用于致動閥的流體流量帽的附接的制作方法
【專利說明】用于致動閥的流體流量帽的附接
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于流體工作機器的閥單元，該閥單元包括一個閥體、一個可移 動地安排的閥關(guān)閉裝置以及至少一個單獨的流體流量影響單元。本發(fā)明還涉及一種流體工 作機器、特別是一種綜合轉(zhuǎn)換流體工作機器。
[0002] 流體工作機器使用于各種技術(shù)領(lǐng)域。例如，如果必須增加流體的壓力，則使用它 們。在此情況下，流體工作機器通常被稱作栗。同樣，在某些領(lǐng)域，流體工作機器用于從加 壓的流體產(chǎn)生機械動力。在此，流體的壓力被轉(zhuǎn)換成機械能。這種類型的流體工作機器通 常被稱作液壓馬達。更先進的流體工作機器甚至可以組合兩個功能。根據(jù)它們被使用的模 式，它們作為液壓馬達或作為流體栗來工作。
[0003] 根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，流體可以是液體（例如，在液壓領(lǐng)域是液壓油甚至水）或氣體。當 然，也可以使用流體與氣體之間的混合物和超臨界流體（不再能區(qū)分出氣體與液體）。應(yīng)該 注意，還有可能的是一定量的固態(tài)顆粒也可以包含在流體中。
[0004] 流體工作機器的一個特定的子設(shè)備是還被稱為DDP(用于數(shù)字排量式?泵的 DDP)的所謂綜合轉(zhuǎn)換流體工作機器。這些綜合轉(zhuǎn)換液壓機器形成一種獨特類型的流體工作 機器。代替在各閥的兩側(cè)上的壓差的影響下打開或關(guān)閉的被動閥，至少一部分閥可以由致 動閥代替。典型地，如果流體工作機器僅僅用作液壓栗，則僅低壓閥由致動閥代替。基本原 理是流體地連接到工作室上的進給閥在工作室已經(jīng)達到其最大容積并開始再次收縮之后 可以保持是打開的。如果流體閥在整個收縮周期都保持是打開的，則流體僅被推回到低壓 流體儲存器中，而不執(zhí)行任何有用的工作（而不消耗大量的機械功）。另一方面，如果流體 閥在收縮周期的一開始就是關(guān)閉的，則工作室中的流體被加壓并通過高壓閥（在流體栗的 情況下可以是被動閥）噴射出。另一個選擇是在這兩個極端之間的某處關(guān)閉流體閥。在此 情況下，基本上工作室的任意部分體積可以被加壓并且被栗送到流體栗的高壓側(cè)。
[0005] 如果高壓閥（即連接到高壓流體歧管的那些流體閥）也被致動閥替代，則液壓馬 達或組合的流體栗和馬達可實現(xiàn)能夠部分沖程栗送和/或部分沖程驅(qū)動模式。
[0006] 這種綜合轉(zhuǎn)換流體工作機器在本領(lǐng)域已知多年。
[0007] 綜合轉(zhuǎn)換流體工作機器設(shè)計的一個具體問題是需要致動閥，通過該致動閥，大量 的流體流量可以在兩個相反的方向上經(jīng)過。當然，在某一方向上的流體流量不應(yīng)由于由流 經(jīng)各個致動閥的流體引起的力而導(dǎo)致各閥的不必要的切換（通常涉及其打開的狀態(tài)）。這 尤其在閥仍然是打開的且沒有被供給能量關(guān)閉時，在空沖程（沒有有效的栗送）或部分沖 程周期（僅一部分工作室的流體體積被栗送到高壓側(cè)）的排氣循環(huán)過程中，對于流經(jīng)低壓 閥的噴射流體流量是這樣的。
[0008] 在這種情況下，大量的流體流動的力可以作用在閥上，這可以導(dǎo)致各閥的早期/ 不希望的關(guān)閉，特別是如果流體工作機器以更高的轉(zhuǎn)速（例如，rpm)運行。
[0009] 如果致動閥也用于高壓側(cè)（這通常是對于流體馬達或組合的流體馬達和栗的情 況），則對于高壓側(cè)也是同樣的。
[0010] 在國際專利申請WO 2010/073040 Al中建議了解決此問題的方法。在此，建議（還 有其他的可能性）在閥芯的上游使用一個流體阻擋部分，以"保護"閥芯不受由在閥芯的關(guān) 閉方向上流動的流體流動而引起的流體力的作用。
[0011] 經(jīng)驗已經(jīng)顯示這些流體阻擋部分（有時被稱作"流體帽"）在實際中工作得很好。 然而，對于以一種有效、可靠、具有成本效益并可用的方法來制造包括這種流體帽的致動閥 而言仍存在問題。由于制造原因，在制造過程中基本上不可避免地將流體帽設(shè)置為以某種 方式附接到閥體上的單獨的部分。當然，將流體帽連接到閥體上的方法應(yīng)該盡可能地簡單 和快速。另一方面，必須意識到，在流體工作機器的操作過程中，大量的力頻繁地施加到流 體帽上。這種頻繁的機械負荷不應(yīng)導(dǎo)致流體帽（或其零件）的松動，因為這可能危及整個 流體工作機器的操作，甚至可以導(dǎo)致整個流體工作機器的毀壞。因此，在現(xiàn)實中建議在一定 操作時間間隔之后更換流體帽。這導(dǎo)致流體工作機器的維修（特別是流體帽的更換）應(yīng)盡 可能不太費力的輔助條件。
[0012] 同時滿足所有這些條件是一個非凡的任務(wù)，到目前為止沒有提出有力的解決方 案。
[0013] 例如，提出通過錨定腹板來附接流體帽，錨定腹板的端部在流體工作機器的借助 于螺紋彼此附接的兩個部分之間間隔開。但是，以此方式附接的流體帽的更換需要去除流 體工作機器的大量零件。這導(dǎo)致維修成本顯著增加。
[0014] 因此，本發(fā)明的目的是提供一個閥單元，其中閥頭部以相對于現(xiàn)有技術(shù)中已知的 附接技術(shù)改進了的方式附接到閥體上。本發(fā)明的另一個目的是提供相對于現(xiàn)有技術(shù)中已知 的流體工作機器改進了的一種流體工作機器。
[0015] 本發(fā)明解決了該問題。
[0016] 建議設(shè)計一種用于流體工作機器的閥單元、特別是用于綜合轉(zhuǎn)換流體工作機器的 閥單元，其中該閥單元包括一個閥體、一個被可移動地安排的閥關(guān)閉裝置以及至少一個單 獨的流體流量影響單元，其中所述流體流量影響單元包括至少一個流體流量影響裝置部以 及用于與所述閥體機械連接的至少一個附接裝置部，其中，所述附接裝置部和所述流體流 量影響單元通過至少一個連接裝置部彼此連接，其方式為與所述連接裝置部的圓周范圍相 比所述附接裝置部的圓周范圍更大。這樣，同時使相對大的流體流動截面（并因此優(yōu)化可 能的流體流動通過量）同增加該流體流量影響單元與該閥體之間的機械強度組合是非常 簡單的。特別地，該可移動地安排的閥關(guān)閉裝置可以相對于該閥體移動。對于"圓周范圍"， 可以設(shè)想在一個角度尺寸和/或一個圍繞周長的尺寸（特別是在或多或少圓形或橢圓形的 情況下）上和/或在一個縱向尺寸上的范圍。通常，特別優(yōu)選這兩者的組合。在談到"圓周 范圍"時，關(guān)于"圓周"，可以理解為不僅是沒有尖角的徑向安排的幾何圖形（如圓形、橢圓形 或卵形幾何圖形）。作為實例，也可以設(shè)想三角形、正方形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形 等幾何圖形（特別是，可以將邊設(shè)想為m = 9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等）。 當然，不僅可以使用規(guī)則的多邊形，而且可以使用不規(guī)則的多邊形。另外，也可以設(shè)置基本 幾何形狀的"變形"。換句話說，這個想法是為了在該閥單元的流體流量影響單元（更確切 地說是該附接裝置部）與該閥體之間的界面處和/或附近在"縱向意義"上擴展該連接裝 置。另一種可替代的措辭是圍繞中心線增加角度尺寸，這里該角度范圍是沿圓周線的方向 測量的。因此，相比較，特別是與"連接面積"相比，可以增加附接長度、附接角度和/或附 接面積。該流體流量影響單元可以被提供為某種流體阻擋部分或流體帽。當然，沒有必要 (盡管可能）使流體帽完全、基本上完全或大部分地覆蓋該可移動的閥關(guān)閉原件（例如，閥 芯）。該流體流量影響單元通常包括至少一個流體流量影響裝置部、至少一個附接裝置部 以及至少一個連接裝置部（盡管額外的部件也是可能的）。在將通用的概念應(yīng)用于一個可 能的實施例時，該流體流量影響單元典型地等同于"完整的"流體帽或流體阻擋部分，該流 體流量影響裝置部典型地等同于典型的盤狀流體阻擋部分，該連接裝置部典型地等同于腹 板，這些腹板將該流體帽的"內(nèi)部徑向部分"連接到"外部徑向部分"（如這些附接裝置）， 而這些附接裝置通常是該流體流量影響單元執(zhí)行該流體流量影響單元在該閥單元（特別 是在該閥體）內(nèi)的"錨定功能"的部分。應(yīng)該注意的是，當然該流體流量影響單元的每個部 分（特別是該連接裝置部）都可以對流體流量具有影響，特別是如果它們位于該閥單元存 在流體流量的區(qū)域內(nèi)。但是，這些流體影響可以說是"無意的"，而對流體流量"有意的影響" 是對一個可移動的閥部的屏蔽效果，意味著產(chǎn)生更低和/或更高的壓力體積（特別是使用 文丘里效應(yīng)），意味著沿"某一方向"產(chǎn)生流體流動等。
[0017] 特別是，該閥單元可以被設(shè)計的方式為：所述附接裝置的圓周范圍覆蓋該圓周的 大部分，并且優(yōu)選地基本上覆蓋該整個圓周。關(guān)于概念"大部分"，可以理解為至少20%、 25%、30%、33%、40%、50%、60%、66%、70%、75%、80%、90%或95%的部分。范圍"基 本上覆蓋整個圓周"典型地等同于整個圓周范圍（即，周長）的至少97%、98%、99%或 99. 5%。這樣，可以實現(xiàn)該流體流量影響單元與該閥體之間的特別穩(wěn)定的機械連接。因為 該連接裝置部的圓周范圍（顯著地）更小，所以該附接裝置部的如此大的部分對經(jīng)過該流 體流量影響單元的流體流量不具有（通常不"值得考慮"）負面的不利影響。
[0018] 此外，可能設(shè)計該閥單元的方式為：所述至少一個附接裝置部與至少部分所述閥 體之間的機械連接使用至少一個附加的固定裝置，特別是通過至少一個連接線裝置和/或 至少一個卡扣環(huán)裝置和/或至少一個卡簧裝置。這樣，可以更進一步地增強該流體流量影 響裝置在該閥體內(nèi)的附接的機械穩(wěn)定性。另外，有可能以容易的方式進行該流體流量影響 單元的替換和去除（例如，為了維修的目的）。特別是，應(yīng)該記住，該附加的固定裝置可以設(shè) 計為可一次性使用部分。因此，當為了維修或更換而必須去除流體流量影響單元時，可以將 它們破碎成幾塊。
[0019] 如果至少一個附接裝置部和