阀门组件制造技术

技术编号:7156142 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种以电子方式可致动的阀门组件具有一个初级面座式阀门以及一个次级阀门,该初级面座式阀门包括一个初级阀门构件,而该次级阀门包括一个次级阀门构件。该次级阀门在初级阀门之前打开以便平衡跨在该初级阀门构件两侧上的压力并且由此协助该初级阀门构件的打开。该次级阀门被连接到一个电枢上,该电枢在使用中被一个电磁体所吸引从一个第一位置移动到一个第二位置。在该电枢与该次级阀门之间的连接被配置为使电枢能够从该第一位置开始移动而没有该次级阀门的运动。因此,当该次级阀门借助这些经过该电枢与该次级阀门构件之间的连接所施加的力而被打开时,该电枢从更接近于该电磁体的第一位置上移动,并且这样与如果该次级阀门构件被固定地连接到该电枢上的情况相比,可以施加一个用来打开该次级阀门的更大的力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子致动的阀门组件的领域,这些阀门组件用于调节在一个歧管与一个流体工作机器的工作室之间的流体连通。
技术介绍
流体工作机器包括流体从动机器和/或流体驱动机器,如泵、马达、以及可以在不同的运行模式下或者用作一个泵或者用作一个马达的机器。虽然本专利技术将通过引用该流体为一种液体的(如,一种通常不可压缩的液压液)应用进行展示,但该流体还能够可替代是一种气体。当流体工作机器作为泵来运行时,一个低压歧管典型地用作流体的一个总来源处 (net source)而一个高压歧管典型地用作流体的一个总汇集处(net sink)。当流体工作机器作为一个马达来运行时,一个高压歧管典型地用作流体的总来源处而一个低压歧管典型地用作流体的总汇集处。在本说明书以及所附的这些权利要求之中,术语“高压歧管”以及“低压歧管”是指具有更高和更低压力的彼此相对的这些歧管。在这些高压和低压歧管之间的压力差、以及在这些高压和低压歧管中压力的绝对值将取决于该应用。例如,在被优化用于高功率泵送应用的情况下的一个泵的压力差可能高于被优化用来精确地确定流体的净位移量的情况下的一个泵的压力差;例如,用于分配测定量的流体(例如,一种液体燃料)的泵,该泵在这些高压和低压歧管之间可能仅存在一个最小的压力差。一个流体工作机器可能具有一个以上的低压歧管。已知这些流体工作机器包括多个周期性地变化容积的工作室,其中通过这些工作室进行的流体的位移是由这些电子可控制的阀在逐周期的基础上,按照同工作室容积的多个周期的定相关系调节的,以便确定通过该机器进行的流体净通过量(net throughput) 0 例如,EP 0 361 927披露了一种方法,该方法按照同工作室容积的多个周期的定相关系,通过打开和/或关闭多个电子可控制的提升阀来控制通过一个多腔泵进行的流体净通过量, 以便调节该泵的这些单独的工作室与一个低压歧管之间的流体连通。其结果是,这些单独的腔室是可以由一个控制器在逐周期的基础上来选择的,以便或者将流体移位一个预定的固定容积或者进行一个空转周期而没有进行流体的净位移量,由此使得该泵的净通过量能够与要求动态地相匹配。EP 0 494 236发展了这一原理并且包括了多个电子可控制的提升阀,这些阀调节多个单独的工作室与一个高压歧管之间的流体连通,由此促进提供在交变的运行模式下或者用作泵或者用作马达的一种流体工作机器。EP 1 537 333介绍了部分周期的可能性,允许多个单独的工作室的多个单独的周期将多个不同的流体容积中的任何一个进行移位从而更好地与要求相匹配。这种类型的流体工作机器要求快速地打开和关闭电子可控制的阀,这些阀能够调节从该低压歧管(而在某些实施方案中是该高压歧管)流入和流出一个工作室的流体。本专利技术的某些方面的目的在于提供改进阀门组件,这些组件适合用于调节流体流入和流出这种类型的流体工作机器的工作室。然而,本专利技术的这些阀门组件可应用于其他类型的流体工作机器。本专利技术的某些些方面还着手解决以下问题,即对抗一个压力差来打开一个面座阀(如,一个提升阀),以调节从一个高压歧管到流体工作机器的一个工作室的流体供应。 这在技术上是困难的,因为在面座阀中,流体压力作用在座入区域上以产生一个大的闭合力。因此,困难的是提供一种用于调节从一个高压歧管到流体工作机器的一个工作室的流体供应的面座阀,该面座阀能够对抗一个相当大的压力差而打开并且它还能够快速(理想地是在几毫秒之内)打开而同时使能量消耗减为最小。GB 2,430, 246 (Stein)披露了一种阀门组件,该阀门组件适合用于调节从一个高压歧管至流体工作机器的一个工作室的流体供应。这种阀门组件包括一个初级阀门、一个次级阀门、一个电磁体以及一个电枢(被称为运动杆)。该初级阀门包括一个面座初级阀门构件以及一个初级阀门座。这个次级阀门与初级阀门是一体的并且包括一个次级阀门构件,该次级阀门构件可在一个密封位置与一个开放位置之间移动,在该次级阀门构件中提供一个经过该次级阀门的路径用于流体在该初级阀门构件的相反侧之间流动以减少跨越该初级阀门构件的压力差。因此,次级阀门具有比初级阀门小得多的表面积,该次级阀门即便在跨越初级阀门构件存在一个相当大的压力差时仍可以被打开。该工作室有效地是一个闭合的容积,并且这样流体可以流过该次级阀门以便使该初级阀门构件每一侧上的压力相等,由此促进该初级阀门的打开。在GB 2,430,246中披露的安排中,该电枢沿着在一个第一位置与一个第二位置之间延伸的一个路径是可滑动的,该第二位置更接近电磁体。该电枢被弹簧12弹性地连接到该初级阀门构件上。该电枢在图5的实施方案中还被连接到该次级阀门构件上,或者在图1的实施方案中与该次级阀门构件是一体的。因此,该电枢的运动与该次级阀门构件固定地相链接,并且这样当该电磁体首先被接通时,该次级阀门是通过该电枢的初始运动而打开的。实际上,我们已经发现困难的是在没有过多的能量消耗的情况下由该电磁体在该电枢上的动作产生一个足够的力。这尤其是与GB 2,430,246的图5的实施方案相关联的,其中,该次级阀门同样是一个面座阀门,该面座阀门具有与初级阀门相同的定向并且由于该入口与该出口之间的压力差还因此遭受明显的闭合力。因此,本专利技术的某些方面目的是提供一种改进的阀门组件,该阀门组件可以对抗一个较大的压力差而打开,或者与在GB 2,430,246中所披露的阀门组件相比打开得更快速、或者具有较小的能量消耗。这些阀门组件可以引起的另一个技术问题涉及要求将面座阀在流体流过阀门的同时保持开放,而这些阀门组件包括多个电子方式可致动的面座阀(如提升阀)来用于调节进入流体工作机器的工作室的流体供应。伯努利(Bernoulli)效应(与压降相关的动能)以及由于流体流过这种面座阀构件(例如,提升阀头)所引起的表面摩擦可以在面座阀构件上施加一个相当大的力。因此,可能需要继续给该电磁体提供相当大的动力以使面座阀保持开放,或者这种效应可能限制经过阀门的最大流速。在GB 2,430,246中披露的阀门组件中,该面座阀是通过一个弹簧来保持打开的。在实践中,对于这种弹簧极端困难的是提供足够的力来对抗伯努利效应以及表面摩擦力而使阀门保持打开。因此,本专利技术的某些实施方案着手解决以下问题,即在流体经过这些阀门从一个低压或高压歧管流到流体工作机器的工作室、或者沿相反的方向流动的同时将电子方式可致动的面座阀保持开放。。专利技术概述根据本专利技术第一方面,在此提供了用于调节从一个高压歧管到流体工作机器的一个工作室的流体供应的阀门组件,该阀门组件包括一个初级阀门、一个次级阀门、一个电磁体以及一个电枢,该初级阀门包括一个面座初级阀门构件以及一个初级阀门座,该次级阀门包括在一个密封位置与一个打开位置之间可移动的一个次级阀门构件,在该次级阀门构件中提供了一个经过该次级阀门的路径用于流体在初级阀门构件的相反侧之间流动,以减少跨越该初级阀门构件的压力差,其中,该电枢被连接到该次级阀门构件上并且在沿着一个第一位置与一个第二位置之间的一条路径是可滑动的,该第二位置比该第一位置更接近于电磁体,其中,在该第一位置中,该初级阀门构件被偏置朝向该初级阀门座并且该次级阀门被偏置朝向该密封位置,而在该第二位置中,该初级阀门构件被偏置离开该初级阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节从高压歧管到流体工作机器的工作室的流体供应的阀门组件,该阀门组件包括一个初级阀门、一个次级阀门、一个电磁体以及一个电枢,该初级阀门包括一个面座式初级阀门构件以及一个初级阀门座,该次级阀门包括一个次级阀门构件,该次级阀门构件在一个密封位置与一个打开位置之间是可移动的,在该次级阀门构件中提供了经过该次级阀门用于流体在该初级阀门构件的相反侧之间流动的一个路径,以减少跨过该初级阀门构件的压力差,其中该电枢被连接到该次级阀门构件上并且沿着在一个第一位置与一个第二位置之间延伸的一条路径是可滑动的,该第二位置比该第一位置更接近于该电磁体,其中在第一位置中,该初级阀门构件被偏置朝向该初级阀门座并且该次级阀门被偏置朝向该密封位置,并且在第该第二位置中,该初级阀门构件被偏置离开该初级阀门座并且该次级阀门被偏置朝向该打开位置,其特征在于,在该电枢与该次级阀门构件之间的连接被配置为能够使能够使该电枢从该第一位置朝向该第二位置移动而没有该次级阀门构件的一种相应的运动,但是要通过在该电枢与该次级阀门构件之间的这种连接施加一个力以致使该次级阀门构件移动并且由此打开该次级阀门,同时该电枢是处于沿所述路径在该第一位置与该第二位置之间的一个位置。...

【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:U·B·P·斯坦
申请(专利权)人:阿尔特弥斯智能动力有限公司
类型:发明
国别省市:GB

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