DE2163647A1

DE2163647A1 - Steuervorrichtung für Hydraulikmotoren

Info

Publication number: DE2163647A1
Application number: DE19712163647
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1971-01-06
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-20
Also published as: FR2120494A5; BE775199A; LU64248A1; IT943360B; NL7117244A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Hydraul ikmo toreri, insbesondere zur Drehmomentsteuerung, beispielsweise zur Steuerung der Drehung des einen Ausleger tragenden Turms eines Hebezeugs«

In zunehmendem Maße wird die Hydraulik in beweglichen Hebezeugen, insbesondere Kränen, verwendet, vor allem in verschiedenster Form Hydraulikgetriebe in den Drehantriebsorganen derartiger Arbeitsmaschinen. Gleichzeitig bedingen jedoch die Anforderungen an den Betrieb wie die Verwendung von immer längeren Auslegern und das Heben von immer schwereren Lasten eine möglichst weiche und genaue Steuerung, was aber nicht durch die bekannten

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Einrichtungen für die Steuerung von Hydraulikkreisen mit konstantem oder variablem Durchsatz {Durchflußmenge) erreicht werden kann.

Seit langem bekannte Drehantriebe für den Turm eines Hebezeugs haben einen Hydraulikmotor, der mit dem Turm durch ein mechanisches Untersetzungsgetriebe verbunden ist, Der Hydraulikmotor wird mit Druckfluid gespeist, und zwar entweder von einer Generatorpumpe konstanter Förderleistung über eine verteilende und richtungsumkehrende Einrichtung oder von einer Generatorpumpe variabler Förderleistung, die gleichzeitig die Änderung der Förderleistung oder des Durchsatzes und die Richtungsumkehr des umgewälzten Fluids gewährleiste to

In diesen beiden Fällen ist es relativ einfach, eine gute Progression der Änderung der pro Zeiteinheit an den Hydraulikmotor abgegebenen Fluidmerige zu erzielen, und zwar im ersten Fall durch die Progression des Verteilers und im zweiten Fall durch direkte Verstellung der Pumpe j In beiden Fällen wird jedoch davon ausgegangen, daß der Gegen- oder Ausgleichdruck des Hydraulikkreises konstant bleibt und damit auch das vom empfangenden Hydraulikmotor erzeugte Drehmoment.

Das vom Hydraulikmotor erzeugte Drehmoment bestimmt die Anfahrbeschleunigung des Drehturms, und einem konstanten Drehmoment entspricht eine konstante Beschleunigung, die von Anfang an des Anfahrens unmittelbar spürbar iato Dieser Umstand ist besonders nachteilig im Fall von sehr schweren oder sehr zerbrechlichen Lasten, wo man einen

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Ruck oder Stoß beim Anfahren vermeiden will; das trifft
ebenfalls zu, wenn die Vorrichtung mit einem sehr langen Ausleger versehen ist, um so die seitliche Durchbiegung
möglichst klein zu halten_o

Die Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten, indem der Hydraulikmotor mit einem variablen Druck von Null bis zum maximalen Ausgleich- oder Gegendruck beaufschlagbar ist, was sich in einem variablen Drehmoment und einer variablen Winkelbeschleunigung des Turms von Null beim Anfahren bis zu einem Maximum, wenn der Durchsatz maximal
ist, äußert« Die Erfindung wird angewendet bei Hydraulikmotoren, die unter konstantem Druck von einer Einrichtung zur Durchsatzänderung versorgt werden.

Erfindungsgemäß hat die Drehmosientsteuervorrichtung einen Hilfs- oder Zusatzkreis mit variablem Durchsatz, der parallel zum Speisekreis des Motors geschaltet ist, wobei eine Einrichtung zur Steuerung des Durchsatzes des Zusatzkreises mit der Betätigungseinrichtung der Einrichtung
zur Hauptdurchsatzänderung verbunden ist«

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen?

Fig. 1 und 2 das Hydraulikschaltbild einer Anlage

mit einem Aueführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung, wobei der Zusatzkreis eine Motorbremse hat\ und zwar Fig. 1
eine Anordnung, wo der Motor durch eine

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Generatorpumpe (Pumpenaggregat) mit konstanter Förderleistung und einen Richtungsumkehrer-Verteiler gespeist wird und Fig. 2 eine Anordnung, wo der Motor durch eine Generatorpumpe mit veränderlicher Förderleistung gespeist wird, die außerdem zur Richtungsumkehr dient}

Fig. 3 und 4 das Hydraulikschaltbild einer Anlage, in der die Steuerung des Durchsatzes des Zusatzkreises durch Absperrorgane vorgenommen wird, und zwar in Figo 3 eine Anordnung mit einer Generatorpumpe mit konstanter Förderleistung und einem Richtungsumkehrer-Verteiler und Fig. 4 eine Anordnung mit einer Generatorpumpe veränderlicher Förderleistung«

In allen Figuren ist ein Hydraulikmotor 1 mit einem Antriebsritzel 2 eines mechanischen Untersetzungsgetriebes verbunden, das die Drehung z. B₀ eines Turms eines Hebezeugs bewirkt.

Gemäß Fig. 1 und 3 wird der Hauptmotor 1 durch eine Generatorpumpe 5 mit konstanter Förderleistung gespeist, die durch einen Motor 6 angetrieben wird, der der Hauptmotor des Krans oder ein Hilfsmotor (Hilfskraftmaschine) sein kann. Ein Richtungsumkehrer-Verteiler oder Steuerschieber 7 kann drei verschiedene Stellungen einnehmen, von denen zwei aktive Stellungen jeweils einem Drehsinn des Motors 1 entsprechen, während in einer Ruhestellung die Pumpe 5 direkt in einen Vorratsbehälter fördert. Die

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Stellungen des Verteilers 7 sind im Fall von Fig. 1 durch die Stellungen eines Steuerhebels 8 bestimmt und im Fall von Fig. 3 durch die Stellungen eines Pneumatikstellzylinders 9o

Auch in den Anordnungen von Fig_o 2 und k wird der Hauptmotor 1 durch eine Generatorpumpe 10, allerdings mit variabler Förderleistung, gespeist, die durch einen Motor

11 angetrieben ist, der auch hier der Hauptmotor des Krans oder ein Hilfsmotor sein kann» Die Steuerung der Förderleistung und der Umwälzrichtung des hydraulischen Fluids von der Pumpe 1 wird in üblicher Weise vorgenommen, und zwar im Fall von Figo 2 durch einen Steuerhebel

12 und im Fall von Fig·, k durch einen Pneumatikstellzylinder 13,

Es seien jetzt Fig, 1 und 2 näher betrachtet. Jede der dort abgebildeten Anlagen hat ähnlich einen zusätzlichen Hydraulikmotor 15, der parallel zum Hauptmotor 1 geschaltet ist. Mit der Welle des Zusatzmotors 15 ist eine Bremsscheibe 16 verkeilt, die durch Backen 17 bremsbar ist. Ein Steuerorgan 18 der Backen 17 ist direkt durch ein Seil 19 mit dem Betätigungsorgan 8 des- Verteilers 7 im Fall von Fig. 1 und mit dem Betätigungsorgan 12 der Pumpe 10 veränderlicher Förderleistung im Fall von Fig. 2 verbunden.

Die beiden Anlagen arbeiten in gänzlich vergleichbarer Weise, weshalb der Betrieb jetzt anhand von Fig. 1 erläutert werden soll« Beim Anfahren wird durch Betätigung

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des Hebels 8 entweder nach G oder D der Druckölstrora in eine Leitung 20 bzw, in eine Leitung 21 geschickt. Infolge' von Spiel oder einer entsprechenden Einstellung wirken die Bremsbacken 17 auf die Scheibe 16 nicht von Anfang an der Bewegung des Hebels 8 und des Steuerschiebers 7 ein. Beim Anfahren trifft der Ölstrom auf keinen Widerstand im Motor 15? kann sich also frei bewegen, während der Motor 1, dessen Widerstandsdrehmoment wichtig ist, weiter stillsteht, Bei Weiterbetätigung des Hebels 8 werden pro«= gressiv die Bremsbacken 17 angelegt, so daß auf die Welle des Motors 15 ein Drehmoment einwirkt, das von Null bis zum Eingriffsdrehmoment der Bremse ansteigt. Der Ölstrom muß zur Überwindung dieses zunehmenden Drehmoments in dem Kreis auf einen Druck kommen, der ebenfalls von Null bis zum maximalen Gegendruck ansteigt ο

Dieser Druck, dessen Anstieg progressiv ist, äußert sich über den Motor 1 in einem Drehmoment, das nicht mehr konstant ist, sondern progressiv von Null bis zu einem Maximum ansteigt. Es ist ferner ersichtlich, daß das geförderte Öl, das zu Anfang vollständig in den Motor 15 strömt, progressiv weniger in den Motor 15 und damit progressiv zunehmend in den Motor 1 strömt.

Es seien jetzt die Fig. 3 und k zur Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Hauptkreises mit variablem Durchsatz betrachteto Zwei Absperrorgane 2k und 25 sind antiparallel zwischen die Leitungen 20 und 21 geschaltete, Die Absperrorgane 2k und 25 arbeiten als Rückschlagventile in Richtung von R nach P, d. ho, daß ζ. B. das Ventil 2k den direkten Eintritt des Öle zwi-

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sehen die Leitung 21 und die Leitung 20 verhindert, wenn die Leitung 21 mit Fluid unter Druck gespeist wird. In der Richtung von P nach R wird das Ventil im Gleichgewicht gehalten durch Druckluft in einer Kammer 26<, Ein Verteiler-Richtungsumkehrer 28, der mit einem Betätigungshebel 29 ausgerüstet ist und mit Druckluft über eine Leitung 30 versorgt wird, ermöglicht die Zufuhr von progressivem pneumatischem Druck entweder zur Kammer 26 des Ventils 2k und gleichzeitig zu einer der Kammern des Stelizylinders 9 oder zur Kammer 26 des Ventils 25 und gleichzeitig zur anderen Kammer des StellZylinders 9» Die entsprechenden Querschnitte S und S₁ der Kammer 26 des einen Ventils und der Öffnung P und andererseits die entsprechenden Maximaldrücke P„ und P₁ der Druckluft in den Kammern 26 und der durch die Pumpe 5 umgewälzten Flüssigkeit gehorchen der Formel ?₂ ^S2 ^{= P}i^Si*

Wenn der Hebel 29 betätigt wird, z„ B„ in Speiserichtung bei G, öffnet sich der Verteiler 7 progressiv, um den hydraulischen Strom in die Leitung G₁ weiterzaleiten, Gleichzeitig wird mit einem pneumatischen Druck p_ die Kammer 26 des Ventils 2k beaufschlagt. Dar hydraulische Strom, der bei P auf das Ventil 2k trifft, wird durch den pneumatischen Druck p„ ausgeglichen, was in der Leitung 20 einen hydraulischen Druck P₁ zur Folge hat, der sich folgendermaßen berechnet?

Die progressive Änderung des Drucks p~ mittels des Hebels 23 bewirkt also eine progressive Änderung des Drucks p..

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im Speisekreis des Motors 1.

Die Anlage von Fig. k arbeitet ganz ähnlich wie die von Fig. 3.

Es ist ersichtlich, daß in allen beschriebenen Ausführungsbeispielen bei Abwesenheit jeglicher Drehsteuereinwirkung der Motor 1 frei umlaufen kann, so daß der
Turm frei zu einer Last ausgerichtet werden kann«,

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Claims

Pa ten tanspruehe

Il.

l./Steuervorrichtung fur einen Hydraulikmotor, der mit konstantem Druck von einer Einrichtung zur Durclisatzänderung beaufschlagt wird, gekennzeichne t. durch einen Zusatzkreis veränderlichen Durchsatzes, der parallel zum Speisekreiä des Hauptmotors (i) liegt, wobei eine Steuereinrichtung für den Durchsatz des Zusatzkreises mit der Betätigungseinrichtung der Einrichtung zur Ilaup tdurchsatzänder ung gekuppelt ist.,
2. Steuervorrichtung nach Ari.spruoh 1, dadurch gn . kennze i c line t. , daß der Zusatzkreis einen Zusatzmotor ( ι'.··; einschließlich einer Bremse (i6 - l8) hat, und daß die Betätigungseinrichtung (B₈ 12) der Einrichtung (7> 10 j zur Hauptdurchsatzanderung eine Einrichtung (19) zur progressiven Betätigung der Breimse bei einem Anstieg des Hauptdurchsatzes hat, wobei die Bremse unwirksam ist, wenn der Hauptdurchsatz Null ist (Fig. 1, 2).

3» Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkreis durch zwei parallele Kreise gebildet ist, die jeweils ein Rückschlagventil (2k, 25) haben, daß die Ruckschlagventile antiparallel geschaltet sind, und daß die Betätigungseinrichtung (29) der Einrichtung zur Hauptdurchsatzänderung eine Einrichtung zur progressiven Änderung des Gegendrucks (26) jedes Rückschlagventils gleichzeitig mit einem Anstieg des Hauptdurchsat- zes hat, wobei der Gegendruck Null Ist, wenn der Hauptdurchsatz Null ist (Figo 3, k),

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