CS201624B1

CS201624B1 - Hydraulic pressure regulator particularly for the summary effect regulation of the hydrostatic drive

Info

Publication number: CS201624B1
Application number: CS463477A
Authority: CS
Inventors: Erich Wagner; Jaromir Krmasek
Original assignee: Erich Wagner; Jaromir Krmasek
Priority date: 1977-07-12
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká hydraulického tlakového regulátoru, zejména pro součtovou výkonovou regulaci hydrostatického pohonu s jedním nebo dvěma vstupy z jednoho nebo dvou hydrostatických obvodů s regulačním hydrogenerátorem.The invention relates to a hydraulic pressure regulator, in particular for the total power control of a hydrostatic drive with one or two inputs from one or two hydrostatic circuits with a control pump.

Dosud známé konstrukce hydraulických tlakových regulátorů, zejména pro součtovou výkonovou regulaci, se většinou vyznačují velkou rozměmostí, hysterezí statické charakteristiky a velkou náročností výroby, která si vyžaduje specializované výrobce těchto zařízení.Previously known hydraulic pressure regulator designs, especially for total power control, are typically characterized by a large dimension, a static characteristic hysteresis and a high production demand required by specialized equipment manufacturers.

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy hydraulickým tlakovým regulátorem, zejména pro součtovou výkonovou regulaci hydrostatického pohonu s jedním nebo dvěma tlakovými vstupy z jednoho nebo dvou hydrostatických obvodů s regulačním hydrogenerátorem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen pouzdrem pro uložení měřícího servopístu s víkem, opatřenými těsnícími prvky pro utěsnění pouzdra v hlavě a pro utěsnění měřícího servopístu v pouzdře, které jsou jako předem smontovaná montážní skupina uloženy v hlavě opatřené kanály pro přívod tlakových signálů tak, že vyčnívající část měřícího servopístu je prostřednictvím výstupního členu v silovém styku se soustavou vnitřní měřiciThese disadvantages are minimized by a hydraulic pressure regulator, in particular for the total power control of a hydrostatic drive with one or two pressure inputs from one or two hydrostatic circuits with a control pump according to the invention, which consists of a housing for receiving a measuring servo provided with sealing elements for sealing the housing in the head and for sealing the measuring servo in the housing, which as a pre-assembled assembly are housed in the head provided with channels for supplying pressure signals so that the protruding part of the measuring servo is in contact with the system internal measuring

201 624201 624

201 024 pružiny a vnější měříoí pružiny. Přičemž pouzdro měříoího servopístu je zašroubováno do víka a uloženo v dutině hlavy upravené tlakovými prostory na doraz čela víka tak, že těsníoí kroužky na lícujících válcových plochách pouzdra a hlavy utěsňují tlakové prostory, do kterých ústí jednak přívodní kanály od zdrojů tlakových signálů a jednak radiální kanály upravené v pouzdře, kterými jsou propojeny příslušné tlakové prostory s příslušnými měříoími plochami měřícího servopíatu, přičemž osy přívodních kanálů jsou k ose měříoího servopíatu vedeny různoběžně anebo mimoběžně tak, že válcové ploohy nejmenšího průměru přívodního kanálu pronikají částí svého průřezu anebo průřezem plným do tlakových prostorů v hlavě· Podstatou vynálezu je rovněž to, že měříoí servopíst je utěsněn na menším průměru těsným zalíoováním a na průměru vyčnívajíoí části manžetou, přičemž zahloubení v čele pouzdra a dno víza jsou opatřené drážkou pro uložení manžety, přičemž vyčnívajíoí čelo mšříoího servopístu je opřeno o výstupní člen prostřednictvím kuličky. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že osová síla vnější měříoí pružiny ve stavu předpruženém je rovná osové síle vnitřní měřící pružiny při jejím maximálním stlačení tak, že maximální zdvih vnitřní měříoí pružiny je-dán osovou vzdáleností spodního čela vodioího pouzdra a horního čela pouzdra pružin, přičemž spodní doraz čela pouzdra je osově stavitelný závitovým prvkem. Podstatou vynálezu je rovněž to, že hlava je upravena dutinami, které jsou mimoběžné nebo rovnoběžné s osou servopístu, k montáži přídavných hydraulických prvků jako přepíňaoíoh třícestných zpětných ventilů pro přívod tlakového signálu z té větve příslušného hydrostatického obvodu, která je právě nositelem tlakové energie, přičemž hydraulická propojení dutin s příslušnými měříoími plochami servopístu jsou upravena vrtáním v hlavě.201 024 springs and external measuring springs. The housing of the measuring servo piston is screwed into the lid and placed in the head cavity adjusted by pressure spaces at the end of the lid end so that the sealing rings on the mating cylindrical surfaces of the housing and the head seal the pressure spaces into which provided in the housing, by means of which the respective pressure spaces are connected with respective measuring surfaces of the measuring servo, wherein the axes of the supply channels are guided in a different direction to the axis of the measuring servo in such a way that the cylindrical faces of the smallest inlet channel diameter The essence of the invention is also that the measuring servo is sealed on a smaller diameter by tightly sealing and the diameter of the parts protruding with the sleeve, the recess in the face of the the housing and the bottom of the visa are provided with a groove for receiving the cuff, the protruding face of the servo piston being supported on the outlet member by means of a ball. Another object of the invention is that the axial force of the outer spring measuring spring in the pre-stressed state is equal to the axial force of the inner spring measuring it at maximum compression so that the maximum stroke of the inner spring is given by the axial distance of the lower face of the water bushing and the upper face of the spring bushing. wherein the lower stop of the housing face is axially adjustable by a threaded element. It is also an object of the invention that the head is provided with cavities which are parallel or parallel to the axis of the servo piston to mount additional hydraulic elements as switching three-way non-return valves for supplying a pressure signal from the branch of the respective hydrostatic circuit. the hydraulic connections of the cavities with the respective measuring surfaces of the servo piston are provided by drilling in the head.

Výhodou hydraulického tlakového regulátoru, zejména pro součtovou výkonovou regulaci podle vynálezu je, že řeší zejména hydraulický součtový výkonový regulátor jako hydraulioko-meohanický převodník pro dvouobvodový hydrostatický převod s regulačními hydrogenerátory s centrálním, zejména elektrickým pohonem, kde je výhodně vyřešeno uložení měřícího servopístu a jeho styk s odděleným výstupním členem regulátoru. Dále je to úprava soustavy měřících pružin s ohledem na minimální zástavbový prostor. Pro případ uplatnění hydraulického tlakového regulátoru pro součtovou výkonovou regulaci v uspořádání s jedním nebo dvěma obvody pracujícími v uzavřeném systému je vyřešena výhodná možnost umístění přepínacích třícestných zpětných ventilů. Vlastní konstrukce funkčního ústrojí hydraulického tlakového regulátoru přfcpívá k racionální výrobě, optimálnímu zástavbovému objemu, dobrému utěsnění tlakových prostorů a přispívá rovněž ke stálosti pracovní charakteristiky hydraulického tlakového regulátoru a k možnosti její úpravy v oblasti vyšěíoh hodnot tlaků.The advantage of the hydraulic pressure regulator, especially for the summation power regulation according to the invention, is that it solves in particular the hydraulic summation power regulator as a hydraulic-meohanic converter for two-circuit hydrostatic transmission with control hydrogenerators with central, especially electric drive. with separate controller output. Furthermore, it is a modification of the system of measuring springs with regard to the minimum installation space. In the case of using a hydraulic pressure regulator for total power regulation in an arrangement with one or two circuits operating in a closed system, the advantageous possibility of placing three-way check valves is solved. The actual design of the hydraulic pressure regulator functional unit contributes to rational production, optimum installation volume, good sealing of the pressure spaces and also contributes to the stability of the hydraulic pressure regulator operating characteristics and the possibility of its adjustment in the field of higher pressure values.

Na přiložených výkresech je znázorněno jedno příkladné provedení hydraulického tlakového regulátoru, zejména pro součtovou výkonovou regulaci podle vynálezu, kde na obr. 1 je pohled na hydraulický tlakový regulátor, zejména pro součtovou výkonovou regulaci v podélném řezu; obr. 2 představuje částečný pohled na totéž zařízení z boku s polohou přívodních kanálů pro tlakové signály. Na obr. 3 je částečný řez vedený rovinou A - A z obr. 2 a na obr. 4 je znázorněna možnost umístění přídavnýoh hydraulických prvků v hlavě regulátoru pro případ aplikace hydraulického tlakového regulátoru u dvou hydrostatických obvodů pracujících v uzavřeném systému.The accompanying drawings show one exemplary embodiment of a hydraulic pressure regulator, in particular for a summation power control according to the invention, in which Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic pressure regulator, in particular for summation power control; Fig. 2 is a partial side view of the same device with the position of the supply channels for the pressure signals. Fig. 3 is a partial section along the line A - A in Fig. 2, and Fig. 4 shows the possibility of placing additional hydraulic elements in the regulator head for the application of a hydraulic pressure regulator for two hydrostatic circuits operating in a closed system.

JJ

201 024201 024

Hydraulický tlakový regulátor 1, zejména pro součtovou výkonovou regulaoi, je tvořen pouzdrem % měřícího servopístu 6, uloženým v podélné dutině hlavy 8 na doraz čela 71 víka χ. V hlavě 8 je dále suvně uloženo vodící pouzdro 21. v jehož dutině je vložen výstupní člen 4, s kuličkou 16, přičemž o spodní čelo 211 vodícího pouzdra 21 je opřena vnitřní měřící pružina 17. která svou druhou základnou je ve styku s vnitřním dnem pouzdra pružin 19« Horní čelo 192 pouzdra pružin 19 je v základní poloze přitlačeno k spodní ploše hlavy 8. Spodní doraz čela 191 pouzdra pružin 19 je osově stavitelný závitovým prvkem 20, Dutina hlavy 8 je upravena dvěma vyhraními 81 a 82 a opatřena pěti kuželovými náběhovými plochami sloužícími montáži těsnících prvků které na lícujících válcových plochách 51. 52 a 53 těsní dva tlakové prostory 81 a 82, do kterých ústí radiální kanály 54 a 55 v pouzdře % měřícího servopístu 6, kterými se přivádějí ke kruhové měřící ploše 62 a mezikruhové ploše 61 měřícího servopístu 6 tlakové signály. Do tlakových prostorů 81 a 82 ústí dále přívodní kanály 85 a 86, jimiž se tlakové signály přivádějí zvenčí. V prostoru mohou být osy přívodních kanálů vedeny různohěžně k ose 0 měřícího servopístu 6, s výhodou je lze vést mimohěžně tak, že částí svého průřezu nebo průřezem plným zaústují do tlakových prostorů 81 a 82. Mimoběžné uspořádání se výhodně aplikuje při malém zdvihu měřícího servopístu 6 anebo při větších rozměrech připojovacích hrdel přívodních kanálů 85 a 86. Těsnění měřícího servopístu 6 je upraveno na jeho menším průměru, například těsným zalícováním 63 a na jeho větším průměru manžetou 15. která dovoluje určitou odchylku vzájemné polohy obou válcových ploch. Drážka manžety 15 je tvořena zahloubením 56 v čele pouzdra % a dnem 72 víka χ. Obsahy obou měřících ploch 6l a 62 jsou shodné.The hydraulic pressure regulator 1, in particular for the summation power control, is formed by a housing% of the measuring servo piston 6 mounted in the longitudinal cavity of the head 8 to the end stop 71 of the cover χ. A guide sleeve 21 is slidably mounted in the head 8, in the cavity of which the outlet member 4 is inserted, with a ball 16, and an inner measuring spring 17 is supported against the bottom face 211 of the guide sleeve. The upper end 192 of the spring housing 19 is in the basic position pressed against the lower face of the head 8. The lower stop of the face 191 of the spring housing 19 is axially adjustable by a threaded element 20. The cavity of the head 8 is provided with two cutouts 81 and 82 and provided with five conical runners servicing assemblies of sealing elements which seal two pressure spaces 81 and 82 on the mating cylindrical surfaces 51, 52 and 53, into which radial channels 54 and 55 in the housing of the measuring servo piston 6, which lead to the circular measuring surface 62 and the annular measuring surface 61 6 pressure signals. Inlet portions 85 and 86 also enter pressure spaces 81 and 82 through which the pressure signals are supplied from the outside. In the space, the axes of the inlet ducts can be guided differently to the axis 0 of the measuring servo piston 6, preferably they can be guided extraneously so that they fit into a pressure chamber 81 and 82 by part of their cross-section or full cross section. or at larger dimensions of the connection ports of the feed channels 85 and 86. The seal of the measuring servo piston 6 is provided at its smaller diameter, for example by tight fit 63 and at its larger diameter by a sleeve 15 which allows some deviation of the relative position of the two cylindrical surfaces. The groove of the sleeve 15 is formed by a recess 56 in the face of the sleeve% and a bottom 72 of the lid χ. The contents of the two measuring surfaces 61 and 62 are identical.

Tlakové síly působící na jednotlivé měřící plochy 61 a 62 závisí na okamžitém hydrostatickém tlaku v příslušném hydraulickém obvodu. Na vyčnívajícím čele měřícího servopístu 6 potom působí tlaková síla součtová, která je dále přenášena prostřednictvím kuličky 16 upravené v čele výstupního členu na soustavu měřících pružin ΐχ a 18. Stlačení a roztažení soustavy měřících pružin 17 a 18 jsou tedy shodné s vysunutím a zasunutím výstupního člena Měřící pružiny 17. 18 jsou upraveny tak, aby jejich stlačení v závislosti na velikosti tlakové síly, kterou na ně působí měřící servopíst 6, probíhalo podle hyperbolické funkce konstantního výkonu nahrazené třemi tečnami stejně, jak se zmenšuje, pracovní objem regulačních hydrogenerátorů v závislosti na hodnotách tlaku hydraulické kapaliny přiváděného zvlášt z každého obvodu přívodními kanály 85. 86 k měřícím plochám 61 a 62. Stejně tak průběh roztažení měřících pružin 17. 18 s poklesem tlakové síly, kterou působí měřící servopíst 6 odpovídá téže shodné hyperbolické funkci, podle které se shodně pracovní objem regulačních hydrogenerátorů zvětšuje v závislosti na poklesu hodnot tlaku. V souladu s tím je vnitřní měřící pružina 17 dimenzována a předěpnuta tak, aby osová síla při jejím maximálním stlačení byla shodná s osovou sílou vnější měřící pružiny 18 ve stavu předpruženém. Za tím účelem je maximální zdvih vnitřní měřící pružiny 17 dán osovou vzdáleností spodního čela 211 vodícího pouzdra 21 a horního čela 192 pouzdra pružin 1,9. S ohledem na velkou citlivost závislosti výkonu hydrogenerátorů při malých změnách jejich pracovních objemůThe pressure forces acting on the individual measuring surfaces 61 and 62 depend on the instantaneous hydrostatic pressure in the respective hydraulic circuit. The protruding face of the measuring servo piston 6 is then subjected to a summative force which is then transmitted by means of a ball 16 provided at the front of the output member to the measuring springs ΐχ and 18. The compression and expansion of the measuring springs 17 and 18 are thus The measuring springs 17, 18 are adapted so that their compression as a function of the magnitude of the pressure force exerted on the measuring servo 6 by the hyperbolic constant power function replaced by three tangents decreases as the working volume of the regulating pumps develops as a function of the pressure of the hydraulic fluid supplied separately from each circumference through the inlet ducts 85, 86 to the measuring surfaces 61 and 62. Likewise, the course of expansion of the measuring springs 17, 18 decreases with the pressure force exerted by the measuring servo 6 corresponding to the same a hyperbolic function, according to which the working volume of the control hydrogenerators increases consistently as the pressure values drop. Accordingly, the inner measuring spring 17 is sized and preloaded so that the axial force at its maximum compression coincides with the axial force of the outer measuring spring 18 in the biased state. For this purpose, the maximum stroke of the inner measuring spring 17 is determined by the axial distance of the lower face 211 of the guide bush 21 and the upper face 192 of the spring bush 1.9. Due to the high sensitivity of the performance of the pumps with small changes in their working volumes

201 024 v oblasti vyšších tlaků je oelkové stlačení vnější měřící pružiny 18, které je vymezeno dotykem spodního čela 191 pouzdra pružin 19 stavitelné závitovým prvkem 20.201 024 in the region of higher pressures, the steel compression of the outer measuring spring 18, which is defined by the contact of the lower face 191 of the spring housing 19, is adjustable by the threaded element 20.

Měl-li by být hydraulický tlakový regulátor pro součtovou výkonovou regulaci uplatněn u hydrostatického pohonu s jedním nebo dvěma obvody, pracujíoími v uzavřeném systému, je nutno přivést tlakový signál k hydraulickému tlakovému regulátoru vždy z té větve uzavřeného obvodu, která je právě nositelem tlakové energie. Pro ten účel je možno uložit jeden nebo dva přepínací třícestné zpětné ventily přímo v hlavě 8. Příklad konstrukce, kdy dva přepínací třícestné zpětné ventily jsou v prodloužené hlavě 8 regulátoru £ uloženy v dutinách 850. 860 s osami mimoběžnými k ose 0 regulátoru 1 je znázorněn na obr. 4*. Podle potřeby je možno volit i polohu s osami rovnoběžnými s osou 0. Dutiny 850. 860 mohou být s příslušnými tlakovými prostory 81, 82 výhodně spojeny vrtáním 851. 852 přímo v hlavě 8.If the hydraulic pressure regulator for total power regulation should be applied to a hydrostatic drive with one or two circuits operating in a closed system, the pressure signal must always be supplied to the hydraulic pressure regulator from the closed-circuit branch which is currently carrying the pressure energy. For this purpose, one or two three-way non-return valves can be housed directly in the head 8. An example of a construction in which two three-way non-return valves are housed in cavities 850, 8 in the extended head 8 of the controller 8. in Fig. 4 *. Depending on the need, it is also possible to select a position with axes parallel to the axis 0. The cavities 850, 860 can advantageously be connected to the respective pressure spaces 81, 82 by bore 851, 852 directly in the head 8.

S výhodou lze ústí vrtání 851. 852 provedené k propojení příslušné dutiny přepínacího třícestného zpětného ventilu s příslušným tlakovým prostorem 81, 82 použít k připojení kontrolního tlakoměmého zařízení.Preferably, the bore orifice 851, 852 provided to connect the respective cavity of the three-way non-return valve to the respective pressure chamber 81, 82 can be used to connect a pressure gauge control device.

Jednotlivá ústrojí a konstrukční uzly hydraulického součtového výkonového regulátoru podle vynálezu lze výhodně aplikovat i u jiných hydraulických prvků s regulací v závislosti na tlaku hydraulické kapaliny.The individual components and construction nodes of the hydraulic summation power regulator according to the invention can advantageously be applied also to other hydraulic elements with a control depending on the hydraulic fluid pressure.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Hydraulic pressure regulator, in particular for the summation power control of a hydrostatic drive with one or two pressure inputs from one or two hydrostatic circuits with a control pump, characterized in that it comprises a housing (5) for receiving a measuring servo (6) with a cover ( 7), provided with sealing elements (9, 15) for sealing the housing (5) in the head (8) and for sealing the measuring servo (6) in the housing (5) which are mounted as a pre-assembled assembly in the head (8) provided channels (85, 86) for supplying pressure signals, the protruding portion of the measuring servo piston (6) being in contact with the assembly of the inner measuring spring (17) and the outer measuring spring (18) via the output member (4), the housing (5) the measuring servo (6) is screwed into the cover (7) and stored in the head cavity (8) provided by pressure spaces (81, 82) to the end stop (7) 1) the lids (7) such that the sealing rings (9) on the mating cylindrical surfaces (51, 52, 53) of the housing (5) and the head (8) seal the pressure spaces (81, 82) into which the inlet ducts 85, 86) from pressure signal sources and on the other hand radial channels (54, 55) provided in the housing (5), by which the respective pressure spaces (81, 82) are connected with respective measuring surfaces (61, 62) of the measuring servo piston (6), wherein the axes of the inlet ducts (85, 86) are guided in a different or non-parallel direction to the axis (0) of the measuring servo piston (6), while the cylindrical surfaces (87, 88) of the smallest inlet duct diameter (85, 86) pressure spaces (81, 82) in the head (8).

201 024

Hydraulic pressure regulator according to claim 1, characterized in that the measuring servo (6) is sealed to a smaller diameter by tight fitting (63) and on the diameter of the protruding part by a sleeve (15), the recess (56) in the housing face (5). and the bottom (72) of the cover (7) is provided with a groove for receiving the sleeve (15), the protruding face of the measuring servo (6) being supported on the outlet member (4) by means of a ball (16).

Hydraulic pressure regulator according to claim 1, characterized in that the axial force of the outer spring (18) in the pre-stressed state is equal to the axial force of the inner measuring spring (17) at maximum compression so that the maximum stroke of the inner measuring spring (17). is determined by the axial distance of the lower face (211) of the guide bush (21) and the upper face (192) of the spring bush (19), the lower stop of the face (191) of the spring bush (19) being axially adjustable by the threaded element (20).

Hydraulic pressure regulator according to claim 1, characterized in that the head (8) is provided with cavities (850, 860) which are parallel to or parallel to the axis (0) of the measuring servo (6) for mounting additional hydraulic elements, the interconnections of the cavities (850, 860) with respective measuring surfaces (61, 62) of the measuring servo piston (6) are provided by bores (851, 961) in the head (8).