具有步进电机驱动的润滑剂排放阀的制作方法
【专利摘要】一种润滑系统排放阀，包括：阀体，其具有流动通道，该流动通道具有与供给源流体地联接的入口和与分配器流体地联接的出口，以及排放通道，该排放通道具有出口端口和与所述流动通道流体地联接的入口端口。设置在所述排放通道内的封闭元件具有螺纹部分，并且可以在所述端口流体地联接以允许润滑剂从主通道流动并且通过所述排放出口端口流出阀体的打开位置与所述排放端口之间的流体流动得以基本防止的闭合位置之间线性地位移。电机具有轴，该轴具有与所述封闭元件接合的螺纹部分，使得在一方向上的轴旋转使封闭元件移向闭合位置，且在相反方向上的轴旋转使封闭元件移向打开位置。
【专利说明】具有步进电机驱动的润滑剂排放阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀，更具体地，涉及一种在润滑系统中使用的电动排放阀。
【背景技术】
[0002]某些润滑系统需要排放阀在润滑循环完成时释放润滑剂压力。这样的系统可以是“单线”润滑系统，其包括将润滑剂分配至一个或多个设备(例如，轴承)的一个或多个润滑剂分配器(例如，喷射器)、润滑剂供给源、将该供给源与分配器流体连接的供给线、以及对供给线中的润滑剂加压以从供给源流动至分配器的泵。通常，控制器设置成在需要润滑时启动泵操作，并且在达到分配器中所期望的最大润滑剂压力时切断泵，如通常采用压力开关来确定。
[0003]此外，通气阀设置成一旦达到所期望的最大润滑剂压力就“释放”供给线中的压力，并且该阀可以被液压、气动或电动驱动。先前已知的电动排放阀通常包括由螺线管驱动的滑阀，该螺线管使滑阀在打开位置和闭合位置之间移动。这些排放阀是常开的，并且在启动润滑循环时被驱动成关闭。由于在润滑剂供给线中达到相对高的压力，特别是当润滑剂是如与较低粘度油相反的润滑脂时，螺线管必须保持滑阀处于闭合位置，抵抗作用在滑阀上的相当大的力，该力倾向于推动滑阀朝向打开位置。保持滑阀处于闭合位置抵抗高压所需的电磁力通常难以采用典型的低电压电源(例如，24伏)来实现。此外，由于典型螺线管的相对短的行程，阀孔必须被制成相对较小，这导致快速腐蚀阀的金属部件，特别是在处理高压润滑脂时。
[0004]由于现有技术的电磁型阀，所述孔的相对较小的尺寸限制了润滑脂在润滑循环的释放阶段过程中的流动。在寒冷的气候条件下，特别是具有相对“硬”的润滑脂，这样的小孔可以防止润滑脂流经阀而回到润滑脂供给源；从而没有达到释放阶段。除非释放阶段已经完成，否则润滑系统不能正常工作。通常，润滑系统中的压力高达3500psi最多为5000psi以操作润滑阀(喷射器)，然后必须释放至小于400psi。如果润滑脂中存在甚至少量的杂质，小孔也会使阀堵塞。
【发明内容】
[0005]在一方面，本发明涉及一种用于润滑系统的排放阀，该润滑系统具有润滑剂供给源和润滑剂分配器。所述排放阀包括:阀体，其具有流动通道，该流动通道具有与所述供给源流体联接的入口和与所述分配器流体联接的出口，以及排放通道，该排放通道具有出口端口和与所述流动通道流体联接的入口端口。封闭元件至少部分地设置在所述排放通道内，具有螺纹部分，并且可以在所述排放入口端口和出口端口流体地联接以允许润滑剂从主通道流动并且通过所述排放出口端口流出阀体的打开位置与所述排放入口端口和出口端口之间的流体流动得以基本防止的闭合位置之间线性地位移。此外，电机具有可绕着中心轴线旋转的轴，该轴具有与所述封闭元件的螺纹部分螺纹接合的螺纹部分。因此，所述轴在第一方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向闭合位置，且所述轴在第二、相反方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向打开位置。
[0006]在另一方面，本发明还涉及一种用于润滑系统的排放阀，该润滑系统具有润滑剂供给源和润滑剂分配器。所述排放阀包括:阀体，其具有流动通道，该流动通道具有与所述供给源流体联接的入口和与所述分配器流体联接的出口，以及排放通道，该排放通道具有出口端口和与所述流动通道流体联接的入口端口。封闭元件至少部分地设置在所述排放通道内，并且可以在所述排放入口端口和出口端口之间的流体流动得以基本防止的闭合位置与所述排放入口端口和出口端口流体联接以允许润滑剂从主通道流动并且通过所述排放出口端口流出阀体的打开位置之间线性地位移。电机具有可绕着中心轴线旋转的轴，该轴与所述封闭元件接合，使得所述轴在第一方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向打开位置，且所述轴在第二、相反方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向闭合位置。此外，控制与所述电机可操作地联接并且配置成接收第一输入和第二输入，驱动所述电机以使所述轴在该控制接收所述第一输入且所述封闭元件位于打开位置时在所述第一方向上旋转，并且驱动所述电机以使所述轴在控制接收所述第二输入且封闭元件位于闭合位置时在所述第二方向上旋转。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]结合附图阅读，上述
【发明内容】
以及本发明优选实施例的详细描述将得到更好地理解。为了说明本发明，附图中示意性地示出了目前优选的实施例。然而，应当理解的是，本发明并不限于所示的精确布置及手段。在附图中:
[0008]图1是包括根据本发明的排放阀的润滑系统的示意图；
[0009]图2是根据本发明的排放阀的第一结构的透视图；
[0010]图3是图2的排放阀的轴向剖视图；
[0011 ] 统称为图4的图4A和图4B分别是图3所示的阀的尺寸缩小的视图，图4A表示阀打开结构，图4B表示阀闭合结构；
[0012]图5是图4A下部的放大剖开图，示出了处于打开位置的滑阀封闭元件；
[0013]图6是图4B下部的放大剖开图，示出了处于闭合位置的滑阀封闭元件；
[0014]图7是第一结构阀的示意图，示出了优选的阀控制布局；
[0015]图8是图7所示的控制的更详细的示意图，示出了优选的微控制器；
[0016]图9是根据本发明的排放阀的第二结构的透视图；
[0017]图10是图9的排放阀的轴向剖视图；
[0018]统称为图11的图1lA和图1lB分别是图10所示的阀的尺寸缩小的视图，图1lA表示阀打开结构，图1lB表示阀闭合结构；
[0019]图12是图1lA下部的放大剖开图，示出了处于打开位置的提升阀封闭元件；
[0020]图13是图1lB下部的放大剖开图，示出了处于闭合位置的提升阀封闭元件；
[0021]图14是第二结构阀的示意图，示出了优选的阀控制布局；
[0022]图15是根据本发明的排放阀的第三结构的分解图；
[0023]图16是图15的排放阀的轴向剖视图；
[0024]统称为图17的图17A和图17B分别是图16所示的阀的尺寸缩小的视图，图17A表示阀打开结构，图17B表示阀闭合结构；
[0025]图18是图17A下部的放大剖开图，示出了处于打开位置的滑阀封闭元件；
[0026]图19是图17B下部的放大剖开图，示出了处于闭合位置的滑阀封闭元件；
[0027]图20是图16中心部分的放大剖开图，示出了电机轴的齿轮系；以及
[0028]图21是图15的放大部分，示出了电机轴的齿轮系。
【具体实施方式】
[0029]仅为了方便起见，某些术语用于下面的说明书中且不是限制性的。词语“下”、“上”、“向上”、“向下”表示所参照的附图中的方向。词语“内部”、“向内”和“外部”、“向外”分别是指朝向和远离指定的中心线或所描述的元件的几何中心的方向，特定的含义根据说明书的上下文是显而易见的。此外，如本文所用，词语“连接”是指包括两个部件之间的直接连接(没有任何其他部件介于其间)和部件之间的间接连接(一个或多个其它部件介于其间)。所述术语包括上面特别提到的词语、其派生词以及类似含义的词语。
[0030]下面详细地参照附图，其中，整个附图中相同的附图标记用来指示相同的元件，图
1-14中示出了用于润滑系统I的排放阀10，该润滑系统包括润滑剂供给源2、泵3、润滑剂控制器4、以及用于将润滑剂供给至轴承7的至少一个最好是多个润滑剂分配器5 (最优选的是喷射器6)。排放阀10基本上包括阀体12、设置在阀体12内的可移动封闭元件14、以及与封闭元件14可操作地联接的电机16 (其最好是如下所述的步进电机)。阀体12具有主流动通道18，该流动通道18具有与润滑剂供给源2流体地联接的入口 19和与润滑剂分配器5流体地联接的出口 20(图2、9和15)，优选的是通过供给线8，以及排放通道22。该排放通道22具有与流动通道18流体地联接的入口端口 23和优选地与润滑剂供给源2流体地联接的出口端口 24。
[0031 ] 封闭元件14至少部分地设置在排放通道22中，并且具有螺纹部分26，最优选的是内螺纹孔56或79，如下文所述。封闭元件14可以沿着在图3、4八、5、10、1认、12、16、17八和18中所示的打开位置Ptj与图5A、6、11B、13、17B和19中所示的闭合位置P c之间的中心轴线A。线性地位移。当封闭元件14位于打开位置P ^时，排放入口端口和出口端口 23、24流体地联接，以允许润滑剂从主通道18流动并且通过排放出口端口 24流出阀体12，且优选的是回到润滑剂供给源2中。此外，当封闭元件14布置在闭合位置匕时，排放入口端口和出口端口 23、24之间的流体流动得以基本防止，使得从入口 19流入到主通道18中的全部润滑剂流出出口 20，并且随后至润滑剂分配器5。
[0032]另外，电机16优选地容纳在附接至阀体12的壳体17内，并且具有可绕着中心轴线Am旋转的轴30，该中心轴线优选的是与封闭元件轴线A。基本共线。轴30具有螺纹部分32，其与封闭元件的螺纹部分26螺纹接合。由于这样的螺纹接合，电机轴30在第一方向R1(图3和图16)上绕着轴线Am的旋转使封闭元件14移向闭合位置P。。可替换地，轴30在第二、相反方向R2 (图3和图16)上绕着轴线Am的旋转使封闭元件14移向打开位置应当指出的是，在如本文下面所公开的两个优选的阀结构IlAUlB中，所述第一方向R1是顺时针方向的，封闭元件14沿着中心轴线A。从打开位置P ^大致向下位移到闭合位置P c,反之亦然。可替代地，在第三优选的阀结构IlC中，所述第一方向&是逆时针方向的，封闭元件14沿着中心轴线A。从打开位置P 大致向上位移到闭合位置P c反之亦然。
[0033]此外，电机的螺纹部分32和封闭元件的螺纹部分26配置成使得当封闭元件14承受润滑剂压力时这两个螺纹部分32、36的接合基本上防止封闭元件14的位移。也就是说，电机轴30和封闭元件14的接合螺纹“锁定”，从而在承受相当大的润滑剂压力时防止反向驱动封闭元件14。因此，在下面将详细描述的第二阀结构(图9-14)中，电机16不需要施加相当大的扭矩来将封闭元件14保持在闭合位置P。，即使当排放入口端口 23内的润滑剂的压力达到较高的水平时，由于下面所述的原因，不需要任何扭矩用于所述第一阀结构(图
2-8)和第三阀结构(图15-21)。
[0034]参照图3、7、8、10和14，排放阀10优选地还包括阀控制40，其与电机16可操作地联接并且配置成驱动该电机，以可控制地在所述打开和闭合位置Pr Pc之间移动封闭元件14。优选地，所述控制40配置成接收第一和第二输入Ipl2(参见图10和图14)，并且驱动电机16,以使轴30响应于输入I1U2在相反的方向R中的每一个方向上旋转。具体地，所述阀控制40配置成驱动电机16，以在控制40接收第一输入I1且封闭元件14位于打开位置匕时使轴30在第一方向R 旋转，从而使封闭元件14位移到闭合位置P。。另外，控制40配置成驱动电机16，以在控制40接收第二输入I2且封闭元件14位于闭合位置P。时使轴30在第二方向民上旋转，从而使封闭元件14位移到打开位置P 0。优选地，所述第一输入是来自电源(未不出)的电压信号Sv,第二输入12是电源电压信号SjP来自润滑系统控制器4的控制信号S。的组合，如下面将进一步详细说明。
[0035]另外，电机16是步进电机(如上所述)，其配置成使电机轴30绕着电机轴线Am旋转预定的转数，从而将封闭元件14分别在打开和闭合位置Pd。之间移动。更具体地，由于采用优选的阀控制40，控制40配置成驱动电机16，以在控制40接收第一输入^且所述封闭元件位于打开位置匕时绕着轴线A M在第一方向R1上旋转预定的转数。控制40还配置成驱动电机16，以在控制40接收第二输入I2且封闭元件14位于闭合位置P。时绕着轴线Am在第二方向R2上旋转预定的转数。
[0036]参照图3-6、10、11和18_20，电机轴30的螺纹部分32优选地由具有至少一个外螺纹35的外圆周表面34提供，其可以与封闭元件14的带螺纹的内圆周表面54A接合，如下所述。优选地，电机轴30包括具有外端部31a的转子轴31和与轴外端部31a相连接并提供轴螺纹部分32的驱动构件36。在第一和第二阀结构IlAUlB中，驱动构件36直接安装在轴外端部31a上，如图3和10所示，在第三阀结构IlC中，电机轴31和驱动构件36通过齿轮系130连接，如图16和20所示以及下面详细地所述。此外，驱动构件36优选地包括具有孔37a的通常为圆柱形的安装部分37，用于接收轴端部31a(例如，参见图3和图10)或齿轮系输出构件135的轴部135a，和驱动杆部38，其提供外表面34和一个或多个螺纹35。可替代地，电机轴31可以具有提供轴螺纹部分32的整体螺纹部分(未示出)。作为另一替代实施例，驱动器36 (或轴31)可以具有可与封闭元件14的外螺纹部分(结构未示出)接合的内螺纹孔。
[0037]下面参照图2-6，在第一优选结构中，排放阀10为“滑阀”式的阀11A，其中封闭元件14是滑阀50。滑阀50包括圆柱形杆52，其分别具有中心线53、内外圆周表面54A和54B、以及沿着中心线53间隔开的两个端部55A和55B。内表面54A是带螺纹的，以形成从上开口端55A且大致沿着中心线53朝向下闭合端55B向内延伸的螺纹孔56。螺纹孔56提供了封闭元件的螺纹部分26，如上所述，且其尺寸确定为并配置成与优选的电机轴驱动构件36的驱动杆部38螺纹接合。因此，由于旋转驱动构件36上的螺纹与螺纹孔56的螺纹相互作用，电机轴30的旋转驱动滑阀50沿着轴线A。移动，如上所述。
[0038]此外，由于采用滑阀式阀11A，阀体12优选地包括套筒60，其分别具有内外圆周表面61A、61B，内表面61A限定提供一部分排放通道22的中心孔62。套筒60还具有分别在内外表面61A、61B之间延伸的第一和第二端口 63、64。第一端口 63与排放入口端口 23流体联接，第二端口 64与排放出口端口 24流体联接。优选地，套筒60由硬化钢(例如，约54的洛氏C标度)制成，端口 63、64的尺寸较大，例如，直径为约一英寸的百分之二十五(0.25”)。这种较大的端口 63、64尽可能地减少阀部件的磨损，通过确保更硬润滑剂比如高粘度润滑脂的充分流动来增加阀的可靠性，并且减少潜在堵塞阀10的可能性。此外，由于采用了这样的套筒60，封闭元件的滑阀杆52至少部分地设置在套筒孔62内，孔62和杆52优选地被相对地确定尺寸，从而提供在3微米至5微米(0.001毫米-0.003毫米)的范围内的径向间隙。由于此最小间隙，滑阀50和套筒60之间的润滑剂泄漏得到基本防止。
[0039]此外，滑阀杆52定位成当封闭元件14位于闭合位置Pc时基本上阻挡第一和第二端口 63、64中的至少一个，且优选的是仅第一端口 63，如在图4B和图6中所示。由于第一端口 63中的润滑剂的压力在垂直于封闭元件轴线Ac的方向上作用于滑阀50，该压力不能向后驱动封闭元件14，使得电机16不需要施加任何扭矩于封闭元件14上来将该元件14保持在闭合位置Pc。当封闭元件14位于打开位置Ptj时，滑阀杆52在套筒端口 63、64 二者的上方隔开。因此，排放入口端口和出口端口通过端口 63、64以及一部分的套筒孔62而流体地联接，如图3、图4A和图5所示。
[0040]参照图11-13，在第二优选的结构中，排放阀10为“提升阀”式的阀11B，其中封闭元件14是提升阀70，阀体12具有绕着一部分阀排放通道22沿周向延伸的阀座面72。提升阀70包括细长杆73，具有中心线74、外圆周表面75、以及沿中心线74间隔开的第一和第二端部73a、73a。外表面75在杆第一下端部73a具有锥形表面部分76，其在封闭元件14位于闭合位置Pc时可与阀座面72接合，以便由此基本上防止通过排放通道22的流动。另夕卜，提升阀70还包括连接至细长杆73的第二上端部73b的通常为圆柱形的驱动构件78。该驱动构件78具有提供闭合构件螺纹部分26的中心螺纹孔79，并且具有在阀体12的内引导表面81内滑动的圆形凸缘80。
[0041]优选地，阀体12包括设置在排放通道22内并具有两个相对上下端部82a、82b的通常为圆柱形的插入件82和在这两个端部82a、82b之间延伸的中心孔84。当提升阀70处于打开位置P。时，孔84流体地联接排放入口端口和出口端口 23、24，如图10、IlA和12所示。另外，插入件82的上端部82a具有绕着中心孔84沿周向延伸并提供阀座面72的环形表面。由于采用这种结构，当封闭元件14位移到闭合位置P。时，提升杆73的下端部73a进入插入孔84的上端部，直到一部分的锥形表面部分76坐靠着插入表面85以基本上密封该排放通道22。优选地，提升阀70和阀插入件82由硬化钢制成，最优选的是具有的硬度为洛氏C标度的约55 (55RC)，以尽可能地减小这些阀部件的腐蚀。此外，由于采用提升阀式的阀11B，阀体12最好还包括具有尺寸被确定成接收提升杆73的中心开口 87的大致圆筒形的导向件86。因此，当杆73在封闭元件的打开和闭合位置Pp P。之间线性位移时，开口 87引导杆73的滑动运动。
[0042]下面参照图15-21，在第三、目前最优选的结构中，排放阀10还是“滑阀”式的阀11C，类似于第一阀结构11A，其中封闭元件14是滑阀100。滑阀100包括圆柱形杆102，其分别具有中心线103、内外圆周表面104和105、以及沿着中心线103间隔开的两个端部106A和106B。内表面104是带螺纹的，以形成从上开口端106A且大致沿着中心线103朝向下闭合端106B向内延伸的螺纹孔108。螺纹孔108提供了封闭元件的螺纹部分26，如上所述，且其尺寸确定为并配置成与优选的电机轴驱动构件36的驱动杆部38螺纹接合。因此，由于旋转驱动构件36上的螺纹与螺纹孔108的螺纹相互作用，电机轴30的旋转驱动滑阀100沿着轴线A。移动，如上所述。
[0043]另外，杆102最好是与限定在上下径向较大闭合部分112、114之间的中心底切部分110形成的。上下闭合部分中的每个分别具有表面部分113、115，其尺寸确定成相对紧密地装配(即，滑动配合)在套筒116的内圆周表面118A内，如下面所述。另外，杆底切部分110具有表面部分111，其从套筒内表面118A沿径向向内隔开，以便限定环形流动通道120，如下面更详细地讨论。
[0044]由于采用滑阀式阀11C，阀体12优选地包括大致管状的套筒116，其分别具有内外圆周表面118A、118B，内表面118A限定提供一部分排放通道22的中心孔122。套筒116还具有分别在内外表面118A、118B之间延伸的第一和第二端口 124、126。第一端口 124与排放入口端口 23流体地联接，第二端口 126与排放出口端口 24流体地联接。优选地，套筒116由硬化钢(例如，约54的洛氏C标度)制成，端口 124、126的尺寸较大，例如，直径为约一英寸的百分之二十五(0.25”)，以便尽可能地减少阀部件的磨损，增加阀的可靠性并且减少堵塞的风险，如上面参照第一阀结构所讨论。
[0045]由于采用了这样的套筒116，封闭元件的滑阀杆102至少部分地设置在套筒孔122内，孔122和杆102优选地被相对地确定尺寸，从而提供在每个闭合表面部分113、115和套筒内表面118A之间的、在3微米至5微米(0.001毫米-0.003毫米)范围内的径向间隙。由于此最小间隙，基本防止滑阀100和套筒116之间的润滑剂泄漏。然而，阀IlC优选地包括绕着上下闭合部分112、114设置的上下圆形密封构件128、129 (例如，O型圈)，以提供额外的防泄漏。
[0046]此外，滑阀杆102定位成当封闭元件14位于闭合位置P。时基本上阻挡第一和第二端口 124、126中的至少一个，且优选的是仅第二端口 126，如在图17B和图19中所示。然而，不同于第一结构滑阀11A，大量的润滑剂保持在环形流动通道120内，并且同等地施加压力于杆上下闭合部分112、114上。因此，润滑剂在滑阀100位于闭合位置P。时不能向后驱动或者以其他方式移动滑阀100，使得不需要任何电机扭矩来将滑阀100保持在闭合位置P。。当封闭元件14位于打开位置Ptj时，滑阀杆102定位成使得底切部分110延伸通过这两个第一和第二套筒端口 124、126，如在图18中最佳示出。因此，排放入口端口和出口端口 23、24通过套筒端口 124、126和环形流动通道120而流体联接，如图16、17A和18所示。此外，不同于前两个阀结构11A、11B，当在打开位置图18)和闭合位置Pc(图19)之间移动时，第三阀结构IlC的滑阀102优选地在大致向上的方向上发生位移。
[0047]参照图15_17、20和21，为了提高处理高粘度润滑剂的能力，第三阀结构IlC的电机轴30优选地设置有齿轮系130，以增加从转子轴31至驱动构件36和滑阀100的扭矩传递。如在图20和21中最佳示出，齿轮系130优选的是行星齿轮系，包括安装在连接至电机转子轴31的输入构件133上的太阳轮132，以及多个行星齿轮134，优选的是三个齿轮134。行星齿轮134围绕着太阳轮132设置并与之接合，且可旋转地安装在输出构件135上。输出构件135具有与驱动构件36连接的轴部135，固定的环形齿轮136围绕着所有的行星齿轮134设置并且与它们接合。齿轮系130配置成使得电机轴131的旋转使输入构件131和所连接的太阳轮132旋转，从而使接合的行星齿轮134围绕太阳轮132滚动并且在固定的环形齿轮136内。由于行星齿轮134环绕着太阳轮132，所以连接的输出构件135绕着轴中心轴线A。旋转，从而使驱动构件36围绕着轴线A。旋转，以沿着轴线A。线性地移动滑阀100。优选地，齿轮系130容纳在连接至电机16的齿轮箱138内，驱动构件36延伸通过齿轮箱开口 140并且联接至输出构件135。
[0048]下面参照图7、图8和图14，由于采用了所有的三个阀结构11A、11B和11C，控制40优选地包括微控制器90、与微控制器90相连的第一和第二输入端子92A、92B、以及至少一个且优选的是两个电机线圈驱动器电路94。每个驱动器电路94与微控制器90相连，与电机16的单独线圈(未示出)相连，以及与电源42相连，使得驱动电路94连续地接收电功率(优选的是在24伏)。第一端子92A与电源(未示出)相连，第二端子92B与润滑控制器4相连。由于采用这种结构，第一输入^是通过第一端子92A由微控制器90接收的电压信号Sv，第二输入12是通过第一端子92A的电压信号S JP通过第二端子92B由微控制器90接收的控制信号S。的组合。
[0049]此外，可以对微控制器90进行编程来操作电机线圈驱动器电路94，使得当微控制器90接收第一输入I1时，电流在一个方向上被引导流过电机线圈(未示出)，并且当微控制器90接收第二输入12时，电流在相反的方向上被引导流过电机线圈。更具体地，溢流阀10最好是“常开”阀，封闭元件14位于打开位置Ptj，控制40连续地接收第一输入I1，具体而言是24伏(24V)，电机驱动电路94始终处于带电。当润滑循环由润滑剂系统I开始时，释放通道22必须闭合，使得润滑控制器4将控制信号S。发送至微控制器90，该信号通过第二输入端子92B而被接收，使得微控制器90接收第二输入12。然后，微控制器90操作驱动电路94，以在第一电流方向上将电流提供给电机线圈，直到电机轴30已经旋转地位移预定的转数，从而将封闭元件14定位在闭合位置P。。
[0050]在提升阀式的阀IlB中，电机16优选地包括集成编码器95，其与控制40连接并且配置成检测电机轴40的旋转位移。由于采用了编码器95，控制40配置成根据从编码器95所接收的输入来确定封闭元件14何时位于闭合位置P。，从而确保提升阀70已经与阀座面72接合。当提升阀70就位时，编码器95将信号发送到微控制器90，以表明已经达到闭合位置Pc，优选地，微控制器90然后操作驱动电路94，以将基本上更低的电流提供给电机线圈，足以使电机16提供最小的扭矩于提升阀70上。这样的最小扭矩可能对于防止向后驱动提升阀70是必要的，因为插入件孔84中的润滑剂的压力在沿着封闭元件轴线A。并朝向打开位置匕的方向上作用于提升阀70上。
[0051]此外，当润滑剂系统I已经达到特定的压力时，润滑剂控制器4将信号发送至泵3来停止从供给源2泵送润滑剂，并且停止将控制信号Sc发送至排放阀控制40。因此，微控制器90确定的是，唯一的输入是第一输入I1且封闭元件14处于闭合位置P c。作为响应，微控制器90然后操作驱动电路94，以在第二电流方向上将电流提供给电机线圈，直到电机轴30已经旋转地位移预定的转数，从而将封闭元件14定位在打开位置匕。
[0052]在滑阀式的阀结构IlA和IlC中，阀10还包括传感器96，优选的是开关，其与控制40相连并且配置成感测滑阀50何时位于打开位置P。(第一结构IlA ;图3)或者位于闭合位置Pd第三结构IlC ;图16)。如图3和16所示，开关96最好是片簧开关，其包括与滑阀50相连的检测器磁体97和设置在阀体12中的开关构件98，该开关构件定位成在滑阀50位于打开位置匕(图3)或者可替代地位于闭合位置Pc(图16)时由磁体97激活。因此，微控制器90能够肯定地确定滑阀式的阀IlA何时位于预定位置Ptj或P。中的一个，并且随后可以操作优选的步进电机16，从而使轴30旋转适当数量的转数，以将封闭元件14线性地位移至另一位置P。、匕。此后，由于采用了任何类型的阀IlAUlB或11C，控制40将继续接收来自电源42的第一输入I1,且阀封闭元件14将保持处于打开位置匕，直至另一润滑循环在润滑系统I中开始。
[0053]本领域技术人员要理解的是，在不脱离本发明的广义概念的情况下，可以对上述实施例进行改变。因此，应当理解的是，本发明并不限于所公开的具体实施例，而是其旨在涵盖如在本文以及在所附权利要求书中总体限定的本发明的精神和范围内的修改。
【权利要求】
1.一种用于润滑系统的排放阀，该润滑系统具有润滑剂供给源和润滑剂分配器，所述排放阀包括: 阀体，其具有流动通道，该流动通道具有与所述供给源流体联接的入口和与所述分配器流体联接的出口，以及排放通道，该排放通道具有出口端口和与所述流动通道流体联接的入口端口； 封闭元件，其至少部分地设置在所述排放通道内，具有螺纹部分，并且可以在所述排放入口端口和出口端口流体联接以允许润滑剂从主通道流动并且通过所述排放出口端口流出阀体的打开位置与所述排放入口端口和出口端口之间的流体流动得以基本防止的闭合位置之间线性地位移；以及 电机，其具有可绕着中心轴线旋转的轴，该轴具有与所述封闭元件的螺纹部分螺纹接合的螺纹部分，使得所述轴在第一方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向闭合位置，且所述轴在第二、相反方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向打开位置。
2.如权利要求1所述的排放阀，其中，所述电机的螺纹部分和所述封闭元件的螺纹部分配置成使得这两个螺纹部分的接合在封闭元件承受润滑剂压力时基本上防止封闭元件的位移。
3.如权利要求1所述的排放阀，还包括控制，其与所述电机可操作地联接并且配置成驱动该电机，以可控制地在打开位置和闭合位置之间移动所述封闭元件。
4.如权利要求3所述的排放阀，其中，所述控制配置成接收第一输入和第二输入以驱动所述电机从而使所述轴在该控制接收所述第一输入且所述封闭元件位于打开位置时在所述第一方向上旋转，并且驱动所述电机以使所述轴在控制接收所述第二输入且封闭元件位于闭合位置时在所述第二方向上旋转。
5.如权利要求4所述的排放阀，其中，所述第一输入是来自电源的电压信号，所述第二输入是所述电源电压信号和来自润滑系统控制器的控制信号的组合。
6.如权利要求4所述的排放阀，其中，所述电机是步进电机，所述控制配置成驱动电机以在控制接收所述第一输入且所述封闭元件位于打开位置时绕着轴线在所述第一方向上旋转预定的转数，并且驱动所述电机以在控制接收所述第二输入且封闭元件位于闭合位置时绕着轴线在所述第二方向上旋转预定的转数。
7.如权利要求4所述的排放阀，其中，所述控制包括微控制器、与该微控制器相连的第一端子和第二端子、以及至少一个电机线圈驱动器电路，所述第一端子可以与电源相连，所述第二端子可以与润滑控制器相连，所述电机线圈驱动器电路与微控制器和所述电机的线圈相连。
8.如权利要求7所述的排放阀，其中: 所述第一输入是通过所述第一端子由所述控制器接收的信号，所述第二输入是通过第一端子由控制器接收的信号和通过所述第二端子由控制器接收的信号的组合；以及 所述微控制器被编程来操作所述电机线圈驱动器电路，使得当所述控制接收第一输入时，电流在一个方向上被引导流过所述电机线圈，并且当所述控制器接收第二输入时，电流在另一相反的方向上被引导流过电机线圈。
9.如权利要求4所述的排放阀，还包括传感器，其与所述控制相连并且配置成感测所述封闭元件何时位于所述打开位置和闭合位置中的一个。
10.如权利要求1所述的排放阀，其中，所述电机是步进电机，其配置成使所述电机轴围绕轴线旋转通过预定的转数，从而使所述封闭元件在打开位置和闭合位置之间位移。
11.如权利要求11所述的排放阀，其中，所述电机包括编码器，其与所述控制连接并且配置成检测所述电机轴的旋转位移，所述控制配置成根据从所述编码器接收到的输入来确定所述封闭元件何时位于闭合位置。
12.如权利要求1所述的排放阀，其中，所述电机的螺纹部分和所述封闭元件的螺纹部分中的一个具有带有至少一个外螺纹的外圆周表面，所述电机的螺纹部分和所述封闭元件的螺纹部分中的另一个具有带有至少一个内螺纹的内圆周表面。
13.如权利要求1所述的排放阀，其中，所述电机轴包括具有外端部的转子轴和与该轴外端部相连接并提供所述轴螺纹部分的驱动构件。
14.如权利要求13所述的排放阀，其中，所述电机轴包括将所述转子轴与所述驱动构件连接的齿轮系。
15.如权利要求1所述的排放阀，其中，所述封闭元件包括圆柱形杆，其具有中心线、沿着该中心线间隔开的两个端部、以及螺纹孔，该螺纹孔从这两个端部中的一个并大致沿着所述中心线朝向两个端部中的另一个向内延伸，所述螺纹孔提供所述封闭元件的螺纹部分。
16.如权利要求15所述的排放阀，其中: 所述阀体包括套筒，其具有内圆周表面和外圆周表面，所述内表面限定提供一部分所述排放通道的中心孔，并且具有分别在所述内表面和外表面之间延伸的第一端口和第二端口，所述第一端口与所述排放入口端口流体联接，所述第二端口与所述排放出口端口流体联接；以及 所述封闭元件杆至少部分地设置在所述套筒内，并且定位成当所述封闭元件位于闭合位置时基本上阻挡所述第一端口和第二端口中的至少一个。
17.如权利要求1所述的排放阀，其中: 所述阀体包括绕着一部分所述阀排放通道沿周向延伸的阀座面；以及 所述封闭元件包括细长杆，该杆具有中心线、沿该中心线间隔开的第一端部和第二端部，以及圆柱形的驱动构件，所述第一端部具有在所述封闭元件位于闭合位置时可以与所述阀座面接合以便基本上防止流过所述排放通道的锥形表面，所述驱动构件连接至所述细长杆的第二端部并且具有提供所述封闭元件螺纹部分的螺纹孔。
18.如权利要求17所述的排放阀，其中，所述阀体包括设置在所述排放通道内并具有两个相对端部的通常为圆柱形的插入件和在这两个端部之间延伸的中心孔，该中心孔流体联接所述排放入口端口和出口端口，所述插入件的一个端部具有绕着该中心孔沿周向延伸并提供所述阀座面的环形表面。
19.一种用于润滑系统的排放阀，该润滑系统具有润滑剂供给源和润滑剂分配器，所述排放阀包括: 阀体，其具有流动通道，该流动通道具有与所述供给源流体联接的入口和与所述分配器流体地联接的出口，以及排放通道，该排放通道具有出口端口和与所述流动通道流体联接的入口端口； 封闭元件，其至少部分地设置在所述排放通道内，并且可以在所述排放入口端口和出口端口之间的流体流动得以基本防止的闭合位置与所述排放入口端口和出口端口流体地联接以允许润滑剂从主通道流动并且通过所述排放出口端口流出阀体的打开位置之间线性地位移； 电机，其具有可绕着中心轴线旋转的轴，该轴与所述封闭元件接合，使得所述轴在第一方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向打开位置，且所述轴在第二、相反方向上绕着轴线的旋转使封闭元件移向闭合位置；以及 控制，其与所述电机可操作地联接并且配置成接收第一输入和第二输入，驱动所述电机以使所述轴在该控制接收所述第一输入且所述封闭元件位于打开位置时在所述第一方向上旋转，并且驱动所述电机以使所述轴在控制接收所述第二输入且封闭元件位于闭合位置时在所述第二方向上旋转。
20.如权利要求19所述的排放阀，其中，所述封闭元件具有螺纹部分，所述电机轴具有与所述封闭元件的螺纹部分螺纹接合的螺纹部分，使得所述电机轴的旋转线性地位移所述封闭元件。
【文档编号】F16N29/02GK104520632SQ201380026037
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年4月9日 优先权日:2012年4月9日
【发明者】P.康利, V.阿利克赛夫, J.科泰克 申请人:林肯工业公司