[發明專利]用于避免機械應力的滑閥的控制系統

在審

• 申請號: 202010173284.X
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111692412A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: D.佩特羅內拉;A.鮑魯斯
• 申請（專利權）人: 施耐德電子系統美國股份有限公司
• 主分類號: F16K31/126
• 分類號: F16K31/126;F16K11/07
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張邦帥

一種流體壓力控制的滑閥將由迫使閥芯軸的凸臺磨損或粘附到支撐閥芯軸的圓柱形桶的內部面向表面的壓力板的傾斜定向引起的磨損或粘附最小化。永磁體安裝在壓力板上。由鐵磁材料構成的圓頭形成在閥芯軸的端部上并且配置成被磁性地吸引到永磁體。當壓力板和磁體相對于閥芯軸的軸線傾斜時，在閥芯軸的圓頭上產生的磁吸引力矢量保持與閥芯軸的軸線同軸。

技術領域

所公開的本發明涉及滑閥。

背景技術

滑閥在諸如汽車動力轉向和噴墨打印之類的各種應用中用于控制流體的流動方向。滑閥包括柱塞狀的閥芯軸，其在圓柱形桶內滑動，該桶在桶的側面開有端口。端口的阻塞由閥芯軸上的凸臺(land)或全徑部分提供，凸臺或全徑部分由較窄部分分開，較窄部分提供通過圓柱形桶的端口互連。密封件位于端口之間以及在最外端口以外的圓柱形桶的外端。閥芯軸的滑動動作可以通過機電螺線管或者通過氣動或液壓來控制。

在氣動或液壓控制中，控制流體壓力信號被引入閥殼體的控制流體室中，該控制流體室通過柔性膜與第二室分開。位于第二室中的壓力板與柔性膜鄰接，并且機械地連接至閥芯軸的一端。位于第二室中的螺旋彈簧將彈簧力保持在指向柔性膜的壓力板上。隨著控制流體壓力信號在控制流體室中增加，柔性膜膨脹到第二室中，從而壓緊壓力板并將其移動到第二室中，從而使閥芯軸滑向打開位置。可替代地，隨著控制流體壓力信號在控制流體室中減小，柔性膜從第二室縮回，拉動壓力板，壓力板又拉動與閥芯軸的機械連接，從而使閥芯軸滑向關閉位置。

氣動或液壓控制的滑閥的問題在于，隨著柔性膜由于控制流體壓力信號的變化而膨脹和縮回，壓力板及其與閥芯軸的機械連接可能相對于圓柱形桶的軸線傾斜。壓力板的傾斜定向及其機械連接可能導致閥芯軸上的凸臺或全徑部分磨損或粘附到圓柱形桶的內部面向表面，導致工作流體圍繞凸臺的最終泄漏，從而限制滑閥的使用壽命。

所需要的是用于氣動或液壓控制的滑閥的設計，其使由壓力板的傾斜定向及其機械連接引起的磨損或粘附最小化。

發明內容

根據本發明的示例性實施例，一種氣動或液壓控制的滑閥將由壓力板的傾斜定向引起的磨損或粘附最小化，壓力板的傾斜定向迫使閥芯軸的凸臺磨損或粘附到支撐閥芯軸的圓柱形桶的內部面向表面。永磁體安裝在內部室中的壓力板上。形成在閥芯軸的端部上的圓頭由鐵磁材料構成并且配置成被磁性地吸引到永磁體。根據本發明，當壓力板和磁體相對于閥芯軸的軸線傾斜時，在閥芯軸的圓頭上產生的磁吸引力矢量保持與閥芯軸的軸線同軸。當控制流體的壓力減小時，在閥芯軸的圓頭上產生的吸引力矢量保持與閥芯軸的軸線同軸，以使由壓力板的傾斜定向引起的在滑閥的桶中的磨損或粘附最小化。當控制流體的壓力在增加，將磁體推向閥芯軸的圓頭時，在閥芯軸的圓頭上產生的力矢量保持與閥芯軸的軸線同軸。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的示例系統圖，示出了用于滑閥的控制系統，其接收控制流體壓力信號來調節滑閥的閥芯軸，以引導來自供應系統的工作流體通過滑閥的輸出端口至雙作用液壓致動器。

圖2是用于滑閥的控制系統的側視剖視圖，其中閥芯軸定位成使工作流體從Y2端口流出，其中Y1輸出端口處的工作流體為零壓力，而Y2輸出端口處的工作流體處于供應端口壓力。該圖示出了安裝在內部室中的壓力板上的永磁體以及形成在閥芯軸的端部上的圓頭，其配置成被磁性地吸引到永磁體。根據本發明，如果壓力板相對于閥芯軸的軸線傾斜，則在閥芯軸的圓頭上產生的磁吸引力矢量保持與閥芯軸的軸線同軸，以最小化在滑閥的桶中的磨損或粘附。

圖3是根據本發明實施例的用于圖2的滑閥的控制系統的側視剖視圖，其中控制流體壓力信號增大以將滑閥的閥芯軸調整為位于工作流體在Y1端口和Y2端口處具有相等壓力的交叉點處。

圖4是根據本發明實施例的用于圖3的滑閥的控制系統的側視剖視圖，其中控制流體壓力信號進一步增大以將滑閥的閥芯軸調整為位于在Y2輸出端口處的工作流體為零壓力并且在Y1輸出端口處的工作流體處于供應端口壓力所在的位置。