BG67236B1 - Хидравлично устройство за управление - Google Patents

Abstract

Описано е хидравлично устройство за управление (1) включващо механизъм на подаващ порт, с порт за налягане (Р), свързан с пътя на главния поток (2) и порт на резервоар (Т), свързан с пътя на потока на резервоар (3), механизъм на работен порт с ляв работен порт (L) свързан с пътя на левия работен поток (4) и десен работен порт (R) свързан с пътя на десния работен поток (5), мостов механизъм (21) с променливи дюзи (A2L, A3L, A2R, A3R) с първа лява дюза (A2L) свързана с пътя на главния поток (2) и с пътя на левия работен поток (4), първа дясна дюза (A3R) свързана с пътя на главния поток (2) и с пътя на десния работен поток (5), втора лява дюза (A3L) свързана с пътя на левия работен поток (4) и с пътя на потока на резервоар (3) и втора дясна дюза (A3R) свързана с пътя на десния работен поток (5) и с пътя на потока на резервоар (3). Това устройство за управление дава възможност за управление на транспортно средство с ниски енергийни разходи. За целта е осигурен сензорен порт за тегло (LS), като сензорният порт за тегло (LS) дава сигнал за налягане в устройството за управление (1) навън.

Description

Настоящото изобретение се отнася до хидравлично устройство за управление, включващо механизъм на подаващ порт с порт за налягане, свързан с пътя на главния поток и порт на резервоар, свързан с пътя на потока на резервоара, механизъм на работен порт с ляв работен порт, свързан с пътя на левия работен поток и десен работен порт, свързан с пътя на десния работен поток, мостов механизъм с променливи дюзи с първа лява дюза свързана с пътя на главния поток и с пътя на левия поток, първа дясна дюза, свързана с пътя на главния поток и с пътя на десния работен поток, втора лява дюза, свързана с пътя на левия работен поток и с пътя на потока на резервоара и втора дясна дюза, свързана с пътя на десния работен поток и с пътя на потока на резервоара.

Предшестващо състояние на техниката

Подобно хидравлично устройство за управление е познато, например, от US 4 676 334.

Променливата първа и втора дюза са монтирани в Уитстонов мост, където единият диагонал на мостовия механизъм е свързан с порта за налягане и с порта на резервоара, а другият диагонал на мостовия механизъм е свързан с двата работни порта.

Когато управляващият мотор свързан с механизма на работен порт трябва да бъде управляван наляво, например, променливата първа лява дюза е отворена и в същото време променливата втора дясна дюза е отворена, така че потокът на хидравличния флуид е насочван по пътя на левия работен поток към управляващия мотор и от управляващия мотор обратно по пътя на десния работен поток и втората дясна дюза към резервоара.

Техническа същност на изобретението

Целта на настоящото изобретение е да се управлява транспортно средство с ниско потребление на енергия.

Решението е хидравлично устройство за управление, както е описано в началото, с осигурен сензорен порт за тегло, като сензорният порт за тегло сигнализира налягане в устройството за управление навън.

В това устройство за управление налягането, явяващо се на сензорния порт за тегло може да бъде използвано за контрол на източника на налягане, така че източникът на налягане да подава хидравличен флуид само с необходимото налягане и количество.

В едно изпълнение на изобретението е монтиран дозиращ мотор в единия път на работния поток. Когато хидравличното устройство за управление е управлявано, водачът на транспортното средство задвижва управляващо колело или друго подобно устройство. Вследствие на това се отваря първа дюза от една страна и втора дюза от другата страна на мостовия механизъм в зависимост от желаната посока на управление. Дозиращият мотор е задвижен от флуида, течащ от порта за налягане към механизма на работния порт. Дозиращият мотор е оперативно свързан с променливите дюзи за да ги връща обратно в изходното им положение на степен отваряне, което може да бъде затворено или отворено до минимална степен, след като е подадено необходимото количество флуид в механизма на работния порт. Тъй като

BG 67236 Bl дозиращият мотор е монтиран в единия път на работния поток, няма или почти няма зона за нечувствителност. при промяна на посоката на управление.

В едно изпълнение на изобретението, сензорният порт за тегло е свързан с точка от потока нагоре от мостовия механизъм. По принцип това е налягане, необходимо за управление на транспортно средство. По този начин може да бъде използван сензор за динамично тегло. Установяването на теглото може да бъде реализирано чрез мостов механизъм с неутрални отворени дюзи.

В едно изпълнение на изобретението, предпазен вентил е монтиран на пътя на потока между една точка нагоре по потока към мостовия механизъм и порта на резервоара. Този предпазен вентил може да бъде използван за да се избегне свръх високо налягане в сензорния порт за тегло.

В едно изпълнение на изобретението е монтирана дренажна дюза паралелно на предпазния вентил. По този начин е възможно да се използва мостов механизъм с неутрални затворени дюзи.

В едно изпълнение на изобретението е монтиран дублиращ вентил паралелно на предпазния вентил. Дублиращият вентил дублира налягането в точката нагоре по потока от мостовия механизъм към сензорния порт за тегло.

В едно изпълнение на изобретението мостовият механизъм включва неутрални отворени дюзи. В този случай, е получен постоянен поток от хидравличен флуид през устройството за управление.

В едно изпълнение на изобретението сензорният порт за тегло е свързан с пътя на потока на резервоара чрез дренажна дюза. Тук, може да бъде установено динамичното тегло с неутрално отворено саморегулиране.

В едно изпълнение на изобретението сензорният порт за тегло е свързан с пътя на работния поток чрез дроселен вентил, насочващ по-високото налягане по пътя на работния поток към сензорния порт за тегло. По този начин, може да бъде установено статичното тегло с отворено/затворено саморегулиране.

В едно изпълнение на изобретението е монтиран допълнителен механизъм с дюзи между порта за налягане и порта на резервоара. Допълнителният механизъм с дюзи може да включва, главна дюза в основния път на потока, дюза на резервоара по пътя на потока на резервоара и трета лява и дясна дюза по пътя на левия работен поток и по пътя на десния работен поток, съответно. Допълнителният механизъм с дюзи може да има комплект от под-дюзи.

Пояснение на приложените фигури

Предпочитани изпълнения на изобретението ще бъдат описани по-подробно с препратки към схемата, където:

Фигура 1 представя схема на свързване на първото изпълнение на устройството за управление;

Фигура 2 представя първо изпълнение на мостов механизъм;

Фигура 3 представя второ изпълнение на мостов механизъм;

Фигура 4 представя второ изпълнение на устройството за управление;

Фигура 5 представя трето изпълнение на устройството за управление;

Фигура 6 представя четвърто изпълнение на устройството за управление, и

Фигура 7 представя пето изпълнение на устройството за управление.

Във всички фигури едни и същи елементи са посочени с едни и същи референтни номера.

BG 67236 Bl

Фигура 1 представя устройство за управление 1 с порт за налягане Р и порт на резервоар Т. Портът за налягане Р и портът на резервоар Т заедно формират механизъм на подаващ порт. Устройството за управление включва ляв работен порт L и десен работен порт R. Двата работни порта L, R формират механизъм на работен порт.

Пример за изпълнение на изобретението

Портът за налягане Р е свързан с пътя на главния поток 2. Портът на резервоар Т е свързан с пътя на потока на резервоара 3. Левият работен порт L е свързан с пътя на левия работен поток 4. Десният работен порт R е свързан с пътя на десния работен поток 5. Пътят на потока на резервоара 3 е свързан с пътя на левия работен поток 4 чрез отвор за контролен вентил 6 по посока на пътя на левия работен поток 4. Освен това, пътят на левия работен поток 4 е свързан с пътя на потока на резервоара 3 чрез предпазен вентил 7. Пътят на потока на резервоара 3 е свързан с пътя на десния работен поток 5 чрез отвор на контролен вентил 8 по посока към пътя на десния работен поток 5. Пътят на потока на резервоара 3 е свързан с пътя на десния работен поток 5 чрез предпазен вентил 9.

Управляващият мотор 10 е свързан с работните портове L, R.

Дозиращият мотор 11 е монтиран по пътя на левия работен поток 4. В един вариант на изпълнение, дозиращият мотор 11 може да бъде монтиран по пътя на десния работен поток 5.

Портът за налягане Р е свързан с източник на налягане 12. Източникът на налягане 12 включва помпа 13, която може да бъде фиксирана нагнетателна помпа. Приоритетен вентил 14 е монтиран между помпата 13 и порта за налягане Р. Приоритетният вентил 14 включва, приоритетен изход CF и вторичен изход EF. Освен това, приоритетният вентил 14 включва вентилен елемент 15, който е задвижван чрез налягане в първата камера под налягане 16 и налягане във втората камера под налягане 17, където наляганията в камерите под налягане 16, 17 са в противоположни посоки. Освен това, пружина 18 действа върху вентилния елемент 15 в същата посока като налягането в камерата под налягане 17.

Камерата под налягане 16 е свързана с приоритетен изход CF чрез струйник 19. Втората камера под налягане 17 е свързана със сензорен порт за тегло LS на устройството за управление 1. Освен това, втората камера под налягане 17 е свързана с първия струйник 19 чрез втори струйник 20, който е монтиран във вентилен елемент 15.

Устройството за управление 1 включва мостов механизъм 21 с променливи дюзи. Мостовият механизъм 21 включва, първа лява дюза A2L, която е монтирана между пътя на главния поток 2 и пътя на левия работен поток 4. Мостовият механизъм 21 включва, първа дясна дюза A2R монтирана между пътя на главния поток 2 и пътя на десния работен поток 5. Мостовият механизъм 21 включва, втора лява дюза A3L монтирана между пътя на левия работен поток 4 и пътя на потока на резервоара 3. Освен това, мостовият механизъм 21 включва втора дясна дюза A3R между пътя на десния работен поток 5 и пътя на потока на резервоара 3.

Сензорният порт за тегло LS е свързан с точка 22 нагоре по потока на мостовия механизъм 21. Освен това, сензорният порт за тегло LS е свързан чрез предпазен вентил 23 с порта на резервоара Т.

Отворът на контролния вентил 23 по посока към мостовия механизъм 21 е монтиран между порта за налягане Р и мостовия механизъм 21. Освен това, променлива главна дюза А1 може да бъде монтирана по пътя на главния поток 2.

BG 67236 Bl

Дюзите A2L, A3L, A2R, A3R могат, например, да бъдат формирани чрез система от вал и муфа, където валът е монтиран ротационно вътре в муфата. Когато валът и муфата са завъртени помежду си. някои от дюзите са отворени, а другите дюзи са затворени.

Когато транспортното средство, оборудвано с такова устройство за управление 1, трябва да бъде управлявано наляво, например, управляващото колело е завъртяно съответно. Валът е завъртян навън от неутралното положение спрямо муфата за да се отвори първата лява дюза A2L и втората дясна дюза A3R. Втората лява дюза A3L и първата дясна дюза A2R са затворени или остават затворени. Хидравличният флуид от порта за налягане Р тогава тече по пътя на левия работен поток 4 към левия работен порт L. Дозиращият мотор монтиран по пътя на левия работен поток 4 е задвижван от този флуид. Дозиращият мотор възстановява изходното или неутралното положение на вала и муфата след като е подадено необходимото количество хидравличен флуид в управляващия мотор 10. Хидравличният флуид изтласкан от управляващия мотор 10 постъпва в устройството за управление чрез десния работен порт R и се връща към порта на резервоара Т по пътя на десния работен поток 5, втората дясна дюза A3R и пътя на потока на резервоара 3.

Когато не е необходим поток за задвижване на управляващия мотор 10, вентилен елемент 15 на приоритетния вентил 14 е задвижван от налягането в първата камера под налягане 16 надясно (както е видно на фиг. 1) за да се затвори приоритетен изход CF и да се отвори вторичен изход EF.

Фигури 2 и 3 представят различни изпълнения на мостов механизъм 21.

На фигура 2 дюзите A2L, АЗ L, A2R, A3R на мостовия механизъм са неутрални отворени дюзи, което е обозначено чрез символ близо до съответните дюзи. Това означава, че в неутрално положение дюзите отпускат малък поток флуид.

Фигура 3 представя изпълнение на мостов механизъм 21, където дюзите A2L, A3L, A2R, A3R са неутрални затворени дюзи. В това изпълнение няма поток от хидравличен флуид в неутрално положение на мостовия механизъм.

Изпълнението на фигура 1 използва мостов механизъм 21 от фигура 2, т. е. използва система от неутрални отворени дюзи A2L, A3L, A2R, A3R. Докато няма команда за управление, има малък поток от хидравличен флуид през мостовия механизъм през главната дюза А1, монтирана по пътя на главния поток 2.

Следователно, налягането в точка 22 нагоре по потока, мостовия механизъм 21 е малко под налягането в приоритетен изход CF на приоритетния вентил. Налягането в този изход CF е, обаче, налягането на първата камера под налягане 16. Налягането в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21 е същото, както налягането във втората камера под налягане 17 на приоритетния вентил. Следователно, вентилният елемент 15 е задвижен да затвори приоритетен изход CF и да отвори вторичен изход EF.

Когато управляващото колело е задвижено, налягането в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21 се увеличава, тъй като главната дюза А1 също се отваря. В този случай допълнителната сила на пружина 18 изтласква вентилен елемент 15 наляво за да се отвори приоритетен изход CF и да се затвори вторичен изход EF.

По този начин може да бъде реализирана чувствителност към динамично тегло.

BG 67236 Bl

Фигура 4 представя леко изменено изпълнение където мостов механизъм 21 използва неутралните затворени дюзи A2L, A3L, A2R, A3R представени на фигура 3. Главната дюза А1 също е неутрална затворена дюза. В този случай, има дренажен струйник Ad, монтиран паралелно на предпазния вентил 23. Дренажният струйник Ad позволява постоянен поток от хидравличен флуид от втората камера под налягане 17 на приоритетния вентил 14 до порта на резервоара Т. Дренажният струйник Ad е затворен, когато дренажният струйник А1 е отворен. Когато дренажният струйник Ad е затворен или дроселното съпротивление е увеличено, налягането във втората камера под налягане 17 на приоритетния вентил 14 се увеличава за да премести вентилен елемент 15 на приоритетния вентил 14 по посоката за отваряне на приоритетен изход CF и затваряне или дроселиране на вторичен изход EF.

В изпълнението представено на фигура 4 сензорният порт за тегло LF е свързан с пътя на потока на резервоара 3 чрез дренажния струйник Ad. Приоритетният вентил 14 е същият както представеният на фигури 1 и 4. Когато не се изисква управление, дренажният струйник Ad е отворен и позволява малък поток от хидравличен флуид от помпа 13 към втората дюза 20 във втората камера под налягане 17 и оттам към сензорния порт за тегло LF през дренажния струйник Ad към порта на резервоара Т. Тъй като налягането в първата камера под налягане 16 е по-високо от налягането във втората камера под налягане 17, потокът през приоритетен изход CF е дроселиран и вторичният изход EF е отворен.

Когато, обаче, възникне необходимост от управление, дренажният струйник Ad е затворен, така че налягането в порта за налягане LS се увеличава и приоритетен вентил 14 е задействан за да отвори приоритетен изход CF.

По този начин може да бъде реализирана чувствителност към динамично тегло. Мостовият механизъм 21 може да има неутрални отворени или неутрални затворени дюзи.

В изпълнението представено на фигура 6, сензорен порт за тегло LS е свързан с дроселен вентил 25. Дроселният вентил 25 е свързан с пътя на левия работен поток 4 и с пътя на десния работен поток 5. По-високото налягане от пътищата на двата работни потока 4, 5 тогава съществува в сензорния порт за тегло LS. Това е чувствителност към статично тегло. Мостов механизъм 21 има неутрални отворени или неутрални затворени дюзи.

Фигура 7 представя изпълнение, където дублиращ вентил 26 е монтиран паралелно на предпазния вентил 23. Дублиращият вентил е задействан от налягане в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21 и от налягане в сензорния порт за тегло LS. Когато налягането в сензорния порт за тегло LS е по-високо от налягането в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21 дублиращият вентил 26 се отваря, така че налягането в сензорния порт за тегло LS да се намали докато спадне под налягането в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21. В този момент дублиращият вентил 26 се затваря и прекъсва връзката между сензорния порт за тегло LS и порта на резервоар Т така че налягането в сензорния порт за тегло LS отново се увеличава. Този цикъл е повторен и накрая се образува налягане в сензорния порт за тегло LS, което отговаря на налягането в точка 22 нагоре по потока на мостов механизъм 21 като дублира това налягане в сензорния порт за тегло LS.

Това изпълнение има особено предимство, когато е използван с мостов механизъм 21 с неутрални отворени дюзи A2L, A3L, A2R, A3R.

BG 67236 Bl

Когато главната дюза Al е използвана по пътя на главния поток 2, тази главна дюза А1 може да бъде неутрална затворена дюза, така че хидравличен флуид да не може да стигне до мостов механизъм 21. По този начин може да бъде постигнато затворено неутрално положение.

В друго изпълнение главната дюза А1 може да пропуска малък постоянен поток. Обаче, този поток е намален до минимум в неутрално положение. В резултат на подавания по-нисък поток, постъпващ на мостов механизъм 21 нивото на общото налягане вътре в мостов механизъм 21 ще бъде намалено и следователно външните сили, действащи на управляващия мотор 10 ще оказват по-голямо въздействие върху системата за управление, по-специално върху системата от предавки на дозиращия мотор 11, с което се увеличават възможностите за саморегулиране.

По начин, който не е представен тук, има други възможности за монтиране на допълнителен механизъм с дюзи между порта на налягането Р и порта на резервоар Т.

Има възможност, например, да се монтира дюза на резервоара по пътя на потока на резервоара 3. Дюзата на резервоара може да бъде фиксирана дюза. В този случай може да бъде използвана за създаване на обратно налягане, независимо от степента на отваряне на първата и втората дюза по пътя на съответния поток. Когато е използвана система от вал и муфа, обратното налягане не зависи от ъгъла между вала и муфата за по-добра стабилност.

Има възможност, обаче, да се използва променлива дюза на резервоара за намаляване на съпротивлението на променливите втори дюзи A3L, A3R и за подобряване на аварийното управление.

Освен това, допълнителният механизъм с дюзи може да включва променлива трета лява дюза, монтирана по пътя на левия работен поток 4 и променлива трета дясна дюза, монтирана по пътя на десния работен поток 5. Това дава възможност за монтаж на затворен неутрален механизъм от дюзи в отворена централна система. По-специално, когато са използвани вал и муфа, има възможност да се направи затворена неутрална система от вал и муфа.

Променливата трета лява дюза и променливата трета дясна дюза се отварят по-бързо от променливата първа лява дюза A2L и променливата първа дясна дюза A2R. Променливите трети дюзи по принцип са използвани за прекъсване на пътя на работния поток и за задържане на хидравличен флуид в пътя на работния поток 4,5 и в съответната камера под налягане на управляващия мотор 10.

Има възможност, разбира се, да се използват само някоя от посочената главна дюза А1, дюзата на резервоара и третите дюзи.

Claims (10)

1. Хидравлично устройство за управление (1) включващо механизъм на подаващ порт с порт за налягане (Р) свързан с пътя на главния поток (2) и порт на резервоар (Т) свързан с пътя на потока на резервоара (3), механизъм на работен порт с ляв работен порт (L), свързан с пътя на левия работен поток (4) и десен работен порт (R). свързан с пътя на десния работен поток (5), мостов механизъм (21) с променливи дюзи (A2L, A3L, A2R, A3R) е първа лява дюза (A2L), свързана с пътя на главния поток (2) и с пътя на левия работен поток (4), първа дясна дюза (A3R) свързана с пътя на главния поток (2) и с пътя на десния работен поток (5), втора лява дюза (A3L) свързана с пътя на левия работен поток (4) и с пътя на потока на резервоара (3), и втора дясна дюза (A3R) свързана с пътя на десния работен поток (5) и с пътя на потока на резервоара (3), характеризиращо се с това, че е осигурен сензорен порт за тегло (LS), подаваш сигнал за налягане в устройството за управление (1) навън.

2. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че дозиращ мотор (11) е монтиран на единия път от работния поток (4, 5).

3. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че сензорен порт за тегло (LS) е свързван с точка (22) нагоре по потока на мостовия механизъм (21).

4. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че предпазен вентил (23) е монтиран по пътя на потока между точка (22) нагоре по потока на мостовия механизъм (21) и порта на резервоара (5).

5. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 4, характеризиращо се с това, че дренажна дюза (Ad) е монтирана паралелно на предпазния вентил (23).

6. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 4, характеризиращо се с това, че копиращ вентил (26) е монтиран паралелно на предпазния вентил (23).

7. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 6, характеризиращо се с това, че мостовият механизъм (21) включва неутрални отворени дюзи.

8. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че сензорният порт за тегло (LS) е свързван с пътя на потока на резервоара (3) чрез дренажна дюза (Ad).

9. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че сензорният порт за тегло (LS) е свързан с пътищата на работния поток (4, 5) чрез дроселен вентил (25) насочващ по-високото налягане по пътя на работния поток (4, 5) към сензорния порт за тегло (LS).

10. Хидравлично устройство за управление (1) съгласно всяка една от претенции 1 до 9, характеризиращо се стова, че допълнителен механизъм от дюзи (А1) е монтиран между порта за налягане (Р) и порта на резервоара (Т).