DE3328014T1

DE3328014T1 - Druckregelventil und dieses ventil verwendende oelversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE3328014T1
Application number: DE833328014T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Tokyo Kinbara; Shinpei Miyakawa
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1982-01-16
Filing date: 1983-01-17
Publication date: 1984-01-12
Also published as: US4611621A; NL8320009A; WO1983002488A1; CH664805A5; EP0099930B1; AU565950B2; AU1104483A; EP0099930A4; EP0099930A1

Description

-Z-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, genauer gesagt, ein Druckregelventil mit einem Ventilaufbau, der einen Regeldruck selbst dann konstant hält, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des hindurchtretenden Drucköls sich ändert, und eine Ölversorgungseinrichtung, die das Druckregelventil verwendet, genauer gesagt eine Ölversorgungseinrichtung zur Verwendung bei Strömungsmaschinen wie beispielsweise Turbinen, Kompressoren, etc. .

Als Druckregelventile sind in der Vergangenheit direkt gesteuerte Überdruckventile, Ausgleichsüberdruckventile und Ausgleichsventile, die eine Steuerschieberfeder verwenden, bekannt gewesen.
Keines dieser Ventile ist jedoch für Anwendungen geeignet, bei denen Ansprechgenauigkeit erförderlich ist, weil eine bleibende Regelabweichung (die als die "Übersteuerungscharakteristik des Überdruckventils" bezeichnet wird und 10 % des Nenndrucks übersteigt) verbleibt.
Obgleich elektromagnetische Proportionalventile in den letzten Jahren für Ventilfernbetätigungen verfügbar waren, sind diese nicht frei von Hystereseproblemen, geringerer Produzierbarkeit und den erhöhten Kosten, die aus der gemeinsamen Verwendung von Verstärkern resultieren, überdies müssen die Ventile mit einer explosionsverhütenden Eigenschaft ausgestattet sein, wenn sie bei Erdölraffinerien, etc. verwendet werden.

Konventionelle Ölversorgungseinrichtungen, die bei Strömungsmaschinen Verwendet werden, arbeiten mit pneumatisch betätigten Prozeßsteuerventilen, wie Rückschlagsteuerventilen, und dichten die unterschiedlichen Drucksteuerventile zu explosionsverhütenden Zwecken, oder in Übereinstimmung mit der traditionellen Praxis ab, um den API-Normen zu genügen. Zur Rege lung

eines Rohrverbinderdrucks auf einen konstanten Pegel ist es nämlich üblich gewesen, den Rohrverbinder -mit einem pneumatisch gesteuerten Typ eines Prozeßsteuerventils über einen Druckerzeuger, ein Stellglied, etc. zu verbinden, um den Rohrverbinderdruck aufgrund des Druckerzeugers zu ermitteln, ein Signal an das Stellglied in der Form zu senden, daß sein Wert mit einem vorgegebenen Druck verglichen wird, und das pneumatisch betätigte Prozeßsteuerventil entsprechend dem Unterschied zu öffnen oder zu schließen, und somit die Menge des entlasteten Drucköls einzustellen.

Das Ansprechverhalten dieses Druckluft-Regelsystems ist jedoch erheblich langsamer als das Ansprechverhalten des hydraulischen Systems oder das des mechanischen Systems während des automatischen Umschalt- oder Parallelbetriebs einer Vielzahl von ölhydraulischen Versorgungspumpen, obgleich die bleibende Regelabweichung bei diesem mit Druckluft geregelten System unter Verwendung einer PID-Regelung Null ist. Aus diesem Grund kann das System nicht in ausreichendem Maße den Rohrverbinderdruck regeln, und es treten Unregelmäßigkeiten auf, wie beispielsweise das übermäßige Ansteigen oder Fallen des Rohrverbinderdrucks. Diese Druckschwankungen führen wiederum zu dem Problem, daß in der Turbine oder dem Kompressor ein Leistungseinbruch auftreten könnte. Die Verwendung des pneumatisch betätigten Prozeßsteuerventils führt auch zu einem erheblichen Anstieg bei den Produktionskosten, weil es in Kombination mit einem Druckübertrager, einem Stellglied, einem Prozeßsteuerventil, etc. verwendet werden muß. Ein ernsthafteres Problem trat auf, wenn im Handel erhältiche Überdruckventile, die in der Vergangenheit eine weite Anwendung erreicht haben, verwendet werden_/weil eine extrem große Regelabweichung verbleibt, und sie nicht für das Druckregelsystem einer Ölversorgungseinrichtung verwendet werden können, sofern nicht einige spezifische Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Die vorliegende Erfindung ist daher darauf gerichtet, ein Druckregelventil zu schaffen, dessen Regeldruck selbst dann nicht

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schwankt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit variiert, das keine bleibende Regelabweichung besitzt, und das mit einem hohen Genauigkeitsgrad eine Druckregelung vornehmen kann, indem die unerwünschten Eigenschaften der Ventilaufbauten verbessert werden , die üblicherweise für die Druckregelung von hydraulischen Schaltkreisen verwendet werden, die die auf den druckaufnehmenden Bereich des Ventilkörpers, des Regelventils wirkende Kraft nur mit einer Federkraft ausgleicht, welche typischerweise z. B. bei direkt betätigten Überdruck-Ventilen und Ausgleichsüberdruckventilen vorliegt, und bei dem der Regeldruck ansteigt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der durch das Ventil tretenden Flüssigkeit abnimmt. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölversorgungseinrichtung zu schaffen, die die obigen Probleme bei Ölversorgungseinrichtungen für Strömungsmaschinen beseitigt, und die den Rohrverbinderdruck ohne irgendeine Ansprechverzögerung unabhängig von Druckschwankungen konstant halten kann, die aus Änderungen in der von einer Ölversorgungseinrichtung gelieferten Ölmenge resultieren.

Zur Lösung dieser Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung ein Druckregelventil vor, das ein Ansteuerungsventil mit einem ersten Steuerschieber, dessen Bewegung durch den Druck einer Feder und eines Vorsteuerdrucks, die gegeneinander wirken, begrenzt ist, einen einen verschiebbaren Kolben enthaltenden Zylinder, in den Drucköl in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Steuerschiebers des Ansteuerventils strömt, und ein Drosselventil aufweist, das einen zweiten Steuerschieber enthält, dessen Bewegung durch den im Innern des Zylinders gleitenden Kolben gesteuert wird.

Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Ölversorgungseinrichtung, die das oben beschriebene Druckregelventil verwendet. Die Ölversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Vielzahl von ölhydraulikpumpen, eine einzelne Hauptleitungsanordnung, die die Auslaßrohre der ölhydraulikpumpen sammelt, ein Drucköl an andere Vorrichtungen liefernder Rohrver-

binder, der mit den ölhydraulikpumpen über die Hauptleitungsanordnung verbunden ist, ein Druckregelventil, das direkt eine Vorsteuerdrucköl von dem Rohrverbinder liefernde Leitung mit einer Zweigleitung verbindet, die von der Hauptrohranordnung abzweigt, und eine Hydraulikquelle, die das Drucköl zu dem Druckregelventil liefert, wobei das Druckregelventil mit einem Ansteuerventil versehen ist, das einen ersten Steuerschieber, dessen Bewegung durch den Druck einer Feder und eines Vorsteuerdrucks, die gegeneinander wirken, begrenzt ist, einen einen verschiebbaren Kolben enthaltenen Zylinder, in den das Drucköl von der Hydraulikquelle in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Steuerschiebers des Ansteuerventils strömt, und ein Drosselventil aufweist, das einen zweiten Steuerschieber enthält, dessen Bewegung durch den im Innern des Zylinders gleitenden Kolben gesteuert wird, und wobei die Zweigleitung mit dem Drosselventil verbunden ist.

Bevorzugte Ausbildungsformen des Druckregelventils gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2-10 der beigefügten Ansprüche beschrieben.

Weitere Ziele, Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung des besten Weges zur Ausführung der Erfindung, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt, der das Druckregelventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Öldruckleitungsanordnung der Ölversorgungseinrichtung gemäß einer anderen Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Eine Öffnung P, die mit externem Drucköl versorgt wird, ist in einem Ventilgehäuse 1 eines Ansteuerventils V vorgesehen, das

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einen integrierten Zylinder dergestalt besitzt, daß eine Leitung mit der Öffnung P verbunden werden kann. Die öffnung P kommuniziert mit einer öffnung P 2, die als Umfangsnüt um den Umfang einer Zylinderbohrung 1 a gebildet ist, und die öffnungen A 2 und B 2, die in ähnlicher Weise als Umfangsnuten gebildet sind, sind an beiden Seiten der öffnung P 2 derart angeordnet, daß sie jeweils mit den Öffnungen A und B kommunizieren. Ein Steuerschieber 2 ist verschiebbar in die Zylinderbohrung 1 a des Ventilgehäuses 1 eingesetzt und mit Stegen A 3 und B 3 versehen, deren Lagen bei neutraler Stellung des Ventils mit denen der öffnungen A 2 und B 2 übereinstimmen, die als Umfangsnuten gebildet sind, und deren Breiten dieselben wie die der öffnungen A 2 und B 2 sind. Stege A 5 und B 5 sind an den äußeren Seiten A 3 und B 3 mit jeweils dazwischen angeordneten Frei-Stichen A 4 und B 4 des Steuerschiebers 2 angeordnet. Wenn bei dieser Anordnung der Steuerschieber 2 sich nach rechts in Fig. bewegt, kommunizieren die Öffnungen T und B, die in dem Ventilgehäuse 1, wie in der Zeichnung dargestellt, gebildet sind, über den Freistich B 4 miteinander. Wenn der Steuerschieber 2 sich andererseits nach links bewegt, kommuniziert die Öffnung A mit der Öffnung T in dem Ventilgehäuse 1 über den Freistich A4, einem öldurchlaß T 2 in radialer Richtung des Steuerschiebers 2, einem öldurchlaß T 3, der sich in axialer Richtung längs der Mittellinie 2 erstreckt und dessen beiden Enden geschlossen sind, und über einen öldurchlaß T 4, der in radialer Richtung in den Freistich B 4 des Steuerschiebers 2 öffnet. Eine Kupplung 12, die die Rohrleitung anschließt, welche das Vorsteuerdrucköl einführt, ist an dem Ventilgehäuse 1 über einen Dichtring 4 befestigt, und eine Vorsteueröffnung PIL ist in der Kupplung 12 gebildet. Das Vorsteuerdrucköl strömt in diese Vorsteueröffnung PIL.

Ein Federsitz 13 ist einstückig an dem anderen Ende des Steuerschiebers 2 gebildet, und eine Verschlußkappe 14 ist an dem Ventilgehäuse 1 so befestigt, daß sie diesen Federsitz 13 abdeckt. Ein Federsitz 15 ist in die Verschlußkappe 14 an einer Stelle eingeschraubt, in der er den Federsitz 13 gegenüber liegt.

Eine Schraubendruckfeder 16 ist zwischen diesen beiden Federsitzen 13 und 15 angeordnet. Wenn der Federsitz 15 gedreht wird, bewegt sich die Schraubendruckfeder 16 hin und her, und ihre Druckkraft auf den Steuerschiebor 2 kann geändert werden. Eine Sicherungsmutter 17 ist auf.einem Außengewinde um die zentrale Achse des Federsitzes 15 geschraubt, wobei sie den Federsitz 15 an der Verschlußkappe 14. festhält. Die Bezugszahl 19 in der Zeichnung stellt ein Führungselement dar, das einen runden Querschnitt besitzt und jede unnatürliche Verformung der Schraubendruckfeder 16 verhindert. Dieses Führungselement 19 ist an der Endfläche des Federsitzes 13 so gebildet, daß sie einstückig mit der Endfläche ist und von dieser hervorragt.
Ein Ventilgehäuse 21 eines Drosselventils V 2, das einen integrierten Zylinder besitzt, ist ebenfalls an dem Ventilgehäuse des Ansteuerventils V befestigt, und die Öffnungen A und B in dem Ventilgehäuse 1 des Ansteuerventils V sind jeweils fest durch die Dichtringe 22, 23 gegenüber dem Ventilgehäuse 21 des Drosselventils abgedichtet. Ein Ablaufkanal 24 für Lecköl an dem Ventilgehäuse 1 des Ansteuerventils V ist über einen Dichtring 25 mit einem Ablaufkanal 26 an dem Ventilgehäuse 21 des Drosselventils V 2 verbunden. Die Öffnungen A und B, die in dem Ventilgehäuse 1 des Ansteuerventils V angeordnet sind, sind jeweils mit den Zylinderkammern 29 und 31 eines hydraulischen Zylinders 32, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 21 gebildet ist, jeweils über Ölkanäle 27, 28 in dem Ventilgehäuse 21 des Drosselventils V 2 verbunden.

Der hydraulische Zylinder 32 wird in die Zylinderkammern 29 und 31 durch einen Kolben 33 aufgeteilt, der verschiebbar in dem Zylinder aufgenommen ist. Der Kolben 33 ist einstückig mit einem Steuerschieber 34 des Drosselventils V 2 gebildet. Wenn das von einer öffnung P 1 in dem Ventilgehäuse 21 eingeführte Drucköl in eine Umfangsnut 35 um eine Zylinderbohrung 21 A tritt, bedeckt oder öffnet ein Steg 36 dieses Steuerschiebers 34 einen Uberlappungsabschnitt 38 einer Öffnung 37, die als Umfangsnut in der Zylinderbohrung 21 a des Grundventilgehäuses 21 gebildet

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ist, wodurch das Drucköl gedrosselt und das Drucköl über eine externe Leitung zu den nicht unter Druck befindliche Bereich aus der öffnung T 1 gespeist wird, die mit der Öffnung 37 in Verbindung steht und in dem Ventilgehäuse 21 gebildet ist. Da ein Stangenabschnitt 39 des Kolbens 33 fest in der Zylinderbohrung 21 a eingepaßt ist, verringert er die Ölströmung zwischen der Zylinderkammer 29 und der Drosselventilseite des Uberlappungsabschnitts 38.
Ein Deckel 41 ist an das Ende der Zylinderbohrung 21 a des Ventilgehäuses 21 über einen Dichtring 40 eingepaßt und befestigt. An dem anderen Ende ist ein Zylinderdeckel 4 2 an dem Zylinder über einen Dichtring 4 3 eingepaßt und befestigt, und ein Dekkel 45 ist an dem Zylinderdeckel 42 eingepaßt und befestigt. Der Ablaufkanal 26 führt zu dem Raum zwischen der Zylinderbohrung 21 a an dem Ende des Steuerschiebers 34 und dem Zylinderdeckel 41, und führt dann aus einer Ablauföffnung 46 nach außen.

Eine Ablauföffnung 4 7 ist in dem Deckel 45 derart gebildet, daß öl, welches zwischen dem Steuerschieber 34 und dem Zylinderdekkel 42 leckt, aus■dem Raum zwischen dem Deckel 45 und dem Steuerschieber 34 heraustritt.

Das Druckregelventil gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet wie folgt. Die Öffnung P des Ansteuerventils V ist mit einer (nicht dargestellten) hydraulischen Quelle verbunden, wobei diese hydraulische Quelle für den zu regelnden hydraulischen Schaltkreis irrelevant ist. Die öffnung T des Ansteuerventils V ist so angeschlossen, daß sie öl zu der hydraulischen Quelle zurückführt, die mit der öffnung P verbunden ist. Die Vorsteueröffnung PIL der Kupplung 12 des Ansteuerventils V ist mit dem hydraulischen Ausgang verbunden, von dem ein vorbestimmter Druck erhalten werden soll. Die Öffnung P 1 des Drosselventils V 2 ist mit der Leitung verbunden, die Drucköl zu dem Rohrverbinder an der hydraulischen Ausgangsseite speist, von der ein vorbestimmter Druck erreicht werden soll. Die öffnung T 1 ist mit einem Teil verbunden, der mit dem öltank dieser Druckölversorgungsquelle verbunden ist.

Bei der Vornahme einer konstanten Druckregelung, bei der der

Druck auf einen vorbestimmten Druck geregelt wird, befindet sich der Steuerschieber 2 in seiner neutralen Stellung, in der der Druck, der von der Vorsteueröffnung PIL an dem Steuerschieber 2 anliegt, den Druck der Schraubdruckfeder 16 ausgleicht, und dementsprechend sind die Stege A 3, B 3 mit den öffnungen A 2, B 2 konform, und der Uberlappungsabschnitt 38 des Drosselventils V drosselt das Drucköl aus der öffnung P 1, die mit der Druckölversorgungsleitung in Verbindung steht, und gibt es aus der öffnung T 1 frei. ' Falls der Rohrverbinderdruck an der Ausgangsseite aufgrund einer Schwankung in dem Druck des zugeführten Öls oder einer Laständerung ansteigt, erhöht sich der Vorsteuerdruck so, daß das Drucköl aus der Vorsteueröffnung PIL strömt und den Steuerschieber 2 in der Zeichnung nach links gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 16 bewegt. Hierdurch tritt das Drucköl aus der Öffnung P von der Seite der Umfangsnut P 2 durch die Öffnung zwischen dem Steg B 3 und der öffnung B 2, tritt in die Öffnung B 2 ein, strömt durch die Öffnung P, tritt dann aus dem Ölkanal 28 in die Zylinderkammer 31 ein und drückt den KoI-ben 33 nach rechts.

Dementsprechend tritt das Öl in der Zylinderkammer 29 aus dem Ölkanal 27 in die Öffnung A, tritt durch die Öffnung zwischen dem Steg A 3 und der Öffnung A 2, strömt von der Öffnung A 2 in den Freistich A 4, tritt durch die Öldurchlässe T 2, T 3, T und erreicht die Öffnung T. Dementsprechend bewegt sich der Steuerschieber 34 nach rechts, und die Öffnung des Uberlappungsabschnitt 38 wird größer, so daß die Ölmenge, die von der Öffnung P 1 in die Öffnung T 1 überströmt, ansteigt. Hierdurch fällt der Druck an der Zuführseite, die mit der Öffnung P 1 in Verbindung steht, derart, daß der Rohrverbinderdruck an der Ausgangsseite fällt und auch der Vorsteuerdruck fällt. Der Steuerschieber 2 wird durch die Schraubendruckfeder 16 zur Bewegung nach rechts gedrückt. Wenn in diesem Fall der Vorsteuerdruck den vorbestimmten Wert erreicht, balanciert sich der Steuerschieber 2 in seiner neutralen Stellung mit der Schraubendruckfeder 16 aus, und der Kolben 33 wird in einer vorbestimmten

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Stellung gehalten.

Wenn der Rohrverbinderdruck an der Ausgangsseite fällt, bewegt die Schraubendruckfeder 16 jedoch den Steuerschieber 2 aus der neutralen Stellung aufgrund des Vorsteuerdruckabfalls nach rechts. In diesem Fall tritt das Drucköl aus der öffnung P in die Umfangsnut P 2, strömt durch die Öffnung A aus der Öffnung zwischen dem Steg A 3 und der öffnung A 2, strömt durch den ölkanal 27 in die Zylinderkammer 29 und drückt den Kolben 33 nach links. Das öl in der Zylinderkammer 31 wird aus der Öffnung T zu der hydraulischen Quelle über den Ölkanal 28, die Öffnung B, die Öffnung zwischen der öffnung B 2 und dem Steg B 3 und den Freistich B 4 zurückgeführt. Wenn sich der Steuerschieber 34 nach links bewegt, wird die Öffnung des Uberlappungsabschnitts 38 kleiner, und die von der Öffnung P 1 zu der Öffnung T 1 fließende Ölmenge nimmt so ab, daß der Öldruck an der Speiseseite ansteigt und damit verbunden der Vorsteuerdruck größer wird. Daher kehrt der Steuerschieber 2 in seine neutrale Stellung zurück, und der Kolben wird an einer anderen vorbestimmten Stellung gehalten.

Da ein Servomechanismus unter Verwendung des Ansteuerventils benutzt wird, bleibt bei diesen Operationen niemals eine Regelabweichung zurück, die bei Druckregelventilen auftritt, welche nur ein Ventil der üblichen Art gegen die Kraft einer Feder ausgleichen, und es kann eine Druckregelung mit einer hohen Ansprechgenauigkeit vorgenommen werden.

Als nächstes wird ein Beispiel des hydraulischen Schaltkreises der Ölversorgungseinrichtung, die das Druckregelventil gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, in Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 2 tritt das Öl, das aus dem Behälter 104 strömt, durch Absperr- bzw. Rückschlagventile 105, 106 und -wird von Filtern 107, 108 gefiltert, wird durch Haupt- und Zusatzölhydraulikpumpen 101, 102 jeweils angesaugt, und das ausgestossene öl wird in einer Leitungsanordnung 109 gesammelt und dann über einen ölkühler 110 und einen ölfilter 111 auf einen Rohrverbinder 103 gegeben. Das öl in dem Rohrverbinder 103 verzweigt

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sich in eine Leitung 112, die beispielsweise öl als Dichtöl eines Turbokompressors liefert, und eine Leitung 113, die öl als Schmiermittel zuführt. Die Leitung 112 ist mit einer Zuführleitung 116 für das Dichtöl so verbunden, daß das öl zu den Abdichtteilen der Strömungsmaschine über ein Steuerventil 115 geschickt wird. Ein Differenzdruckgeber 117 ermittelt die Druckdifferenz zwischen dem Druck des als Arbeitsmedium verwendeten Gases, das von der Ausstoßseite des Turbokompressors in die Leitung 114 geleitet wird, und den Druck des Drucköls, das aus der Zuführleitung 116 für Dichtöl geleitet wird.

Der Geber erzeugt und sendet ein zu der Druckdifferenz zwischen dem Druck des Dichtöls und des Gasbetriebsdrucks korrespondierendes Signal an einen Regler 118, der dieses Signal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht, die Strömungsgeschwindigkeit mittels des Steuerventils 115 regelt und das Dichtöl zuführt, wobei er die Druckdifferenz zwischen dem Dichtöl in der Zuführleitung 116 und dem als Arbeitsmedium verwendeten Gasdruck beibehält. Das Schmiermittel wird von einem Zufuhrrohr 120 von der Leitung 113 über ein Steuerventil 119 zugeführt und zu dem Teil der Strömungsmaschine geschickt, das Schmierung braucht, wie beispielsweise die Lager. Die Strömungsgeschwindigkeit wird von dem Steuerventil 119 so gesteuert, daß der Versorgungsdruck konstant ist. Das Auftreten eines ungewöhnlich hohen Ausstoßdrucks, der den Kontrollbereich der Hauptölhydraulikpumpe 101 übersteigt, wird von einem Überdruckventil 121 kontrolliert, während jeder ungewöhnlich hohe Ausstoßdruck, der den Kontrollbereich der Zusatzölhydraulikpumpe 102 übersteigt, von einem Überdruckventil 122 kontrolliert wird. Die Leitung 123 für die Druckentlastung zweigt von der Leitung 109 ab, und die Menge des entlasteten Öls wird durch ein Drosselventil 126 eines hydraulisch vorgesteuerten Gegendruckregelventil 124 geregelt (das das Druckregelventil der vorliegenden Erfindung darstellt und dessen detaillierte Erklärung deshalb weggelassen ist). Das austretende öl wird somit zum überströmen in den ölbehälter 104 gebracht.

Das hydraulisch vorgesteuerte Gegendruckregelventil 124 besteht

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aus einem Ansteuerventil 125 und einem Drosselventil 126, welches ein durch einen hydraulischen Zylinder betätigtes Steuerschieberventil ist. Es leitet das Drucköl aus dem Rohrverbinder 103 durch eine Vorsteuerleitung 127 derart, daß der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 gegen eine Feder gedrückt wird. Das Drucköl wird von einer hydraulischen Quelle 128 einer öffnung P 5 des Ansteuerventils 125 zugeführt, und eine Öffnung T 5 ist mit einem ölbehälter 104' verbunden. Das Ansteuerventil 125 schaltet zwischen den Öffnungen AA und BB um und liefert Drucköl an einen hydraulischen Zylinder 129. Es reguliert das den Zylinderkammern 130, 131 zugeführte Drucköl und betätigt das Drosselventil 126 durch die Bewegung der Kolbenstange in dem hydraulischen Zylinder 129, welche einstückig mit dem Steuerschieber 132 des Drosselventils 126 gebildet ist.

Das Drosselventil 126 drosselt das Öl, das aus der Leitung durch einen Uberlappungsbereich 135 und ein Ablaufrohr 136 zu dem ölbehälter 104 durch die (sowohl positive und negative) Öffnung des Überlappungsabschnitts 135 zwischen einem Steg an dem Steuerschieber 132 und einer ümgebungsnutöffnung 134 des Zylinders entlastet wird.

Der Druck in dem Abschnitt des Rohrverbinders 103 muß hoch genug sein, um bis zum höchsten Druck des Zuführrohrs 116 für das Dichtöl regelbar zu sein, und wird in ausreichendem Maße höher als der Druck des Zuführrohrs 120 für das Schmiermittel eingestellt, um die Regelung des Schmiermittelversorgungsdrucks auf einen vorbestimmten Pegel zu ermöglichen. Wenn nur die Hauptölhydraulikpumpe 101 arbeitet, wird das Ansteuerventil 125 durch das Drucköl betätigt, das durch die Vorsteuerleitung 127 so zugeführt wird, daß der Druck des Rohrverbinders 103 einen vorbestimmten Druck erreicht, und die Drücke des Drucköls in den Zylinderkammern 130 und 131 des Öldruckzylinders 129 gleichen einander aus, um den Steuerschieber 132 in einer vorbestimmten Stellung zu halten, und daher befindet sich der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 in der neutralen Stellung. Das Drucköl wird zum überlauf in die Ablaufleitung durch den Überlappungsabschnitt 135 zwischen dem Steg 133 des

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Drosselventils 126 und der Öffnung 134 des Zylinders von der Seite in Richtung der Leitung 123 derart gebracht, daß der Rohrverbinderdruck beibehalten wird. Wenn der Druck des Rohrverbinders 103 aufgrund eines Anstiegs der Beanspruchung fällt, wird die Zusatzhydraulikölpumpe 102 betätigt (das Steuerverfahren wird aus dieser Erläuterung weggelassen), und die Haupt- und die Zusatzölhydraulikpumpen 101 und 102 arbeiten beide parallel. Die ölausgänge sind kombiniert, treten durch den Ölkühler 110 und den Ölfilter 111 und strömen aus dem Rohrverbinder 103 zur Beanspruchungsseite. Falls die Strömungsgeschwindigkeit größer als die für die Last erforderliche ölmenge ist, versucht der Rohrverbinderdruck anzusteigen. Der auf das Ansteuerventil 125 durch die Ansteuerleitung 127 gegebene Druck bewegt jedoch den Steuerschieber des Ansteuerventils 125, der sich in der neutralen Stellung befindet, aufgrund eines leichten Anstiegs des Rohrverbinderdrucks nach links, so daß das Drucköl von der öffnung BB zu der Zylinderkammer 130 des Öldruckzylinders 129 geführt wird, um den Steuerschieber 132 nach rechts zu bewegen. Demgemaß nimmt die Öffnung des Drosselventils 126 zu, und das aus der Abflußleitung 136 durch die Leitung 123 entlastete Öl nimmt zu und wirkt in der Weise, daß es den Druck des Rohrverbinders 103 reduziert. Wenn der Druck des Rohrverbinders 103 einen vorbestimmten Wert erreicht, erfolgt die Öffnung des Drosselventils 126 und balanciert dieses so, daß der Rohrverbinderdruck ein Regeldruck wird, und der auf das Ansteuerventil 125 gegebene Druck wird ebenfalls ein vorbestimmter Regeldruck. Auf diese Weise bewegt sich der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 nach rechts in Richtung auf die neutrale Stellung und bleibt in der neutralen Stellung. Wenn die Ölmenge an der Beanspruchungsseite abnimmt,ist der Rohrverbinderdruck bestrebt, anzusteigen, und das hydraulisch vorgesteuerte Gegendruckregelventil 124 vollführt dieselbe Operation wie oben beschrieben. Wenn der Betrieb der Zusatzölhydraulikpumpe 102 in Ubereinstimmung mit der Ölmenge an der Lastseite der Haupt- und Zusatzölpumpen 101 und 102, die parallel betrieben, gestoppt wird, fällt

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die zugeführte ölmenge drastisch, und der Rohrverbinderdruck fällt, da eine große Menge von Uberdrucköl zum Strömen aus der Leitung 123 zu der Ablaufleitung 136 über das Drosselventil 136 gebracht wird. Da demgemäß der Öldruck innerhalb der Vorsteuerleitung 127 auch fällt, wird der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 durch die Kraft der Feder nach rechts gegen das Drucköl bewegt, das durch die Vorsteuerleitung 127 geliefert wird, und das Drucköl tritt aus der Öffnung P 5 des Ansteuerventils 125 zur öffnung AA, tritt dann in die Zylinderkammer 131 ein und bewegt den Steuerschieber 132 nach links. Hierdurch wird die Öffnung des Uberlappungsabschnitts 138 des Drosselventils 126 kleiner, und dies verkleinert die Drosselung so, daß die von dem Rohrverbinder 103 gelieferte ölmenge zunimmt und der Rohrverbinderdruck ansteigt. Wenn der Rohrverbinderdruck einen vorgegebenen Druck erreicht, balancieren die Federkraft in dem Ansteuerventil 125 und der Axialschub des Vorsteuerdrucks einander aus, und das Ansteuerventil 125 bleibt in der neutralen Stellung.
Wenn als nächstes die Hauptölhydraulikpumpe 101 betrieben wird, jedoch automatisch beispielsweise zu Inspektionszwecken auf die Zusatzölhydraulikpumpe 102 umgeschaltet wird, ändert sich der Druck in der Leitung 109 während des Umschaltens in einem grossen Maße, und dies läßt den Rohrverbinderdruck schwanken. Wenn, wie bereits beschrieben, der Rohrverbinderdruck über den vorbestimmten Druck ansteigt, empfängt der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 den Rohrverbinderdruck aus der Vorsteuerleitung 127, und das Drucköl strömt aus der Öffnung B 5 zur Öffnung BB, zu der Zylinderkammer 130 und bewegt somit den Steuerschieber 132 nach rechts und vergrößert die Öffnung des Drosselventils. Wenn andererseits der Rohrverbinderdruck unter den vorbestimmten Druck fällt, überwindet die Federkraft, die den Steuerschieber des Ansteuerventils 125 beaufschlagt, den Druck aus der Vorsteuerleitung 127, und der Steuerschieber des Ansteuerventils 125 bewegt sich nach rechts, und das Drucköl strömt aus der Öffnung B 5 zur Öffnung AA der Zylinderkammer Auf diese Weise bewegt das Drucköl den Steuerschieber 132 nach

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links und verringert die öffnung des Drosselventils 126, wodurch der Öldruck des Rohrverbinders 103 auf den vorbestimmten Druck eine Folgeregelung erfährt.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, besitzt das Druckregelventil gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anordnung, bei der der Kolben eine hydraulischen Zylinders durch ein Ansteuerventil betätigt wird, bei der ein Drosselventil durch einen hydraulischen Zylinder betätigt wird, bei der eine öffnung zum Drosseln und Entlasten des Öls an der Eingangsseite der Druckregelung an der Einströmungsseite des Drosselventils vorgesehen ist, bei der Öl an der Ausgangsseite der Druckregelung dem Ansteuerventil zugeführt wird, und bei dem der hydraulische Zylinder und die Hydraulikquelle miteinander durch das Ansteuerventil verbunden sind. Gemäß dieser Anordnung ist die bleibende Regelabweichung bei dem Druckregelkreis Null, das Ansprechverhalten erheblich besser als das bei einem Druckluftregelsystem, und da nur die Regelung des Öldrucks vorgenommen wird, ist das System der Erfindung explosionsfest. Bei der Ölversorgungseinrichtung für Strömungsmaschinen oder dergleichen beim zweiten Teil der Erfindung ist ein Vorsteuerrohr, das von einem Rohrverbinderabschnitt führt, durch den Öl zum Strömen zur Beanspruchungsseite gebracht wird, mit einem Ansteuerventil in einem hydraulisch vorgesteuerten Gegendruckregelven-

til verbunden, das aus dem Ansteuerventil und einem Drosselventil nach Art des betätigten Hydraulikzylinders besteht, der durch das Ansteuerventil betätigt wird, und das Drucköl wird von der Leitung von einer Druckquelle zu dem Rohrverbinder zu dem Drosselventil geführt und in einen ölbehälter entlastet. Im Vergleich mit einem konventionellen druckluftgeregeltem System besitzt die Ölversorgungseinrichtung dieser Erfindung ein schnelleres Ansprechverhalten und kann demzufolge irgendwelche Probleme, wie beispielsweise einen Leistungseinbruch der Turbine, des Kompressors oder dergleichen aufgrund extremer Schwankungen des Drucks des zugeführten Dichtöls und Schmiermittels verhindern. Da überdies nur das Vorsteuerrohr von dem

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Rohrverbinder zu dem Ansteuerventil führt, ist die Vorrichtung ökonomisch und beseitigt vollständig jegliche bleibende Regelabweichung, die aus einer Übersteuerung resultiert, welche bei Verwendung eines Überdruckventils auftritt. Da Luft und elektrische Systeme an der Ölzuführseite nicht vorgesehen sind und nur die Öldruckregelung kontrolliert wird, kann die Instandhaltung leicht vorgenommen werden, und auch dieses trägt zu der explosionsverhütenden Eigenschaft des Systems bei. Obgleich die Ausführungsform den Fall behandelt, bei dem Haut- und Zusatzölhydraulikpumpen verwendet werden, kann der Effekt der Erfindung in gleicher Weise erzielt werden, wenn die Ausflußrohre einerVielzahl von ölhydraulischen Pumpen zusammengeschlossen sind und zu dem Rohrverbinder führen.

Claims

11-1, Haneda Asahi-cho, Ota-ku Tokyo. 144, Japan Druckregelventil und dieses Ventil verwendende Ölversorgungseinrichtung Ansprüche

1.j Druckregelventil, gekennzeichnet furch

ein Ansteuerventil (V) mit einem ersten Steuerschieber (2), dessen Bewegung durch den Druck einer Feder und einen Vorsteuerdruck, die einander entgegenwirken, begrenzt ist; ein einen verschiebbaren Kolben (33) aufnehmenden Zylinder (32), in den eine Arbeitsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Steuerschiebers (2) des Ansteuerventils (V) strömt; und
ein Drosselventil (V 2) mit einem zweiten Steuerschie-

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schieber (34), dessen Bewegung durch den Kolben (33) gesteuert wird, der verschiebbar im Innern des Zylinders (32) angeordnet ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Ansteuerventil (V) ein Ventilgehäuse (1 ■) aufweist, das mit einer Zylinderbohrung' (1 A) versehen ist, und daß der erste Steuerschieber (2) verschiebbar im Innern der Zylinderbohrung (1 A) angeordnet ist, daß eine Drucköleinlaßöffnung (P), in die Drucköl aus einer hydraulischen Quelle strömt, eine Öffnung (T) zur Entlastung des Drucköls, eine Steueröffnung (PIL), die mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagt wird, und ein Paar Umschaltöffnungen (A, B), die durch die Bewegung des ersten Steurschiebers

(2) umgestellt werden, in dem Ventilgehäuse (1) derart angeordnet sind, daß sie mit der Zylinderbohrung (1 a) kommunizieren; daß Beaufschlagungseinrichtungen (14,16) zum Drükken des Steuerschiebers (2) in einer Richtung funktionell mit einem Ende des ersten Steuerschiebers (2) verbunden sind, während das andere Ende des Steuerschiebers (2) der Steueröffnung (PIL) gegenüberliegt; und daß der erste Steuerschieber (2) mit Steuereinrichtungen (A 3, B 3, A 4, B 4, T 2, T 3, T 4) zur Steuerung des Durchtritts des Drucköls von der hydraulischen Quelle versehen ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (V 2) ein mit einer Zylinderbohrung (21 a) versehenes Ventilgehäuse (21) aufweist, und der zweite Steuerschieber (34) verschiebbar im Innern der Zylinderbohrung (21 a) angeordnet ist; daß eine Drucköleinlaßöffnung (P 1), in die zu regelndes Drucköl strömt, und eine Öffnung (T 1) zur Entlastung des Drucköls an dem Ventilgehäuse (21) des Drosselventils (V 2) derart angeordnet sind, daß sie mit der Zylinderbohrung (21 a) des Drosselventils (V 2) kommunizieren, und daß der zweite Steuerschieber (34) mit dem Kolben (33) verbunden und mit Einrichtungen (36, 37, 38) zur

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Drosselung der Strömungsgeschwindigkeit des zu regelnden Drucköls versehen ist.

4. Druckregolvont-.il nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Zylinder (32) von dem Kolben (33) in eine erste Zylinderkammer (29) und eine zweite Zylindorkammer (31) unterteilt ist, und daß die erste Zyliriderkamnier (29) mit einer Umschaltöffnung (A) des Paars der Umschaltöffnungen (A, B) über einen ölverbindungsgang (27) kommuniziert, während die zweite Zylinderkammer (31) mit der anderen Umschaltöffnung (B) der Umschaltöffnungen (A, B) über einen Ölverbindungsgang (28) kommuniziert.

5. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Drucköleinlaßöffnung (P) und das

Paar der Umschaltöffnungen (A, B) mit der Zy]inderbohrunq (1 a) über Öffnungen (P 2, A 2, B 2) kommuniziert, die jeweils als Umfangsnuten um die innere Umfangsflache der Zylinderbohrung (1 a) gebildet sind.
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6. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Beaufschlagungsmittel (14, 16) zum Drücken des ersten Steuerschiebers (2) in einer Richtung einen Federsitz (13), der an der Endfläche des ersten Steuerschiebers (2) vorgesehen und mit einem von diesem vorstehenden Führungselement (19) versehen ist, eine Verschlußkappe (14), die an dem Ventilgehäuse (1) des Ansteuerventils (V) so befestigt ist, daß sie den Federsitz (13) abdeckt, einen Federsitz (15), der an die Verschlußkappe (14) an der Stelle geschraubt ist, die auf den Federsitz (13) weist, der an der Endfläche des ersten Steuerschiebers (2) angeordnet ist, und eine Schraubendruckfeder (16) aufweist, die zwischen den beiden Federsitzen (13, 15) derart angeordnet ist, daß sie das Führungselement (19) umgibt.

7. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß die Steueröffnung (PIL) in einer Kupplung (2) angeordnet ist, die an dem Ventilgehäuse (1) des Ansteuerventils (V) über einen Dichtring (4) befestigt ist.
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8. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucköleinlaßöffnung (P 1) und die Druckölentlastungsöffnung (T 1) mit der Zylinderbohrung (21 a) jeweils über öffnungen (35, 37) kommunizieren, die als Umfangsnuten über die innere Umfangsflache der Zylinderbohrung (21 a) gebildet sind.

9. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (A 3, B 3, A4,B4,T2, T3, T4) zur Steuerung des Durchtritts des Drucköls aus der flydraulikquelle, die an dem ersten Steuerschieber (2) angeordnet sind, aufweisen:

Ein Paar erster Stege (A 3, B 3), die an Stellen angeordnet sind, die mit dem als Umfangsnuten ausgebildeten Paar der Öffnungen (A 2, B 2) übereinstimmen,welche derart vorgesehen sind, daß sie mit dem Paar Umschaltöffnungen (A, B) korrespondieren und dieselben Breiten wie die der Öffnungen (A 2, B 2) besitzen;
ein Paar Freistiche (A 4, B 4), die an den Steuerschieber-Endseiten des Paars erster Stege (A 3, B 3) jeweils vorgesehen sind;

ein Paar zweiter Stege (A 5, B 5) die weiter in Richtung auf die Steuerschieber-Endseiten als das Paar Freistiche (A4, B 4) vorgesehen sind;

eine erste Öffnung (T 2), die in radialer Richtung des ersten Steuerschiebers (2) angeordnet ist;

eine Öffnung (T 3), die an der Mittellinie des Steuerschiebers (2) in axialer Richtung angeordnet ist und mit einem Ende mit der ersten öffnung (T 2) kominun i zi ort.; und eine zweite öffnung (T 4), die in radialer Richtung des ersten Steuerschiebers (2) angeordnet ist und mit dem anderen Ende

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der öffnung (T 3) kommuniziert.

10. Druckreye.l ventil nach Anspruch 8, rl π durch g ο k ο η η / e 1 c h η ο 1. , daß flic Kl rir i ohluncj zur Drosselung der Strömungsgeschwindigkeit des zu regelnden Drucköls einen Steg (36) aufweist, der an dem zweiten Steuerschieber (34) vorgesehen ist und eine öffnung (37) überdeckt, die als eine Umfangsnut gebildet ist, welche mit der Entlastungsöffnung (T 1) für das Drucköl kommuniziert.

11. Ölversorgungseinrichtung, gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von Ölhydraulikpumpen (101, 102); eine einzelne Hauptleitungsanordnung (109), die die Auslaßleitungen der Vielzahl von Ölhydraulikpumpen (101, 102) sammelt;

einen Rohrabzweiger (103) zur Versorgung von anderen Vorrichtungen mit Drucköl, der über die Hauptrohranordnung (109) mit den ölhydraulikpumpen (101, 102) verbunden ist; ein Druckregelventil (124), das unmittelbar eine Leitung (127) für das Vorsteuerdrucköl aus dem Rohrabzweiger (103) mit einer Zweigleitung (123) verbindet, die von der Hauptrohranordnung (109) abzweigt; und eine Hydraulikquelle (128) zur Lieferung des Drucköls zu dem Druckregelventil (124); wobei das Druckregelventil (124) ein Ansteuerventil (125) mit einem ersten Steuerschieber, dessen Bewegung durch den Druck einer Feder und des Vorsteuerdrucks, die gegeneinander wirken, begrenzt,ist; einen einen verschiebbaren Kolben enthaltenden Zylinder (129), in den das Drucköl aus der Hydraulikquelle

(128) in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Steuerschiebers des Ansteuerventils (125) strömt; und ein Drosselventil (126) mit einem zweiten Steuerschieber (132) aufweist, dessen Bewegung durch den verschiebbar in dem Zylinder (129) angeordneten Kolben gesteuert wird; und wobei die Zweigleitung (123) mit dem Drosselventil (126) verbunden ist.