CS276843B6

CS276843B6 - Connecting a hydrostatic circuit for actuating the double-acting working cylinder piston

Info

Publication number: CS276843B6
Application number: CS903438A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Ing Benda; Miroslav Ing Fejt; Lubomir Plachy
Original assignee: Ckd Slany
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CS343890A3

Abstract

Zapojeni hydrostatického obvodu pro ovládání pístu dvojčinného pracovního válce je opatřeno zdrojem (6) tlakové tekutiny, odpadem (7), prvním vedením (9), druhým vedením (10) a třetím vedením (11) tlakové tekutiny k prvnímu a ke druhému pracovnímu prostoru (45) pracovního válce (1), a šoupátkovým rozvaděčem (8) pro spojení zdroje (6) tlakové tekutiny s prvním vedením (9) a odpadu (7) s druhým vedením (10) nebo naopak. Zapojení je opatřeno také spojovacím vedením (100) mezi druhým vedením (10) a rozváděcím zařízením (13), uspořádaným v prvním vedení (9) a ve třetím vedení (11) mezi druhým pracovním prostorem- (5) a šoupátkovým rozvaděčem (8) a opatřeným prvním výstupem (15) pro spojení třetím vedením (11) s druhým pracovním prostorem (5) pracovního válce (1), druhým výstupem (14) pro spojení prvním vedením (9) se šoupátkovým rozvaděčem (8) a třetím výstupem (16) pro spojení spojovacím vedením (100) s druhým vedením (10). Rozváděči zařízení (13) je tvořeno dvěma dvoucestňými ventilovými rozvaděči (19,24) s prvními, navzájem propojenými, pracovními výstupy (20,25) spojenými třetím vedením (11) s druhým pracovním prostorem (5) pracovního válce (1), a s druhými pracovními výstupy (21,26) spojenými prvním vedením (9) se šoupátkovým rozvaděčem (8) a spojovacím vedením (100) s druhým vedením (10). Řídicí vstupy (22,27) ventilových rozvaděčů (19,24) jsou spojeny přes čtyřcestný dvoupolohový šoupátkový rozvaděč (36) s druhým vedením (10) a dalším odpadem (37).The hydrostatic circuit for controlling the piston of a double-acting working cylinder is provided with a source (6) of pressure fluid, a drain (7), a first line (9), a second line (10) and a third line (11) of pressure fluid to the first and second working spaces (45) of the working cylinder (1), and a slide valve (8) for connecting the source (6) of pressure fluid to the first line (9) and the drain (7) to the second line (10) or vice versa. The connection is also provided with a connecting line (100) between the second line (10) and the distribution device (13), arranged in the first line (9) and in the third line (11) between the second working space (5) and the slide distributor (8) and provided with a first outlet (15) for connection via the third line (11) to the second working space (5) of the working cylinder (1), a second outlet (14) for connection via the first line (9) to the slide distributor (8) and a third outlet (16) for connection via the connecting line (100) to the second line (10). The distribution device (13) is formed by two two-way valve distributors (19,24) with first, mutually interconnected, working outlets (20,25) connected by a third line (11) to the second working space (5) of the working cylinder (1), and with second working outlets (21,26) connected by a first line (9) to the slide distributor (8) and a connecting line (100) to the second line (10). The control inputs (22,27) of the valve distributors (19,24) are connected via a four-way two-position slide distributor (36) to the second line (10) and another outlet (37).

Description

Vynález se týká zapojení hydrostatického obvodu pro ovládání pístu dvojčinného pracovního válce.The invention relates to the connection of a hydrostatic circuit for actuating the piston of a double-acting working cylinder.

U hydraulických pracovních válců pro zvedání/spouštění těles je často požadováno, aby rychlost pohybu pístu byla při zatížení pístní tyče malou vahou výrazně větší, než při zatížení pístní tyče velkou vahou. Cílem je, aby čas pro zvedání/spouštění lehkých břemen mohl být výrazně zkrácen. Pro tento účel jsou známy hydrostatické obvody s tzv. diferenciálním zapojením pracovního prostoru pod pístem s pracovním prostorem kolem pístní tyče nad pístem. Při dodávce tlakové tekutiny do pracovního prostoru pod pístem není tekutina vytlačovaná z pracovního prostoru kolem pístní tyče nad pístem odváděna do odpadu, nýbrž je přiváděna do pracovního prostoru pod pístem. Tím se dodávka tlakové tekutiny omezí na množství závislé pouze na rozdílu činných ploch pístů a na zdvihu pístu. Rychlost pohybu pístu se zvýší v poměru D²/d² , kde D značí průměr pístu a d značí průměr pístní tyče. Ve stejném poměru se zmenší vysouvací síla, působící na tyč. Známá diferenciální zapojení zahrnují tři a vícecestné šoupátkové ventily, které se však ukazují nevýhodné, neboť, musí mít velké rozměry vzhledem k tomu, že tlaková tekutina dodávaná čerpadlem i tekutina převáděná z jednoho pracovního prostoru do druhého protékají šoupátkovým ventilem. Nevýhodou je rovněž i potřeba dlouhých vedení tekutiny.In the case of hydraulic working cylinders for raising / lowering bodies, it is often required that the speed of movement of the piston be significantly higher when the piston rod is loaded with a small weight than when the piston rod is loaded with a large weight. The aim is that the time for lifting / lowering light loads can be significantly reduced. For this purpose, hydrostatic circuits are known with the so-called differential connection of the working space under the piston with the working space around the piston rod above the piston. When a pressurized fluid is supplied to the working space below the piston, the fluid expelled from the working space around the piston rod above the piston is not discharged to the waste, but is fed to the working space below the piston. This limits the supply of pressurized fluid to an amount that depends only on the difference between the active areas of the pistons and the stroke of the piston. The speed of movement of the piston increases in the ratio D ² / d ² , where D denotes the diameter of the piston and d denotes the diameter of the piston rod. In the same ratio, the extension force acting on the rod is reduced. Known differential circuits include three-way and multi-way gate valves, which, however, prove to be disadvantageous because they must be large in size because the pressure fluid supplied by the pump and the fluid transferred from one working space to another flow through the gate valve. Another disadvantage is the need for long fluid lines.

Je známo zapojení hydraulického obvodu pro rychloposuv pístu dvojčinného válce podle patentového spisu DE 36 01 643, u něhož jsou pracovní prostory dvojčinného válce propojeny v jednom směru pohybu pístu pomocí rozváděčího zařízení, tvořeného zpětným ventilem, ovládaným tlakem dodávané tekutiny. Hydraulický obvod však neumožňuje vnější zásahy do funkce ani nedovoluje další kombinace, potřebné při běžném provozu dvojčinných pracovních válců.It is known to connect a hydraulic circuit for rapidly moving a double-acting cylinder piston according to DE 36 01 643, in which the working spaces of the double-acting cylinder are connected in one direction of piston movement by a distribution device formed by a non-return valve controlled by the supply fluid pressure. However, the hydraulic circuit does not allow external interference with the function nor does it allow other combinations required during normal operation of the double-acting work cylinders.

V hydraulických obvodech jsou rovněž používány dvoucestné ventilové rozvaděče, které jsou snadno řiditelné, dovolují velký průtok tekutiny a umožňují vytváření kombinací ventilů pro různé účely. Je známo uspořádání ventilů ke spouštění břemena na pístní tyči hydraulického válce podle patentového spisu DE 38 16 958, podle něhož 1e pro ovládání pracovního válce vytvořeno spojení mezi dvěma pracovními prostory pracovního válce, aby byla tekutina ze zmenšujícího se prostoru převáděna do prostoru se zvětšujícího. Požadovaného diferenciálního zapojeni je dosaženo pro spouštění pomocí škrcení tekutiny při průtoku rozváděcím ventilem, které vyvolává mírný přetlak ve větvi, ovládající uzavření dvojcestného ventilového rozvaděče, zastavení odtoku tekutiny do odpadu a její převádění do zvětšujícího se pracovního prostoru. Změna z diferenciálního zapojení na zapojení přímé, bez převodu tekutiny mezi pracovními prostory se děje zvýšením tlaku dodávané tekutiny, což je z hlediska přesnosti a ovladatelnosti nevýhodné. Zapojení rovněž neumožňuje další kombinace pro vytváření jiných funkcí obvodu, nehledě na to, že diferenciální zapojení je určeno ke spouštění břemen velkou rychlostí, což je nepřípustné např. u jeřábů, kde je diferenciální zapojení vyžadováno při zdvihání břemen, zatímco spouštěni musí být kontrolovatelné.Two-way valve manifolds are also used in hydraulic circuits, which are easy to control, allow a large flow of fluid and allow the creation of valve combinations for different purposes. It is known to arrange valves for lowering a load on a piston rod of a hydraulic cylinder according to DE 38 16 958, according to which a connection is made between two working spaces of a working cylinder to actuate a working cylinder, so that fluid is transferred from a decreasing space to an increasing space. The required differential engagement is achieved for triggering by throttling the fluid as it flows through the manifold valve, which causes a slight overpressure in the branch, controlling the closure of the two-way valve manifold, stopping the fluid outflow and transferring it to the expanding working space. The change from a differential connection to a direct connection, without the transfer of fluid between the working spaces, takes place by increasing the pressure of the supplied fluid, which is disadvantageous in terms of accuracy and controllability. The circuit also does not allow other combinations to create other circuit functions, despite the fact that the differential circuit is designed to lower loads at high speed, which is unacceptable for cranes, for example, where differential circuit is required when lifting loads while lowering must be controllable.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení hydrostatického obvodu pro ovládání pístu dvojčinného pracovního válce podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že rozváděči zařízení pro spojení obou pracovních prostorů je tvořeno dvěma dvoucestnými ventilovými rozvaděči s prvními, navzájem propojenými, pracovními výstupy, spojenými třetím vedením s druhým pracovním prostorem pracovního válce, a s druhými pracovními výstupy, spojenými prvním vedením se šoupátkovým rozvaděčem a spojovacím vedením s druhým vedením, přičemž řídící vstupy ventilových rozvaděčů jsou spojené přes čtyřcestný dvoupolohový šoupátkový rozvaděč s druhým vedením a s dalším odpadem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the connection of a hydrostatic circuit for actuating the piston of a double-acting working cylinder according to the invention, the essence of which consists in the distribution device for connecting both working spaces consisting of two two-way valve distributors with first, interconnected, working outlets space of the working cylinder, and with second working outlets connected by the first line to the slide valve and connecting line to the second line, the control inlets of the valve cabinets being connected via a four-way two-position slide valve to the second line and other waste.

Výhody zapojení hydrostatického obvodu pro ovládání pístu dvojčinného pracovního válce podle vynálezu spočívají především v tom, že rozváděči zařízení využívá jednoduchýcli spolehlivých prvků, dovoluje jednoduché ovládání Šoupátkovým rozvaděčem, kterým protéká pouze malé množství řídící tekutiny, umožňuje přesné a exaktní provedení změny režimu práce pracovního válce, je ucelené a cenově výhodné.The advantages of connecting a hydrostatic circuit for actuating the piston of a double-acting working cylinder according to the invention consist in particular that the switchgear uses simple reliable elements, allows simple control by a slide valve through which only a small amount of control fluid flows, allows precise and exact change of the working cylinder. is comprehensive and cost effective.

Příklad zapojení hydrostatického obvodu pro ovládání pístu dvojčinného pracovního válce podle vynálezu je uveden na výkresu.An example of the connection of a hydrostatic circuit for actuating the piston of a double-acting working cylinder according to the invention is shown in the drawing.

Na výkresu je znázorněno zapojení hydrostatického obvodu pro ovládání pístu 2 dvojčinného pracovního válce 1, se zdrojem 6 tlakové tekutiny, s odpadem 7, s prvním vedením 9, druhým vedením 10 a třetím vedením 11 tlakové tekutiny k prvnímu a ke druhému pracovnímu prostoru 4 a 5 pracovního válce 1. Zapojení je dále opatřeno šoupátkovým rozvaděčem 8 pro spojení zdroje 6 tlakové tekutiny s prvním vedením 9 a odpadu 7 s druhým vedením 10 nebo naopak, a spojovacím vedením 100 mezi druhým vedením 10 a rozváděcím zařízením 13, uspořádaným v prvním vedení 9 a třetím vedení 11 mezi druhým pracovním prostorem 5 a šoupátkovým rozvaděčem 8 a opatřeným prvním výstupem 15 pro spojení třetím vedením 11 s druhým pracovním prostorem 5 pracovního válce 1, druhým výstupem 14 pro spojení prvním vedením 9 se šoupátkovým rozvaděčem 8 a třetím výstupem 16 pro spojení spojovacím vedením 100 s druhým vedením 10. Rozváděči zařízení 13 je tvořeno dvěma dvoucestnými ventilovými rozvaděči 19 a 24 s prvními, navzájem propojenými, pracovními výstupy 20 a 25, spojenými třetím vedením 11 s druhým pracovním prostorem 5 pracovního válce 1, a s druhými pracovními výstupy 21 a 26, spojenými prvním vedením 9 se šoupátkovým rozvaděčem 8 a spojovacím vedením 100 s druhým vedením 10, přičemž řídící vstupy 22 a 27 ventilových rozvaděčů 19 a 24 jsou spojené přes čtyřcestný dvoupolohový šoupátkový rozvaděč 36 s druhým vedením 10 a s dalším odpadem 37.The drawing shows the connection of a hydrostatic circuit for actuating the piston 2 of a double-acting working cylinder 1, with a source 6 of pressurized fluid, with a waste 7, with a first line 9, a second line 10 and a third line 11 of pressure fluid to the first and second working spaces 4 and 5. The connection is further provided with a slide valve 8 for connecting the source 6 of pressurized fluid to the first line 9 and the waste 7 to the second line 10 or vice versa, and a connecting line 100 between the second line 10 and the distribution device 13 arranged in the first line 9 and a third line 11 between the second working space 5 and the slide valve 8 and provided with a first outlet 15 for connection by a third line 11 to the second working space 5 of the working cylinder 1, a second outlet 14 for connection by a first line 9 to the slide valve 8 and a third outlet 16 for connecting line 100 with the second line 10. The distribution device 13 is formed by two two-way valve distributors 19 and 24 with the first, mutually m interconnected, working outlets 20 and 25, connected by a third line 11 to the second working space 5 of the working cylinder 1, and to second working outlets 21 and 26, connected by a first line 9 to the slide valve 8 and connecting line 100 to the second line 10, the control inputs 22 and 27 of the valve cabinets 19 and 24 are connected via a four-way two-position slide valve 36 to the second line 10 and to the other waste 37.

Ve druhém vedení 10 je obvyklým způsobem uspořádáno škrtící zařízení 52 pro škrcení průtoku tekutiny při zmenšování prvního pracovního prostoru 4. Škrtící zařízení 52 je tvořeno například dvoupolohovým šoupátkovým ventilem, tvořeným v jedné poloze šoupátka zpětným ventilem a v druhé poloze šoupátka škrtícím průřezem. S výhodou muže být škrtící zařízení 52 doplněno samostatným zpětným ventilem 51 uspořádaným v sériové kombinaci. Ovládání obou zařízení je vzhledem k bezpečnostním předpisům provedeno tlakem ovládací tekutiny ze stejné ovládací větve 53 jako ovládání šoupátkového rozvaděče 8. Přívod ovládací tekutiny je provedeno odbočkami 54 a 55.In the second line 10, a throttling device 52 is arranged in a conventional manner for restricting the fluid flow while reducing the first working space 4. The throttling device 52 is formed, for example, by a two-position slide valve formed by a check valve in one slide position and a throttling cross section in the other slide position. Advantageously, the throttling device 52 can be supplemented by a separate non-return valve 51 arranged in series combination. Due to safety regulations, the control of both devices is performed by the pressure of the control fluid from the same control branch 53 as the control of the slide valve 8. The supply of the control fluid is performed by branches 54 and 55.

Zapojení hydrostatického obvodu podle vynálezu umožňuje ovládání pístu 2 dvojčinného pracovního válce 1 volitelně ve dvou režimech zvedání ve smyslu zvětšování prvního pracovního prostoru 4 a v jednom režimu spouštění ve smyslu zmenšování prvního pracovního prostoru 4. Režim zvedání je volen šoupátkovým rozvaděčem 8 přestavením do polohy spojující zdroj 6 tlakové tekutiny s druhým vedením 10 a odpad 7 s prvním vedením 9. Při této poloze proudí tekutina druhým vedením 10 a spojovacím vedením 100 k druhému pracovnímu výstupu 26 druhého ventilového rozvaděče 24. Tlak v druhém vedení 10 pronikne do třetího pomocného vedení 35 a přes čtyřcestný dvoupolohový šoupátkový rozvaděč 36 v poloze znázorněné na obrázku, k řídícímu vstupu 27 druhého Ventilového rozvaděče 24., čímž se druhý ventilový rozvaděč 24 uzavře. Uzavřením druhého ventilového rozvaděče 24 je uzavřena cesta spojovacího vedení 100 a tlaková tekutina dodávaná čerpadlem proudí druhým vedením 10 přes zpětný ventil 51 do prvního pracovního prostoru 4. Tekutina vytlačovaná z druhého pracovního prostoru 5 proudí třetím vedením 11 do propojovacího vedení 18 a přes otevřený první ventilový rozvaděč 19 do prvního vedení 9 a přes šoupátkový rozvaděč 8 do odpadu 7. Změna režimu zvedání se děje přestavením čtyřcestného dvoupolohového šoupátkového rozvaděče 36 do polohy spojujícími třetí pomocné vedení 35 s pomocným vedením 23 a druhé pomocné vedení 28 s dalším odpadem 37. Přesunutím čtyřcestného dvoupolohového šoupátkového rozvaděče 36 do této polohy poklesne tlak ve druhém pomocném vedení 28, druhý ventilový rozvaděč 24 se otevře a první ventilový rozvaděč 19 se uzavře působením tlaku ze spojovacího vedení 100. Tekutina vytlačovaná z druhého pracovního prostoru 5 pak proudí z prvního vedení přes druhý ventilový rozvaděč 24 do spojovacího vedení 100 a do druhého vedení 10 a přidává se k tlakové tekutině, dodávané zdrojem tlakové tekutiny. Odtok tekutiny vytlačované z druhého pracovního prostoru 5 je uzavřením prvního ventilového rozvaděče 19 zcela zastaven. Přestavením šoupátkového rozvaděče 8 do polohy spojující zdroj 6 tlakové tekutiny s prvním vedením 9 a odpad 7 s druhým vedením 10 je vyvoláno spuštění ve smyslu zmenšování prvního pracovního prostoru 4. Tlak v druhém vedení 10 a spojovacím vedení 100 poklesne a tím poklesne tlak ve třetím pomocném vedení 35 a oba ventilové rozvaděče 19 a 24 se otevřou bez ohledu na polohu čtyřcestného dvoupolohového šoupátkového rozvaděče 36. Otevřením obou dvoucestných ventilových rozvaděči! 19 a 24, je dosaženo toho, že tlaková tekutina dodávaná zdrojem 6 do prvního vedeni 9 se vrací přes první ventilový rozvaděč 19, propojovací vedení 18 a druhý ventilový rozvaděč 24 zpět do spojovacího vedení 100, druhého vedení 10 a do odpadu 7. Tlak ve třetím vedení 11 i v druhém vedení 10 k pracovním prostorům 4 a 5 poklesne a pohyb pístu 2 se děje nezávisle na hydrostatickém obvodu. Pro řízení pohybu pístu 2 při spouštění břemene je použito známého škrtícího členu 52, zapojovaného současně s přestavením šoupátkového rozvaděče 8.The connection of the hydrostatic circuit according to the invention allows the control of the piston 2 of the double-acting working cylinder 1 optionally in two lifting modes in the sense of enlarging the first working space 4 and in one lowering mode in the sense of decreasing the first working space 4. The lifting mode is selected by the slide valve 8. 6 of the pressure fluid with the second line 10 and the waste 7 with the first line 9. In this position, the fluid flows through the second line 10 and the connecting line 100 to the second working outlet 26 of the second valve manifold 24. The pressure in the second line 10 penetrates into the third auxiliary line 35 and through a four-way two-position slide valve 36 in the position shown in the figure, to the control inlet 27 of the second valve valve 24, thereby closing the second valve valve 24. By closing the second valve manifold 24, the path of the connecting line 100 is closed and the pressure fluid supplied by the pump flows through the second line 10 through the non-return valve 51 into the first working space 4. Fluid expelled from the second working space 5 flows through the third line 11 into the connecting line 18 and through the open first valve switchboard 19 to the first line 9 and via the slide valve 8 to the waste 7. The lifting mode is changed by moving the four-way two-position slide valve 36 to a position connecting the third auxiliary line 35 with the auxiliary line 23 and the second auxiliary line 28 with further waste 37. By moving the four-way two-position of the slide valve 36, the pressure in the second auxiliary line 28 drops to this position, the second valve valve 24 opens and the first valve valve 19 closes by applying pressure from the connecting line 100. The fluid expelled from the second working space 5 then flows from the first line through the second valve valve. 24 to the connecting ve 100 and into the second line 10 and is added to the pressurized fluid supplied by the pressurized fluid source. The outflow of the fluid expelled from the second working space 5 is completely stopped by closing the first valve distributor 19. By moving the slide valve 8 to the position connecting the source 6 of pressurized fluid with the first line 9 and the waste 7 with the second line 10, a lowering is induced in the sense of reducing the first working space 4. The pressure in the second line 10 and the connecting line 100 decreases and thus the pressure in the third auxiliary line 35 and both valve cabinets 19 and 24 open regardless of the position of the four-way two-position slide valve 36. By opening both two-way valve cabinets! 19 and 24, it is achieved that the pressure fluid supplied by the source 6 to the first line 9 returns via the first valve manifold 19, the connecting line 18 and the second valve manifold 24 back to the connecting line 100, the second line 10 and to the drain 7. The pressure in in the third line 11 also in the second line 10 to the working spaces 4 and 5, the movement of the piston 2 takes place independently of the hydrostatic circuit. To control the movement of the piston 2 when lowering the load, a known throttling member 52 is used, which is connected simultaneously with the adjustment of the slide valve 8.

Zapojení hydrostatického obvodu podle vynálezu je použitelné ve všech oblastech, kde jsou požadovány dva režimy zvedání s riizCS 276843 B6 4The connection of the hydrostatic circuit according to the invention is applicable in all areas where two lifting modes are required with riizEN 276843 B6 4

Μ nými rychlostmi pohybu pístu a jeden režim spouštění s pohybem pístu nezávislým na hydrostatickém obvodu.Μ piston travel speeds and one trigger mode with piston movement independent of the hydrostatic circuit.

Claims

PATENT CLAIMS

Connection of a hydrostatic circuit for actuating the piston of a double-acting working cylinder, with a source of pressure fluid, with waste, with first, second and third pressure fluid lines to the first and second working space of the working cylinder, further with a slide valve for connecting the source of pressure fluid to the first line and with a second line or vice versa, and with a connecting line between the second line and the distribution device arranged in the first and third lines between the second working space and the slide distributor and provided with a first outlet for connecting the third line to the second working space of the working cylinder, the second outlet for connecting a first line with a slide valve and a third outlet for connection by a connecting line to the second line, characterized in that the switchgear (13) is formed by two two-way valve valves (19, 24) with first, interconnected, working outlets (20, 25), connected by a third line (11) to the second working space (5) of the working cylinder ( 1), and with second operating outlets (21,26), connected by a first line (9) to a slide valve (8) and a connecting line (100) to a second line (10), the control inputs (22,27) of the valve cabinets ( 19,24) are connected via a four-way two-position slide valve (36) to the second line (10) and to other waste (37).