安静的流体供应阀制造技术

一种流体动力系统包括液压机。先导控制的供应阀控制至液压机的高压流体。该阀联接在液压机和高压流体源之间，并包括用于致动信号的控制端口。供应阀允许流体从液压机通到流体源，但是当关闭时阻止流体从流体源通到液压机，或者当打开时允许流体从流体源通到液压机。供应阀根据控制端口处的致动信号朝打开或关闭偏压。增压阀也联接在液压机和高压流体源之间。增压阀当处在第一位置中时阻止流体从流体源通到液压机，并当处在第二位置中时允许流体在其输入端口与输出端口之间受限制通过，以便在供应阀打开之前使供应阀的任一侧上的压力相等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及液压动力回路，并且尤其涉及安静且有效的流 体切换。
技术介绍
液压流体动力系统作为电动混合动力系统的可替代方案用于或预 期用于混合动力车辆技术中。液压混合动力系统与电动混合动力系统 相比具有若干优点。例如，电动系统使用电池存储剩余能量。电池具 有有限的充电率容量和较短的使用寿命。当电池用坏时，它们必须被 丢弃，由于在这些电池中有大量重金属，这会产生环境问题。由于这 些和其它原因，人们对液压混合动力技术的兴趣在增加。在流体动力系统中，高压流体供应管路通常包括在诸如蓄能器的 高压流体源与系统的其余部分之间的关闭阀。例如，在使用过中心(over-center)泵/马达的系统的情况下，如其它可逆马达中一样，高 压流体不被切换，而是一直在马达的同一输入端口处供给。因而，高 压流体可以在该端口处持续地供给。从实用的角度，更合理的是当马 达处在零转矩输出状态时关闭高压并在紧急的时候保持关闭管路的选 择。因此，供应阀设置在管路中以用于该目的。通常在管路中布置具 有先导控制(pilot-control)的提升阀式止回阀，以便当马达处在泵模 式中时允许流体沿管道转移至蓄能器，而不管阀的位置如何。阀设计 成在关闭时承受极高的反向压力且在打开时允许流体以超过100gpm(加仑/每分钟)沿管路流动。图1示出简化的用于诸如本领域中已知的过中心泵/马达102 (以 下称为"马达")的流体供应回路100。回路100包括高压流体供应 器104和低压流体供应器106。先导控制的止回阀108定位在马达102和高压流体供应器104之间，流体供应管路112在高压流体供应器104 和止回阀108之间延伸，流体供应管路114在止回阀108和马达102 之间延伸。控制单元IIO构造成经由控制线路116给止回阀108提供 先导信号。先导信号可以通过流体压力或通过其它已知装置被电提供， 例如提供至电磁致动器。马达102可以是许多类型的液压机之一，包括弯曲轴线、斜盘 (swash plate)、径向活塞等。为了本公开的目的，马达102将认为 是弯曲轴线泵/马达。如本领域中已知，这种弯曲轴线马达的排量通过 改变马达的冲程角度来控制。随着角度增加，马达的输出转矩增加。 在过中心马达的情况下，角度可以沿正方向或负方向改变，所述正方 向沿一个旋转方向施加转矩，所述负方向沿相反的旋转方向施加转矩。 当马达处在零沖程角度时，不施加输出转矩且没有流体流过马达。在操作中，当马达102以马达模式操作时，控制单元110给止回 阀108提供先导信号以打开止回阀，以便使流体从高压流体供应器104 流至马达102。高压流体根据选择的排量和方向驱动马达102。当先导 信号停止时，止回阀关闭从高压流体供应器104流出的流体，但仍然 允许流体从马达102流至高压流体供应器104。当马达以泵模式操作时，流体从低压流体供应器106吸出并被泵 送至高压流体供应器104。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供一种流体动力系统，其包括液压机， 该液压机具有构造成联接至高压流体供应器的第一端口以及构造成联 接至低压流体供应的第二端口。先导控制的流体供应阀控制至液压机 的高压流体。该供应阀包括与液压机的第 一端口流体相通的输出端口 、 联接至高压流体供应器的输入端口、以及构造成接收致动信号的控制 端口。流体供应阀通常用作先导控制的止回阀，以允许流体从输出端口 通到输入端口 ，当处在关闭位置中时阻止流体从输入端口通到输出端口，并且当处在打开位置中时允许流体从输入端口通到输出端口。流 体供应阀还构造成当在控制端口处具有第一致动信号时朝关闭位置偏 压并且当在控制端口处具有第二致动信号时朝打开位置偏压。该系统还包括增压阀，该增压阀具有联接至高压流体供应器的输 入端口以及与液压机的第 一端口流体相通的输出端口 。增压阀构造成 在第一位置中时阻止流体在其输入端口和输出端口之间通过，且在第 二位置中时允许流体在其输入端口和输出端口之间受限制通过。流体供应阀构造成当在控制端口处具有第二致动信号时阻止流体 从输入端口通到输出端口 ，除非流体供应阀的输入端口处的流体压力 和流体供应阀的输出端口处的流体压力之间的压力差小于阈值差。在某些实施例中，增压阀的输出端口与流体供应阀的控制端口流 体相通，并且在流体供应阀的控制端口处第一和第二致动信号表现为 第一和第二压力水平。处在第二压力水平的流体压力在流体供应阀上 施加开启偏压，当流体供应阀的输入端口处的流体压力与流体供应阀 的输出端口处的流体压力之间的压力差小于阈值差时，该开启偏压的 水平足以使流体供应阀运动至打开位置。根据一 个实施例，流体供应阀包括具有扩大部分的流动室以及具有扩大头部的提升阀芯(poppet)。当流体供应阀处在打开位置中时， 扩大头部定位在流动室内以便流体可以绕扩大头部流动。根据另一实施例，流体供应阀包括提升阀芯，并且当流体供应阀 处在关闭位置中时，提升阀芯的头部延伸到流体供应阀的流体流动路 径中。当流体供应阀处在打开位置中时，提升阀芯的头部从流体流动 路径撤回，以便使流体可以在流体流动路径中不受阻碍地流动。提升 阀芯的头部可以包括部分地限定流体流动路径的流体流动导引面。附图说明图1示出根据已知技术的流体动力系统的回路的一部分。图2示出根据本专利技术一个实施例的流体动力系统的回路的一部分。图3A示出根据本专利技术另一实施例的流体动力系统的回路的一部分，其包括处在关闭位置中的流体供应阀的细节。图3B示出图3A的回路，其中流体供应阀处在打开位置中。图4A示出根据本专利技术又一实施例的流体动力系统的回路的一部分，其包括处在关闭位置中的流体供应阀的细节。图4B示出图4A的回路，其中流体供应阀处在打开位置中。图5A示出根据本专利技术又一实施例的流体动力系统的回路的一部分，其包括处在关闭位置中的流体供应阀的细节。图5B示出图5A的回路，其中流体供应阀处在打开位置中。 图5C是沿线5-5得到的图5B的流体供应阀的剖视图。具体实施例方式虽然例如本公开的
技术介绍
中所述的液压系统提供某些重要的优 点，但有一些问题需要考虑。再次参照图1，止回阀108需要经受住 来自高压流体供应器104的压力，所述压力通常超过2，000psi，并在 某些系统中可以是6，000 psi或以上。典型地，在这些系统中，止回阀 108关闭以后，在止回阀108和马达102之间管路中的高压泄放经过 马达102的内密封件至系统的低压侧。 一旦压力已经泄放，则要求很 大的力以克服该压力"裂开"或者开始打开阀。但是一旦裂开，由于 开启阻力几乎降到零，所以阀108在该高开启力下非常快地打开。同 时，在阀后面的非常高的压力马上转移至阀的马达侧。结果是大声的 阀操作，以及马达的强力且大声的流体锤击。这可能产生阀和马达的 加速磨损，并且在使用该系统的车辆的情况下，可能影响车辆乘客的 舒适。另外，由于在这种系统中所使用类型的典型止回阀的结构和几何 形状，并由于可能传输通过阀的极大量的流体，在流体通过旋绕通道 和阀通路时发生明显的压降。例如，在100gpm左右的流速下，许多 止回阀具有大于100psi的压降。这种量级的压力损失在现有技术的系 统中通常认为是可接受的。诸如"输入"、"输出"、"供应"和"控制"的术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：　液压机，其具有构造成联接至高压流体供应器的第一端口以及构造成联接至低压流体供应器的第二端口；　先导控制的流体供应阀，其具有与所述液压机的所述第一端口流体相通的输出端口、构造成联接至所述高压流体供应器的输入端口、 以及构造成接收致动信号的控制端口，所述流体供应阀构造成允许流体从所述输出端口通到所述输入端口，当处在关闭位置中时阻止流体从所述输入端口通到所述输出端口，并且当处在打开位置中时允许流体从所述输入端口通到所述输出端口，所述流体供应阀还构造成当在所述控制端口处具有第一致动信号时朝所述关闭位置偏压，并且当在所述控制端口处具有第二致动信号时朝所述打开位置偏压；以及　增压阀，其具有构造成联接至所述高压流体供应器的输入端口以及与所述液压机的所述第一端口流体相通的输出端口，所述增压阀构 造成在第一位置中时阻止流体在其输入端口和输出端口之间通过，且在第二位置中时允许流体在其输入端口和输出端口之间受限制通过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CL格雷，
申请(专利权)人：由美国环境保护署署长代表的美利坚合众国政府，
类型：发明
国别省市：US[美国]