用于静压机的阀门装置，特别是用于轴向柱塞机的阀门装置

摘要

本发明涉及一种用于静压机的阀门装置(1)，其具有：阀门容纳件(2)和附件(3)，它们的互相朝向的接触面(2a、3a)互相紧贴；阀门导套(4)，其设置在容纳孔(5)内，所述容纳孔(5)设置在阀门容纳件(2)内并朝向附件(3)开口；以及传导通道(11)，其在阀门导套(4)内纵向延伸并在朝向附件(3)的端面处离开并且在附件(3)内继续延伸。在此方面，环绕传导通道(11)的径向环形密封件(25)设置在阀门导套(4)与附件(3)之间。为了改进阀门装置，阀门导套(4)和/或附件(3)的相对于阀门导套(4)的区域内分别具有压缩的轴向变形区，其通过将阀门导套(4)和附件(3)互相夹紧的夹紧力压缩。

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1或3前序部分所述的阀门装置。

背景技术

现有的阀门装置包括静压机的三个互相定位在其安装位置上的部件，即阀门容纳件和附件，它们的互相朝向的接触面相互紧贴以及阀门导套，该阀门导套这样安装在阀门容纳件的容纳孔内，使得该阀门导套的朝向附件的末端处于通过阀门容纳件和附件的两个接触面形成的分界缝的内。在此方面，阀门导套沿其中轴线--同时也是容纳孔中轴线--在远离附件的方向上通过阀门导套上的容纳孔的第一横向面和紧贴在上面的第二横向面限制和定位，并且在朝向附件的方向上通过阀门导套上的第三横向面和附件上的第四横向面限制和定位。

阀门导套在阀门容纳件与附件之间的这种轴向配合预制有间隙配合，以便在装配时保证阀门导套在阀门容纳件与附件之间准确配合。通过这种间隙配合，保证阀门容纳件和附件的接触面彼此紧贴，这对稳定和密封的安装位置来说非常重要。

然而实践证明，阀门导套由于其轴向安装间隙在静压机的工作状态下因为液压介质的压力变化或者机器的振动造成较小的纵向移动，如果阀门导套圆周上的环形密封件作为轴向密封件设置在阀门导套与阀门容纳件之间的话，那么这种纵向移动导致滑动运动和与此相关的磨损。如果在阀门导套与附件之间将径向密封件设置在分界缝区域内的话，那么通过压缩还存在相应的负荷。在径向密封件中，所属的密封圈通过阀门导套较小的轴向运动与其轴向压缩相关交替加压，即通过轴向运动压缩交替变大和减小。磨损在这种负荷中虽然较小，但在持续负荷时仍会导致对径向密封件及其使用寿命产生不利影响。

但是即使在一方面阀门导套与阀门容纳件之间没有轴向密封件和/或另一方面阀门导套与附件之间没有径向密封件的情况下，特别是在其大小上快速改变的压力变化时，导致阀门装置所谓的振颤，其中阀门振颤通过作为相关阀体的附加振动变大。

发明内容

本发明的目的在于，改进阀门装置，特别是延长阀门装置的轴向密封件和/或径向密封件的使用寿命。此外，努力简化阀门装置的制造和降低其成本。此外，改进阀门导套的密封，特别是在其与附件之间分界缝的区域内。

该目的通过权利要求1或者权利要求3的特征得以实现。本发明有利的改进方案在从属权利要求中予以说明。

在如权利要求1或3所述的本发明的阀门装置中，阀门导套和/或附件的相对于阀门导套的区域分别具有通过夹紧力压缩的轴向压缩变形区。由此形成阀门导套在阀门容纳件与附件之间的无间隙配合，从而避免静压机的工作状态下阀门导套的轴向运动，例如振动。因此不损坏阀门导套的轴向环形密封件和/或径向环形密封件并延长使用寿命。

此外，依据本发明的设计方案将提高在阀门导套与附件之间的径向密封。在此方面，由于变形使阀门导套和附件彼此紧贴的面产生特别是平面配合，其中，这种配合进一步提高径向密封。

在本发明的范围内，在阀门导套和/或附件的相对于阀门导套的区域内设置有至少一个变形区。这取决于阀门导套和附件的材料强度。依据本发明的变形区在夹紧力下形成在材料强度较小的部件上。如果阀门导套和附件由相同的材料制成，那么变形区形成在这些部件的两个彼此紧贴的区域内。

依据本发明的夹紧力通过静压机的相关的夹紧装置产生。

在此方面特别有利的是，上述横截面尺寸依据存在的夹紧力这样确定，使得在阀门容纳件和附件安装和互相夹紧时，实现变形区的依据本发明的局部变形。相关的夹紧装置最好通过在阀门容纳件与附件之间螺栓连接件形成。在这种螺栓连接件中，在安装静压机时自动达到依据本发明的效果，即在附件与阀门容纳件进行标准旋接时。

在变形区的压缩位于弹性范围内时，将具有如下优点，在拆卸和重新安装之后，例如在修理和维护之后，变形区膨胀并可以重新压缩和完全重新发挥本发明的效果。

在其轴向支撑面之间的轴向距离的压缩和变形位于塑性范围内时，阀门装置在拆卸之后由于变形区的残余弹性可以重新使用。

依据本发明的设计方案的另一优点在于，上述得到提高的径向密封特别是对存在的液压流体的高压负荷非常不敏感。因此依据本发明的设计方案特别适用于在高压中使用的阀门装置。

此外，依据本发明的设计方案特别适用于轴向柱塞机，其中，由于柱塞运动在工作状态下出现振动，其造成或在压力变化的同时作用下加强阀门导套开头所述的运动。

附图说明

下面借助实施例和简化附图对依据本发明的阀门装置的有利的设计方案进行详细说明。其中：

图1示出处于中间安装位置的依据本发明的阀门装置轴向剖面；

图2示出处于最终安装位置的阀门装置；以及

图3示出处于最终安装位置变型设计方案中的阀门装置。

具体实施方式

整体采用1标注的阀门装置包括三个主要部件，即阀门容纳件2、附件3和阀门导套4，该阀门导套在空间上定位在阀门容纳件2与附件3之间并利用较小的运动间隙从阀门容纳件2的朝向附件3的接触面2a装入容纳孔5内。在阀门装置1在图1所示的部分安装状态下，附件3的朝向阀门容纳件的接触面3a没有紧贴在接触面2a上，而是与之具有轴向距离a，这还要详细介绍。附件3通过由两个箭头示出的夹紧装置S能与阀门容纳件2连接，夹紧装置最好通过具有多个彼此相距螺栓的螺栓连接件6形成，这些螺栓穿过附件3和阀门容纳件2上的螺栓孔并通过点划线示出。通过夹紧装置S产生的夹紧力通过轴向箭头表示。

容纳孔5在距接触面2a的轴向距离b处具有第一横向面8，其通过通入接触面2a上扩展的孔段5a与从该孔段延伸变窄的孔段5b之间的凸肩面形成。阀门导套4的第二横向面9紧贴在第一横向面8上，第二横向面同样通过在扩展的导套体段4b与变窄的导套体段4c之间凸台面形成。扩展的导套体段4b以较小的运动间隙与扩展的孔段5a配合。变窄的导套体段4c小于变窄的孔段5b，从而其间存在形成还要说明的通道段11a的环形通道。

阀门导套4在其朝向附件3的末端上具有通过其端面形成的第三横向面12，阀门导套利用该第三横向面紧贴在附件3的轴向相对于其的第四横向面13上，该第四横向面为接触面3a的一部分。这些横向面12、13为互相贴靠的环形面，其还要详细介绍。

在该实施例中，阀门装置1的阀门14构成在阀门导套4内，使得阀门14与阀门导套4形成一个预制的阀门结构单元15，该阀门结构单元可通过将其插入到容纳孔5内进行安装。

在该实施例中，阀门14为止回阀，其阀体14a通过流体的流动力或压力朝向阀孔17的边缘弹性预张紧。此外，这种弹性预张紧也可以通过弹簧力支持。

在该实施例中，阀体14a设置在阀门导套4的与扩展的导套体段4b相对的末端上并通过变窄的阀顶14b形成，阀顶14朝向阀孔17的边缘预张紧，通道段11b从阀孔朝远离附件3的方向延伸。流动通道段18a为液压管道11的一部分，该液压管道作为环形通道11a延续并环绕变窄的导套体段4c，通过径向通道11c延伸到阀门导套4内，在该阀门导套内作为在其里面构成的纵向通道段11d轴向延续并通入阀门导套4相关的端面上以及在接触面3a上引出的附件3内轴向相对的通道段11e内延续。

在阀门结构单元15或阀门导套4或其阀门导套体的区域内，最好装入过滤器23，其在该实施例中与通道段11d配合。

阀门导套4在阀门装置1上通过轴向环形密封件24和/或径向环形密封件25密封。轴向环形密封件24设置在扩展的导套体段4b与孔段5a的壁之间并通过一个或者两个密封圈24a、24b形成，密封圈与最好设置在阀门导套4外壳面上的环形槽24c配合。

径向环形密封件25的端面设置在通过接触面2a、3a形成的分界缝26的区域内并且在阀门导套4与附件3之间，所述分界缝设置在一侧的附件3与另一侧的阀门容纳件2和阀门导套4之间。

径向环形密封件25通过例如O形圈的密封圈25a形成，其设置在最好向外开口的环形槽25b内，环形槽环绕阀门导套4最好同轴的环形段4d，其最好圆形的横截面外部具有采用c标注的尺寸。

本发明的目的在于，改进阀门导套4与附件3之间的密封。这通过一种夹紧力实现，该夹紧力与这些部件之间的分界缝26垂直定向和这些部件在其横向面12、13的区域内互相预张紧。在此方面，横向面12、13上的表面压力的大小为使得图2所示的设置在附件3的相对于阀门导套4的区域内的变形区30或者设置在阀门导套内的变形区30(图3)通过压缩变形，而且是弹性变形或者还有塑性变形。

这以如下方式实现，即相对于阀门容纳件2的凸肩面8及容纳件2的接触面2a之间的距离b，阀门导套4的在其横向面9及其朝向附件3的末端之间轴向距离预制有与距离a相应的过盈尺寸(图1)或者附件3的横向面13的接触面3a预制有与距离a相应的凸起部(未示出)。

在该实施例中，阀门导套4构成有这种过盈尺寸，如图1所示，其中，附件3具有连续的平面接触面3a，环形横向面13为该接触面的一部分。

由于这种预制的过盈尺寸，在阀门容纳件2和附件3通过夹紧装置S压在一起时进入图2的最终安装位置内，在该位置上接触面2a、3a彼此紧贴，横向面12、13互相挤压。在此方面，分别在相关的横向面12、13的区域内产生压缩和变形的变形区30，其也可以设置在两个部件上。变形区30在一个部件和/或另一个部件上的位置通过阀门导套4和附件3的材料强度确定。变形区30构成在材料强度较低的部件上。如果两个部件材料相同，那么变形区30可以在两个部件横向面12、13的区域内形成。在本实施例中，附件3的材料强度低于阀门导套4的材料强度。因此压在一起时，变形区30构成在横向面13上并因此构成在附件3上。

与夹紧力反作用的阻力通过横向面12、13的尺寸确定。如果存在的夹紧装置S的夹紧力充分用于产生变形区30内的变形，那么横向面12、13的尺寸在考虑到存在的夹紧力情况下应该配合。这可以通过环形段4d和/或通道段11e的横截面尺寸或直径d和/或e的配合来确定。

通过与距离a相应的过盈尺寸的尺寸，可以确定变形区30是弹性还是塑性变形。也就是说，过盈尺寸选择得越大，变形区30内的变形或压缩越大。

在依据本发明的设计方案中，因此阀门导套4不仅轴向不移动地定位在容纳孔5内，而且还改进了阀门导套4与附件3之间的密封或提供一种径向作用的环形密封件31(图2)。夹紧力和由此产生的变形越大，这种密封件的密封性越高。通过变形横向面12、13彼此形成一种特别配合的表面接触，由此密封性特别高。

因此在本发明的范围内，这种基于彼此紧贴的横向面12、13表面压力的径向环形密封件31可以取代径向环形密封件25。如果传导通道11是高压通道，那么两个径向环形密封件25、31的布置是特别有利的，其中通过传到通道11在工作状态下传导高压液压介质。径向环形密封件31特别适用于吸收这种压力，特别是高压并由此使径向外环形密封件25减压和延长其使用寿命，其中，环形密封件31的使用寿命也非常长。

在图3的实施例中，相同的或相似的部件具有相同的附图符号，图3示出图1的阀门装置1处于最终安装位置，环形段4d或者环形段4d的至少一个端部通过附加的部件，即环4e形成或取代，该环安装在阀门导套体上并环绕通道段11d，其中该阀门导套体的轴向尺寸相应缩短。环4e的外壳面可与密封圈25a的内部尺寸这样配合，使其形成密封圈25a的配合面。

这种设计方案的优点在于，环4e可以采用与其余阀门导套体的材料无关和比附件3的材料或硬或软的材料构成。在后面一种所述的情况下，变形区30在横向面12区域内，也就是环4e的接触区内形成。

本发明并不局限于所示的实施例。例如也可以使用其他方式构成的弹性密封件取代O形环。弹性密封件可以由橡胶或者合成聚合材料制成。所介绍或者所示出的所有特征在本发明的范围内可以任意相互组合。