DK149392B - Anordning til paavirkning af en servomotors arbejdsmaengde - Google Patents

Description

149392

Opfindelsen vedrører en anordning til påvirkning af en servomotors arbejdsmængde, som har to motortilslutninger, som over et omkoblingsorgan (styreventil) valgfrit kan forbindes henholdsvis med en til en trykmiddelkilde tilsluttet til-5 løbsledning og med et tilbageløb, hvorved der for tilbagestrømningen fra motoren er et indstilleligt første drosselorgan og foran dette en trykafhængigt styret reduktionsventil virksom, hvis indstillingsorgan i den ene retning er belastet af et i et første trykkammer herskende, mellem reduk-10 tionsventil og første drosselorgan udtaget pilottryk og i den anden retning af en børværdi-fjeder og et i et andet trykkammer herskende tryk.

Ved en kendt anordning af denne art (DE-AS 19 22 073) er drosselorganet og den forankoblede reduktionsventil anbragt 15 i en af motortilslutningsledningerne og parallelkoblet af en i tilløbsledningen åbnende kontraventil. Reduktionsventilens indstillingsorgan er foruden af børværdi-fjederen påvirket af trykket og foran og bag ved drosselorganet. Reduktionsventilen holder trykfaldet over drosselorganet konstant, så 20 gennemstrømningsmængden og i sluteffekten hastigheden, med hvilken servomotoren bevæger sig, holdes konstant. Bevægelseshastigheden holdes også konstant, når der udøves en ydre kraft på servomotoren.

Når en sådan med drosling forbundet regulering er virksom i 25 tilbageløbet, fremkommer der et trykfald, på grund af hvilket servomotorens trykniveau ligger højt. Servomotoren er derfor til stadighed belastet med højt tryk under drift; lækagetabene er også tilsvarende store.

Det er yderligere kendt (DE-AS 16 50 312) at forsyne det 30 indstillelige drosselorgan med en reguleringsventil, som holder trykfaldet konstant ved dette, i tilløbsledningen.

Så medfører en ved servomotoren angribende ydre kraft imidlertid ændringer i bevægelseshastigheden og i givet fald ka-vitationsfænomener.

2 149392

Dernæst er det kendt (DE-AS 12 06 610) ved en mængdedeler, som kan benyttes i begge gennemstrømningsretninger, at anbringe en reduktionsventil både foran og bag ved et drosselorgan i hver forgrening af mængdedeleren. Herved gøres den 5 til enhver tid efterkoblede reduktionsventil uvirksom, idet børværdi-fjederen understøttes af et højere tryk. Denne kobling arbejder imidlertid i afhængighed af gennemstrømnings-retningen og ikke i afhængighed af en ydre belastning på servomotoren.

10 Formålet med opfindelsen er at forene fordelene ved et i tilbageløbsledningen anbragt drosselorgan med reduktionsventil med fordelene ved et i tilløbsledningen anbragt drosselorgan.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at der i tilløbs-15 ledningen er anbragt et indstilleligt, med det første drosselorgan koblet andet drosselorgan, og at trykket i det andet trykkammer udtages mellem andet drosselorgan og servomotor.

Ved denne kobling bringes reduktionsventilen ved normal 20 drift i sin åbne stilling, således at det trykfald, som optræder ved denne, bliver meget lille. For børværdi-fjederen understøttes af et tryk, som er forholdsvis stort og som regel svarer til servomotorens arbejdstryk på tilløbssiden.

Hvis der alligevel i arbejdsretningen virker en ydre belast-25 ning på servomotoren, og trykket i tilløbsledningen derved falder, går reduktionsventilen ind i en drosselstilling, som forhindrer en for hurtig bortstrømning af tilbagestrømningsmængden. Dette gælder især, hvis der på tilløbssiden optræder så farligt lave tryk, at en kavitation kunne fremkaldes.

30 Der sker derfor en automatisk omkobling. I normal drift, altså ved de sædvanlige høje tryk, forhøjes trykket i servomotoren ikke ved et trykfald ved reduktionsventilen. I tilfælde af at der optræder en uhensigtsmæssig ydre påvirkning, 3 149392 går denne reduktionsventil derimod straks i den nødvendige drosselstilling.

Med særlig fordel er der i serie med det andet drosselorgan koblet en reguleringsventil, som holder trykfaldet ved det 5 andet drosselorgan konstant. På denne måde holdes servomoto-rens arbejdsmængde også konstant, når den i tilbagestrømningen virksomme reduktionsventil er fuldt udstyret under den normale drift.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at der 10 er anbragt omkobbelbare koblingsveje, som i hver arbejdsstilling forsyner det andet trykkammer med trykket mellem andet drosselorgan og servomotor. I dette tilfælde kan man nemlig også gøre reduktionsventilen uvirksom på en anden måde, nemlig således at der, når den ligger i tilløbslednin-15 gen, forbliver åbent hele tiden. Til dette formål påvirkes reduktionsventilens andet trykkammer, når denne ligger i tilløbsledningen, med det samme tryk som det første trykkammer. Reduktionsventilen går så under påvirkning af børværdi-fjederen i åbningsstilling.

20 Hvis en negativ last kan virke i motorens to bevægelsesretninger, fx ved et rat, kan der også i hver af motortilslutningsledningerne være anbragt en reduktionsventil.

Begge drosselorganer indtager altid omtrent ens åbningstværsnit. Dette giver entydige forhold og muliggør også en om-25 bytning af det første og andet drosselorgan ved reversionsdrift.

Det er også hensigtsmæssigt at dimensionere reduktionsventilen således, at det af denne påvirkede trykfald ved det første drosselorgan højst er lig med det af reguleringsventilen 30 bestemt trykfald ved det andet drosselorgan. Ved denne dimensionering er der sørget for, at trykket mellem første 149392 4 drosselorgan og servomotor .aldrig falder under tanktrykket, altså at der ikke kan optræde nogen kavitationsfænomener.

Por det forhindres, at der ved negativ last strømmer mere trykvæske ud af servomotoren, end der strømmer til den. Den 5 samme fordel kan også opnås ved forskellige åbningstværsnit af de to drosselorganer, når trykfaldene tilsvarende omregnes.

Især kan det første og det andet drosselorgan være forenet til en firevejs-ventil med droslende mellemstillinger. Ved 10 en sådan ventil er åbningstværsnittenes parallelløb sikret på en enkel måde.

Yderligere kan firevejs-ventilen tjene som omkoblingsorgan og være forsynet med de omkobbelbare koblingsveje.

Opfindelsen beskrives nærmere nedenstående under henvisning 15 til på tegningen viste udførelseseksempler, der viser i fig. 1 et kredsløb for en dobbelt virkende servomotor, ved hvilken den negative last kun kan have indflydelse i en retning og fig. 2 en ændret del af fig. 1 med en dobbelt virkende 20 servomotor, ved hvilken den negative last kan have indflydelse i begge retninger.

Ved udførelsesformen ifølge fig. 1 er der vist en servomotor 32, som har en cylinder 33 og et stempel 34, som kan belastes af en ydre last L. Som følge heraf er der også to mo-25 tortilslutninger 35 og 36, som begge over hver en sikkerhedsventil 37 og 38 står i forbindelse med en tankledning 23. For efterfyldning er motortilslutningsledningen 36 over en kontraventil 39 forbundet med tankledningen 23. Motortilslutningen 35 står over en reduktionsventil 9 i forbindelse 30 med en tilslutning 40, motortilslutningen 36 står direkte i 5 149392 forbindelse med en tilslutning 41 af en firevejs-omstyrings-ventil 42, som er indstillelig ved hjalp af et håndtag 43.

For hver driftsretning findes der et første drosselorgan 10 og 10' for tilbagestrømningen og et andet drosselorgan 44 og 5 44' for tilstrømningen. Begge drosselorganer kan forskydes sammen. De har for arbejdsstillingen b (indstillingsvej x) og arbejdsstillingen c (indstillingsvej y) parvis ens åbningstværsnit. Desuden er der en neutralstilling a. Som trykmiddelkilde tjener en pumpe 6 med pumpetrykket Pp, som 10 er tilsluttet en sikkerhedsventil 29. Denne åbner, når et forudangivet pumpetryk overskrides. Pumpen leverer trykvæske fra en tank 11 over en tilløbsledning 7 til firevejs-omsty-ringsventilen 42. I tilløbsledningen er der anbragt en reguleringsventil 21, som på den ene side påvirkes af trykket pr 15 i tilløbsledningen 7 og på den anden side af en børværdi- fjeder 28 og trykket i en ledning 24. Reduktionsventilen 9 i den ene motortilslutning 35 har et første trykrum 15, som er forbundet med et punkt 16 mellem reduktionsventilen 9 og den drosselorganerne 10 og 10’ indeholdende omstyringsventil 42, 20 såvel som et andet trykkammer 17, som er forbundet med ledningen 24, og hvis tryk virker i samme retning som en bør-værdi-fjeder 18. Trykkammer 17 og ledning 24 er i neutralstillingen a over koblingsveje 25 i omstyringsventilen 42 forbundet med den tanktrykket p^ førende tankledning 23 og 25 er i hver af de to arbejdsstillinger b og c over en koblingsvej 26 forbundet med et trykket pd førende punkt 27 bag ved droslen 44 og 44'.

Herved fremkommer der følgende driftsmådes Når omstyringsventilen 42 forskydes en indstillingsvej x til 30 arbejdsstillingen b strømmer der trykvæske fra pumpen 6 over reguleringsventilen 21, det andet drosselorgan 44' og reduktionsventilen 9 på den venstre side af servomotoren 32. Samtidig flyder der trykmiddel over det første drosselorgan 10' til tanken. Over koblingsveje 26 lægges trykket Pd til tryk- U9382 6 kammeret 17 og ledningen 24. Som følge' heraf åbnes reduktionsventilen 9 fuldstændig af børværdi-fjederen 18. Reguleringsventilen 21 holder trykfaldet ved omstyringsventilen 42 konstant. Den tilstrømmende mængde er derfor bestemt af ind-5 stillingsvejen x og den tilsvarende drosselåbning i drosselorganet 44'.

Forskydes omstyringsventilen 42 en indstillingsvej y til arbejdsstillingen c, strømmer der tilstrømmende trykvæske over drosselorganet 44 direkte til den højre side af servomotoren 10 32. Samtidig forsynes trykkammeret 17 i reduktionsventilen 9 igen med trykket p^, mens trykket ps ved punktet 16 reguleres ved hjælp af reduktionsventilen 9. Den tilbagestrømmende .trykvæske gennemstrømmer den nu regulerede reduktionsventil 9 og derefter det indstillelige drosselorgan 10. Hvis der 15 ikke findes en negativ last L, er trykket p^ i trykkammeret 17 væsentligt større end trykket ps i trykkammeret 15, således at reduktionsventilen 9 er fuldstændig åben, og styringen af arbejdsmængden kun sker ved hjælp af drosselorganet 44. Hvis den negative last h dog bliver større, falder tryk-20 ket p<3, indtil trykket ps sluttelig bliver så højt, at reduktionsventilen 9 bevæges i lukkeretningen. Dette giver en drosling af tilbagestrømningsmængden, således at tilløbsledningens styredrift kan opretholdes·. Hvis trykket i motortilslutningsledningen 36 på grund af den negative last L dog 25 bliver så lavt, at en styring ikke mere er mulig på tilløbssiden, er også trykket i trykkammeret 17 så lavt, at trykket ps fra reduktionsventilen 9 kan holdes konstant, og styringen af gennemstrømningsmængden bevirkes af drosselorganet 10. Virkningsmåden fremgår mere nøjagtigt af nedenstående 30 beregningseksempel. Det er forudsat, at trykfaldet over drosselorganerne 44 og 44* kan holdes konstant på 4 bar ved hjælp af reguleringsventilen 21, at lasten svarer til et tryk på 200 bar, at cylinderens tværsnit er dobbelt så stort til venstre som til højre, at børværdi-fjederen 18 udøver et 35 tryk på 3 bar, og at drosselorganerne 10, 44 og 10', 44' U9392 7 parvis har samme åbning. Endvidere skal indstillingen foretages således, at drosselorganet 44' er gennemstrømmet af 5 1 pr. tidsenhed.

a) Forskydes omstyringsventilen 42 til arbejdsstillingen 5 b, så kan trykfaldet ved drosselorganet 10' beregnes til 1 bar. Hvis tanktrykket er lig med 0 bar, fremkommer trykket ps på 201 bar og pumpetrykket på 204 bar.

b) Forskydes omstyringsventilen 42 til arbejdsstillingen c, kan trykfaldet ved drosselorganet 10 beregnes til 10 16 bar. Da dette tryk er lig med trykket p<3 i tilled ningen plus et konstant tryk, som stammer fra fjederen 18, andrager dette tryk p<fj 13 bar og dermed pumpetrykket pp 17 bar.

Ved udførelsesformen ifølge fig. 2 er der kun vist den på 15 den anden side af omstyringsventilen 42’ liggende del af kredsløbet. Denne gang er begge tilslutningsledninger 35 og 36 forbundet med de tilhørende tilslutninger 40 og 41 over hver en reduktionsventil 9 og 9'. Begge er shuntet af en hen imod motoren 32 åbnende kontraventil 45, 45'. Trykkamme-20 ret 15 står i forbindelse med punktet 16, trykkammeret 15' med punktet 16'. Trykkammeret 17 står i forbindelse med et punkt 46 ved henholdsvis tilslutningen 41 og tilslutningsledningen 36, og trykkammeret 17' står i forbindelse med et punkt 46' ved henholdsvis tilslutningsledningen 35 og til-25 slutningen 40.

Hvis tilslutningen 41 fører tilstrømningstryk, forsynes ser-vomotoren 32 over kontraventilen 45'. Reduktionsventilen 9 går i åbningsstillingen, således at trykvæsken uforstyrret kan flyde bort. Kun hvis lasten L er for stor, og trykket i 30 tilslutningen 41 falder, virker reduktionsventilen 9 droslende på den beskrevne måde. Det samme gælder også en omstilling af motoren 32 i den omvendte retning ved tilsvarende omvendt virkende ydre belastning.

8 149392 I stedet for kontraventilerne 45, 45' kan man også anvende reduktionsventiler 9, 9', som styres på samme måde som reduktionsventilen 9 i fig. 1 over omstyringsventilen 42.

Claims (3)

149392

1. Anordning til påvirkning af en servomotors (32) arbejdsmængde, som har to motortilslutninger (35, 36), som over et omkoblingsorgan (styreventil) valgfrit kan forbindes henholdsvis med en til en trykmiddelkilde (6) 5 tilsluttet tilløbsledning (7) og med et tilbageløb, hvorved der for tilbagestrømningen fra motoren er et indstilleligt første drosselorgan (10, 10') og foran dette en trykafhængigt styret reduktionsventil (9, 9') virksom, hvis indstillingsorgan i den ene retning er 10 belastet af et i et første trykkammer (15, 15') her skende, mellem reduktionsventil og første drosselorgan udtaget pilottryk og i den anden retning af en børvær-di-fjeder (18, 18') og et i et andet trykkammer (17, 17. herskende tryk, kendetegnet ved, at 15 der i tilløbsledningen (7) er anbragt et indstilleligt, med det første drosselorgan (10, 10') koblet andet drosselorgan (44, 44'), og at trykket (p<g) i det andet trykkammer (17) udtages mellem andet drosselorgan og servomotor (32).

2. Anordning ifølge krav 1,kendetegnet ved en med det andet drosselorgan (44) i serie koblet reguleringsventil (21), som holder trykfaldet ved det andet drosselorgan konstant.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, ved hvilken redukti-25 onsventilen (9) er anbragt i en motortilslutningsled ning (35),kendetegnet ved, at der er anbragt omkobbelbare koblingsveje (26), som i hver arbejdsstilling (b, c) forsyner det andet trykkammer (17) med trykket (pd) mellem andet drosselorgan (44, 44') og 30 servomotor (32).