可变流量阀的制作方法
【专利摘要】一种可变流量阀，具有带外螺纹的阀体、阀元件和包括线圈和柱塞组件的致动器的。所述线圈可运转以移动所述柱塞组件，从而驱动所述阀元件与所述阀体中的阀座上的座合表面接合。
【专利说明】
可变流量阀
技术领域
[0001]本发明涉及一种可变流量阀及用于形成可变流量阀的相关方法。
【背景技术】
[0002]本节提供不一定是现有技术的关于本公开的背景信息。
[0003]美国专利N0.3，833，015公开了一种具有被固定到柱塞并且可在流体流动路径中移动的球形阀元件的电磁阀。美国专利N0.4，756，331公开了一种电磁阀，其中使用柱塞以选择地移动球元件来关闭该阀。虽然这样的阀对其所要达到的目的来说是令人满意的，但是在本领域中仍然有对能够作为可变流量阀操作的改进的电磁阀的需要。
【发明内容】
[0004]本节提供本公开的概述，而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。
[0005]按照一种形式，本教导提供一种可变流量阀，其包括阀体组件和致动器。所述阀体组件具有阀体、阀元件引导件、阀元件、阀致动器引导件、第一密封件和第二密封件。所述阀体具有外螺纹段、阀元件腔室、出口和入口。所述阀元件腔室限定阀座。所述出口被形成为穿过所述阀体的第一轴向端并且在所述阀座的径向外侧与所述阀腔室相交。所述入口具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述阀座相交，所述第二部分与所述第一部分流体连通并且横向于所述阀体的纵向轴线延伸。所述阀元件引导件被接纳在所述阀元件腔室中并且限定与所述阀体的所述纵向轴线一致的阀元件通道和杆通道。所述阀元件被接纳在所述阀元件通道中并且能够沿所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中所述阀元件抵靠所述阀座，在所述第二位置中所述阀元件与所述阀座隔开预定距离。所述阀致动器引导件被接纳到所述阀体中并邻接所述阀元件引导件。所述阀致动器引导件限定与所述纵向轴线一致的引导孔。所述第一密封件在轴向位于所述入口的所述第二部分与所述阀体的所述第一轴向端之间的第一密封位置被接纳在所述阀体上并且密封地接合到所述阀体。所述第二密封件在与所述入口的所述第二部分轴向间隔开的第二密封位置被接纳在所述阀体上并且密封地接合到所述阀体，使得所述入口被轴向设置在所述第一密封件与所述第二密封件之间。所述致动器具有套、柱塞组件和线圈。所述套被设置在所述柱塞组件周围并且被固定地联接到所述阀体。所述柱塞组件包括被接纳穿过所述杆通道和所述引导孔的杆和被联接到所述杆的电枢。所述柱塞组件能够在所述套中沿所述纵向轴线移动，以将所述阀元件从所述第二位置向所述第一位置移动。所述线圈被设置在所述套周围，并且被配置为产生磁场以移动所述电枢。
[0006]按照另一种形式，本教导提供一种用于形成可变流量阀的方法。该方法包括:提供具有外螺纹段、阀元件腔室、出口和入口的阀体，所述阀元件腔室限定阀座，所述出口被形成为穿过所述阀体的第一轴向端并且在所述阀座的径向外侧与所述阀腔室相交，所述入口具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述阀座相交，所述第二部分与所述第一部分流体连通并且横向于所述阀体的纵向轴线延伸;提供限定阀元件通道和杆通道的阀元件引导件;将阀元件安装到所述阀元件引导件中的所述阀元件通道;将所述阀元件引导件安装到所述阀元件腔室中，使得所述阀元件能够沿所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中所述阀元件抵靠所述阀座，在所述第二位置中所述阀元件与所述阀座隔开预定距离;将阀致动器引导件安装到所述阀体中并且与所述阀元件引导件邻接，所述阀致动器引导件包括形成为贯穿该阀致动器引导件且与所述纵向轴线一致的引导孔;提供具有杆和电枢的柱塞组件;将所述杆定位为穿过所述引导孔和所述杆通道，使得所述杆邻接所述阀元件并且所述阀元件邻接所述阀座;使所述电枢在所述杆上移动，使得所述电枢上的第一表面与所述阀致动器引导件上的第二表面隔开预定距离；以及将所述杆固定到所述电枢。
[0007]根据在此提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0008]在此描述的附图仅用于例示所选实施例的目的，而非所有可能的实现，并且不旨在限制本公开的范围。
[0009]图1是根据本公开的教导构造的可变流量阀的纵向截面图；并且
[0010]图2是更详细地例示阀体的图1的可变流量阀的一部分的透视图。
[0011 ]在附图的若干视图中，相应附图标记自始至终表示相应部件。
【具体实施方式】
[0012]参见图1，根据本教导构造的可变流量阀大体由附图标记10表示。可变流量阀10可包括阀体组件12和致动器14。
[0013]在图1和图2中，阀体组件12可包括阀体20、阀元件引导件22、阀元件24、致动器引导件26、第一密封件30和第二密封件32 ο阀体20可具有外螺纹段36、工具接合表面38、阀元件腔室40、至少一个出口 42以及入口 44。外螺纹段36的尺寸可允许可变流量阀10被旋入限定液压回路(未示出)的一部分的外壳(未示出)中。工具接合表面28可被配置为由工具(未示出)夹持以将可变流量阀10紧固到外壳中。工具接合表面38可具有可以以任何所需的方式成形的非圆形截面形状，如多边形。在所提供的特定示例中，工具接合表面38的非圆形截面形状为六边形。
[0014]阀元件腔室40可限定可以以所需的方式成形的阀座50。在所提供的示例中，阀座50具有由球面半径限定的座合表面，但是将理解，代替球面半径，可以使用其它形状，包括圆锥形。出口 42可被形成穿过阀体20的第一轴向端52，并且可在阀座50的径向外侧与阀元件腔室40相交。在所提供的示例中提供了两个出口 42。入口 44可具有第一部分56和第二部分58，第一部分56可与阀座50相交并被设置为与阀体20的纵向轴线A—致，第二部分58与第一部分56流体连通并且可横向于纵向轴线A延伸。在所提供的示例中，入口 44被形成为垂直于纵向轴线A。
[0015]阀元件引导件22可被接纳在阀元件腔室40中，并且可限定与阀体20的纵向轴线A一致的阀元件通道60和杆通道62。在所提供的示例中，阀元件引导件22为大致中空的圆柱形元件，其被接纳在阀体20中形成的第一镗孔64中。
[0016]阀元件24可被接纳在阀元件通道60中，并且可沿纵向轴线A在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中阀兀件24抵靠阀座50，在第二位置中阀兀件24与阀座50隔个预定距离。阀元件24可以成形为对应于阀座50的座合表面的物体。在所提供的特定示例中，阀元件24为球形的球。
[0017]致动器引导件26可被接纳到阀体20中并且邻接阀元件引导件22。在所提供的示例中，致动器引导件26被接纳到阀体20中形成的第二镗孔66中。致动器引导件26可限定引导孔68，引导孔68可与纵向轴线A—致地形成穿过致动器引导件26。
[0018]第一密封件30可在轴向(S卩，沿纵向轴线A)位于入口44的第二部分58与阀体20的第一轴向端52之间的第一密封位置被接纳在阀体20上并且密封地接合到阀体20。第二密封件32可在与入口44的第二部分58轴向(S卩，沿纵向轴线A)间隔开的第二密封位置被接纳在阀体20上并且密封地接合到阀体20，使得入口 44被轴向布置在第一密封件30与第二密封件32之间。第二密封件32可被定位使得外螺纹段36被轴向设置在第二密封件32与入口 44的第二部分58之间。
[0019]致动器14可具有套70、柱塞组件72和线圈74。套70可被设置在柱塞组件72周围，并且可被固定地联接到致动器引导件26。柱塞组件72可包括:杆80，其可被接纳穿过杆通道62和引导孔6;以及可被联接到杆80的电枢82。柱塞组件72可在套70中沿纵向轴线A移动，以使阀元件24从第二位置向第一位置移动。线圈74被设置在套70周围，并且被配置为产生磁场(当线圈74由电源供电时)以移动电枢82。
[0020]运行中，流体流可经由入口 44被引入可变流量阀10，其可将阀元件推动远离阀座50。流体流可进入阀元件腔室40、流经阀元件24并通过出口 42。根据阀元件24可与阀座50隔开的最大范围，可能几乎没有限制(即，在阀元件24与阀座50的座合表面之间的最大范围或间隔相对较大的情况下)或有相对较大的限制(即，在阀元件24与阀座50的座合表面之间的最大范围或间隔相对较小的情况下)。可变流量阀10可通过向线圈74提供电力从而使柱塞组件72沿纵向轴线A移动以驱动阀元件24与阀座50的座合表面接触并将阀元件24保持在该位置(即第一位置)来关闭。在需要介于上述两个流速之间的流速的情况下，可以以这样的方式向线圈74供应电力，S卩，使由柱塞组件72施加到阀元件24上的力变化或者以期望的工作周期使阀元件24在其第一位置和第二位置之间循环。由柱塞组件72施加到阀元件24上的力的变化可通过相应地改变施加到线圈74的电压或通过使用脉宽调制技术来实现。电枢82和致动器引导件26的相邻端部可以以所需的方式成形以适应当线圈74运转时(磁致)产生的保持力。例如，电枢82和致动器引导件26的相邻端部86a和86b可被形成有对应的圆锥形表面。换句话说，相邻端部86a和86b中的一个可具有凸截头圆锥形状，并且相邻端部86a和86b中的另一个可具有对应于该凸截头圆锥形状的凹截头圆锥形孔。
[0021]可变流量阀10可起到常开阀的作用，其中电力不被供应到线圈74，并且经由入口44进入可变流量阀10的流体流可将阀元件24推离阀座50并通过出口 42离开。替代地，流动可被反转(使得流体流经由出口 42被引入可变流量阀10并经由入口 44离开)，这将趋向于限制流动，因为通过可变流量阀10的流体流动将趋向于移动阀元件24抵靠阀座50 O当在相对较低压力(即，<500psi)下运行的液压回路中使用时，阀体组件12不需要很严格的公差，并且因此与常规的可变流量阀相比，其结构被简化并且其成本降低。此外，将理解，柱塞组件72的有效长度，连同入口 42和44的直径可变化，以适应通过可变流量阀1的流动限制和压降。
[0022]—种用于形成可变流量阀10的方法可包括:提供具有外螺纹段、阀元件腔室、出口和入口的阀体，所述阀元件腔室限定阀座，所述出口被形成为穿过所述阀体的第一轴向端并且在所述阀座的径向外侧与所述阀腔室相交，所述入口具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述阀座相交，所述第二部分与所述第一部分流体连通并且横向于所述阀体的纵向轴线延伸;提供限定阀元件通道和杆通道的阀元件引导件;将阀元件安装到所述阀元件引导件中的所述阀元件通道;将所述阀元件引导件安装到所述阀元件腔室中，使得所述阀元件能够沿所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中所述阀元件抵靠所述阀座，在所述第二位置中所述阀元件与所述阀座隔开预定距离;将阀致动器引导件安装到所述阀体中并且与所述阀元件引导件邻接，所述阀致动器引导件包括形成为贯穿该阀致动器引导件且与所述纵向轴线一致的引导孔;提供具有杆和电枢的柱塞组件;将所述杆定位为穿过所述引导孔和所述杆通道，使得所述杆邻接所述阀元件并且所述阀元件邻接所述阀座;使所述电枢在所述杆上移动，使得所述电枢上的第一表面与所述阀致动器引导件上的第二表面隔开预定距离；以及将所述杆固定到所述电枢。
[0023]该方法可选地包括将所述杆压配到所述电枢;将所述杆结合到所述电枢;将套安装到所述阀致动器引导件，所述套限定所述电枢被接纳在其中的腔;和/或将线圈联接到所述套。
[0024]前面实施例的描述为示例和说明的目的被提供。其并非旨在穷举或限制本公开。具体实施例的各个元件或特征通常不受限于该具体实施例，而在适用情况下是可互换的，并且可被用在所选的实施例中，即使未具体示出或描述。所述实施例也可以许多方式改变。这样的改变不应被视为背离本公开，并且所有这种修改都旨在被包括在本公开的范围内。
【主权项】
1.一种可变流量阀，包括: 具有阀体、阀元件引导件、阀元件、阀致动器引导件、第一密封件和第二密封件的阀体组件，所述阀体具有外螺纹段、阀元件腔室、出口和入口，所述阀元件腔室限定阀座，所述出口被形成为穿过所述阀体的第一轴向端并且在所述阀座的径向外侧与所述阀腔室相交，所述入口具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述阀座相交，所述第二部分与所述第一部分流体连通并且横向于所述阀体的纵向轴线延伸，所述阀元件引导件被接纳在所述阀元件腔室中并且限定与所述阀体的所述纵向轴线一致的阀元件通道和杆通道，所述阀元件被接纳在所述阀元件通道中并且能够沿所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中所述阀元件抵靠所述阀座，在所述第二位置中所述阀元件与所述阀座隔开预定距离，所述阀致动器引导件被接纳到所述阀体中并邻接所述阀元件引导件，所述阀致动器引导件包括形成为贯穿该阀致动器引导件且与所述纵向轴线一致的引导孔，所述第一密封件在轴向位于所述入口的所述第二部分与所述阀体的所述第一轴向端之间的第一密封位置被接纳在所述阀体上并且密封地接合到所述阀体，所述第二密封件在与所述入口的所述第二部分轴向隔开的第二密封位置被接纳在所述阀体上并且密封地接合到所述阀体，使得所述入口被轴向设置在所述第一密封件与所述第二密封件之间；以及 具有套、柱塞组件和线圈的致动器，所述套被设置在所述柱塞组件周围并且被固定地联接到所述阀体，所述柱塞组件包括被接纳穿过所述杆通道和所述引导孔的杆和被联接到所述杆的电枢，所述柱塞组件能够在所述套中沿所述纵向轴线移动，以将所述阀元件从所述第二位置向所述第一位置移动，所述线圈被设置在所述套周围，并且被配置为产生磁场以移动所述电枢。2.根据权利要求1所述的可变流量阀，其中所述阀元件为球形的球。3.根据权利要求1所述的可变流量阀，其中所述入口的所述第二部分被形成为垂直于所述纵向轴线。4.根据权利要求1所述的可变流量阀，其中所述外螺纹段被轴向设置在所述第二密封件与所述入口的所述第二部分之间。5.根据权利要求1所述的可变流量阀，其中所述阀体限定具有非圆形截面形状的工具接合表面。6.根据权利要求5所述的可变流量阀，其中所述工具接合表面的非圆形截面形状为多边形。7.根据权利要求1所述的可变流量阀，其中所述电枢和所述阀致动器引导件的相邻端部具有对应的圆锥形表面。8.一种用于形成可变流量阀的方法，包括: 提供具有外螺纹段、阀元件腔室、出口和入口的阀体，所述阀元件腔室限定阀座，所述出口被形成为穿过所述阀体的第一轴向端并且在所述阀座的径向外侧与所述阀腔室相交，所述入口具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述阀座相交，所述第二部分与所述第一部分流体连通并且横向于所述阀体的纵向轴线延伸； 提供限定阀元件通道和杆通道的阀元件引导件； 将阀元件安装到所述阀元件引导件中的所述阀元件通道； 将所述阀元件引导件安装到所述阀元件腔室中，使得所述阀元件能够沿所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中所述阀元件抵靠所述阀座，在所述第二位置中所述阀元件与所述阀座隔开预定距离； 将阀致动器引导件安装到所述阀体中并且与所述阀元件引导件邻接，所述阀致动器引导件包括形成为贯穿该阀致动器引导件且与所述纵向轴线一致的引导孔； 提供具有杆和电枢的柱塞组件； 将所述杆定位为穿过所述引导孔和所述杆通道，使得所述杆邻接所述阀元件并且所述阀元件邻接所述阀座； 使所述电枢在所述杆上移动，使得所述电枢上的第一表面与所述阀致动器引导件上的第二表面隔开预定距离；以及将所述杆固定到所述电枢。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述杆被压配到所述电枢。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将所述杆结合到所述电枢。11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将套安装到所述阀致动器引导件，所述套限定所述电枢被接纳在其中的腔。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将线圈联接到所述套。
【文档编号】F16K31/06GK106030172SQ201480075707
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年12月16日
【发明人】查理斯·G·斯图亚特, 詹姆斯·P·唐斯
【申请人】美国轮轴制造公司