[发明专利]用于可变排量泵的控制阀

说明书

技术领域

本申请在2010年3月5日作为PCT国际专利申请提交，指定除美国以外的所有国家的申请人为名为伊顿公司的美国公司，仅指定美国的申请人为印度公民Navneet Gulati，并且要求2009年3月18日提交的美国实用新型专利申请序号No.12/406,813的优先权。

背景技术

可变排量轴向活塞泵/马达包括一旋转斜盘，轴向活塞可滑动地抵接该旋转斜盘。该旋转斜盘适于绕一轴线枢转以增加或减少轴向活塞泵/马达的排量。

某些轴向活塞泵/马达包括控制器，该控制器适于响应于泵/马达超限状态(例如，压力，扭矩等)来调节旋转斜盘的位移。这些控制器通常向适于调节旋转斜盘相对于所述轴线的位置的旋转斜盘活塞提供流量。但是，难以实现旋转斜盘响应于超限状态而精确定位在轴向活塞泵/马达中。

发明内容

本发明的一方面涉及一种流体装置，该流体装置具有适于在第一位置与第二位置之间移动的可变旋转斜盘。控制活塞适于选择性地使可变旋转斜盘在第一位置与第二位置之间移动。控制阀与控制活塞流体连通。该控制阀包括套管，该套管限定滑阀孔、与流体源流体连通的至少一个流体进入通路和与控制活塞流体连通的至少一个控制通路。该控制流体通路包括在滑阀孔处的开口。阀芯(滑柱，spool)可滑动地设置在套管的滑阀孔内。阀芯包括在流体进入通路与控制流体通路之间选择性地传送流体的计量表面。该计量表面具有第一端和相对地设置的第二端。该计量表面具有设置在第一端与第二端之间的锥形表面。

本发明的另一方面涉及一种流体装置的控制阀。该控制阀包括限定滑阀孔和至少一个控制通路的套管。该控制流体通路具有在滑阀孔处的开口。该控制阀还包括可滑动地设置在套管的滑阀孔内的阀芯。该阀芯包括计量表面，该计量表面具有第一端、相对地设置的第二端和设置在第一端与第二端之间的锥形表面。该锥形表面与开口相配合以限定一可变孔口。该锥形表面适于在阀芯在滑阀孔内的一定轴向位移范围内提供阀芯在滑阀孔内的每单位轴向位移的线性流动面积。

本发明的另一方面涉及一种响应于超限条件来补偿流体装置的方法。该方法包括提供具有控制阀的流体装置，该控制阀与适于调节流体装置的排量的控制活塞选择性地流体连通。该控制阀包括具有计量表面的阀芯和通向与控制活塞流体连通的控制流体通路的开口。该计量表面具有锥形表面。该方法还包括使控制阀中的阀芯移位以在锥形表面与开口之间限定一流动面积，其中流体经该流动面积进入控制流体通路。

各个其它方面将在下面的说明中阐述。这些方面会涉及单独的特征和特征的组合。应理解，前面的总体说明和以下详细说明只是示例性和说明性的，且并非对本文公开的实施例所基于的宽泛概念加以限制。

附图说明

图1是具有根据本发明的原理的方面的示例性的特征的流体装置的示意图。

图2是示出位于第二位置的旋转斜盘的图1的流体装置的示意图。

图3是图1的流体装置的控制系统的放大示意图。

图4是图3的控制系统的放大示意图。

图5是适合用于图3的控制系统中的阀芯的示意图。

图6是图3的控制阀的流动面积与控制阀的阀芯的轴向位移的关系的示例性图形表示。

图7是图6的曲线图的放大图。

图8是图3中示意性地示出的控制阀的一个示例性实施例。

图9是在图7的线9-9上截取的控制阀的截面图。

图10是图3的控制阀的增益与阀芯的轴向位移的关系的示例性图形表示。

具体实施方式

现将对在附图中示出的本发明的示例性方面进行详细说明。只要有可能，所有附图中便使用相同的附图标记来表示相同或相似的结构。

参见图1和2，示出了总体表示为10的流体装置。流体装置10包括总体表示为12的壳体，该壳体限定泵吸腔室14。总体表示为16的旋转组件(rotating group)设置在壳体12的泵吸腔室14中。旋转组件16适于绕旋转轴线18旋转。在图1所示的示例中，旋转轴线18偏离流体装置10的纵向轴线20。

旋转组件16与输入轴22相接合。在本发明的一方面中，旋转组件16包括与设置在输入轴22上的多个外花键相接合的多个内花键。