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    系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201310493793.0

    申请日:

    2013.10.21

    公开号:

    CN103775415A

    公开日:

    2014.05.07

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F15B 13/043申请公布日:20140507|||实质审查的生效IPC(主分类):F15B 13/043申请日:20131021|||公开
    IPC分类号: F15B13/043; F16K31/06; F15B21/08 主分类号: F15B13/043
    申请人: 罗伯特·博世有限公司
    发明人: A.科克曼; S.舍勒; J.菲舍尔; S.海岑勒德
    地址: 德国斯图加特
    优先权: 2012.10.22 DE 102012020579.1
    专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 宣力伟;杨国治
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310493793.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.01|||2015.11.18|||2014.05.07

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种用于调?;蛐W季哂谢Ы峁估嘈偷姆峙浠幌蚍У姆低车淖远椒?,分配换向阀具有带有主活塞的主级和操控电子装置。通过操控电子装置产生至少一个电脉冲,通过电脉冲在主活塞上直接或间接地形成短时间的部分冲程,部分冲程使得主级仅部分打开。主活塞与主级壳体具有正覆叠,正覆叠由于制造公差而不被精确知晓。在启动分配换向阀时,通过操控电子装置使脉冲如此长地重复并且以小步骤延长,直至在由阀供给的负载上检测到最小位置变化(运动)。导致了所述位置变化的最后的脉冲持续时间随后作为最小脉冲持续时间被存储在操控电子装置中。此外本发明公开了阀系统,在阀系统的操控电子装置中存储了以所述方式求取的最小脉冲持续时间。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   阀系统,其具有滑阀结构类型的分配换向阀,所述分配换向阀具有带有主活塞(18)的主级(1),所述阀系统还具有操控电子装置(3),通过所述操控电子装置能够产生至少一个电脉冲(26、27、28),通过所述电脉冲能够在所述主活塞(18)上形成短时间的部分冲程(36、38、40),其反转位置与所述主活塞(18)的最终位置或止挡件具有间距,其中所述主级(1)中的主活塞(18)在其基本位置或闭锁位置中具有正覆叠(64),其特征在于,在所述操控电子装置(3)中存储了最小脉冲持续时间(Δt3),所述最小脉冲持续时间相应于所述主活塞(18)的补偿所述覆叠(64)的最小冲程(40)。

    2.   根据权利要求1所述的阀系统,其中通过带有先导活塞(4)的先导级(2)对所述换向阀进行先导控制,并且其中通过所述至少一个脉冲(26、27、28)在所述先导活塞(4)上并且间接在所述主活塞(18)上形成短时间的部分冲程(30、32、34、36、38、40),其反转位置与相应的活塞(4、18)的最终位置或止挡件具有间距。

    3.   根据权利要求2所述的阀系统,其中,在先导活塞(4)上相邻于控制边棱(58)设置有锥体(52),所述锥体具有持续减小的横截面。

    4.   根据上述权利要求中任一项所述的阀系统,其中在所述主活塞(18)上构造有至少一个控制棱边(60),在所述控制棱边上设有至少一个凹部(54),所述凹部具有持续减小的横截面。

    5.   根据权利要求2至4中任一项所述的阀系统,其中所述先导级(2)是3/3换向阀,所述3/3换向阀具有一个泵接头(P')和两个控制接头(A'、B'),并且其中所述主级(1)是3/3换向阀,所述3/3换向阀具有一个泵接头(P)和两个工作接头(A、B),并且其中所述两个控制接头(A'、B')与相应的控制压力腔(20a、20b)相连接,所述控制压力腔在端侧并且相对起作用地布置在所述主活塞(18)上。

    6.   用于调校具有滑阀结构类型的分配换向阀的阀系统的自动方法,所述分配换向阀具有带有主活塞(18)的主级(1)和操控电子装置,通过所述操控电子装置产生至少一个电脉冲(26、27、28),通过所述脉冲能够在所述主活塞(18)上形成短时间的部分冲程(36、38、40),其反转位置相对于所述主活塞(18)的最终位置或止挡件间隔开,其中所述主级(1)中的主活塞(18)具有正覆叠(64),其特征在于,在检测负载位置的同时以小步骤通过所述操控电子装置(3)反复提高所述脉冲(26、27、28)的持续时间(Δt1、Δt2、Δt3),直至检测到负载上的最小位置变化(44),并且随后将最后的脉冲的所配属的持续时间(Δt3)作为最小脉冲持续时间(Z)进行存储。

    7.   根据权利要求6所述的方法,其中通过带有先导活塞(4)的先导级(20)对所述换向阀进行先导控制,并且其中通过所述至少一个脉冲(26、27、28)在所述先导活塞(4)上并且间接在所述主活塞(18)上形成短时间的部分冲程(30、32、34、36、38、40),其反转位置相对于相应的活塞(4、18)的最终位置或止挡件间隔开。

    8.   根据权利要求6或7所述的方法,其中所述负载是汽缸,在所述汽缸的活塞上布置了位移感应器,通过所述位移感应器检测所述最小位置变化。

    说明书

    说明书阀系统
    技术领域
    本发明涉及一种具有弹道式运行的分配换向阀的阀系统以及一种用于调?;蛘咴さ髡龇峙浠幌蚍У姆椒?。
    背景技术
    由现有技术已知比例换向阀,其阀体除了闭合位置和打开位置之外还能够占据中间位置,在中间位置中仅部分打开通流横截面。因此能够在这种换向阀中操控通流量。弊端在于用于这种换向阀的装置技术花费。
    在公开文献DE 10 2010 045 504 A1中公开了能够调节的阀,其阀体能够占据接通位置并且此外还能够如此脉动式或者冲击式地运动,从而仅短时间地打开所述阀。所述打开运动或者打开冲程连续不断地重复多次。通过这种所谓的弹道模式(ballistischer Modus)还能够相对于完全打开实现减小的通流量,由此能够调节所述阀。
    此外,在文献DE 10 2009 052 285 A1中还公开了数字液压阀系统,其具有多个不同尺寸的相互并行布置的分配阀(Schaltventil)。所述分配阀以不同的组合被同时打开,由此对数字液压阀系统而言得到加合的打开横截面。为了使所得到的、阀系统的打开横截面或体积流量的分级平滑,提出滑阀结构类型的(Schieberbauweise)直接控制的平衡阀。所述平衡阀能够在弹道式方法中接连不断地短时间打开,而不需阀体达到其打开的最终位置。
    这种具有阀滑芯(Ventilschieber)的弹道式换向阀通常设有正覆叠(überdeckung),由此所述换向阀在阀滑芯的基本位置中实际上没有压力介质通过。这种弹道式换向阀的弊端在于,不知道导致最小程度打开换向阀的脉冲持续时间。
    发明内容
    与之相对地,本发明的任务在于,提供一种具有弹道式换向阀的阀系统,在所述换向阀中最小电脉冲是已知的并且是可重现的,利用所述最小电脉冲能够最小程度地打开所述阀。
    该任务通过具有权利要求1所述特征的阀系统以及具有权利要求6所述特征的方法解决。
    所要?;さ姆低尘哂谢Ы峁估嘈偷姆峙浠幌蚍?,所述分配换向阀具有带有主活塞的主级,所述阀系统还具有操控电子装置,通过所述操控电子装置能够形成电脉冲。通过所述脉冲直接或间接地在主活塞上形成短时间的部分冲程,其反转位置与所述主活塞的最终位置或止挡件具有间距。所述主活塞在其基本位置或闭锁位置中与主级的壳体具有正覆叠。根据本发明,所述操控电子装置存储了最小脉冲持续时间,所述最小脉冲持续时间相应于主活塞的补偿所述覆叠的最小冲程。
    在从属权利要求中还描述了本发明的其他有利的技术方案。
    在优选的改进方案中,通过带有先导活塞的先导级对所述换向阀进行先导控制,其中能够通过至少一个脉冲在先导活塞上并且间接地在主活塞上形成短时间的部分冲程。优选的是,为此还能够在先导活塞上形成短时间的部分冲程,其反转位置与所述先导活塞的最终位置或止挡件具有间距。
    在此“部分冲程”是指,活塞未到达其最终位置中并且所述级未完全打开。所述“最终位置”是指所述活塞的引起所述级最大程度打开的那个位置。
    在先导控制(Vorsteuern)的改进方案中,能够在先导活塞上相邻于控制棱边构造具有连续减小的横截面的锥体。由此能够以平稳的量-位移特征曲线实现先导级的柔和的通断或脉动,从而能够无冲击地打开所述主活塞或者使所述主活塞脉动。
    优选的是,在主活塞的控制棱边上设置至少一个凹部,所述凹部沿活塞的移动方向观察具有平稳减小的横截面。为横截面的变化提供了所述凹部的宽度(大致沿主活塞的正切方向)和所述凹部的深度(沿主活塞的径向方向)。优选的是,设置多个分布在控制棱边的周边上进而分布在主活塞的周边上的凹部。由此能够以平稳的量-位移特征曲线实现先导级的柔和的通断或脉动,从而能够无冲击地对负载进行供给或者使负载脉动。
    在先导控制的分配换向阀的优选技术方案中,先导级是3/4换向阀,所述3/4换向阀具有一个泵接头、一个储箱接头和两个控制接头,并且所述主级是3/4换向阀,所述3/4换向阀具有一个泵接头、一个储箱接头和两个工作接头。所述先导级的两个控制接头与所述主级的相应的控制压力腔相连接,所述控制压力腔在端侧且相对起作用地布置在主活塞上。所述控制压力腔用于将主活塞从其中间的基本位置或闭锁位置移出。
    所述根据本发明的自动方法用于调?;蛐W季哂谢Ы峁估嘈偷姆峙浠幌蚍У姆低?,所述分配换向阀具有带有主活塞的主级和操控电子装置。通过所述操控电子装置形成至少一个电脉冲,通过所述电脉冲能够在主活塞上直接或间接地形成短时间的部分冲程,其反转位置相对于所述主活塞的最终位置或止挡件间隔开。所述主活塞与主级的壳体具有正覆叠,所述正覆叠由于制造公差而不被精确知晓。根据本发明,在启动分配换向阀时所述脉冲通过操控电子装置如此长地重复并且以小步骤延长,直至检测到由阀所供给的负载上的最小位置变化(运动)。导致所述位置变化的最后的脉冲持续时间随后作为最小脉冲持续时间被存储在操控电子装置中。
    在所述方法的优选的改进方案中,通过带有先导活塞的先导级对所述换向阀进行先导控制。随后能够通过至少一个脉冲在先导活塞上并且间接在主活塞上形成短时间的部分冲程,其反转位置相对于相应的活塞的最终位置或止挡件间隔开。
    如果所述负载是汽缸,在所述汽缸的活塞上布置有位移传感器,通过所述位移传感器检测所述最小位置变化(运动),则检测负载的第一运动在装置技术上是简单的。
    根据本发明的阀系统的先导控制的变型方案是如此设计并调整的,即可重现的脉冲持续时间导致了直至确定的反转点并且具有先导级的确定的持续时间的部分冲程。由此使所计量的量的控制压力介质流向主级,从而使主级实施直至确定的反转点并具有确定的持续时间的部分冲程。由此根据本发明的阀系统在可重现的脉冲持续时间内允许预先确定的压力介质量通过。
    附图说明
    下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。其中:
    图1示出了根据本发明的阀系统的实施例的截面图;
    图2示出了根据图1的实施例的先导级的截取图;
    图3示出了根据图1的实施例的主级的截取图;并且
    图4a至4c示出了根据本发明的用于校准主级的方法的时间曲线。
    附图标记列表
    1               主级
    2               先导级
    3               操控电子装置
    4               先导活塞
    6               (先导级的)纵轴线
    8               先导壳体
    10a             (先导级的)第一复位弹簧
    10b             (先导级的)第二复位弹簧
    12a             第一先导磁体
    12b             第二先导磁体
    14              主壳体
    16              (主级的)纵轴线
    18              主活塞
    20a             第一控制压力腔
    20b             第二控制压力腔
    22a             (主级的)第一复位弹簧
    22b             (主级的)第二复位弹簧
    24a             第一压力控制通道
    24b             第二压力控制通道
    26              脉冲
    27              脉冲
    28              最小脉冲
    30              (先导活塞的)部分冲程
    32              (先导活塞的)部分冲程
    34              (先导活塞的)部分冲程
    36              (主活塞的)部分冲程
    38              (主活塞的)部分冲程
    40              (主活塞的)最小冲程
    42              小的压力介质量
    44              小的位置变化
    48              密封区段
    50              (先导活塞的)削平部
    52              锥体
    54              V形槽
    56              槽
    58              (先导活塞的)控制棱边
    60              (主活塞的)控制棱边
    62              A/B与T之间的(主活塞的)正覆叠
    64              P与A/B之间的(主活塞的)正覆叠
    P'              (先导级的)泵接头
    A'、B'          (先导级的)控制通道
    T'              (先导级的)储箱接头
    P               (主级的)泵接头
    A、B            (主级的)工作接头
    T               (主级的)储箱接头
    Δt1、Δt2、Δt3  脉冲的持续时间。
    具体实施方案
    图1示出了根据本发明的阀系统的实施例的截面图。所述阀系统具有操控电子装置3,通过所述操控电子装置使先导控制的分配换向阀弹道式地运行。所述阀具有主级1和先导控制级或者先导级2。所述先导级2具有先导控制活塞或者先导活塞4,所述先导活塞在图1中在其基本位置或闭合位置中被示出。所述先导活塞4能够沿纵轴线6沿两个方向移动。为此所述先导活塞4在先导控制级的壳体或者先导壳体8中通过两个沿纵轴线6起作用的复位弹簧10a、10b预紧在其基本位置或者闭合位置中并且能够通过两个先导磁体12a、12b如此移动,从而使得泵接头P'要么与先导级2的第一控制通道A'相连接要么与先导级2的第二控制通道B'相连接。相应另外的控制通道A'或B'在此朝向储箱接头T'卸载。通过操控电子装置3经过未示出的放大器以具有预先确定的电流强度和可变持续时间的电脉冲对所述两个先导磁体12a、12b进行供给。
    所述先导级2通过其先导壳体8固定在主级1的主壳体14上,主活塞18沿纵轴线16能够移动地容纳在所述主壳体中。在图1中示出了在其基本位置或者闭合位置中的主活塞18,在所述位置中泵接头P相对于两个工作接头A、B闭锁。在主活塞18的端侧构造两个相对起作用的控制压力腔20a、20b,在所述控制压力腔中分别容纳了复位弹簧22a、22b,所述复位弹簧支撑在主壳体14上并且将主活塞18预紧在所述基本位置或者闭合位置中。
    每个控制压力腔20a、20b通过压力控制通道24a、24b与先导级2的两个控制通道A'、B'相连接。通过对控制压力腔20a、20b单侧加载控制压力介质能够如此移动主活塞18,从而使泵接头P与两个工作接头A、B之一相连接。在此,相应另外的工作接头A或B朝向储箱接头T卸载。
    在根据本发明的阀系统运行时,例如泵接头P应与主级1的工作接头A相连接。为此通过操控电子装置3以脉冲激励所述第一磁体12a,从而使所述第一磁体克服第二复位弹簧10b(见图1)的力使先导活塞4向右移动。由此,所述泵接头P'与控制通道B'相连接,从而通过第二压力控制通道24b使控制压力介质流到第二控制压力腔20b中。由此,所述主活塞克服第一复位弹簧22a(见图1)的力向左运动,从而使泵接头P与工作接头A相连接。同时使工作接头B朝向储箱接头T卸载。
    所述先导控制的分配换向阀脉动式或弹道式地运行。为此使用了(未示出的)放大器,所述放大器以一系列电流冲击对所述两个先导磁体12a、12b进行加载。
    图2示出了先导级2的截取图。在此,先导壳体8和先导活塞4仅在连接到泵接头P'上的压力腔和连接到控制通道A'或B'上的压力腔的区域内示出。先导级2在所述两个压力腔之间分别具有负覆叠,从而即使在先导活塞4处于基本位置或闭合位置中时也提供控制压力介质用以填充所述两个控制压力腔20a、20b。所述负覆叠通过多个分布在密封区段48的周边上的、通过铣削制造的削平部50构成。所述削平部从先导活塞4的槽56延伸到控制棱边58并延伸到紧邻所述控制棱边的锥体52。由此能够使控制压力介质之类的一直从泵接头P'流向两个控制通道A'、B'。
    在先导活塞4(图2中)向右的打开冲程(部分冲程或完整冲程)中,通过锥体52完整周向地并且持续增大地打开控制(aufsteuern)从泵接头P'到控制通道A'或B'的压力介质连接并且使对侧朝向T'卸载。
    图3示出了主级1的截取图,所述主级具有其主壳体14和其主活塞18。在此主活塞18在与工作接头A或B相连接的压力腔的区域中示出,其中相邻于所述压力腔一侧布置有与储箱接头T相连接的压力腔并且另一侧布置有与泵接头P相连接的压力腔。在(图3所示出的)主活塞18的基本位置或闭合位置中设有压力腔A/B相对于压力腔T的正覆叠62和相对于压力腔P的正覆叠64。由此使主级1的泄漏得以最小化,从而不会使通过工作接头A/B供给并且进行位置调节的负载运动。
    为了所供给的负载在根据本发明的脉动式运行中也能以平稳的速度曲线进行柔和的无冲击的运转,一方面在工作接头A/B与储箱接头T之间并且另一方面在工作接头A/B与泵接头P之间分别布置有四个均匀分布在周边的凹部,所述凹部由三角槽或V形槽54构成。其横截面朝向相应的控制棱边60持续增大。
    图4a至4c示意地且简化地示出了根据本发明的用于校准主级1的方法的时间曲线图,从而应能求取并且补偿主活塞18与主壳体14之间的覆叠。图4a示出,在所述方法的过程中,具有增加的持续时间Δt1、Δt2、Δt3的电脉冲26、27、28由操控电子装置3通过放大器被传递到先导磁体12a、12b(参照图1)之一上。在此每秒产生40个脉冲26、27、28。图4b示出了先导活塞4的相应的响应,所述先导活塞对脉冲26、27、28作出反应,产生具有从基本位置不断增大的偏转的脉动式部分冲程30、32、34。由此允许增加的量的控制压力介质流向控制压力腔20a、20b,从而使主活塞18作出反应,产生位移和时间不断增加的脉动式部分冲程36、38、40。在根据本发明的方法的图4a至4c所示出的大幅简化且示意性的实施例中,所述两个第一部分冲程36、38尚处于泵接头P相对于工作接头A/B之一的覆叠64下。一旦进行第三部分冲程40则覆叠64被“消除”并且通过主级1使小的压力介质量42流过。在工作接头A/B处连接有汽缸,所述汽缸的活塞(未示出)通过小的压力介质量42实施小的位置变化44。在所述活塞上布置有位移传感器,所述位移传感器检测小的位置变化44并且传递给操控电子装置3。所述操控电子装置存储了导致所述小的位置变化44的最后的脉冲28。
    具有持续时间Δt1的第一脉冲能够相应于根据阀几何形状和制造公差确定而计算出的打开持续时间。随后的脉冲Δt1、Δt2如上所述地以小增量延长。所述增量能够例如是5微秒。所述增量由操控电子装置的可能和期望的精确度确定。
    在启动所述阀系统时实施根据本发明的方法,从而在后续的阀系统的运行中并且在其调节中知晓为了消除所述覆叠必要的脉冲持续时间。
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    此外,还公开了阀系统,在所述阀系统的操控电子装置中存储了以这种方式求取的最小脉冲持续时间。

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