[发明专利]开/关液压阀

说明书

一种液压阀(1，1’)，包含：具有两个端口的开/关座型主阀，其包含：用于打开和关闭主流道(8，9)的可位移提升阀(10)；具有三个端口的开/关座型导阀，其具有产生磁动势的线圈(3)、磁路(2a，2b，41)和可随着线圈产生的磁动势而移动的锚(4)；以及框架(2a，2b，2c)，其具有用于主阀的提升阀和用于导阀的锚的所需通道和空间；其中关闭导阀的入口通道(5)允许主阀的提升阀位移以打开主阀的主流道，其中打开导阀的入口通道(5)迫使主阀的提升阀关闭主阀的主通道，其中，导阀的锚(4)包含具有第一密封元件(42)与第二密封元件(43)的一框架(41)，该第一密封元件用于封闭导阀的低压出口通道(6)，第二密封元件用于确保封闭导阀的高压入口通道(5)，并且其中，第二密封元件的密封表面相对于导阀的锚的框架是可移动的。

技术领域

本发明涉及液压先导操作座型开/关阀。

背景技术

液压系统中的致动器通常用滑阀型比例阀控制，其中利用一个滑阀，可以控制一个或多个流动路径，即节流边(metering edge，计量边)。滑阀型比例阀允许与滑阀的位置成比例地控制液压流体的流速。但是，滑阀式比例阀却存在因滑阀周围间隙引起的恒定泄漏等缺点，这降低了比例阀控制系统的能量效率。为了减少这种泄漏，间隙被制造得非常小，这需要高的加工精度并且增加了制造滑阀型阀的成本。小间隙还使得滑阀型阀对液压流体中的污染物敏感，这导致高流体过滤要求。

可以利用液压滑阀或座型开/关阀来关闭或打开流动路径。它们通常不能控制致动器的速度，但能够阻断流体流动并因此阻断致动器的运动，或者能够改变流体流动的方向并因此改变致动器运动的方向。通常，液压系统的主控制功能利用比例阀来实现，并且另外在例如安全功能中利用相对少量的开/关阀。

在开/关座型阀中，通过将提升阀移动远离孔口来打开主流路，并且当提升阀与孔口的座表面接触时关闭流路。提升阀和座之间的接触使得流动路径能够几乎无泄漏地关闭。座型开/关阀的结构也相对简单，并且不需要如滑阀型比例阀那样的小间隙或精确的机加工。例如，与滑阀型阀相比，较小的间隙使得座型阀对由颗粒污染和液压流体的温度变化引起的堵塞较不敏感。因此，利用座型开/关阀代替比例阀控制液压致动器，可以降低流体过滤要求，提高液压系统的可靠性和能效。

在并联的开/关液压阀系统(也称为数字阀系统)中，多个液压开/关阀并联连接，以创建称为数字流量控制单元(DFCU)的流量控制装置。在这种流量控制装置中，通过打开合适的阀子集来产生期望的流速，从而实现与比例滑阀型阀的一个节流边类似的功能。几个数字流量控制单元可以组合以形成开/关阀系统，该开/关阀系统具有例如四个节流边和与通常使用的滑阀型4/3比例阀具有的功能类似的功能。在DFCU中，单个开/关阀可以小于具有与整个DFCU的流动能力相当的流动能力的滑阀类型的阀。开/关阀的小尺寸能够使DFCU具有比相当的滑阀型阀快得多的响应。与通常使用的比例阀中的节流边相反，数字阀系统中的节流边也是可独立控制的。由于并联连接的阀，即使当其中的一个或几个开/关阀有故障时，DFCU也可以以降低的性能操作，这使得DFCU容错。因此，用并联的开/关阀系统代替比例阀来控制液压致动器，可以提高液压系统的可靠性、能量效率以及性能。

需要多个液压开/关阀的装置的另一个示例是液压多压力致动器。在液压多压力致动器中，具有不同压力水平的多个压力源中的一些压力源连接到液压致动器以实现期望的输出力。在本申请中，开/关阀系统由多个节流边组成，每个节流边通常仅含一个开/关阀。

需要多个液压开/关阀的应用的另一示例是液压多室缸的控制，其中来自单个压力源的压力通过液压开/关阀可控制地分配到缸中的多个室。

目前的液压阀系统，包括其中节流边由DFCU形成的阀系统和含多个节流边且每个节流边具有单个开/关阀的阀系统，通常由市售的开/关液压阀形成。这些阀是相对大尺寸的并且具有适度的动力学，使得当与具有对应的流量容量的比例阀相比时，这些阀系统还大得多(庞大)并且更慢。

因此，需要一种小尺寸的液压开/关阀，特别是作为包含多个这种阀的较大单元的部件。