流体工作设备的制作方法

专利名称：流体工作设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体工作设备，所述流体工作设备包括至少一个循环改变容积的工作 腔、至少一个带有流体进入阀的流体进入端口和至少一个带有流体排出阀的流体排出端 口。此外，本发明涉及一种阀组件，所述阀组件包括至少一个带有流体进入阀的流体进入端 口和至少一个带有流体排出阀的流体排出端口。
背景技术：
在需要泵送流体的时候，通常会使用所述流体工作设备。所述流体泵送可以涉及 气体和液体两者。当然，术语流体甚至可以指代气体和液体的混合物，此外还指代超临界流 体，此时无法在气体和液体之间进行区分。具体来说，如果必须提高流体的压力水平，则使用所述流体工作设备。例如，所述 流体工作设备可以是气体压缩机或液压泵。流体工作设备通常包括一个或多个循环改变容 积的工作腔。对于每一个循环改变的容积，设置流体进入阀和流体排出阀。在工作腔的容 积增大时，流体进入阀打开，而流体排出阀关闭。因此，处于低压水平的流体被吸入工作腔。 一旦工作腔的容积到达其最大容积并开始减小，则流体进入阀关闭。在工作腔内的流体压 力到达高压水平的压力水平时，流体排出阀打开且流体喷射到处于高压水平的高压侧。在 工作腔最终到达其最小容积时，流体排出阀关闭，工作腔的容积开始再次增大并且流体进 入阀打开。因此，泵送循环再次开始。传统上，所述流体进入阀和流体排出阀是被动阀。就是说，所述阀本身在阀两侧的 压力差影响下打开。当然，所述阀仅在一个方向打开，而在所述阀的关闭方向上，所述阀独 立于压力差的量值关闭。这种阀的典型设计是止回阀或提动阀。近来，提出了一种合成转换(synthetically commutated)液压泵，其中进入阀和 /或排出阀的打开和关闭受到合成转换液压泵的控制单元的控制。这种合成转换液压泵也 称为数字排量泵或可变排量泵。进入阀和/或排出阀的这种受控打开和关闭的优势在于，可以实现液压泵的若干 操作模式。如果进入阀和排出阀受到控制以使类似于传统阀被动打开和关闭，则可以实现 全行程泵送模式。但是，通过适当控制所述阀的打开/关闭状态，可以实现不同的模式。例如，如果 在所述泵的整个工作循环中，进入阀保持打开，则可以实现空泵送模式。在这种模式下，在 工作腔的全循环过程中，流体从低压流体容器吸入并被推送回低压流体容器。但是，并不向 所述泵的高压侧实施有效泵送。如果流体进入阀在工作腔的部分容积减小行程中保持打开，则可以实现另一种模 式。如果在工作腔减小到其一半大小之后，流体进入阀关闭，则仅有一半的可用泵送容积用 于泵送。因此泵送流速大约为最大流速的50%。因此，可以实现部分行程泵送模式。即使在仅主动控制流体进入阀而流体排出阀仍旧为被动型阀的情况下，也可以实现这三种泵送模式。但是，如果也主动控制流体排出阀，甚至可以实现更多的操作模式。在流体工作腔的容积增大阶段，流体排出阀保持打开，而与此同时流体进入阀保 持关闭。在工作腔容积减小时，流体进入阀的状态和流体排出阀的状态互换。通过这种方 式，流体可以向相反方向传送，即流体从高压侧向低压侧传送。存储在液压流体的高压水平 中的能量可以用来驱动流体工作设备。因此，合成转换液压泵用作马达模式。在部分行程泵送模式的情况下，通过控制进入阀和排出阀的打开/关闭状态，也 可以实现部分行程反向泵送模式，即部分行程马达模式。独立于作为可主动控制的阀或作为被动阀的所述阀的实际设计方案，进入阀和排 出阀通常分别置于设置在流体工作设备中的流体进入通道和流体排出通道中。流体进入通 道将低压流体容器与流体工作设备的工作腔相连，而流体排出通道将流体工作设备的工作 腔与系统的高压侧相连。根据现有技术，流体进入阀和流体排出阀通过单独的进出端口连接到流体工作设 备。例如，两条流体通道设置在流体工作设备的缸头部分。流体进入阀单元通过从外侧插 入流体进入通道而组装到流体工作设备主体。同样，流体排出阀通过从外侧插入流体排出 通道而组装到流体工作设备。因此，使用两个进出端口来安装两个阀。流体工作设备的每个缸体需要至少两个单独的进出端口的这种设计方案存在问 题。进出端口和相应的凹腔必须机加工到泵体中。因此，必须实施大量的机加工过程。如 果泵体为模制部件，则必须实施相对复杂的模制过程。此外，坯料部件的机加工操作也相对 复杂。此外，由于必须安装到泵体中的部件数目增多，所以组装步骤数目也增多。此外， 密封点的数量也相对较多。后者也增大了流体泄漏的可能性。US5, 190, 446和US2006-0039795A1示出了符合现有技术的合成转换液压泵的示 例。循环改变容积的工作腔的流体进入阀和流体排出阀通过单独的进出端口连接到所述工 作腔。在所示实施方式中，流体进入阀的方向布置成垂直于流体排出阀的方向。所述阀通 过单独的组装端口组装到泵体并安装在单独的凹腔中。

发明内容
因此，本发明的目标是提供一种设计简单的流体工作设备。如权利要求1所述的流体工作设备解决了上述问题。为了解决上述问题，提出了前述这种流体工作设备，其中所述流体进入阀和所述 流体排出阀可以通过共用组装进出端口组装。换句话说，在组装流体工作设备时，流体进入 阀和流体排出阀可以经由流体工作设备主体中的单一开口(进出端口)布置在共用凹腔 (甚至相同的凹腔)周围。如果流体工作设备具有多于一个工作腔，则上述设计应该应用于至少一个工作 腔，优选用于全部工作腔。利用这种建议设计方案，可以减少必须提供密封的区域数量。根 据实际设计方案，还可以降低至少部分密封件上出现的压力差。因此，可以降低渗漏的可能 性。截至目前，所述建议的设计方案尚未在现有技术中实现。这可能是因为液压泵与燃烧 式发动机至多在一定程度上彼此技术相关。所建议的设计方案通常使得特定容积的被吸入工作腔的低压流体和被排出工作腔的高压流体两者都通过。但是，对于燃烧式发动机而言， 绝对不能将汽化空气与尾气混合。但是，发明人出乎意料地发现这种“混合”对于当前的液 压泵领域没有影响或者只存在可忽略的影响。必须注意，术语“流体工作设备”可以指代液 压泵、液压马达和两者的组合设备。对于组装来说，可以使用螺纹连接。虽然，在理论上，流体进入阀和流体排出阀可以具有用于流体经过的相同横截面， 但是优选流体进入阀较之流体排出阀具有更大的横截面。利用这种设计方案，可以提高流 体工作设备的效率。就是说，由于在流体进入侧，绝对压力远低于流体排出侧。即使在打开 状态下，流体阀对于流过的流体也是一种阻碍。因此，所述阀将导致经过的流体中出现特定 的压力降例如0. 2巴的压力降。但是，这种0. 2巴的压力降在表达为绝对压力降与环境压 力的比率时，将转化为特定的相对压力降。因此，由于压力降不同，所以相对压力降在流体 进入侧远高于流体排出侧。因此，为了提高效率，流体进入横截面应该制作地尽可能地大。 但是，流体排出阀可以构造地较小，而不会降低效率。而且，由于流体排出阀构造地较小，所 以降低了成本。优选，流体进入阀和流体排出阀布置在流体连接到工作腔的共用引导腔周围。这 种引导腔可以提供用于接收处于打开位置的阀头的(共享)空间。此外，所述共用引导腔 可以用来平滑压力脉冲。因此，可以降低噪音，并且阀打开/关闭时序相对于优化状态的小 偏差可以得到补偿。还可以让流体进入阀和流体排出阀作为单独的单元布置。利用这种设计方案，可 以让标准阀用作至少一些必要的阀。此外，可以实现更大范围的进入阀和排出阀的组合，而 不会增加需要存储的各种阀组件(阀组合件)的数目。还可以让一个进入阀与两个单独的 流体排出阀组合。优选，所述流体进入阀和所述流体排出阀作为单独的子组件布置。在使用这种设 计方案时，流体工作设备的阀部分可以组装并作为单独的阀子单元存储并最终连接到缸体 模块。这样可以提高生产率。例如，流体工作设备的阀模块和缸体部分可以在不同的时间和/或地点作为单独 的子单元生产。最后，两个子组件在单一加工步骤中彼此连接。而且，特定类型的预先组装 的阀单元可以用于不同的流体工作设备，至少一定程度上可以使用。例如，特定类型的阀单 元可以用于工作空间数量不同的流体工作设备或者每个工作腔的容积不同的流体工作设 备。此外，连接可以释放，用于更换部件。例如，阀子组件可以包括阳螺纹连接区段，该 阳螺纹连接区段可以简单地旋拧到缸体模块中的内螺纹连接区段中。应该注意，即使对于 包括流体进入阀和流体排出阀的组合子组件而沿，仍然可以将该子组件与另外的流体进入 阀和/或流体排出阀组合，特别是与另外的流体排出阀组合。此外，可以让流体进入阀和/或流体排出阀和/或阀子组件包括集成密封装置用 于密封闭合所述共用组装进出端口。利用这种设计方案，可以进一步提高生产率。由于密 封装置可以形成各单元整体的一部分，所以通过简单组装所述各单元，可以提供防泄漏密 封件。因此，可以免去单独的组装步骤。优选，所述工作腔包括在缸体中往复运动的活塞。利用这种设计方案，变化容积可 以制作地非常大，以便总容积与死容积的分量可以增大。因此，可以减小流体工作设备在更高压力下的收缩性。这样可以提高流体工作设备的效率和有效性。如果流体工作设备包括多个工作腔、流体进入端口和/或流体排出端口，则优选 所述多个进入端口分别连接到共用流体进入集流管和/或所述多个流体排出端口分别连 接到共用流体排出集流管。利用这种设计方案，可以减少外部连接部的数量。特别是，可以 仅设置两个外部连接部，即单一流体进入连接部和单一流体排出连接部。利用这种设计方 案，可以减少组装工作。此外，可以使流体泄漏最少。优选，至少部分所述流体进入阀和/或至少部分所述流体排出阀为可主动控制的 阀。特别是，它们可以电气控制。利用这种方案，不仅可以实现全行程泵送模式，而且可以 实现空泵送模式、部分行程泵送模式以及预期的全行程反向泵送模式和/或部分行程反向 泵送模式。因此，甚至可以进一步提高流体工作设备的实用性和灵活性。如果一个排出阀包括多个圆周布置的孔和/或基本上圆周开口以及至少一个与 所述开口关联的相应闭合装置，其中所述闭合装置的闭合力由弹性构件施加，则可以获得 优选方案。利用这种设计方案，流体排出阀的总体横截面(因此甚至流体进入阀的横截面) 可以增大。因此，可以让流体损失最小。此外，这种设计方案相对简单，因此可以低成本地 生产。所述弹性构件可以是用于全部(或者至少若干)闭合装置的共用闭合装置。而且， 可以让每个闭合装置(或者它们的一部分)具有个体弹性构件，例如用于每个滚珠的弹簧。 所述弹性构件可以包括弹性带，或者可以包括(金属)弹簧。如果至少一个排出阀包括多个圆周布置的孔和/或基本上圆周开口以及与所述 开口对应的至少一个闭合装置，且其中所述闭合装置包括至少一个促动器，优选至少一个 线圈，则可以实现另一种可行的设计方案。所述闭合装置可以由所述促动器直接或间接促 动。如果线圈用作促动器，则所述线圈可以提供磁场，磁场能(直接或间接)打开排出阀的 闭合装置。所述线圈和与线圈产生的磁场相互作用的磁性部分，应该确定尺寸，使得所述磁 场足以抵消所述闭合构件的闭合力。所述闭合力例如由一个或若干个闭合弹簧提供。根据本发明的第二方面，上述问题通过采用前述这种阀组件来解决，所述阀组件 包括共用连接端口，用于将所述阀组件连接到流体工作设备的循环改变容积的工作腔。所述阀组件可以优选与至少一个针对所建议的流体工作设备给出的上述特征组
口 O利用所建议的这种阀组件，可以类似地实现上述目标和优势。


在审视本发明优选实施方式的以下描述时，本发明及其优势将变得更容易理解， 所述优选实施方式参照附图来描述，附图示出了 图1是符合本发明的液压泵第一示例的简略横截面；图2是符合本发明的液压泵第二示例的简略横截面；图3是符合本发明的液压泵第三示例的简略横截面；图4是用于图3所示第三示例的组合进入阀/排出阀的简略视图；图5是符合本发明的液压泵第四示例的简略横截面；图6是用于图5所示第四示例的组合进入阀/排出阀的简略视图；图7是符合本发明的液压泵第五示例的简略横截面；
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图8是用于图7所示第五示例的组合进入阀/排出阀的简略视图；图9是包括电气促动的进入阀和排出阀的阀组件第一实施方式的简略横截面；图10是包括电气促动的进入阀和排出阀的阀组件第一实施方式的简略横截面；图11是组合进入/排出阀另一种实施方式的简略局部断裂底视图；图12是图9所示阀的变体的简略视图；图13是图10所示阀的变体的简略视图。附图标记1液压泵2泵体3 工作腔4 缸体5 活塞6 弹簧7 活塞盘8 凸轮表面9 凸轮10 缸体顶部开口11 流体通道12 单腔13 旋转轴14 流体进入端口15 流体排出端口16 集成阀组件17 集成阀体18 密封环19 引导腔20 流体进入阀21 流体排出阀22 阀提动头23 阀促动器24 弹簧25 滚珠形止回阀26 控制单元27 传感器28 输入信号29 活塞组件30 液压泵31 进入阀组件32 排出阀组件
33第一连接结构
34第二连接结构
35引导腔
36阀通道
37阀通道
38单一组装进出端
39闭合板件39
40螺钉
41液压泵42 集成阀组件
43阀促动器
44液压泵
45切口
46液压压缩机
47摇摆板
48旋转轴
49活塞
50活塞滑靴
51泵体
52缸体空间
53工作腔
54流体阀组件54
55凹腔
56流体连接通道
57流体排出阀
58滚珠
59支座
60流体进入端口
61流体排出端口
62集成阀组件
63阀模块
64螺纹
650形环
66阀提动头
67流体进入阀
68流体进入通道
69阀杆
70端部部分
71引导腔
72n/a
73开口
74流体排出阀
75滚珠
76弹性带
77缺口或开口
78凸缘
79弹簧
80壳体
81狭缝
82流体排出阀
83线圈
84移动极柱
85密封环
86支座
87弹簧
88闭合构件
89流体排出通道
90流体阀组件
91通道
92个体阀组件
93被动流体排出阀
具体实施例方式在图1中，示出了根据本发明实施方式构造的合成转换液压泵1。液压泵1包括 泵体2，各种部件布置在所述泵体中。液压泵1具有工作腔3，在使用液压泵1时，工作腔具 有循环变化的容积。工作腔3基本上由包括缸体4和活塞5的活塞组件29形成。弹簧6 接触活塞5和缸体4，以使活塞5和缸体4被弹簧6的力彼此背离推开。活塞5的活塞盘7 接触凸轮9的表面8，凸轮9连接到旋转轴13。旋转轴13可以由任何类型的机械动力源驱 动，例如借助燃烧式发动机、电动马达、传动件、涡轮或任何其他适当的旋转动力源。在旋转轴13转动时，凸轮9表面8的偏心形状以及弹簧6施加的力导致活塞5和 缸体4循环地靠近和远离。缸体4和活塞5相对于彼此的这种运动导致工作腔3的容积循 环变化。在缸体4顶部，设置开口 10，所述开口连接到流体通道11。在所示实施方式中，流 体通道11的横截面较之缸体4的顶部开口 10的横截面以及工作腔3本身的横截面减小。靠近流体通道11，单腔12形成在缸体模块2中。单腔12用作共用安装进出腔，以 下将会详细解释。进一步设置流体进入端口 14和流体排出端口 15。流体进入端口 14将单 腔12连接到低压流体容器。流体排出通道15将单腔12连接到带有被液压泵1驱动的其 他液压部件(未示出)的高压侧。在单腔12内侧，设置集成阀组件16。集成阀组件16包括阀体17、流体进入阀20
9和流体排出阀21。在阀体17中，设置两个密封环18以便分别相对于彼此密封流体进入阀14、工作腔 3和流体排出阀15。在图1所示实施方式中，流体进入阀20形成可以主动控制的阀，包括阀提动头22 和与阀提动头22关联的阀促动器23。流体排出阀21是被动型的阀。流体排出阀21形成 弹簧24加载的滚珠25型止回阀。阀促动单元23可以由电子控制单元26主动控制。此外，设置感知代表凸轮9位 置的信号的传感装置27，并且该传感装置也连接到控制单元26。根据表示液压动力单元1 工作阶段的凸轮9的位置，控制单元26将流体进入阀20适当切换到打开位置和关闭位置。 控制单元26的行为可能受到输入信号28的影响，利用输入信号可以将控制单元切换到全 形成泵送模式、空泵送模式、部分行程泵送模式等，正如现有技术中所知。输入信号28可以 取决于外部流量设定点。此外，液压泵1的速度可以从传感器27的输出得到。从图1可以看出，集成泵组件16形成为单独的子组件。可以将集成阀组件16作 为单独的单元制造。集成阀组件16可以利用适当连接装置安装到设置在液压泵1的泵体 2内的单腔12中。作为连接装置，可以使用螺钉、螺栓、螺纹等。集成阀组件16可以通过单一共用组装进出端口 38安装在泵体2中，即安装在单 腔12内侧。因此，不需要像现有技术中那样通过若干组装端口从泵体2外侧安装单独的 阀。组装进出端口 38可以由板件29闭合，在所述例子中，板件39与流体进入端口 14整体 形成。板件39可以利用适当连接装置例如螺钉40连接到泵体2。可以在板件39和泵体2 之间设置密封环(未示出)。通过作为子组件提供集成阀组件16，特定类型的集成阀组件16可以用于不同类 型的液压泵1，这些液压泵例如在工作腔3的容积、活塞5数量等方面存在区别。此外，可以简化并加快对液压泵1的维护。在阀需要更换时，整个集成阀组件16 可以被另一个集成阀组件16所取代。更换下来的集成阀组件16可以以后在机械车间进行 检修和调节。在图2中，示出了符合本发明的液压泵30的另一种实施方式。第二种液压泵30与图1所示的那种液压泵1具有若干共同特征。因此，为了叙述 清楚，类似的部件以相同的附图标记指代。类似于图1所示的液压泵1，当前的液压泵30包括活塞组件29，活塞组件29具有 活塞5、缸体4和弹簧6。活塞5在凸轮9以及弹簧6施加的力的影响下，往复进出缸体4。 这种往复运动循环改变工作腔3的容积，因此对液压流体提供一种泵送动作。在泵体2内侧，形成单腔12，所述单腔可以与图1所示的液压泵1中的单腔12形 成相同形状。但是，在当前实施方式中，提供两个单独的阀组件，即进入阀组件31和排出阀组 件32。进入阀组件31包括第一连接结构33，具有阀提动头22和阀促动单元23的可主动 控制的流体进入阀20连接到所述第一连接结构。第二连接结构34保持弹簧24加载的滚 珠型止回阀25。在两个连接结构33、34中设置凹槽，密封环18分别插入所述凹槽中。
图2所示的液压泵30使用起来非常灵活，原因在于进入阀20和排出阀32两者都 可以彼此独立地更换和安装。所以，可以实现类型更为丰富的液压压缩机30。从图2可以看出，流体通道11将引导腔35与工作腔3连接在一起。流体进入阀 20的阀通道36和流体排出阀32的阀通道37两者也连接到引导腔35。当然，仅存在流体 进入通道14和引导腔35之间以及引导腔35和流体排出通道15之间的流体连接部，如果 相应的阀20、32处于其打开位置的话。虽然在图2所示的液压泵30中，流体进入阀20和流体排出阀32形成两个彼此分 开的单元，但进入阀20和排出阀32两者可以通过共用的单一组装进出端口 38插入单腔12 中。这种特征非常类似于图1所示的液压泵1。采取相同的方式，单一组装进出端口 38由 板件39闭合。闭合板件39与流体进入端口 14整体形成。也可以设置密封环。在图3中示出了液压泵41的另一种示例。在某种程度上，图3所示的液压泵41 类似于图1所示的液压泵1。而且，相同的附图标记用于类似的部件。而且，为了简洁，液压 泵41的泵送部分没有进行详细描述。但是，集成阀组件42设计地不同于图1中所述的集成阀组件16。从图4中可以看 出集成阀组件42的进一步细节。类似于图1所用的集成阀组件16，流体阀组件42可以作为单独的子组件制造，从 而以后插入液压泵41的泵体2中。流体阀组件42包括阀模块63。阀模块63在其外侧的 一部分上显示出螺纹64。因此，流体阀组件42可以借助简单的转动而连接到适当凹腔12。还设置有起密封作用的0形环65。在阀模块63的中央部分，设置柱状的流体进入通道68。流体进入阀67的阀杆69 安装在流体进入通道68内。阀杆69将流体进入阀67的阀促动器43连接到流体进入阀67 的阀提动头66。阀促动器43整体形成在集成阀组件42的阀模块63内。针对流体进入通 道68的锥形部分70，阀提动头66可以流体连接或断开流体进入通道68和引导腔71。如果流体阀组件42连接到液压泵41的泵体2，则引导腔71通过缸体4的顶部开 口 10连接到循环改变容积的工作腔3。流体排出阀组件74包括多个开口 73，它们径向布置在引导腔71周围。每个开口 73设置有关联滚珠75。滚珠75借助布置在滚珠75外侧的弹性环状带76施加的力被压靠 开口 73。为了保持滚珠75和弹性带76就位，在弹性带76上的滚珠75位置处设置缺口或 开口 77。当然，流体排出阀组件74也可以设置有单一开口 73。如果流体进入阀67关闭而工作腔3的容积减小，则引导腔71内液体压力将增大。 在某一点，滚珠75被抵抗弹性带76施加的力而从其位于开口 73内的支座抬起。因此，建 立流体路径，且流体从引导腔71通过流体排出阀74流向外侧。同样，集成阀组件42可以通过单一组装进出端口 38插入液压泵41的泵体2内的 单腔12中。由于存在阀组件42的密封环65，所以液压泵41不需要闭合板件。但是，必须 提供适当的连接部用于向流体进入阀67的流体进入通道68供应液压流体。在图5中，示出了符合本发明的液压泵44的另一种示例。图5所示液压泵44的 泵体2与图3所示液压泵44的泵体2相同。但是，集成阀组件42被阀单元取代，所述阀单 元包括两个不同的部分，即流体进入阀部分67和流体排出阀部分74。流体进入阀67和流体排出阀74的设计在图6中更为详细地示出。请注意，两个阀67、74的设计非常类似于图4中的集成阀组件42。唯一的区别在于，提供将流体进入阀 67和流体排出阀74彼此分开的切口 45。由于图4中的集成阀组件42和图6中分开的流 体进入阀67和流体排出阀74彼此非常类似，所以使用相同的附图标记。将流体进入阀67和流体排出阀74通过液压泵44的单一组装进出端口 38插入共 用凹腔12仍然非常简单。首先，将流体排出阀74插入单腔12中。请注意，流体排出阀74被其凸缘部分78 保持就位。不需要专门的固定装置，因为轴向固定由流体进入阀67借助切口 45来实现，其 中流体进入阀67和流体排出阀74的两个环状表面彼此接触。因此，在插入流体排出阀74 之后，通过单一组装进出端口 38将流体进入阀67插入，并通过旋转动作拧紧就位。由于流体进入阀67和流体排出阀74分开，所以可以相对容易地提供不同流体进 入阀和流体排出阀的多种组合。在图7中，示出了符合本发明第五实施方式的另一种液压泵46。图7所示的液压泵46是摇摆板型液压泵47。旋转轴48转动摇摆板47。若干活 塞49借助滑靴50连接到摇摆板47。在旋转轴48转动时，活塞49往复进入设置在泵体51 中的各相应缸体空间52。因此，提供了变化的工作腔53，这种工作腔可以用于泵送。在与各活塞49相对的缸体空间52 —侧，流体阀组件54设置在相应凹腔55内，所 述凹腔设置在泵体51内侧。流体阀组件54的细节可以参见图8。甚至图8中的流体阀组件54也示出了与图2中的流体进入阀42的某些相似性。 同样，对于类似的部件，选择相同的附图标记。集成阀组件54的流体进入阀67具有由阀促 动器43促动的阀杆69。在阀杆69 —侧，设置有阀提动头66。与流体进入通道68的锥形 部分70相结合，流体进入阀67可以打开或关闭流体连接通道56和液压泵46的流体进入 端口 60之间的连接部。流体进入通道68设置在阀杆69和阀模块63之间。流体连接通道 56在工作腔53和流体进入阀67之间以及在工作腔53和流体排出阀57之间提供流体连接 部。阀组件54的流体排出阀57是被动型阀。流体排出阀57是滚珠提动头型的阀，其中滚珠58被弹簧79弹簧加载，抵靠其支 座59。滚珠58和弹簧79封闭在壳体80中，壳体80显示出若干狭缝81，以便液压流体可 以离开壳体80。在它们的打开位置，流体进入阀67将流体进入端口 60与形成在泵体51内侧的流 体阀组件54中的流体连接通道56连接起来。流体排出阀57在它们的打开位置将流体连 接通道56连接到流体排出通道61。流体连接通道56将流体进入阀67和流体排出阀57与 循环改变的工作腔3连接。通过适当控制流体进入阀67的打开和关闭操作，可以实现全行 程泵送模式、部分行程泵送模式和空泵送模式。图9示出了另一种集成阀组件62。作为集成阀组件62的一部分的流体进入阀67 类似于图4所示的集成阀组件42和图8所示集成阀组件54的对应部分。可以从那里获得 细节信息。与其他集成阀组件42、54不同之处在于，当前的集成阀组件62存在电气促动的流 体排出阀82。为此，在阀模块63内设置线圈83。在受到激励时，由线圈83产生的磁场向 着线圈83牵引移动极柱84。因此，将密封环85抬离其支座86。采取这种方式，将打开流
12体排出通道，以便液压流体可以经过流体排出阀82。如果磁性线圈83再次断电，则弹簧87 的力将成为主流并将移动极柱84推离线圈83。因此，密封环85将压靠支座86且流体排出 阀82关闭。图10示出了另一种可行的集成阀组件62，其包括电磁促动的流体进入阀67以及 电气促动的流体排出阀82。较之图9所示的阀组件62，流体排出阀82有一些改动。这里，流体排出通道89被平整的盘形闭合构件88闭合。闭合构件88被线圈83 产生的磁场以及弹簧87的反作用力，采取类似于图9所示流体排出阀82的方式促动。但 是，由于存在盘状闭合构件88，所以流体排出阀82可以处理较大的压力差。当然，可以提供多个个体流体排出通道89。这里，对于每一个个体流体排出通道 89来说，可以提供单独的盘状或板状闭合构件88。但是，也可以使用单一环状闭合构件88， 用于全部流体排出通道89。而且，可以提供基本上连续的流体排出通道89。当然，必须提 供机械支撑件。图9和10所示阀组件62的构造也可以用作所述阀组件62的被动型流体排出阀 82。这种阀组件62在图12和13中示出，其中图12所示的集成阀组件对应于图9所示的 集成阀组件，而图13所示的集成阀组件对应于图10所示的集成阀组件。从图12和13可 以看出，主要的改动之处是省略了线圈83。根据需要，被动流体排出阀的各部分的尺寸可以 重新确定。而且，可以根据需要调节弹簧87的强度(即，弹簧系数)。在图11中，示出了阀组件90的排出阀部分57的另一种可行设计。图11是从底 部观察的简略视图。在中部，可以看到流体进入阀67的阀提动头66。流体阀组件90的流体排出阀部分92是被动型阀。为此，设置两个弹簧79加载的 滚珠58。滚珠58被弹簧79的力压入其相应支座59中。由于分别包括滚珠58和弹簧79 的个体阀组件92位于布置在离心方向(相对于流体阀组件90的径向对称而言)上的通道 91中，所以弹簧79可以设计地较长。因此，在个体阀组件92打开时，弹簧79上的机械应力 可以减小。当然，还可以在个体阀组件92上使用1条、2条、3条、4条、5条、6条或更多条通道 91。
1权利要求
一种流体工作设备(1、30、41、44、46)，包括至少一个循环改变容积的工作腔(3、53)；至少一个带有流体进入阀(20、67)的流体进入端口(14、60)；和至少一个带有流体排出阀(21、32、57、74)的流体排出端口(15、61)，其特征在于，所述流体进入阀(20、67)和所述流体排出阀(21、32、57、74)可以通过共用组装进出端口(38)组装。
2.如权利要求1所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体进入阀(20、67)具有比所 述流体排出阀(21、32、57、74)更大的横截面。
3.如权利要求1或2所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体进入阀(20、67)和 所述流体排出阀(21、32、57、74)布置在流体连接到所述工作腔(3、53)的共用引导腔(19、 35、56、71)周围。
4.如权利要求1至3任一项所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体进入阀(31、 67)和所述流体排出阀(32、74)作为单独的单元布置。
5.如权利要求1至3任一项所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体进入阀(20、 67)和所述流体排出阀(21、57、74)作为单独的阀子组件(41、42、54、62)布置。
6.如权利要求1至5任一项所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体进入阀(67) 和/或所述流体排出阀(57、74、82)和/或所述阀子组件(16、31、54)包括用来密封地闭合 所述共用进出端口(38)的密封装置(65)。
7.如权利要求1至6任一项所述的流体工作设备，其特征在于，所述工作腔包括在缸体 (4,52)内往复运动的活塞(5、49)。
8.如权利要求1至6任一项所述的流体工作设备，其特征在于，所述流体工作设备包括 多个工作腔(3、53)、流体进入端口(14、60)和/或流体排出端口(15、61)，其中多个流体进 入端口分别连接到共用流体进入集流管和/或多个流体排出端口分别连接到共用流体排 出集流管。
9.如权利要求1至8任一项所述的流体工作设备，其特征在于，至少一部分所述流体进 入端口(20、67)和/或流体排出端口(82)能被主动控制，特别是能被电气控制。
10.如权利要求1至9任一项所述的流体工作设备，其特征在于，至少一个排出阀(74) 包括多个圆周布置的孔(73)和/或基本上圆周开口(89)和与所述开口(73)关联的至少 一个对应闭合装置(75)，其中所述闭合装置的闭合力由弹性构件(76)施加。
11.如权利要求1至10任一项所述的流体工作设备，其特征在于，至少一个排出阀 (82)包括多个圆周布置的孔(89)和/或基本上圆周开口(89)和与所述开口(89)对应的 至少一个闭合装置(85、88)，其中所述闭合装置(85、82)包括至少一个促动器，优选为至少 一个线圈(83)。
12.—种阀组件(42、44、54、62)，包括至少一个带有流体进入阀(67)的流体进入端口 (68)；至少一个带有流体排出阀(38、75、85)的流体排出端口(57、74、82)，其特征在于，共 用连接端口(71、56)用于将所述阀组件流体连接到流体工作设备(1)的循环改变容积的工 作腔(3、53)。
13.如权利要求12所述的阀组件，其特征在于，包括权利要求1至10至少一项所述的 特征。
全文摘要
在通常的液压泵中，为液压泵的每个阀提供单独的组装开口。这种设计方案导致密封问题。建议通过共用组装进出端口(38)组装流体进入阀(67)和流体排出阀(74)。
文档编号F04B53/22GK101939543SQ200880123737
公开日2011年1月5日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年11月1日
发明者奥诺·库特勒, 尤维·斯坦 申请人:索尔-丹佛斯公司