SE443431B - VOLUME FLOW CONTROL VALVE DEVICE - Google Patents

Description

8002301-3 en variant av detsamma. 8002301-3 a variant of the same.

I fig. l betecknar 10 en ledning, 1 vilken vanligtvis råder ett förhållandevis högt vätsketryck, medan 12 betecknar en led- ning, i.vi1ken vanligtvis råder ett väsentligt lägre tryck. Led- ningen 10 kan exempelvis komma från en hydraulcylinder, varvid ledningen 12 kan representera en returledning till en pump eller annan tryckvätskekälla. Mellan ledningarna 10 och 12 är anordnad en huvudventil 14, som är fjäderbelastad för att normalt inta ett stängt läge. Huvudventilen 14 styrs med hjälp av trycket i en styrtryckkammare 42 i ventilen, vilken kammare tillförs ett läckflöde från ledningen 10 genom en läckflödesstrypning 18.In Fig. 1, 10 denotes a line 1, which usually has a relatively high liquid pressure, while 12 denotes a line, in which there is usually a substantially lower pressure. The line 10 may, for example, come from a hydraulic cylinder, the line 12 being able to represent a return line to a pump or other source of pressure fluid. Arranged between the lines 10 and 12 is a main valve 14, which is spring-loaded to normally assume a closed position. The main valve 14 is controlled by means of the pressure in a control pressure chamber 42 in the valve, which chamber is supplied with a leakage flow from the line 10 through a leakage flow choke 18.

Trycket i styrtryckkammaren 42 kan regleras på två olika sätt genom begränsad utströmning-av vätska från kammaren 42, såsom skall framgå av det följande.The pressure in the control pressure chamber 42 can be regulated in two different ways by limited outflow of liquid from the chamber 42, as will be apparent from the following.

- För det första är med huvudventilen 14 samordnad en styrventil 20, som kan bringas att släppa ut vätska från styrtryckkammaren 42 och därmed bringa huvudventilen 14 att öppna. Styrventilen 20 innefattar en styrslid 22, som är rörlig fram och åter i ett lopp 24, vars ena ände 26 är direkt ansluten till ledningen 10, så att trycket i denna strävar att föra sliden 22 åt vänster i figuren mot verkan av en i loppets andra ände 32 inplacerad fjäder 34.Firstly, a control valve 20 is coordinated with the main valve 14, which can be caused to discharge liquid from the control pressure chamber 42 and thereby cause the main valve 14 to open. The control valve 20 comprises a control slide 22, which is movable back and forth in a bore 24, one end 26 of which is directly connected to the line 10, so that the pressure therein tends to move the slide 22 to the left in the figure against the action of one in the other end 32 placed spring 34.

Om och när så sker öppnar sliden 22 en passage mellan en till styrtryckkammaren 42 genom en ledning 46 ansluten läckflödes- kammare 28 och en till ledningen 12 ansluten dräneringskammare 30 i styrventilen.If and when this happens, the slide 22 opens a passage between a leakage flow chamber 28 connected to the control pressure chamber 42 through a line 46 and a drainage chamber 30 connected to the line 12 in the control valve.

I huvudventilen 14 är utformat ett lopp 36, vars ena, högra ände har en reducerad diameter och bildar en returkammare 38, som är ansluten till ledningen 12, och innanför denna en del med förstorad diameter, som bildar en till ledningen 10 ansluten tryokkammare 40. Den vänstra änden av loppet 36 bildar den förut- nämnda styrtryckkammaren 42, som genom ledningen 46 är förbunden dels med strypningen 18 dels med styrventilen 20. I loppet 36 är en kolvliknande ventilkropp 50 rörlig fram och åter. Denna ventil- kropp 50 har en ändyta 51 och runt denna en konisk del 52, som delvis inskjuter 1 returkammaren 38, varvid den koniska delen 52 är anordnad att tätande samverka med ett ventilsäte 54 utformat vid övergången mellan returkammaren 38 och tryckkammaren 40. - Ventilkroppen påverkas indirekt i riktning mot sätet 54 av en fjäder 56 och hindrar i sitt sålunda stängda läge vätska att 3 eoo2zo1-3 passera från kammaren 40 till kammaren 58.In the main valve 14 a bore 36 is formed, one, right end of which has a reduced diameter and forms a return chamber 38, which is connected to the line 12, and inside this a part with enlarged diameter, which forms a pressure chamber 40 connected to the line 10. The left end of the bore 36 forms the aforementioned control pressure chamber 42, which is connected through the line 46 partly to the throttle 18 and partly to the control valve 20. In the bore 36 a piston-like valve body 50 is reciprocable. This valve body 50 has an end surface 51 and around it a conical part 52, which partially projects into the return chamber 38, the conical part 52 being arranged to co-operate sealingly with a valve seat 54 formed at the transition between the return chamber 38 and the pressure chamber 40. - The valve body is indirectly actuated in the direction of the seat 54 by a spring 56 and in its thus closed position prevents liquid from passing from the chamber 40 to the chamber 58.

Ventilkroppen 50 har en mot styrtryckkammaren 42 vänd, bakre ände 58, vars diameter och därmed area är större än diænetern hos ventilsätet 54. Därigenom kommer ventilkroppen 50 att också vara påverkad i riktning åt vänster av trycket i kammaren 40, som verkar mot en liten ringformig tryckyta utomkring det änd- parti av ventilkroppen, som står under påverkan av trycket i returkammaren 58. Ventilkroppen 50 är vidare i sin bakre ände försedd med en försänkning 60, som alltså bildar en del av styrtryckkammaren 42, och centralt i denna försänkning är i ventilkroppen upptaget ett hal 62, som utmynnar i ändytan 51 och sålunda bildar en vätskepassage mellan styrtryckkammaren 42 och returkammaren 53.The valve body 50 has a rear end 58 facing the guide pressure chamber 42, the diameter and thus area of which is larger than the diameter of the valve seat 54. Thereby the valve body 50 will also be actuated in the direction to the left of the pressure in the chamber 40, which acts against a small annular pressure surface outside the end portion of the valve body which is under the influence of the pressure in the return chamber 58. The valve body 50 is further provided at its rear end with a recess 60, which thus forms part of the guide pressure chamber 42, and centrally in this recess is in the valve body occupy a hall 62, which opens into the end surface 51 and thus forms a liquid passage between the control pressure chamber 42 and the return chamber 53.

En servoventil 64 i form av en stång med konisk ände 65 sträcker sig med tätande glidpassning genom ett hål 67 i en mellanvägg 16, som skiljer styrtryckkammaren 42 från en ställ- tryckkammare 44, och samverkar med sin koniska ände med ett säte vid hàlets 62 inre ände för att därigenom bilda en variabel strypning mellan styrtryokkammaren 42 och returkammaren 55. I ställtryckkammaren 44 omslutes ventilstàngen 64 på ett glidbart sätt av en servokolv 66, som mot verkan av en fjäder 68 är rör- lig under påverkan av ett ställtryck, som åstadkommes genom tiflförsel av tryckvätska via en ledning 48 till ställtryckkamma- ren 44. Med ställtryckets hjälp kan kolven 66 föras mer eller mindre åt vänster i figuren för att därvid medbringa ventil- stången 64 och avlägsna dess koniska ände 65 från hálets 62 mynning.A servo valve 64 in the form of a rod with a conical end 65 extends with sealing sliding fit through a hole 67 in a partition wall 16, which separates the guide pressure chamber 42 from an adjusting pressure chamber 44, and cooperates with its conical end with a seat at the interior of the hole 62. end to thereby form a variable throttle between the control pressure chamber 42 and the return chamber 55. In the actuating pressure chamber 44 the valve rod 64 is slidably enclosed by a servo piston 66 which is movable under the action of a spring 68 under the influence of an actuating pressure produced by for supplying pressure fluid via a line 48 to the actuating chamber 44. With the aid of the actuating pressure, the piston 66 can be moved more or less to the left in the figure to thereby bring the valve rod 64 and remove its conical end 65 from the mouth 62 of the neck 62.

Den beskrivna ventilanordningen kan nu i första hand fungera såsom en fjärrstyrd, ställtryckmanövrerad ventil med volymström- styrande funktion, varvid flödet mellan ledningen 10 och därmed tryckkammaren 40 å ena sidan och returledningen 12 och retur- kammaren 58 à andra sidan kommer att vara proportionellt mot det tillförda ställtryoket. Ställtrycket, som verkar på den högra sidan av servokolven 66 ger upphov till en kraft, som förflyttar servokolven 66 och därmed även ventilstången 64 i riktning bort från ventilkroppen 50 mot verkan av fjädrarna 56 och 68..Ventil- stàngens rörelse upphör, när fjäderkraften balanserar ställtryck- kraften, och eftersom fjädrarna förutsättas ha en lineär karakteri- stik kommer förflyttningen av ventilstàngen 64 att bli proportionell 8002301-3 mot det tillförda ställtrycket.The described valve device can now primarily function as a remote-controlled, actuated pressure-operated valve with volume flow-controlling function, the flow between the line 10 and thus the pressure chamber 40 on the one hand and the return line 12 and the return chamber 58 on the other hand being proportional to the added rack pressure. The actuating pressure acting on the right side of the servo piston 66 gives rise to a force which moves the servo piston 66 and thus also the valve stem 64 in the direction away from the valve body 50 against the action of the springs 56 and 68. The movement of the valve stem ceases when the spring force balances the actuating pressure force, and since the springs are assumed to have a linear characteristic, the movement of the valve rod 64 will be proportional to 8002301-3 to the applied actuating pressure.

När ventilstången 64 rör sig åt vänster och sålunda skiljs från ventilkroppen 50 strömmar vätska ut från styrtryckkammaren 42 genom den uppkomna, variabla strypningen kring ventilstångens koniska ände 65 och genom hålet 62 till returkammaren 38. Därmed reduceras emellertid den stängande kraften på ventilkroppens 50 vänstra sida, så att det tryck, som verkar i tryckkammaren 40 förmår att flytta ventilkroppen emzmotsvarande stycke åt vänster.As the valve stem 64 moves to the left and thus separates from the valve body 50, fluid flows out of the guide pressure chamber 42 through the resulting variable throttle around the conical end 65 of the valve stem and through the hole 62 to the return chamber 38. However, the closing force on the left side of the valve body 50 is reduced. so that the pressure acting in the pressure chamber 40 is able to move the valve body correspondingly to the left.

Ventilkroppen 50 kommer sålunda att följa med vid ventilstångens 64 bakåtrörelse. Ett stationärt tillstånd uppnås, när utström- ningen av vätska från kammaren 42 genom hålet 62 är lika stor som tillflödet av vätska till kammaren 42 genom strypningen 18 och sålunda trycket i kammaren 42 exakt balanserar den öppnande kraft, som trycket i kammaren 40 utövar på ventilkroppen 50.The valve body 50 will thus follow the rearward movement of the valve stem 64. A steady state is achieved when the outflow of liquid from the chamber 42 through the hole 62 is equal to the inflow of liquid to the chamber 42 through the choke 18 and thus the pressure in the chamber 42 exactly balances the opening force exerted by the pressure in the chamber 40 on the valve body. 50.

Eftersom utväxlingsförhållandet mellan servoventilrörelsen och trycket i styrtryckkammaren 42 är mycket högt, är lägeskillnaden mellan servoventilen 64 och ventilkroppen 50 negligerbar, varför lägesändringen hos ventilkroppen 50 kan anses vara direkt propor- tionell mot tillfört ställtryck. Om den variabla, volymströmstyran- de strypningen i ventilkroppen 50 är av konstant vidd, kommer det styrda flödet att vara proportionellt mot ventilkroppens förflytt- ning och mot tillfört ställtryck, givetvis under förutsättning att tryckskillnaden mellan ledningarna 10 och 12 förblir konstant.Since the gear ratio between the servo valve movement and the pressure in the control pressure chamber 42 is very high, the position difference between the servo valve 64 and the valve body 50 is negligible, so that the position change of the valve body 50 can be considered directly proportional to applied set pressure. If the variable, volume flow controlling throttle in the valve body 50 is of constant width, the controlled flow will be proportional to the movement of the valve body and to the applied set pressure, of course provided that the pressure difference between lines 10 and 12 remains constant.

Ventilanordningen fungerar också såsom firyckbeåräflfiflinësventil- Om nämligen trycket i ledningen 10 överskrider ett förutbestämt "utlösningsvärde", kommer styrventilen 20 att öppna och att där- med ge upphov till en trycksänkning i styrtryckkammaren 42. På samma sätt som tidigare beskrivits öppnar i så fall ventilkroppen 50, så att vätska från ledningen 10 kan strömma över i ledningen 12. Sjunker till följd härav trycket i ledningen l0 under det förutbestämda "utlösningsvärdet", så stängs styrventilen 20 åter, så att trycket i styrtryckkammaren 42 ökas och ventilkroppen 50 stängs.If the pressure in the line 10 exceeds a predetermined "trip value", the control valve 20 will open and thus give rise to a pressure drop in the control pressure chamber 42. In the same way as previously described, the valve body 50 then opens. , so that liquid from the line 10 can flow over into the line 12. As a result, the pressure in the line 10 drops below the predetermined "trip value", the control valve 20 is closed again, so that the pressure in the control pressure chamber 42 is increased and the valve body 50 is closed.

Ventilanordningen kan också fungera såsom en antikavitations- ventil, när den såsom oftaär fallet används i en krets, där trycket 1 ledningen 10 i vissa fall kan komma att bli lägre än trycket i ledningen 12, exempelvis till följd av att en i kretsen ingående hydraulcylinder övergår till att verka såsom en pump.. 8002301-3 5 Vid ett sådant omkastat tryckförhållande 1 kretsen är huvud- ventilen 14 anordnad att öppna och att tillåta vätskeströmning från ledningen 12 till ledningen 10.The valve device can also function as an anti-cavitation valve, when as is often the case used in a circuit, where the pressure in the line 10 may in some cases be lower than the pressure in the line 12, for example as a result of a hydraulic cylinder included in the circuit 8002301-3 At such a reversed pressure ratio in the circuit, the main valve 14 is arranged to open and to allow liquid flow from the line 12 to the line 10.

Detta inträffar, när trycket i returkammaren 38, som verkar på en del av ventilkroppens5O ändyta, ger upphov till en kraft, som överstiger summan av de krafter, som utövas av trycket i ledningen 10 och av fjädern 56. Ventilkroppen 50 tvingas då bort från sätet 54. Den fria glidpassningen mellan servokolven 66 och ventilstàngen 64 samt det förhållandet, att den sistnämnda endast påverkas i riktning mot ventilkroppen 50 av den relativt svaga fjädern 56, gör det möjligt att hålla den stängande kraften på ventilkroppen 50 vid ett minimum, så att endast en relativt liten tryckskillnad behövs för att öppna huvudventilen 14 i syfte att hindra kavitation. Att observera är, att om ventil- stången 64 och servokolven 66 hade varit utförda i ett stycke och påverkade av en enda fjäder med en kraft, som svarar mot summan av krafterna från fjädrarna 56 och 68, så skulle de båda tidigare beskrivna ventilfunktionerna inte märkbart förändras, men den högre fjäderkraften skulle kräva en oacceptabelt hög tryckskillnad för att ventilen skulle öppnas för ett övertryck i ledningen 12 och kammaren 38.This occurs when the pressure in the return chamber 38, which acts on a part of the end surface of the valve body 50, gives rise to a force which exceeds the sum of the forces exerted by the pressure in the conduit 10 and by the spring 56. The valve body 50 is then forced away from the seat 54. The free sliding fit between the servo piston 66 and the valve stem 64 and the fact that the latter is only actuated in the direction of the valve body 50 by the relatively weak spring 56, makes it possible to keep the closing force on the valve body 50 at a minimum, so that only a relatively small pressure difference is needed to open the main valve 14 in order to prevent cavitation. It should be noted that if the valve rod 64 and the servo piston 66 had been made in one piece and acted upon by a single spring with a force corresponding to the sum of the forces from the springs 56 and 68, the two previously described valve functions would not be appreciable changes, but the higher spring force would require an unacceptably high pressure difference for the valve to be opened for an overpressure in the line 12 and the chamber 38.

Vid en praktisk tillämpning av den teknik, som nyss beskrivits, kan ventilanordningen med fördel få den uppbyggnad, som framgår av fig. 2, där de detaljer, som har motsvarigheter i fig. I, försetts med samma hänvisningsbeteckning men med tillägget a.In a practical application of the technique just described, the valve device can advantageously have the structure shown in Fig. 2, where the details having equivalents in Fig. I are provided with the same reference numeral but with the addition a.

Ventilanordningen i fig. 2 förutsättes vara inbyggd i ett hus 70 med en tryckkanal lOa och en från denna skild returkanal l2a.The valve device in Fig. 2 is assumed to be built into a housing 70 with a pressure channel 10a and a return channel 12a separated from it.

Ett huvudlopp 56a är utformat i kroppen 70 och sträcker sig fràn returkanalen l2a genom tryckkanalen lOa och slutar vid en tätande stödplatta 72, som hålls i läge med hjälp av ett lock eller gavelstycke 74. I locket 74 är utformat ett servolopp 76, som är skilt från huvudloppet 36a genom stödplattan 72 och som slutar vid en botten 78. Ett styrventillopp 24a är utformat i huset 70 ett stycke från huvudloppet 36a och tvärs mot tryokkanalen lOa, i vilken det utmynnar med ett tryckändparti 26a, innanför vilket loppet bildar en dräneringskammare }0a och ett fjäderändparti 32a, som är skilt från ändpartiet 26a genom dräheringskammaren }Oa. 8002301-3 6 I huset 70 är vidare utformad en läckflödeskanal 46a, som från en punkt i närheten av stödplattan 72 i huvudloppet 36a sträcker sig upp till styrventilloppet E4a och står i förbindel- se med dess mot tryckkanalen lOa öppna ändparti 26a genom en strypning l8a utformad i en styrventilkropp 22a. Dränerings- kammaren 30a är i likhet med den yttre, vänstraänden av servo- loppet 76 ansluten till en dräneringskanal 80, som utmynnar i returkanalen l2a, och en ställtryckkanal 48a ansluter till servoloppet 76 i närheten av stödplattan 72.A main bore 56a is formed in the body 70 and extends from the return channel 12a through the pressure channel 10a and terminates at a sealing support plate 72, which is held in position by means of a lid or end piece 74. In the lid 74 a servo race 76 is formed, which is separated from the main passage 36a through the support plate 72 and terminating at a bottom 78. A control valve passage 24a is formed in the housing 70 some distance from the main passage 36a and across the pressure channel 10a, into which it opens with a pressure end portion 26a, inside which the passage forms a drainage chamber and a spring end portion 32a, which is separated from the end portion 26a by the drainage chamber} 0a. In the housing 70 a leakage flow channel 46a is further formed, which from a point in the vicinity of the support plate 72 in the main passage 36a extends up to the control valve inlet E4a and communicates with its end portion 26a open towards the pressure channel 10a through a choke 18a. formed in a control valve body 22a. The drainage chamber 30a, like the outer, left end of the servo barrel 76, is connected to a drainage duct 80, which opens into the return duct 12a, and an actuating pressure duct 48a connects to the servo barrel 76 in the vicinity of the support plate 72.

I styrventilloppet 24a är inplacerat ett ventilorgan 22a, som under påverkan av en fjäder 54 eftergivligt strävar att stänga av vätskepassagen mellan läckflödeskanalen 46a och dräneringskanalen 80. Ventilorganet 22a är sammansatt av två delar, nämligen en sliddel 82 och en fjäderänddel 85. Sliddelen 82 uppvisar ett avsmalnande parti 84, som är placerat i dräne- ringskammaren }Oa och samverkar med loppet 24a för att bilda en läckfri tätning, när trycket i kanalen 10A ligger under det värde, vid vilket styrventilen är avsedd att utlösa. Slid- delen 82 uppvisar också en cylindrisk del 86, som sträcker sig in i loppets 24a ändparti 26a och i vilken en eller flera flödesreglerande rännor 87 är anordnade. Ett parti 88 med redu- cerad diameter skiljer partiet 86 från ett ändhuvud 90 på slid- delen 82, så att däremellan bildas en läckflödeskammare 28a, med vilken rännorna 87 står i öppen förbindelse och i vilken läckflödeskanalen 46a utmynnar. Läckflödeskammaren 28a står i förbindelse med tryckkanalen lOa genom den förutnämnda läck- flödesstrypningen l8a, som utgöres av ett hål genom ändhuvudet 90.A valve member 22a is placed in the control valve inlet 24a, which under the influence of a spring 54 resiliently strives to shut off the liquid passage between the leakage flow channel 46a and the drainage channel 80. The valve member 22a is composed of two parts, namely a slide part 82 and a spring end part 85. tapered portion 84, which is located in the drain chamber 0a and cooperates with the bore 24a to form a leak-free seal when the pressure in the channel 10A is below the value at which the control valve is intended to release. The slide part 82 also has a cylindrical part 86, which extends into the end portion 26a of the bore 24a and in which one or more flow regulating grooves 87 are arranged. A portion 88 of reduced diameter separates the portion 86 from an end head 90 of the slide portion 82, so that between them a leakage flow chamber 28a is formed, with which the gutters 87 are in open communication and into which the leakage flow channel 46a opens. The leakage flow chamber 28a communicates with the pressure channel 10a through the aforementioned leakage flow choke 18a, which is constituted by a hole through the end head 90.

Fjäderändsektionen 83 av ventilorganet 22a hålls till ändan- liggning med sliddelen 82 med hjälp av fjädern 34a och har en något mindre diameter än sliddelens parti 86 och ändhuvud 90.The spring end section 83 of the valve member 22a is held to end abutment with the slide member 82 by means of the spring 34a and has a slightly smaller diameter than the portion 86 and end head 90 of the slide member.

Fjäderkammaren 32a kan på icke visat sätt också stå 1 förbin- delse med tryckkanalen lOa, varigenom trycket i denna kommer att verka endast på en differentialarea, som uppkommer till följd av nyssnämnda diameterskillnad, och därmed alstra en kraft, som strävar att öppna styrventilen mot verkan av fjädern 34a, som är inspänd mellan delen 83 och ett inställningsorgan 94 i form av en i huset 70 ingängad plugg, med vars hjälp fjäderns 7 8002301-3 34a kompression kan varieras i och för inställning av styr- ventilens utlösningstryck.The spring chamber 32a can in a manner not shown also be in communication with the pressure channel 10a, whereby the pressure therein will act only on a differential area which arises as a result of the above-mentioned diameter difference, and thus generate a force which seeks to open the control valve against action. of the spring 34a, which is clamped between the part 83 and an adjusting means 94 in the form of a plug inserted into the housing 70, by means of which the compression of the spring 7a can be varied in order to adjust the release pressure of the control valve.

I huvudloppet }6a är en huvudventilkropp 50a rörlig för att stänga av vätskepassagen mellan tryckkanalen lOa och retur- kanalen l2a. Ventilkroppen 50a har en bakre ände 58a med stor area och en slidsektion 96, som från ett koniskt parti 52a på ventilkroppen 50a sträcker sig in i returkanalen 12a och slutar i en främre ändyta 5la. Det koniska partiet 52a är utformat för att tätande samverka med ett ventilsäte 54a, som är utformat i huset 70 vid övergången mellan tryckkanalen lOa och huvudloppet 36a. Slidsektionen 96 är utformad med ett flertal radiella in- skärningar 98, som när fram till i närheten av det koniska par- tiet 52a, som är noggrant anpassat till sätet 54a. När huvud- ventilen 14 är helt stängd tätar alltså det koniska partiet 52a på ventilkroppen 50a praktiskt taget läckfritt mot ventilaitet 54a, men när det skiljs från sätet kommer ventilkroppen 50a att uppföra sig såsom en slidventil med volymströmstyrande funktion tack vare de radiella inskärningarna 98. Genom att pá lämpligt sätt välja V-formen och bredden hos dessa inskärningar 95 är det möjligt att noggrant anpassa ventilens genomloppsarea i relation till ventilkroppens förflyttning - detta till skillnad från vad som skulle vara möjligt, om ventilkroppen vore utformad såsom en ren sätesventil, vid vilken genomloppsarean bestäms uteslutande av avståndet mellan ventilkroppen och sätet. - Vätsketrycket i tryckkanalen lOa verkar mot ventilkroppen 50a på en första differentialarea bildad av den del av det koniska partiet 52a, som befinner sig radiellt utanför ventilsätet 54a, och av en avsats 92 på ventilkroppen, varvid denna första diffe- rentialareaär mindre än arean hos ventilkroppens bakre ände 58a, Vätsketrycket i returledningen 12a verkar i sin tur pà en andra differentialarea på huvudventilkroppen 50a, som representeras av ändprojektionen av slidsektionen 96.In the main passage} 6a, a main valve body 50a is movable to shut off the liquid passage between the pressure duct 10a and the return duct 12a. The valve body 50a has a rear area 58a with a large area and a slide section 96, which from a conical portion 52a of the valve body 50a extends into the return channel 12a and terminates in a front end surface 5la. The conical portion 52a is designed to sealingly cooperate with a valve seat 54a formed in the housing 70 at the transition between the pressure passage 10a and the main passage 36a. The slide section 96 is formed with a plurality of radial notches 98 which reach in the vicinity of the conical portion 52a which is precisely fitted to the seat 54a. Thus, when the main valve 14 is completely closed, the conical portion 52a of the valve body 50a seals practically leak-proof against the valve unit 54a, but when separated from the seat, the valve body 50a will behave like a slide valve with volume flow control function due to the radial notches to appropriately select the V-shape and width of these notches 95, it is possible to accurately adjust the passage area of the valve in relation to the movement of the valve body - this would be different from what would be possible if the valve body were designed as a clean seat valve, at which passage area is determined exclusively by the distance between the valve body and the seat. The fluid pressure in the pressure channel 10a acts against the valve body 50a on a first differential area formed by the part of the conical portion 52a located radially outside the valve seat 54a, and by a ledge 92 on the valve body, this first differential area being smaller than the area of the valve body. rear end 58a. The fluid pressure in the return line 12a in turn acts on a second differential area of the main valve body 50a, which is represented by the end projection of the slide section 96.

Ventilkroppen 50a är i sin bakre ände utformad med en försänk- ning 60a, i vars botten är upptaget ett centralt häl, som sträcker sig genom slidsektionen 96 och bildar en i returkanalen l2a ut- mynnande utloppskanal 62a. Försänkningen 60a och den vänstra delen av huvudloppet 36a mellan stödplattan 72 och ventilkroppens 50a bakre ändyta 58a bildar en styrtryckkammare 42a, som står i för- 8002301-3 8 bindelse med returkanalen l2a genom den nyssnämnda utlopps- kanalen 62a och med läckflödeskammaren 28a i styrventilloppet 24a genom läckflödeskanalen üóa.The valve body 50a is formed at its rear end with a recess 60a, in the bottom of which a central heel is accommodated, which extends through the slide section 96 and forms an outlet channel 62a opening into the return channel 12a. The recess 60a and the left part of the main passage 36a between the support plate 72 and the rear end surface 58a of the valve body 50a form a control pressure chamber 42a which communicates with the return duct 12a through the aforementioned outlet duct 62a and with the leakage flow chamber 24a in the control valve chamber 28a. through the leakage flow channel üóa.

En servoventil 64a, som har formen av en stång, är vid 100 tätande men axiellt glidbart lagrad i ett hål i stödplattan 72 och sträcker sig från servoloppet genom styrtryckkammaren 42a fram till ventilkroppen 50a, där den slutar i en konisk ände 65a, som samverkar med den inre mynningen av kanalen 62a för att normalt hindra vätskeutflöde genom denna. På stången _ 64a är i närheten av den koniska änden 65a fäst en såsom fjäder- säte tjänande kropp 104, mellan vilken och stödplattan 72 är inspänd en fjäder 77, som alltså befinner sig 1 styrtryckkamma- ren 42a och som strävar att hålla servoventilens koniska ände 65a an mot ventilkroppen 50a. Den koniska änden 65a på servo- ventilen 64a bildar tillsammans med mynningen av kanalen 62a en variabel strypning för reglering av ett vätskeutflöde från kammaren 42a till returkanalen l2a.A servo valve 64a in the form of a rod is mounted at 100 sealingly but axially slidably in a hole in the support plate 72 and extends from the servo passage through the guide pressure chamber 42a to the valve body 50a, where it terminates in a conical end 65a which cooperates with the inner mouth of the channel 62a to normally prevent fluid outflow through it. Attached to the rod 64a in the vicinity of the conical end 65a is a body 104 serving as a spring seat, between which and the support plate 72 a spring 77 is clamped, which is thus located in the control pressure chamber 42a and which strives to hold the conical end of the servo valve 65a and against the valve body 50a. The conical end 65a of the servo valve 64a together with the mouth of the channel 62a forms a variable throttle for regulating a liquid outflow from the chamber 42a to the return channel 12a.

En servokolv 66a är inplacerad i ett servolopp 76 för att samverka med servoventilen 64a. Servokolven 66a är skålformig med en hålighet 106, som tillsammans med stödplattan 72 och delar av servoloppets 76 väggar begränsar en ställtryckkammare 44a, vilken är ansluten till ställtryckledningen 48a. En rela- tivt svag fjäder 107 är inplacerad mellan stödplattan 72 och hàlighetens 106 botten för att hålla servokolven 66a, som glid- bart omsluter servoventilen 64a, i kontakt med ett huvud 102 på servoventilen, så att servokolven hindras från att blockera ställtryckkanalen 48a. När servokolven 66a utsättes för ett ställtryck i kammaren 44a för den undan servoventilens 64a koniska ände 65a från dess säte i utloppskanalens 62a inre myn- ning, så att vätska kan utströmma genom den sålunda uppkomna variabla strypningen till returkanalen l2a.A servo piston 66a is placed in a servo race 76 to cooperate with the servo valve 64a. The servo piston 66a is cup-shaped with a cavity 106 which, together with the support plate 72 and parts of the walls of the servo barrel 76, defines an actuating pressure chamber 44a, which is connected to the actuating pressure line 48a. A relatively weak spring 107 is placed between the support plate 72 and the bottom of the cavity 106 to keep the servo piston 66a, which slidably encloses the servo valve 64a, in contact with a head 102 of the servo valve, so that the servo piston is prevented from blocking the set pressure passage 48a. When the servo piston 66a is subjected to an actuating pressure in the chamber 44a of the conical end 65a of the servo valve 64a away from its seat in the inner mouth of the outlet channel 62a, so that liquid can flow out through the variable restriction thus formed to the return channel 12a.

Observeras bör, att i exemplet enligt fig. 2 har de i fig. l visade båda fjädrarna 56 och 68 ersatts av en enda fjäder 77, som är förhållandevis kraftig. Såsom tidigare nämnts begränsar detta förhållande möjligheterna att använda den i fig. 2 visade ventilanordningen såsom antikavitationsbackventi1.It should be noted that in the example of Fig. 2, the two springs 56 and 68 shown in Fig. 1 have been replaced by a single spring 77, which is relatively strong. As previously mentioned, this condition limits the possibilities of using the valve device shown in Fig. 2 as an anti-cavitation check valve1.

En av fördelarna hos ventilanordningen i fig. 2 är lågt läckage i stängningsläget. Sätesventilfunktionen mellan huvudventilkroppen q 8002301-3 50a och husets 70 säte 54a resp. mellan servoventilens 6#a koniska ände 65a och utloppskanalens 62a_inre mynning säker- ställer en mycket positiv och ur praktisk synpunkt läckfri tätning. På detta sätt kan alltså med rimliga toleranser mycket låga läckageförhållanden säkerställas.One of the advantages of the valve device in Fig. 2 is low leakage in the closed position. The seat valve function between the main valve body q 8002301-3 50a and the seat 54a of the housing 70 resp. between the conical end 65a of the servo valve 6 # a and the inner mouth of the outlet duct 62a ensures a very positive and from a practical point of view leak-free seal. In this way, very reasonable leakage conditions can be ensured with reasonable tolerances.

Det bör stå klart för faokmannen, att många förändringar kan göras i de beskrivna utföringsformerna, utan att uppfinninge- idên frångás. En sådan förändring visas såsom exempel i fig. 3, där likartade element fått samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1 men med tillägget b.It should be clear to those skilled in the art that many changes may be made in the described embodiments without departing from the spirit of the invention. Such a change is shown as an example in Fig. 3, where similar elements have been given the same reference numerals as in Fig. 1 but with the addition b.

Fig. 3 visar en servoventil 108 av slidtyp och med fast servokolv istället för den tidigare beskrivna servoventilen 64 av sätestyp och med lös servokolv. Servoventilens 108 kolv 110 är inrymd i ställtryckkammaren 44b, medan en kolvstång- liknande del 112 av servoventilen sträcker sig genom styrtryck- kammaren 42b och in i ett i huvudventilkroppen 50B utformat lopp 114. I den med detta lopp samverkande sliddelen 112 är utformad en utloppskanal 62b, som kommunicerar med returkammaren 38b genom en öppning i sliddelens 112 ände. Servoventilen 108 är rörlig mot verkan av en fjäder 68b under påverkan av trycket hos en vätska, som tillförs ställtryckkammaren 44b genom en ledning 48b och kommer, när den förflyttas på detta sätt, att röra sig i förhållande till huvudventilkroppen 50b, så att ut- loppskanalen 62b öppnar mer eller mindre och släpper ut vätska från styrtryckkammaren 42b till returkammaren 38b. En variabel strypning erhålls sålunda mellan servoventilens 108 sliddel 112 och huvudventilkroppens 50b lopp 114.Fig. 3 shows a servo valve 108 of slide type and with fixed servo piston instead of the previously described servo valve 64 of seat type and with loose servo piston. The piston 110 of the servo valve 108 is housed in the actuating chamber 44b, while a piston rod-like part 112 of the servo valve extends through the control pressure chamber 42b and into a bore 114 formed in the main valve body 50B. In the slide part 112 cooperating with this race an outlet channel 62b is formed , which communicates with the return chamber 38b through an opening in the end of the slide member 112. The servo valve 108 is movable against the action of a spring 68b under the influence of the pressure of a liquid which is supplied to the actuating pressure chamber 44b through a line 48b and will, when moved in this way, move relative to the main valve body 50b, so that the outlet channel 62b opens more or less and discharges liquid from the control pressure chamber 42b to the return chamber 38b. A variable throttle is thus obtained between the slide part 112 of the servo valve 108 and the bore 114 of the main valve body 50b.

Servoventilen 108 har de fördelarna, att systemtryckkrafterna har mindre effekt på kraftbalansen vid en ventil av slidtyp än vid en ventil av sätestyp och att servoventilen 108 inte behöver röra sig, när huvudventilen l4b skall fungera såsom UIYCKDGSPÉHS- ningsventil. En olägenhet hos slidtypventilen är emellertid, såsom tidigare nämnts, att den är känslig för läckage genom de nödvän- diga spelrummen mellan loppet 114 och sliddelen 112.The servo valve 108 has the advantages that the system compressive forces have less effect on the force balance in a slide-type valve than in a seat-type valve and that the servo valve 108 does not have to move when the main valve 14b is to function as a release valve. However, a disadvantage of the slide type valve is, as previously mentioned, that it is susceptible to leakage through the necessary clearances between the bore 114 and the slide part 112.

Claims (7)

8002301-3 I0 Patentkrav8002301-3 I0 Patent Claims 1. l. Volymströmstyrande hydraulventilanordning tjänande även såsom tryckbegränsningsventil och omfattande en huvudventil (14, l4å, l4b), i vilken en kolvliknande, tryckstyrd huvud- ventilkropp (50, 50a, 50b) 1 sitt stängande läge spärrar en öppning mellan en första kammare (40, l0a, 10) och en andra kammare (58, l2a, 38b) och är rörlig till ett mer eller mindre öppet läge under påverkan av en kraft, som utövas på huvudven- tilkroppen av trycket i den första kammaren, när denna kraft förmår övervinna en motkraft, som utövas pá huvudventilkroppen av ett styrtryck i en styrtryckkammare (42, 42a, 42b),i vilken huvudventilkroppen bildar en rörlig vägg och till vilken tryck- vätska tillföres från den första kammaren genom en flödesbegrän- sande strypning (18, l8a, l8b), k ä n n e t e c k n a d av, - att styrtryckkammaren (42, 42a, 42b) är försedd med tvâ skilda utlopp, nämligen dels genom en med hjälp av en utifrån tillförd ställkraft páverkbar, flödesreglerande servoventil (62,65; 62a,65a; 62b, 114), genom vars öppnande styrtrycket i styrtryck- kammaren kan selektivt reduceras, så att huvudventilen (14, l4a, l4b) kommer att öppnas 1 motsvarande grad, dels genom en styr- ventil (20, 20a, 20b), som styrs av trycket i den första kamma- ren (40, l0a, 10) och som är helt skild från servoventilen och arbetar oberoende av denna.1. 1. Volume flow control hydraulic valve device also serving as a pressure relief valve and comprising a main valve (14, 14a, 14b), in which a piston-like, pressure controlled main valve body (50, 50a, 50b) in its closing position blocks an opening between a first chamber ( 40, 10a, 10) and a second chamber (58, 12a, 38b) and is movable to a more or less open position under the influence of a force exerted on the main venous body by the pressure in the first chamber, when this force is able to overcome a counterforce exerted on the main valve body by a control pressure in a control pressure chamber (42, 42a, 42b), in which the main valve body forms a movable wall and to which pressure fluid is supplied from the first chamber by a flow restricting throttle (18, 18a). , lbb), characterized in that the control pressure chamber (42, 42a, 42b) is provided with two different outlets, namely partly by a flow-regulating servo valve (62,65; 62a, 65a; 62b, 114), through which opening the control pressure in the control pressure chamber can be selectively reduced, so that the main valve (14, 14a, 14b) will be opened to a corresponding degree, partly through a control valve (20, 20a, 20b), which is controlled of the pressure in the first chamber (40, l0a, 10) and which is completely separate from the servo valve and operates independently of it. 2. Hydraulventilanordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k - n a d av, att även styrventilen (20, 20a, 20b) är flödesregle- rande och anordnad att öppna mer eller mindre 1 beroende av trycket 1 den första kammaren (40, l0a, 10), när detta stiger över ett förutbestämt värde.Hydraulic valve device according to Claim 1, characterized in that the control valve (20, 20a, 20b) is also flow-regulating and arranged to open more or less depending on the pressure in the first chamber (40, 10a, 10). when this rises above a predetermined value. 3. Hydraulventilanordning enligt krav l eller 2 k ä n n e - t e c k n a d av, att båda utloppen,genom servoventilen (62a, 65a) resp. genom styrventilen (20a),utmynnar 1 den andra kamma- ren (l2a).3. Hydraulic valve device according to claim 1 or 2, characterized in that both outlets, through the servo valve (62a, 65a) resp. through the control valve (20a), 1 opens the second chamber (12a). 4. Hydraulventilanordning enligt något av kraven l, 2 eller 3 k ä n n e t e c k n a d av, att den flödesbegränsande stryp- ningen (lBa) mellan den första kammaren (l0a) och styrtryckkam- maren (42a) är anordnad i styrventilen (20a). _ 8002301-3 HHydraulic valve device according to one of Claims 1, 2 or 3, characterized in that the flow-restricting throttle (1Ba) between the first chamber (10a) and the control pressure chamber (42a) is arranged in the control valve (20a). _ 8002301-3 H 5. Hydraulventilanordning enligt något av de föregående kra- ven k ä n n e t e c k n a d av, att servoventilen (62,65; 62a,65a; 62b, 114) på i och för sig känt sätt omfattar en servoventilkropp (64, 64a, 108), som i samverkan med ett hål (62, 62a, 114) genom den rörliga huvudventilkroppen (50, 50a, 50b) bildar en variabel strypning och som för att bringa huvud- ventilen (14, 14a, l4b) att öppna är selektivt inställbar i huvudventilkroppens öppningsriktning med hjälp av en servokolv (66, 66a, 110), vilken mot verkan av en fjäder (68, 77, 68b) är rörlig 1 nämnda riktning genom tillförsel av ett variabelt ställtryck till en från styrtryckkammaren (42, 42a, 42b) skild ställtryckkammare (44, 44a, 44b), varvid huvudventilkroppen är rörlig mot öppet läge, eventuellt tillsammans med servoventil- kroppen, oberoende av servokolvens läge och utan att servokolven medbringas.Hydraulic valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the servo valve (62, 65; 62a, 65a; 62b, 114) comprises, in a manner known per se, a servo valve body (64, 64a, 108) which in cooperation with a hole (62, 62a, 114) through the movable main valve body (50, 50a, 50b) forms a variable choke and which to open the main valve (14, 14a, 14b) is selectively adjustable in the opening direction of the main valve body by means of a servo piston (66, 66a, 110) which, against the action of a spring (68, 77, 68b), is movable in said direction by supplying a variable actuating pressure to an actuating pressure chamber separate from the control pressure chamber (42, 42a, 42b) (44, 44a, 44b), the main valve body being movable towards the open position, possibly together with the servo valve body, regardless of the position of the servo piston and without the servo piston being carried. 6. Hydraulventilanordning enligt krav 5 k ä n n e t e c k - n a d av, att servoventilkroppen (108) är utformad såsom en i huvudventilkroppens (50b) hål (114) rörlig slid, som i samverkan med huvudventilkroppen inom ett visst rörelseomráde relativt denna bildar en variabel strypning 1 en utloppskanal (62b), som företrädesvis är utformad i sliden, varvid sliden är fast för- bunden med servoko1ven(llO) och huvudventilkroppen är rörlig relativt sliden förbi ett läge, i vilket den variabla stryp-. ningen redan är helt stängd.Hydraulic valve device according to claim 5, characterized in that the servo valve body (108) is designed as a slide movable in the hole (114b) of the main valve body (50b), which in cooperation with the main valve body within a certain range of motion relative thereto forms a variable throttle 1 an outlet channel (62b), which is preferably formed in the slide, the slide being fixedly connected to the servo piston (110) and the main valve body being movable relative to the slide past a position in which the variable throttle. is already completely closed. 7. Hydraulventilanordning enligt något av de föregående kra- ven k ä n n e t e c k n a d av, att huvudventilkroppen (50, 50a, 50b) direkt eller indirekt står under påverkan av en fjäder (56, 77, 56b), som strävar att föra densamma mot stängt läge och vars kraft är så vald, att huvudventilkroppen även kan föras till öppet läge av trycket i den andra kammaren (38, l2a, §8b), om detta tryck med ett förutbestämt värde skul- le överstiga trycket i den första kammaren (40, lOa, 10), vari- genom huvudventilen (14, 14a, l4b) även är i stånd att tjäna såsom antikavitationsventil. 'Hydraulic valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the main valve body (50, 50a, 50b) is directly or indirectly under the influence of a spring (56, 77, 56b) which strives to move it towards the closed position. and whose force is so selected that the main valve body can also be moved to the open position by the pressure in the second chamber (38, 12a, §8b), if this pressure of a predetermined value should exceed the pressure in the first chamber (40, 10a , 10), whereby the main valve (14, 14a, 14b) is also able to serve as an anti-cavitation valve. '