本发明专利技术涉及一种用于控制工作缸的先导控制的换向阀，除通常为电磁体的力被控制的磁体（１．９）之外换向阀还具有液压单元，该单元包括控制壳体（２），控制活塞（当前称为先导活塞（３））在换向阀的轴向方向上可推移地布置在该壳体中。控制壳体具有至少三个液压接口，例如正好三个液压接口，以形成３／３换向阀，或四个液压接口，以形成４／３换向阀，即压力接口Ｐ、用户接口Ａ和／或Ｂ以及油箱接口Ｔ。压力接口Ｐ用于连接液压压力源并且油箱接口Ｔ用于连接液压箱。一个或多个用户接口Ａ，Ｂ用于连接用户，在此即工作缸或伺服电动机。在液压接口Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ之间的流体截面通过先导活塞（３）的推移而改变。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制工作缸或伺服电动机的换向阀，尤其用于控制涡轮机、 例如燃气轮机或蒸汽轮机的作动缸，其中，具有力被控制的磁体的换向阀的控制活塞(先 导活塞)可以推移，并且因此在液压接口之间的流体截面可以改变或者有选择地在不同的 连接对中建立连接。
技术介绍
使用换向阀对工作缸进行控制或位置调节是已知的。对于单一作用的气缸例如 应用具有弹簧复位装置的3/3换向阀，并且对于双重作用的气缸应用具有弹簧复位装置的 4/3换向阀。这些气缸分别具有通过电磁体致动的控制活塞。电磁体抵抗弹簧来挤压控制 活塞，并且由此将压力接口 P与一个用户接口或者说两个用户接口 A，B其中之一连接起来， 以便将加压的液压介质通过各自的接口导入用户的预定的室中。例如在双重作用的工作缸 中，用户接口 A和工作缸的第一气缸室连接，并且用户接口 B和第二气缸室连接，该第二气 缸室通过气缸活塞与第一气缸室分隔开。视压力加载的液压介质从液压压力源通过换向 阀应该导入两个气缸室中的哪一个的情况而定，连接在工作缸的活塞上的活塞杆伸出或缩 回。在双重作用的气缸中，通常这样地设置4/3换向阀，即总是在第一用户接口 A进而 工作缸的第一气缸室与压力接口 P连接时，第二用户接口 B进而工作缸的第二气缸室与换 向阀的油箱接口 T连接或反之亦然。油箱接口 T的特征在于相对较低的液压压力，从而使 得液压介质从和油箱接口 T连接的气缸室导出并且通至液压箱。视换向阀的控制活塞借助于电磁体克服复位弹簧的压力是否推移或推移了多远 的情况而定，或者是第一用户接口 A与压力接口 P连接，或者是第二用户接口 B与压力接口 P连接，以及各个另外的用户接口与油箱接口 T连接。因此液压介质流动到工作缸的活塞的 一侧上或者另一侧上，并且对活塞的或者工作缸的连接在活塞上的活塞杆的伸出或缩回进 行控制。为了将活塞连同其活塞杆定位在一个位置上，需要闭合的控制回路。此外，也被称 为位移编码器的位置测量装置布置在工作缸上，其测量信号被引回到集成于换向阀的电磁 体中的控制电子设备上。这种控制电子设备将测量值和额定值加以比较，并且由差值为磁 体计算出的新的调节参数。因此相应地增加或减小磁体的力，并且在需要的方向上推移控 制活塞以用于校正工作缸的活塞的位置。此外，换向阀的控制活塞与电磁体的电枢、也就是 说磁体的那个由于磁体中的调节电压或调节电流强度的改变而伸出或缩回的部分，力配合 地连接，并且控制活塞的调节运动直接通过电枢实现，也就是说两个部件(电枢和控制活 塞)始终共同地在控制活塞的推移方向上运动。在用户接口 A，B和压力接口 P或油箱接口 T之间的流体截面通过环形间隙确定， 控制活塞利用控制壳体限定该环形间隙的边界，控制活塞在轴向方向上可推移地布置在该 控制壳体中。因为电磁体的行程(Hub)被限制，从而限定了可以打开和关闭常规的换向阀的流体截面的边界。控制活塞的直径也不可以任意增大用于由此加宽流体截面，这是因为 由此控制活塞的质量也会增大而且其连同弹簧不可能再精确地通过磁体在闭合的调节回 路中动态地进行定位。尤其是出现的惯性力、固有频率、摩擦力和震荡都视为有问题的。尽管存在上述问题，为了使控制涡轮机的作动缸的换向阀仍然可以使用较大的控 制活塞直径以增大在换向阀中的流体截面，对此一方面存在着可能性，即应用更大并且更 强的电磁体。然而这可能同时导致更高的电感和更大的电枢质量，这可能对于换向阀的动 力学、必要的结构空间和费用产生不利的影响。在另外的设计方案中提出，附加地布置位置测量装置或者说位移编码器，利用其 测量控制活塞的位置并且测量信号被引回到电磁体的控制电子设备上。尽管在这个实施例 中不需要增大磁体，然而不利的是，位移传感器相对于温度和震动的影响是敏感的。尤其是 在应用这种换向阀来控制或调节燃气轮机或蒸汽轮机的作动缸时，位移传感器的高的周围 环境温度导致了短的维护间隔以及有可能导致换向阀的相对较早地出现故障，这种高的周 围环境温度由流量应发生变化的介质燃气或蒸汽而引起。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种换向阀，该换向阀相对于已知的实施方式得到了改 进。尤其是根据本专利技术的换向阀应该能够对相对较大的(单一作用的或双重作用的)工作 缸的活塞杆迅速并且精确地定位，并且通过换向阀精确并且安全地控制相应所必需的大的 流量。最后，换向阀应该能够价廉地制造并且具有长久的使用寿命。根据本专利技术的目的通过一种具有权利要求1所述特征的换向阀实现。从属权利要 求尤其说明了本专利技术的有利的实施方式。根据本专利技术的换向阀用于控制工作缸、伺服电动机或类似物，尤其用于控制涡轮 机、如燃气轮机或蒸汽轮机的作动缸(Stellzylinder)，除通常为电磁体的力被控制的磁体 (KraftgeregeltenMagnenten)之外，换向阀还具有液压单元，该液压单元包括控制壳体，控 制活塞(当前称为先导活塞)在换向阀的轴向方向上可推移地布置在该壳体中。控制壳体 具有至少三个液压接口，例如正好三个液压接口，以便形成3/3换向阀，或四个液压接口， 以便形成4/3换向阀，即压力接口 P、用户接口 A和/或B以及油箱接口 T。压力接口 P用 于连接液压压力源以及油箱接口 T用于连接液压箱。一个或多个用户接口 A，B用于连接用 户，在此即工作缸或伺服电动机。在液压接口 A，B, P，T之间的流体截面通过先导活塞的推移而改变，如同这在说明 书引言中所述的那样。然而根据本专利技术为液压单元设有附加的作动单元(Stelleinheit)，该作动单元一 方面包括力被控制的磁体以及附加的、在控制壳体中或在连接在控制壳体上的法兰中可推 移地布置的控制活塞。法兰的定义在此说明了附加的壳体的或容纳装置的每个合适的结构 形式，该容纳装置可以设计与控制壳体成一个整体或者可以通常力配合或形状配合地连接 在该控制壳体上。控制活塞这样地与力被控制的磁体相对应，尤其是支撑在同一个电枢上 或者力配合和/或形状配合地与之连接，即控制活塞通过力被控制的磁体根据磁体的控制 被推移。通常，设计为电磁体的磁体的控制利用更大的电压或更大的电流强度而使得电枢 进一步伸出，尤其是克服例如是压缩弹簧的弹性件的力，并且由此在远离磁体的方向上向控制活塞施压。当控制电压更小或者控制电流强度更小时，电枢相应地缩回，尤其是通过弹 性件的力或压缩弹簧的力。附加的作动单元具有作动单元压力接口 P、作动单元油箱接口 t和作动活塞接口 a。作动单元压力接口 P可以尤其地和单独的、相对于压力接口 P或控制壳体的压力源分隔 开的压力源连接，并且因此起到保护作用，以防止出现由于经过液压单元的可能的大的体 积流量而引起的压力下降。作动单元油箱接口 t可以和对应于液压单元的液压箱连接，或者与一个附加的液 压箱连接。根据本专利技术，作动单元还具有作动活塞(Stellkolben)，该作动活塞同样在换向阀 的轴向方向上、也就是说在如液压单元的先导活塞的相同方向上在活塞腔中可推移，并且 力配合地和/或形状配合地与先导活塞连接。作动活塞将活塞腔分隔为两个彼此密封的 活塞腔室，从而使得可以在第一活塞腔室中调节比第二活塞腔室中的压力更高或更低的压 力。第一活塞腔室液压传导地与作动活塞接口 a连接，例如通过穿孔、尤其是在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制工作缸或伺服电动机的换向阀，尤其用于控制涡轮机、如燃气轮机和蒸汽轮机的作动缸，１．１所述换向阀具有力被控制的磁体（１．９）；和１．２所述换向阀具有包括控制壳体（２）的液压单元，先导活塞（３）在所述换向阀的轴向方向上可推移地布置在所述控制壳体中；其中１．３所述控制壳体（２）具有至少三个液压接口，即用于连接液压压力源的压力接口（Ｐ）、用于连接所述工作缸或所述伺服电动机的用户接口（Ａ，Ｂ）以及用于连接液压箱的油箱接口（Ｔ）；并且１．４在所述液压接口（Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ）之间的流体截面可通过所述先导活塞（３）的推移来改变；其特征在于，１．５设置有附加的作动单元（１），所述作动单元包括所述力被控制的磁体（１．９）以及附加的、在所述控制壳体（２）中或在连接在所述控制壳体（２）上的法兰（１．２）中可推移的控制活塞（１．１），所述控制活塞可借助于所述力被控制的磁体（１．９）推移并且所述控制活塞通过推移来改变在作动单元压力接口（ｐ）、作动活塞接口（ａ）以及作动单元油箱接口（ｔ）之间的所述流体截面；其中１．６所述作动单元（１）还包括作动活塞（１．５），所述作动活塞同样也在所述换向阀的轴向方向上可推移地力配合和／或形状配合地连接在所述先导活塞（３）上，并且把活塞腔（１．１０）分隔为两个彼此密封的活塞腔室（１．１１，１．１２），其中所述第一活塞腔室（１．１１）液压传导地和所述作动活塞接口（ａ）连接，并且１．７所述作动活塞（１．５）通过第一弹性件与所述控制活塞（１．１）连接或者支撑在所述控制活塞上面，所述第一弹性件克服在所述第一活塞腔室（１．１１）中的所述液压压力起作用，并且所述作动活塞通过第二弹性件与所述控制壳体（２）或所述法兰（１．２）连接或者支撑在其上面，所述第二弹性件克服在所述第一活塞腔室（１．１１）中的所述液压压力起作用。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-9 102007053877.6一种用于控制工作缸或伺服电动机的换向阀，尤其用于控制涡轮机、如燃气轮机和蒸汽轮机的作动缸，1.1所述换向阀具有力被控制的磁体(1.9)；和1.2所述换向阀具有包括控制壳体(2)的液压单元，先导活塞(3)在所述换向阀的轴向方向上可推移地布置在所述控制壳体中；其中1.3所述控制壳体(2)具有至少三个液压接口，即用于连接液压压力源的压力接口(P)、用于连接所述工作缸或所述伺服电动机的用户接口(A，B)以及用于连接液压箱的油箱接口(T)；并且1.4在所述液压接口(A，B，P，T)之间的流体截面可通过所述先导活塞(3)的推移来改变；其特征在于，1.5设置有附加的作动单元(1)，所述作动单元包括所述力被控制的磁体(1.9)以及附加的、在所述控制壳体(2)中或在连接在所述控制壳体(2)上的法兰(1.2)中可推移的控制活塞(1.1)，所述控制活塞可借助于所述力被控制的磁体(1.9)推移并且所述控制活塞通过推移来改变在作动单元压力接口(p)、作动活塞接口(a)以及作动单元油箱接口(t)之间的所述流体截面；其中1.6所述作动单元(1)还包括作动活塞(1.5)，所述作动活塞同样也在所述换向阀的轴向方向上可推移地力配合和/或形状配合地连接在所述先导活塞(3)上，并且把活塞腔(1.10)分隔为两个彼此密封的活塞腔室(1.11，1.12)，其中所述第一活塞腔室(1.11)液压传导地和所述作动活塞接口(a)连接，并且1.7所述作动活塞(1.5)通过第一弹性件与所述控制活塞(1.1)连接或者支撑在所述控制活塞上面，所述第一弹性件克服在所述第一活塞腔室(1.11)中的所述液压压力起作用，并且所述作动活塞通过第二弹性件与所述控制壳体(2)或所述法兰(1.2)连接或者支撑在其上面，所述第二弹性件克服在所述第一活塞腔室(1.11)中的所述液压压力起作用。2.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述第一弹性件设计为施压件，尤其是 压缩弹簧(测量弹簧1. 4)，所述施压件/压缩弹簧定位在所述第二活塞腔室(1. 12)中，和 /或所述第二弹性件设计为施压件，尤其是压缩弹簧(复位弹簧1. 6)，所述施压件/压缩弹 簧定位在所述第二活塞腔室(1. 12)中。3.根据权利要求2所述的换向阀，其特征在于，所述第一弹性件、尤其是所述测量弹簧 (1.4)具有不同的、尤其是比所述第二弹性件、尤其是比所述复位弹簧(1.6)更小的弹力。4.根据权利要求2或3中任一项所述的换向...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬林多弗尔，洛塔尔奥克斯，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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