōu)選地,節(jié)流輪廓的各個(gè)流出通道至少基本上沿軸向延伸,閥元件可以沿所述軸向移動(dòng)。在此,所述節(jié)流輪廓可以包括至少一個(gè)具有沿軸向至少部分不變的過(guò)流橫截面的流出通道,和/或包括至少一個(gè)具有沿軸向變化的過(guò)流橫截面的流出通道,其過(guò)流橫截面也可以呈階梯狀實(shí)現(xiàn)。另外可想而知,也可以采用具有如下的至少一個(gè)流出通道的實(shí)施方式,所述流出通道包括由至少一個(gè)過(guò)流橫截面不變的區(qū)段和至少一個(gè)過(guò)流橫截面變化的區(qū)段組成的組合。
如果節(jié)流輪廓具有沿軸向變化的過(guò)流橫截面,則節(jié)流輪廓可以包括例如至少一個(gè)具有沿軸向至少部分連續(xù)變大或連續(xù)變小的過(guò)流橫截面的流出通道,和/或包括至少一個(gè)具有至少部分呈階梯狀變大或呈階梯狀變小的過(guò)流橫截面的流出通道。另外,相應(yīng)的流出通道也可以包括過(guò)流橫截面沿軸向變化和不變的區(qū)段的任意組合。原則上,相應(yīng)流出通道的過(guò)流橫截面例如可以呈圓形、楔形、四邊形或者類似形狀,并且可根據(jù)需要構(gòu)造為沿x、y或z方向變細(xì)、變粗、連續(xù)增大或減小或者具有曲線變化。因此,相應(yīng)流出通道的深度可以例如連續(xù)增大或減小或者設(shè)有相應(yīng)的連續(xù)的斜坡。另外,也可以例如將階梯和斜坡相結(jié)合,因此例如用于控制過(guò)流橫截面。
尤其也有利的是,節(jié)流輪廓包括多個(gè)至少部分具有不同軸向長(zhǎng)度的流出通道。通過(guò)相應(yīng)軸向移動(dòng)閥元件就能依次開(kāi)啟或閉合不同的流出通道。
閥元件也可以通過(guò)可在閥孔中移動(dòng)的活塞形成。因此,尤其也可以在這種活塞的外圓周上設(shè)置節(jié)流輪廓,以此可相應(yīng)降低制造成本。該活塞可以是彈簧加載的、經(jīng)由齒部與閉門器驅(qū)動(dòng)軸相互作用的閉門器活塞。通過(guò)將節(jié)流輪廓整合在活塞工作面中或者整合在容納活塞的閥孔的內(nèi)圓周上,尤其也能實(shí)現(xiàn)隨相應(yīng)的過(guò)流橫截面變化的關(guān)閉時(shí)間曲線。通過(guò)將節(jié)流輪廓整合在活塞的外圓周中或者整合在閥孔的內(nèi)圓周中或活塞工作面上,就能省去以往所需的調(diào)節(jié)閥。通過(guò)將沿軸向產(chǎn)生的節(jié)流輪廓或流出通道的過(guò)流橫截面變化適當(dāng)組合,就能實(shí)現(xiàn)尤其是關(guān)閉延遲、影響關(guān)閉時(shí)間、終端止擋。
按照本發(fā)明的閥的另一種有益的實(shí)施方式,節(jié)流輪廓包括至少一個(gè)流出通道,其軸向過(guò)流橫截面變化與閥元件的行程或者與螺紋的導(dǎo)程相配,可以通過(guò)所述螺紋調(diào)整閥元件的行程。通過(guò)螺紋導(dǎo)程和(一個(gè)流出通道或多個(gè)流出通道的)節(jié)流輪廓的變化曲線可以精確設(shè)計(jì)需要在調(diào)整時(shí)將閥轉(zhuǎn)動(dòng)多少圈才能達(dá)到讓油流過(guò)的特定截面變化。
尤其也能通過(guò)可插入閉門器殼體中的套筒或類似部件的孔來(lái)形成閥孔。這樣的套筒連同同樣設(shè)置在套筒內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓例如可以采用注射成型工藝以低廉成本制造。例如也可以利用沖頭通過(guò)沖壓在套筒中引入節(jié)流輪廓。然而原則上也可以在裝入套筒時(shí)在閥元件或活塞的外圓周上設(shè)置節(jié)流輪廓。
例如可以將套筒旋入、壓入、卡入或者以類似方式安裝到閉門器殼體中。
如前所述,例如可以在套筒的內(nèi)圓周中產(chǎn)生節(jié)流輪廓,或者也可以直接在閉門器殼體中或者在閉門器殼體內(nèi)形成的閥孔的內(nèi)圓周中產(chǎn)生節(jié)流輪廓。
附圖說(shuō)明
以下將根據(jù)實(shí)施例參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的閥的示例實(shí)施例的示意圖,其具有設(shè)置在閥孔的內(nèi)圓周上的、包括多個(gè)流出通道的節(jié)流輪廓,
圖2示出圖1所示的閥的橫斷面示意圖,
圖3a和3b示出具有不同過(guò)流橫截面的各種流出通道的示意縱到視圖,
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的閥的示例實(shí)施例的示意圖,其具有設(shè)置在閥孔的內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓,通過(guò)可插入到閉門器殼體中的套筒的相應(yīng)的孔形成包括節(jié)流輪廓在內(nèi)的閥孔,
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的閥的示例實(shí)施例的示意圖,其具有設(shè)置在閥孔的內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓,在閉門器殼體中設(shè)置閥孔,并且因此直接在閉門器殼體中產(chǎn)生節(jié)流輪廓,
圖6a和6b示出根據(jù)本發(fā)明的閥的示例實(shí)施例的示意圖,其具有設(shè)置在閥元件的外圓周上的節(jié)流輪廓和閥孔,該閥孔通過(guò)可插入到閉門器殼體中的套筒的相應(yīng)的孔形成,所述套筒設(shè)有通過(guò)密封環(huán)形成的輪廓,
圖7a和7b示出根據(jù)本發(fā)明的閥的示例實(shí)施例的示意圖,其具有設(shè)置在閥元件的外圓周上的節(jié)流輪廓和閥孔,該閥孔通過(guò)可插入到閉門器殼體中的套筒的相應(yīng)的孔形成,在所述套筒上固定或模制一輪廓,并且
圖8示出另一種根據(jù)本發(fā)明的閥的示意圖,其具有設(shè)置在閥元件的外圓周上的節(jié)流輪廓和閥孔,該閥孔設(shè)置在閉門器殼體中,并且因此密封環(huán)直接安裝到閉門器殼體中。
具體實(shí)施方式
圖1~8示出根據(jù)本發(fā)明的用于液壓閉門器的閥10的不同實(shí)施例的示意圖,該閥布置在液壓流體12可以流過(guò)的液壓通道中。
在此,該閥10包括在閥孔14中、這里在螺紋26中可軸向移動(dòng)的閥元件16以及設(shè)置在閥孔14的內(nèi)圓周上或設(shè)置在閥元件16的外圓周上的、包括至少一個(gè)流出通道18的節(jié)流輪廓20,所述節(jié)流輪廓根據(jù)閥元件16相對(duì)于閥孔14的軸向移動(dòng)22開(kāi)啟或閉合以便使液壓流體12溢流,和/或通過(guò)所述節(jié)流輪廓經(jīng)由閥元件16的軸向移動(dòng)22可以調(diào)節(jié)溢流的液壓流體12的流量。
閥元件16通過(guò)圓柱形區(qū)段在同樣是圓柱形的閥孔14中軸向可移動(dòng)地被引導(dǎo),在圖1、2、4和5所示的閥10的實(shí)施方式中,節(jié)流輪廓20相應(yīng)設(shè)置在圓柱形閥孔14的內(nèi)圓周上,在圖6a和6b和7所示的閥10的實(shí)施方式中,節(jié)流輪廓相應(yīng)設(shè)置在閥元件16的圓柱形區(qū)段的外圓周上。
如圖4和5所示,如果節(jié)流輪廓20設(shè)置在套筒30或閥孔14的內(nèi)圓周上,則閥元件16包括與該設(shè)置的節(jié)流輪廓20相互作用的輪廓24。如果節(jié)流輪廓20設(shè)置在閥元件16的外圓周上,則閥孔14具有與設(shè)置在閥元件16的外圓周上的節(jié)流輪廓20相互作用的輪廓24(參考圖6a、6b和7)。
輪廓24在閥內(nèi)的軸向高度影響流量并且可以在閥元件16上或者在閥孔14的內(nèi)圓周上形成(參考圖4、5和7),或者通過(guò)布置于閥元件16外圓周上的凹槽中的密封環(huán)形成或者通過(guò)布置于閥孔14內(nèi)圓周上的凹槽中的密封環(huán)形成(參考圖6a、6b)。如果在閥元件16上形成略高的輪廓24,在此產(chǎn)生類似于擋板的流動(dòng)特性,使得閥在溫度變化時(shí)與液壓油的粘度變化無(wú)關(guān)。在設(shè)有底切或者具有軸向較高輪廓24的實(shí)施方式中產(chǎn)生類似于節(jié)流板的流動(dòng)特性。閥10及其部件以及套筒30可以由金屬或者塑料相互組合而成。如果輪廓24的軸向高度與流出通道18中的過(guò)流橫截面的直徑之比大于約1.5,就會(huì)形成軸向較高的輪廓24,使得閥具有類似于節(jié)流板的流動(dòng)特性。為了形成略高的、使得過(guò)流橫截面驟然變窄的、具有類似于擋板的流動(dòng)特性的輪廓24,所述比例可在其之下。
節(jié)流輪廓20可以包括一個(gè)或多個(gè)沿圓周方向分布的流出通道18(例如參考圖1和2)。在這些實(shí)施例中,節(jié)流輪廓20的相應(yīng)流出通道18至少基本上沿軸向延伸,閥元件16可以沿所述軸向移動(dòng)。在此,所述節(jié)流輪廓20可以包括至少一個(gè)具有沿軸向至少部分不變的過(guò)流橫截面的流出通道18,和/或包括至少一個(gè)具有沿軸向變化的過(guò)流橫截面的流出通道18。在此,具有沿軸向變化的過(guò)流橫截面的相應(yīng)流出通道18可以包括例如沿軸向至少部分連續(xù)變大或連續(xù)變小的過(guò)流橫截面,和/或包括至少部分呈階梯狀變大或呈階梯狀變小的過(guò)流橫截面。這種流出通道18的節(jié)流輪廓20原則上也可以例如包括這種過(guò)流橫截面變化的區(qū)段連同至少一個(gè)過(guò)流橫截面不變的區(qū)段的組合。在此,相應(yīng)流出通道18的過(guò)流橫截面例如可以呈圓形、楔形、四邊形等等,并且可以在所有三個(gè)方向上變細(xì)、變粗、保持不變、傾斜等等。
圖3a示出具有不同過(guò)流橫截面的各種流出通道的示意縱剖視圖。在此,流出通道181具有沿軸向至少部分不變的過(guò)流橫截面,流出通道182具有至少部分沿軸向連續(xù)變大或者連續(xù)變小的過(guò)流橫截面,并且流出通道183具有至少部分呈階梯狀變大或者呈階梯狀變小的過(guò)流橫截面。圖3b示出在閥孔14或套筒30中的其它合理的過(guò)流橫截面。
尤其從圖1可以看出,節(jié)流輪廓20尤其也可以包括多個(gè)至少部分具有不同軸向長(zhǎng)度的流出通道18。因此通過(guò)相應(yīng)軸向移動(dòng)閥元件16就能依次開(kāi)啟或者閉合不同的流出通道18。
閥元件16例如可以通過(guò)可在閥孔14中移動(dòng)的活塞形成。通過(guò)將節(jié)流輪廓20整合到活塞工作面中,不僅可將制造成本減小到最低程度,也可以實(shí)現(xiàn)完全隨相應(yīng)的過(guò)流橫截面變化的關(guān)閉時(shí)間變化曲線。
尤其如圖4~8所示,例如也能實(shí)現(xiàn)如下實(shí)施方式:能夠通過(guò)螺紋26調(diào)整閥元件16的行程。在此,節(jié)流輪廓20可以包括至少一個(gè)流出通道18,其軸向過(guò)流橫截面變化與閥元件16的行程或者與螺紋26的導(dǎo)程相匹配,通過(guò)所述螺紋能夠調(diào)整閥元件16的行程。閥元件16在其朝向液壓流的端部在此有利地具有一個(gè)孔,該孔有助于使得液壓壓力沿徑向作用于閥元件壁部,因而朝向閥孔14壓迫輪廓24從而提高密封作用。也可選擇將液壓壓力用來(lái)將套筒30的壁部朝向閥元件16壓緊,以此同樣提高密封作用。
閥孔14與節(jié)流輪廓20一起在必要時(shí)可以直接引入到閉門器殼體28中(參考圖5)。尤其也能實(shí)現(xiàn)閥10的如下設(shè)施方式:閥孔14通過(guò)可插入到閉門器殼體28中的套筒30的相應(yīng)的孔形成(參考圖1、2、4、6和7)。如果在閥孔14的內(nèi)圓周上設(shè)置節(jié)流輪廓20,則可以相應(yīng)地在套筒30的內(nèi)圓周上設(shè)置該節(jié)流輪廓20。在此,例如可以用注射成型法制作包括節(jié)流輪廓20在內(nèi)的這種套筒30。例如也可以利用沖頭通過(guò)沖壓在套筒30中引入節(jié)流輪廓20。
套筒30例如可以旋入(螺紋26)、壓入、卡入或者以類似方式安裝到閉門器殼體28中。
在圖1和2所示的實(shí)施方式中,在閥孔16的內(nèi)圓周上設(shè)置包括多個(gè)流出通道18的節(jié)流輪廓20,所述閥孔可以引入到閉門器殼體28中或者通過(guò)可插入到閉門器殼體28中的套筒30的相應(yīng)的孔形成。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的閥10的一種實(shí)施例,其具有設(shè)置在閥孔14的內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓20,包括節(jié)流輪廓20在內(nèi)的閥孔14通過(guò)可插入到閉門器殼體28中的套筒30的相應(yīng)的孔形成。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的閥10的一種實(shí)施例,其具有設(shè)置在閥孔14的內(nèi)圓周上的節(jié)流輪廓20,閥孔14設(shè)置在閉門器殼體28中并且節(jié)流輪廓20因此直接引入到閉門器殼體28中。閥元件16在這里以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承在閥中并且具有一個(gè)開(kāi)口,油壓通過(guò)該開(kāi)口朝向閥孔加載閥元件壁部。
圖6a和6b示出根據(jù)本發(fā)明的閥10的一種實(shí)施例,其具有設(shè)置在閥元件16的外圓周上的節(jié)流輪廓20和閥孔14,該閥孔通過(guò)可插入到閉門器殼體28中的套筒30的相應(yīng)的孔形成,所述套筒設(shè)有通過(guò)密封環(huán)形成的輪廓24。套筒30利用防止油通過(guò)的密封件34插入到閉門器殼體之中。如圖6b所示,輪廓24和密封件34組合地布置在一個(gè)共同的容納部中,也就是說(shuō)它們可以單獨(dú)或者整體形成。
圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的閥10的一種實(shí)施例,其具有設(shè)置在閥元件16的外圓周上的節(jié)流輪廓20和閥孔14,該閥孔通過(guò)可插入到閉門器殼體28中的套筒30的相應(yīng)的孔形成,輪廓24構(gòu)造或者模制在所述套筒上??梢岳绮捎每赊D(zhuǎn)動(dòng)地支承在閥體32上的閥頭的形式的閥元件16。
因此通過(guò)軸向移動(dòng)閥元件16或活塞使得各個(gè)流出通道18開(kāi)啟或閉合和/或使得流出通道18的過(guò)流橫截面變窄或者變寬。閥元件16或閥頭可以設(shè)有輪廓24和/或具有密封環(huán),以便與閉門器殼體28密封隔絕,密封構(gòu)件可以整體模制在或者作為單獨(dú)部件固定在閥10上。如果通過(guò)該實(shí)施方式形成底切,則由此產(chǎn)生類似于擋板的流動(dòng)特性,而在沒(méi)有底切的實(shí)施方式中產(chǎn)生類似于節(jié)流板的流動(dòng)特性。流出或流入通道28也可以直接設(shè)置在閉門器的活塞工作面中或者在閥頭上。流出通道18的過(guò)流橫截面變化可以適配于閥10的螺紋的導(dǎo)程,通過(guò)所述螺紋能夠調(diào)整閥行程,從而改善可調(diào)性。流出通道18或節(jié)流輪廓20也可以直接設(shè)置在閉門器殼體28中的活塞工作面上,從而不再需要調(diào)節(jié)閥??上攵梢匀我饨M合過(guò)流橫截面變化。因此,例如可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的關(guān)閉延遲、關(guān)閉時(shí)間、終端止擋和/或類似功能。在此例如在圖4所示的圖中可以看出具有由階梯和斜坡組成的組合的流出通道18(參考圖4右下)以及具有不變斜坡的流出通道18(參考圖4左下)。
圖7b示出另一種實(shí)施方式:通過(guò)螺紋26固定的套筒30具有密封件34,該密封件允許液壓油經(jīng)由間隙38進(jìn)入套筒30的起始區(qū)域,從而朝向閥元件16對(duì)套筒外壁施加壓力,并且因此保持液壓油流量穩(wěn)定不變。
利用沿軸向略高的且具有底切的輪廓24(參考圖4和5)產(chǎn)生類似于擋板的流動(dòng)特性。而在沒(méi)有這種底切或者具有沿軸向較高輪廓24的實(shí)施方式中產(chǎn)生類似于節(jié)流板的流動(dòng)特性。
圖8示出在閥元件的外圓周上設(shè)置有節(jié)流輪廓20的閥,密封環(huán)24直接引入到閉門器殼體中。
在一些實(shí)施方式中,液壓流體在閥元件16下方排出液壓流體并且進(jìn)一步在上方側(cè)面供應(yīng)液壓流體。而在其它實(shí)施方式中則從下方供應(yīng)液壓流體12并且進(jìn)一步在上方側(cè)面排出液壓流體。
附圖標(biāo)記列表
10 閥
12 液壓流體
14 閥孔
16 閥元件
18 流出通道
20 節(jié)流輪廓
22 軸向移動(dòng)
24 輪廓
26 螺紋
28 閉門器殼體
30 套筒
32 閥體
34 密封件
36 螺紋
38 間隙。