本發(fā)明涉及一種控制單元，所述控制單元包括控制活塞，該控制活塞可滑動(dòng)地設(shè)置在控制缸筒內(nèi)以能夠在伺服壓力下將液壓流體引導(dǎo)到受控位移的液壓?jiǎn)卧乃欧卧??？刂茊卧牡谝怀隹谔幪峁┑乃欧毫εc控制單元上的內(nèi)力和作用在該控制單元上的操作力的總和成比例。因此，被引導(dǎo)到出口的液壓流體由供應(yīng)至控制單元的入口的填充壓力供給裝置提供，如權(quán)利要求1的前序部分所述。

背景技術(shù)：

例如從de102008050835a1和de10127907a1中已知這種控制單元。

液壓?jiǎn)卧捌洳考?例如，靜壓泵、靜壓馬達(dá)、靜壓閥或動(dòng)力缸筒)通常在易爆炸環(huán)境或具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域中操作。因此，所述液壓?jiǎn)卧捌洳考仨毟鶕?jù)特定方針被設(shè)計(jì)以用于防爆。針對(duì)電氣裝置，這表示通常例如通過(guò)大面積且高成本的封裝(同時(shí)需要巨大的安裝空間)來(lái)防止在控制中使用的電力引起爆照。在這種情況下，需要諸如用于部件的防爆殼體的大面積防護(hù)裝置。這允許使用足夠高的能量來(lái)確?？刂屏ψ銐虼笠员阒聞?dòng)閥或其它液壓控制裝置。將此轉(zhuǎn)換成例如在可變排量泵中的電比例位移控制(這經(jīng)常被使用)，這表示需要巨大體積的殼體，以隔離比例螺線管和所有相關(guān)的電接觸件和電力線路。

可替代地，施加的電能可被減少直到可能的點(diǎn)燃火花太弱而不能引起爆炸為止。這種情況被稱為“本質(zhì)上安全(intrinsicallysafe)”。然而，這種替代方案用于生成控制力的能量水平降低。因此，這種防爆設(shè)計(jì)方案通常具有以下缺陷：有限的能量通常不足以提供足夠高的力以對(duì)液壓?jiǎn)卧M(jìn)行可靠的、高質(zhì)量的控制/移動(dòng)。而且，這些相對(duì)較弱的控制力容易受到外部干擾的疊加，從而進(jìn)一步降低控制質(zhì)量。

為了使常用的非爆安全電氣比例位移控制適應(yīng)本質(zhì)上安全的設(shè)計(jì)，將必須優(yōu)化多個(gè)方面。由于可用于提供致動(dòng)器力的低電能，所以必須將彈簧力減少/調(diào)節(jié)到可用磁力的水平。此外，必須充分地減少和/或屏蔽對(duì)控制單元任何類型的干擾以不產(chǎn)生干擾。機(jī)械摩擦力和流動(dòng)力也必須減小。進(jìn)一步地，慣性力也必須被減小，這是因?yàn)閼T性力與磁力一起動(dòng)作或克服磁力動(dòng)作，這取決于移動(dòng)方向。用于低電力的這種方法的所有這些努力都將是有效的，然而還尚未成功。

實(shí)現(xiàn)用于具有小電流的本質(zhì)上安全的控制單元設(shè)計(jì)的足夠大的致動(dòng)力的不同方法例如是引入液壓先導(dǎo)先導(dǎo)級(jí)或升壓級(jí)(booststage)。例如在de3402508中描述了這種先導(dǎo)先導(dǎo)或升壓級(jí)。還從de102008050835a1中已知位于具有可變排量的液壓機(jī)器的控制單元內(nèi)的液壓先導(dǎo)閥。這里，比例螺線管被通相對(duì)較高的電力，并因此不是本質(zhì)上安全的。進(jìn)一步地，先導(dǎo)先導(dǎo)級(jí)卸壓閥遠(yuǎn)離比例調(diào)節(jié)的主要部件定位，因此建立大體積的系統(tǒng)。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)的方案具有相對(duì)大體積和/或不是本質(zhì)上安全的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種使用諸如低電流的相對(duì)較低的致動(dòng)力的控制單元。然而，將產(chǎn)生足夠高的推動(dòng)力以確保對(duì)液壓?jiǎn)卧奈灰频母哔|(zhì)量控制。進(jìn)一步地，本發(fā)明的控制單元應(yīng)包括較少數(shù)量的部件，在設(shè)計(jì)方面應(yīng)該是穩(wěn)固的，應(yīng)該是成本較低的，并且優(yōu)選地應(yīng)該能夠集成到液壓?jiǎn)卧目刂茊卧?。本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于現(xiàn)有的液壓裝置的控制單元應(yīng)該能夠被容易地變成/可修改成根據(jù)本發(fā)明的控制單元。

所述目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，而直接或間接從屬于權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選實(shí)施例。

為此，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1的前序部分的控制單元基于公知的非本質(zhì)上安全的控制單元。不同于這種控制單元，根據(jù)本發(fā)明的控制單元的特征在于控制活塞至少在一個(gè)前端處沿控制單元的縱向方向具有縱向盲孔。在該盲孔中設(shè)置卸壓閥，該卸壓閥用作先導(dǎo)控制單元。為此，雙側(cè)卸壓活塞可滑動(dòng)地設(shè)置在縱向盲孔中，該卸壓活塞通過(guò)致動(dòng)器能夠相對(duì)于控制活塞滑動(dòng)。通過(guò)使卸壓活塞相對(duì)于控制活塞移動(dòng)，填充壓力在卸壓活塞的兩個(gè)前表面(即，遠(yuǎn)端前側(cè)面和中間前側(cè)面)上和控制活塞的遠(yuǎn)端上作為液壓設(shè)定壓力被引導(dǎo)。因此，控制活塞通過(guò)由作用在控制活塞的前側(cè)面和卸壓活塞的兩個(gè)前表面上的設(shè)定壓力產(chǎn)生的壓力和致動(dòng)器的有助于在卸壓活塞的位移方向上的力產(chǎn)生的壓力的總和而在控制缸筒內(nèi)移動(dòng)。

本發(fā)明提供一種對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷的解決方案，并且在使用電能的情況下本質(zhì)上是安全的。重要的是，電氣、液壓、氣動(dòng)和/或機(jī)械致動(dòng)器的力低于使控制活塞在控制缸筒內(nèi)移動(dòng)所需的力。因此，根據(jù)本發(fā)明，由致動(dòng)器提供的相對(duì)較低的操作力通過(guò)由先導(dǎo)級(jí)提供(具體地，借助本發(fā)明的在控制活塞的縱向盲孔內(nèi)部的卸壓閥的設(shè)置)的液壓力而被增大/增加。這些增強(qiáng)力產(chǎn)生于控制單元內(nèi)部，尤其產(chǎn)生于控制活塞的縱向盲孔內(nèi)部。更加優(yōu)選地，本發(fā)明中所使用的控制活塞是現(xiàn)有技術(shù)中已知的控制單元中所使用的非本質(zhì)上安全的控制活塞的外部設(shè)計(jì)。在內(nèi)部，根據(jù)本發(fā)明的控制單元與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處至少在于權(quán)利要求1的特征部分中所述的特征。

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的控制單元的致動(dòng)器未直接作用在比例位移單元的控制活塞上，其中在現(xiàn)有技術(shù)公知的控制單元中控制單元通常直接作用在比例位移單元的控制活塞上。根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器使集成在控制活塞中并可相對(duì)于控制活塞滑動(dòng)的卸壓活塞移動(dòng)。因此，卸壓活塞與控制活塞中的縱向盲孔一起用作先導(dǎo)閥。如果卸壓活塞相對(duì)于控制活塞移動(dòng)，那么卸壓活塞打開(kāi)從位于控制單元的入口處的填充壓力供應(yīng)裝置經(jīng)由卸壓活塞的前表面至控制活塞的前側(cè)的導(dǎo)管。為此，卸壓活塞包括以流體連通的方式連接卸壓活塞的遠(yuǎn)端前表面和中間前表面的縱向孔。在卸壓活塞的兩個(gè)前表面上，壓力腔設(shè)置在控制活塞的盲孔內(nèi)，所述盲孔可以通過(guò)經(jīng)由控制單元的填充壓力入口供應(yīng)的液壓流體被加壓。

在控制活塞的遠(yuǎn)端處的壓力腔的直徑較大，其中卸壓活塞的遠(yuǎn)端前端突入到該壓力腔中。因此，在遠(yuǎn)端處在壓力腔中生成的液壓力高于在卸壓活塞的內(nèi)部中間端處在壓力腔中生成的液壓力。因此，如果加壓液壓流體被卸壓活塞的縱向孔引導(dǎo)到兩個(gè)前端，即，引導(dǎo)到兩個(gè)壓力腔，則在控制活塞的預(yù)定移動(dòng)方向上生成除了致動(dòng)器力以外的液壓力。根據(jù)本發(fā)明，該液壓力的大小由卸壓活塞通過(guò)致動(dòng)器導(dǎo)致的位移的大小來(lái)確定。同時(shí)，先導(dǎo)壓力產(chǎn)生于遠(yuǎn)離致動(dòng)器的卸壓活塞的內(nèi)部前表面-中間表面上，克服致動(dòng)器力的液壓相反力(如上所述)小于通過(guò)遠(yuǎn)端前表面上的先導(dǎo)壓力生成的液壓力。

當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的卸壓活塞在兩個(gè)前表面上通過(guò)優(yōu)選地來(lái)自填充供應(yīng)裝置的在壓力下的液壓流體被加壓時(shí)，使卸壓活塞移動(dòng)的有效力取決于兩個(gè)前表面的尺寸差。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，卸壓活塞為階梯形設(shè)計(jì)，這意味著該卸壓活塞顯示兩個(gè)不同尺寸的前表面。因此，位于致動(dòng)器的遠(yuǎn)端側(cè)的卸壓活塞的中間前表面小于致動(dòng)器直接或間接作用在上面的遠(yuǎn)端前表面。因此，當(dāng)作用于兩個(gè)前表面上的壓力水平相同時(shí)，卸壓活塞的兩個(gè)前表面的直徑差影響克服致動(dòng)器的相反力的大小。相反地，由于用于在危險(xiǎn)環(huán)境中避免爆炸的可允許的致動(dòng)器力受限，這限定了有效地生成克服致動(dòng)器力的液壓相反力的卸壓活塞上的環(huán)形表面的尺寸。換句話說(shuō)，卸壓活塞的兩個(gè)前表面的尺寸差乘以設(shè)定壓力的乘積加上卸壓閥彈簧的機(jī)械力可以不比可用于本發(fā)明的控制單元的本質(zhì)上安全的設(shè)計(jì)的可允許的致動(dòng)器力高。

如果卸壓活塞的兩個(gè)前表面具有相同的尺寸，并且相同的壓力作用于兩個(gè)前表面上，則不會(huì)生成克服致動(dòng)器力的液壓相反力，并且相反力必須僅通過(guò)卸壓彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，這種卸壓彈簧在本發(fā)明的控制單元中被預(yù)見(jiàn)以將卸壓活塞偏置到其關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位置中，用于使液壓流體通過(guò)卸壓活塞的縱向孔的導(dǎo)管不可用，并且使經(jīng)由出口朝向低壓力區(qū)域的中間壓力腔的壓力降低。進(jìn)一步地，如果致動(dòng)器應(yīng)該僅由卸壓彈簧的彈性力平衡，則這些力必須與可獲得的致動(dòng)器力一樣低。由于卸壓活塞的位移期間的內(nèi)部(摩擦力)力，因此這不會(huì)導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的控制單元的高質(zhì)量的穩(wěn)固設(shè)計(jì)。因此，根據(jù)本發(fā)明，卸壓活塞的壓力有效前表面具有不同的尺寸。這可以通過(guò)使用具有階梯形設(shè)計(jì)的卸壓活塞或通過(guò)隔離中間前表面的部分與液壓設(shè)定壓力，例如，通過(guò)將致動(dòng)器力轉(zhuǎn)移在卸壓活塞上的柱塞來(lái)實(shí)現(xiàn)。

最后，作用于控制活塞以使控制活塞沿中間方向移動(dòng)的力由控制活塞的直徑、作用于控制活塞上的先導(dǎo)壓力加上來(lái)自卸壓活塞上的致動(dòng)器的力產(chǎn)生。如果卸壓活塞在襯套安裝式設(shè)計(jì)中被引導(dǎo)，例如，作為控制活塞的盲孔內(nèi)的筒設(shè)計(jì)，則設(shè)定壓力作用于所述襯套的前表面上，因此，該前表面建立控制活塞的前側(cè)的一部分。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，減壓閥活塞在設(shè)置在控制活塞的盲孔中的卸壓閥襯套中被引導(dǎo)，其中設(shè)定壓力下的液壓流體可以經(jīng)由卸壓閥襯套中的設(shè)定壓力釋放溝槽被引導(dǎo)到控制單元的與低壓力區(qū)域(例如，液壓?jiǎn)卧墓藁驓んw)流體連通的低壓力出口。

本發(fā)明使得可以通過(guò)僅最小的修改改變電氣比例位移控制單元的常規(guī)設(shè)計(jì)以便使用(非常)小的控制力。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的控制活塞裝配到現(xiàn)有的控制單元中。因此，現(xiàn)有設(shè)計(jì)可以容易地被改變以適應(yīng)本質(zhì)安全的防爆結(jié)構(gòu)的要求。本質(zhì)上安全是有利的，這是因?yàn)樵摫举|(zhì)上安全不需要諸如螺線管、電力線路或插頭的電器部件的殼體或隔離。此外，本質(zhì)上安全在實(shí)際上更加容易操作。通過(guò)本質(zhì)上安全的設(shè)計(jì)，可以例如在不需要關(guān)閉液壓?jiǎn)卧那闆r下斷開(kāi)或閉合電接觸件。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易看到的，本發(fā)明的構(gòu)思不僅適于用于實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上安全性的edc系統(tǒng)(電子位移控制系統(tǒng))，而且還適于其液壓、氣動(dòng)、液壓機(jī)械或電氣致動(dòng)器力在不需要對(duì)控制單元產(chǎn)生巨大改動(dòng)的情況下期望被增大的系統(tǒng)。此外，逆向使用也被本發(fā)明的構(gòu)思所涵蓋。在這種情況下，期望例如通過(guò)改變提供控制單元的致動(dòng)器力的方式，例如從以液壓的方式生成的操作力變成以氣動(dòng)、機(jī)械或手動(dòng)方式生成的操作力來(lái)降低致動(dòng)力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以看到的，本發(fā)明構(gòu)思的保護(hù)范圍不局限于預(yù)見(jiàn)用于易爆環(huán)境的控制單元。

附圖說(shuō)明

在下文中，在不限制本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中：

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的控制單元的一個(gè)實(shí)施例在第一操作狀態(tài)下的局部橫截面；

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的控制單元在第二操作狀態(tài)下的局部橫截面；以及

圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱的控制單元在第二操作狀態(tài)下的橫截面。

具體實(shí)施方式

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的控制單元2的一個(gè)實(shí)施例的局部橫截面。顯示的是大致對(duì)稱的控制單元2的右側(cè)，其中所述控制單元2包括共用控制缸筒4，可移動(dòng)并且大致對(duì)稱的控制活塞3設(shè)置在所述缸筒4中，如圖3所示。圖1-3中示例性示出的控制活塞3用于液壓?jiǎn)卧?例如，具有可逆液壓流體流的液壓泵或馬達(dá))的位移控制。

在圖1中示出的控制單元2的右側(cè)顯示了在控制缸筒4內(nèi)被可滑動(dòng)地引導(dǎo)的控制活塞3的右半部分。本質(zhì)上安全的致動(dòng)器6通過(guò)柱塞17僅僅并且間接作用在控制活塞3上?？刂苹钊?的位移連接/斷開(kāi)用于液壓流體的一些管道以調(diào)節(jié)液壓?jiǎn)卧奈灰啤＿@些連接部通過(guò)由在控制活塞3的外表面上機(jī)械加工而成的環(huán)形溝槽10限定的控制邊緣15、16打開(kāi)或關(guān)閉。液壓流體例如通過(guò)填充泵(chargepump，未示出)在填充壓力p1下被供應(yīng)給設(shè)置在控制缸筒4內(nèi)的入口7，并且可以作為伺服壓力p2被引導(dǎo)到出口8。伺服壓力p2的壓力水平與控制活塞3相對(duì)于控制缸筒4的位移成比例。另一個(gè)出口9通向處于壓力p3下的低壓力區(qū)域(總體由池、罐或外殼表示)?？刂茊卧倪@些特征和大致操作模式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟悉的，因此這里可以省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

根據(jù)圖1的控制單元2與傳統(tǒng)的控制單元的不同之處在于根據(jù)圖1的控制單元2包括卸壓閥20形式的液壓先導(dǎo)級(jí)或預(yù)控制單元，所述卸壓閥20可滑動(dòng)地設(shè)置在控制活塞3的縱向盲孔5中。盲孔5沿著控制單元2的縱向軸線13定向。卸壓閥20包括可滑動(dòng)地設(shè)置在襯套21中的卸壓活塞23，所述襯套21被安裝成軸向地固定在控制活塞3的盲孔5中。襯套21的一個(gè)端面被安置在盲孔5的底部11上。襯套21的該端面示例性地被端蓋19封閉，所述端蓋19還用作用于卸壓閥彈簧28的基座。徑向孔14從控制活塞3經(jīng)由襯套21延伸到控制活塞3并連接用于填充壓力p1的入口7與位于襯套21中的縱向孔24。卸壓活塞23可滑動(dòng)地設(shè)置在孔24中。

示例性地，卸壓活塞23為階梯形設(shè)計(jì)，這意味著卸壓活塞23具有不同直徑的第一遠(yuǎn)端前表面26和第二中間前表面27。遠(yuǎn)端前表面26為兩個(gè)前表面26、27中較小的一個(gè)前表面，并朝向致動(dòng)器6的柱塞17定向。柱塞17僅接觸卸壓活塞23并且僅位于遠(yuǎn)端前表面26上。柱塞17可以用于通過(guò)將中間定向力施加在遠(yuǎn)端端面26上而使卸壓活塞23沿著控制單元2的縱向軸線13移動(dòng)。卸壓活塞23進(jìn)一步包括從遠(yuǎn)端前表面26通向中間前表面27的通孔25。在中間前表面27處，通孔25顯示增加的直徑以便容納用于在柱塞17的方向上偏置卸壓活塞23的卸壓彈簧28。卸壓活塞23中的徑向孔34以流體連通的方式連接卸壓活塞23上的凹入周邊區(qū)域38與通孔25。區(qū)域38可以與襯套21中的徑向孔35重疊，所述徑向孔35通向與低壓力區(qū)域連接的出口9。這種重疊依賴于卸壓活塞23在襯套21中的相對(duì)位置，并且如果卸壓活塞23處于閉合位置，則存在這種重疊。在凹入?yún)^(qū)域38與徑向孔35重疊的情況下，在外殼壓力p3下在通孔25與第二出口9之間建立流體連通。這將在下文中進(jìn)一步更詳細(xì)地被描述。

卸壓活塞23的外周表面29是階梯形的，通過(guò)此可獲得中間前表面26和遠(yuǎn)端前表面27的不同直徑。在兩個(gè)直徑的相交區(qū)域中同時(shí)限定環(huán)形區(qū)域30。相對(duì)應(yīng)的環(huán)形肩部39存在于襯套21的縱向孔24中，使得環(huán)形區(qū)域30可以抵接在環(huán)形肩部39上，從而限制卸壓活塞23相對(duì)于襯套21和襯套21固定地設(shè)置在其內(nèi)部的控制活塞3的遠(yuǎn)端沖程。

在卸壓活塞23的靠近遠(yuǎn)端前表面26的遠(yuǎn)端部分處，凹口31形成在卸壓活塞23的限定設(shè)定壓力控制邊緣33的外表面上。凹口31可以被驅(qū)動(dòng)以與襯套21中的徑向孔14成重疊關(guān)系，從而以流體連通的方式連接入口7與凹口31。當(dāng)這種重疊出現(xiàn)時(shí)，來(lái)自入口7的液壓流體經(jīng)由穿過(guò)控制活塞3和襯套21的徑向孔14被引導(dǎo)到位于控制活塞3的縱向盲孔5中的被凸緣18封閉的遠(yuǎn)端壓力腔36。在遠(yuǎn)端壓力腔36中，處于設(shè)定壓力p4下的液壓流體可以作用于控制活塞3的前側(cè)12上、襯套21的自由前表面22上，并進(jìn)一步沿著凹口31在凹口31上、在卸壓活塞23的遠(yuǎn)端前表面26上被引導(dǎo)。設(shè)定壓力p4的壓力水平通過(guò)卸壓活塞23相對(duì)于控制活塞3的位移的大小來(lái)建立。卸壓活塞23相對(duì)于襯套21的位移越大，設(shè)定壓力p4在遠(yuǎn)端壓力腔36和在與所述遠(yuǎn)端壓力腔36直接連通的區(qū)域(例如，位于卸壓活塞23和中間壓力腔37中的通孔25)中的壓力水平越高。通過(guò)通孔25，設(shè)定壓力p4被從遠(yuǎn)端室36引導(dǎo)到位于卸壓活塞23的中間前表面27與襯套21的端蓋19之間的中間壓力腔37。因此，設(shè)定壓力p4也作用于卸壓活塞23的中間前表面27上。

圖1中所示的控制單元2的操作狀態(tài)顯示用于液壓?jiǎn)卧奈灰频目刂屏Φ南葘?dǎo)階段或升壓(boost)未激活。在這種狀態(tài)下，襯套21的環(huán)形區(qū)域30和卸壓活塞23的環(huán)形肩部39接觸。因此，卸壓活塞23在其最遠(yuǎn)端位置中。在這種未激活狀態(tài)下，設(shè)定壓力控制邊緣33不與徑向孔14重疊。因此，沒(méi)有液壓流體可以從徑向孔14經(jīng)由設(shè)定壓力凹口31流入到遠(yuǎn)端壓力腔36中。在卸壓閥20的這種關(guān)閉位置中，遠(yuǎn)端壓力腔36經(jīng)由通孔25、經(jīng)由徑向孔34和35以及經(jīng)由設(shè)定壓力釋放凹口32通向連接到低壓力區(qū)域(即，外殼壓力p3)的出口9。因此，處于壓力水平p3的低壓力存在于兩個(gè)壓力腔36和37中。因此，在本發(fā)明的控制單元2的這種未激活狀態(tài)下的設(shè)定壓力p4基本上等于低壓力水平p3。進(jìn)一步地，伺服壓力p2不受影響，這是因?yàn)榭刂七吘?5不與用于系統(tǒng)壓力p1的入口7重疊。

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的在第二激活操作狀態(tài)下的控制單元2的左側(cè)的橫截面。在這種操作狀態(tài)下，控制活塞3上的控制力的先導(dǎo)階段或升壓在控制單元2的這一側(cè)是被激活的。因?yàn)榭刂茊卧?以對(duì)稱的方式構(gòu)造而成，因此在圖1中所使用的相同的附圖標(biāo)記用于圖2中并因此也用于圖3中的相對(duì)應(yīng)的特征。

在圖2中，致動(dòng)器6主動(dòng)推動(dòng)柱塞17抵靠卸壓活塞23的第一前端26。卸壓活塞23克服偏置彈簧28的力沿中間方向移動(dòng)。這導(dǎo)致凹口31與徑向孔14之間的重疊，從而在系統(tǒng)壓力p1下引導(dǎo)液壓流體。因此。壓力腔36中的液壓壓力水平升高并在壓力腔36中建立設(shè)定壓力水平p4，該設(shè)定壓力水平p4由存在于入口7處的填充壓力(chargepressure)p1提供。同時(shí)，在凹口31與徑向孔14重疊的情況下，凹入?yún)^(qū)域38與徑向孔35的重疊也被設(shè)定，使得壓力腔36中的壓力水平不能通向低壓力出口9。然而，壓力腔36和37中的壓力水平p4經(jīng)由卸壓活塞23中的通孔25連通。因此，壓力腔37中的壓力對(duì)應(yīng)于壓力腔36中的設(shè)定壓力p4，并且作用于卸壓活塞23的中間前表面27上。

卸壓活塞23的移動(dòng)還關(guān)閉用于將液壓流體從通孔25經(jīng)由徑向孔34和35引導(dǎo)到壓力釋放凹口32的流動(dòng)通道，其中所述壓力釋放凹口32被限定為襯套21的減小外徑的區(qū)域38。壓力釋放凹口32進(jìn)一步與在外殼壓力p3處的第二出口9連通。因?yàn)樵摿鲃?dòng)通道關(guān)閉，所以壓力p4作用于卸壓活塞23的中間前表面27上。在卸壓活塞23的遠(yuǎn)端前表面26上，相同的設(shè)定壓力p4作用于遠(yuǎn)端前表面26上、襯套21的前表面22上以及控制活塞3的其余環(huán)形前表面12上。

根據(jù)圖2的操作條件/狀態(tài)，沿中間方向作用于控制活塞3上的有效力通過(guò)由控制活塞3的前側(cè)12上、襯套21的前表面區(qū)域22上、以及卸壓活塞23的前表面26上(即，壓力腔36的整體橫截面上)的設(shè)定壓力p4產(chǎn)生的液壓力加上致動(dòng)器6在柱塞17上的機(jī)械力的總和來(lái)提供。在遠(yuǎn)端方向上，力由卸壓活塞23的中間前表面27的面積與設(shè)定壓力p4的乘積加上卸壓彈簧28的力來(lái)提供。當(dāng)中間區(qū)域中的壓敏表面的總和小于遠(yuǎn)端區(qū)域中的壓敏表面的總和時(shí)，合力朝向控制單元2的中心定向，并且將控制活塞向右推，如圖3所示。

作用于控制活塞3上的力由作用于卸壓活塞23上的致動(dòng)器6的致動(dòng)器力來(lái)觸發(fā)，其中所述卸壓活塞23的移動(dòng)導(dǎo)致作用于控制活塞3上的液壓力。致動(dòng)器6的作用通常被減小為使卸壓活塞23在襯套21中移動(dòng)。設(shè)定壓力p4的生成值與卸壓活塞23相對(duì)于控制活塞3的位移的量成比例。因此，由致動(dòng)器6(優(yōu)選地，螺線管)提供的力通過(guò)在控制活塞3的前表面上的液壓力的受控供應(yīng)而被顯著增加。如果使用本質(zhì)上安全的螺線管，這允許使用需要低電力的相對(duì)較低的致動(dòng)器力。

圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的完整控制單元2在圖2的操作激活狀態(tài)下的橫截面。對(duì)稱的控制活塞3向右移動(dòng)，如圖2所示，這由點(diǎn)畫(huà)線的間距表示，其中所述點(diǎn)畫(huà)線表示控制活塞3和控制缸筒4的各自的對(duì)稱軸線。這種移動(dòng)使用于填充壓力p1的液壓流體的入口7與由控制邊緣15界限的控制活塞3上的減小直徑的區(qū)域10重疊。因此，液壓流體在伺服壓力p2下從右側(cè)入口7被引導(dǎo)到第一右側(cè)出口8，其中所述伺服壓力p2的壓力水平通常由控制活塞3的控制邊緣15相對(duì)于控制缸筒4的位移量來(lái)確定。

雖然圖1-3所示的優(yōu)選實(shí)施例被詳細(xì)地說(shuō)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明構(gòu)思的保護(hù)范圍不限于該實(shí)施例。在所示的實(shí)施例中，襯套21、端蓋19、卸壓活塞23和卸壓彈簧28可以作為預(yù)安裝組件20(即，作為預(yù)安裝卸壓閥20)被軸向固定到控制活塞3的盲孔5中。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易獲得至少將卸壓閥20的多個(gè)部件裝入到控制活塞3中從而減少所述部件的數(shù)量的方法。因此，本發(fā)明的所有這些實(shí)施例也被本發(fā)明構(gòu)思涵蓋，本發(fā)明構(gòu)思是使用卸壓閥20以在被致動(dòng)器力觸發(fā)的控制活塞3上生成額外的液壓力以便控制液壓?jiǎn)卧奈灰?。因此，填充壓力p1的使用不局限于由裝載泵生成的壓力供應(yīng)。作為填充壓力p1，通常來(lái)講，液壓?jiǎn)卧懈哂诃h(huán)境壓力的每一個(gè)壓力都可以用于在本發(fā)明的意義上產(chǎn)生升壓效果。

應(yīng)理解的是，代替使用低電流的比例螺線管，本發(fā)明還可以與其它類型的致動(dòng)器結(jié)合使用。此外，切換螺線管也被本發(fā)明構(gòu)思所涵蓋，然而，可切換液壓控制的打開(kāi)可能性最終使得液壓?jiǎn)卧谋壤刂撇荒芷鹱饔谩４送?，用于使用用于啟?dòng)本發(fā)明的升壓作用的氣動(dòng)、液壓機(jī)械、機(jī)械等致動(dòng)器力的可切換閥操作的應(yīng)用落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

如以上已經(jīng)所述，本發(fā)明的構(gòu)思不局限于如靜壓泵或馬達(dá)的靜壓機(jī)器。本發(fā)明構(gòu)思也可適用于類似于液壓缸的例如用于裝載物的移動(dòng)的每一種類型的液壓?jiǎn)卧?/p>

附圖標(biāo)記列表

2控制單元

3控制活塞

4控制缸筒

5盲孔

6致動(dòng)器

7入口(用于填充壓力)

8第一出口(用于伺服壓力)

9第二出口(用于低壓力)

10環(huán)形溝槽

11盲孔的底部

12控制活塞的前側(cè)

13縱向軸線

14徑向孔

15用于伺服壓力的控制邊緣

16用于卸壓的控制邊緣

17柱塞

18凸緣

19襯套的端蓋

20卸壓閥

21襯套

22襯套的自由前表面

23卸壓活塞

24縱向孔

25通孔

26中間前表面

27遠(yuǎn)端前表面

28卸壓彈簧

29橫向區(qū)域/表面

30環(huán)形區(qū)域

31用于設(shè)定壓力的凹口

32設(shè)定壓力釋放凹口

33設(shè)定壓力控制邊緣

34活塞的徑向孔

35襯套的徑向孔

36遠(yuǎn)端壓力腔

37中間壓力腔

38凹入?yún)^(qū)域

39肩部

p1填充壓力

p2伺服壓力

p3殼體壓力

p4先導(dǎo)壓力/設(shè)定壓力