流体阀制造技术

本发明专利技术涉及用于航空器设备中的液压回路的流体阀(50)，包括：阀体(20)，阀体包括一个入口(22)、两个出口(23)和具有外部压力源的连通通路(21；25)；电磁线圈致动器(40)，电磁线圈致动器位于阀体(20)中并且包括可移动的铁磁性操控部(41)；阀构件(5)，阀构件可在阀体(20)内部移动，以至少部分地阻塞所述入口(22)与两个出口(23)中的一个之间的通道，阀构件(5)至少部分地限定了第一腔室(1)和第二腔室(2)；固定限制部(30)，固定限制部位于所述连通通路(21；25)中，使得所述可移动的操控部(41)的位移引起所述第一腔室(1)与第二腔室(2)中的一个中的压力变化，以产生用于移动所述阀构件(5)的力。

Fluid valve

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u7528\u4e8e\u822a\u7a7a\u5668\u8bbe\u5907\u4e2d\u7684\u6db2\u538b\u56de\u8def\u7684\u6d41\u4f53\u9600(50)\uff0c\u5305\u62ec\uff1a\u9600\u4f53(20)\uff0c\u9600\u4f53\u5305\u62ec\u4e00\u4e2a\u5165\u53e3(22)\u3001\u4e24\u4e2a\u51fa\u53e3(23)\u548c\u5177\u6709\u5916\u90e8\u538b\u529b\u6e90\u7684\u8fde\u901a\u901a\u8def(21\uff1b25)\uff1b\u7535\u78c1\u7ebf\u5708\u81f4\u52a8\u5668(40)\uff0c\u7535\u78c1\u7ebf\u5708\u81f4\u52a8\u5668\u4f4d\u4e8e\u9600\u4f53(20)\u4e2d\u5e76\u4e14\u5305\u62ec\u53ef\u79fb\u52a8\u7684\u94c1\u78c1\u6027\u64cd\u63a7\u90e8(41)\uff1b\u9600\u6784\u4ef6(5)\uff0c\u9600\u6784\u4ef6\u53ef\u5728\u9600\u4f53(20)\u5185\u90e8\u79fb\u52a8\uff0c\u4ee5\u81f3\u5c11\u90e8\u5206\u5730\u963b\u585e\u6240\u8ff0\u5165\u53e3(22)\u4e0e\u4e24\u4e2a\u51fa\u53e3(23)\u4e2d\u7684\u4e00\u4e2a\u4e4b\u95f4\u7684\u901a\u9053\uff0c\u9600\u6784\u4ef6(5)\u81f3\u5c11\u90e8\u5206\u5730\u9650\u5b9a\u4e86\u7b2c\u4e00\u8154\u5ba4(1)\u548c\u7b2c\u4e8c\u8154\u5ba4(2)\uff1b\u56fa\u5b9a\u9650\u5236\u90e8(30)\uff0c\u56fa\u5b9a\u9650\u5236\u90e8\u4f4d\u4e8e\u6240\u8ff0\u8fde\u901a\u901a\u8def(21\uff1b25)\u4e2d\uff0c\u4f7f\u5f97\u6240\u8ff0\u53ef\u79fb\u52a8\u7684\u64cd\u63a7\u90e8(41)\u7684\u4f4d\u79fb\u5f15\u8d77\u6240\u8ff0\u7b2c\u4e00\u8154\u5ba4(1)\u4e0e\u7b2c\u4e8c\u8154\u5ba4(2)\u4e2d\u7684\u4e00\u4e2a\u4e2d\u7684\u538b\u529b\u53d8\u5316\uff0c\u4ee5\u4ea7\u751f\u7528\u4e8e\u79fb\u52a8 The force of the valve member (5).

【技术实现步骤摘要】
流体阀
本专利技术设计一种比例流体阀，例如三路阀。
技术介绍
US2004/016372A1描述了一种包括电磁线圈致动器的流体阀。当电流通过电磁线圈致动器时，能够将被称为“推动栓”的操控部从第一位置移动到第二位置。在US2004/016372A1中非铁磁性的操控部被连接到铁磁性的衔铁。可移动的阀构件连接到操控部，并且作用为控制在流体阀的入口管道与出口管道之间的流体的流率。尤其在段落[0015]中，US2004/016372A1教导了阀构件被设计成以与操控部的方式相等效的方式移动。US2004/016372A1中描述的阀具有若干缺陷。对某些应用场合而言，期望阀构件能够长的路径上移动长的距离或者行程。阀构件的长的行进路径能够实现更大的流率的比例调控。事实上，如果试图以短的行进路径调控大的流率，会损失灵敏度(相同毫米的行程将代表更大的流率差异)。此外，如果行进路径不够长，阀构件可能会引起大到不可接受的充注损失(甚至当在阀完全开放时)。同时，通常期望限制到阀岛的充注损失，所以对行进路径而言有必要适合于通过其的流率。因此，对更加收益于大的行进路径的应用是大的流率比例调控(例如大于1500L/h)应用。对于US2004/016372A1的阀，某些长的行进路径可能变得不可能实现。另一方面，使用该已知的系统，因为阀构件行进路径的所需长度增加，所以流体阀的总体质量也变得更大。事实上，为了实现长的行进路径，必须提供硕大的阀构件和/或大的操控部。这增加了流体阀的重量。另一方面，如果可移动元件(阀构件和操控部)很大，则通常有必要提供大到足以使该可移动元件移动的致动器电磁线圈(或线圈)：即，必须提供能够在操控部上施加大的力的设备。在该情况下，经常变得有必要使电流通过足以产生磁场的电磁线圈，该磁场强至足以使得如操控部之类的可移动元件位移。然而，对于例如航空的某些应用场合而言，期望具有拥有有限的尺寸和重量的阀和/或期望能够在电磁线圈中使用小的电流。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术的目的之一是提供一种具有电动致动器的比例流体阀，其中，阀构件能够完成长的行进路径，同时仍能限制阀的质量和在电动致动器中所需的电流。为此，专利技术人提出了以下流体阀。用于航空器设备的液压回路的流体阀，包括：-中空的阀体，该阀体具有入口、两个出口和具有外部压力源的连通通路；-电磁线圈致动器，该电磁线圈致动器被布置在中空的阀体的空腔中并且包括可位移的铁磁性操控部；-阀构件，该阀构件可在阀体内部移动，以至少部分地阻塞所述入口与两个出口之间的通道，其中，所述阀构件至少部分地限定了第一腔室和第二腔室，该第一腔室和第二腔室位于阀体的空腔中的所述阀构件的两侧。–针对所述连通通路的(或者之中的)液位(level)的固定限制部，以使得所述可移动操控部的位移引起所述第一腔室与第二腔室中的一个之中的压力变化，以在所述阀构件上施加位移力，并且因此改变入口与两个出口之间的流体流率。连通通路因此确保了阀体中的空腔的一部分与在阀外部的腔室之间的流体连接，该阀容纳在外部(或基准)压力下的流体。因此，操控部的作用为取决于其位置的可变限制器。通过本专利技术的流体阀，操控部的位移在第一腔室与第二腔室之间产生压力差。该压力差产生作用在阀构件上的位移力。如果该力足够强，其能够使阀构件位移。如将在下文中示出的，即使操控部移动得不远和/或即使作用在该操控部上的力弱，仍能够对引起阀构件的大的位移。尤其通过第一腔室和第二腔室(由阀构件至少部分地限定)、中空的阀体与外部压力源之间的连通通路以及固定限制部的存在使得这是可能的。操控部的位移(即使该位移小并且是由弱的力所触发的)可在所述两个腔室之间产生压力差，这足以使阀构件移动经过长的行进路径。因此，操控部不必须经历大的位移来使阀构件完成长的行进路径，并且不必要在操控部上施加大的力。因此可减小操控部的尺寸，这使得流体阀的重量能够最小化。因为操控部具有小尺寸，所以不必要提供非常强力的电动致动器。因此，可减小致动器的尺寸(因此也可减小重量)，并且同样也适用于减小被引入以移动操控部的电流。最后，根据本专利技术的流体阀使得能够使用完成了大的行进路径的阀构件，同时限制了流体阀的重量和在电动致动器中所需的电流。通过本专利技术的流体阀，即使操控部仅短距离移动，仍能够使阀构件产生大的位移(或长的行进路径)。根据本专利技术的流体阀因此可被视为放大阀。总体来说，本领域技术人员将长于4mm的阀构件行进路径视为长行进路径。根据本专利技术的阀的质量可小于2kg。该质量优选地可低至1.5kg甚至是1kg。通过根据本专利技术的流体阀，阀构件的位移不必与引起阀构件位移的操控部的位移相同。对于本专利技术的流体阀，操控部和阀构件通常不机械地连接。在某些实施例中，操控部和阀构件从不相互接触。根据本专利技术的流体阀的电动致动器，即使阀构件需要移动经过大的行进路径，仍不需要大的供给电流。例如，对于电磁线圈型电动致动器，可在16至29VDC的母线上使用0至100mA的电流，该电动致动器优选地是发动机电子控制-全权限数字电子控制(EngineElectricControl-FullAuthorityDigitalEngineControl，EEC-FADEC)型的。因此小的电流可足以使得阀构件移动经过长的行进路径。根据本专利技术的流体阀不是“直接驱动”型的。关于中空的阀体的术语“入口”和“出口”是可互换的。实际上这仅是指明流体的流动方向的功能，该流体的流率被根据本专利技术的阀控制。因此，阀体可包括两个入口和一个出口。同样地，阀体可包括多于一个的入口和多于两个的出口。术语“位移力”被理解为意指一种力，该力具有取决于可移动的阀构件的可能的位移方向的路线和方向。操控部有时被本领域技术人员称为柱塞。连通通路被设计成使中空的阀体的空腔能够与基准压力连通。术语“固定限制部”对本领域技术人员是已知的。各种类型的固定限制部都是可设想的。一个非限制性示例是位于壁上的圆孔，该圆孔的厚度与它的直径为相同的量级。其它示例包括角状弯曲部、直径收窄部。根据本专利技术的流体阀还具有其它优点。其可以比其它已有的解决方案更廉价。该流体阀还具有良好的性能特征。通常，已有的液压放大阀(伺服阀)不能用于长的行进路径。如果大的流率被允许穿过相关现有技术的伺服阀，将会影响到该伺服阀的性能(分辨率损失，充注损失增加)。通过根据本专利技术的阀，可实现放大而不牺牲良好的性能特征(分辨率、精度、复现性)。因此，通过根据本专利技术的阀能够实现以下特征：对于阀构件的位置，开放环路中的精度为10％、对于阀构件的位置的分辨率的精度为5％、对于阀构件的位置的复现性的精度为2％。根据本专利技术的阀还特别简单并且不需要任何具有复杂形状的元件。阀构件的移动放大的原理是重要的。致动器接口可以是计算机信号型(例如EEC-FADEC型)的指令。可在多种应用场合使用根据本专利技术的流体阀：例如在航空器中，但这不是排他的。在其它示例性实施例中，阀构件至少部分地限定了多于两个的腔室，例如三个或四个。总体来说，操控部的位移可引起第一腔室中的压力变化。在其它示例中，操控部可引起第二腔室中的压力变化。根据本专利技术的流体阀是比例阀，对本领域技术人员这是已知的术语。因此，能够在阀构件行进路径的整个范围内控制在入口与两个出口中的每一个之间的通道。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于一件航空器设备中的液压回路的流体阀(50)，包括：‑中空的阀体(20)，所述阀体包括一个入口(22)、两个出口(23)和具有外部压力源的连通通路(21；25)；‑电磁线圈致动器(40)，所述电磁线圈致动器位于所述中空的阀体(20)的空腔中并且包括可移动的铁磁性操控部(41)；‑阀构件(5)，所述阀构件能够在阀体(20)内部移动，以至少部分地阻塞所述入口(22)与所述两个出口(23)中的一个之间的通道，所述阀构件(5)至少部分地限定了第一腔室(1)和第二腔室(2)，所述第一腔室和所述第二腔室位于阀体(20)的所述空腔中的所述阀构件(5)两侧；‑固定限制部(30)，所述固定限制部位于所述连通通路(21；25)中，使得所述可移动的操控部(41)的位移引起所述第一腔室(1)和所述第二腔室(2)中的一个中的压力变化，以产生用于移动所述阀构件(5)的力，从而改变所述入口(22)与所述两个出口(23)之间的流体的流率。

【技术特征摘要】
2015.08.03 BE BE2015/54891.用于一件航空器设备中的液压回路的流体阀(50)，包括：-中空的阀体(20)，所述阀体包括一个入口(22)、两个出口(23)和具有外部压力源的连通通路(21；25)；-电磁线圈致动器(40)，所述电磁线圈致动器位于所述中空的阀体(20)的空腔中并且包括可移动的铁磁性操控部(41)；-阀构件(5)，所述阀构件能够在阀体(20)内部移动，以至少部分地阻塞所述入口(22)与所述两个出口(23)中的一个之间的通道，所述阀构件(5)至少部分地限定了第一腔室(1)和第二腔室(2)，所述第一腔室和所述第二腔室位于阀体(20)的所述空腔中的所述阀构件(5)两侧；-固定限制部(30)，所述固定限制部位于所述连通通路(21；25)中，使得所述可移动的操控部(41)的位移引起所述第一腔室(1)和所述第二腔室(2)中的一个中的压力变化，以产生用于移动所述阀构件(5)的力，从而改变所述入口(22)与所述两个出口(23)之间的流体的流率。2.根据权利要求1所述的流体阀(50)，其特征在于，-所述阀体(20)包括两个连通通路(21；25)，所述两个连通通路中的每一个均能够确保所述阀体(20)的空腔与外部压力源之间的流体连接，并且，-所述流体阀(50)包含位于每个连通通路(21；25)中的固定限制部(30)，使得所述可移动的操控部(41)的位移引起所述第一腔室(1)和所述第二腔室(2)中的每一个中的压力变化，以在所述阀构件(5)上产生位移力，从而改变所述入口(22)与所述两个出口(23)之间的流体的流率。3.根据权利要求1或2所述的流体阀(50)，其特征在于，所述流体阀被配置成：所述可移动的操控部(41)的位移引起压力变化，以在所述操控部(41)上产生沿与所述位移相反的方向的力。4.根据权利要求1或2所述的流体阀(50)，其特征在于，所述中空的阀体(20)的空腔包括腔室(100)，所述腔室包含：-所述电磁线圈致动器(40)，以及-具有基准压力的连通通路，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克·弗里皮亚特，简克里斯汀·博玛尔，尼古拉斯·保罗，
申请(专利权)人：赛峰航空助推器有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE