專(zhuān)利名稱(chēng)：分開(kāi)的單向-溢流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及閥，更具體地，涉及使用在液壓回路中的一單向一溢流閥。
技術(shù)背景單向一溢流閥在該領(lǐng)域是已知的。這些閥基本上將單向閥和溢流閥的功能組 合在一體。單向閥控制流體流動(dòng)的方向，允許流體僅能沿低壓力方向流動(dòng)。溢流閥 防止反向壓力使一流體回路的流動(dòng)反向。溢流閥用作為用于過(guò)大的反向壓力的一孔 口。當(dāng)反向壓力超過(guò)一閾值時(shí)， 一溢流閥將打開(kāi)，以防止反向壓力增加和損壞流體 回路。單向一溢流閥的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)將兩個(gè)功能結(jié)合于一單個(gè)本體而節(jié)省使用空間。傳統(tǒng)的盒型單向溢流閥包括帶有一位于中央的桿的一引導(dǎo)件。將該桿在其一 端連接于阻尼盤(pán)，這對(duì)于該閥的溢流功能是關(guān)鍵的。引導(dǎo)件和桿組合體位于一基底 或孔塞內(nèi)。引導(dǎo)件具有在與孔塞相對(duì)側(cè)上的一支座。該閥通常處于關(guān)閉位置，在此 位置沒(méi)有流體流過(guò)該閥。在作為一單向閥工作時(shí)，壓力驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)裝置的引導(dǎo)件和桿 的組合體進(jìn)入孔塞，迫使支座移動(dòng)到一打開(kāi)位置，以使流體流動(dòng)。當(dāng)流體流動(dòng)經(jīng)過(guò) 支座時(shí)，該閥被稱(chēng)為處于單向位置。阻尼盤(pán)的外徑與孔塞的內(nèi)徑之間的間隙越大， 流體流動(dòng)通過(guò)阻尼盤(pán)的速率越大，該閥將能夠越快地移動(dòng)進(jìn)入單向位置。 一螺旋壓 縮型單向彈簧的作用是阻止引導(dǎo)件和桿組合體的移動(dòng)和將該閥復(fù)位在某一下降的 壓力狀態(tài)下。在作為一溢流閥工作時(shí)， 一閾值的反向壓力驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)裝置的阻尼盤(pán)和桿組合 體離開(kāi)孔塞。因?yàn)橹ё烟幱陉P(guān)閉位置，在桿與支座之間的一間隙打開(kāi)，使反向 壓力得以釋放。當(dāng)流體流過(guò)在桿與支座之間的間隙時(shí)，該閥被稱(chēng)為處于溢流位置。 也是一種螺旋壓縮型溢流彈簧的作用是阻止阻尼盤(pán)和桿組合體移動(dòng)和在某一下降的反向壓力時(shí)將桿返回到一關(guān)閉位置。在阻尼盤(pán)的外徑與孔塞的內(nèi)徑之間的間隙越 小，該盤(pán)的阻尼能力越大和系統(tǒng)的穩(wěn)定性越大。對(duì)于傳統(tǒng)的盒型單向一溢流閥，希望在孔塞與阻尼盤(pán)之間有一較大間隙，以 便優(yōu)化單向功能的作用和使該閥移動(dòng)進(jìn)入單向位置所需的時(shí)間越短。在一液壓靜力 泵的場(chǎng)合，在從一冷起動(dòng)開(kāi)始工作時(shí)特別需要一快速單向時(shí)間。然而，也希望在孔 塞與阻尼盤(pán)之間有一較小間隙，以便在移動(dòng)進(jìn)入溢流位置時(shí)閥的阻尼能力最大。這 導(dǎo)致通過(guò)流體回路的較大穩(wěn)定性。在一液體靜力泵的場(chǎng)合，在較高溫度工作時(shí)希望 有較大的阻尼能力。傳統(tǒng)的盒型單向一溢流閥的缺點(diǎn)是將間隙參數(shù)僅限制為一個(gè)值。從而，由相 同的間隙參數(shù)控制閥的單向和溢流功能?；旧希@意味著因?yàn)樗鼉H可以一次優(yōu)化 一個(gè)功能，所以必須犧牲諸功能中的一個(gè)，單向或溢流?？墒乖谧枘岜P(pán)的外徑與孔 塞的內(nèi)徑之間有一較大的間隙以有利于單向功能，或者使該間隙較小，以有利于溢 流功能。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一主要目的是提供允許有一迅速的單向響應(yīng)時(shí)間、同時(shí)又允 許有充分的溢流阻尼和流體回路穩(wěn)定性的一單向一溢流閥。本發(fā)明的另一目的是提供一單向一溢流閥，該閥考慮到用于閥的單向和溢流 功能的分開(kāi)的間隙參數(shù)。本發(fā)明的再一目的是提供使零件數(shù)量最少的一單向一溢流閥，該閥具有分開(kāi) 的單向和溢流間隙參數(shù)。本發(fā)明的又一目的是提供一單向一溢流閥，該閥節(jié)省實(shí)際空間，并具有分開(kāi) 的單向和溢流間隙參數(shù)。本發(fā)明的又一目的是生產(chǎn)一單向一溢流閥，該閥使其制造時(shí)間和成本最少， 并具有分開(kāi)的單向和溢流間隙參數(shù)。對(duì)于該領(lǐng)域的那些熟練人員來(lái)說(shuō)這些和其它目的將是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明是針對(duì)使用在一液壓流體回路中的一盒型單向一溢流閥。當(dāng)在單向方 向的壓力超過(guò)反向壓力時(shí)，本發(fā)明用作一單向閥和閥支座打開(kāi)。當(dāng)反向壓力超過(guò)一 標(biāo)定值同時(shí)閥處于關(guān)閉位置時(shí)，本發(fā)明用作一溢流閥和閥桿打開(kāi)，用于溢流反向壓4力。本發(fā)明使用改變?cè)趩蜗蚝鸵缌鲀晌恢弥械拈g隙參數(shù)的一圓筒形引導(dǎo)殼體。由 此，可以利用一間隙參數(shù)作為單向位置，同時(shí)可以利用一不同的間隙用于溢流。分 開(kāi)的諸間隙參數(shù)使能優(yōu)化單向和溢流位置。進(jìn)一步研究本發(fā)明的某些實(shí)施例和附圖的以下說(shuō)明，將更全面地理解本發(fā)明 和因此而提供的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一傳統(tǒng)的盒型單向一溢流閥的諸零件的一立體圖； 圖2是本發(fā)明的分開(kāi)的單向一溢流閥的諸零件的一立體圖； 圖3是一液壓靜力泵的一側(cè)視圖；圖4是關(guān)于本發(fā)明的一液壓流體回路的一過(guò)程和設(shè)備示意圖； 圖5是圖4的分開(kāi)的單向一溢流閥處于關(guān)閉位置的一剖視圖； 圖5A是類(lèi)似于圖5的一剖視圖；圖6是圖4的分開(kāi)的單向一溢流閥處于單向位置的一剖視圖；圖6A是類(lèi)似于圖6的一剖視圖；圖7是圖4的分開(kāi)的單向一溢流閥處于溢流位置的一剖視圖；以及 圖7A是類(lèi)似于圖7的一剖視圖。
具體實(shí)施方式
將通過(guò)本發(fā)明應(yīng)用的較佳實(shí)施例描述本發(fā)明。并不打算將本發(fā)明局限于較佳 實(shí)施例。而且本發(fā)明覆蓋可以被包含在本發(fā)明的原理和范圍內(nèi)的所有修改和變化。 參閱圖1，示出了一傳統(tǒng)盒型單向一溢流閥的諸零件的一立體圖。將一阻尼盤(pán)或螺帽10連接于桿14的底部12。 一溢流彈簧16置于阻尼盤(pán)上和對(duì)著一傳統(tǒng)的引 導(dǎo)件(guide) 18加壓。溢流彈簧16是帶有一不變的彈簧直徑的一螺旋壓簧。引導(dǎo) 件18迫使一支座20依靠著桿14的頭部22。將一單向彈簧24連接于桿14的底部 12。單向彈簧24是帶有一逐漸縮小的彈簧直徑的一螺旋壓簧。與桿14的底部12 接合的彈簧24的端部較彈簧24的相對(duì)側(cè)具有一最小的彈簧直徑。所有這些零件通 常被插入一液壓靜力泵32 (圖3)的一端蓋30的一空腔26 (圖5)內(nèi)。通常由連接于端蓋30 (圖5)的一孔塞34將這些零件保持在端蓋30內(nèi)。因此，液壓靜力泵 32具有一長(zhǎng)的端蓋殼體，而該殼體包括孔塞34。本發(fā)明和圖1所示的傳統(tǒng)的單向一溢流閥的主要差別是圖2所示的圓筒形引 導(dǎo)殼體(guide housing) 36。該引導(dǎo)殼體36附連于支座20和包圍阻尼盤(pán)或螺帽10 和溢流彈簧16。引導(dǎo)殼體36具有跨越該引導(dǎo)件的部分長(zhǎng)度的諸凸起38。當(dāng)引導(dǎo)殼 體36移動(dòng)到單向位置時(shí)，諸凸起38位于泵端蓋30的空腔26內(nèi)(圖5)。諸凸起 38使引導(dǎo)殼體36位于中央和使空腔26與引導(dǎo)殼體36之間的摩擦最小。引導(dǎo)體36 還具有超過(guò)諸凸起38的范圍的一光滑下游部分40。當(dāng)引導(dǎo)殼體36移動(dòng)到單向位 置時(shí)，光滑的下游部分40位于孔塞34的凹進(jìn)部分42內(nèi)(圖5)。引導(dǎo)殼體36的 下游部分40具有一內(nèi)徑和外徑。阻尼盤(pán)10位于引導(dǎo)殼體36內(nèi)依靠著下游部分40 的內(nèi)徑。能夠改變阻尼盤(pán)10的直徑，以達(dá)到在阻尼盤(pán)10與引導(dǎo)殼體36的下游部 分40的內(nèi)徑之間所需要的間隙。此外，能夠改變凹入部分40的內(nèi)徑，以達(dá)到在凹 入部分42與引導(dǎo)殼體36的下游部分40的外徑之間所需要的間隙。圖3示出了變量泵32的一側(cè)視圖。泵32包括在泵32的端蓋30內(nèi)的兩個(gè)分 開(kāi)的單向一溢流閥44和46 (未示出)。在一較佳實(shí)施例中，在泵端蓋30內(nèi)機(jī)加工 空腔26 (圖5)。在泵端蓋30的空腔26內(nèi)容納如圖2所示的分開(kāi)的單向一溢流闊。 孔塞34附連于泵端蓋30的外部，用于支承和保持分開(kāi)的單向一溢流閥44。通常， 孔塞34通過(guò)螺紋連接于泵端蓋30。或者，孔塞34可以結(jié)合入泵端蓋30內(nèi)或變量 泵32的任何其它部分?？梢詫⒈景l(fā)明用于在一液壓靜力泵上的其它位置內(nèi)。并且， 可以將本發(fā)明與一液壓流體回路上的其它構(gòu)件一起使用以及用于其它用途。圖4示出了采用本發(fā)明的兩個(gè)分開(kāi)的單向一溢流閥44和46的一液壓流體回 路48的一過(guò)程和設(shè)備的示意圖。一個(gè)分開(kāi)的單向一溢流閥44具有一系統(tǒng)壓力孔口 (system pressure port)50禾口——負(fù)載壓力孑匕口 (charge pressure port) 52。 另 一個(gè)分開(kāi)的單向一溢流閥46具有一系統(tǒng)壓力孔口 54和一負(fù)載壓力孔口。在敘述如圖4所示的液壓流體回路48的過(guò)程中，供給泵58從一油箱60通過(guò) 管道62抽取吸入流，其中管道62經(jīng)過(guò)一過(guò)濾器64。負(fù)載壓力經(jīng)過(guò)管道66離開(kāi)供 給泵58。負(fù)載溢流閥68保證離開(kāi)負(fù)載泵58的負(fù)載壓力不超過(guò)某一閾值。負(fù)載溢 流閥68經(jīng)過(guò)管道70釋放過(guò)高的壓力。負(fù)載壓力流動(dòng)通過(guò)排量控制閥72。控制手 柄74調(diào)節(jié)排量控制閥72、通過(guò)管道76的節(jié)流負(fù)載壓力或通過(guò)管道78到達(dá)變量泵632的箱體流量(caseflow)。輸入軸80傳動(dòng)變量泵32的缸體組件82。變量泵32 從管道84抽取負(fù)載壓力和產(chǎn)生通過(guò)管道86離開(kāi)缸體組件82的高壓。箱體流量也 通過(guò)管道88離開(kāi)變量泵32，管道88使箱體流量通過(guò)一熱交換器90或一熱交換器 旁路92和返回到油箱60。然后離開(kāi)變量泵32的高壓流入固定排量電動(dòng)機(jī)(fixed displacement motor)的缸體組件94內(nèi)。缸體組件94內(nèi)的高壓傳動(dòng)于輸出軸98。 然后，缸體組件94將負(fù)載壓力通過(guò)負(fù)載管道84返回到變量泵32和流動(dòng)回路的其 余部分。環(huán)路沖洗組件(loop flushing module) 100包括負(fù)載壓力溢流閥102，該 閥防止負(fù)載壓力超過(guò)某一閾值。當(dāng)流入在分開(kāi)的單向一溢流閥44上的孔口 50的高壓超過(guò)某一閾值時(shí)，閥44 移動(dòng)到溢流位置，使高壓從孔口 50到達(dá)孔口 52。如果孔口 52處的負(fù)載壓力超過(guò) 孔口 50處的壓力，閥44移動(dòng)到單向位置使負(fù)載流量從孔口 52流到孔口 50。分開(kāi)的單向一溢流閥46以一類(lèi)似的方式工作。當(dāng)流入在分開(kāi)的單向一溢流閥 46上的孔口 54內(nèi)的系統(tǒng)壓力超過(guò)某一閾值時(shí)，閥46移動(dòng)到溢流位置使系統(tǒng)壓力 從孔口 54到達(dá)孔口 56。如果在孔口 56處的負(fù)載壓力超過(guò)在孔口 54處的壓力，閥 46移動(dòng)到單向位置使負(fù)載壓力從孔口 56到達(dá)孔口 54。圖5 — 7示出了本發(fā)明的操作和將圖5A—7A安排在一張紙上，以便更清楚地 示出該操作。圖5示出了在關(guān)閉或中性位置的閥44，在該位置分開(kāi)的單向一溢流 閥44的支座20被壓靠于端蓋30內(nèi)的空腔26的支承表面104。在這位置，在孔口 50處的壓力(以下稱(chēng)為"P2")大于在孔口 52處的壓力(以下稱(chēng)為"P1")。如果 P1超過(guò)P2，那么該閥將移動(dòng)進(jìn)入圖6所示的單向位置。在關(guān)閉位置時(shí)，P2還必須 小于溢流壓力設(shè)定值，該設(shè)定值是由溢流彈簧16所控制的一參數(shù)和按照所需應(yīng)用 設(shè)定。如果P2超過(guò)溢流壓力設(shè)定值，那么閥將移動(dòng)進(jìn)入圖7所示的溢流位置。在 關(guān)閉位置中時(shí)，推在引導(dǎo)殼體36上的P2和單向彈簧24的彈力的合力推動(dòng)支座20 牢固地依靠于支承表面104。這對(duì)于支承表面104產(chǎn)生了一密封，以防止流體通過(guò) 支座。此外，推壓在桿14的頭部22上Pl的力將頭部22牢固地推靠于支座20。 這產(chǎn)生了對(duì)于在支座20內(nèi)的孔口 106的一密封，以防止流體滲漏通過(guò)孔口 106。如果Pl超過(guò)P2，那么對(duì)著桿14和支座20作用的Pl的壓力將驅(qū)動(dòng)該閥進(jìn)入 單向位置，如圖6所示。在這位置處，在桿14和支座20的表面上的P1產(chǎn)生的力 克服了 P2產(chǎn)生的阻力和單向彈簧24產(chǎn)生的彈簧力。當(dāng)桿14、支座20、圓筒形引導(dǎo)殼體36和阻尼盤(pán)10的組合體一致推壓在彈簧24上時(shí)，單向彈簧24壓靠著孔塞 34的凹入部分42的底壁。然后閥組件向右移動(dòng)，在支座20與支承表面104之間 產(chǎn)生一間隙，在支座20與支承表面之間產(chǎn)生一單向流體通路。當(dāng)閥組件移動(dòng)到單 向位置時(shí)，溢流彈簧16沒(méi)有被加壓。溢流彈簧16和阻尼盤(pán)10與閥組件44的其余 部分一起移動(dòng)，阻尼盤(pán)10保持它相對(duì)于引導(dǎo)殼體36的位置。在圓筒形引導(dǎo)殼體36的外徑與孔塞34中的凹入部分的內(nèi)徑之間存在一單向 間隙(check clearance) 108 。這單向間隙108調(diào)節(jié)該閥的單向功能(check function)。希望單向間隙108大到保證一迅速的單向響應(yīng)，尤其在冷起動(dòng)操作期 間。這較大的單向間隙將使引導(dǎo)殼體36迅速插入孔塞34的凹入部分42內(nèi)。具體 的單向間隙取決于單向一溢流閥44的應(yīng)用情況和所需的要求。還可以通過(guò)改變單向彈簧24的參數(shù)調(diào)節(jié)單向功能。根據(jù)單向一溢流閥44的 應(yīng)用和所需要求，能夠改變包括圈數(shù)、彈簧直徑和彈簧絲直徑的特征尺寸，以改變 彈簧24的彈簧常數(shù)和性能。如果P2超過(guò)溢流壓力設(shè)定值，那么P2在阻尼盤(pán)10上產(chǎn)生的力將驅(qū)動(dòng)該閥進(jìn) 入溢流位置，如圖7所示。具體地說(shuō)，P2在阻尼盤(pán)10的底表面上產(chǎn)生的力將使阻 尼盤(pán)10和桿14的組合體一致地推動(dòng)和壓縮該溢流彈簧16。因?yàn)閳A筒形引導(dǎo)殼體 36和支座20被支承表面104限制住，所以它們不能與阻尼盤(pán)10和桿14 一起移動(dòng)。 因此，當(dāng)阻尼盤(pán)10向溢流位置移動(dòng)時(shí)迫使溢流彈簧16在圓筒形引導(dǎo)殼體36內(nèi)部 壓縮。當(dāng)溢流彈簧16在引導(dǎo)殼體36內(nèi)壓縮時(shí)，阻尼盤(pán)10和桿14向左移動(dòng)，從而 在孔口 106與桿14的頭部22之間產(chǎn)生一間隙。這樣就造成了通過(guò)孔口 106的一溢 流流體通道。溢流壓力設(shè)定值是主要由溢流彈簧16的特征尺寸調(diào)節(jié)的一參數(shù)。根據(jù)單向一 溢流閥44的應(yīng)用和所需的要求能夠改變溢流壓力設(shè)定值。一溢流間隙(relief clearance) 110存在于阻尼盤(pán)10的外徑與圓筒形引導(dǎo)殼 體36的內(nèi)徑之間。這溢流間隙110控制著閥的溢流功能(relief fuction)穩(wěn)定性。 希望溢流間隙110較小，以提供阻尼和穩(wěn)定性，尤其是在較熱的操作溫度下。這較 小的溢流間隙增加了阻尼，該阻尼防止了閥突然和急劇地移動(dòng)到排放位置。這樣就 產(chǎn)生一較穩(wěn)定的流體回路。而且，該阻尼還防止桿的頭部22撞回進(jìn)入支座20的孔 口106內(nèi)。該阻尼還防止桿14的高頻振蕩，從而消除閥的振鳴聲。具體的溢流間8隙取決于單向一溢流閥44的應(yīng)用所需要求。通過(guò)改變溢流彈簧16的參數(shù)還能夠調(diào)節(jié)溢流功能。根據(jù)單向一溢流閥44的 應(yīng)用和所需的要求，能夠改變包括圈數(shù)、彈簧直徑和金屬絲直徑的特征尺寸，以改 變彈簧16的彈簧常數(shù)和性能。因?yàn)楦郊恿藞A筒形引導(dǎo)殼體36，所以將與單向功能相關(guān)聯(lián)的單向間隙參數(shù)和 與溢流功能相關(guān)聯(lián)的溢流間隙參數(shù)分開(kāi)。此外，根據(jù)應(yīng)用和所需的要求能夠單獨(dú)地 選擇這兩個(gè)間隙參數(shù)，以?xún)?yōu)化單向和溢流兩功能。具體地說(shuō)，能夠選擇單向間隙 108，以改變單向功能的速度。類(lèi)似地，能夠選擇溢流間隙110，以改變溢流功能 的阻尼速度。雖然已結(jié)合它的實(shí)施例示出和敘述了本發(fā)明，應(yīng)理解在以下權(quán)利要求書(shū)所指 出的廣闊范圍內(nèi)可以做出許多修改、代替和添加。從以上所述，可以知道本發(fā)明至 少完成了全部所述目的。
權(quán)利要求
1. 一種可移動(dòng)地被接納在一長(zhǎng)的端蓋殼體內(nèi)的單向-溢流閥，在端蓋殼體的該端內(nèi)有一孔塞，該閥包括一可滑動(dòng)地安裝在端蓋殼體內(nèi)、用于在其中縱向移動(dòng)的引導(dǎo)殼體；連接于引導(dǎo)殼體的支座；一具有第一和第二端的桿，該桿在第一端處延伸通過(guò)支座和在第二端連接于一阻尼件；以及可滑動(dòng)地被接納在引導(dǎo)殼體內(nèi)的阻尼件。
2. 如權(quán)利要求l的設(shè)備，其特征在于還包括在引導(dǎo)殼體的一外徑與孔塞的 一內(nèi)凹部分之間、用于該閥在孔塞內(nèi)移動(dòng)的一第一間隙。
3. 如權(quán)利要求l的設(shè)備，其特征在于還包括在引導(dǎo)殼體的一內(nèi)徑與阻尼件 的一外徑之間的關(guān)于阻尼件在引導(dǎo)殼體內(nèi)移動(dòng)的一第二間隙。
4. 如權(quán)利要求l的設(shè)備，其特征在于阻尼件和桿一起移動(dòng)而與支座和引導(dǎo) 殼體無(wú)關(guān)。
5. 如權(quán)利要求l的設(shè)備，其特征在于還包括在引導(dǎo)殼體的一外徑與孔塞的 一內(nèi)凹部分之間的一第一間隙以及在阻尼件的一外徑與引導(dǎo)殼體的一內(nèi)徑之間的 一第二間隙。
全文摘要
一種用于一液壓流體回路的一分開(kāi)的單向—溢流閥，它具有在閥的單向功能期間移動(dòng)的一圓筒形引導(dǎo)殼體。圓筒形本具有一間隙參數(shù)，用于選擇一優(yōu)化的單向功能時(shí)間。在圓筒形引導(dǎo)殼體內(nèi)設(shè)置一阻尼盤(pán)，該盤(pán)在閥的溢流功能期間在引導(dǎo)殼體內(nèi)移動(dòng)。阻尼盤(pán)具有一單獨(dú)的間隙參數(shù)，用于選擇一優(yōu)化的阻尼能力和流體回路穩(wěn)定性。從而，單向和溢流間隙參數(shù)相互獨(dú)立，以允許優(yōu)化閥的單向和溢流兩功能。
文檔編號(hào)F16K15/06GK101255927SQ200810088498
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月1日
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