一种适合于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动的阀门组件。该阀门组件包括一个包含阀座的阀体，一个延伸通过该阀体的流体通道，以及一个包含阀门构件的移动构件，该阀门构件在一个开放位置（其中该阀门构件与该阀座被分隔开并且流体可以流动通过该流体通道）与一个关闭位置（其中该阀门构件与该阀座处于密封接触从而阻止流体流动通过该流体通道）之间是可运行的。该阀门组件限定了以一种第一流体流动模式在该阀门构件与阀座之间穿过并且进入该流体通道的一个流体流动路径。该阀门组件的特征在于限定了一个流体流动路径，该流体流动路径包括一个缩小的流动区并且进一步包括一个减压室，该减压室是与该移动构件的一个第一表面以及该缩小的流动区二者均相连通的，并且被安排为当流体正在沿着该流体流动路径流动通过该缩小的流动区时通过在该减压室内的压力降低而将一个力施加在该移动构件上，这个力所起的作用是反抗该阀门的关闭。因此，产生了一个力，这个力对抗了由于穿过该阀门构件的流体流动而作用在该阀门构件上的力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动的阀门组件的领域，这些阀门组件包括但不限于电子可控制的阀门组件。
技术介绍
流体工作机器包括受流体驱动的和/或驱动流体的机器，如泵、马达、以及可以在不同的运行模式下或者作为一个泵或者作为一个马达而起作用的机器。虽然将参照其中流体是一种液体(如，一种通常不可压缩的液压液)的应用对本专利技术进行说明，但可替代地该流体可以是一种气体。当流体工作机器作为泵来运行时，一个低压歧管典型地用作流体的一种净来源点 (net source)而一个高压歧管典型地用作流体的净汇收点(net sink)。当流体工作机器作为一个马达来运行时，一个高压歧管典型地用作流体的净来源点而一个低压歧管典型地用作流体的净汇收点。在本说明书以及所附权利要求之中，术语“高压歧管”以及“低压歧管”是指彼此相对具有更高和更低压力的歧管。在高压和低压歧管之间的压力差、以及在高压和低压歧管中压力的绝对值将取决于应用。一种流体工作机器可以具有一个以上的低压歧管并且可以具有一个以上的高压歧管。本专利技术涉及适合用于调节在一个流体工作机器的工作室和一个歧管之间的流体流动的阀门组件。这些阀门组件包括一个阀门构件以及阀座并且相应地是面座式的。根据本专利技术的阀门组件可以是对于广泛类型的流体工作机器有用的。然而，关于本专利技术的问题现将参照适合用于已知的流体工作机器的阀门组件的特定实例进行讨论，该流体工作机器包括多个具有周期性变化容积的工作室，其中通过这些工作室的流体的排量是在一个逐周期的基础上并且按照与工作室容积的多个周期成定相的关系由多个电子可控制的阀门来调节以便确定从该机器中经过的流体的净通过量。例如，EP 0 361 927披露了一种方法，该方法按照与工作室容积的多个周期成定相的关系通过打开和/或关闭多个电子可控制的提升阀来控制从一个多室泵中经过的流体的净通过量，以便在该泵的多个单独的工作室与一个低压歧管之间调节流体连通。其结果是，多个单独的室是在一个逐周期的基础上通过一个控制器可选择的，以便或者将流体排移一个预定的、固定的流体容积或者经历一个没有流体净排量的空转周期，由此使得该泵的净通过量能够与要求动态地相匹配。EP 0 494 236发展了这一原理并且包括了多个电子可控制的提升阀，这些提升阀在多个单独的工作室与一个高压歧管之间调节流体连通， 由此协助提供在交变的运行模式下或者作为泵或马达起作用的一种流体工作机器。EP 1 537 333引入了部分周期的可能性，从而允许多个单独的工作室的多个单独的周期来排移多个不同的流体容积中的任何一个以便更好地与要求相匹配。这种类型的流体工作机器要求快速地打开和关闭电子可控制的阀门，这些阀门能够调节流体流入和流出一个工作室，离开和进入低压歧管(而在某些实施方案中是高压歧管)。调节一个工作室与低压歧管之间的流体流动的电子可控制的阀门典型地被定向为使得该阀门构件(例如，提升阀头)在与在一个排气冲程(其中流体被排放到该低压歧管) 的过程中通过阀座的流体方向相同的意义上移动。在一个空转排出冲程的过程中，其中在先前的吸入冲程中从该低压歧管所接收的流体被返回到该低压歧管，流体流动的峰值速度是非常高的。在这些情况下，从至少四种不同的现象产生的力(现将对其说明)将提升阀头推向阀座。1.为了有助于以最小的能量损失的快速流体流动同时使提升阀头必须行进通过的距离最小化，有利的是使该流体流动路径的截面积最大化，使阀座和提升头之间的间隙最小化，并且使围绕提升头的剩余部分的流体容积最大化。这意味着在提升头和阀座之间的间隙内流体最快地流动。其结果是，存在一种与压降相关的动能，这种动能在提升阀头和阀座之间处于其最大值(导致最小的流体压力)，这种力所起的作用是将阀门关闭。与动能相关的力与流体速度的平方以及流体密度成比例并且这种力在吸入以及排出冲程的过程中都施加。2.由跨越提升阀头的表面的流体的流动产生的粘滞性拖曳力沿着一个切向作用在提升头表面上。因为在关闭方向上总是存在一个提升头表面切向分量，所以在排气冲程的过程中粘滞性拖曳力所起的作用是拉动提升阀关闭。粘滞性拖曳力与流体速度和流体粘度的积成比例，并且在低温下是特别重要的。3.当流体分开并且转向越过提升阀头的前部时，它必须随着其形状的变化进行内部切变。这导致了在提升阀头的上游表面上的一个高压区以及在向内表面上的一个低压区 (其中转向的流动重新汇合)。所产生的压差所起的作用是关闭提升阀。切变力与流体速度和流体粘度的积成比例，并且在低温下也是特别重要的。4.流体质量还必须垂直于流动的轴线而加速，这样它围绕提升阀头而转向。这种加速提高了位于提升阀芯处的流体内的压力并且因此还施加了垂直于正围绕其转向的面的力(所谓的“喷射效应”)。这些力被提升阀头所感受并且，因为这些提升阀头典型地具有锥形或弹头形状的上游表面以减小切变力，所以所产生的力在提升阀芯的关闭方向上具有一个分量。这些与加速相关的力与流体密度和流体速度的积成比例。所产生的这些力的大小根据温度、流体粘度、瞬时流动速度以及阀门的构形而变化。例如，在某些阀门中，流体在阀门构件和阀座之间流动之前撞击到阀门构件的侧面上， 而不是上游表面上，从而影响了这些力的相对大小。作为这些力的结果，可能存在着一种发生非本意的泵送冲程的危险，其中流体并没有按照控制器的要求被排移。这可以显著地影响一个流体工作机器的性能(特别是在低温下)并且可能是危险的。简单地通过提供更强的磁场来克服这些力以保持阀门的开放是不实际的，因为这将增加阀门的功率消耗并且减慢阀门的释放。类似的问题在其他类型的流体工作机器中也可能产生，其中流体在至少某些操作条件下的过程中在与阀门构件移向阀座以便关闭阀门的相同意义上流动通过阀座。本专利技术的目的是提供一种适合于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动的阀门组件，其中这四种力中一些或所有的影响被减轻或消除。这在某些实施方案中是通过提供由穿过该阀门组件流动的流体的作用所产生的一个相反的力并且由此减轻或消除一些或所有这四种力的影响而实现的。WO 01/69114(Morton和 Lodge),GB 2,016，168 (Copes Vulcan)以及 US 3，921，668 (Self)披露了多种阀门，其中作为对流体流动的限制的结果而可以产生低压区。然而，这些阀门并不适合于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动并且这些低压区并不被用来产生起到是阻止阀门关闭的作用的力。通过减轻一些或所有这四种力的影响，在错误时间关闭阀门的可能性被降低，并且在某些情况下可以降低阀门组件的功率消耗。该阀门还可以具有比其他情况下更长的工作寿命。
技术实现思路
根据本专利技术的一个第一方面，在此提供了一种用于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动的阀门组件，该阀门组件包括一个包含阀座的阀体， 一个延伸通过该阀体的流体通道，以及一个包含阀门构件的移动构件；该阀门构件在一个开放位置(其中该阀门构件与该阀座被分隔开并且流体可以流动通过该流体通道)与一个关闭位置(其中该阀门构件与该阀座处于密封接触从而阻止流体流动通过该流体通道)之间是可运行的；该阀门组件限定了以一种第一流体流动本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于调节在一个流体工作机器的工作室和一个流体歧管之间的流体流动的阀门组件，该阀门组件包括一个包含阀座的阀体，一个延伸通过该阀体的流体通道，以及一个包含阀门构件的移动构件；该阀门构件在一个开放位置，其中该阀门构件与该阀座被分隔开并且流体可以流动通过该流体通道，与一个关闭位置，其中该阀门构件是与该阀座处于密封接触从而阻止流体流动通过该流体通道，之间是可运行的；该阀门组件限定了以一种第一流体流动模式在该阀门构件和阀座之间穿过并且进入该流体通道的一个流体流动路径；其特征在于，该流体流动路径包括一个缩小的流动区并且该阀门组件进一步包括一个减压室，该减压室是与该移动构件的一个第一表面以及该缩小的流动区二者均相连通的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·J·卡尔德维尔，
申请(专利权)人：阿尔特弥斯智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
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