DK151490B - Styreanordning for en vaeskepumpe med indstilleligt leveringsvolumen - Google Patents

Description

151490

Opfindelsen angår en styreanordning for en væskepumpe med indstilleligt leveringsvolumen, med et med pumpens indstillingsorgan forbundet indstillingsstempel, hvis stilling er forudbestemt af en indstillingsværdigiver, og som er bela-5 stet af et styretryk og i modsat retning af pumpeudgangstrykket, hvorved det styretrykket førende trykrum på den ene side over en en drossel indeholdende ledning er forbundet med pumpeudgangen og på den anden side over en droslende styreventil, som er dannet af et med indstillingsorganet 10 forbundet efterføringselement og indstillingsværdigiveren, er forbundet med tanken.

Man kender en styreanordning af denne art for en aksialstem-pelpumpe med roterende pumpecylinderblok, hvis stempler virker sammen med en skråskive (DE-OS 19 15 160). Styretrykket 15 virker på en aftrapning af indstillingsstemplet. Pumpeudgangstrykket fremkalder en tilbagestillingskraft, fordi drejningspunktet for skråskiven er anbragt forskudt i forhold til den roterende pumpecylinderbloks midterlinie. Den i ledningen til trykrummet anbragte drossel har en fast værdi 20 og er kun i skråskivens neutralstilling shuntet af et bypass. Den faste drossel danner sammen med styreventilens variable drossel en styretrykket bestemmende trykdeler. På denne måde holdes indstillingsstemplet og dermed skråskiven uafhængigt af pumpetrykket tilnærmelsesvis i den stilling, 25 som er defineret af indstillingsværdigiveren.

På grund af de uundgåelige lækagetab falder pumpens leveringsvolumen dog ved stigende tryk på pumpeudgangen. Når fx en motor skal forsynes af pumpen, aftager henholdsvis dens driftshastighed og omdrejningstal ved stigende belastning.

30 Denne ulempe forstærkes yderligere ved, at der ved højere tryk også i motoren eller en anden forbruger optræder større lækagetab.

Ganske vist kendes allerede et af pumpe og motor bestående 2 151490 hydrostatisk drev (DE-OS 14 50 686), hvis pumpe ved højere motorbelastning indstilles i retning af en højere fortrængning. Til dette formål konstateres den leverede mængde, trykfaldet over motoren og en af trykvæskens temperatur af-5 hængig værdi og tilføres styreanordningen sammen med en børværdi. Dette fører til en kompliceret konstruktion. Den til mængdemålingen anvendte drossel i den til motoren førende ledning giver uønskede tab.

Ved styreanordninger for væskepumper er det også kendt 10 (DE-OS 29 25 236) at anbringe et indstillingsstempel, som har en lille af pumpeudgangstrykket påvirket trykflade og en større af styretrykket påvirket trykflade. Til frembringelse af styretrykket tjener en mellem pumpeudgang og tank koblet trykdeler, som består af to i modsat retning indstillelige 15 drosler på en indstillingsventil. Denne dannes på den ene side af indstillingsværdigiveren og på den anden side af et med indstillingsorganet forbundet efterføringselement. Herved er det ikke muligt at indstille pumpen ved højere belastning til højere fortrængning.

20 Kendt er også gennemløbsregulatorer, som tilnærmelsesvis holder gennemløbsmængden konstant uafhængigt af indgangstrykket ("Machine design" 1964, side 149). En sådan gennemløbsregulator kan have et i en boring forskydeligt, af en fjeder belastet hult stempel, som har en endevæg med en fast 25 drossel og med en omkredskant overstyrer en drosselåbning i boringsvæggen.

Formålet med opfindelsen er at angive en styreanordning af den i indledningen beskrevne art, som på enkel måde gør det muligt, at det indstillede leveringsvolumen ikke falder ved 30 stigende pumpeudgangstryk, men tilnærmelsesvis forbliver konstant eller endog tiltager let.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at droslen i led- 151490 3 ningen mellem pumpeudgang og trykrum er udformet som gennemløbsregulator, som tilnærmelsesvis holder gennemløbsmængden konstant uafhængigt af pumpeudgangstrykket.

Ved denne udformning forhøjes pumpens leveringsvolumen ved 5 en forhøjelse af udgangstrykket som følge af større belastning. For da der over styreventilens drossel ledes en tilnærmelsesvis konstant gennemløbsmængde, skal drosselmodstanden i styreventilen ændres ved stigende udgangstryk for at opnå en ny ligevægtsstilling af det aftrappede stempel. Det-10 te er ved den faststående indstillingsværdigiver kun muligt, når det aftrappede stempel forskydes i retning af en større pumpeydelse. Ved denne større ydelse kan lækagetab inden i pumpen og i givet fald også i forbrugeren for en stor del kompenseres. Denne styring kræver ingen drossel i den til 15 forbrugeren førende ledning, således at tabene er små.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at gennemløbsregulatoren har et i en boring forskydeligt, af en fjeder belastet hult stempel, som har en endevæg med en fast drossel og med en omkredskant overstyrer en drosselåbning i 20 boringsvæggen. En sådan gennemløbsregulator giver en særlig enkel konstruktion.

Endvidere anbefales det, at efterføringselementet er dannet af en boring i det aftrappede stempel med en ventilåbning i boringsvæggen, og indstillingsværdigiveren griber som stem-25 pel ind i denne boring og har en med ventilåbningen samvirkende ringnot, som over en kanal er forbundet med det styretrykket førende trykrum. Dette giver en sammentrængt konstruktion med korte kanaler.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et 30 på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel, der viser i 4 151490 fig. 1 et diagram af en styreanordning ifølge opfindelsen og fig. 2 i et diagram afhængigheden mellem leveringsvolumenet og pumpens udgangstryk.

5 I fig. 1 er vist et kredsløb, ved hvilket en regulerbar pumpe 1 leverer trykvæske fra en tank 2 over en pumpeudgang 3 til en motor 4. Ved hjælp af en styreanordning 6, som har en som stempel udformet indstillingsværdigiver 7, kan denne motors 4 omdrejningstal indstilles. Det antages, at denne mo-10 tor kan være meget forskelligt belastet, hvorved også pumpens udgangstryk P·] ændres.

Styreanordningen har som indstillingsorgan 8 et aftrappet stempel, hvis mindre trykflade 9 er vendt mod et over en ledning 10 med pumpeudgangen 3 forbundet trykrum 11, og hvis 15 større trykflade 12 er vendt mod et trykrum 13, i hvilket et styretryk P2 hersker. Det aftrappede stempel har en boring 14 med en ventilåbning 15 som efterføringselement. Indstillingsværdigiverens stempel 7 har en ringnot 16, som over en kanal 17 er forbundet med styretrykrummet 13. Ventilåbning 20 15 og ringnot 16 danner sammen en styreventil 18.

I en fra pumpeudgangen 3 afgrenende ledning 19 er der indkoblet en gennemløbsregulator 20, som har et hult stempel 21 i en boring 22. Det hule stempel bærer i en endeflade 23 en drosselåbning 24 og er belastet af en fjeder 25. Med sin ba-25 geste kant 26 overstyrer det en drosselåbning 27 i boringen 22. Fra drosselåbningen fører en ledning 28 til styretrykrummet 13.

Det aftrappede stempel 8 indtager en ligevægtsstilling, når Pi x Ag = P2 x Ai2 (1) 151490 5 hvorved Ag angiver størrelsen af trykfladen 9 og A12 størrelsen af trykfladen 12. Styretrykket P2 er derfor proportionalt med pumpens udgangstryk Pi.

Gennemløbsregulatoren 20 lader en konstant gennemløbsmængde 5 q komme ind i styretrykrummet 13, uafhængigt af pumpens udgangstryk Pi. Udstrømningen af denne gennemløbsmængde sker gennem ventilåbningen 15, hvis frie tværsnit betegnes med A15. Så gælder q 1

Al5 - - * -p=i (2) K NP2 10 Da konstanten K og gennemløbsmængden q er konstante, ændres åbningsfladen A15 omvendt proportionalt med kvadratroden af styretrykket P2.

Det antages, at der ved hjælp af indstillingsværdigiveren 7 er blevet indstillet en bestemt leveringsmængde af pumpen 1 15 og dermed et bestemt omdrejningstal af motoren 4. Når der som følge af en forhøjet belastning af motoren 4 sker en forhøjelse af udgangstrykket Pi, stiger styretrykket P2 ifølge ligning (1) proportionalt. Ifølge ligning (2) formindskes herved A15, hvilket sker ved, at det aftrappede 20 stempel 8 forskydes noget opad. Denne forskydning bevirker en indstilling af pumpen 1 således, at den bringes i en tilstand med større fortrængning. Herved kompenseres lækagetabene, som optræder ved højere tryk.

I fig. 2 er vist en for styreanordningen ifølge opfindelsen 25 gældende kurve A. Man ser, at leveringsvolumenet Q først tiltager let ved stigende tryk og derefter falder let. Uden denne kompensation falder i det kendte tilfælde leveringsvolumenet ifølge kurven B meget stærkt ved stigende tryk.

Fig. 1 skal kun forstås skematisk. For motoren 4 er der i 151490 6 reglen desuden anbragt en omstyringsventil. Der kan også valgfrit indkobles flere forbrugere. Styreventilen 18 kan anbringes adskilt fra indstillingsorganet 8.

Claims (3)

151490

1. Styreanordning (6) for en væskepumpe (1) med indstilleligt leveringsvolumen, med et med pumpens (1) indstillingsorgan forbundet aftrappet indstillingsstempel (8), hvis stilling er forudbestemt af en indstillingsværdi- 5 giver (7), og som er belastet af et styretryk (P2) og i modsat retning af pumpeudgangstrykket (P-|), hvorved det styretrykket (P2) førende trykrum (13) på den ene side over en en drossel (27) indeholdende ledning (28) er forbundet med pumpeudgangen (3) og på den anden side 10 over en droslende styreventil (18), som er dannet af et med indstillingsorganet (8) forbundet efterføringsele-ment (14) og indstillingsværdigiveren (7), er forbundet med tanken (2), kendetegnet ved, at droslen i ledningen (19, 28) mellem pumpeudgang (3) og trykrum (13) er udformet som gennemløbsregulator (20), som tilnærmelsesvis holder gennemløbsmængden (q) konstant uafhængigt af pumpeudgangstrykket (Pj).

2. Styreanordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gennemløbsregulatoren (20) har et i en boring 20 (22) forskydeligt, af en fjeder (25) belastet hult stempel (21), som har en endevæg (23) med en fast drossel (24) og med en omkredskant (26) overstyrer en drosselåbning (27) i boringsvæggen.

3. Styreanordning ifølge krav 1 eller 2, kendeteg- 25 netved, at efterføringselementet er dannet af en boring (14) i det aftrappede stempel (8) med en ventilåbning (15) i boringsvæggen, og indstillingsværdigiveren (7) griber som stempel ind i denne boring og har en med ventilåbningen samvirkende ringnot (16), som over 30 en kanal (17) er forbundet med det styretrykket (P2) førende trykrum (13).