CS253603B1

CS253603B1 - Connection with controllable source of working fluid

Info

Publication number: CS253603B1
Application number: CS859700A
Authority: CS
Inventors: Tomas Kubat
Original assignee: Tomas Kubat
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS970085A1

Abstract

Řešení spadá do oboru regulace strojů na kapaliny a řeší zapojení s regulovatelným zdrojem pracovní kapaliny. Podstatou řešení je zapojení sestávající ze sběrné nádrže propojené vstupní větví s hydrogenerátorem a z odpadní větve. Do odpadní větve je vřazena soustava nejméně tří paralelně uspořádaných válců, sestávající z pracovního válce, impulzního válce a rozváděcího válce. Pracovní válec je pomocí prvního a druhého kanálu propojen s rozváděcím válcem, impulzní válec je propojen pomocí impulzního potrubí s odpadní větví. Na rozváděči válec je napojena tlaková větev, přičemž pracovní, impulzní a rozváděči válec jsou navzájem mechanicky spřaženy pomocí prvního a druhého vazebného prvku vzájemně spojených pružným elementem.The solution falls into the field of fluid machine control and solves the connection with a controllable source of working fluid. The essence of the solution is a connection consisting of a collection tank connected by an input branch to a hydrogenerator and a waste branch. A system of at least three parallel cylinders is inserted into the waste branch, consisting of a working cylinder, an impulse cylinder and a distribution cylinder. The working cylinder is connected to the distribution cylinder by means of the first and second channels, the impulse cylinder is connected to the waste branch by means of an impulse pipe. A pressure branch is connected to the distribution cylinder, while the working, impulse and distribution cylinders are mechanically coupled to each other by means of the first and second coupling elements interconnected by a flexible element.

Description

253 603253 603

Vynález se týká zapojení s regulovatelným zdrojem pracovní kapaliny, zejména pro hydraulické okruhy s proměnlivým průtokem.The invention relates to a circuit with a controllable source of working fluid, in particular for variable flow hydraulic circuits.

Pro regulaci průtoku oleje v olejových okruzích se podle jejich způsobů použití používá několika základních principů. Jedním z nich je vřazení dvoucestného škrtícího ventilu se stabilizací tlakového spádu do hydraulického okruhu. V tomto případě se jedná principiálně o maření energie, která je do okruhu dodávána a není proto pro některé okruhy, zejména olejové, vhodná Další používaný princip regulace je použití hydrogenerátoru s kon stantním průtokem oleje při proměnlivých otáčkách pohonu. Hydrogenerátory jsou vybaveny zpětnou vazbou a jsou trvale regulovány na konstantní průtok oleje, nezávisle na počtu otáček pohonu změnou geometrie. Konstrukční uspořádání těchto soustrojí však nedovoluje operativní okamžité nastavení jiného průtočného množství, které by bylo potom automaticky udržováno opět na konstantní úroveň. Jeho použití s pohonem, jehož otáčky jsou závislé na odebíraném výkonu,jako je například vodní turbína, také není vhodné, protože by k regulačnímu efektu docházelo až přechodem turbíny do režimu s nižší účinností. Současně se také používá zapojení ν' regulačního obvodu podle čs. AO 224 598, které umožňuje regulaci bez vzniku dalších podstatných hydraulických ztrát působením na zdroj energie snížením jeho příkonu. *^e možné také nastavením regulačního ventilu okamžitě měnit množství oleje změnou otáček zdroje a nadále je tento nový průtok regulován. Protože tento systém není vybaven poddajnou zpětnou vazbou, vyznačuje se v průběhu regulace nerovnoměrností, která se zvětšuje s regulační odchylkou čidla, kterým je píst v hydraulickém válci snímající impulsní tlak oleje a jeho výchylka z rovnovážné polohy je dána stlačením pružiny působící v opačném smyslu. Závislost mezi přírostkem tlaku v impulzním potrubí vznikajícím při regulaci a polohou regulačního válce též není lineární, ale dle hydraulických poměrů je zřejmě kvadratická^Several basic principles are used to control the oil flow in the oil circuits according to their use. One of these is the incorporation of a two-way choke valve with pressure drop stabilization into the hydraulic circuit. In this case it is principally a waste of energy that is supplied to the circuit and is therefore not suitable for some circuits, especially oil circuits. Another used principle of regulation is the use of a pump with constant oil flow at variable drive speeds. The hydraulic generators are equipped with feedback and are permanently regulated to a constant oil flow, regardless of the drive speed by changing the geometry. However, the design of these sets does not allow for an immediate instantaneous adjustment of another flow rate, which would then be automatically maintained again at a constant level. Its use with a drive whose speed is dependent on the power consumed, such as a water turbine, is also not appropriate, since the regulating effect would only occur when the turbine was switched to a lower efficiency mode. At the same time, the circuit of the control circuit according to the art. AO 224 598, which allows control without incurring substantial hydraulic losses by acting on the power source by reducing its power input. It is also possible to change the oil quantity immediately by adjusting the control valve by changing the source speed and this new flow is still regulated. Since this system is not equipped with flexible feedback, it is characterized by irregularities during regulation which increases with the control deviation of the sensor, which is the piston in the hydraulic cylinder sensing the oil impulse pressure and its deflection from the equilibrium position is given by compression of the spring acting in the opposite direction. The dependence between the pressure increase in the impulse piping resulting from the regulation and the position of the regulating cylinder is also not linear, but according to hydraulic conditions it is probably quadratic ^

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zapojení s regulovatelným zdrojem pracovní kapaliny, zejména pro hydraulické okruhy s proměnlivým průtokem, sestávající jednak zé sběrné nádrže propojené vstupní větví s hydrogenerátorera a jednak z odpadní větve a jeho podstata spočívá v tom, že do odpadní větve je vřazena soustava nejméně tří paralelně uspořádaných válců, sestávající z pracovního válce, impulDisadvantages and drawbacks of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is a connection with a controllable source of working fluid, in particular for variable-flow hydraulic circuits, consisting, on the one hand, of collecting tanks interconnected by an inlet branch to a hydrogenator. a system of at least three cylinders arranged in parallel, consisting of a working cylinder, a pulse, is inserted into the waste branch

- 2 2S3 B03 zního válce a rozváděcího válce, kde pracovní válec je pomocí prvního a druhého kanálu propojen s rozváděcím válcem,impulzní válec je propojen pomocí impulzního potrubí s odpadní větví propojenou přes dimenaovaný kanál se sběrnou nádrží a kde současně je rozváděči válec pomocí třetího a čtvrtého kanálu spojen s odpadní větví a současně je na rozváděči válec napojena tlaková větev, přičemž pracovní, impulzní i rozváděči válec jsou navzájem mechanicky spřaženy pomocí prvního a druhého vazebního prvku vzájemně spojených pružným elementem.- 2 2S3 B03 of the second cylinder and the guide cylinder, wherein the working cylinder is connected to the guide cylinder by means of the first and second channels, the impulse cylinder is connected by means of impulse piping to the waste branch connected through the dimensioned channel to the collecting tank; The pressure duct is connected to the distributor cylinder at the same time, wherein the working, pulse and distributor cylinder are mechanically coupled to each other by means of first and second coupling elements interconnected by a flexible element.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že nevzniká trvalá regulační odchylka, je možno snadno nastavit nový regulovaný, stav a dále dochází k lineárnímu průběhu regulace.The higher effect of the invention results in the fact that there is no permanent control deviation, it is easy to set a new controlled state and a linear course of the control.

Příklad konkrétního provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese znázorňujícím schéma zapojení regulátoru průtoku oleje.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing showing the wiring diagram of the oil flow controller.

Podle vynálezu sestává regulátor z tělesa 1 regulátoru, ve kterém jsou tři paralelně uspořádané válce, a to pracovní válce 2, impulsní válec 2 ^a rozváděči válec £. Uvnitř pracovního válce 2 je umístěn první píst 8 s jednostranně vystupující první pístnici 11,se kterou je na prvním uložení 15 propojen první vazebný prvek 6 a druhý vazebný prvek X s posuvným kamenem 14. První pístnice 11 je dále propojena s regulačním hydrogenerátorem 19. Uvnitř impulsního válce 2 J^e umístěn druhý píst 2 ³ jednostranně vystupující druhou pístnici 12, se kterou je přes druhé uložení l£ propojen první vazebný prvek 6. Pomocí pružného elementu 2 3^eprvní vazebný prvek 6 spojen s druhým vazebným prvkem χ. Uvnitř rozváděcího válce £ je umístěno šoupátko 10 s jednostranně vystupující třetí pístnici 13,se kterou je přes třetí uložení 17 propojen první vazebný prvek 6. Druhý vazebný prvek X je připojen čtvrtým uložením 18 k tělesu JL regulátoru.According to the invention, the regulator consists of a regulator body 1 in which there are three parallel cylinders, namely the working cylinders 2, the impulse cylinder 2 ^{and the} guide roller 6. Inside the working cylinder 2 is located a first piston 8 with a protruding first piston rod 11, with which the first coupling element 6 and the second coupling element X are connected to the sliding stone 14 at the first bearing 15. The first piston rod 11 is further connected to the control pump 19. impulse cylinders 2 J ^e disposed second piston ³ 2 unilaterally projecting a second rod 12 to which is connected via a second bearing connected to the first L £ bonding member 6. with the elastic element 2, ³ and the first connecting element 6 is connected to the second bonding element χ. Inside the guide roller 6, a slide 10 is disposed with a projecting third piston rod 13 projecting on one side, to which the first coupling element 6 is connected via a third bearing 17. The second coupling element X is connected by a fourth bearing 18 to the regulator body 11.

Pracovní válec 2 je propojen pomocí prvního a druhého kanálu 21, s rozváděcím válcem £. Současně je do rozváděcího válce £ přivedena tlaková větev 27 z výstupu hydrogenerátoru 19. Na rozváděči válec £ jsou napojeny třetí a čtvrtý kanál 23« 24. které jsou dále napojeny na odpadní větev 28. Odpadní větev 28 je propojena od hydromotoru 20 jednak s impulsním válcem 2 pomocí impulsní ho potrubí 26 a jednak přes dimensovaný kanál 25 se sběrnou nádrží 20. Tato sběrná nádrž 30 je propojena s hydrogenerátorem 19 vstupní větví 29.The working roller 2 is connected by means of the first and second duct 21, to the guide roller 6. At the same time, a pressure branch 27 from the outlet of the generator 19 is supplied to the distributor cylinder 4. The third and fourth ducts 23, 24 are connected to the distributor cylinder and are further connected to the waste branch 28. The waste branch 28 is connected to the pulse roller. 2 by means of impulse piping 26 and, secondly, via a dimensioned duct 25 with a collecting tank 20. This collecting tank 30 is connected to the pump 19 via an inlet branch 29.

- 3 253 603- 3,253,603

Před spuštěním okruhu vytlačí pružný prvek 2 druhý píst 9 v impulsním válci 2 do l^ev® krajní polohy. Prvním vazebným prvkem 6 je do levé krajní polohy vytlačeno rovněž šoupátko 10 v rozváděčům válci £. Spuštěním okruhu se tlakový olej přivede tlakovou větví 27 do prostoru rozváděcího válce 4 a druhým kanálem 22 do pracovního válce 2 za první píst 8, který se přesouvá do levé krajní polohy, což odpovídá maximálnímu příkonu hydro generátoru ϋ· Soustava je zaplněna olejem a odpadní větví 28 prochází olej do dimensovaného kanálu 25. Vlivem průtoku se vytvoří na vstupu do dimensovaného kanálu 25 impulsní tlak do 0,1 MPa. Vlivem tlaku před druhým písem 2 ^v impulsním válci 2 se začne druhý píst j) přesouvat doprava. Přitom je zablokován první píst 8 v pracovním válci 2 v levé krajní poloze a pomocí prvního vazebného prvku £ se bude přesouvat rovněž doprava šoupátko 10 v rozváděčům válci £ tak dlouho, dokud nebude v rovnováze tlak před druhým pístem 2 ^v impulsním válci a předpětím pružného elementu 5,. Za této situace bude v okruhu větší průtok oleje než je předpokládaný, který má být držen regulátorem. Změnou polohy šoupátka 10 dojde ke změně propojení pracovního válce 2 s rozváděcím válcem £ tak, že pracovní válec 2 bude propojen pomocí prvního kanálu 21 a prostřednictvím šoupátka 10 s tlakovým olejem v tlakové větvi 27.Before starting circuit 2 pushes the elastic member 9 in the second piston cylinder 2 to pulse L ^ev ® extreme position. The slider 10 in the distributor rollers 6 is also pushed into the leftmost position by the first coupling element 6. By starting the circuit, the pressure oil is fed by the pressure branch 27 into the space of the distributor cylinder 4 and through the second channel 22 into the working cylinder 2 after the first piston 8, which moves to the left limit position, corresponding to the maximum power of the hydro generator. 28, the oil passes into the dimensioned duct 25. Due to the flow, an impulse pressure of up to 0.1 MPa is generated at the inlet of the dimensioned duct 25. Due to the pressure upstream of the second fonts 2 ^{in the} pulse cylinder 2, the second piston j) begins to move to the right. The first piston 8 in the working cylinder 2 is locked in the leftmost position and the slide 10 in the distributor cylinder 8 is also moved to the right by means of the first coupling element 8 until the pressure in front of the second piston 2 ^{in the} impulse cylinder and the biasing element is balanced. 5 ,. In this situation, there will be more oil flow in the circuit than expected to be held by the regulator. By changing the position of the slider 10, the connection of the working cylinder 2 to the guide roller 8 is changed so that the working cylinder 2 is connected via a first channel 21 and by means of a slide 10 with the pressure oil in the pressure branch 27.

První píst 8 v pracovním válci 2 se začne přesouvat doprava Přes první uložení 15 se začne zatlačovat šoupátko 10 v rozváděcím válci £ směrem k rovnovážnému stavu regulátoru, kdy je prv ní i druhý kanál 21, 22 uzavřen. Rovnovážný stav regulátoru se nastaví polohou posuvného kamene l£,a tím i předpětím pružného elementu 2* změně průtoku oleje se změní tlak v impulsním potrubí 26 a druhá pístnice 12 s druhým uložením 16 změní svoji polohu. Prostřednictvím prvního vazebného prvku 6 se vychýlí šou pátko 10 z rovnovážné polohy a cyklus se opakuje.The first piston 8 in the working cylinder 2 begins to move to the right Despite the first bearing 15, the slide 10 in the guide cylinder 8 is pushed towards the equilibrium state of the regulator when both the first and second channels 21, 22 are closed. The equilibrium state of the regulator is adjusted by the position of the sliding stone 16, and thus by biasing the elastic element 2 to change the oil flow, the pressure in the impulse line 26 changes and the second piston rod 12 with the second bearing 16 changes its position. By means of the first coupling element 6, the plunger 10 is deflected from the equilibrium position and the cycle is repeated.

Zapojení podle vynálezu lze použít u všech hydraulických obvodů s proměnlivým průtokem, u nichž je třeba udržovat konstan tni průtok pracovní kapaliny, který má být nastavitelný na jinou konstantní hodnotu, mechanickým impulsem. Jedná se zejména o pásové zavlažovače s hydraulickým převodem.The circuit according to the invention can be used for all variable flow hydraulic circuits in which the working fluid flow to be adjusted to another constant value must be kept constant by a mechanical pulse. These are mainly belt irrigators with hydraulic transmission.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

253 603

Connection with a controllable source of working fluid, in particular for variable-flow hydraulic circuits, consisting, on the one hand, of a collecting tank interconnected with an inlet branch with a hydrogen generator, and, on the other hand, of a waste branch. consisting of a work roller (2), a pulse roller (3) and a guide roller (4), wherein the work roller (2) is connected to the guide roller (4) by a first and a second channel (21, 22), a pulse roller (3) ) is connected by means of impulse piping (26) and waste branch (28) connected via dimensioned duct (25) with collecting tank (30) and where at the same time the distributor cylinder (4) is connected to waste disposal by means of third and fourth ducts (23, 24) At the same time, a pressure branch (27) is connected to the distributor cylinder (4), the working, impulse and distribution cylinder (2, 3, 4) being mutually connected. mechanically coupled by means of first and second coupling elements (6, 7) interconnected by a resilient member (5) ·

1 drawing