[发明专利]转动致动电液阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制流体流动的阀，更特别是涉及一种转 动致动电液阀。

背景技术

液压系统可包括一个或多个阀来控制流向一个或多个流体操作 装置的液压流体的流动。例如，一种机器会包括一个或多个流体操 作致动器，该致动器可通过液压系统控制以便进行操作。一种阀会 包括缸和缸内的阀芯(spool)。阀芯和缸可被构造成使得缸内的阀 芯的运动开启和闭合流体通道。流体通道的开启和闭合会被有选择 地控制，以控制流体去往例如液压致动器的一个或多个流体操作装 置的流动。

传统阀会具有多种缺陷。例如，一些传统阀会具有缓慢的响应， 这会不利于操作者使用由阀控制的致动器。另外，一些传统阀缺乏 响应操作者指令的分辨率，造成可能损害操作者准确控制致动器运 动的能力。一些传统阀的另一可能缺陷涉及不一致的操作。例如， 一些传统电液阀具有滞后现象，或者缸内的阀芯的相对于操作者的 控制装置的运动的不一致定位。另外，一些传统阀的操作会不利地 受到流过阀的流体污染的影响。

因此，希望的是使用一种更能够响应于操作者指令的阀来控制 液压回路中流体流动。另外，希望的是使用一种具有一致性操作的 阀来控制液压系统中的流体流动。此外，希望的是使用一种不太敏 感于污染的阀来控制液压系统的流体流动。

导引控制阀的一个实例在1987年8月4日授权给Sloate的U.S. 专利No.4683915(’915专利)中描述。’915专利描述一种导引控制 阀，该导引控制阀具有设置有圆柱形钻孔的阀主体以及位于阀主体 的凸台相对侧上的第一和第二径向钻孔。阀主体可在阀壳体的轴向 钻孔内滑动。阀壳体设置轴向隔开的压力入口、至少一个维护口和 至少一个压力返回口。在阀壳体的中央位置上，阀主体的凸台将压 力入口与压力返回口和/或维护口隔离，径向钻孔之一与压力入口流 体连通，另一径向钻孔与任何的压力返回口或维护口连通。可转动 的控制杆定位在阀主体的圆柱形钻孔内。控制杆被成形为有选择地 开启或闭合径向钻孔，以便在阀主体上产生压力不平衡，由此造成 阀主体在轴向上移动。

虽然’915专利中描述的导引控制阀可以减小阀对于污染的敏感 性，’915专利中描述的阀没有必然地提供一种增加响应于操作者指 令的响应能力和分辨率的阀。

发明内容

这里披露的示例性阀可以用来实现以上提出的一种或多种期 望。

在一个方面，本发明包括一种用于控制流体系统中的流体流动 的阀。该阀包括壳体和至少部分定位在壳体内的伺服阀芯。伺服阀 芯包括大致圆柱形部分，并且该大致圆柱形限定围绕大致圆柱形部 分延伸以便限定螺旋凸台(land)的螺旋凹槽。该阀还包括至少部分 定位在壳体内并至少部分围绕伺服阀芯的大致圆柱形部分的活塞。 活塞限定被构造成将流体连通提供给加压流体供应装置的孔口以及 被构造成将流体连通提供给阀外部的流体系统的一部分的孔口。该 阀还包括可操作地连接到活塞上的主阀芯。主阀芯被构造成控制流 体系统中的流体流动。阀还包括由壳体、伺服阀芯和活塞中的至少 一个至少部分限定的第一腔室以及由壳体、伺服阀芯和活塞中的至 少一个至少部分限定的第二腔室。第一腔室被定位成使得由于第一 腔室内的流体压力造成的力在第一方向上运动活塞，并且第二腔室 被定位成使得由于第二腔室内的流体压力造成的力在第二方向上运 动活塞。螺旋凹槽和螺旋凸台被构造成使得伺服阀芯的角位移能够 经由孔口之一在第一腔室和阀外部的流体系统的部分之间提供流体 连通，并经由另一孔口在加压流体供应装置和第二腔室之间提供流 体连通，使得第一腔室内的流体压力变化，并且使得第二腔室内的 流体压力变化，造成活塞上的力不平衡，由此在第一方向和第二方 向之一上运动活塞和主阀芯。