DK149934B - Hydraulisk styreindretning for en servomotor, isaer til styring af koeretoejer - Google Patents

Description

149934

Opfindelsen angår en hydraulisk styreindretning for en servomotor, især til styring af køretøjer, med en fortrinsvis retningsafhængig arbejdende mængdeindstillingsanordning, som mellem en pumpetilslutning og den foreliggende servomotor-5 tilslutning i serie har en mængdemåleanordning og en i afhængighed af et aktiveringsorgan og mængdemåleanordningen indstillelig tilløbsdrossel.

Sådanne styreindretninger er fx kendt fra Danfoss-styreenhe-der type OSPA og OSPB. Den principielle opbygning svarer til 10 DE-OS 12 93 029, ifølge hvilket to koncentriske drejeglider-ventilhylstre er anbragt i en husboring, af hvilke det ene er forbundet med aktiveringsorganet og det andet med ud-gangs-ledakslen af en som mængdemåleanordning tjenende tandhjulsmotor, og ved hjælp af disse drejegliderventilhylstre 15 dannes tilløbsdroslen, en tilbageløbsdrossel, en retningsventil og en fordelerventil for tandhjulsmotoren. Disse styreenheders servomotortilslutninger kan forbindes direkte med servomotorens to sider. På grund af den af tandhjulsmotoren bevirkede tilbageføring er servomotorens indstilling propor-20 tional med aktiveringsorganets indstilling. Ved svigt af trykmiddelpumpen' kan tandhjulsmotoren virke som hjælpepumpe, således at en nøddrift er mulig.. En mængdemåleanordnings gennemstrømningsmængde er begrænset. Derfor er servomotorens indstillingshastighed begrænset.

25 Til forøgelse af indstillingshastigheden er det kendt at koble to mængdemåleanordninger hydraulisk parallelt og at forbinde dem mekanisk med hinanden (DE-OS 19 01 588). I dette tilfælde virker mængdemåleanordningerne som målepumpe.

Tilløbs- og tilbageløbsdroslen indstilles i afhængighed af 30 målepumpetrykket. Ved svigt af trykpumpen reagerer en ventil, som kortslutter den ene målepumpe, således at den nu som hjælpepumpe virkende anden målepumpe også kan indstilles med håndkraft. Dette kræver imidlertid på grund af den anden målepumpe en betydelig yderligere omkostning. I nøddrift 149934 2 skal desuden friktionen og strømningsmodstanden i den uvirksomme målepumpe overvindes ved aktiveringen af hjælpepumpen.

Endvidere er det kendt (DE-OS 29 32 847) til forsyning af en servomotor at koble en styrekreds og en arbejdskreds paral-5 lelt. I styrekredsen ligger en mængdeindstillingsanordning - med mængdemåleanordning og tilløbsdrossel i serie med en styredrossel. I arbejdskredsen findes en serieforbindelse af en hen imod trykpumpen lukkende kontraventil, en trykreguleringsventil og en arbejdsdrossel. Styredrossel og arbejds-10 drossel er udformet på en fælles glider og har med hinanden proportionale åbningstværsnit. Glideren danner samtidig en trykreguleringsventilen styrende tryksammenligner, som holder styredroslens trykfald lig med trykfaldet ved arbejds-droslen. På denne måde kan der med kun en mængdemåleanord-15 ning tilføres servomotoren en væsentlig større trykmiddel-mængde, fordi den gennem arbejdskredsen strømmende arbejds-middelmængde er proportional med den gennem styrekredsen strømmende styrekredsmængde. I styrekredsen kræves imidlertid en yderligere styredrossel, som fører til et forhøjet 20 trykfald. Desuden skal tryksammenlignerens glider dimensioneres til i alt tre funktioner.

Endvidere er et hydraulisk aktiveret drev (DE-OS 19 22 073) kendt, ved hvilket der i en af de to fra en omstyringsventil til en servomotor førende ledninger er anbragt en strømregu-25 leringsventil, ved hjælp af hvilken stemplets bevægelseshastighed begrænses i den ene retning. Strømreguleringsventilen består af en serieforbindelse af en fast indstillelig drossel og en trykreguleringsanordning, som holder trykfaldet ved droslen konstant. Droslen er vendt mod omstyrings-30 ventilen, og trykreguleringsanordningen er vendt mod servomotoren. Serieforbindelsen er shuntet af en kontraventil, som åbner hen imod servomotoren.

Formålet med opfindelsen er at angive en hydraulisk styre- 149934 3 indretning af den i indledningen beskrevne art, som ved en meget simpel opbygning giver mulighed for at tilføre servo-motoren en større trykvæskemængde, end hvad der svarer til mængdemåleanordningens kapacitet.

5 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at pumpetilslutning og den foreliggende servomotortilslutning yderligere er forbundne gennem en bypass-vej, som i serie har en mekanisk med tilløbsdroslen forbundet og proportionalt med den indstillelig bypass-drossel og en trykreguleringsanordning, som 10 holder trykfaldet ved bypass-droslen lig med trykfaldet ved tilløbsdroslen.

Ved denne konstruktion kan mængdeindstillingsanordningen på sædvanlig måde indbygges mellem pumpe og servomotor, da by-pass-vejen ligger mellem pumpetilslutning og servomotortil-15 slutning. Den yderligere omkostning for bypass-droslen er yderst ringe, da den på grund af den mekaniske forbindelse med tilløbsdroslen kan realiseres ved en enkel forholdsregel på mængdeindstillingsanordningens indstillingsled, såsom en glider. Trykreguleringsanordningen behøver kun at opfylde en 20 funktion og kan derfor ligeledes være simpelt opbygget. Den samlede omkostning for den nye styreindretning er derfor ringe. På grund af tvangsforbindelsen af tilløbs- og bypass-droslen fås også en meget eksakt styring.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at 25 trykreguleringsanordningen har et med den ene side af bypass-droslen forbundet drosselsted, som styres af en tryksammenligner, der er påvirket af trykket på den ene side. af tilløbsdroslen og i modsat retning af trykket på den ene side af bypass-droslen, og at de andre sider af tilløbs- og 30 bypass-droslen er forbundet med hinanden. Ved at tilløbs- og bypass-drossel er forbundet med hinanden på den ene side, kan man ved hjælp af en tryksammenligning på den anden side holde trykfaldet ved begge drosler lig med hinanden.

149934 4

Især kan det af tryksammenligneren styrede drosselsted være forankoblet bypass-droslen, og mængdemåleanordningen kan være forankoblet tilløbsdroslen, og servomotortilslutningen kan være forbundet med tilløbs- og bypass-droslen. Dette mu-5 liggør bibeholdelsen af den pålidelige opbygning af en især retningsafhængig arbejdende mængdeindstillingsanordning, ved hvilken mængdemåleanordningen er forankoblet tilløbsdroslen.

I bypass-vejen bør der være anbragt en hen imod pumpetilslutningen lukkende kontraventil. Denne står åben i normal-10 drift, men lukker, når mængdemåleanordningen anvendes som hjælpepumpe i nøddrift.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel. Den eneste figur viser en skématisk fremstilling af styreindretnin-15 gen ifølge opfindelsen.

En trykmiddelpumpe 1 suger trykvæske fra en beholder 2. Dens maksimaltryk er fastlagt af en overtryksventil 3. En mængdeindstillingsanordning 4 har en pumpetilslutning 5 og en beholdertilslutning 6 samt to servomotortilslutninger 7 og 8.

20 Sidstnævnte er forbundet med en servomotors 11 to trykrum 9 og 10.

Mængdeindstillingsanordningen 4 har på kendt måde tre drosler. I den viste stilling, i hvilken servomotorens 11 stempel bevæges mod højre, tjener droslen 12 som tilløbsdrossel, 25 droslen 13 som tilbageløbsdrossel og droslen 14 som shuntdrossel. Sidstnævnte er shuntet af en hen imod beholderen 2 lukkende kontraventil 15. De tre drosler 12, 13 og 14 indstilles sammen af en styreindretning 16, i hvilken stillingen af et aktiveringsorgan 17 og en målemotor 18 sammenlig-30 nes med hinanden. Målemotoren 18 er koblet i serie med tilløbsdroslen 12 i tilløbsledningen 19, mens tilbageløbsledningen 20 fører direkte fra tilbageløbsdroslen 13 til behol- 5

14993A

dertilslutningen 6. I neutralstillingen er shuntdroslen 14 fuldstændig åben, mens droslerne 12 og 13 er lukkede. I den viste arbejdsstilling er droslerne 12 og 13 helt eller delvist åbne, og tilsvarende er shuntdroslen 14 helt eller del-5 vist lukket. Ved en vending af aktiveringsorganets 17 dreje-retning tjener droslen 13 som tilløbsdrossel og droslen 12 som tilbageløbsdrossel. Til dette formål forbindes målemotorens 18 tilslutning A med kredsløbets punkt C i stedet for med punktet B og motortilslutningen D med punktet E i stedet 10 for med punktet C. Endvidere forbindes punkterne B og P med hinanden.

Ifølge den foreliggende opfindelse suppleres mængdeindstillingsanordningen 4 med kredsløbsdelen 21. Den har en bypass-vej 22, som strækker sig mellem pumpetilslutningen 5 og en 15 af servomotortilslutningerne, ved den foreliggende driftsmåde med servomotortilslutningen 7. Bypass-vejen har i serie en hen imod pumpen 1 lukkende kontraventil 23, en trykreguleringsanordning 24 og en bypass-drossel 25. Sidstnævnte er forbundet mekanisk med de tre drosler 12, 13 og 14. Dens åbr* 20 ningstværsnit ændrer sig proportionalt med droslens 12 åbningstværsnit.

Trykreguleringsanordningen holder trykfaldet ved bypass-droslen 25 lig med trykfaldet ved tilløbsdroslen 12. Til dette formål er der anbragt et af en som stempel udformet 25 tryksammenligner 26 styret drosselsted 27. Stemplet påvirkes på den ene endeflade 28 af trykket i et trykrum 29, som står i forbindelse med tilløbsledningen. Den anden endeflade 30 står under indflydelse af trykket i rummet 31, som er forbundet med den ene side af bypass-droslen 25. En svag tilba-30 gestillingsfjeder 32 tjener til at lukke drosselstedet 27 ved manglende tilløbstryk.

Ved ændring af aktiveringsorganets 17 drejeretning skilles bypass-vejens 22 øvre tilslutningspunkt G fra punktet H og 149934 6 tilsluttes punktet I. Desuden skilles trykrummet 29 fra punktet B og tilsluttes punktet E. I dette tilfælde virker droslen 13 som tilløbsdrossel/ og trykfaldet ved bypass-droslen 25 holdes lig med dennes trykfald.

5 Mængdeindstillingsanordningen 4 arbejder på sædvanlig måde, dvs. den af målemotoren 18 målte mængde strømmer til servo-motoren 11. Da trykfaldet ved bypass-droslen 25 er lig med tilløbsdroslens 12 trykfald, og da de to droslers tværsnit ændrer sig proportionalt, flyder der over bypass-vejen 22 en 10 trykvæskemængde, som er nøjagtig proportional med den over målemotoren 18. Man kan derfor drive servomotoren 11 med væsentlig højere hastighed, end hvad der svarer til kapaciteten af målemotoren 18, men får alligevel en meget nøjagtig styring.

15 Når den motordrevne pumpe 1 svigter, virker målemotoren 18 ved drejning af aktiveringsorganet 17 som hjælpepumpe. Over sugeventilen 15 suges trykvæske, der ledes til servomotoren 11. En kortslutning over bypass-droslen 25 er ikke mulig på grund af kontraventilen 23. Forøgelsen af trykvæskemængden 20 kan vælges uden vanskeligheder ved valg af tværsnitsfladeforholdene af tilløbsdrossel og bypass-drossel. Ved den praktiske udformning kan man fx gå frem således, at trykreguleringsanordningen 24 og kontraventilen 23, i givet fald sammen med overtryksventilen 3 sammenfattes til en enhed, 25 som sættes udvendigt på husblokken af den med bypass-droslen 25 supplerede mængdeindstillingsanordning 4.

I den viste udførelsesform er pumpetilslutning 5 og beholdertilslutning 6 kortsluttet over shuntdroslen 14 i neutralstillingen (open center). I stedet for kan pumpetilslutning 30 5 og beholdertilslutning 6 også være spærret i neutralstil lingen (closed center). I den viste udførelsesform er de to servomotortilslutninger 7 og 8 adskilt fra hinanden (non reaction). De kan imidlertid også være forbundet med hinan 149934 7 den i neutralstillingen (reaction). Endvidere er en af belastningstrykket afhængig pumpestyring (load sensing) og/el-ler en bremsning, der tager hensyn til ydre kræfter (power beyond), mulig.

Claims (4)

169934

1. Hydraulisk styreindretning for en servomotor (11), især til styring af køretøjer, med en fortrinsvis retnings-afhængig arbejdende mængdeindstillingsanordning (4), som mellem en pumpetilslutning (5) og den foreliggende 5 servomotortilslutning (7, 8) i serie har en mængdemåle- anordning (18) og en i afhængighed af et aktiveringsorgan (17) og mængdemåleanordningen (18) indstillelig tilløbsdrossel (12),kendetegnet ved, at pumpetilslutning (5) og den foreliggende servomotortil-10 slutning (7, 8) yderligere er forbundne gennem en by- pass-vej (22), som i serie har en mekanisk med tilløbsdroslen (12) forbundet og proportionalt med den indstillelig bypass-drossel (25) og en trykreguleringsanordning (24), som holder trykfaldet ved bypass-droslen 15 lig med trykfaldet ved tilløbsdroslen.

2. Styreindretning ifølge krav 1,kendetegnet ved, at trykreguleringsanordningen (24) har et med den ene side af bypass-droslen (25) forbundet drosselsted (27), som styres af en tryksammenligner (26), der 20 er påvirket af trykket på den ene side af tilløbsdros len (12) og i modsat retning af trykket på den ene side af bypass-droslen, og at de andre sider af tilløbs- og bypass-droslen er forbundet med hinanden.

3. Styreindretning ifølge krav 2, kendetegnet 25. e d, at det af tryksammenligneren (26) styrede dros selsted (27) er forankoblet bypass-droslen (25), og mængdemåleanordningen (18) er forankoblet tilløbsdroslen (12), og at servomotortilslutningen (7) er forbundet med tilløbs- og bypass-droslen.

4. Styreindretning ifølge et af kravene 1-3, kende-