DE3107991A1

DE3107991A1 - Hydrostatischer antrieb

Info

Publication number: DE3107991A1
Application number: DE19813107991
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 7900 Ulm Deissler; Josef 7930 Öpfingen Strahl; Manfred 7930 Ehingen Tries; Karl 7906 Blaustein Weimann
Original assignee: KAMAG Transporttechnik GmbH and Co
Current assignee: KAMAG Transporttechnik GmbH and Co
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1982-09-23

Description

Hydrostatischer Antrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit mindestens zwei Hydromotoren pro Hydropumpe in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf mit einem die Hydromotoren beeinflussenden Mengenventil.
Hydrostatische Antriebe dienen in erster Linie zum Antrieb von Fahrzeugen. Dabei wird häufig für jeden Hydromotor eine eigene Hydropumpe eingesetzt. Ein derartiger Aufbau ist jedoch bei solchen hydrostatischen Antrieben nicht mehr wirtschaftlich, bei denen eine Vielzahl von Hydromotoren gespeist werden muß. Auch würde der Einsatz einer der Anzahl der Hydromotoren entsprechenden Anzahl von Hydropumpen bei Verwendung von Regelmotoren und Regelpuitipen zur überlagerung von Regelvorgängen führen und daher technisch nicht mehr beherrschbar sein. Aus diesem Grund wird bei hydrostatischen Antrieben bereits eine Hydropumpe für mehrere Hydromotoren eingesetzt. Ein derartiger Aufbau hat jedoch den Nachteil, daß bei einem Wegfall der Last an einem der Hydromotoren, d.h. bei Fahrzeugen im Falle des Verlustes der Bodenhaftung bei einem Rad, der jeweilige Hydromotor überdreht wird, da er in einem solchen Falle mit einem Vielfachen seines Schluckvolumens beaufschlagt wird.
Zwar ist bereits versucht worden, eine Sicherung gegen überdrehen dadurch herzustellen, daß in den hydraulischen Kreislauf ein Mengenventil eingebaut wird, welches bei einem bestimmten Druck eine zugehörige konstante Durchflußmenge gewährleistet. Eine derartige Konstruktion führt jedoch bereits in normalem Arbeitsbetrieb zu sehr hohen Leistungsverlusten, so daß diese Lösung in der Praxis aus Wirkungsgradgründen nicht einsetzbar ist.
Es ist auch bereits versucht worden, ein Überdrehen der Hydromotoren dadurch zu verhindern, daß über eine Drehzahlmessung die Fördermenge der Hydropumpe begrenzt wird.
Zwar wird durch eine derartige Lösung eine zuverlässige Sicherung gegen Überdrehen der Hydromotoren gewährleistet.
Bei dieser Art der Drehzahlbegrenzung wird jedoch kein Antriebsdrehmoment mehr auf die übrigen Hydromotoren übertragen, so daß ein Fahrzeug in einem solchen Falle funktionsunfähig wäre.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hydrostatischen Antrieb der eingangs genannten Art mit technisch möglichst einfachen Mitteln derart weiterzubilden, daß bei geringer Verlustleistung über den gesamten Arbeitsbereich eine Drehzahlbegrenzung für diejenigen Hydromotoren sichergestellt ist, bei welchen ein Wegfall der Last, beispielsweise bei Verlust der Bodenhaftung eines Rades, eintritt, wobei jedoch gleichzeitig das Antriebsdrehmoment an den übrigen Hydromotoren erhalten bleiben soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Mengenventil ein Zwei-Wege-Stromregelventil vorgesehen ist.
Durch den Einsatz eines bekannten Zwei-Wege-Stromregelventiles in einem hydrostatischen Antrieb der eingangs genannten Art wird die Durchflußmenge im Hydraulikkreislauf unabhängig vom Eingangs- oder Ausgangsdruck des Strömungsmittels am Ventil begrenzt. Dies wird in bekannter Weise bei einem derartigen Ventil dadurch erreicht, daß neben der einstellbaren Drossel (Meßdrossel) noch eine bewegliche Drossel eingebaut ist, die als Regeldrossel arbeitet und gleichzeitig das Vergleichsglied in dem auf diese Weise gebildeten Regelkreis darstellt.
Durch das Zusammenwirken dieser beiden Drosseln wird die durch den Lastdruck veränderliche Druckdifferenz in zwei Zweige aufgeteilt, wobei sich an der einstellbaren Meßdrossel eine konstante Druckdifferenz und an der Regeldrossel eine variable Druckdifferenz einstellt.
Durch die erfindungsgemäße druckunabhängige Durchflußmengenregelung werden folgende wesentliche Vorteile erreicht: 1. Bei einem Wegfall der Last an einem der Hydraulikmotoren, d.h. beispielsweise im Falle des Verlustes der Bodenhaftung bei einem Rad eines Fahrzeuges, teilt das jeweilige Zwei-Wege-Stromregelventil dem betreffenden Hydromotor nur diejenige blmenge zu, welche sicherstellt, daß ein Überdrehen nicht möglich ist. Eine Beaufschlagung dieses Hydromotors mit einem Vielfachen seines Schluckvolumens ist somit ausgeschlossen.
2. Bei einem Wegfall der Last an einem der Hydromotoren wird, bedingt durch die Stellung des Regelkolbens, am jeweiligen Zwei-Wege-Stromregelventil ein Abfall des Druckes im übrigen Hydraulikkreislauf unterbunden, so daß die übrigen Hydromotoren weiterhin das erforderliche Antriebsmoment erbringen können. Die Funktionsfähigkeit des hydrostatischen Antriebes bleibt somit erhalten.
3. Aufgrund der Charakteristik des bekannten Zwei-Wege-Stromregelventiles sind Leistungsverluste im normalen Arbeitsbetrieb auf ein Minimum beschränkt.
4. Der technische Aufbau des hydrostatischen Antriebes wird durch die Anordnung von Zwei-Wege-Stromregelventilen nur in einem vergleichsweise geringen Umfange aufwendiger.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist das Zwei-Wege-Stromregelventil in Durchflußrichtung vor und/oder nach dem Hydromotor in den hydraulischen Kreislauf eingesetzt. Eine Anordnung vor oder nach dem Hydromotor gewährleistet eine Arbeitsweise in einer Richtung. Ist dagegen ein derartiges Zwei-Wege-Stromregelventil vor und nach dem Hydromotor in den hydraulischen Kreislauf eingesetzt so ist eine wechselnde Arbeitsweise in beiden Richtungen möglich.
Gemäß einer wieteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Zwei-Wege-Stromregelventil in Verbindung mit einer Gleichrichterschaltung vor oder nach dem Hydromotor in den hydraulischen Kreislauf eingesetzt. Dadurch wird erreicht, daß ein einziges Zwei-Wege-Stromregelventil für beide Fahrtrichtungen eingesetzt werden kann.
Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung zwei Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Schema eines ersten Ausführungsbeispieles, und Fig. 2 zeigt ein hydraulisches Schema eines zweiten Ausführungsbeispieles.
Bei beiden Ausführungsbeispielen wird von einem Motor M eine Hydropumpe 1 angetrieben, die über Leitungen 2 und 3 eine Anzahl von Hydromotoren mit einem Strömungsmittel versorgt.
Im vorliegenden Fall sind der besseren Ubersichtlichkeit halber lediglich zwei Hydromotoren 4 und 5 dargestellt.
In beiden Ausführungsbeispielen ist jeder der Hydromotoren 4 und 5 durch eine Leitung 6 mit der Leitung 2 und durch eine Leitung 7 mit der Leitung 3 der Hydropumpe 1 verbunden.
Im Falle des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 ist in den Leitungen 6 und 7, d.h. jeweils vor und nach dem Hydromotor 4 bzw. 5, jeweils ein Zwei-Wege-Stromregelventil 8 bekannter Bauart angeordnet. Auf diese Weise kann die dargestellte An-Anordnung im Wechselbetrieb eingesetzt, d.h. entweder die Leitung 2 oder die Leitung 3 von der Hydropumpe 1 mit unter Druck stehendem Strömungsmittel versorgt werden. Eine derartige Arbeitsweise ist insbesondere im Falle des Einsatzes eines derartigen hydrostatischen Antriebes für Fahrzeuge vorteilhaft, weil dort in aller Regel eine wechselnde Arbeitsweise zur Durchführung der Vor- und Rückwärts fahrt gewünscnt wird.
Ist dagegen lediglich eine Arbeitsweise in einer Richtung notwendig, so kann auf die Anordnung eines Zwei-Wege-Stromregelventiles 8 in der Leitung 6 oder 7 verzichtet werden.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist pro Hydromotor 4 bzw. 5 lediglich ein Zwei-Wege-Stromregelventil 8 vorgesehen. Die Möglichkeit einer wechselnden Arbeitsweise der Hydropumpe 1, beispielsweise zur Durchführung einer Vor- und Rückwärtsfahrt bei Fahrzeugen, wird jedoch durch eine an sich bekannte Gleichrichterschaltung 9 sichergestellt. Durch diese Gleichrichterschaltung 9 wird gewährleistet, daß das Zwei-Wege-Stromregelventil 8 jeweils nur in einer Richtung durchströmt wird, und zwar unabhängig davon, ob durch die Leitung 7 oder die Leitung 6 unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel dem Hydromotor 4 bzw. 5 zugeführt wird.

Claims

Hydrostatischer Antrieb Patentansprüche S Hydrostatischer Antrieb mit mindestens zwei Hydromotoren pro Hydropumpe in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf mit einem die Hydromotoren beeinflussenden Mengenventil, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Mengenventil ein Zwei-Wege-Stromregelventil (8) vorgesehen ist.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e- t , daß das Zwei-Wege-Stromregelventil (8) in Durchflußrichtung vor und/oder nach dem Hydromotor (4, 5) in den hydraulischen Kreislauf eingesetzt ist.
3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zwei-Wege-Stromregelventil (8) einen vorgeschalteten oder einen nachgeschalteten Differenzdruckregler aufweist.
4. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zwei-Wege-Stromregelventil (8) in Verbindung mit einer Gleichrichterschaltung (9) vor oder nach dem Hydromotor (4, 5) in den hydraulischen Kreislauf eingesetzt ist.