[发明专利]电子控制的阀门

说明书

发明领域

本发明涉及电子控制的阀门的领域。

发明背景

本发明涉及电子控制的阀门，它们适合用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间的流体流动。这些电子控制的阀门包括一个阀门构件以及阀座并且相应地是面座式的。根据本发明的阀门对于广泛类型的流体工作机器、或在不相关的应用中可以是有用的。然而，关于本发明的问题现将参照适合用于已知的流体工作机器的阀门的特定实例来进行讨论，这些流体工作机器包括多个具有周期性变化容积的工作室，其中通过这些工作室的流体的排量是在一种逐周期的基础上并且按照与工作室容积的多个周期成定相的关系由多个电子控制的阀门来调节，以便确定从该机器中经过的流体的净通过量。

这种类型的流体工作机器包括受流体驱动的和/或由流体驱动的机器，如泵、马达、以及可以在不同的运行模式下或者作为一个泵或者作为一个马达而起作用的机器。虽然将参照其中流体是一种液体(如，一种通常不可压缩的液压液体)的应用对本发明进行说明，但该流体可替代地可以是一种气体。

例如，EP 0 361 927披露了一种方法，该方法以与工作室容积的周期成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室泵的流体净通过量，以此调节在这个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，在一个逐周期的基础上，这些单独的室通过一个控制器是可选择的，以便或者将流体移位一个预定的固定容积或者进行一个没有流体净位移量的空转周期，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在多个单独的工作室与一个高压歧管之间调节流体连通的多个电子可控制的提升阀，由此协助提供在交变的运行模式下或者作为泵或者马达起作用的一种流体工作机器。EP 1 537 333介绍了部分周期的可能性，从而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。

在EP 0 361 927、EP 0 494 236以及EP 1 537 333中披露的这种类型的流体工作机器要求快速地打开和关闭电子控制的阀门，这些阀门能够调节流体从该低压歧管流入一个工作室和从工作室流出到该低压歧管(而在某些实施方案中是该高压歧管)的流动。

这些电子控制的阀门典型地要求快速地打开和关闭，并且在某些情况下要求对抗一个压力差来打开。用于对抗一个压力差来打开阀门的一些方法消耗了相当大量的能量，而这些能量被浪费掉。已知的是提供一个导向运作的阀门，这种阀门包括一个导向级，它比主级更易于对抗压力差而打开。此类阀门例如从GB 2,430,246(Stein)中是已知的。

本发明目标是提供适合用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间流体供应的改进的导向运作式电子控制阀门，这些阀门可以对抗一个压力差而快速地打开，同时使能量消耗变为最小。

发明概述

根据本发明的第一方面，在此提供了一种用于调节在一个流体工作机器的工作室与一个歧管之间的流体供应的电子控制的阀门，该阀门包括限定了一个主阀座的一个阀体、从该主阀座延伸通过该阀体的一个流体流动通道、一个行进构件、以及一个电磁体，该行进构件包括一个密封构件以及一个电枢，该阀门具有一个关闭位置以及一个开放位置，在该关闭位置中在该主阀座与该密封构件之间形成了一种密封并且在该开放位置中该密封构件是从该主阀座上间隔开的，该阀门进一步包括一个导向阀座以及一个导向阀密封构件，其特征为，一个导向阀弹性构件在使用中由该电枢在该阀门关闭的过程中朝向该电磁体的运动来充能以便提供一个返回力来驱动该导向阀密封构件从该导向阀座上离开。

因此，来自电枢运动的能量作为弹性势能被存储在该导向阀弹性构件中并且用于提供一个返回力来驱动该导向阀密封构件从导向阀座上离开并且由此协助该阀门的打开。这种安排可以是有能量效率的，这在于通常重要的是使电枢快速地移动以便协助该阀门的快速开放，并且在这种安排中，并非所有的动能都通过阻尼来耗散掉。此外，如果通过仅由该导向阀密封构件的运动来充能的多个弹性构件来提供相同的总返回力的话，其结果将会是对抗该阀门开放的一个更大的力，从而减慢了开放和/或增加了能量消耗。还进一步讲，在一个电枢非常接近于一个电磁体进行接触时可以容易地产生一个实质性的力，并且因此在这种安排中可以使用一个导向阀弹性构件，该导向阀弹性构件是足够强有力的以便提供一个实质性的返回力。