具有整体式球形软密封件的螺线管电枢的制作方法

专利名称：具有整体式球形软密封件的螺线管电枢的制作方法
具有整体式球形l欠密封件的螺线管电枢发明领域本发明涉及用于重型车辆及其部件的气压制动系统，尤其涉及 一种具有整体式球形软密封件并且提供了改进的密封性能、简化的 加工条件以及降低的制造成本的新且改进的螺线管阀。发明背景货车运输业使用主车/拖车3f关合在路上运输货物已经很多年了 。 将主车和拖车机械地连接在一起，可以使主车以有效率的以及经济的方式拖动载有货物的拖车。主车与拖车之间的气电连接给拖车制 动系统提供了系统操作用的动力和控制信号。重型车辆的气压制动系统利用压缩空气实现总共三个主要的制动功能，也就是停车、减速(service)或正常以及紧急刹车。因而， 压缩空气在重型车辆的运行中净皮不断地使用和再生。拖车气压制动 系统包括制动部件、制动室以及储器，及其它部件。制动部件连接 于拖车轮上。制动室结合在制动部件上，用于选择性地接合和脱离 制动部件以使拖车轮停止和/或防止转动。储器在主车经气压线路提 供的压力下储存空气。在压力下的空气选择性地提供给制动室。用压缩机产生110psi到120psi的系统压力以供应给系统线路。 在多数系统中，从压缩机内出来的空气在邻接车轴设置的制动室中 使用之前，通过各种储器、止回阀以及安全阀。在涉及抗锁制动系 统(下文称"ABS，，)的领域中，空气压力源与制动室或^f足动器之间 设置有调整器阀。通常，调整器是由系统控制器控制且由螺线管操 作开/关的气阀。控制器选择性地打开和关闭调整器阀以控制空气流。 典型的是，调整器阀包括两个分开的使用螺线管的控制电路，其中
一个控制电路用于在制动室中产生压力，另 一个用于将制动室中的 压缩空气排出。调整器阀也用于停车和紧急制动功能中。除了制动 系统，螺线管阀还用于其它车辆气压系统中，诸如座位、车门以及 悬挂装置等。很多ABS调整器是为本领域所已知的。 一个示例性的调整器阀 利用并入了 一对电螺线管的高容量的开/关型气阀实现控制。螺线管 提供了制动控制器电子设备与气制动系统之间的电-气界面或连接。 调整器阀可以包括常开排气螺线管以及常闭供应螺线管、进气隔膜 阀和排气隔膜阀。当螺线管被通电时，它开启或关闭，从而形成气 压到制动促动器的排放或气压到制动促动器的再利用。如果ABS中感测到抗锁事件，电子控制单元即给与调整器阀联 合的螺线管阀部件(通常为一对螺线管阀)发送适当的信号。螺线 管阀在电子控制器与气压制动系统之间提供电-气界面。抗锁控制器 立即开始利用调整器阀更改制动，以控制即将被锁的车轮。控制器按照预定顺序给与各个螺线管阀联合的线圈通电或断电。如本领城 内所已知的那样，当给电磁线圈通电时，磁芯或滑闸移动以开启或 关闭联合的空气通道。该移动开启或关闭了排气通道，或者是再次 施加气压给制动促动器。电子控制单元独立地控制螺线管阀中的每 一个。通过开启和关闭螺线管阀，抗锁控制器模拟了以基本超过驾 驶员可实际泵送制动的速度进行泵送的制动，以便防止打滑。工业上对于调整器螺线管阀在使用寿命中的密封性和完整性有 很高的要求。在装配于重型车辆上的ABS中，螺线管阀在阀的预期 寿命内可开启和关闭高达5百万次。工业标准对于阀在关闭状态下 的允许泄漏率为2.5cc/min。停车调整器螺线管阀的预期使用寿命是 相当短的，也就是200.000个周期。但是停车系统的密封完整性也是 必要的。当车辆停泊过夜时，密封效果不好的密封件使气罐排泄了 压缩空气。这种状态下在第二天使用重型车辆之前需要压缩机重新 充气给气罐。车辆操作时间的任何浪费都可能减少载重汽车运输公 司的收益。在其它气式非制动系统中密封完整性也是很重要的。本发明提供一种具有整体式球形软密封件并且提供了改进的密 封性能、简化的加工条件以及降低的制造成本的新且改进的螺线管 阀。该阀的特征在于设有偏压弹簧和球密封件的整体式电枢组件。 该设计消除了用于对准电枢的附加导向件或特别模制的阀座嵌入物 的需求。另外，本发明在球形密封件和阀座轴向不对准时有利地形 成和维持了密封。发明概述在应用了本发明原理的至少一些的设备的说明性实施例中，公 开了应用于重型车辆气压系统内的阀。该阀包括整体式球形软密封 件并且提供了改进的密封性能、简化的加工条件及降低的制造成本。在一个实施例中，提供了一种包括螺线管线圈组、阀座、电枢 及弹簧的螺线管阀。螺线管阀具有用于释放调整器中压缩空气的出口流动通道。螺线管线圈组包"^舌磁极部件并且在通电时可控地产生 磁场。阀座具有阀座表面并且形成有入口流动通道。电枢具有第一 端和第二端。第一端包括大小:没置成与阀座相接合以阻塞空气流经 入口流动通道的球形弹性密封件。弹簧接合在电枢外外部周围，并 且在螺线管线圈组断电时即没有磁场产生时朝着阀座弹性偏压电 枢。相反地，当磁场产生时电枢被推向远离阀座而朝向磁极件的开 启位置。该动作允许空气经入口流动通道流至出口流动通道。本发明还公开 一 种在气压系统调整器内控制压缩气流的方法， 该方法包括提供具有阀座、电枢、弹簧及螺线管线圈的螺线管阀的 步骤。阀座具有形成了流动通道的阀座表面。电枢包括大小设置成 与阀座相接合以阻塞空气流过流动通道的球形密封件。弹簧接合在 电枢的纵向外表面周围并且沿着阀座表面方向偏压电枢。电枢的一 部分定位在螺线管线圈的中心导向件内。该方法另外包括通过给螺 线管线圈通电而在电枢周围产生磁场的步骤。
随后，方法步骤包括沿着与阀座相对的方向推动电枢，以便允 许空气流过流动通道。在由来自控制器的信息表示的某个时间，磁 场被消除，以便允许弹簧朝着阀座表面推动电枢。从而，流经通道 的空气被球形密封件阻塞。本发明更多的特征和优点通过以下结合了附图的详细说明将变 得明显。附图简介

图1是主车和拖车的透视图； 图2是拖车气压系统的一部分的示意图； 图3是现有技术螺线管阀的截面图； 图4是图3的螺线管阀的某些部件的分解式组装图； 图5是图3的螺线管阀一个部件的局部为截面的透视图，其示 出了具有中心的轮状表面的阀座；图6是图3的螺线管阀另一个部件的局部为截面的透视图，其 示出了具有变形密封表面的电枢；图7A是依照本发明的一个具体实例制成的螺线管阀的截面图， 其示出了阀处于开启位置；图7B是图7A的螺线管阀的一部分的放大截面图，其示出了阀 处于关闭位置；图7C是依照本发明制成的螺线管阀的一部分的放大截面图，其 示出了备选的阀座结构；图7D是依照本发明制成的螺线管阀的局部透视图，其示出了另 一个备选的阀座结构；图7E是图7D的阀座的截面图，其示出了沿图7D所示的线7E-7E表示的平面的截面图；以及图8是图7A所示螺线管的一个组合部件的透视图。
发明的详细说明参阅附图，图1示出具有车辟仑14的主车10和具有车轮16的拖 车12。主车和拖车图示中为连4妄状态。本发明涉及用于主车拖车气 压系统中的螺线管阀，包括在主车和拖车上的维护、停车和紧急制 动系统。尤其是，本申请涉及设置在调整器内的新且改进的螺线管阀。图2说明了拖车气压系统22的示例。本领域普通技术人员应明 白的是，图2所示的气压系统22仅为了示范性的目的进行显示，并 且近是示例本发明可适用的众多气压系统中的一个示示例。系统22 包括制动系统和另 一个非制动气压系统49 。如图2所示，主车和拖车之间的控制线路24、气源线路26和配 线28为气压系统提供了电力和例如操作拖车制动系统的控制信号。 控制线路24选择性地传递压缩空气给控制减速制动室30。气源线路 26供给储器32和控制停车和紧急制动室34。制动组件(未示出) 与拖车车轮相连接。制动室30、 34连接于制动组件以选择性地接合 和脱离制动组件来停止或防止拖车车轮的转动。所示制动系统部件包括调整器42和控制器44。当车辆移动时， 控制器处理来自车轮速度传感器(未示出)和经由配线28来自主车 的信号以控制调节器42。调整器在控制器的指导下选择性地提供压 縮空气给减速制动室30以接合和脱离拖车减速制动器，或在控制器 的指导下选择性地提供压缩空气给停车制动室34以接合和脱离拖车 停车制动器。如上所述，本发明涉及可设置在调节器内的螺线管阀。通过电 磁的作用，螺线管阀开启和关闭以控制流动或压缩空气。本发明也可用于非制动辅助空气系统，比如座位、车门或悬挂 装置。如图2所示，储器32供给控制空气流向非制动辅助空气系统 49的阀47。
现有技术讨论众多现有技术的螺线管阀供讨论。图3示出了示范性现有技术螺线管阀50的截面图。阀50依靠磁力开启并且依靠机械弹力保持 关闭。如图3所示，阀控制压缩空气由所示的输入通道F,流向输出 通道F^如图所示，阀50处于闭合状态。正常状态时阀是被偏压闭合的。通过螺线管线圈52产生磁力开 启阀以使压缩空气流经阀。该磁力吸引电枢组件55以沿着垂直方向 运动，如图4所示。电枢组件55包括弹簧76和具有典型磁感应强 度例如5倍磁力的传统电枢56。阀具有典型地由冷轧钢或类似材料 制成的磁极块57。磁极块57有内部空气通道59。磁极块吸引电枢56。 密封件58包含在电枢56底部之中。密封件58有一个平的密封表面 62，如图6所示。如图3所示，当阀重复地开启或闭合时，电枢56沿轴A,垂直地 上下运动。在这个和其它现有技术设计中，密封表面62和电枢保持 对准是最关键的设计点。非适当对准时，阀将不能够密封。因此， 阀组件50包括电枢56在其内行进的电枢导向套66。导向套66典型 地由黄铜或其它相似材料制成。圓柱状导向套具有与电枢邻接的薄 壁内表面68。磁极块57的水平停止面在磁场产生时进一步限制电枢 的运动。现有技术设计中含有导向套66，以保持电枢沿轴A,对准和 增加阀组件50的密封性能。在控制器的指导下，调整器停止通电给螺线管线圈52以有效地 消除磁场。 一旦消除磁场，置于电枢外部周围的被压缩弹簧76向远 离磁极块57水平停止面70的方向伸展。弹簧76的运动迫使密封面 62与阀座嵌入物80接触。阀座嵌入物80安置于阀箱81的顶部空 穴内。参阅图4,为图3所示现有技术螺线管阀某些部件的分解式组装 图。导向套66、电枢56和阀座嵌入物80的轴向对准是密封性的必 要要求。然而，这种设计产生关于密封件在阀整个寿命中完整性的
固有问题。图5示出了嵌入物80的透视图。嵌入物80具有形成了部分有 壁的空穴的顶部，当阀处于关闭状态时电枢的底部嵌入空穴内。空 穴由支持环件84的多条等空隙的垂直柱82构成。如图5所示，圆 柱形轮缘86垂直突出空穴底表面88。如果使用后的电枢与阀座嵌入 物不轴向对准时则用凸起轮缘来完成密封。操作中的不对准将导致 阀50的泄漏。然而，重复的接触轮缘86使密封件变形，这有损于 密封件表面62的密封完整性。现在参阅图6，示出了电枢组件55底表面的透视图。如图所示， 密封表面62含有以环状压缩部90。压缩部90在整个阀的使用寿命 内变深。可相信的是，密封件表面62的结构变形会导致阀密封性能 的降低。本发明参阅图7A，示出了依照展示了本发明的方面的设备的一个实施 例制成的螺线管阀100的截面图。本发明是一种在非轴向对准或变 形时仍能密封的新且改进的阀。阀采用弹性球而不是在传统阀设计 中采用的刚球。阀座具有高公差并且可再加工的表面。弹性球本身 包含在电枢的一端内。因此，这种设计降低了生产成本而且增加了 可靠性。如图7A所示，阀组件100控制压缩空气由所示的输入通道F3 流向输出通道F4,如图所示，组件100是显示为处于开启状态时的 供给螺线管。本领域普通技术人员应理解的是，本发明可以备选的 流型和变化的阀结构实施，例々口止回阀或具有气压芯的4壬〗可阀结构。 换句话说，本发明的原理适用于气压控制阀且不限制于螺线管促动 阀。另外，本发明不仅适用于"^车和卡车的制动系统和停车系统而 且也适用于适当的重型车辆上。另外，本发明也适用于其它需要电 》兹控制压缩空气传输的车辆的气压系统上。
阀100依靠电磁作用来开启和关闭以控制压缩气。阀具有在电 流激发下产生磁场的螺线管线圈组110。线圈组具有居中安装在包围在线圈组110内的磁极块112。 /磁极块112优选地由冷轧钢或类似材 料制成。如图所示，磁极块112的底表面114为凹入的圆锥形。其 它诸如球形凸起或平面形状也可用于实施本发明。如将随后详细描述的那样，这种形状促进了阀部件之间的对准。如图7A所示，阀箱120具有关于轴八2为中心的阀座122。如图 7B所更好地显示的，阀座具有一个浅的凹入圆锥形并且形成了阀座 表面124。阀座122可以通过传统的钻孔加工形成而不要额外的嵌入 物或修正。在阀座中心的孔形成具有内壁126的入口流动通道。本领域普通技术人员应理解的是，替代图7A所示的形状的阀座 形状可用于本发明的实施。作为示例目的，这样一个阀座设计在图7C 中给出。在该阀座设计中，圓锥形表面变成由有限水平部件形成的 锐利的边缘。另外，如图7D所示，阀座表面124可以为非平面。再参阅图7A，阀组件100包括电枢130。电枢是具有与阀座122 邻接定位的第一端132 (参见图8)和与磁极块112邻接定位的第二 端134的棒状实芯。优选地，电枢130具有三个不同部分第一部 分135a、第二部分135b和第三部分l"c,如图8所示。第一部分l"a 具有第一直径。第二部分135b具有小于第一直径的第二直径并且在 第一和第二部分135a, 135b之间形成肩部13^ (参见图7A)。如图 所示，肩部135d阻止弹簧150沿轴八2的一个方向运动。第三部分 具有大于第二直径的第三直径。凹槽l"e沿第三部分l"c外表面纵 向贯穿延伸。根据描述，电枢具有第二端134。更特别地，第二端134具有大 小和形状设置成与磁极块112底表面相接合的凸起圆锥形表面。如 图7A所示，当阀在不使用独立导向套件或其它导向结构时，圆锥形 表面使电枢130关于轴八2充分对准。在开启状态时，底表面114和 顶表面136之间的间隙可为0.022英寸，但是其可在本发明的范围内 变化。电枢130的第一端132含有球形密封件140。如图所示，密封件 是具有弹性的球，其将在后面详细描述。密封件被具有向内偏置的 壁的环件141 (如图7B)衔持于第一端132的空间内。密封件140 在空间内可以被稍微压扁，但不可以用手取出。密封件140在没有 -故压缩时具有均一外表面142。如图7B所示，密封件140的大小设 置成与阀座122的圆锥表面124相4妻合以阻塞空气流过入口流动通 道。图7B是图7A所示处于关闭状态的螺线管阀的截面图。如可以 清楚地看出的那样，密封件140的直径大于入口通道144的直径。 在这种关闭状态，密封件140 ^皮压缩并且与阀座表面124邻接的密 封表面142的一部分144协同密封表面142以密封空气流。如图所 示，球在弹簧弹力下变扁，以便与阀座表面124的一部分形成密封。 即使电枢130与由内壁126形成的内通道是没有轴向对准，球140 的直径和形状也足以维持密封。再次参照弹性密封件140，如图所示，密封件是具有弹性的球。 适当直径的球都可以使用。在一个实施例中，球的直径是0.106至0.206 英寸。优选地，球的直径是0.146至0.166英寸。更优选地，球的直 径是0.156英寸。球由具有可通过ASTM方法确定的某种物理能性的弹性材料制 成。该材料应该具有至少1500psi的抗张强度。该材料应该具有至少 200。/。的延展性。优选地，该材料应该具有至少250%的延展性。该材 料具有65至75点的萧氏硬度(Shore A)测试值。该密封材料应以 硬度数据、抗张强度和延展性的有限变化来良好地响应流体老化测 试。 一种对密封材料的ASTM方法测试发现硬度数据变化在-5至+15 点，抗张强度变化为-20%,延展性变化为-40%。阀100具有偏压在正常情况下为关闭的阀的螺旋弹簧"0。参见 图8，显示了接合在电枢130外部周围的弹簧50的透视图。优选地， 弹簧由无磁性材料制成。然而，本发明可以使用磁弹性簧。当螺线
管线圈组断电时，螺旋弹簧向阀座122的方向弹性伸展。螺旋弹簧150 的弹力可以改变，但必须充分满足工业设计阀的密封性，而且不足 以抵抗螺线管线圈组110产生的磁力。因此，线圈组通电时移动电 枢130离开岡座至开启位置以允许空气由入口流动通道Fg流向出口 流动通道F4。相反地，当线圈《且断电时，气流在入口流动通道F3和 出口流动通道F4之间被阻塞。现在参阅图7C,示出了依照本发明制成的螺线管阀的一部分的 放大截面图。如所述的那样，本领域普通技术人员应理解的是，本 发明可以备选的流型和变化的阀结构进行实施。所示的阀具有备选 的阀座结构。阀座比图7A和图7B所示的结构更尖。在本发明的实 施中，可以使用各种大小和尺寸的阀座。在图7C所示的实施例中，阀座具有从0.001至0.010英寸的表 面宽度S^th或接触密封压盖尺寸。优选地，阀座有从0.002至0.004 英寸的表面宽度Swidth。更优选地，阀座有为0.003英寸的表面宽度J width"在图7C所示的实施例中，阀座有从0.040至0.064英寸的直径 Sdia。优选地，阀座有从0.048至0.056英寸的直径Sdm。更优选地， 阀座有0.052英寸的直径S^。在图7C所示的实施例中，阀座形成a角度的平面，该角度从正 交轴A3至阀座上形成入口流动通道的纵向轴A2。优选地，a角在6 至36度之间。更优选地，a角在18至24度之间。如上所述，阀座表面可以为各种结构。参阅图7D，示出了具有 又一种备选阀座结构的螺线管阀的一部分的局部透视图。图7E示出 了阀座的沿图7D中线7E-7E所示平面的截面图。如图所示，阀座表 面为球形。表面的形状可与球形密封件140相匹配。本领域普通技 术人员应理解的是，其它非球形的环状也可以用以实施本发明。
操作方法公开了 一种在气压制动系统调整器内控制压缩气流的方法。该 方法包括提供本发明的螺线管阀100。实际上控制气压制动系统内气 流的方法可以是一系列方法步骤的循环，本发明的方法以一个方法 步骤系列的任意一个开始点到任意一个结束点作为示例加以描述。如所述的那样，图7B示出了处于关闭状态的阀组件100。当螺 线管线圈不通电时，阀在正常驾驶操作过程中保持这种状态。在所 示的阀状态下，入口流动通道F3至出口流动通道F4之间的压缩气流 是被阻塞的。这种典型的气流型式持续到控制器发出信息给调整器以打开阀 并且允许空气流经阀为止。比如，这种信号可以是ABS停车程序的 一部分。用以打开阀的控制器信号最初促使螺线管线圈100被激发 并且产生磁场。 一经产生，磁场即在磁极块112和电枢130之间产 生磁力。磁力向磁极块112推动电枢130直到表面114、 136相接触 为止。在这种状态下，弹簧150被压縮。这样开启状态如图7A所示。 如图所示，密封件140不再与阀座相接触，并且空气经入口流动通 道F3流向出口流动通道F4。这种典型的气流形式持续到控制器发出信息给调整器阀以关闭阀并且阻塞空气流经阀为止。该信号最初可以是驾驶员使用减速或 停车制动而产生的。对螺线管线圈停止通电以消除磁场。当磁场不存在时，电枢130不再接触磁极块112。因此，弹簧"0^v其压缩状 态展开。弹簧向阀座122推动电枢130直到球密封件140接触到阀 座表面124为止。弹力足够压缩球140，使得其外表面142的一部分 变形。这临时的变形使球形密封件140和阀座表面124之间形成密 封，以有效阻塞空气流经通道126。这种一次完成的方法步骤再次造 成如图7B所示阀的定位。密封维持到方法步骤序列的开始由控制器启动为止。尽管详细描述了本发明的各种实施例，但是本发明不局限于所
公开的具体结构。与本发明所涉领域的技术人员可想到本发明的各 种修改、变形和使用。本发明旨在覆盖落入所附权利要求的范围或 精神内的所有这些修改、变形和使用。
权利要求
1.一种用于重型车辆气压系统的螺线管阀，所述阀具有出口流动通道并且包括a)包括磁极块而且在通电时可控制以产生磁场的螺线管线圈组；b)具有阀座表面并形成有入口流动通道的阀座；c)具有第一端和第二端的电枢，其中，所述第一端包括大小设置成与所述阀座相接合以阻塞空气流经所述入口流动通道的球形弹性密封件；和d)接合在所述电枢外部周围的弹簧，所述弹簧在所述螺线管线圈组断电时朝向所述阀座弹性偏压所述电枢；e)其中，所述线圈组随其是否通电而将所述电枢移动到离开所述阀座并朝向所述磁极块的开启位置，以便允许空气经所述入口流动通道流向出口流动通道。
2. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的至少 一部分为凹入圆锥形。
3. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的至少 一部分为面形。
4. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的至少一部分为曲面。
5. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的至少一部分为平面。
6. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的宽度为从0.001至0.010英寸。
7. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的宽度为从0.002至0.004英寸。
8. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座的 直径为从0.040至0.064英寸。
9. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座的 直径为从0.048至0.056英寸。
10. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面形成A人正交轴至所述入口流动通道的纵向轴的6至36度的平面。
11. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面形成从正交轴至所述入口流动通道的纵向轴的18至24度的平面。
12. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述阀座表 面的宽度小于所述阀座直径的十分之一。
13. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 是直径为从0.106至0.206英寸的球。
14. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 是直径为从0.146至0.166英寸的球。
15. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 由具有从65至75点的萧氏硬度测试值的材料制成。
16. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 由具有至少1500psi的抗张强度的材料制成。
17. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 由具有至少200%的延展性的材料制成。
18. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述密封件 由具有至少250%的延展性的材料制成。
19. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述入口流 动通道在所述阀座与所述电枢在轴向未对准的位置接触时净皮阻塞。
20. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述球形弹 性密封件整体式固定到所述电枢第一端上。
21. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述电枢第 一端形成向上游朝向的环形第 一表面。
22. 根据权利要求1所述的螺线管阀，其特征在于，所述电枢第一端形成向上游朝向的环形第 一 表面，所述球形弹性密封件附着在 所述第一表面的中心点。
23. —种重型车辆的制动和停车系统，包括a) 用于产生处于压力下的空气供给的压缩机；b) 用于储存处于压力下的空气的储器；c) 用于选择性地接合和脱离制动器的气压制动室；d) 选择性地提供处于压力下的空气给制动室以接合和脱离所述 制动器的调整器；以及e) 设置在所述调整器内并且用于控制所述调整器内的气流的至 少一个螺线管阀，所述至少一个螺线管阀包括i) 用于产生磁场的螺线管线圈组；ii) 具有阀座表面且形成有i^动通道的阀座；iii) 具有向上游朝向的端部的电枢，所述电枢包括大小设置成与 所述阀座相接合以阻塞空气流经所述流动通道的球形弹性密封件； 和iv) 接合在所述电枢外部周围的弹簧，其朝向所述阀座偏压电枢 至关闭状态；v) 其中，所述磁场向远离所述阀座的方向移动所述电枢至开启 状态，以使空气流经所述流动通道。
24. 根据权利要求23所迷的重型车辆的制动系统，其特征在于， 所述阀座表面的至少一部分为凹面形。
25. 根据权利要求23所述的重型车辆的制动系统，其特征在于， 所述球形弹性密封件整体式固定在所述向上游朝向的端部。
26. 根据权利要求23所迷的重型车辆的制动系统，其特征在于， 所述向上游朝向的端部形成环形表面，所述球形弹性密封件附着在 所述表面的中心点。
27. 根据权利要求23所述的重型车辆的制动系统，其特征在于， 所述流动通道在所述阀座与所逸密封件在轴向未对准位置配合时被 阻塞。
28. —种安装在螺线管阀内用于控制气压系统内空气流动的电枢 组件，所述电枢组件包括a) 圓柱形阀芯件，其具有相反的第一端面和第二端面，具有第一直径的第一部分，具有小于所述第一直径的第二直径的第二部分， 所述第二部分在所述第一部分和笫二部分之间形成肩部，以及具有 大于第二直径的第三直径的第三部分，其中，沿第三部分外表面的 纵向长度贯穿延伸有凹槽；b) 固定安装在所述第一端面上的球形弹性密封件；以及c) 具有与所述肩部接触的第一端和绕着所述第三部分的外表面 弹性延伸的第二端的弹簧。
29. 根据权利要求28所述的电枢组件，其特征在于，所述第三 直径大于所述第一直径。
30. 根据权利要求28所述的电枢组件，其特征在于，所述第二 端面为凸起的圆锥形。
31. 根据权利要求28所述的电枢组件，其特征在于，所述阀芯 件由磁性材料制成。
32. —种用于控制气压系统内气流的阀，所述阀包括当其处于关 闭状态时用于补偿阀芯与阀座内的流动通道之间的未对准的装置。
33. 根据权利要求32所述的阀，其特征在于，所述补偿装置包 括非平面的密封件。
34. 根据权利要求32所述的阀，其特征在于，所述补偿装置包 括球形密封件。
35. 根据权利要求32所迷的阀，其特征在于，所述补偿装置包 括球形阀座。
36. 根据权利要求32所述的阀，其特征在于，所述补偿装置包 括具有平面阀座表面的阀座。
37. —种阀，包括a) 具有形成有流动通道的阀座表面的阀座；和b) 含有非平面密封件的阀芯，所述密封件的大小设置成用以在 所述密封件与所迷阀座表面接触时阻塞空气流经所述流动通道。
38. 根据权利要求37所述的阀，其特征在于，进一步包括用以 产生》兹场的螺线管线圈，所述石兹场足以沿着与所述阀座相反的方向 拉动所述阀芯，所述阀芯的一部分定位在所述线圈的中心导向件内。
39. 根据权利要求37所述的阀，其特征在于，进一步包括当所阀芯的弹簧，所述线圈接合在所述阀芯外部纵向表面的周围。
40. 根据权利要求37所述的阀，其特征在于，所述阀座表面的 至少一部分为凹面形。
41. 根据权利要求37所述的阀，其特征在于，所述非平面形密件。
42. —种控制气压系统调整器内压缩气流的方法，包括步骤a) 提供螺线管阀，其包括i) 具有形成有开口的阀座表面的阀座；ii) 包含有球形密封件的电枢，所述密封件的大小设置成用 以与所述阀座相接合以阻塞空气流经所述开口 ；iii) 使所述电枢向所迷阀座表面方向偏压的弹簧，所述线圈 接合在所述电枢外部纵向表面的周围；和iv) 螺线管线圈，其中，所述电枢的一部分定位在所述线圈 的中心导向件内；b) 通过给所述螺线管线圈通电促动电枢；c )向背离所述阀座的方向4立动所述电枢以使空气流经所述开口 ；d) 撤消磁场以使所述弹簧向阀座表面偏压所述电枢；以及e) 通过所述球形密封件阻塞空气流经所述开口。
43. 根据权利要求42所述的方法，其特征在于，用所述球形密 封件阻塞空气流经所述流动通道的所述步骤包括使所述球形密封件变形。
44. 根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述球形密封 件由弹性材料制成。
45. 根据权利要求42所述的方法，其特征在于，提供螺线管阀 的所述步骤包括在所述阀座表面中心加工凹面。
46. 根据权利要求42所述的方法，其特征在于，向背离所述阀 座的方向拉动所述电枢以使空气流经所述流动通道的所迷步骤包括 在螺线管线圈中导引腔内导引所述电枢。
47. 根据权利要求42所述的方法，其特征在于，阻塞空气流经 所述通道的所述步骤将通过所述通道的气流降低到小于2.5cc/min。
48. —种阀，包4舌a) 具有形成有流动通道的阀座表面的阀座；b) 含有球形密封件的阀芯，所述密封件的大小设置成用以与所 述阀座相接合以阻塞空气流经所述流动通道；c) 与所述阀芯接合的螺旋弹簧，其向所述阀座弹性偏压阀芯至 关闭状态；d) 其中，所述球形密封件在所述阀座和所述阀芯非轴向对准时 在所述关闭位置阻塞空气流。
49. 一种应用于重型车辆气压制动和停车系统内的螺线管阀，所 述阀具有出口流动通道和可控制的开启和关闭状态，所迷阀包括a) 螺线管线圈组，其是可控制的以在通电时可产生磁场并且包 括具有轴向孔的磁极块；b) 具有阀座表面且形成有入口流动通道的阀座； C)圆柱形电枢，其与所述万兹极块轴向对准并且具有相对的第一 端面和第二端面，具有第一直径的第一部分，具有小于所述第一直 径的第二直径的第二部分，所述第二部分在所述第一部分和第二部 分之间形成肩部，以及具有大于所迷第二直径的第三直径的第三部分，其中，在第三部分外表面上纵向贯穿延伸有所述凹槽；d) 固定安装在所述第二端面上的球形弹性密封件，其大小配合 地设置成用以在阀处于关闭状态时与所述阀座表面形成密封；和e) 具有与所述肩部接触的第 一端和在围绕所述第三部分外表面弹性延伸的第二端的弹簧，其中，所述弹簧向所述阀座弹性偏压所 述电枢；f) 所述线圈组随其是否通电而将所述电枢移动到离开所述阀座 并朝向所述磁极块的开启位置，以允许空气经所述入口流动通道流 向出口流动通道。
50. —种阀，包括a) 具有由至少一个通道壁构成的空气通道的主体；b) 可操作地设置在所述主体空穴内的可移动磁芯件；以及c) 由所述磁芯件保持用于与至少 一个表面配合的弹性弯曲装置， 所述弹性弯曲装置用以密封所逸至少一个通道壁之间的通路。
全文摘要
公开了一种用于重型车辆气压制动和停车系统中的改进阀(100)。该阀包括螺线管线圈组(110)、阀座(122)、电枢(130)和弹簧(150)。该螺线管线圈组包括磁极块(112)并且在通电时产生磁场。该阀座(122)具有阀座表面并形成有流动通道(126)。电枢(130)具有第一端(132)和第二端(134)并且包括大小设置成与阀座(122)相接合以阻塞空气流经流动通道(126)的球形弹性密封件(140)。弹簧(150)接合在电枢(130)外表面周围并且向着阀座(122)偏压电枢(130)。线圈组(110)在通电时移动电枢(130)离开阀座(122)并且朝向磁极块(112)至开启位置以允许空气流经流动通道(126)。
文档编号F16K31/06GK101119878SQ200580048165
公开日2008年2月6日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年2月16日
发明者T·侯 申请人:奔迪士商业运输系统公司