DK150241B

DK150241B - HYDRAULIC CONTROLLER FOR CONTROLS OR SIMILAR

Info

Publication number: DK150241B
Application number: DK361681A
Authority: DK
Inventors: Johannes Vagn Baatrup; Svend Erik Thomsen; Erik Kyster
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1987-01-19
Also published as: DE3032063C2; DK150241C; DE3032063A1; DK361681A

Description

150241150241

Opfindelsen angår et hydraulisk styreapparat for styreindretninger eller lignende ifølge overbegrebet til krav 1.The invention relates to a hydraulic control device for control devices or the like according to the concept of claim 1.

Et styreapparat af denne art er i det væsentlige kendt fra DE-AS 28 42 735. Herved er dog ligeløbet mellem målemotor og 5 servomotor ikke sikret, fordi en betydelig lækagevæskemængde strømmer ud mellem målemotor og servomotor. Denne lækage sker mellem de to nærliggende servomotor-ringområder, fordi det ene fører højtryk og det andet udløbstryk. På grund af den symmetriske anbringelse med hensyn til pumpe-ringområ-10 derne er den fejl, der fører tilbage til lækagevæsken, dog omtrent ens i begge drejeretninger.A control device of this kind is essentially known from DE-AS 28 42 735. However, this does not ensure the equilibrium between the measuring motor and the servo motor because a considerable amount of leakage fluid flows out between the measuring motor and the servomotor. This leak occurs between the two adjacent servo motor annulus areas, because one carries high pressure and the other outlet pressure. However, due to the symmetrical arrangement with respect to the pumping ring areas, the error leading back to the leakage fluid is approximately the same in both directions of rotation.

Pra DE-OS 27 02 692 er et styreapparat kendt, ved hvilket den lækagevæskemængde, der forfalsker, skal holdes lille ved, at servomotor-ringområderne på begge sider er indeslut-15 tet af i alt tre hjælpenoter, som fører pumpetryk. Herved kan den lækage, der forfalsker, i stor udstrækning standses.Pra DE-OS 27 02 692 is a control device known by which the amount of leakage fluid which is forged must be kept small by the servomotor ring areas on both sides being enclosed by a total of three auxiliary notes which carry pump pressure. In this way, the leakage which is counterfeit can to a large extent be stopped.

Der fås imidlertid betydelige (som ikke forfalsker måleresultatet) lækagetab mellem det udløbstrykket førende servo-motor-ringområde og de nærliggende hjælpenoter. Por hjælpe-20 noterne har en forholdsvis lille afstand fra servomotor-ringnoterne.However, significant (which does not falsify the measurement result) leakage is obtained between the outlet pressure leading servo motor ring area and the adjacent auxiliary notes. The auxiliary 20 notes have a relatively small distance from the servomotor ring notes.

Fra DE-GM 66 01 424 er et styreapparat kendt, ved hvilket målemotoren såvel gennemstrømmes af arbejdsmediet på tryksiden som af arbejdsmediet på udløbssiden. Derfor optræder der 25 i fordeler-ringområdet og også i målemotoren pumpetryk og udløbstryk på tæt ved hinanden liggende steder. Dette fører til en lækagevæskemængde, der forfalsker meget betydeligt.From DE-GM 66 01 424 a control device is known, in which the measuring motor flows through both the working medium on the pressure side and the working medium on the outlet side. Therefore, in the distributor annulus area and also in the measuring motor, pump pressure and outlet pressure occur in adjacent places. This leads to a leakage amount of leakage that is falsified very significantly.

En anden fejlkilde er givet ved, at det ene servomotor-ring-område ligger nær tank-ringområdet, således at der altid 30 bortflyder lækagevæske i betydelig grad, når dette servomo-tor-ringområde fører arbejdstrykket.Another source of error is given that one servo motor ring area is near the tank ring area, so that leakage fluid always flows away substantially when this servomotor ring area maintains operating pressure.

Formålet med opfindelsen er at angive et så enkelt som mu- 2 150241 ligt opbygget styreapparat af den i indledningen beskrevne art, ved hvilket den lakagevæskemængde, som forfalsker den udmålte vaske mellem målemotor og servomotor, forringes ganske betydeligt.The object of the invention is to provide as simple as possible control apparatus of the kind described in the introduction, in which the amount of leakage liquid which falsifies the measured wash between the measuring motor and the servomotor is significantly reduced.

5 Opgaven løses ifølge opfindelsen ved hjalp af den kendetegnende del i krav 1.The task according to the invention is solved by means of the characterizing part of claim 1.

Ved denne konstruktion er det område, der fører den målte væske, altså det ene servomotor-ringområde og den ene halvdel af fordeler-ringområdet, begrænset på begge sider af en 10 pumpetryk førende zone. På den ene side befinder der sig et pumpetryk-ringområde, på den anden side den pumpetryk førende ringnot af den anden halvdel af fordeler-ringområdet. Da der mellem pumpetrykket og den udmålte væskes tryk kun hersker en meget lille trykforskel, optræder der ingen generen-15 de lækagevæskemangder. Da der til fordeler-ringområdet alligevel benyttes nødvendige ringnoter til afskærmning af det truede område, behøver man heller ingen hjælpenoter, som særskilt skal forsynes med pumpetryk og på grund af de dermed forbundne lækagetab fører til en forringet virknings-20 grad.In this construction, the area conducting the measured fluid, i.e., one servomotor annulus area and one half of the distributor annulus area, is limited on both sides of a pump pressure leading zone. On the one hand there is a pump pressure ring area, on the other hand the pump pressure leading ring groove of the other half of the distributor ring area. Since there is only a very small pressure difference between the pump pressure and the pressure of the measured fluid, no generous leakage fluid occurs. However, since the necessary ring notes are used for shielding the threatened area for the distributor ring area, there is no need for auxiliary notes, which must be supplied separately with pump pressure and, because of the associated leakage losses, lead to a degraded efficiency.

Ved udførelsesformen ifølge krav 2, hvis kendetegn i og for sig er kendte fra DE-GM 66 01 424, bortfalder lækagestrømve-je mellem et indre og et ydre drejegliderhylster. Desuden kan drejegliderens diameter formindskes. Begge dele bidrager 25 til yderligere forringelse af lækagevæskemangden.In the embodiment according to claim 2, the characteristics of which are known per se from DE-GM 66 01 424, leakage currents between an inner and an outer rotary slider sleeve lapse. In addition, the diameter of the swivel slide can be reduced. Both contribute 25 to further degradation of leakage volume.

Når styrekanalerne ifølge krav 3 forløber i drejegliderens indre, kan den fordelagtige udformning af servomotor-ringom-råderne ikke påvirkes skadeligt. På grund af de begrænsede styreåbninger nedsættes lækagetabene endnu yderligere. Med 30 kendetegnene i krav 4 og 5 henholdsvis lettes fremstillingen og den ønskede ledningsforbindelse frembringes på enkel måde.When the control channels according to claim 3 extend in the interior of the swivel slider, the advantageous design of the servo motor ring areas cannot be adversely affected. Due to the limited control openings, the leakage losses are reduced even further. With the features of claims 4 and 5 respectively, the fabrication and the desired wiring connection are facilitated in a simple manner.

3 1502413 150241

Opfindelsen forklares narmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel, der viser fig. 1 et skematisk længdesnit gennem et styreapparat 5 ifølge opfindelsen, hvorved det øvre stempel er udeladt, fig. 2 i en delafvikling de enkelte ringområder ved mod venstre forskudt drejeglider, fig. 3 i en delafvikling de enkelte ringområder ved en 10 forskydning af drejeglideren mod højre, fig. 4 et tværsnit langs linien A-A i fig. 1 og fig. 5 et længdesnit gennem drejjegliderhylsteret langs linien B-B i fig. 1.The invention is explained in more detail below by means of a preferred example shown in the drawing which shows fig. 1 is a schematic longitudinal section through a control apparatus 5 according to the invention, whereby the upper piston is omitted; FIG. 2 in a partial settlement of the individual ring areas by left-shifted swivel slides; FIG. 3 in a partial settlement of the individual ring areas by a displacement of the swivel slider to the right; FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1 and FIG. 5 is a longitudinal section through the swivel slide sleeve along the line B-B in FIG. First

Det viste styreapparat 1 tjener til indstilling af en servo-15 motor 2 i afhængighed af et håndaktiveringsorgan 3. Styreap-paratet 1 indeholder en målemotor 4 og en styreventil 5, som drejeretningsafhængigt leder trykvæske fra en pumpe 6 over målemotoren 4 til det ene arbejdsrum, fx 7, af servomotoren 2 og leder den tilbage fra det andet arbejdsrum, fx 8, af 20 servomotoren til tanken 9.The control device 1 shown serves for adjusting a servo motor 2 in dependence on a hand actuator 3. The control device 1 contains a measuring motor 4 and a control valve 5, which rotationally direct pressure fluid from a pump 6 over the measuring motor 4 to one working space. e.g., 7, of the servomotor 2 and directs it back from the second workspace, e.g., 8, of the 20 servomotor to the tank 9.

Styreapparatet har et hus 10 med en boring 11, i hvilken en drejeglider 12 er anbragt. På boringsomkredsen er der, på tegningen fra højre mod venstre, som husringnoter for tryk-midlet anbragt følgende aksialt med afstand efter hinanden: 25 Et tank-ringområde 13, som er forbundet med en tilslutning 14 for en tankledning 15, et pumpe-ringområde 16, som er forbundet med en tilslutning 17 for en pumpeledning 18, et første servomotor-ringområde 19, som er forbundet med en tilslutning 20 for en servomotorledning 21; på et ringspor 150241 4 anbragte ventilåbninger 22, som over radialboringer 23 hver er forbundet med et fortrængningskammer 24 af målemotoren 4; et andet servomotor-ringområde 25, som er forbundet med en tilslutning 26 for en anden servomotorledning 27; et et 5 yderligere pumpe-ringområde dannende huskammer 28, som over en ledning 29 er forbundet med pumpetilslutningen 17 og har en af en fjeder belastet kontraventil 30.The controller has a housing 10 with a bore 11 in which a pivoting slider 12 is arranged. On the bore perimeter, in the drawing from right to left, the housing ring notes for the pressure means are arranged axially spaced one after the other: 25 A tank ring area 13, which is connected to a connection 14 for a tank line 15, a pump ring area 16 , which is connected to a connection 17 for a pump line 18, a first servomotor ring area 19, which is connected to a connection 20 for a servomotor line 21; located on a ring groove 150241 4, valve openings 22, each connected via radial bores 23 to a displacement chamber 24 of the measuring motor 4; a second servo motor ring region 25 connected to a connection 26 for a second servo motor line 27; a further pumping ring area forming housing chamber 28 which is connected over a line 29 to the pump connection 17 and has a spring-loaded check valve 30.

Drejeglideren 12 er i fig. 1 vist i sin neutralstilling. I denne stilling forbinder en kortslutningskanal 31 pumpe-10 ringområdet 16 med tank-ringområdet 13. En første styrekanal 32 forbinder en styreåbning 33 på den ene side af pumpe-ringområdet 16 med en fordeleråbning 34 af et første sæt fordeleråbninger. En anden styrekanal 35 forbinder en styreåbning 36 på den anden side af pumpe-ringområdet 16 med en 15 fordeleråbning 37 af et andet sæt fordeleråbninger. En tredie styrekanal 38 forbinder to styreåbninger 39 og 40 på bort fra hinanden vendte sider af de to servomotor-ringområ-der 19 og 25 med en styreåbning 41 i tank-ringområdets 13 område. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11The rotary slide 12 is shown in FIG. 1 shown in its neutral position. In this position, a short circuit channel 31 connects pump ring region 16 to tank ring region 13. A first control channel 32 connects a control opening 33 on one side of pump ring region 16 to a distributor opening 34 of a first set of distributor openings. Another control channel 35 connects a control opening 36 on the other side of the pumping ring area 16 with a distributor opening 37 of a second set of distributor openings. A third control channel 38 connects two control openings 39 and 40 on mutually facing sides of the two servo motor ring regions 19 and 25 with a control opening 41 in the area of the tank ring area 13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Der findes, som fig. 4 viser, tre af hver af de tre styreka 2 naler 32, 35, 38, som dannes af aksialboringer med tilslut 3 tende radialboringer. Fordeleråbningerne 34 dannes af en en 4 styrekanal 42 udgørende not, som strækker sig hen til i nær 5 heden af servomotor-ringområdet 19. En ringnot 43 forbinder 6 samtlige styrekanaler 42. Fordeleråbningerne 37 dannes af 7 styrekanaler 44 udgørende noter, som strækker sig hen til i 8 nærheden af servomotor-ringområdet 25. De er forbundet med 9 hinanden ved hjælp af en ringnot 45. Som fig. 4 viser, hører 10 der seks fordeleråbninger 34 til det første sæt og seks for- 11 deleråbninger 37 til det andet sæt, hvoraf der i fig. 1 på grund af overskueligheden kun er vist en fordeleråbning af hvert sæt. Disse tolv fordeleråbninger arbejder sammen med otte ventilåbninger 22.There are, as shown in FIG. 4 shows, three of each of the three control channels 2, 32, 35, 38, which are formed by axial bores and connect 3 tenth radial bores. The distributor openings 34 are formed by a groove 4 forming a groove 42 extending to near the vicinity of the servo motor ring area 19. A ring groove 43 connects 6 all the control channels 42. The distributor openings 37 are formed by 7 groove 44 forming grooves extending to 8 in the vicinity of the servo motor ring region 25. They are connected to 9 each other by a ring groove 45. As FIG. 4 shows, 10 includes six distributor openings 34 for the first set and six distributor openings 37 for the second set, of which in FIG. 1 for the sake of clarity, only one distributor opening of each set is shown. These twelve distributor openings work in conjunction with eight valve openings 22.

5 1502415 150241

Arbejdsmotoren 4 har otte cylindre 46, i hvilke cylindriske aksialstempler 47 kan bevæges frem og tilbage. De står under indflydelse af en svag fjeder 48. Den bort fra fortrængningskammeret 24 vendte ende af stemplet 47 dannes af en 5 kugle 49, som ligger an imod en roterende banebærers 51 bane 50. Banebæreren har en ydre krans 52 og et indre hylster 53/ med hvilket den er lejret på drejeglideren 12. To aksialle-jer 54 og 55 holder banebæreren 51 aksialt fast i huset. En radialstift 56 forløber igennem banebæreren og en dobbelt 10 skråslids 57 i drejeglideren 12. Drejes drejeglideren 12 derfor ved hjælp af det derpå fastgjorte håndaktiveringsorgan 3 relativt til banebæreren 51, forskydes den samtidig i aksial retning. En relativdrejning i retning af pilen 58 fører til en aksialforskydning i retning af pilen 59.The working motor 4 has eight cylinders 46 in which cylindrical axial pistons 47 can be moved back and forth. They are under the influence of a weak spring 48. The end of the displacement chamber 24 facing away from the piston 47 is formed by a ball 49 which abuts the path 50 of a rotary web carrier 51. The web carrier has an outer rim 52 and an inner sleeve 53 / with which it is mounted on pivot slide 12. Two axial bearings 54 and 55 hold the web carrier 51 axially in the housing. A radial pin 56 extends through the web carrier and a double 10 oblique slot 57 in the pivot slide 12. Therefore, if the pivot slide 12 is rotated by means of the hand actuator 3 attached thereto relative to the web carrier 51, it is simultaneously displaced in the axial direction. A relative rotation in the direction of arrow 58 leads to an axial displacement in the direction of arrow 59.

15 I fig. 5 er en neutralstillingsanordning 60 for drejeglideren 12 vist. I en aksialboring 61 af drejeglideren 12 befinder der sig en cylinder 62, som radialstiften 56 forløber igennem. Cylinderen er fra begge sider belastet af en skruefjeder 63 og 64. Fjederen 63 understøttes på et par støtte-20 skiver 65 og 66, som alt efter belastning understøttes på en af et hylster 67 dannet aftrapning 68 af aksialboringen 61 eller på hovedet 69 af en med cylinderen 62 forbundet skrue. Fjederen 64 understøttes på et par støtteskiver 70 og 71, som alt efter belastning understøttes på en aftrapning 72 af 25 aksialboringen 61 eller på hovedet 73 af en med cylinderen 62 forbundet skrue.In FIG. 5, a neutral positioning device 60 for the rotary slide 12 is shown. In an axial bore 61 of the pivot slider 12 is a cylinder 62 through which the radial pin 56 passes. The cylinder is loaded on both sides by a coil spring 63 and 64. The spring 63 is supported on a pair of support discs 65 and 66 which, depending on the load, are supported on a step 68 formed by an axle bore 61 of the axial bore 61 or on the head 69 by a screw connected to cylinder 62. The spring 64 is supported on a pair of support discs 70 and 71 which, depending on load, are supported on a step 72 of the axial bore 61 or on the head 73 of a screw connected to the cylinder 62.

Banen 50 består af afsnit af en parabel 74, hvorved der er anbragt affladninger i det øverste område af elevationerne 75 og i det nederste område af fordybningerne 76. 1 I drift drejes rattet 3 fx i retning af pilen 58, således at drejeglideren bevæges mod venstre i stillingen i fig. 2.The web 50 consists of sections of a parabola 74, whereby discharges are arranged in the upper region of the elevations 75 and in the lower region of the recesses 76. 1 In operation, the steering wheel 3 is rotated, for example, in the direction of the arrow 58, so that the swivel slider is moved to the left. in the position of FIG. 2nd

Herved kommer den første styrekanal 32 i forbindelse med pumpetilslutningen 18. Fordeleråbningerne 34 og den tilhø- 150241 6 rende ringnot 43 fører pumpetryk P. Antallet af fordeleråb-ninger 34 og 37 svarer til antallet af elevationer i banen 50, og antallet af ventilåbninger 22 svarer til antallet af fortrængningskamre 24. Målemotoren 4 er indkoblet i væske-5 strømmen således, at den begynder at dreje i den samme retning som drejeglideren 12. Der kommer derfor målt trykvæske med et tryk M, som kun ligger ubetydeligt under pumpetrykket P, til fordeleråbningerne 37, ringnoten 45 og til servomo-tor-ringområdet 25. Servomotoren 2 forskydes derfor mod høj-10 re. Den udtrædende væske kommer over den tredie styrekanal 3S til tank-ringområdet 13, fordi dens styreåbning 40 er kommet i forbindelse med servomotor-ringområdet 19. Målemotoren 4 løber så længe, indtil drejeglideren 12 igen har nået sin neutralstilling, i hvilken styrekanalen 32 er adskilt 15 fra pumpe-ringområdet 16.Hereby, the first control channel 32 comes into contact with pump connection 18. Distributor openings 34 and associated ring groove 43 carry pump pressure P. The number of distributor openings 34 and 37 corresponds to the number of elevations in the web 50 and the number of valve openings 22 corresponds to to the number of displacement chambers 24. The measuring motor 4 is engaged in the liquid 5 flow so that it starts to rotate in the same direction as the rotary slide 12. Therefore, measured pressure fluid with a pressure M which is only slightly below the pump pressure P is added to the distributor openings. 37, the ring groove 45 and to the servomotor ring area 25. The servo motor 2 is therefore displaced to the right. The withdrawal fluid enters the third control channel 3S to the tank ring area 13, because its guide opening 40 is in contact with the servomotor ring area 19. The measuring motor 4 runs for a long time until the rotary slide 12 has again reached its neutral position, in which the control channel 32 is separated. 15 from the pump ring area 16.

Ved en drejning af håndaktiveringsorganet .3 i modsat retning bringes styreåbningen 36 i forbindelse med pumpe-ringområdet 16 og styreåbningen 39 med servomotor-ringområdet 25, mens fordeleråbningerne 34 kommer i forbindelse med servomotor-20 ringområdet 19 (fig. 3). Herved bevæges servomotoren 2 mod venstre. For at den af målemotoren 4 udmålte mængde trykvæske svarer så eksakt som muligt til den servomotoren 2 tilførte trykmiddelmængde, bør lækagestrømmene i det skraverede område i fig. 2 og 3 være så små som muligt. Dette er opnå-25 et ved, at det skraverede område med trykket M på begge sider er afgrænset af områder, som fører det lidt højere pumpetryk P. Forholdene er ens til begge sider. På grund af drejegliderens 12 mindre omkreds er også fladerne, over hvilke en lækagestrøm kan flyde, små. Den eneste anden mu-30 lighed, hvor lækagevæsken kan strømme over, er i målemotoren. Her behøver man imidlertid på grund af den cylindriskeBy turning the hand actuator .3 in the opposite direction, the control opening 36 is brought into contact with the pump ring area 16 and the control opening 39 with the servo motor ring area 25, while the distributor openings 34 come into contact with the servomotor ring area 19 (Fig. 3). Hereby the servomotor 2 is moved to the left. In order that the amount of pressure fluid measured by the measuring motor 4 corresponds as precisely as possible to the amount of pressure medium supplied to the servomotor 2, the leakage currents in the shaded area of FIG. 2 and 3 be as small as possible. This is achieved in that the shaded area with the pressure M on both sides is bounded by areas which carry the slightly higher pump pressure P. The ratios are the same on both sides. Also, because of the smaller circumference of the swivel slide 12, the surfaces over which a leakage current can flow are small. The only other possibility in which the leakage fluid can overflow is in the measuring engine. Here, however, one needs because of the cylindrical

* X* X

udformning af stemplet og ved, at der på begge sider af stemplet hersker tilnærmelsesvis det samme tryk, heller ikke at frygte nogen forfalskning af den udmålte væskemængde.designing the piston and knowing that on both sides of the piston approximately the same pressure prevails, nor to fear any falsification of the measured fluid volume.

Claims

150241

1. Hydraulic steering device (1) for control devices or the like, with a control valve (5) which is set by a hand actuator (3) and reset by a measuring motor (4) for rotationally connecting a 5 pump (6) over the measuring motor (4) having one servomotor (2) one working space (7) and the other working space (8) with the tank (9) bypassing the measuring motor (4) and having a pivotally connected to the hand actuator (3) and arranged in a housing bore (11) rotary slides (12), 10 having in a distributor ring area (34, 37) two sets of front clay openings (34, 37) which cooperate with each of the valve openings (22) connected to one of the displacement chambers (22) of the measuring motor (4). the housing bore (11) to supply respectively the displacement chambers (24) - pressure fluid in the correct sequence and divert it from them, thereby displacing axially offset on the sealing surface between pivoting slides (12) and housing bore (11) in addition to the distribution ring area (34, 37) is fitted with the pump connection (17), the tank connection (14) and two servomotor connections (20, 26) 20 connected ring regions (13, 16, 19, 25), especially ring grooves (11) formed so that the servomotor ring regions (19, 25) are disposed between two pump ring regions (16, 28) and the tank ring region (13) disposed on the side facing away from the servo motor ring region (19) of one pump ring region (16), characterized by: that the distributor ring region is disposed between the two servo motor ring regions (19, 25) and that the distributor openings (34, 37) of each set are each connected to a ring groove (43, 45) located on the rotary slider ( 12) surface between the distributor openings and the servomotor ring area (19, 25) interconnected with them.

Control device according to claim 1, characterized