DE3226181A1 - METHOD AND HYDRAULIC CIRCUIT FOR DISTRIBUTING A LIQUID CURRENT PRODUCED BY A PUMP TO MULTIPLE AGGREGATES - Google Patents
METHOD AND HYDRAULIC CIRCUIT FOR DISTRIBUTING A LIQUID CURRENT PRODUCED BY A PUMP TO MULTIPLE AGGREGATESInfo
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Description
Verfahren und hydraulischer Kreis zur Verteilung eines von einer Pumpe erzeugten Flüssigkeitsstromes auf mehrere AggregateProcess and hydraulic circuit for distributing a flow of liquid generated by a pump to several units
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gleichmässigen Verteilung eines von einer Pumpe erzeugten Flüssigkeitsstromes auf hydraulische Aggregate, wobei der Flüssigkeitsstrom der Pumpe mittels eines rotierenden Verteilers in Teilströme aufgeteilt wird, von denen jeder in ein eigenes Aggregat geleitet wird.The present invention relates to a method for evenly distributing a material generated by a pump Liquid flow to hydraulic units, the liquid flow of the pump being divided into partial flows by means of a rotating distributor is divided, each of which is directed into its own aggregate.
In der Praxis wird oft eine gleichzeitige Benutzung von mehreren hydraulischen Aggregaten, in welche Druckflüssigkeit mit einer gemeinsamen Pumpe eingegeben wird, benötigt. Damit der von der Pumpe erzeugte Flüssigkeitsstrom nicht in erster Hand in ein jeweils wenigst belastetes Aggregat oder Aggregate sich suchen würde, sondern gleichmässig über alle Aggregate zwecks Erzielung deren gleichzeitiger Betätigung verteilt wird, ist es vorbekannt, die Verteilung des von der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsstromes mittels verschiedener Mittel, von denen folgende erwähnt werden, auszuführen:In practice, the simultaneous use of several hydraulic units, into which hydraulic fluid is entered with a common pump, is required. So that from The liquid flow generated by the pump does not look firsthand in a unit or units that are least loaded would, but is evenly distributed over all units in order to achieve their simultaneous actuation, it is already known the distribution of the liquid flow generated by the pump by various means, of which the following are mentioned, to execute:
1. Individuelle Stromregelungsventile für die Aggregate; die Nachteile sind die Schwierigkeit und die Ungenauigkeit der Regelung und ein grosser Leistungsverlust, besonders wenn der Durchsatz der Pumpe verändert wird.1. Individual flow control valves for the units; the disadvantages are the difficulty and the inaccuracy of the Regulation and a great loss of power, especially when the pump flow rate is changed.
2. Stromverteilungsventile von Schlittentyp; die Nachteile sind, dass diese Ventile der Flüssigkeitsstrom nur in zwei Teile aufteilen, die Regelung schwer und ungenau ist und Variationen je nach der Belastung vorliegen.2. Slide-type flow distribution valves; The disadvantages are that these valves only flow the liquid in two Split parts, the regulation is difficult and imprecise and there are variations depending on the load.
3. Rotierender Verteiler; die Nachteile sind die Variationen der Regelung je nach der Belastung.3. Rotating distributor; the drawbacks are the variations in the scheme depending on the load.
4. Reihengeschaltete Aggregate; die Nachteile sind: Vervielfachung eines Fehlers und ein grosser Speisedruck oder grosse Aggregate.4. Units connected in series; the disadvantages are: multiplication of an error and a large feed pressure or large aggregates.
5. Zurückgeschaltete Synchronisation, Kompliziertheit und schlechte Funktionssicherheit in schweren Milieuverhältnissen.5. Downshifted synchronization, complexity and poor functional reliability in difficult environmental conditions.
6. Individuelle Steuerungsventile für die Aggregate, von welchen Ventilen jedes individuelle Steuerorgane besitzt. Nachteil dieser Ausführung ist, dass es dem Benutzer schwierig ist, mehrere Aggregate gleichzeitig zu betätigen.6. Individual control valves for the aggregates, of which valves each has individual control organs. disadvantage this design is that it is difficult for the user to operate several units at the same time.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu erzielen, welches die vorerwähnten Nachteile beseitigt und eine gleichmässige Verteilung eines von der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsstromes auf verschiedene Aggregate, trotz deren eventuellen Belastungsdifferenzen, bewirkt. Dieses Ziel wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren erreicht, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drucke der aus dem Verteiler kommenden Teilströme, durch Drosseln der Teilströme, grosser eingestellt werden, asl der von irgendeinem Aggregat bedingte Arbeitsdruck.This invention is based on the object of achieving a method which eliminates the aforementioned disadvantages and an even distribution of a liquid flow generated by the pump to various units, despite them possible load differences. This goal is achieved with the method according to the invention, which method is characterized in that the pressures of the partial flows coming out of the distributor are greater by throttling the partial flows can be set as the one conditioned by any aggregate Work pressure.
In dem erfindungsgemässen Verfahren wird zur Verteilung des Drucksatzes der Pumpe in an sich bekannter Weise ein rotierender Verteiler benutzt, welcher einen StromverteUersektor je Aggregat aufweist und den aus der Pumpe kommenden Volumenstrom, in der Zahl der Sektoren entsprechende Teile aufteilt, aber aufIn the method according to the invention, for distribution of the pressure set of the pump uses a rotating distributor in a manner known per se, which one StromverteUersektor each Has aggregate and divides the volume flow coming from the pump, in the number of sectors corresponding parts, but on
sämtliche Sektoren des Verteilers wird, durch Drosseln der aus dem Verteiler kommenden Teilströme, dieselbe Belastung angeordnet. Die Erfindung basiert auf den Gedanken, dass wenn die Belastungen der verschiedenen Sektoren des Verteilers angeordnet werden, trotz den Belastungsfluktuationen der Aggregate, unverändert zu bleiben, auch das Aufteilungsverhältnis des Verteilers konstant bleibt. Durch Drosseln der Teilströme so, dass die Drucke der Teilströme im Verteiler grosser sind als der von irgendeinem Aggregat bedingte Arbeitsdruck, bleiben die über die verschiedenen Sektoren des Verteilers wirkenden Druckdifferenzen und somit auch das Aufteilungsverhältnis des Verteilers, auch wenn die Drucke der Teilströme nach dem Drosselpunkt, wegen der Fluktuationen der Arbeitsdrucke der Aggregate variieren sollten, unverändert. Das Aufteilungsverhältnis des rotierenden Verteilers wird nämlich gut beibehalten, wenn die Druckdifferenz über die verschiedenen Sektoren unverändert bleibt, aber bei Fluktuationen der Druckdifferenz, ändert sich auch das Aufteilungsverhältnis , weil der volymetrische Wirkungsgrad der Sektoren von der Druckdifferenz stark abhängig ist. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren kann der Durchsatz der Pumpe zuverlässig zwischen die verschiedenen Aggregate, trotz deren Belastungsfluktuationen, verteilt werden.The same load is placed on all sectors of the distributor by throttling the partial flows coming from the distributor. The invention is based on the idea that when the loads are arranged in the various sectors of the distributor remain unchanged despite the fluctuations in the load on the units to stay, the distribution ratio of the distributor remains constant. By throttling the partial flows so that the Pressures of the partial flows in the distributor are greater than that of Any working pressure caused by any aggregate remains the pressure differences acting over the various sectors of the distributor and thus also the distribution ratio of the distributor, even if the pressures of the partial flows after the throttle point vary due to the fluctuations in the working pressures of the units should, unchanged. Namely, the split ratio of the rotary distributor is well maintained when the pressure difference remains unchanged across the various sectors, but with fluctuations in the pressure difference, the distribution ratio also changes because of the volymetric efficiency of the sectors the pressure difference is strongly dependent. With the method according to the invention, the throughput of the pump can reliably between the different aggregates, despite their load fluctuations, are distributed.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen hydraulischen Kreis, in dem das oben beschriebene Verfahren benutzt wird, und dieser Kreis ist dadurch gekennzeichnet,- dass in der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Verteiler und jedem Aggregat, ein Drosselorgan angeordnet ist, welches den Druck jedes aus jedem Verteiler kommenden Teilstromes grosser als der von irgendeinem Aggregat benötigte Druck einstellt. Mit Hilfe von Drosselorganen können die Drucke der aus dem Verteiler kommenden Teilströme auf einen Wert eingestellt werden, welcher während des Betriebes, dank dessen dass dieser immer grosser als der grösste Druck der Aggregate ist, konstant bleibt. Hierdurch kann für die verschiedenen Sektoren des Verteilers dieselbe Konstantbelastung erzieltThe invention also relates to a hydraulic circuit using the method described above, and this circle is characterized - that in the fluid connection between the distributor and each aggregate, a throttle device is arranged, which reduces the pressure of each of each Distributor coming partial flow sets greater than the pressure required by any unit. With the help of throttle organs the pressures of the partial flows coming out of the distributor can be set to a value which during operation, thanks to the fact that this is always greater than the greatest pressure of the units, it remains constant. This allows for the different Sectors of the distributor achieve the same constant load
werden, was ein unverändertes Aufteilungsverhältnis der verschiedenen Sektoren des Verteilers, trotz den Fluktuationen des Arbeitsdrucke der verschiedenen Aggregate, sicherstellt.be what an unchanged apportionment ratio of the various Sectors of the distributor, despite the fluctuations in the working pressure of the various units.
Die Erfindung kann z.B. zur Hebung von z.B. hydraulzylindergetriebenen Widerlagern bei Bohrplatformen benutzt werden. Besonders gut eignet sie sich für Anordnungen mit Teleskopfüssen, wobei jedes unterste Widerlager einen individuellen Steuerhebel aufweist, und die übrigen durch Benutzung eines gemeinsamen Hebels hochgehoben werden. Ausserdem eignet sich die Erfindung allgemein für die Synchronisation von hydraulischen Aggregaten, z.B. Zylindern oder Motoren, under der Voraussetzung, dass keine absolute Genauigkeit gefordert wird.The invention can be used, for example, for lifting e.g. Abutments can be used on drilling platforms. It is particularly suitable for arrangements with telescopic feet, each lowermost abutment having an individual control lever, and the remainder by using a common one Lever. In addition, the invention is generally suitable for the synchronization of hydraulic units, e.g. cylinders or motors, provided that absolute accuracy is not required.
Die Erfindung wird unten, unter Hinweis auf die beigelegte Zeichnung beschrieben, welche einen hydraulischen Kreis, wo ein erfindungsgemässes Verfahren benutzt wird, schematisch zeigt.The invention is described below, with reference to the accompanying drawing, which shows a hydraulic circuit where a inventive method is used, shows schematically.
In der Zeichnung ist eine von einem Motor 1 getriebene Pumpe 2 mittels eines Leiters 3 mit einem rotierenden Verteiler 4 verbunden, welcher auf dieser Zeichnung aus vier verschiedenen Sektoren 5 besteht. Solche Verteiler sind käuflich in Ausführunger mit 2, 3 und 4 Sektoren erhältlich.In the drawing is a pump 2 driven by a motor 1 by means of a conductor 3 with a rotating distributor 4, which consists of four different sectors 5 on this drawing. Such distributors are available for purchase available with 2, 3 and 4 sectors.
Jeder Sektor des Verteilers ist mittels eines Leiters 6 mit einem Drucksteuerungsventil 7 verbunden, welches wieder mittels eines Leiters 8 mit einem hydraulischen Aggregat 9 verbunden ist.Each sector of the distributor is connected by means of a conductor 6 to a pressure control valve 7, which again by means of a conductor 8 is connected to a hydraulic unit 9.
Der öffnungsdruck p- aller Drucksteuerungsventile 7 sind auf demselben Wert eingestellt, welcher grosser ist als ein von irgendeinem Aggregat 9 bedingter Arbeitsdruck p~, aber kleiner als der Speisedruck ρ der Pumpe 2. Der Behälterdruck der Aggregate ist mit p, markiert.The opening pressure p- of all pressure control valves 7 are set to the same value, which is greater than a working pressure p ~ caused by any unit 9, but smaller than the feed pressure ρ of pump 2. The tank pressure of the units is marked with p.
Die Pumpe erzeugt mit dem Speisedruck ρ einen Flüssigkeitsstrom Q, welcher von den Sektoren 5 des Verteilers in vier Teilströme Q1 aufgeteilt wird, deren Drucke in den Leitern 6 gleichgross wie die Öffnungsdrucke P1 der Ventile sind. Weil alle Ventile denselben öffnungsdruck aufweisen, sind auch die über die Sektoren des Verteilers herrschenden Druckdifferenzen ρ - P1 gleichgross, weshalb die Teilströme Q1 kontinuierlichWith the feed pressure ρ, the pump generates a liquid flow Q, which is divided by the sectors 5 of the distributor into four partial flows Q 1 , the pressures of which in the conductors 6 are equal to the opening pressures P 1 of the valves. Because all valves have the same opening pressure, the pressure differences ρ − P 1 that prevail over the sectors of the distributor are also of the same size, which is why the partial flows Q 1 are continuous
SI" ISI "I
gleichgross sein werden. Die Teilströtne strömen durch die Ventile 7 in den Leiter 8 und weiter, zwecks deren Antrieb, in die Aggregate 9.will be of the same size. The partial currents flow through the valves 7 in the head 8 and further, for the purpose of driving them, in the units 9.
Es wird festgestellt, dass alle Drucke, ausser den Arbeitsdrucken p^ der Aggregate, für alle Sektoren des Verteilers gleichgross sind. Im Kontinuitätszustand drosselt jedes Drucksteuerungsventil die von dem Sektor kommende Flüssigkeitsströmung so, dass ρ-, auch wenn der Druckverlust P1 - P2 je nach der Fluktuation des Arbeitsdruckes p„ des Aggregates verändert wird, konstant bleibt.It is found that all pressures, with the exception of the working pressures p ^ of the units, are of the same size for all sectors of the distributor. In the continuity state, each pressure control valve throttles the liquid flow coming from the sector so that ρ- remains constant even if the pressure loss P 1 - P2 is changed depending on the fluctuation of the working pressure p "of the unit.
Die Zeichnung und die anschliessende Beschreibung sind vorgesehen, nur den Gedanken der Erfindung zu veranschaulichen. Im Einzelnen können das erfindungsgemässe Verfahren und der hydraulische Kreis sogar im Rahmen der Patentansprüche variieren.The drawing and the following description are intended only to illustrate the concept of the invention. In detail, the method according to the invention and the hydraulic circuit can even vary within the scope of the patent claims.
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