專利名稱：用于致動(dòng)器系統(tǒng)中的加壓流體循環(huán)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及致動(dòng)器系統(tǒng)中的加壓流體的循環(huán)，尤其是涉及一種液壓循環(huán)閥(hydraulic circulation valve)，其特別適合用于液壓流體本質(zhì)上需要周期性循環(huán)以避免性能下降的液壓系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種使致動(dòng)器系統(tǒng)中的加壓流體循環(huán)的方法。
背景技術(shù)：
顯而易見(jiàn)，當(dāng)在液壓系統(tǒng)中使用所謂環(huán)保型油料(environmental oils)時(shí)，如果油料在例如管子中靜止一段時(shí)間，就會(huì)進(jìn)行自我降解(self-degradation)。在該反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)物之中包括葡萄糖和可能損害液壓系統(tǒng)的酸性反應(yīng)產(chǎn)物(acid reaction materials)。
已經(jīng)證明，流速低且可能不規(guī)律使用的的小型液壓系統(tǒng)諸如用于閥致動(dòng)器的控制系統(tǒng)特別易遭受這類損害。
在大多數(shù)情況下，若不先將致動(dòng)器與其相應(yīng)的閥機(jī)械地?cái)嚅_(kāi)，則致動(dòng)器不可能周期性地致動(dòng)。為了克服這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)記載了設(shè)置如下的一個(gè)或者多個(gè)釋壓閥(pressure reliefvalve)釋壓閥設(shè)計(jì)為在致動(dòng)器到達(dá)一個(gè)極限位置后在液壓壓力增加到釋壓閥的設(shè)定壓力時(shí)開(kāi)啟，這樣液壓流體繞致動(dòng)器進(jìn)行循環(huán)。然而，這種方案包含有關(guān)在釋壓閥開(kāi)啟之前致動(dòng)器是否已經(jīng)到達(dá)其極限位置的不確定性，而且該方案的前提是要求存在有與閥相連接的裝置，該裝置或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)顯示(local reading)或通過(guò)遙控顯示(remote reading)來(lái)指示閥的位置。
還已知為致動(dòng)器設(shè)置手動(dòng)操作的旁通閥。但接觸夠到該致動(dòng)器可能很困難，因此這種方法僅能用于有限的應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的所述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，下面的說(shuō)明和隨后的權(quán)利要求書(shū)中所給出的特征實(shí)現(xiàn)了所述目的。
通過(guò)為致動(dòng)器設(shè)置受控旁通閥——該受控旁通閥設(shè)計(jì)為當(dāng)致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(operative member)處于特定位置通常為極限位置時(shí)由致動(dòng)器來(lái)直接或者間接地操作——可以確保在液壓流體開(kāi)始循環(huán)之前致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件到達(dá)其特定位置。所述循環(huán)基本上不需要開(kāi)始特定的步驟就可以進(jìn)行，且不需要致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件改變位置就可以每隔一段時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)所述循環(huán)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，致動(dòng)器設(shè)置有協(xié)同操作的旁通閥，所述旁通閥設(shè)置為在運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件的任一相應(yīng)極限位置處致動(dòng)。優(yōu)選地，所述閥為流通截面(flowarea)相對(duì)較大的機(jī)械式受控單向閥。單向閥必須由流體壓力開(kāi)啟，其彈簧彈力對(duì)沿著運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件所在極限位置的方向施加在致動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件上的作用力作出貢獻(xiàn)，使得該作用力大于反方向的作用力。在本申請(qǐng)?zhí)囟ú糠种袑?duì)這個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法的另一個(gè)有益特點(diǎn)在于，旁通閥的再調(diào)整將會(huì)引起流路中壓差的顯著變化。這種壓差變化能夠用于指示致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件處于特定位置。
本發(fā)明適合于在完成操作之后需要使流體循環(huán)的任何流體系統(tǒng)中。


下面說(shuō)明附圖中所示的非限制性優(yōu)選實(shí)施例的示例，在所述附圖中圖1示出了具有控制閥和循環(huán)閥的閥致動(dòng)器的液壓圖；圖2中除了致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件處于一個(gè)極限位置、一循環(huán)閥開(kāi)啟且正在進(jìn)行循環(huán)之外，所示與圖1相同；以及圖3示出了一可選實(shí)施例，其中致動(dòng)器的液壓流體腔也能夠進(jìn)行循環(huán)(circulate out)。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，附圖標(biāo)記1代表閥2的致動(dòng)器。致動(dòng)器1包括第一液壓流體腔4、呈活塞6形式的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件和第二液壓流體腔8，以及其它本身公知的必要構(gòu)件(未示出)。
加壓的液壓流體通過(guò)供給管P從液壓裝置供給至方向閥(directionalvalve)10。液壓流體通過(guò)返回管T從方向閥10返回至液壓裝置(未示出)。
第一連接管A連接方向閥10的一個(gè)工作口和第一液壓腔4。第二連接管B連接方向閥10的第二工作口和第二液壓腔8。
致動(dòng)器1設(shè)置有第一受控單向閥(controlled one-way valve)12，基于說(shuō)明性的目的，在附圖中第一受控單向閥12圖示為當(dāng)活塞6接近其第一極限位置時(shí)由致動(dòng)器1的活塞6來(lái)操作。所述單向閥12通常由例如閥2軸(未示出)上的凸輪(未示出)來(lái)致動(dòng)。
第二受控單向閥14設(shè)置為當(dāng)活塞6接近其第二極限位置時(shí)被致動(dòng)。
參見(jiàn)圖1，第一受控單向閥12在其入口處與第二連接管B連接，從而與第二液壓流體腔8相連通。
第二受控單向閥14在其入口處與連接管A連接，從而與第一液壓腔4相連通。
受控單向閥12、14的出口通過(guò)循環(huán)管16相連通。
當(dāng)方向閥10移位使得液壓流體通過(guò)第一連接管A從供給管P向第一液壓流體腔4流動(dòng)時(shí)，活塞6向其第一極限位置移動(dòng)。液壓流體能夠通過(guò)第二單向閥14和循環(huán)管16流動(dòng)，但是不能通過(guò)第一單向閥12向前流動(dòng)。
參見(jiàn)圖2，當(dāng)活塞6移位到達(dá)其第一極限位置時(shí)，致動(dòng)第一單向閥12使得液壓流體能夠通過(guò)第二連接管B、方向閥10和返回管T從循環(huán)管16流向液壓裝置(未示出)。
這樣不需要移動(dòng)致動(dòng)器1的活塞6，系統(tǒng)的管道和閥就能夠進(jìn)行循環(huán)。
因?yàn)榈谝贿B接管A中的液壓流體必須克服第二單向閥14中的彈簧力，所以在循環(huán)過(guò)程中第一液壓流體腔4中維持有比第二液壓流體腔8中略高的壓力。這種特點(diǎn)使活塞停留在其第一極限位置。如果活塞6從其第一極限位置移開(kāi)，則第一單向閥將關(guān)閉，從而液壓流體壓力將使活塞再次移向其第一極限位置。
在一可選實(shí)施例中，參見(jiàn)圖3，單向閥12、14以使致動(dòng)器1的液壓流體腔4、8也可以進(jìn)行循環(huán)的方式設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種用于致動(dòng)器(1)的循環(huán)閥裝置，所述致動(dòng)器(1)分別通過(guò)方向閥(10)和第一連接管(A)將加壓流體供給至第一加壓流體腔(4)，并通過(guò)所述方向閥(10)和第二連接管(B)將所述加壓流體供給至第二加壓腔(8)，由此，所述加壓流體向所述加壓流體腔(4，8)中的一個(gè)的導(dǎo)入使所述致動(dòng)器(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)向?qū)?yīng)的極限位置移動(dòng)，其特征在于，在所述連接管(A，B)之間以連通的方式連接有由所述運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)控制的旁通閥(12，14)，所述旁通閥(12，14)設(shè)置為在當(dāng)所述運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)處于特定位置時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟所述連接管(A，B)之間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述旁通閥(12，14)由第一受控單向閥(12)和第二受控單向閥(14)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一受控單向閥(12)的入口與所述第二連接管(B)相連通，所述第二受控單向閥(14)的入口與所述第一連接管(A)相連通，所述單向閥(12，14)的出口通過(guò)循環(huán)管(16)連接。
4.一種使致動(dòng)器系統(tǒng)中的加壓流體循環(huán)的方法，其中致動(dòng)器(1)分別通過(guò)方向閥(10)和第一連接管(A)將所述加壓流體容置于第一加壓流體腔(4)，并通過(guò)所述方向閥(10)和第二連接管(B)將所述加壓流體容置于第二加壓流體腔(8)，所述液壓流體向所述加壓流體腔(4，8)中的一個(gè)的導(dǎo)入使所述致動(dòng)器(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)向?qū)?yīng)的極限位置移動(dòng)，其特征在于，在所述連接管(A，B)之間連接有旁通閥(12，14)，所述旁通閥(12，14)由所述運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)控制；當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)處于特定位置時(shí)，所述旁通閥(12，14)自動(dòng)開(kāi)啟所述連接管(A，B)之間的連接。
全文摘要
一種用于致動(dòng)器(1)的循環(huán)閥的裝置和方法，致動(dòng)器(1)分別通過(guò)方向閥(10)和第一連接管(A)將加壓流體供給至第一加壓流體腔(4)，并通過(guò)方向閥(10)和第二連接管(B)將加壓流體供給至第二加壓腔(8)，由此，加壓流體向加壓流體腔(4，8)中之一的導(dǎo)入使致動(dòng)器(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)朝對(duì)應(yīng)的極限位置移動(dòng)，在連接管(A，B)之間以連通方式連接有由運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)控制的旁通閥(12，14)，所述旁通閥(12，14)設(shè)置為當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件(6)處于特定位置時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟所述連接管(A，B)之間的連接。
文檔編號(hào)F15B21/04GK1836111SQ200480023196
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者約恩·格倫福爾 申請(qǐng)人:艾曼科工程聯(lián)合股份公司