DE2305825B2

DE2305825B2 - Einrichtung zum einstellen der schwenkstellung einer hydrostatischen pumpe

Info

Publication number: DE2305825B2
Application number: DE19732305825
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.-Ing. 7240 Horb Nikolaus
Original assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DE2305825A1

Description

Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher Verzögerungsglieder CRC-Glieder) eingeschaltet wer-

erläutert. den.

Ein Hydromotor 1 mit konstanter Schluckmenge Die beiden elektrischen Druckaufnehmer 14, 15 je Umdrehung und zwei Strömungsrichtungen wird liefern zusammen mit der Additionsstelle 18 das Reim geschlossenen Kreislauf von tiner Hydropumpe 2 5 gelsignal S als Funktion der Regelgrößen X, das der mit verstellbarer Fördermenge und zwei Förderrich- Gleichung genügt

tungen gespeist. Zur Verstellung der Fördermenge ς — tr γ > κ χ \χ\ α- κ X
der Hydropumpe 2 ist ein doppeltwirkender Zylin- *' ^T -" '^! ' ³'
der 3 mit einseitiger Kolbenstange 4 und eingebauten In dieser Gleichung entspricht der Differenz-Rückholfedern 5, 6 für die Nullstellung des KoI- io druckanteil Ap_x = K_x-X der Druckdifferenz Ap bens 7 vorgesehen. Der Zylinder 3 wird über ein am Zylinder 3 im stationären Zustand, die direkt 4/3-Wegeventil 8 mit Rückfühiung des Ventils in proportional der Federvorspannung und damit der Mittellage durch Federkraft und mit elektromagne- Pumpenschwenkstellung ist. Der Differenzdruckantischer Betätigung von einer Steuerpumpe 9 mit teil Jp₂ = K₂ ■ X ■ \X\ entspricht dem Druckabfall Druck beaufschlagt. Zwischen dem Wegeventil 8 und 15 an der Drossel 13 während der Stellbewegung. Der der Steuerpumpe 9 ist ein Druckbegrenzungsventil Differenzdruckanteil Δ ρ_Λ = K₃ · Λ* entspricht dem 10 angeschlossen. In einer der beiden zu dem Zy- Beschleunigungsdruck, der sich beim Ändern der linder 3 führenden Steuerleitungen 11,12 liegt eine Stellbewegung ergibt.

konstante Drossel 13. An den Steuerleitungen 11, Durch konstruktive Maßnahmen (Querschnitt der

12 ist jeweils ein elektrischer Druckaufnehmer 14 ao Drossel 13, Querschnitt des Zylinders 3, Federkenn-

15 angeschlossen, wobei der Druckaufnehmer 14 linie der Rückholfedern 5, 6) können die Faktoren

zwischen der Dro^el 13 und dem Wegeventil 8 an- K_v K₂, K₃ aufeinander abgestimmt werden, so daß

geschlossen ist. Die Ausgangsleitungen 16,17 sind die Gleichung ergibt

über eine Additionsstelle 18, in der die Differenz der η _ κίΥΜχ.ιχί-ΐ-χ)

beiden ankommenden Signale X_ei und X_ei gebildet »5 II/·

wird, mit einer Regeleinrichtung 19 verbunden. Ne- Durch Einschalten von ÄC-Gliedern in den Si-

ben der Regelgröße X = X_{e x} — X_e ₂ wird der Re- gnalfluß kann die Zeitkonstante der Signaländerung

geleinrichtung 19 die Führungsgröße W zugeführt. noch variiert werden

Die Stellgröße Y der Regeleinrichtung 19 wird in S = K(I — e~^RC')(X + X-\X\ + X)

einer Steuereinrichtung 20 in zwei aogewandelte 30

Stellgrößen Y⁺ und Y⁺+ transformiert, die elektro- Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein magnetische Betätigungsorgane 21, 22, z. B. Gleich- einziges Regelsignal S für die Regelgröße X als Iststrom-Regelelemente, des 4/3-Wegeventils 8 steuern. wertgebersignal mit integrierter zweifacher dynami-AIs Steuereinrichtung 20 kann die in der deutschen scher Rückführung (X, X, X) für eine Druck-, Lei-Patentanmeldung P 23 05 014.8 »Hydraulisches 35 stungs- und Drehzahlregelung der Hydropumpe 2 Wegeventil mit stetiger Stellfunktion« der Anmelde- bzw. des von der Hydropumpe 2 angetriebenen Hyrin vom 2. Februar 1973 beschriebene Steuerein- dromotors 1 verarbeitet. Mit der erfindungsgemäßen richtung verwendet werden. Zwischen der Regelein- Einrichtung wird aus diesem Grunde die Stabilität richtung 19 und der Steuereinrichtung 20 oder zwi- der Regelung wesentlich verbessert, ohne daß weischen der Steuereinrichtung 20 und den elektroma- 40 tere Signale aus dem Regelkreis rückgeführt werden gnetischen Betätigungsorganen 21, 22 können Zeit- müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 Stellfunktionen der Pumpe durch emen mit federn Patentansprüche· beaufschlagten Stellzylinder über ein Drucksteuer- ratentansprucne. ^^ ^ Irreichen. Darüber hinaus wird in dieser

1. Einrichtung zum Einstellen der Schwenk- Druckschrift gezeigt. wie durcft ein durch Hochdruck stellung einer hydrostatischen Pumpe mit einem S beeinflußtes Ventil die St^funküon du«* Gegen, doppeltwirkenden, über ein Steuerventil und Steu- druckbeaufschlagung des »^dg^ers a;u gehoben erleitungen mit Druck beaufschlagbaren Verstell- werden kann Dabei ist in der Steuerieitung ein Zylinder, dessen Kolben durch eine Rückholfeder Drosselrückschlagventi geschaltet das die Stelige in Mittelstellung gehalten wird, und mit einer schwindigkeit des Zylinders in einer Richtung bedas Steuerventil steuernden Regeleinrichtung, ™ einflußt. Dieses Drosselruckschlagvenul ,st angeordnet der der von einer Steuerpumpe erzeugte net, um die Stellgeschwindigkeit des Zylmders beim Stelldruck gemessen wird und zur Verstellung Ausschwenken zu verringern und damit das System der hydrostatischen Pumpe ein Differenzdruck zu stabilisieren Durch diese Maßnahme wird d.e am Stellzylinder eingestellt wird, d a d u r c h g e - Stellgeschwindigkeit des Systems beeinträchtigt.

k e η η ζ e i c h η e t, daß in einer der beiden zu 15 Darüber hinaus ist aus der DT-OS 15 28 434 ein dem Zylinder (3) führenden Steuerleitung^n (11 aufwendiges Stellsystem bekannt, das einen Stell- und 12) eine Drossel (13) liegt und daß zur Auf- zylinder ohne Federruckfuhrung aufweist, der von nähme der Regelgröße (X) und der ersten und einem elektrisch betätigten Servoventil angesteuert zweiten Ableitung (X und X) dieser Regel- wird. Die Position des Stellzylinders wird über einen größe (X) an der einen Steuerleitung (11) vor der *o elektrischen Weggeber gemessen, dessen Signal in Drossel (13) der eine Eingang eines Differenz- einem Regelverstärker mit einem vorgegebenen Solldruckmessers (14,15,18) und an der anderen wert verglichen wird. Das Verstarkerausgangssigna! Steuerleitung (12) der andere Eingang des Diffe- wirkt auf das Servoventil ein. Die erforderliche dyrenzdruckmessers (14,15,18) angeschlossen ist, namische Stabilität wird hier durch Anpassung des dessen Ausgang mit dem Eingang der Regelein- 25 Regelverstärkers erreicht.

richtung (19, 20) verbunden ist, deren Ausgangs- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

signale auf die Signalgeber (21, 22) des Steuer- Einrichtung der eingangs genannten Art zur Einstel-

ventils (8) wirken. lung der Schwenkstellung einer hydrostatischen

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Pumpe in der Regelungsstabilität derart zu verbeskennzeichnet, daß der Differenzdruckmesser (14, 30 sern, daß mit im Vergleich zu bekannten Einnch-15,18) zwei in Differenz geschaltete Druckauf- tungen geringem gerätetechnischen Aufwand die nehmer (14,15) aufweist. erste und zweite zeitliche Ableitung der Regelgroße

erfaßt werden bei gleichzeitig möglichst großer Stellgeschwindigkeit.

35 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer der beiden zu dem Zylinder führenden Steuerleitungen eine Drossel liegt und daß

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ein- zur Aufnahme der Regelgröße und der ersten und stellen der Schwenkstellung einer hydrostatischen zweiten Ableitung dieser Regelgröße an der einen Pumpe mit einem doppeltwirkenden, über ein Steu- 40 Steuerlehung vor der Drossel der eine Eingang eines erventil und Steuerleitungen mit Druck beaufschlag- Differenzdruckmessers und an der anderen Steuerbaren Verstell-Zylinder, dessen Kolben durch eine leitung der andere Eingang des Differenzdruckmes-Rückholfeder in Mittelstellung gehalten wird, und sers angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Einmit einer das Steuerventil steuernden Regeleinrich- gang der Regeleinrichtung verbunden ist, deren Austung, mit der der von einer Steuerpumpe erzeugte 45 gangssignale auf die Signalgeber des Steuerventils Stelldruck gemessen wird und zur Verstellung der wirken.

hydrostatischen Pumpe ein Differenzdruck am Stell- Mit einem einzigen Meßwert wird bei der erfin-

zylinder eingestellt wird. dungsgemäßen Einrichtung die Summe der drei den

Es ist bekannt, daß in Regelkreisen hydrostati- Differenzdruck bestimmenden Größen erfaßt, nämlich

scher Antriebe auf Instabilitäten der Regelung zu- 50 das Regelsignal S als Funktion der Regelgröße X

rückzuführende Schwierigkeiten auftreten, die die und der ersten und zweiten Ableitung X und X der

Funktion einer geregelten Einstellung der Schwenk- Regelgröße. Der Differenzdruckanteil Ap₁ ist propor-

stellung einer hydrostatischen Pumpe häufig in Frage tional der Pumpenschwenkstellung (Ap₁ = K₁ ■ x),

stellen. Man versuchte, diese Schwierigkeiten da- weil der Stellweg des Kolbens und damit auch die

durch zu vermindern, daß die Regelung in eine 55 Pumpenschwenkstellung proportional der Spannung

Grob- und Feinregelung mit unterschiedlicher Ge- der Rückholfeder des Zylinders ist. Der Differenz-

wichtung der Regelanteile aufgeteilt wurde oder daß druckanteil Ap₂, der bei der Steilbewegung an der

die zeitliche Änderung der Regelgröße zusätzlich Drosselblende abfällt, ist proportional dem Quadrat

rückgeführt wurde, die von einem eingebauten Meß- der Stellgeschwindigkeit (Ap₂ — K₂ ■ χ · \£\). Diese

fühler erfaßt wurde. Weitere Verbesserungen der 60 Drosselblende hat nur die Aufgabe, einen für die

Stabilität der Regelung konnten durch zusätzliche Geschwindigkeit repräsentativen Meßwert zu bilden.

Rückführung der zweiten zeitlichen Ableitung der Der dritte Differenzdruckanteil Δ p₃ ist proportional

Regelgröße erzielt werden (Pressler, G. Rege- dem Beschleunigungsdruck, der bei einer Ände-

lungstechnik BI-Reihe 63/63 a Seite 81 ff.). Diese rund der Stellgeschwindigkeit λ: aufzubringen ist

Rückführung der ersten und zweiten zeitlichen Ab- 65 (Ap_x = Κ_Λ·X).

leitung der Regelgröße erforderte neben dem Meß- Vorzugsweise besteht der Differenzdruckmesser

fühler für die Regelgröße zusätzliche Meßfühler. aus zwei in Differenz geschalteten Druckaufnehmern.

Aus der DT-OS 21 21 267 ist es bekannt, die Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein