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CN105102814A - 阀单元、包括阀单元的流体作业机器 - Google Patents

阀单元、包括阀单元的流体作业机器 Download PDF

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CN105102814A CN201480011147.9A CN201480011147A CN105102814A CN 105102814 A CN105102814 A CN 105102814A CN 201480011147 A CN201480011147 A CN 201480011147A CN 105102814 A CN105102814 A CN 105102814A
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Abstract

一种用于调节流体作业机器的作业腔室与第一作业流体管线和第二作业流体管线之间作业流体流动的阀单元，所述阀单元包括：第一阀，所述第一阀包括第一阀件和一个或多个协作第一阀座；第二阀，所述第二阀包括第二阀件和一个或多个协作第二阀座；致动器，所述致动器联接到所述第一和第二阀件，通过所述致动器可施加力来推压所述第一阀件打开或关闭并推压所述第二阀件打开或关闭；联接件，在所述致动器与所述第一阀件之间；其中致动器与第一阀件之间的联接件包括至少部分延伸穿过第二阀件的连接件。

Description

阀单元、包括阀单元的流体作业机器
发明领域
本发明涉及一种阀单元，该阀单元包括第一和第二阀件，第二阀件通常是环形阀。阀单元具有致动器，该致动器可致动以施加力，从而迫使第一阀件打开或关闭并迫使第二阀件打开或关闭。
背景技术
诸如泵、马达和在替代运行模式中可作为泵或马达运行的机器的流体作业机器包括低压和高压流体管线以及循环性变化容积的作业腔室(诸如活塞缸)。泵从低压流体管线接收作业流体，做功以将其压缩并将其输送到高压流体管线；马达从高压管线接收加压作业流体，用其做功，并将加压流体输送到低压管线。用来调节高压和低压流体管线与作业腔室之间作业流体流量的阀分别称为高压阀和低压阀。
本发明涉及致动阀，其中致动器迫使低压和高压阀适当地打开或关闭。这些阀对于诸如EP0361927和EP0494236中公开的流体作业机器是有用的，这些机器中电子控制阀被控制器相对于作业腔室的循环分阶段有效控制以在作业腔室容积的每次循环期间由每个作业腔室确定作业流体的净位移。
WO2013018146A1(三菱重工有限公司(MitsubishiHeavyIndustries,Ltd.))公开了受单个电磁线圈影响的一对阀件。本申请的发明还采用单个致动器来影响一对阀件，但是创造性方面是内部部件的物理布置产生更紧凑的阀。
该类型机器对于工业、汽车、可再生能源发电或车辆的应用中是有用的，这些应用中机器紧凑且成本低是重要的。有利的是提供包括低压阀和高压阀两者的阀单元。
还有利的是提供其中低压阀和高压阀都由相同致动器(例如单个电磁阀)致动的阀单元。这之所以有利是因为其降低阀单元的复杂度和其尺寸，并可增加可靠性。通过将电枢比先前设计更靠近螺线管定位，本发明缩短此路径的长度，因此减少损失并增加效率。
本发明涉及这种阀单元结构的改进，其优点包括以下中的一个或多个：简化制造、增加可靠性、对于给定的流动能力使阀更紧凑、减少形成的机器的总死空间(即当阀关闭时且当作业腔室处于其最小容积时，作业腔室与阀之间作业流体的容积)，并减少磁损失(且因此改进能量效率)。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于调节流体作业机器的作业腔室与第一作业流体管线和第二作业流体管线之间作业流体流动的阀单元，所述阀单元包括：
第一阀，所述第一阀包括第一阀件和一个或多个协作的第一阀座，
第二阀，所述第二阀包括第二阀件和一个或多个协作的第二阀座；
致动器，所述致动器可致动以施加力来推压所述第一阀件远离或朝向所述一个或多个第一阀座(即分别到打开或关闭位置)并施加力以推压所述阀件远离或朝向所述一个或多个第二阀座(即分别到打开或关闭位置)，
联接件，在所述致动器与所述第一阀件之间；
其中所述联接件包括至少部分延伸穿过(通常延伸穿过)所述第二阀件的连接件。
通过提供从致动器到延伸穿过第二阀件的、到第一阀件的联接件，阀可做得更紧凑。具体来说，阀单元在使用时阀单元所连接的作业腔室与一个或多个第一和第二阀座之间限定的容积(即是说，当两个阀关闭时，存在于阀座与作业腔室之间的作业流体的死容积)可减小，因为用于第一阀件的致动器无需容纳在第二阀件与作业腔室之间。通常，致动器联接到第二阀件。致动器可通过磁性回路联接到第二阀件。
阀单元可还包括阀单元内的开口，所述第一阀和所述第二阀通过所述开口可与作业腔室连通，且其中所述第一阀件包括孔，当所述第一阀与所述一个或多个第一阀座密封接触时所述第二阀可通过所述孔与所述开口连通(并由此与作业腔室连通)。
连接件通常是机械连接件，诸如连接杆。电枢(第一电枢)可与连接件为一体。在某些实施例中，连接件包括延伸穿过(第一)电枢和第一阀件的管道以由此平衡压力。
在某些实施例中，连接件可包括液压连接件。液压连接件可例如包括第一和第二可滑动件以及其间延伸的、保持液压流体的本体的腔室，使得第一和第二可滑动件进行相应的运动。第一可滑动件可以是所述(第一)电枢，或其一部分连接到(第一)电枢并随其滑动。第二可滑动件可以是第一阀件，或其一部分连接到第一阀件并随其滑动。所述腔室可以是封闭容积，但也可有一个或多个孔，通过一个或多个孔液压流体可泄漏入或泄露出该腔室。因此，电枢力可经由该液压流体的本体传递到第一阀件。第一阀件通常是低压阀(即调节作业腔室与低压流体管线之间液压流体流动的阀)。第一作业流体管线通常是低压流体管线。尽管可能发生泄漏，相应构件上的各弹簧是通常平衡的，使得该容积适当设定以用于低压阀打开和关闭。该腔室可通过经由/围绕存在的部件，或通过分开的流体通道泄漏馈送。这种液压连接件的优点在于连接中有一定弹力，消除或减少由于疲劳失效造成连接杆断裂失效的风险。
操作时，阀单元的开口联接到作业腔室。该开口可例如是平滑孔、螺纹孔等。
第一阀件内孔的设置提供当第一阀关闭时作业流体流至或流出第二阀的路径(即第一阀件与一个或多个第一阀座密封接触)。这还使得能够提供紧凑阀。第二阀件通常是高压阀(即调节作业腔室与高压流体管线之间液压流体流动的阀)。第二作业流体管线通常是高压流体管线。高压和低压是指相对压力)。
使用时，一个或多个第一阀座通常联接到第一作业流体管线(通常经由绕阀单元延伸的通道)，且一个或多个阀座通常联接到第二作业流体管线(通常经由绕阀单元延伸的通道)。
通过经由第一阀件将作业腔室流体联接到第二作业流体管线，第一作业流体管线可最靠近作业腔室和曲轴箱定位。该靠近有助于缩短作业流体管线的长度，且在作业流体管线以其他方式围绕布置的情况下，避免该布置产生的复杂交织孔道。此外，从第一和第二作业流体管线到第一和第二阀座的流体连接可轴向间隔开，简化制造。
通常，第一作业流体管线是低压流体管线，而第二作业流体管线是高压流体管线。低压管线可较佳地更靠近曲轴箱定位，使得在某些实施例中，其可直接通向曲轴箱(这是低压管线与专用低压储存器流体连通的替代布置)。曲轴箱然后变成阀单元的作业流体和流体作业机器的主低压流体储存器。如果高压管线代而比低压管线更靠近作业腔室，难以或不可能将低压管线连接到曲轴箱，以允许“曲轴箱通气”。
通常，第一阀件位于所述第二阀件与所述开口中间。
所述第二阀件可位于所述第一阀件与所述致动器中间。
所述致动器可以是螺线管致动器。螺线管致动器通常作用在电枢(通常是第一电枢，而在某些实施例中还有第二电枢)上。(第一)电枢较佳地通过延伸穿过第二阀件的连接件(通常固定地)连接到第一阀件。连接件通常与第二阀座同轴。
但致动器可以是任何其它类型致动器，例如压电、液压或气动致动器。
可以是螺线管致动器作用在(第一)电枢上，所述(第一)电枢通过延伸穿过所述第二阀件的连接件连接到所述第一阀件，且所述(第一)电枢磁性联接到所述螺线管致动器，使得当电流穿过所述螺线管致动器时，来自所述螺线管致动器的磁通量穿过所述(第一)电枢，且打开或关闭力由此通过所述连接件施加到所述第一阀件上。
所述力通常是朝向一个或多个第一阀座推压(第一)电枢且因此推压第一阀件的关闭力。但是，也可能是将第一阀件远离一个或多个第一阀座推压的打开力。
由螺线管致动器施加在第一阀件上的力通常通过致动器传递，而不是通过直接作用在第一阀件上的磁力传递。
第一阀件可完全由非磁性材料形成。
可以是第二阀件包括形成电枢(第二电枢)的磁性材料，并磁性地联接到螺线管致动器，使得当电流穿过螺线管致动器时，来自螺线管致动器的磁通量穿过(第二)电枢，且打开或关闭力由此施加在第二阀件上(通常与施加在另一(第一)电枢(连接到第一阀件)上的力同时)。
磁通量相遇并轴向穿过(第二)电枢的路径是尤其重要的。轴向磁通量有产生轴向力的可能性，该轴向力然后轴向移动第二阀件。磁通路径直接受到该设计的影响，且引导磁通的磁性回路由磁性/非磁性部件/流体间隙的靠近、其相应形状、以及相邻部分的交叠确定。螺线管线圈的得电可致使(第二)电枢沿远离螺线管芯9的方向朝向环形密封件34(图1所示)被吸引或沿朝向螺线管芯9的方向(如图2所示)被吸引。图2示出(第二)电枢件被拉入两磁性部分之间流体孔隙内的实施例。该布置提供更大的“抓持”力，该力是吸引拉动(第二)电枢的远程力。
所述力通常是远离一个或多个第二阀座推压(第二)电枢且因此推压第二阀件的打开力。但是，也可能是朝向一个或多个第二阀座推压(第二)电枢且因此推压第二阀件的关闭力。
可以是所述螺线管致动器作用在(第一)电枢上，所述(第一)电枢通过液压操作联接联接到液压致动件，且所述液压致动件通过所述连接件联接到(通常连接到)所述第一阀件。
液压压力操作的联接是指这样的联接，其中电枢的运动导致液压流体的本体压力的变化，这又导致液压致动件的运动。这包括在(第一)电枢与液压致动件之间有液压流体的大致封闭本体的可能性，使得(第一)电枢和液压致动件进行相应运动以维持液压流体的本体的体积，并还包括(第一)电枢的运动致动机构的可能性，例如将液压流体的本体连接到液压流体的源或槽的阀的打开，这具有改变液压流体的本体内压力并由此移动液压致动件的效果。
因此，可以是阀单元包括：腔室，限定容纳液压流体的容积；液压流体的槽或源；以及调节腔室到液压流体的槽或源的阀，其中致动器打开阀以由此施加力而将第一阀件远离或朝向一个或多个第一阀座推压并施加力以将第二阀件远离或朝向一个或多个第二阀座推压。致动器可以是螺线管致动器，该螺线管致动器作用在可滑动地安装的(第一)电枢以由此将阀打开。
可以是液压流体的槽或源连接到第一或第二作业流体管线(适当地，即在第一和第二作业流体管线分别为低压和高压流体管线的情况下，到第一作业流体管线的连接可以是液压流体的槽，而到第二作业流体管线的连接可以是液压流体源，在适用的情况下)。
在某些实施例中，液压流体的槽或源是穿过连接件和第一阀件到达所述开口(且因此到达使用中作业腔室)的管道。因此，调节腔室到液压流体的槽和源的连接的阀可以是先导阀，其打开(通常是由于作用在电枢上的螺线管致动器和打开将腔室连接到所述管道的阀)致使腔室内的压力与开口处的压力平衡(且因此与使用中的作业腔室压力平衡)。可以是所述先导阀被偏置关闭。在某些实施例中，先导阀是止回阀，诸如止回球阀。在某些实施例中，所述管道还延伸穿过(第一)电枢。
可以是阀单元包括：腔室，所述腔室限定容纳液压流体的容积，并部分地由所述液压致动件的表面限定，所述液压致动件可滑动地安装，由此所述(第一)电枢响应于所述螺线管的致动的运动致使所述腔室内液压压力的减小(或增加)和所述液压致动件的随之运动。
可以是液压致动件响应于腔室内液压压力的下降而滑入腔室(或响应于液压压力的增加而从腔室滑向外)。由于跨越液压致动件的压差，液压压力的减小(或增加)通常导致沿进入腔室(或相应地流出腔室)方向的净液压力。但是，可能有这样的实施例，其中液压致动件被诸如弹簧的弹性件偏置朝向腔室(或者相应地远离)，使得尽管其由于腔室内液压压力的减小而减小(相应增加)，但液压致动件上的净液压力保持沿远离(相应地朝向)腔室的方向，但液压致动件却移入(相应移出)腔室。
可以是腔室通过阀与液压流体槽(或液压流体源)连通，且(第一)电枢响应于螺线管的致动可滑动以将阀打开，以由此使液压流体离开腔室(或相应地进入腔室)并跨越液压致动件产生压差。
所述阀可例如为滑阀或提升阀。所述阀可具有密封端和非密封端，该密封端可操作以形成腔室与所述液压流体槽(或源)之间的密封，非密封端与腔室内的液压流体接触，其中密封端的密封区域的横截面积与非密封端的与液压流体接触的横截面面积相同(该横截面在垂直于阀运动的方向的平面内)。
该腔室可形成在液压致动件与(第一)电枢之间。该腔室可部分地由(第一)电枢或可移动构件限定，可移动构件的运动联接到(第一)电枢的运动。液压致动件可移入由(第一)电枢最初占据的容积内。第二阀件可移入由液压致动件最初占据的容积内。
可以是所述螺线管致动器作用在电枢(第一电枢)上，且所述(第一)电枢通过液压操作的联接而联接到所述第二阀件。
可以是，第二阀件可滑动地安装并具有与容纳液压流体的腔室连通的表面，其中(第一)电枢的运动引起腔室内液压流体压力的减小(或增加)(例如通过打开到液压流体槽(或相应的液压流体源)的阀)，压力的减小(或增加)造成第二阀件被远离或朝向一个或多个第二阀座的所述推压。
可以是所述第二阀件可滑动地安装并具有与容纳液压流体的腔室流体连通的表面，其中所述第一阀件或连接件的运动造成所述腔室内液压流体的压力的减小(或增加)，所述压力的减小(或增加)造成所述第二阀件远离或朝向所述一个或多个第二阀座的所述推压。
可以是第二阀件响应于腔室内液压压力的下降而滑入腔室(或响应于液压压力的增加而从腔室向外滑动)。液压压力的减小(或相应增加)通常导致沿进入腔室方向的净液压力。但是，可能有这样的实施例，其中第二阀件被诸如弹簧的弹性件偏置朝向(或者相应地远离)腔室，使得尽管该偏置由于腔室内液压压力的减小(或相应增加)而减小，但第二阀件上的净液压力保持沿远离(相应地朝向)腔室的方向，但第二阀件却移入腔室(或相应从腔室向外移出)。即，不仅液压力，净力也是重要的。
可以是腔室通过阀与液压流体槽(或液压流体源)连通，且(第一)电枢响应于螺线管的致动可滑动以将阀打开，以由此使液压流体离开腔室(或相应地进入腔室)并跨越第二阀件产生压差。所述阀可例如为滑阀或提升阀。所述阀可具有密封端和非密封端，该密封端可操作以形成腔室与所述液压流体槽(或源)之间的密封，非密封端与腔室内的液压流体接触，其中密封端的密封区域的横截面积与非密封端的与液压流体接触的横截面面积相同，垂直于阀运动的方向。
该腔室可形成在第二阀件与(第一)电枢之间。第二阀件可移入由(第一)电枢最初占据的容积内。
可以是在腔室与第二作业流体管线(通常是高压流体管线)之间通过节流阀(即限流区域)流体连接。这使得腔室内液压流体的压力能够下降到第二作业流体管线内的压力以下，以便于第二阀件和/或液压致动件的运动(在存在的话)，还允许加压液压流体随时间返回腔室以重置机构。节流阀可包括第二阀件与第二阀件在其中滑动的通道之间的间隙，或者液压致动件(存在的话)与液压致动件在其中滑动的通道之间的间隙。
通常，阀单元具有纵向轴线，该纵向轴线平行于阀单元限定的轴向。
可以是一个或多个第一阀座和一个或多个第二阀座是同轴的。一个或多个第一阀座可与一个或多个第二阀座同心。
可以是所述第一和/或第二阀件具有两个阀座，所述两个阀座密封位于所述两个阀座之间的一个或多个端口。通常，第二阀件在径向向外区域或径向最内区域轴向抵靠第二阀座密封。第二阀件可围绕引导件或在引导件内滑动。
可以是第一和/或第二阀件是环形阀件。环形阀的特性通常是连续的密封线将径向内部区域(密封线的径向内部)与外部区域(密封线的径向外部)隔离。在两个连续密封线的情况下，通常径向向外区域(外部密封线的径向外部)与径向向内区域(内部密封线的径向内部)联接到相同的加压区域，并与中间区域(两密封线中间)隔离。
在具有环形阀的单密封线布置的实施例中，阀体的相应部分包括终止于密封线径向向内区域处的流体通道。
在环形阀具有两个密封线的布置的实施例中，阀体的相应部分包括终止于阀件中间区域的流体通道。
该流体通道，或至少到流体通道的入口可实施为单个连续环形孔隙、具有加强横跨件的相同孔隙、具有流动改进跨越件的相同孔隙、由各中间横跨件限定的多个“肾形”孔隙、或具有中间横跨件的系列端口或钻孔的其它布置。
密封线可交替地适配流体通道的构造，或者精确地符合阀体边界处流体通道终端限定的形状，或替代地松弛匹配单个或多个流体通道。目前，为了限定密封管线制造最廉价且最快的脊形状是单个圆形、或成对圆形和同心脊。尽管通常密封由平坦座、和脊状结构执行，单显然对本领域的技术人员存在多种替代密封机构和构造。
第一和第二阀件可位于所述阀单元内。
这与第一或第二阀件位于阀单元外部的布置相反。
可以是第一阀件位于一个或多个第一阀座与阀单元内的开口(使用时阀单元通过该开口连接到流体作业机器内的作业腔室)中间。这可例如在图2的实施例中看到。因此，第一阀件在某些实施例中可远离所述开口4(使用时远离作业腔室)朝向致动器移动以进行密封。
该特征与致动器连接件延伸穿过第二阀件的特征的组合意味着一个或多个第一阀座可更容易地制造，因为它们可通过所述开口触及。
通常，一个或多个第二阀座位于第二阀件与开口中间。因此，第二阀件通常朝向开口(朝向作业腔室)并远离致动器移动，以进行密封。
阀单元可包括径向向外延伸的一个或多个流动通道，用于将一个或多个第一阀座联接到液压管线和/或包括一个或多个径向向外延伸的流动通道，用于将一个或多个第二阀座联接到液压管线。
径向向外延伸的通道提供用于将第一和第二阀座连接到液压管线(通常分别是低压管线和高压管线)的紧凑构造。通常，径向向外延伸的流动通道将一个或多个第一阀座和/或一个或多个第二阀座通过通常围绕阀单元延伸的通道联接到液压管线。
所述第一阀件可呈环形阀，且所述一个或多个第一阀座为环形阀座，且当所述环形第一阀件与所述环形阀座密封配合时所述环形第一阀件和所述环形阀座构造成共同限定围绕所述环形第一阀件和所述环形阀座的外周延伸的内部和外部密封线。
例如，环形第一阀件和环形阀座之一可包括内部密封脊。第一环形阀件和第一环形阀座之一可包括外部密封脊。当第一环形阀件与第一环形阀座密封配合时，内部和外部密封脊可分别限定内部和外部密封线。
致动器与第一阀件之间的联接可包括磁性联接。致动器与第二阀件之间的联接可包括磁性联接。
阀单元可构造成使得所述致动器的致动致使所述第一阀打开或关闭，并因此致使所述第二阀打开或关闭。例如，一阀的运动可改变作用在另一阀上的磁性回路，因此随之造成另一阀被磁性推压(移动)。
阀单元可构造成使得第一阀的打开或关闭(即是说第一阀件与一个或多个第一阀座形成密封接触)致使由致动器施加在第二阀件上的力直接地或间接地增加以由此促进第二阀的随之打开或关闭。
本发明在第二方面延伸到一种流体作业机器，包括：低压管线、高压管线、作业腔室、以及如任一前述权利要求所述的阀单元，其中所述第一和第二阀与所述作业腔室流体连通，且所述第一和第二阀座分别联接到所述低压和高压管线，以由此调节所述作业腔室与所述低压和高压管线之间作业流体的流量。
阀单元还可包括所述阀单元内的内的开口，所述第一阀和所述第二阀通过所述开口与作业腔室连通，且其中所述第一阀件包括孔，当所述第一阀件与所述一个或多个第一阀座密封接触时所述第二阀可通过所述孔与所述作业腔室连通(即，当第一阀件打开时，第一阀件包括第二阀可与作业腔室连通的孔)。但，某些流量易于另外围绕第一阀件的外周穿过(旁通该孔)。
作业腔室可例如由活塞和活塞可滑动地安装在其中的缸体限定。
低压管线可(例如通过绕阀体延伸的低压流体通道)与一个或多个第一阀座流体连通。高压管线可(例如通过绕阀体延伸的高压流体通道)与一个或多个第二阀座流体连通。
流体作业机器可包括控制器，该控制器对作业腔室容积以相位关系有效地控制致动器，以由此确定作业腔室容积的每次循环上作业腔室造成的作业流体的净位移，如通过EP0361927和EP0494236的方法。作业腔室容积的循环可联接到可转动轴的转动，且流体作业机器可包括轴位置传感器并考虑来自轴位置传感器的信号来对作业腔室容积以相位关系控制致动器。流体作业机器通常是泵、马达和/或在替代操作模式中可作为泵或马达操作的机器。
低压和高压阀件较佳地为提升阀。
本发明第二方面的其它可选特征对应于关于本发明第一方面的上述特征。
附图说明
现将参照以下附图描述本发明，附图中：
图1是穿过根据本发明阀单元的第一示例的剖视图；
图2是穿过根据本发明阀单元的第二示例的剖视图；
图3是穿过根据本发明阀单元的第三示例的剖视图；
图4是穿过根据本发明阀单元的第四示例的剖视图；
图5和6是根据本发明没有先导流的阀单元的各替代示例实施例。
图7至16是根据本发明有先导流(液压致动)的阀单元的各替代示例实施例。
具体实施方式
图1是阀单元1的第一示例实施例的剖视图。阀单元具有磁性材料(例如铁)制成的细长本体2并具有纵向轴线3。阀体延伸到开口4，阀体通过该开口可附连到缸体6，缸体6用作作业腔室。低压阀件8(用作第一阀件)可在打开位置与关闭位置之间操作，在打开位置作业流体可流过径向延伸的低压流体管道10到达低压歧管(第一作业流体管线)，在关闭位置环形阀件抵靠内部和外部低压阀座12A、12B密封，形成内部和外部圆形密封。低压阀件还包括孔14，作业流体可通过该孔14在作业腔室与高压阀之间流动，高压阀包括高压阀件16(用作第二阀件)和圆形高压阀座18。高压阀件可在打开位置与密封位置之间操作，在打开位置作业流体可流入或流出径向延伸的高压流体管道20到达高压歧管(第二作业流体管线)，在密封位置，高压阀件抵靠高压阀座密封，阻挡流体流向或流出高压歧管。流体通道22从缸体延伸到高压阀座，且高压阀通过流体通道22和孔14与缸体连通，即使低压阀关闭时也是如此。高压阀和其阀座可都通过低压阀件的孔14与作业腔室流体连通。经由该孔的该流体连通与低压阀的打开或关闭状态无关。当低压阀处于打开状态时，某些流量易于另外绕过低压阀周围(旁通过孔14)。
高压阀件被弹簧24偏置到关闭位置。低压阀通过延伸穿过高压阀件的连接杆26(用作连接件)连接到电枢28(用作第一电枢)。尽管为了设计和制造方便，其穿过阀件中心，但不一定是这种情况，且其可偏心穿过高压阀件。弹簧30将电枢朝向作业腔室偏置，将低压阀偏置到打开位置。螺线管32用作致动器，该致动器选择性地在电枢上提供抵抗由弹簧30所提供的弹簧力的力。
螺线管借助于下文将进一步描述的磁回路联接到高压阀，并借助于磁回路、并通过电枢28和连接杆26联接到低压阀。
高压阀件由诸如铁的磁性材料制成。低压阀件是非磁性的。环形密封件34具有外部引导部分36，操作期间高压阀件沿该外部引导部分滑动。密封件34可另外用作连接件和或第一阀件的引导件。密封件34通常由磁性材料制成并延伸穿过高压阀，且连接件26延伸穿过密封件，由此延伸穿过高压阀。环形桥接件38由非磁性材料制成，且在操作期间磁通量围绕该环形桥接件38的外周界延伸并穿过其内周界。磁通量还延伸穿过桥接件38，但为非磁性的，其不通导、或引导磁通量，仅用作磁阻控制间隙。
当没有电流供给到螺线管时，低压阀被弹簧30偏置到打开位置，且高压阀被弹簧24偏置到关闭位置。在包括阀单元和作业腔室的流体作业机器的运行期间，螺线管在作业腔室容积循环期间在适当点被致动(因此在高压阀上提供打开力，并在低压阀上提供关闭力)。在泵吸循环期间，螺线管的得电通常围绕底部死点中心(最大腔室容积的点)进行。在马达循环期间，通常就在顶部死点中心(最小作业腔室容积的点)之前，使低压阀关闭。随着活塞继续行进到顶部死点中心，执行局部容积泵吸循环，即是说，随着活塞接近顶部死点中心，作业腔室内的压力升高，低压阀和高压阀都密封，压力与高压阀另一侧上的压力均等，且因此高压阀移动打开，不再由液压压力保持关闭。(这称为局部容积泵吸循环，因为在泵吸循环中可移置的最大量作业流体的仅一部分(在该情况下是小部分)移置)。磁通量穿过阀体和电枢28，在电枢上产生力，该力朝向螺线管作用，迫使低压阀进入关闭位置。当低压阀关闭时，电枢也更靠近螺线管移动。
一旦低压阀件已经移动到密封低压流动通道，则电枢28与阀体之间的间隙较小。电枢28的移动可降低电枢与阀体之间的径向间隙以及轴向间隙。电枢的外周界40与桥接部分38之间的间隙保持不变，且磁通量跨跳两个间隙，就好像桥接件12、电枢和阀体是单件金属一样。这具有减少穿过阀体和电枢的总体磁回路的磁阻的效果。这具有促进通过电枢本身的磁通量的路径的效果。这增加高压阀件上的力，该力将高压阀件推向全开位置，远离作业腔室且在每幅图中向上。
因而，低压阀和高压阀都由单个致动器致动。实践中，在低压阀的关闭与高压阀的打开之间有延迟，且作业腔室内压力随时间的变化会决定阀移动的精确时刻。
该布置具有几个优点。首先，总体构造紧凑，由于低压阀和高压阀靠近而具有最小死点容积。电枢28靠近螺线管，使磁损失最少。低压连接更靠近作业腔室且因此更靠近机器曲柄箱(未示出)。
图2是穿过总体对应于第一实例的第二示例实施例的剖视图。相应的特征作相应的标记。在该情况下，低压阀同样被偏置打开，但这次被远离致动器的运动朝向作业腔室密封。当电流穿过螺线管时，迫使低压阀关闭。
作用在电枢28上的弹簧30不是连接到螺线管芯9，而是连接在电枢的另一侧(远离电枢的一侧)与环形密封件34之间。低压阀仍然是“得电关闭”阀，因为低压阀件适于沿朝向作业腔室的相反方向就座。替代地，弹簧30可位于连接到静止部分(阀体或者连接到阀体的其它部分)的他处，作用在连接到电枢的某些部分(例如阀件的中心下侧，有些链接到环形阀件)上。
由于环形密封件34与电枢28之间的轴向交叠增加，所以磁阻减小。这与第一实施例以相同方式起作用，所以促进穿过低压电枢的磁通量的路径，且该促进增加作用在高压阀件的电枢29(用作第二电枢)上的力，致使高压阀件的随之运动。
尽管描述为不同的电枢和高压阀件，但对本领域技术人员显然可能有构成两部分的单件部件，或连结在一起的两个不同部件。
高压阀件轴向密封，且径向被引导。该引导可使得其被允许相对于阀座轴线倾斜到一定程度，而不会卡塞(由于高摩擦而阻塞)。该引导可在阀件的径向内侧或径向外侧上。阀件的引导侧可成形为具有特定轮廓，诸如弓形、球形、组合球形、或部分球形轮廓，从而当阀倾斜时，轮廓与邻靠表面(内部或外部)之间的干涉接触光滑或倒圆角或光滑地倒圆角且不存在尖锐轮廓(这会更易于接合并产生促进卡塞的高摩擦界面)。高压阀件的面的平坦表面抵靠通向作业腔室的钻孔22密封。示出环形形式的非磁性引导件，其外表面36用作高压阀件的内部引导件。引导件是非磁性的，从而促进磁通量从高压阀件/高压(第二)电枢29的轴向面流过。替代地，高压阀件可在外部引导件内滑动。引导件和引导也可寻求对中相应阀件。
尽管环形密封件34绘出为单个部件，但其可替代地由多于一个部件形成(例如径向内部块与径向外部块之间的分裂)。
图3是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。在图3的实施例中，形成阀体的外层的非磁性材料42包含磁性材料的插入件44。该布置通过钻削非磁性材料并将磁性材料杆压入形成的孔来制造。杆的面向高压阀的端部最初是未精加工的且仅在其在非磁性材料内就位时才最终加工。这允许磁性插入件的面向阀的表面小心地成形以形成与高压阀件的一个或多个径向面向表面48相邻的锥形突起46，从而能够对连接到高压阀的电枢29进行比例磁性控制。各磁性插入件可足够靠近彼此定位，使得间隙较小，且一个插入件内的磁通量可影响和补充周向相邻插入件内的磁通量。
图4是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。在图4的实施例中，磁回路从阀体穿过高压阀座23和高压阀件16以及高压电枢29(在本实施例中，高压电枢29位于高压阀件的外周处，用作第二阀件的电枢)延伸到环形密封件34。阀体具有通常由磁性材料制成的囊体13。高压阀件16可滑动地安装在引导部分25上，该引导部分25围绕连接件26定位。经由电枢的上述磁路径主要是径向穿过，且抬升高压阀的磁性吸引主要在高压电枢29与环形密封件34之间轴向作用。随着低压电枢28远离作业腔室移动，从而磁分量的交叠增加，减少回路的磁阻。这增加可用于移动高压电枢29和阀件的磁通量。
图5是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。图5的实施例具有替代磁回路构造，包括：电枢157(用作(第一)电枢)，其随着杆26移动而没有环形密封件34；磁通桥175以及用作电枢(第二电枢)的高压阀件的磁性部分180。
图6是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。在图6的实施例中，当电流穿过螺线管且力因此施加到电枢157、28时，低压阀首先向上移动(到关闭位置)。螺线管的得电使高压阀件被到电枢的吸力拉开(与图5的实施例相反，其中轴向力是由于朝向磁通桥175的吸力)。其余的流体间隙156意味着一旦压力跨越组合电枢/高压阀件均衡，则高压阀件将跟随。注意低压10和高压20孔道不相交。
在图5和6的实施例中，没有穿过连接杆26的先导流动。连接杆是中空的，从而避免产生上方的加压区域，且因此无论缸体压力如何都允许杆不受限制的运动。
图7是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出具有先导级的设计，并包括先导部件157。当低压提升阀/移动极向上移动时，先导级穿过连接杆打开，然后高压提升阀向上移动。杆具有径向钻孔160用于先导流动，与高压件实施为滑阀布置。
当低压阀关闭时，先导流动路径打开，同时高压阀保持关闭。中间区域158(用作腔室)内的压力经由先导流动慢慢均衡。因此，最初在缸体压力、高压管道20压力、以及中间区域158之间会有压力不平衡。
在马达循环结束时(其中从高压管线接收加压液压流体，用于做工，并然后通向低压管线)：活塞下行行程必须足够快以降低作业腔室内的压力，而高压流动经由先导流动进入作业腔室，足以使得低压阀能够克服压力。
图8是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出具有更可控先导级的实施例。与前述各实施例相反，图中的电枢28/先导部件157未刚性连接到连接杆，而是可滑动地安装在连接杆上并允许有限的轴向运动。运动在一方面受到杆外径变化的限制，而另一方面受到从杆凸出的端部止挡件的限制。或者，代替双直径杆，仅有第二端部止挡部件。移动极/滑动电枢157/200可在提升杆上滑动。在低压阀关闭之后，穿过连接杆的小流体间隙提供先导流动路径，将腔室158通过延伸穿过连接杆的管道205连接到作业腔室。上部移动极((第一)电枢)抬升离开杆上的台阶以打开先导级。(先导流动可稍后通过切断到螺线管的电流而停止，使电枢157下降并阻碍先导流动钻孔)。
图8的实施例在例如其用于控制车轮马达时可具有操作优点。如果加压缸需要被减压而没有活塞运动，例如以改变输出扭矩方向，则当电流切断时，先导流动停止。这与图7的布置相反，图7中缸体内的压力将低压阀保持在关闭位置，且所以即使高压阀关闭，腔室仍通过先导级连接到高压管线，且所以作业腔室内的压力从不会降低(除非活塞足够快地向下移动)。在图8的实施例中，当螺线管切断时，电枢28/157/200向下移动，关闭先导级，此后作业腔室内的压力将由于泄漏而开始降低，允许低压阀打开。
图9是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出使用液压差来辅助高压阀件运动的第一设计。液压流体进入高压阀上方空间内(即面向螺线管的一侧上)的流动受到限制部153(示出为径向间隙)的限制，从而当先导打开时高压阀上方的压力下降。这意味着当作业腔室内的压力小于高压管线内的压力时主高压阀可打开。
围绕高压电枢(在阀体/磁通桥)延伸的径向间隙(图9中由环形区域153标示)用作从高压流体管道到中间区域158的流体阻力。因此，在高压件上有压力不平衡，提供向上力以辅助高压阀的打开。
图10是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出具有液压致动的第二设计。磁回路仅作用在单个电枢200上，从而其可便于被优化。电枢和低压阀向上移动(朝向螺线管、远离作业腔室)，将上部腔室连接到低压管线。液压杯件162刚性地连接到杆，且因此连接到低压提升阀。该压差推压低压连接杆和低压阀件以关闭低压阀，并然后推压高压提升阀。在当滑阀打开时的所示位置，流体在另一低压连接154(用作液压流体的槽)处流出中间区域，但由于限制部153，中间区域内的压力低于高压管道内的压力。这提供附加于磁力的打开高压阀的力。
当电枢向上移动时，先导级打开，经由低压端口154排出中间区域内的压力。中间腔室(用作腔室)内的压力将低于高压管道内的压力。该压差作用在环形区域163上，因此使低压阀关闭。中间区域内的压力低于缸体压力和高压管道，因此在高压阀件上造成净向上力。
图11是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出具有液压致动的第三设计。提升阀活塞具有减小的直径，且所以它们更快地移动。操作时，电枢157、200沿杆向上移动，连接杆内的钻孔160打开，该钻孔160将低压端口154连接到控制腔室152。腔室(用作腔室)内的压力与低压端口处的压力均衡，且区域168内的高压使低压阀关闭(因为低压阀上的净向上力向上作用)。
与前面附图的阀一样，高压阀的打开动作由部分容积泵吸循环来辅助，从而高压阀件上的净力向上。
图12是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出具有液压致动的第四设计。控制腔室152(用作腔室)经由径向钻孔连接到低压管线，且所以不需要用于每个阀单元的另外低压连接。该阀类似于图11所示的阀，但由电枢157打开的流动通道经由钻孔155直接连接到低压管道。该操作与图11相同，不同于存在穿过杆中心到154的流路，代之以上述流路。
而图11的电枢搁置在杆上，且因此弹簧30用于沿向下方向推动两部件，图12的布置使得分开的弹簧作用在各个阀部件上。弹簧30作用在电枢上，弹簧210作用在杆上，而弹簧24作用在高压阀提升阀上。
图13是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。该实施例是图12实施例的变型，其中在高压提升阀内有三个部件。套筒部件185由于净向上流体力而远离作业腔室移动，以打开穿过杆160内孔的先导级。
应指出，与低压阀件关联的电枢157相对于连接到低压通道的钻孔155液压密封.该套筒搁置在端部止挡件159上，使杆且因此使低压阀件向上移动到关闭位置。随着套筒相对于杆向上移动，先导流动通道也打开。同样，为了打开高压阀件，可使用局部泵。
图14是阀单元1的另一示例实施例的剖视图。致动方向反向，且先导部件用枢轴密封。应指出，与低压阀件相关的电枢157并不液压密封任何通路/钻孔。打开枢轴允许区域154与杆周围区域(弹簧24/30在这)之间发生压力均衡。
图15是穿过阀单元1的另一示例实施例的剖视图，并示出内部腔室经由内部钻孔155连接到低压管线的设计，且非常类似于图14的阀，除了枢轴所连接的低压流体源是低压管道10。
图16示出其变型，其中先导部件对更多的流量进行压力平衡。它还包含车轮马达阀(这是指提供当轴静止时使缸体受压的装置的阀，即使对于特别大的高压管道压力也是如此)。当螺线管未致动时，控制腔室152由致动器提升阀150密封。致动器提升阀在引导件140上滑动，且致动器提升阀的圆锥形表面的密封直径选择成匹配引导件140的直径，从而其仅需要小的力来抵抗压差而移动提升阀150。这减小电枢157所必须施加的力，使得电枢尺寸能够减小且切换速度能够增加。这还允许由致动器提升阀选择性密封的端口的直径比上述枢轴设计大。
同样，控制腔室被默认密封，但与到低压管线的流体连接154(用作液压流体的槽)流体连通。一系列轴向钻孔220允许液压流体穿过引导件140。
操作时，螺线管的致动将电枢157向下推，这又将致动提升阀150向下推，这压缩弹簧145。当螺线管失电时该同一弹簧关闭流路。150向下的运动使控制腔室152排出。随之，连接杆，且因此低压阀受到向上承靠在杆的直径增加区域上的、从杆周围环形区域163内的高压流体部分产生的净向上流体力而向上移动。
当连接杆达到其端部止挡件(即当低压提升阀密封)时，止回滚珠经历上方的较低压力(因为止回滚珠接纳区域235经由控制腔室152流体连接到用作低压槽的低压连接154)和下方的较高压力(其中其与高压管道流体连通)，且因此滚珠离开阀座。滚珠离开阀座允许来自高压管道的流体经由钻孔160沿杆内的轴向钻孔进入圆柱形作业腔室。当缸体压力已经增加时，主高压阀件由于净力向上移动，因此将高压管道连接到缸体。
为了关闭，将到螺线管的电流切断，电枢157向上移动，腔室152内的提升阀150也向上移动，且控制腔室内的压力增加。弹簧24、130和145将各部件推回其默认位置(高压阀关闭，而低压阀打开)。
止回滚珠151可用另一止回阀机构代替。
该设计允许作业腔室内的压力增加而无需活塞移动。这例如在车辆中是有用的，其中车辆可以零轴速静止且因此是静止活塞。实质上，可允许该轴停止和启动，而无需辅助机构重新启动。
进一步的变型和改型可在本文描述的本发明的范围内。
特征列表
1阀单元
2阀体
3纵向轴线
4开口
6缸体(作业腔室)
8低压阀件(第一阀件)
9螺线管芯
10低压流体管道
12A,142B内部和外部低压阀座(第一阀座)
13囊体
14孔
16高压阀件(第二阀件)
18高压阀座(第二阀座)
20高压流体管道
21非磁性引导件
22流体通道/钻孔
23流体通道22所穿过的阀体部分
24弹簧(用于高压阀件)
26连接杆
28电枢(用于低压阀，(第一)电枢)
29电枢(用于高压阀，第二电枢)
30弹簧(用于低压阀件/用于连接杆)
32螺线管(致动器)
34环形密封件
36外部引导部分
38环形桥接件
40低压电枢的外周
42非磁性材料
44磁性材料插入件
46突出
48径向面向表面
140用于致动器提升阀的引导件(平衡)
145用于致动器提升阀的弹簧(平衡)
147枢轴(先导针)
150致动器提升阀(平衡)
151车轮马达先导件(滚珠)
152控制腔室
153限制部
154另一低压流体连接
155钻孔
156流体间隙
157先导部件(与先导阀关联的(第一)电枢)
158中间区域
159杆端部止挡件
160先导钻孔
161先导流动
162液压杯件
163环形表面区域
164杯钻孔
168杆返回弹簧
169先导弹簧
170止回滚珠弹簧
175磁通桥
180高压阀件的电枢部分
185杆的弹簧邻靠部分
190先导流路
195连接杆引导件
200滑动(第一)电枢
205管道
210弹簧
220轴向钻孔系列
225杆内的钻孔
235连接杆的止回滚珠接纳区域

Claims (24)

1.一种用于调节流体作业机器的作业腔室与第一作业流体管线和第二作业流体管线之间作业流体流动的阀单元，所述阀单元包括：
第一阀，所述第一阀包括第一阀件和一个或多个协作的第一阀座，
第二阀，所述第二阀包括第二阀件和一个或多个协作的第二阀座，
致动器，所述致动器可致动以施加力来推压所述第一阀件远离或朝向所述一个或多个第一阀座并施加力以推压所述阀件远离或朝向所述一个或多个第二阀座，
联接件，所述联接件在所述致动器与所述第一阀件之间，
其中所述联接件包括至少部分延伸穿过所述第二阀件的连接件。
2.如权利要求1所述的阀单元，其特征在于，还包括：所述阀单元内的开口，所述第一阀和所述第二阀通过所述开口可与作业腔室连通，且其中所述第一阀件包括孔，当所述第一阀件与所述一个或多个第一阀座密封接触时所述第二阀可通过所述孔与所述开口连通。
3.如权利要求1所述的阀单元，其特征在于，所述第二阀件位于所述第一阀件与所述致动器中间。
4.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述致动器是螺线管致动器。
5.如权利要求4所述的阀单元，其特征在于，所述第二阀件包括磁性材料并磁性联接到所述螺线管致动器，使得当电流穿过所述螺线管致动器时，来自所述螺线管致动器的磁通量穿过所述第二阀件且打开或关闭力由此施加在所述第二阀件上。
6.如权利要求4或权利要求5所述的阀单元，其特征在于，所述螺线管致动器作用在电枢上，所述电枢通过延伸穿过所述第二阀件的连接件连接到所述第一阀件，且所述电枢磁性联接到所述螺线管致动器，使得当电流穿过所述螺线管致动器时，来自所述螺线管致动器的磁通量穿过所述电枢，且打开或关闭力由此通过所述连接件施加到所述第一阀件上。
7.如权利要求4或权利要求5所述的阀单元，其特征在于，所述螺线管致动器作用在电枢上，所述电枢通过液压操作联接件联接到液压致动件，且所述液压致动件通过所述连接件联接到所述第一阀件。
8.如权利要求7所述的阀单元，其特征在于，包括：腔室，所述腔室限定容纳液压流体的容积，并部分地由所述液压致动件的表面限定，所述液压致动件可滑动地安装，由此所述电枢响应于所述螺线管的致动的运动致使所述腔室内液压压力的变化和所述液压致动件的随之运动。
9.如权利要求8所述的阀单元，其特征在于，所述腔室通过阀与液压流体的槽或源连通，且所述电枢响应于所述螺线管的致动可滑动以将所述阀打开，以由此使液压流体进入或离开所述腔室并跨越所述液压致动件产生压差。
10.如权利要求9所述的阀单元，其特征在于，所述阀是先导阀，且用于液压流体的所述槽或源包括延伸穿过所述连接件到达所述阀单元的开口的管道。
11.如权利要求7所述的阀单元，其特征在于，所述螺线管致动器作用在电枢上，且所述电枢通过液压操作的联接件联接到所述第二阀件。
12.如权利要求11所述的阀单元，其特征在于，所述第二阀件可滑动地安装并具有与容纳液压流体的腔室连通的表面，其中所述电枢的运动造成所述腔室内液压流体的压力的变化，所述压力的变化造成所述第二阀件远离或朝向所述一个或多个第二阀座的所述推压。
13.如权利要求7所述的阀单元，其特征在于，所述第二阀件可滑动地安装并具有与容纳液压流体的腔室连通的表面，其中所述第一阀件或所述连接件的运动造成所述腔室内液压流体的压力的变化，所述压力的变化造成所述第二阀件远离或朝向所述一个或多个第二阀座的所述推压。
14.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述一个或多个第一阀座和一个或多个第二阀座是同轴的。
15.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述第一阀件和/或所述第二阀件具有两个阀座，所述两个阀座密封位于所述两个阀座之间的一个或多个端口。
16.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述第一阀件和所述第二阀件位于所述阀单元内。
17.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，包括沿向外方向至少部分延伸的一个或多个流动通道，用于将一个或多个第一阀座联接到液压管线和/或包括一个或多个径向向外延伸的流动通道，用于将一个或多个第二阀座联接到液压管线。
18.如任何前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述第一阀件为环形阀，且所述一个或多个第一阀座为环形阀座，且当所述环形第一阀件与所述环形阀座密封配合时所述环形第一阀件和所述环形阀座构造成共同限定围绕所述环形第一阀件和所述环形阀座的外周延伸的内部密封先和外部密封线。
19.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，构造成使得所述致动器的致动致使所述第一阀打开或关闭，并因此致使所述第二阀打开或关闭。
20.如权利要求19所述的阀单元，其特征在于，所述第一阀的打开或关闭致使由所述致动器施加在所述第二阀件上的力直接地或间接地增加，以由此便于所述第二阀的随之打开或关闭。
21.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述连接件延伸穿过所述第二阀件。
22.如任一前述权利要求所述的阀单元，其特征在于，所述连接件包括液压连接件。
23.一种流体作业机器，包括：低压管线、高压管线、作业腔室、以及如任一前述权利要求所述的阀单元，其中所述第一阀和所述第二阀与所述作业腔室流体连通，且所述第一阀座和所述第二阀座分别联接到所述低压管线和所述高压管线，以由此调节所述作业腔室与所述低压管线和所述高压管线之间作业流体的流动。
24.如权利要求23所述的流体作业机器，其特征在于，所述阀单元还包括所述阀单元内的开口，所述第一阀和所述第二阀通过所述开口与所述作业腔室连通，且其中所述第一阀件包括孔，当所述第一阀件与所述一个或多个第一阀座密封接触时所述第二阀可通过所述孔与所述作业腔室连通。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107213616A (zh) * 2017-07-03 2017-09-29 华南理工大学 一种函道吸弹装置
CN107763256A (zh) * 2017-11-02 2018-03-06 新界泵业集团股份有限公司 防卡式感应流量开关
CN108064139A (zh) * 2015-06-17 2018-05-22 路易吉·拉瓦扎股份公司 用于制备饮料具体是浓缩咖啡的机器以及其中使用的阀和阀单元
CN112145489A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 哈威阿尔滕斯塔特控股有限公司 液压机械线性转换器

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6449362B2 (ja) * 2017-02-28 2019-01-09 三菱重工業株式会社 油圧機械及び再生可能エネルギー型発電装置
DE102017209131A1 (de) * 2017-05-31 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Dosierventil
DE102017209125A1 (de) * 2017-05-31 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Dosierventil
GB2566291A (en) 2017-09-07 2019-03-13 Artemis Intelligent Power Ltd Valve assembly
PL234505B1 (pl) 2018-04-13 2020-03-31 Gate Menet Wojtak Spolka Jawna Układ i sposób wykrywania pozycji spustu w replikach broni
GB201901548D0 (en) * 2019-02-05 2019-03-27 Rolls Royce Plc Valve arrangement for a fuel system
CN114837801B (zh) * 2021-02-02 2023-05-30 苏州恩都法汽车系统股份有限公司 一种减压比例阀及发动机废气旁通控制系统
DE102021209468A1 (de) 2021-08-30 2023-03-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Magnetventil sowie Wasserstofftanksystem mit Magnetventil

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05180369A (ja) * 1991-12-27 1993-07-20 Saginomiya Seisakusho Inc パイロット式三方向電磁弁
DE102005038215A1 (de) * 2005-05-06 2006-11-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Mehrwegventil
US20060278198A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Savage Howard S Fluid pumping apparatus, system, and method
CN101784828A (zh) * 2007-08-23 2010-07-21 伊格尔工业股份有限公司 控制阀

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1441508A (en) * 1921-12-06 1923-01-09 Jensen Anton Marius Cylindrical slide valve
US3702624A (en) * 1968-09-17 1972-11-14 Pumpenfabrik Urach Piston pump
JPS4738972Y1 (zh) * 1969-04-19 1972-11-25
US3807909A (en) * 1972-05-01 1974-04-30 Owens Illinois Inc Pump for dispensing food products
JPS5836405U (ja) * 1981-09-02 1983-03-09 エスエムシ−株式会社 圧力制御弁
JPS6075674U (ja) * 1983-10-31 1985-05-27 いすゞ自動車株式会社 増圧プランジャ式燃料噴射装置
GB8822901D0 (en) 1988-09-29 1988-11-02 Mactaggart Scot Holdings Ltd Apparatus & method for controlling actuation of multi-piston pump &c
WO1991005163A1 (en) 1988-09-29 1991-04-18 The University Of Edinburgh Improved fluid-working machine
US5007458A (en) * 1990-04-23 1991-04-16 Parker Hannifin Corporation Poppet diaphragm valve
US5358383A (en) * 1992-04-27 1994-10-25 Elasis Sistema Ricerca Fiat Nel Mezzogiorno Radial-piston pump for internal combustion engine fuel
JPH07144629A (ja) 1993-09-27 1995-06-06 Sumitomo Electric Ind Ltd ３位置型電磁弁
JPH08210248A (ja) * 1994-10-31 1996-08-20 Harry Ono 複式ピストン・ポンプ
JPH0979399A (ja) * 1995-09-13 1997-03-25 Honda Motor Co Ltd ３方向弁
DE10109948B4 (de) * 2001-03-01 2008-02-21 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Dosierpumpeinrichtung
JP4422512B2 (ja) 2003-04-09 2010-02-24 株式会社不二工機 可変容量型圧縮機用の制御弁
EP2739850B1 (en) 2011-08-03 2018-10-17 Artemis Intelligent Power Limited Cylinder assembly for fluid working machine
EP2839155B1 (en) 2012-02-09 2016-08-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fluid working machine with valve actuation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05180369A (ja) * 1991-12-27 1993-07-20 Saginomiya Seisakusho Inc パイロット式三方向電磁弁
DE102005038215A1 (de) * 2005-05-06 2006-11-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Mehrwegventil
US20060278198A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Savage Howard S Fluid pumping apparatus, system, and method
CN101784828A (zh) * 2007-08-23 2010-07-21 伊格尔工业股份有限公司 控制阀

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108064139A (zh) * 2015-06-17 2018-05-22 路易吉·拉瓦扎股份公司 用于制备饮料具体是浓缩咖啡的机器以及其中使用的阀和阀单元
CN108064139B (zh) * 2015-06-17 2020-03-24 路易吉·拉瓦扎股份公司 用于制备饮料的机器以及其中使用的阀和阀单元
CN107213616A (zh) * 2017-07-03 2017-09-29 华南理工大学 一种函道吸弹装置
CN107763256A (zh) * 2017-11-02 2018-03-06 新界泵业集团股份有限公司 防卡式感应流量开关
CN112145489A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 哈威阿尔滕斯塔特控股有限公司 液压机械线性转换器
CN112145489B (zh) * 2019-06-28 2022-09-13 哈威阿尔滕斯塔特控股有限公司 液压机械线性转换器

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EP2961983B1 (en) 2017-01-11
JP6573833B2 (ja) 2019-09-11
US20160003239A1 (en) 2016-01-07

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