DE3619147A1 - Verfahren zur kompensation der verluste einer druck- und stromgeregelten pumpe - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Hydraulikmaschinen, insbesondere elektrisch ansteuerbaren Verstellpumpen, verändert sich im Laufe der Betriebsdauer infolge von Leckverlusten der Wirkungsgrad. Es ist deshalb notwendig, einen periodischen Förderstrom-Abgleich zur Ermittlung der Leckage und Korrektur der Sollwerte durchzuführen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß hier­ mit auf einfache Weise eine Verluststromkompensation durchgeführt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtungen an einer Pumpe in schematischer Dar­ stellung (Fig. 1 und 2), Fig. 3 zeigt ein Diagramm.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Zeichnung ist mit 10 eine verstellbare Pumpe be­ zeichnet, die Druckmittel aus einem Behälter 11 ansaugt und dieses in eine Förderleitung 12 verdrängt, die zu Verbrauchern führt. Die Fördermenge und der Förderdruck der Pumpe können mit Hilfe eines Stellglieds 13 verän­ dert werden. Zu diesem Zweck ist eine elektrische Ver­ stelleinrichtung 14 vorgesehen, die von einem elektro­ nischen Steuergerät 15 angesteuert wird. In der Förder­ leitung ist ein 3/2-Wegeventil 16 angeordnet, das eben­ falls vom elektronischen Steuergerät 15 entgegen der Kraft einer Feder 17 betätigt wird, insbesondere über einen Elektromagneten 16 A.

An einem Anschluß des Wegeventils 16 ist eine Leitung 19 angeschlossen, in der eine sogenannte Abgleichblende 20 angeordnet ist. Die Leitung 19 führt zum Behälter 11.

Zwischen dem Wegeventil und der Pumpe ist in der Förder­ leitung 12 noch ein Drucksensor 22 angeordnet, der den in dieser herrschenden Förderdruck ebenfalls als elek­ trisches Signal dem Steuergerät 15 eingibt. Dem Steuer­ gerät werden außerdem die Sollwerte für Fördermenge und Förderdruck der Pumpe 10 eingegeben.

Im Laufe der Betriebsdauer erleidet die Pumpe durch Ab­ nützung Leckverluste, die kompensiert werden müssen. Dies geschieht in den sogenannten Abgleichzyklen, z.B. wenn in Arbeitspausen die Verbraucher abgeschaltet werden. Das Wegeventil wird dann in seine Schaltstellung II geschaltet, in welcher der Förderstrom der Pumpe über die Abgleichblende 20 zum Behälter strömt. Der Förderstrom- Sollwert wird so lange erhöht, bis am Drucksensor 22 der Referenzdruck erreicht ist. Als Bei­ spiel sei angenommen, daß der Durchflußstrom durch die Abgleichblende 20 ein Viertel Q _max bei 200 bar ent­ spricht. Durch Leckage wird beispielsweise der Referenz­ druck 200 bar erst bei 30% Pumpenausstellung erreicht infolge Wirkungsgradverlust. Das elektronische Steuer­ gerät korrigiert nun den Sollwert so, daß der Pumpen­ wirkungsgrad berücksichtigt wird. Betrug beispielsweise die ursprüngliche Spannung für den richtigen Förderstrom­ sollwert beim Referenzdruck 2,5 Volt, so muß jetzt der Sollwert auf beispielsweise 3 Volt eingestellt werden, um beim Referenzdruck wieder ein Viertel Q _max zu er­ reichen. Es können auch andere Eichdrücke angefahren werden, um Eichkurven zu ermitteln.

Da volumetrische Verluste vom Verstellgrad der Pumpe weitgehend unabhängig sind, genügt die Messung mit einer Abgleichblende. Vorteilhafterweise mißt man bei kleiner Fördermenge, da die Verluste dann stärker ein­ gehen. Der Drucksensor ist so angeordnet, daß er im normalen Arbeitsspiel der Pumpe die Druckregelung oder Druckbegrenzung bewirkt. Das Wegeventil 16 muß so be­ messen sein, daß sein Durchströmungswiderstand klein ist im Vergleich zu dem der Abgleichsblende 20, oder er ist beim Abgleich zu berücksichtigen. Vorteilhaft bzw. wichtig ist es, die Messungen bei Betriebstemperatur durchzuführen. Bei zwei Eichdrücken (Druck 1, Druck 2) kann das Korrekturgesetz hinreichend genau ermittelt werden (siehe Diagramm).

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber dem vorhergehenden dadurch, daß an die Anlage ein zweiter Verbraucher angeschlossen ist. Deshalb sind auch zwei Wegeventile 25, 26 notwendig, die an einer Zweig­ leitung 27 der Förderleitung 12 liegen. Außerdem ist an die Zweigleitung 27 ein 2/2-Ventil 28 angeschlossen mit Elektromagnet 28 A und mit einer vorgeschalteten Abgleich­ blende 29. Diese letztgenannten Teile dienen wieder dem Pumpenabgleich, so wie oben beschrieben. Dieser wird durchgeführt, wenn sich die Wegeventile 25, 26 in Null­ stellung a befinden.

Im Diagramm nach Fig. 3 sind auf der Abszisse die Soll­ werte aufgetragen, auf der Ordinate die Fördermengen. Die schräg verlaufende, durchgezogene Linie bedeutet: Pumpe neu, Druck 0 bar; die strichpumktierte Linie: Pumpe alt, Druck 200 bar. Bei zwei verschiedenen Eichmengen A, B (waagrechte Linien) ergeben sich an den Schnittpunkten zwei verschiedene Sollwertkorrekturwerte a, b.

Claims (2)

1. Verfahren zur Kompensation der Verluste einer druck- und stromgeregelten Pumpe mit einer elektrischen Verstell­ einrichtung des Stellglieds derselben, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an die Förderleitung (12) der Pumpe (10) ein Wegeventil (16) angeschlossen ist, mit dessen Hilfe der Förderstrom der Pumpe über eine Blende (20) zwecks Abgleich der Pumpe geleitet werden kann und daß über einen Druck­ sensor (22) ein elektrisches Signal zu einem elektro­ nischen Steuergerät (15) gelangt, das die elektrische Verstelleinrichtung (14) betätigt und das entsprechend einer ermittelten Eichkurve bezüglich eines Sollwerts korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als der zu korrigierende Sollwert der Förderdruck benutzt wird.