DK144727B - Hydraulisk styreretning - Google Patents

Description

144727

Opfindelsen angår en hydraulisk styreindretning, hvis hovedventil ved drejning af en styreaksel åbner retningsafhængigt og leder trykmiddel fra en trykmiddelkilde til en arbejdsmo-tor samt lukkes igen af en hydraulisk med sidstnævnte i se-5 rie liggende målemotor, hvorved målemotoren er en kredsstem-pelmaskine med indvendig akse med to i indgreb, mellem sig fortrængningskamre dannende tandhjul og er tilsluttet en fordelerventil, hvis to dele hver er drejefast forbundet med et tandhjul, af hvilke i det mindste den ene over en drejemed-10 bringermekanisme, fx en ledaksel, hvis første del har til hvert fortrængningskammer førende ventilåbninger, og hvis anden del har med ventilåbningerne samvirkende fordeleråbninger, hvis antal svarer til det dobbelte tandantal af det tilhørende tandhjul, og som afvekslende er forbundet med 15 tilløbet og afløbet, med en nødstyringsindretning, ved hvilken ledakslen driver målemotoren som pumpe over en dødgangskobling.

Sådanne styreindretninger er kendt (DE-PS 1 293 029). De har den fordel, at styreevnen ikke går tabt ved svigten af 20 trykmiddelpumpen, men at en styring med hånden i nødstyringsdrift er mulig. Dog skal der på styreakslen præsteres ret betydelige kræfter henholdsvis drejningsmomenter, især ved større styreindretninger.

Opfindelsen har til hensigt at angive en styreindretning af 25 den i indledningen beskrevne art, ved hvilken en styring i 144727 2 nødstyringsdrift kan gennemføres med mindre drejningsmomenter, altså med mindre manuelle kræfter.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved en vridkobling, som tillader en relativ drejning mellem det i nødstyrings-5 drift drevne tandhjul og den dermed ved drejemedbringer forbundne fordelerventildel fra normalstillingen i begge retninger over en forudbestemt vinkel, og ved en udløsermekanisme, som bevirker drejningen i nødstyringsdriften.

Ved denne relative drejning mellem fordelerventildel og til-10 hørende tandhjul ændres ventilens fordelerfunktion således, at alle fortrængningskamre på den ene side af det af tandhjulenes akser bestemte symmetriplan ikke mere er forbundne med tilløbet, og fortrængningskamrene på den anden side er ikke mere forbundne med afløbet; tværtimod bliver fortræng-15 ningskamre på begge sider af symmetriplanet over fordelerventilen forbundet med hinanden. Dette har til følge, at leveringskapaciteten af den som pumpe virkende målemotor forringes betydeligt, fx til en trediedel, således at også de til drift af pumpen nødvendige kræfter og drejningsmo-20 menter forringes tilsvarende. At også styrehastigheden samtidig aftager er af underordnet betydning, da det i nødstyringsdriften hidtil faktisk kun kom an på styrbarheden selv og ikke på styrehastigheden.

Optimale resultater med hensyn til sænkningen af leverings-25 volumenet får man, når den forudbestemte vinkel udgør ca.

30 - 40% af fordeleråbningernes deling. Ved et tandhjul med seks tænder fås så en vinkel på ca. 10 - 12°.

Især kan vridkoblingens anslagsflade være udformet på en sådan måde, at den rette vinkel opnås.

30 Ved en foretrukken udførelsesform er vridkoblingen og udløsermekanismen indbygget i drejemedbringer-forbindelsesanord- 3 144727 ningen mellem tandhjul og fordelerventildel og er således indrettet, at udløsermekanismen påvirkes, når det overførte drejningsmoment overstiger en forudbestemt grænseværdi. I normaldrift bliver der over forbindelsesanordningen kun 5 overført et drejningsmoment, som er nødvendigt til dreje-medbringelsen af den tilhørende fordelerventildel. I nødstyringsdrift skal dog det samlede drejningsmoment til drift af pumpen overføres. Som følge heraf er drejningsmomentet en entydig karakteristisk størrelse til udløsning af vridnin-10 gen.

Med særlig fordel er der sørget for, at ledakslen består af to, hvert et ledhoved bærende afsnit, som er forbundet ved hjælp af en det normale driftsdrejningsmoment overførende fjederanordning og imellem sig har en dødgangskobling. I 15 normaldrift overføres drejningsmomentet over fjederanordningen. I nødstyringsdrift virker fjederanordningen som udløsermekanisme, som tillader en vridning mellem de to led-akselafsnit inden for grænserne af dødgangskoblingen. Derefter overføres drejningsmomentet over dødgangskoblingen.

20 Især kan fjederanordningen være en i ledakslens akse beliggende torsionsfjederstav. Der kommer imidlertid også andre fjederanordninger i betragtning, fx i diameterretningen ved hjælp af med hinanden tilpassede slidser i begge afsnit beliggende bladfjedre, som fx er kendt til gensidig centrering 25 af hovedventilens to dele.

Opfindelsen bliver nedenstående nærmere forklaret ved hjælp af et på tegningen vist udførelseseksempel. Den viser:

Fig. 1 et længdesnit gennem en delvis skematisk vist styreindretning ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 en forstørret fremstilling af ledakslen i fig. 1 i snittet A-A i fig. 1, 4 144727 fig. 3 et tværsnit gennem ledakslen langs linien B-B i fig. 2, fig. 4 målemotoren med afviklet fordelerventil i en normaldriftsstilling og 5 fig. 5 målemotoren med afviklet fordelerventil under nødstyringsdriften.

I et hus 1 med en tilslutningsstuds 2 for pumpen og en tilslutningsstuds 3 for tanken er der udformet en boring 4, i hvilken en første cylinderformet drejegliderventil 5 er lej-10 ret. I denne er en anden drejegliderventil 6 lejret koncentrisk. Denne står over en kobling 7 i forbindelse med en styreaksel 8. Endvidere er der anbragt en målemotor 9, som har en tandring 10 med syv tænder og et tandhjul 11 med seks tænder, hvorved der er dannet fortrængningskamre 12 mellem 15 disse tandhjul. Tandhjulet 11 er over en ledaksel 23 og en stift 13 drejefast forbundet med den første drejegliderventil 5. Stiften går gennem den anden drejegliderventil 6 gennem i omkredsretningen større huller, således at der fås en dødgangskobling 14 mellem de to drejegliderventiler. Bladfjedre 15 20 går gennem slidser 16 i de to drejegliderventiler 5 og 6, således at disse kun mod fjedrenes kraft kan vrides i forhold til hinanden og føres til en neutral midtstilling i mangel af en kraft.

De to drejegliderventiler 5 og 6 danner en hovedventil 17, 25 som ved drejning af styreakslen 8 åbner retningsafhængigt og leder trykmiddel fra en pumpe 18 til en ikke vist arbejdsmo-tor og forbinder dennes tilbageløbs-tilslutning med tanken 19. Målemotoren 9 er forankoblet hovedventilen 17. Ved drejning af tandhjulet 11 medtages den første drejegli-30 derventil 5 over ledakslen 23 og stiften 13. Hovedventilen lukker derfor, når målemotoren 9 er fulgt efter over den samme vinkel, som den anden drejegliderventil 6 blev drejet ved hjælp af styreakslen 8.

5 144727

Husets 1 boring 4 danner den første del af en fordelerventil 20. Denne er drejefast forbundet med tandringen 10. Den har ventilåbninger 21, som hver står i forbindelse med et fortrængningskammer 12. Den anden del af fordelerventilen dannes af 5 den første drejegliderventil 5, som under drejemedbringelse er forbundet med tandhjulet 11 over ledakslen 23 og har tolv fordeleråbninger 22, som afvekslende er forbundet med tilløbet (pumpetilslutning 2) og afløbet (forbindelse til hovedventilen 17). Dette fører til en driftsmåde, som det er vist i 10 fig. 4. Ventilåbningerne 21 er betegnet med A - G. De svarer til fortrængningskamrene 12 med den samme betegnelse. Fordeleråbningerne 22 er betegnet med a - 1. Heraf ligger fordeleråbningerne a, c, e, g, i, kpå tilløbssiden og fordeleråbningerne b, d, f, h, j, 1 på afløbssiden. Som følge deraf fører 15 fortrængningskamrene E, F, G i den viste stilling af tandhjulet 11 pumpetryk, fortrængningskamrene B, C, D melleratrykket på afløbssiden, mens trykskiftet netop finder sted i fortrængningskammeret A. Som følge deraf drejes tandhjulet 11 i retning af pilen medtagende drejegliderventilen 5, således 20 at trykforholdene forbliver ens på begge sider af det af tandhjulenes akser bestemte symmetriplan.

Hvis pumpetrykket falder bort, altså der sker ingen efter-føring af den første drejegliderventil 5 ved hjælp af målemotoren 9, medtages efter en vis drejning af styreakslen 8 25 stiften 13 og dermed drejegliderventilen og målemotorens 9 tandhjul 11 af dødgangskoblingen 14. Målemotoren arbejder som pumpe. På tilløbssiden hersker sugetryk. Dette åbner en kontraventil 24, således at trykvæske kan suges fra tanken 19. Når fortrængningsvolumenet per omdrejning imidlertid 30 bliver det samme som ved motordriften, skal der over styreakslen 8 tilføres ret betydelige drejningsmomenter. Dette forhindres ved hjælp af den nedenfor beskrevne vridbarhed mellem fordelerventilens 20 to dele 4 og 5.

Ledakslen 23 består af to afsnit 25 og 26, som hver bærer et 6 144727 ledhoved, her med slids 27 for stiften 13 henholdsvis med fortanding 28. De to afsnit er over en torsionsfjederstav 29 forbundet med hinanden, som ved sine ender fx kan være fastgjort ved hjælp af stifter 30 og 31. Desuden er der mel-5 lem de to dele anbragt en vrid- eller dødgangskobling 32.

Til dette formål har afsnittet 26 et fremspring 33, som griber ind i en udsparing 34 med skråt stående anslagsflader 35 i det andet afsnit 25, som det er vist i fig. 2 og 3.

I normaldrift er torsionsfjederstaven 29 stiv nok til at 10 overføre det ringe drejningsmoment, som fordres til med-bringelse af drejegliderventilen ved hjælp af motoren 9. I nødstyringsdrift skal der dog overføres væsentlig større drejningsmomenter over denne kraftvej. Fjederstaven 29 vrides derved og danner dermed en udløsermekanisme, som lader 15 vridkoblingen 32 reagere. Efter en drejning om den af an-slagsfladerne 35 forudbestemte vinkel sker drejemedbringel-sen over denne vrid- eller dødgangskobling.

Denne vridning inden for ledakslen 23 fører til en ændring af den relative stilling mellem tandhjulet 11 og den tilhø-20 rende fordelerventildel 5. Dette er vist i fig. 5. Man ser, at fortrængningskamrene A, B, C og G er forbundet med den nu trykførende afløbsside, som fører til hovedventilen 17. Da kamrenes B og G virkninger ophæves mod hinanden, er det effektive leveringsvolumen kun bestemt af formindskelsen af 25 kamrene A og C. Dette fører til en ret betydelig formindskelse af leveringsvolumenet og dermed af de styrekræfter, som skal præsteres. Denne fordeling opretholdes også, når tandhjulet 11 drejes videre i pilretningen. I kamrene D, E og F hersker sugetryk.

30 Som udløsermekanismer kommer også andre konstruktioner end den viste torsionsfjederstav i betragtning. Som fjederanordning kan der fx også benyttes bladfjedre, som de som bladfjedre 15 er koblet mellem drejegliderventilerne 5 og 6. Man 7 144727 kan imidlertid også tænke sig andre friktionskoblinger, fx som de er kendt ved momentnøgler.

Claims (3)

144727

1. Hydraulisk styreindretning, hvis hovedventil (5, 6) ved drejning af en styreaksel (8) åbner retningsafhængigt og leder trykmiddel fra en trykmiddelkilde (18) til en arbejdsmotor samt lukkes igen af en hydraulisk med 5 sidstnævnte i serie liggende målemotor (9), hvorved målemotoren (9) er en kredsstempelmaskine med indvendig akse med to i indgreb, mellem sig fortrængningskamre dannende tandhjul (10, 11) og er tilsluttet en fordelerventil (20), hvis to dele hver er drejefast forbundet 10 med et tandhjul (10), af hvilke i det mindste den ene over en drejemedbringermekanisme, fx en ledaksel (23), hvis første del har til hvert fortrængningskammer (12) førende ventilåbninger, og hvis anden del har med ventilåbningerne samvirkende fordeleråbninger (22), 15 hvis antal svarer til det dobbelte tandantal af det tilhørende tandhjul, og som afvekslende er forbundet med tilløbet (2) og afløbet (3), med en nødstyringsindretning, ved hvilken ledakslen (23) driver målemotoren (9) som pumpe over en dødgangskobling, kendeteg-20 netved en vridkobling (32), som tillader en relativ drejning mellem det i nødstyringsdrift drevne tandhjul (11) og den dermed ved drejemedbringer forbundne fordelerventildel (5) fra normalstillingen i begge retninger over en forudbestemt vinkel, og ved en udløser-25 mekanisme (29), som bevirker drejningen i nødstyrings driften .

2. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den forudbestemte vinkel udgør ca. 30 - 40% af fordeleråbningernes (22) deling.

3. Styreindretning ifølge et af kravene 1-2, kende tegnet ved, at vridkoblingens (32) anslagsfla-