CS234072B1

CS234072B1 - Connection for pump drive and pressure control, especially for machine tools

Info

Publication number: CS234072B1
Application number: CS836385A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Michalcik
Original assignee: Rudolf Michalcik
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS638583A1

Abstract

Účelem je zvýšeni energetické účinnosti snížením příkonu čerpadel u obráběcích strojů a podstatné zvýšení životnosti olejů proti klasickým čerpadlům. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že stejnosměrný elektromotor s cizím buzením je spojen mechanicky s hydraulickým čerpadlem obráběcího stroje.The purpose is to increase energy efficiency by reducing the power consumption of pumps in machine tools and significantly increase the service life of oils compared to classic pumps. The stated purpose is achieved by mechanically connecting a DC electric motor with external excitation to the hydraulic pump of the machine tool.

Description

Vynález se týká zapojení pro pohon a regulaci tlaku čerpadla, zejména u obráběcích strojů·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

U dosud známých provedení regulace pracovního tlaku pro cyklus obráběcího stroje se používá pneuma±icko«hydraulický multiplikátor· Tato regulace pracovního tlaku je velice složitá a dosti poruchová. Rovněž tak se u různých obráběcích strojů používají k pohonu pracovních posuvů hydraulická Čerpadla· Tato čerpadla pracují neustále a většinou plným výkonem do škrtících a regulačních ventilů· Používá se regulace tlaku škrcením a olej se mnohdy musí chladit. Po energetické stránce jsou tato provedení nevýhodná vzhledem k nízkému procentu využití energie stroje a značnému procentu zmařené energie· Dalším typem čerpadel je čerpadlo s přerušovaným cyklem. U tohoto typu je kolísavý tlak a může pracovat pouze při vyšším tlaku.In the prior art working pressure control designs for a machine tool cycle, a pneumatic «hydraulic multiplier is used. This working pressure control is very complex and quite defective. Likewise, hydraulic pumps are used in various machine tools to drive the working feeds. These pumps operate continuously and mostly at full power to the throttle and control valves. In terms of energy, these embodiments are disadvantageous due to the low percentage of machine energy utilization and a significant percentage of wasted energy. Another type of pump is the intermittent cycle pump. With this type, there is fluctuating pressure and can only work at higher pressure.

Nedostatky těchto provedení do značné míry odstraňuje zapojení pro regulaci tlaku čerpadla, zejména u obráběcích strojů, se zdrojem konstantního proudu řízeného regulátorem a napájeného přívodem napájecího napětí, spojeným jednak s kotvou stejnosměrného elektromotoru s cizím buzením a jednak s budicím vinutím, jehož podstata spočívá v tom, že stejnosměrný elektromotor a cizím buzením je spojen mechanicky s hydraulickým čerpadlem obráběcího stroje.The drawbacks of these embodiments are largely eliminated by the pump pressure control circuit, in particular in machine tools, with a constant current source controlled by the regulator and supplied by a power supply connected to the armature of a direct-current DC motor and excitation winding. that the DC motor and the foreign excitation are mechanically connected to the hydraulic pump of the machine tool.

Klasické zubové nebo pístové čerpadlo je poháněno stejnosměrným elektromotorem s cizím buzením. Kotva elektromotoru je napájena ze zdroje konstantního proudu a to znamená, že v tomto režimu je zajištěn konstantní kroutící moment na hřídeli nezávislý na otáčkách elektromotoru· Při konstantním kroutícím • 2 234 072 momentu na hřídeli čerpadla je konstantní výstupní tlak· Energeticky je toto čerpadlo velmi výhodné, protože příkon prakticky kopíruje odebíranou energii· Není-li odběr, čerpadlo se netočí·Conventional gear or piston pumps are driven by a direct current electric motor with external excitation. The motor armature is supplied from a constant current source, which means that in this mode a constant torque on the shaft independent of the motor speed is ensured · With a constant torque • 2,234,072 torque on the pump shaft a constant discharge pressure · Energy efficient as the power practically copies the energy consumed · If there is no consumption, the pump does not turn ·

Výsledkem je téměř stoprocentní energetická účinnost a snížení příkonu obráběcích strojů· Další výhodou je větší životnost olejů, protože olej neprochází škrtícími ventily, neaahřívá a proto není třeba jej chladit· Oleje je odebíráno pouze takové množství, které je nutné pro danou operaci· Zjednodušením hydrau lioké sestavy dochází ke snížení možnosti poruch a k větší život nosti čerpadel· V případě pneumaticko-hydrauliokých multiplikáto rů odpadne závislost na druhém zdroji energie· Zapojení pracuje za každých podmínek a každému pracovnímu režimu a téměř stoprocentní energetickou bilancí· U tohoto provedení se určuje pouze maximální potřebný tlak a maximální množství tlakového média a konstruuje se na toto zatížení· Na základě toho se pak volí velikost elektromotoru a regulátoru pro daný pohon· řříklad provedení zapojeni pro regulaoi tlaku Čerpadla, zejména u obráběcích strojů, je znázorněn na přiloženém výkresu, kde se v principu vychází z momentové charakteristiky stejnosměrného elektromotoru 1 s cizím buzením· To znamená, že moment tohoto stejnosměrného elektromotoru 1 s cizím buzením závisí na proudu kotvy a nezávisí na otáčkách· Jedná se v tomto zapojení o stejnosměrný elektromotor 1 s cizím buzením napájený řízeným zdrojem 2 konstantního proudu a se zpětnou vazbou hlídající jeho konstantní hodnotu nezávisle na otáčkách· U Čerpadla závisí kroutící moment na jeho výtlačném tlaku.The result is almost 100% energy efficiency and reduced machine power input · Another advantage is greater oil life because the oil does not pass through the throttle valves, does not need to be heated and therefore does not need to be cooled. · Oil is taken only as much as necessary for the operation. · In case of pneumatic-hydraulic multipliers, dependence on the second power source is eliminated · Wiring works under all conditions and every operating mode and almost 100% energy balance · In this version only the maximum pressure required is determined · The size of the electric motor and regulator is then chosen for the given drive. · Connection type for pressure control of pumps, especially for machine tools. 3, which is based on the attached drawing, which is based in principle on the torque characteristics of the external electric motor 1 with external excitation · This means that the torque of the external electric motor 1 with external excitation depends on the armature current and does not depend on speed external excitation DC motor 1 powered by a constant current source 2 and with feedback monitoring its constant value independent of speed · U The pump torque depends on its discharge pressure.

Řízený zdroj 2 konstantního proudu napájený přívodem £ napájecím napětím a řízený regulátorem £ je spojen jednak se stejnosměrným elektromotorem 1 s cizím buzením a jednak s budícím vinutím 2» přičemž stejnosměrný elektromotor 1 S cizím buzením je spojen mechanioky s hydraulickým čerpadlem £ nenaznačeného obráběcího stroje·The controlled constant current source 2 supplied by the power supply 5 and controlled by the regulator 6 is connected both to the external electric motor 1 and to the field winding 2.

Skutečnosti, že moment je nezávislý na otáčkách, ale pouze na napájecím proudu se využívá ve spojení s hydrauliokým Čerpadlem 6, aí již zubovým či jiným. Regulátorem £ se v nezW-zomťkémThe fact that the torque is independent of speed but only of the supply current is used in conjunction with the hydraulic pump 6, whether gear or otherwise. The regulator £ is in the non-W-soft

234 072 ·» 3 * poměrovém zesilovači řízeného zdroje 2 konstantního proudu nastaví na základě údaje nemírněného kontrolního manometru požadovaná hodnota tlaku, a tím je seřízení ukončeno. Pokud je odběr tlakového média minimální, stejnosměrný elektromotor 1 s cizím buzením se otáčí pouze rychlostí několika otáček za minutu a dodává tím množství potřebné pro krytí netěsností a jiných ztrát·234 072 · »3 * constant current control amplifier 2 sets the desired pressure value based on the unmeasured control pressure gauge, and the adjustment is complete. If the pressure medium consumption is minimal, the external excitation DC motor 1 rotates only at a few revolutions per minute and thus supplies the amount needed to cover leaks and other losses.

V ideálně provedeném zařízení jsou otáčky nulové a odběr je daný pouze příkonem budícího vinutí £, což představuje několik desítek watů, podle typu stejnosměrného elektromotoru 1 s cizím buzením· Při jakémkoliv uvolnění tlaku se v zpětnovazebním odporu objeví pokles napětí, a tím nerovnováha proti nastavené hodnotě, kterou obvod okamžitě vyrovnává. Pro obráběcí stroje, které požadují velmi malý průtok oleje/se volí usměrňovač řízeného zdroje 2 konstantního proudu ve formě třífázového můstku·In an ideally designed device, the speed is zero and the consumption is given only by the power of the excitation winding,, which is several tens of watts, depending on the type of DC electric motor 1 with external excitation. which the circuit immediately compensates. For machine tools requiring very low oil flow / a constant current source 2 rectifier in the form of a three-phase bridge is selected ·

Claims

Connections for driving and regulating pump pressure, in particular in machine tools, and with a constant current source controlled by the controller and supplied by a power supply connected to the DC motor armature and external excitation and to the winding, characterized in that the DC motor (1) is mechanically connected to the hydraulic pump (6) of the machine tool ·