CN110965883A - 带有过载阀的闭门器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闭门器，所述闭门器包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室经由主阀流体连通，所述第一腔室由活塞限定，所述活塞能够在门打开位置和门关闭位置之间移动，在所述门打开位置中所述第一腔室具有第一容积，在所述门关闭位置中所述第一腔室具有第二容积，所述第一容积大于所述第二容积，以及过载阀，所述过载阀配置为，使得如果所述第一腔室内的压力超过阈值压力，则所述过载阀允许所述第一腔室与第二腔室之间的流体连通，其中，所述活塞具有突出头部，并且所述第一腔室具有处于所述突出头部相对侧的相应的凹部，其中，在所述门关闭位置，所述突出头部至少部分地被接纳在所述相应的凹部中，所述过载阀处于所述活塞的突出头部。

Description

带有过载阀的闭门器

技术领域

本发明涉及闭门器。更具体地但非唯一地，本发明涉及一种带有过载阀的闭门器。

背景技术

门可以与闭门器联接，以使门能够朝关闭位置偏置。现有技术的闭门器包括将闭门器偏置到“门关闭”位置的弹簧，以及确保闭门器在“门打开”位置和“门关闭”位置之间受控运动的液压布置。在这样的闭门器中，当闭门器在“门打开”和“门关闭”位置之间移动时，通过控制液压流体在位于闭门器内的腔室之间移动的速率来实现受控运动。

可能存在这样的情况，即希望以比仅在闭门器的控制下门将要关闭的速度更快的速度强制将与闭门器联接的门从打开位置移动到关闭位置。如果将闭门器从门打开位置强制移动到门关闭位置，则闭门器内的液压流体的压力会增加到导致闭门器的内部部件损坏的水平。已知的闭门器，诸如GB 2323125 A中公开的闭门器提供了过载阀，也称为止回阀，其配置为在这样的情况下减弱液压压力的累积。然而，即使有了这种过载阀，闭门器内的液压仍有可能达到当闭门器所附接的门被强制关上时导致损坏的水平。

本发明寻求减轻上述问题。

发明内容

本发明提供一种闭门器，其包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室经由主阀流体连通，所述第一腔室由活塞限定，所述活塞能够在门打开位置和门关闭位置之间移动，在所述门打开位置中所述第一腔室具有第一容积，在所述门关闭位置中所述第一腔室具有第二容积，所述第一容积大于所述第二容积，以及过载阀，所述过载阀配置为，使得如果所述第一腔室内的压力超过阈值压力，则所述过载阀允许所述第一腔室与第二腔室之间的流体连通，其中，所述活塞具有突出头部，并且所述第一腔室具有处于所述突出头部相对侧的相应的凹部，其中，在所述门关闭位置，所述突出头部至少部分地被接纳在所述相应的凹部中，所述过载阀处于所述活塞的突出头部。

所述阈值压力可以大于100牛顿米。所述阈值压力可以是120牛顿米。

通过这种构型，已经观察到，当强制活塞由门打开位置变为门关闭位置时，与过载阀接合所需的流体压力可以在过载阀口处局部地达到，而流体压力在第一腔室内的其他地方较低。因此，过载阀可以接合，从而经由过载阀将流体从第一腔室移动到第二腔室中，同时使第一腔室中其他地方的闭门器零件承受比已知闭门器中典型的压力更低的压力。

该闭门器可以包括偏置布置，例如弹簧，该偏置布置被布置成将闭门器朝向门关闭位置偏置。由偏置布置施加在第一腔室上的压力优选地小于打开过载阀所需的阈值压力。

所述突出端部可以具有一定长度，而所述凹部可以具有一定深度，突出端部的长度大体上等于凹部的深度。这样的布置允许所述突出端部至少部分地并且可能完全地被接纳在所述凹部内。

当闭门器位于门闭合位置时，第一腔室的容积(第二容积)可以最小。当闭门器位于门闭合位置时，第二腔室的容积可以最大。

活塞的突出端部可以是圆柱形的，并且相应的凹部也可以是圆柱形的。第一腔室、第二腔室和活塞可以是大致上圆柱形的，并且活塞的突出端部和相应的凹部也可以是圆柱形的，其直径小于第一腔室和第二腔室的直径。活塞的突出端部可以是立方形的，并且相应的凹部也可以是立方形的。第一腔室、第二腔室和活塞可以是大致上立方形的，并且活塞的突出端部和相应的凹部也可以是立方形的，其尺度小于第一腔室和第二腔室的。

该突出端部可以具有端面，并且相应的凹部可以具有端面，该端面是平坦的、凹形的或凸形的。突出端部的端面的形状和相应的凹部可以布置成进一步增加施加在过载阀上的局部压力。例如，突出端部的端面可以是凸形的，并且相应的凹部的端面可以是凹形的，使得凸形端面与凹形端面为大致上相同的形状。

过载阀可以处于活塞的突出端部的端面的中心。将过载阀定位在活塞的突出端部的端面的中心可以进一步增加施加在过载阀上的局部压力。

当活塞处于门打开位置时，突起的端部的长度可以大于第一腔室的第一端部与第二端部之间的距离的10％。当活塞处于门打开位置时，突起的端部的长度可以大于第一腔室的第一端部与第二端部之间的距离的15％。突起的端部的长度可以大于5毫米。

主阀可以配置为能够被关闭，使得基本上没有流体能够经由主阀在第一腔室和第二腔室之间移动。这样的布置可以允许闭门器将门保持在门打开位置。该闭门器可以是电动液压闭门器，并且主阀可以配置为能够响应于电场的存在而关闭。这种布置可以允许门保持器通过产生电场将门保持在门打开位置，并且允许闭门器通过去除电场使门关闭。这种布置可用于允许在火警期间自动关闭门。

根据第二方面，本发明提供一种闭门器，其包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室经由主阀流体连通，所述第一腔室由活塞限定，所述活塞能够在门打开位置和门关闭位置之间移动，在所述门打开位置中所述第一腔室具有第一容积，在所述门关闭位置中所述第一腔室具有第二容积，所述第一容积大于所述第二容积，以及过载阀，所述过载阀配置为，使得如果所述第一腔室内的压力超过阈值压力，则所述过载阀允许所述第一腔室与第二腔室之间的流体连通，其中，所述活塞具有凹入的端部，并且所述第一腔室具有处于所述凹入的端部相对侧的相应的突出头部，其中，在所述门关闭位置，所述突出头部至少部分地被接纳在所述相应的凹部内，所述过载阀处于所述活塞的所述凹入的端部中。

根据第三方面，本发明提供了一种门，该门包括根据本发明的第一方面或第二方面中任一者的闭门器。

根据第四方面，本发明提供了一种根据本发明第三方面的关闭门的方法，该门在门打开位置开始，并且用户向门施用压力，使得超过阈值压力，并且流体通过闭门器的过载阀传输，使得门移动到门关闭位置。

当然应当理解，关于本发明的一个方面描述的特征可以被并入本发明的其他方面。例如，本发明的第二方面的闭门器可以包括关于本发明的第一方面描述的任何特征。本领域技术人员将认识到，本发明的第二方面提供了如关于本发明的第一方面所述的镜像活塞和凹部布置，并且当应用于本发明的第二方面时，参照本发明的第一方面所述的本发明的特征可以适当地颠倒。另外，本发明的方法可以结合参考本发明的设备描述的任何特征，以及反过来。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考所附的示意图来描述本发明的实施方案，其中：

图1是门的示意图，根据本发明的一个实施方案的闭门器联接到该门上，该示意图示出了处于完全打开位置的门；

图2是根据本发明的一个实施方案的闭门器的剖视图，其示出了活塞处于“门打开”位置的闭门器；

图3是图2的闭门器的剖视图，其示出了活塞处于“门关闭”位置的闭门器；

图4是图2的闭门器的剖视图，其示出了当活塞从“门打开”位置移动到“门关闭”位置时活塞移动通过的不同位置；

图5是闭门器的主阀组件的分解图；

图6是闭门器的主阀组件的详细剖视图；

图7是图2的闭门器的剖视图，其详细示出了过载阀的布置；并且

图8是闭门器的主阀组件的详细剖视图，该主阀组件配置为使得闭门器可以补充以液压流体。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施方案的联接至闭门器1并且安装在门框101内的门100。图1中示出了门100处于其完全打开的位置，其中，该门定位于与该门完全关闭位置(对应于角度A为0度的门完全关闭位置，在图1中由附图标号100’表示)成130度的角度A处。

在图2和图3中更详细地示出的闭门器1是电动液压闭门器，并且其包括主体3，该主体具有中空的圆柱形内部横截面，该主体被活塞9划分为第一腔室5和第二腔室7，所述活塞可沿着主体3移动以改变第一腔室5和第二腔室7的相对容积。第一腔室5和第二腔室7经由与主阀组件20串联连结的软关闭阀11彼此流体连通。主阀组件20可操作为防止流体流动通过主阀组件20，从而能够防止流体流在第一腔室和第二腔室之间流动，以允许将与闭门器联接的门保持在打开或关闭位置。

活塞9限定第一腔室的第一壁，并且主阀组件20限定第一腔室的第二相对壁，使得当活塞9沿着主体3朝着主阀组件20驱动时，第一腔室的容积减小，并且液压流体经由主阀组件20从第一腔室5移动到软关闭阀11，然后进入第二腔室7中。因此，闭门器布置为使得流体能够在活塞9的每个位置经由主阀组件20和软关闭阀11在第一腔室5和第二腔室7之间运动，前提条件是主阀组件20是打开的。闭门器还包括门速阀16和闩锁控制阀17，流体可以通过它们在第一腔室5和第二腔室7之间流动，这取决于活塞9在主体3内的位置，这将如下文所详述。

当闭门器1联接至门时，活塞9可在“门打开”位置和“门关闭”之间移动，在“门打开”位置，门如图1所示以130度的角度A完全打开；在“门关闭”位置，门完全关闭(对应于图1中0度的角度A)。在图2中示出了闭门器1，其中活塞9处于“门打开”位置，其中活塞9定位成使得第一腔室5的容积最大并且第二腔室7的容积最小。在图3中示出了闭门器1，其中活塞9处于“门关闭”位置，其中活塞9定位成使得第一腔室5的容积最小并且第二腔室7的容积最大。闭门器1包括弹簧15，该弹簧处于主体3的内部，并且其邻接活塞9以将活塞9偏置到“门关闭”位置。这样的布置确保了当闭门器联接至门时，该门将总是朝门关闭位置偏置。

当使用者将活塞9从“门关闭”位置移动到“门打开”位置时，齿条及齿轮布置13的小齿轮通过机械连杆(未示出)以不言自明的方式旋转，如图2和图3所示沿顺时针方向旋转，并如图2和图3所示从左向右驱动活塞9克服弹簧15的弹性偏置，从而减小第二腔室7的容积并增加第一腔室5的容积。发生这种情况时，第一腔室和第二腔室的相对尺寸的变化迫使第二腔室7内包含的液压流体经由软关闭阀11和主阀组件20以及(取决于活塞9的位置)门速阀16和闩锁控制阀17移动到第一腔室5。一旦与闭门器1联接的门完全打开，就可以操作主阀组件20以将活塞9保持在“门打开”位置，这将如下文所详述。

当活塞处于“门打开”位置并且主阀组件20打开时，在闭门器的控制下，闭门器1将闭门器1联接到的门从对应于130度的角度A的完全打开位置移动到对应于0度的角度A的完全关闭位置。活塞9移动的速度根据门距离完全关闭位置的角度A而变化。活塞9被弹簧15的弹性偏置推动通过四个阶段：软关闭阶段，其对应于门在距离门关闭位置130度到75度的角度A之间移动；门速阶段，其对应于门在距离门关闭位置75度到10度的角度A之间移动；以及闩锁速度阶段，其对应于门在距离门关闭位置10度到0度的角度A之间移动。现在将参考图4描述当活塞9通过这些阶段中的每一个阶段从“门打开”位置移动到“门关闭”位置时闭门器1的操作。

如从图4中可以看出的那样，第一腔室5馈送速度控制阀16和闩锁控制阀17(它们各自都连结到反馈阀18)，使得流体可以从速度控制阀16和闩锁控制阀17移动到回流阀18和第二腔室中。然而，如图4所示，在活塞9处于“门打开”位置的情况下，反馈阀18被活塞9阻塞。当活塞9朝向腔室的相对壁240(相对壁240由主阀组件20形成)移动时，如图4所示，在位置A和位置B之间，活塞9从右向左移动通过软关闭阶段。在软关闭阶段，由于回流阀18被活塞9阻塞，液压流体只能流动通过主阀20和软关闭阀11，而不能流动通过速度控制阀16或闩锁控制阀17中的任何一者。因此，在软关闭阶段，操作主阀组件20防止第一腔室5和第二腔室7之间的任何流体流动。

如图4所示，活塞9在位置B和位置C之间移动通过门速阶段。当活塞9到达位置B时，活塞9现在不再阻塞回流阀18，因此当活塞9移动超过位置B时，活塞将液压流体从第一腔室5经由速度控制阀16和闩锁控制阀17以及经由主阀组件20和软关闭阀11推入第二腔室7。通过调节速度控制螺钉161来控制在门速阶段期间门关闭的速度，所述速度控制螺钉可以移入或移出回流阀18，以阻碍流体流动通过回流阀18。

活塞9在位置C和位置D(其对应于“门关闭”位置)之间移动通过闩锁速度阶段，如图4所示。当活塞9到达位置C时，活塞9阻塞速度控制阀16，使得液压流体只能经由闩锁控制阀17、主阀组件20和软关闭阀11在第一腔室5和第二腔室7之间移动。可以通过调节闩锁控制螺钉171来控制门在闩锁阶段的关闭速度，所述闩锁控制螺钉可以与速度控制螺钉161相同的方式移入或移出回流阀18。

主阀组件20(在图5中示出了其分解图)定位在主体3的端部处，与活塞9相对，并形成第一腔室5的相对壁240。如图5和图6所看到的，主阀组件20包括主阀体201、阀销壳体203和销活塞209，所述阀销壳体将阀销205形式的阀构件205容纳在阀销壳体203的内腔207内，所述销活塞包含在销活塞壳体210的内腔211内。销活塞209布置成使阀销205在阀销壳体203内移动。阀销壳体203包括在阀销壳体203的第一端处的第一阀口221和在阀销壳体203的壁中的第二阀口223。阀销壳体203布置成，使得在第一腔室5和第二腔室7之间流动的所有液压流体必须经由阀口221和阀口223流动通过阀销壳体203的内腔207。

销205的形状大体上呈圆柱形，并具有第一直径的第一部分217和更大的第二直径的第二部分219。第二部分219的直径基本上等于阀销壳体203的内腔207的内径，使得阀销205在阀销壳体203内的移动被限制在沿着阀销壳体203的纵轴的方向上，如图6中标记为“Y”的箭头所示的方向上。阀销205具有第一锥形端211和相对的第二平坦端213。第一端211是在第一部分217处的销205的前端，而第二端213是在第二部分219处的销的尾端。

第一阀口221与阀销壳体203的纵轴线对准，并且阀销205定位在销室内，使得销的圆锥形第一端211面向第一阀口221。第一阀口221由锥形凹部形成，该锥形凹部成形为，接纳所述销205的第一端211，使得销205可以从打开位置沿着销室的轴线移动到关闭位置，在该位置处销205的锥形第一端211位于锥形凹部内，如图6所示。在此位置处，阀销205关闭阀口221，并防止流体流动通过主阀组件20。

阀销205通过阀活塞209移动到与阀口221接触，所述阀活塞布置成，在由24V线圈225产生的磁场的影响下移动。本领域技术人员将很好地理解这种类型的电磁活塞布置。然而，本发明的本实施方案的销活塞209还包括平头螺钉形式的可调节构件227，其可沿销活塞209的纵向轴线移动，使得可调节构件227的可调节长度从销活塞209的端部突出，以便调节活塞的总体长度。在施用电磁场时，活塞朝销移动，并且可调节构件227的远端邻接所述销205的平坦端。然后，销活塞209将销205移动到销205的第一端211被接纳在入口内的位置，从而防止流体流动通过主阀。

闭门器还包括过载阀91，该过载阀允许液压流体经由过载阀91直接从第一腔室5流入第二腔室7，从而绕过主阀组件20、软关闭阀11、速度控制阀、以及闩锁控制阀。在图7中详细示出的过载阀91包括阀弹簧913，该阀弹簧将球抵靠部912偏置到下述位置，在此球抵靠部912阻塞阀口911，使得在正常使用中，没有流体能够经由过载阀91在第一腔室5和第二腔室7之间流动。如果活塞9被强制从打开位置移动到关闭位置，则第一腔室5内的液压压力增加到一定水平，该水平导致球抵靠部912克服弹簧913的弹性偏置而推动，从而打开所述阀口911，使得液压流体可以经由过载阀从第一腔室5流入第二腔室7。所描述的过载阀是已知的，并且减轻了由于第一腔室5的过度加压而损坏闭门器的风险。

如图2和图3中可以看出，活塞9形成圆柱形的第一腔室5的第一端，并且主阀组件20形成第一腔室5的相对侧的第二端，因此通过将活塞9朝向或远离主阀组件20移动，第一腔室5的容积是可变的。活塞9包括突出到第一腔室5中的圆柱形突起的端部915，圆柱形端部915的轴线与第一腔室5的轴线X对准，使得突起的端部915在第一腔室内处于中间。过载阀91处于突起的端部915内，使得过载阀口911定位于突起的端部915的中心，与第一腔室5的轴线X对准。

在第一腔室5的第二端，主阀组件20包括具有与突起的端部915基本相同的尺寸的圆柱形凹部202，使得凹部202定尺度为，当活塞9移动到门关闭位置时接纳圆柱形的突起的端部915。

已经发现，将闭门器1配置为将过载阀口911定位在活塞9的突起的端部915上，并且将腔室的第二壁布置上凹部202(该凹部配置为当活塞9移动到门关闭位置时接纳活塞9的突起的端部915)是有利的。通过这种构型，已经观察到，当活塞9被从门打开位置推向门关闭位置时，接合过载阀91所需的流体压力可以在过载阀口911处局部地达到，而流体压力在第一腔室5内的其他地方较低。因此，过载阀91可以被接合，同时使第一腔室5和主阀组件20承受比已知闭门器中典型的更低的液压。

在一些情况下，闭门器1内的液压流体的量可能需要补充。因此，主阀组件在销活塞壳体210的远端设置有真空阀225，在主阀组件20的主体201的相对侧，如图6所示。真空阀225包括螺纹孔227，该螺纹孔经由处于孔227的端部的孔口228与销活塞腔211流体连通，螺纹孔227具有与孔口228相邻的渐缩区段，使得孔口228的直径小于孔277的主要区段的直径。为了密封真空阀225，首先将直径大于孔口228的直径的球抵靠部230置入孔227中，然后将平头螺钉229旋入孔227中，以沿着孔227推动球抵靠部230，并与孔227的渐缩区段的倾斜内壁231邻接，该渐缩区段邻近孔口228。因此，当密封真空阀225时，用球抵靠部230阻塞孔口228。

为了给闭门器1补充液压流体，移除闩锁控制阀17，并将液压流体源173放置在闩锁控制阀172处，使得液压流体源173根据活塞的位置与第一腔室5或第二腔室7流体连通，如图8所示。然后，将球抵靠部230和平头螺钉229从孔227中去除，并在销活塞壳体210的端部周围放置管子400，如图8所示。然后使用例如连接至管子400的注射器或泵对孔227施用真空，以沿图8中标记为“Z”的箭头方向抽吸闭门器1内包含的所有空气。在真空阀225处施用真空导致液压流体沿图8中标记为“W”的箭头方向从液压流体源173中被吸入，从而用液压流体替换闭门器1内的所有的滞留空气。一旦闭门器1内的液压流体补充至合适的水平，便在孔227内放回球抵靠部230和平头螺钉229以密封真空阀225。

在前面的描述中，提到了具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元素，这些等同物就如单独阐述的那样被结合到本文中。应当参考权利要求书来确定本发明的真实范围，应该将其解释为包含任何这样的等同物。读者还将理解，被描述为优选、有利、方便等的本发明的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。此外，应当理解，这种可选的整体或特征虽然在本发明的一些实施方案中可能具有益处，但在其他实施方案中可能是不希望的，因此可能是不存在的。

Claims (11)

1.一种闭门器，所述闭门器包括：

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室经由主阀流体连通，所述第一腔室由活塞限定，所述活塞能够在门打开位置和门关闭位置之间移动，在所述门打开位置中所述第一腔室具有第一容积，在所述门关闭位置中所述第一腔室具有第二容积，所述第一容积大于所述第二容积，

以及过载阀，所述过载阀配置为，使得如果所述第一腔室内的压力超过阈值压力，则所述过载阀允许所述第一腔室与第二腔室之间的流体连通，

其中，所述活塞具有突出头部，并且所述第一腔室具有处于所述突出头部相对侧的相应的凹部，其中，在所述门关闭位置，所述突出头部至少部分地被接纳在所述相应的凹部中，所述过载阀处于所述活塞的突出头部。

2.根据权利要求1所述的闭门器，其中所述突出端部具有一定长度，并且所述凹部具有一定深度，所述突出端部的长度大体上等于所述凹部的深度。

3.根据任一前述权利要求所述的闭门器，其中所述活塞的所述突出端部是圆柱形的，并且所述相应的凹部也是圆柱形的。

4.根据任一前述权利要求所述的闭门器，其中所述突出端部具有端面，并且所述相应的凹部具有端面，所述端面是平坦的、凹形的或凸形的。

5.根据权利要求4所述的闭门器，其中所述过载阀处于所述活塞的所述突出端部的所述端面的中心。

6.根据任一前述权利要求所述的闭门器，其中当所述活塞位于门打开位置时，所述突起的端部的长度大于所述第一腔室的所述第一端和第二端之间的距离的10％。

7.根据任一前述权利要求所述的闭门器，其中所述主阀配置为能够被关上，使得基本上没有流体能够经由所述主阀在所述第一腔室和第二腔室之间移动。

8.根据权利要求7所述的闭门器，其中所述闭门器是电动液压闭门器，并且所述主阀配置为，能够响应于电场的存在而被关上。

9.一种闭门器，所述闭门器包括：

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室经由主阀流体连通，所述第一腔室由活塞限定，所述活塞能够在门打开位置和门关闭位置之间移动，在所述门打开位置中所述第一腔室具有第一容积，在所述门关闭位置中所述第一腔室具有第二容积，所述第一容积大于所述第二容积，

以及过载阀，所述过载阀配置为，使得如果所述第一腔室内的压力超过阈值压力，则所述过载阀允许所述第一腔室与第二腔室之间的流体连通，

其中所述活塞具有凹入的端部，并且所述第一腔室具有处于所述凹入的端部相对侧的相应的突出头部，其中，在所述门关闭位置，所述突出头部至少部分地被接纳在所述相应的凹部内，所述过载阀处于所述活塞的所述凹入的端部中。

10.一种门，所述门包括根据前述权利要求的任一项所述的闭门器。

11.一种关闭门的方法，所述门是根据权利要求10所述的门，所述门最初在所述门打开位置，并且用户向所述门施加压力，使得超过所述阈值压力，并且流体通过所述闭门器的过载阀传输，使得所述门移动到门关闭位置。

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