DE1555960B

DE1555960B - Arrangement of the hydraulic system on a self-propelled machine with articulated steering

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Publication number: DE1555960B
Authority: DE
Inventors: Karl Mundelein 111 Salna (V St A)
Original assignee: International Harvester Co , Chicago, 111 (V St A )

Description

nachafter

Fig. 2 eine Einzelheit der Seitenansicht
F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,Fig. 2 is a detail of the side view
F i g. 1 in an enlarged view,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2,F i g. 3 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 2,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig.3;F i g. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3;

F i g. 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung; F i g. Figure 5 illustrates a further embodiment of the arrangement according to the invention;

F i g. 6 ist eine um 90° gedrehte Darstellung der Anordnung nach F i g. 5.F i g. 6 is a representation of the arrangement according to FIG. 6 rotated by 90 °. 5.

In F i g. 1 ist ein Erdbewegungsfahrzeug 10 mit einem Vorder- und einem Hinterwagen 12 und 14 dargestellt. Der Vorder- und der Hinterwagen 12 und 14 sind um in einer senkrechten Knickachse 16 liegenden Bolzen 30 relativ zueinander schwenkbar. Sowohl eine Antriebsmaschine 18 wie auch eine Hydraulikpumpe 20 sind auf dem Hinterwagen 14 angeordnet. Andererseits sind alle hydraulischen Steuer- und Regelgeräte wie auch ein Vorratsbehälter 22 für die Hydraulikflüssigkeit auf dem Vorderwagen untergebracht. Da die Antriebsmaschine 18 und die Hydraulikpumpe 20 sich auf dem Hinterwagen 14 befinden, erübrigt sich ein besonderer elastischer Pumpenantrieb. Der Nachteil einer flexiblen Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 22 und der Hydraulikpumpe 20 wird ausgeschaltet durch eine verhältnismäßig steife Leitung 24, die an ein drehbares Kuppelstück 26 angeschlossen ist. Dieses Kuppelstück 26 erlaubt eine vollständige Schwenkung zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen, und zwar auf Grund seiner koaxialen Anordnung in bezug auf die Knickachse 16. Auf diese Weise erlaubt das Kuppelstück 26 zwar eine widerstandsfähige Leitungsverbindung, gleichzeitig aber auch eine leichtgängige Drehverbindung. Die von der Hydraulikpumpe 20 abgehenden flexiblen Auslaßleitungen lassen sich dadurch vermeiden, wie in F i g. 5 und 6 dargestellt ist, daß man weitere zur Knickachse koaxiale Gelenkkuppelstücke vorsieht.In Fig. 1 is an earth moving vehicle 10 with a front and a rear carriage 12 and 14 are shown. The front and rear car 12 and 14 are pivotable relative to one another about bolts 30 lying in a vertical articulation axis 16. As well as a drive machine 18 as well as a hydraulic pump 20 are arranged on the rear carriage 14. On the other hand, all hydraulic control and regulating devices as well as a storage container 22 are for the hydraulic fluid is housed on the front of the vehicle. Since the prime mover 18 and the hydraulic pump 20 are located on the rear carriage 14, a special elastic pump drive is unnecessary. The disadvantage of a flexible connection between the reservoir 22 and the hydraulic pump 20 is switched off by a relatively stiff line 24 which is attached to a rotatable coupling piece 26 is connected. This coupling piece 26 allows complete pivoting between the Front and rear, due to its coaxial arrangement with respect to the articulated axis 16. In this way, the coupling piece 26 allows a robust line connection, but at the same time a smooth rotating connection. The outgoing from the hydraulic pump 20 flexible outlet lines can thereby be avoided, as shown in FIG. 5 and 6 is shown that one provides further articulated coupling pieces coaxial to the articulation axis.

Bei näherer Betrachtung des Erdbewegungsfahrzeugs 10 zeigt sich, daß die Hydraulikpumpe 20 auf dem äußersten oberen Vorsprung des Hinterwagens 14 montiert ist, so daß sie tatsächlich unterhalb einer überhängenden Fahrerkabine 28 des Vorderwagens zu liegen kommt.Upon closer inspection of the earth-moving vehicle 10, it can be seen that the hydraulic pump 20 is on the outermost upper projection of the rear end 14 is mounted so that it is actually below a overhanging driver's cab 28 of the front end comes to rest.

Eine vorteilhafte Lage der Hydraulikpumpe 20 ergibt sich dadurch, daß sie koaxial zur Knickachse 16 zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen 12 und 14 angeordnet ist. Da sowohl die Hydraulikpumpe und Leitungen auf dem Hinterwagen 14 untergebracht sind, kommt man mit einem Direktantrieb der Hydraulikpumpe durch eine Welle 32 aus. Die Hydraulikpumpe 20 hat eine große Saugöffnung 34, an die die ebenfalls großen Querschnitt aufweisende Leitung 24 angeschlossen ist. Der Pumpenauslaß 36 ist über eine flexible Leitung 40 mit einem Steuerventil 38 für die Ladereinrichtungen verbunden. Dieses Steuerventil kann für die Betätigung des vorderen Arbeitswerkzeugs, wie einem Räumschild od. dgl., vorgesehen sein. Ein kleinerer Pumpenauslaß 37 steht über eine zweite flexible Leitung 42 mit einem Steuerventil 44 in Verbindung.An advantageous position of the hydraulic pump 20 results from the fact that it is coaxial with the articulation axis 16 is arranged between the front and rear car 12 and 14. As both the hydraulic pump and cables are housed on the rear carriage 14, you come with a direct drive Hydraulic pump through a shaft 32. The hydraulic pump 20 has a large suction port 34, on which is connected to the line 24, which also has a large cross section. The pump outlet 36 is connected via a flexible line 40 to a control valve 38 for the supercharger devices. This Control valve can be used to operate the front work tool, such as a clearing blade or the like., be provided. A smaller pump outlet 37 is via a second flexible conduit 42 with a Control valve 44 in connection.

Der Vorratsbehälter 22 für die Hydraulikflüssigkeit ist auf dem Vorderwagen 12 angeordnet. Ein vorbestimmter Platz für die Lagerung des Vorratsbehälters ist nicht ausschlaggebend. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Vorratsbehälter 22 hinter der Fahrerkabine 28 so angebracht, daß er über dem Vorderteil des Hinterwagens 14 hängt. Der Vorratsbehälter ist deswegen auf dem Vorderwagen 12 angeordnet, um sich die zum Vorratsbehälter zurückführenden, flexiblen Leitungen zu ersparen, d. h., es genügen hier die üblichen starren Leitungen 46 und 48. Eine Anordnung des Vorratsbehälters auf dem Hinterwagen ist deshalb kompliziert, weil die Anzahl der erforderlichen Leitungsverbindungen zu den einzelnen hydraulischen Verbrauchsstellen im Fahrerstand groß ist. Bei den auftretenden Drücken besteht dann immer die Gefahr, daß durch die ständig wiederholten Biegungen die Wechselfestigkeit hier bald überschritten wird, was naturgemäß zu gefährlichen Betriebsstörungen führt. Bei in sich starren und unbeweglich bleibenden Leitungen dagegen besteht diese Gefahr in weit geringerem Maße.The reservoir 22 for the hydraulic fluid is arranged on the front end of the vehicle 12. A predetermined one Space for storing the storage container is not critical. In the exemplary embodiment According to Fig. 1, the reservoir 22 is mounted behind the cab 28 so that it is above the Front part of the rear end 14 hangs. The storage container is therefore arranged on the front carriage 12, in order to save the flexible lines leading back to the storage container, d. h., it The usual rigid lines 46 and 48 are sufficient here. An arrangement of the storage container on the The rear end is complicated because of the number of line connections required to each hydraulic consumption points in the driver's cab is large. The pressures that occur exist then there is always the danger that the fatigue strength will soon be lost due to the constantly repeated bends is exceeded, which naturally leads to dangerous malfunctions. With rigid and immobile Permanent lines, on the other hand, suffer from this risk to a far lesser extent.

Bei einer Anordnung des Vorratsbehälter 22 auf dem Vorderwagen und der Hydraulikpumpe 20 auf dem Hinterwagen braucht lediglich die Leitung 24 zwischen der^ Hydraulikpumpe und dem Vorratsbehälter begrenzt beweglich angeordnet zu sein. Diese eine Leitung kann man dann so überdimensionieren und mit einem so großen Querschnitt ausstatten, daß die Bruchgefahr praktisch nicht mehr vorhanden ist.With an arrangement of the storage container 22 on the front end and the hydraulic pump 20 on the rear car only needs the line 24 between the hydraulic pump and the storage tank to be arranged movable to a limited extent. This one line can then be oversized and equip it with such a large cross-section that the risk of breakage is practically no longer present.

Da der Flüssigkeitsdruck sehr starken SchwankungenBecause the fluid pressure fluctuates very strongly

t\ unterliegt, muß diesem Umstand besonders Rechnung getragen werden. Man erreicht dies im wesentlichen κ«:; dadurch, daß man die Leitung 24 in ein leichtdrehp··; bares Kuppelstück 26 auslaufen läßt. Wie dieses Kuppelstück im einzelnen ausgebildet ist, ist im Schnitt der F i g. 4 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die Leitung zunächst in einer hohlen Kappe 50 endet, die mittels einer Lagerung auf einem rechtwinklig abzweigenden Rohrstutzen 52 sitzt. DerRohrstutzen 52 andererseits ist wieder mit dem darunterliegenden Pumpengehäuse der Hydraulikpumpe 20 fest verbunden, und zwar oberhalb der Saugöffnung 34. Wie bereits erwähnt, fällt die Drehachse dieses Kuppelstücks mit der Knickachse 16 des Fahrzeugs zusammen. In F i g. 3 ist dargestellt, daß die Relativbewegung zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen eine symmetrische ist, d. h., der Vorder- und der Hinterwagen sind an der Schwenkbewegung beteiligt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, hat die Leitung t \ subject, this fact must especially be taken into account. This is essentially achieved κ «:; by turning the line 24 into a slightly rotatable p ··; Bares coupling piece 26 can run out. How this coupling piece is designed in detail is shown in section in FIG. 4 shown. It can be seen from this that the line initially ends in a hollow cap 50 which, by means of a bearing, is seated on a pipe socket 52 branching off at right angles. The pipe socket 52, on the other hand, is firmly connected to the underlying pump housing of the hydraulic pump 20, specifically above the suction opening 34. As already mentioned, the axis of rotation of this coupling piece coincides with the articulation axis 16 of the vehicle. In Fig. 3 it is shown that the relative movement between the front and rear car is a symmetrical one, that is, the front and rear car are involved in the pivoting movement. As shown in FIG. 3 can be seen, the line has

4.5 24 die Möglichkeit einer völlig freien Drehung um die Knickachse 16.4.5 24 the possibility of a completely free rotation around the articulation axis 16.

Als weitere Einzelheit des drehbaren Kuppelstücks 26 ist noch erwähnenswert, daß die Kappe 50 eine glatte zylindrische Innenfläche 54 aufweist, die auf einer entsprechenden zylindrischen Außenfläche 56 des Rohrstutzens 52 aufliegt. Auf diese Weise wird eine sichere Führung zwischen den beiden Teilen erreicht. Die starken Druckschwankungen machen es notwendig, daß zusätzliche Dichtmittel vorgesehen werden. Es ist z. B. in der Kappe 50 eine ringförmige Ausnehmung vorhanden, in der ein Dichtring 58 mit U-Profil angeordnet ist. Die Dichtwirkung derartiger U-förmiger Dichtringe ist bekanntlich dem durchströmenden Druck proportional, so daß eine unbedingte Abdichtung erreicht wird. Der Dichtring 58 nimmt gleichzeitig etwa austretende Flüssigkeit zwischen den beiden aufeinandergleitenden Teilen auf. Oberhalb des Dichtringes 58 sind noch zwei weitere Ringausnehmungen 60 angeordnet. Diese haben einige wich-As a further detail of the rotatable coupling piece 26 is also worth mentioning that the cap 50 is a has smooth cylindrical inner surface 54, which on a corresponding cylindrical outer surface 56 of the pipe socket 52 rests. In this way, secure guidance between the two parts is achieved. The strong pressure fluctuations make it necessary that additional sealants are provided will. It is Z. B. in the cap 50 has an annular recess in which a sealing ring 58 with U-profile is arranged. The sealing effect of such U-shaped sealing rings are known to be proportional to the pressure flowing through them, so that an unconditional Sealing is achieved. The sealing ring 58 simultaneously takes approximately emerging liquid between the two parts sliding on each other. Above the sealing ring 58 there are two further ring recesses 60 arranged. These have some important

5$ tige Aufgaben zu erfüllen:5 tasks to complete:

erstens garantieren sie eine ausreichende Schmierung des Kuppelstückes 26, weil sie ständig mit durchtretender Hydraulikflüssigkeit versorgt werden;Firstly, they guarantee adequate lubrication of the coupling piece 26 because they are constantly with passing hydraulic fluid are supplied;

zweitens bewirken diese beiden Ringausnehmungen einen gewissen Druckausgleich zwischen den einzelnen Lagerzonen, was zu einer besseren Passung und damit auch zu einer leichteren Drehung beiträgt. Passungsungenauigkeiten beim Zusammenbauen der beiden Drehteile lassen sich nämlich nicht völlig vermeiden, so daß Drehstörungen oder Klemmungen denkbar sind;secondly, these two ring recesses bring about a certain pressure equalization between the individual ones Bearing zones, which contributes to a better fit and thus also to easier rotation. Inaccuracies of fit when assembling the two turned parts cannot be completely avoided, so that rotation disturbances or jamming are conceivable;

drittens können die Ringausnehmungen 60 dazu beitragen, daß Druckschwankungen im Bereich des Dichtringes 58 ausgeglichen werden, wie sie überhaupt dazu beitragen, daß die Druckspitzen in der Leitung 24 ausgeglichen bzw. gedämpft werden. Insgesamt gesehen wird also eine bessere Dichtung erzielt und verhindert, daß bei vorübergehend auftretendem Vakuum in der Leitung 24 Flüssigkeit abgesaugt wird.Thirdly, the annular recesses 60 can help prevent pressure fluctuations in the area of the Sealing ring 58 are compensated, as they even contribute to the pressure peaks in the Line 24 are balanced or attenuated. Overall, a better seal is achieved and prevents liquid from being sucked off in the event of a temporary vacuum in line 24 will.

Die begrenzte Drehbewegung zwischen der Kappe 50 und dem Rohrstutzen 52 führt nicht zu einer Beeinträchtigung der Dichtwirkung. Im übrigen ist das Kuppelstück so ausgebildet, daß senkrechte Bewegungen der Dichtringe nicht auftreten können, und zwar durch Anordnung einer Ringschulter 62 an der Kappe 50, die sich auf einem Ringflansch 64 des Rohrstutzens 52 abstützt. Weitere Befestigungsmittel sind unter anderem ein angeschraubter Ringflansch 66, der noch durch eine O-Ringdichtung 68 zusätzlich abgestützt wird. Daß das Kuppelstück 26 den beweglichen Anschluß der Leitung 24 an die Hydraulikpumpe bildet, wirkt sich vorteilhaft aus. Alle übrigen Verbindungsstellen sind starr ausgeführt. The limited rotational movement between the cap 50 and the pipe socket 52 does not impair the sealing effect. In addition, the coupling piece is designed in such a way that vertical movements of the sealing rings cannot occur, namely by arranging an annular shoulder 62 on the cap 50, which is supported on an annular flange 64 of the pipe socket 52. Further fastening means include a screwed-on annular flange 66, which is additionally supported by an O-ring seal 68. The fact that the coupling piece 26 forms the movable connection of the line 24 to the hydraulic pump has an advantageous effect. All other connection points are rigid.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der AnordnungAnother embodiment of the arrangement

ίο der hydraulischen Anlage nach der Erfindung ist in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Die baulichen Abweichungen sind indessen geringfügig. Worin sich diese zweite Ausführungsform von der vorhergehenden unterscheidet, ist ein zusätzliches Kuppelstück 70, wodurch die flexible Steuerleitung 40 zwischen dem Pumpenauslaß 36 und dem Steuerventil 38 überflüssig wird. Dieses drehbare Kuppelstück 70 ist dem Kuppelstück 26 weitgehend ähnlich. Auch in diesem Fall fällt die Schwenkachse des Kuppelstückes 70 mit der Knickachse des Fahrzeugs zusammen. Nur ist die flexible Leitung 40 durch eine starre Leitung 72 ersetzt. Um auch die weitere biegsame Leitung 42 zu ersetzen, müßte noch ein drittes Kuppelstück dieser Art vorgesehen sein.ίο the hydraulic system according to the invention is in the F i g. 5 and 6 shown. The structural deviations are, however, minor. What is this second embodiment differs from the previous one, is an additional coupling piece 70, whereby the flexible control line 40 between the pump outlet 36 and the control valve 38 is superfluous will. This rotatable coupling piece 70 is largely similar to the coupling piece 26. In this case, too the pivot axis of the coupling piece 70 coincides with the articulation axis of the vehicle. Only that is flexible line 40 replaced by a rigid line 72. To also the other flexible line 42 to replace a third coupling piece of this type would have to be provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 claims · "1 ^ articulated steering, in particular an earthmoving vehicle, in which a hy-

1. Arrangement of the hydraulic system on the hydraulic pump of the hydraulic system driving one of a front and an associated drive machine is arranged and the hydraulic king connected rear car existing self-pump via lines from a working machine with articulated steering that drives the driver, cabin, the consumption points the hydraulic fluid, in particular an earthmoving vehicle, in which the servomotors and control valves carrying the reservoir hydraulic fluid that drives a hydraulic pump in the front end of the vehicle sucks in drive fluid and this is arranged via lines to the machine and the hydraulic pump conveys the control valves and / or servomotors,
Via lines from one to the driver's cab, such an arrangement is known to carry servomotors and control valves when moving the earth to the points of consumption of the hydraulic fluid. In this case, however, the hydraulic pump is mounted on the storage container Hy- dem in the front of the vehicle. It receives its drive from hydraulic fluid and sucks it in via lines from the drive genes arranged on the rear carriage to the control valves and / or servomotor machine, necessarily via a drive shaft equipped with articulated connections. When the hydraulic pump (20) is driven with its upward articulation between the front and rear suction opening (34) coaxial with the articulated car and the associated deflection of the axis (16) of the front and rear car (12 20) a safe, highly efficient arund 14) on a frame projection of the operating drive is no longer guaranteed. Drive machine (18) supporting rear end It is arranged in an earth moving vehicle (14) and is also known to the suction opening (34) with articulated steering according to the USA patent specification a known pipe joint connection 3 134 628, a joint joint forming coupling piece (26) connected 25 forming coupling piece for the transmission of the, branching off from the side, leads a stiff pressure medium between the rear and front of the vehicle to device (24) to the storage container (22). use a stiff one branching off to the side

2. Arrangement of the hydraulic system after the line leads to the storage tank. The problem in claim 1, characterized in that the extent to which one stiffen with a line joint connection Line (24) is to be driven between the reservoir 30 equipped hydraulic pump is included (22) and the hydraulic pump (20) in a cap of this known type.

(50) of the coupling piece (26) opens, which leads to line connections between relative toeinem other pivotable parts of a hydraulic pipe socket connected to the suction opening (34) (52) to make the articulation axis (16) articulated, it is, for example, off bar is attached. 35 of the German Auslegeschrift 1024 811 known,

3. Arrangement of the hydraulic system to use flexible lines.

Claims 1 and 2, characterized in that the invention is based on the object

net that the provided in the coupling piece (26) an earth moving vehicle with a hydraulic

NEN seals from an in the cap (50) an- lean system of the type mentioned a

orderly tubular sealing ring (58) and on the 40 multitude of flexible lines between the

Pipe socket (52) arranged O-ring sealing points of use and the reservoir to avoid

gen (54) exist. and a reliable, steering-independent

4. To create the arrangement of the hydraulic system according to the drive of the hydraulic pump.

Claims 1 to 3, characterized in that this object is achieved according to the invention in that an annular shoulder (62) of the cap (50) on 45 solves that the hydraulic pump with its upwardly an annular flange (64) of the pipe socket (52) directed suction opening coaxially to The articulation axis of the rests and a front and rear end screwed to the cap (50) on a frame ring flange (66) support the ring flange (64) of the pipe protrusion of the milled socket (52) carrying the drive machine downwards. tercar is arranged and to the suction port

5. Arrangement of the hydraulic system after 5 ° form a line articulated connection known per se Claims 1 to 4, characterized in that the coupling piece is connected from the side Between the housing of the hydraulic pump a stiff line branched off to the storage tank (20) and the hydraulic consumption points or holder leads.

Control valves in a manner known per se flexible. This achieves that once between the

Lines (40 and 42) are arranged. 55 hydraulic pump and the storage tank or between

6. The arrangement of the hydraulic system according to the consumer points or their servomotors claims 1 to 5, characterized in that Ren and control valves used rigid lines that the housing of the hydraulic pump (20) can be and that on the other hand to drive a second rotatable coupling piece (70) Coaxially to the hydraulic pump a simple cardan shaft made of articulated axis (16) is arranged, of which, as is ^{sufficient for 6} °, which is known from the prime mover directly to the Puinsich, a rigid line (72) is led to a penwelle.

Control valve (38) branches off. In the drawings is an arrangement of the hydraulic Plant according to the invention shown in two exemplary embodiments, which are described in more detail below

The invention relates to an arrangement 65 to be described. It shows

the hydraulic system on one of the previous figures. 1 is a side view of a vehicle with

the and an articulated rear articulated steering and the arrangement of the hydraulic

dare existing self-propelled machine system according to the invention,