DK154016B

DK154016B - Hydraulikanlaeg til transportmidler

Info

Publication number: DK154016B
Application number: DK080085A
Authority: DK
Inventors: Valery Yakovlevich Obidin; Vyacheslav Nikolaevic Kalmykov; Vasily Pavlovich Sei
Original assignee: Mo N Proizv Ob Str Dorozh Mash
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1988-10-03
Also published as: SU1230907A1; SU1230908A1; JPS60501601A; DK80085A; DK80085D0; SU1230906A1; BG45601A1; BG45603A1; BG45602A1; DK154016C; WO1985000150A1; DE3490305T1

Description

DK 154016B

Opfindelsen vedrører et hydraulikanlæg til transportmidler, hvilket anlæg omfatter en hydraulisk styremekanisme, der er hydraulisk forbundet med en hydraulisk cylinder og et hydraulisk reservoir, samt en hydraulisk 5 styret prioritetsventil, der er en to-stillings hydraulisk styreventil med proportional virkning, hvilken prioritetsventils første og anden ledningstilslutning er forbundet med hinanden i prioritetsventilens ene stilling og hvis første, anden og tredie ledningstilslutning 10 er forbundet med hinanden i prioritetsventilens anden stilling, og hvor prioritetsventilens første lednings-tilslutning er forbundet med udløbet af en pumpe, hvis indløb er forbundet med det hydrauliske reservoir, prioritetsventilens anden ledningstilslutning er forbundet 15 med den hydrauliske styremekanisme gennem en hydraulisk trykledning og prioritetsventilens tredie ledningstilslutning er forbundet med yderligere arbejdsudstyr, medens prioritetsventilens styrekamre er hydraulisk forbundet med den hydrauliske styremekanisme.

20 Et hydraulikanlæg til transportmidler er beskre vet i DE-offentliggørelsesskrift nr. 2.934.221, hvilket anlæg omfatter en styremekanismes og en driv- eller ar-bejdsmekanismes hydraulikanlæg. Styreanlægget omfatter en hydraulisk cylinder forbundet med styrede elementer 25 af transportmidlet og en hydraulisk styremekanisme. Den hydrauliske styremekanisme omfatter en hydraulisk styreventil med tre stillinger og fem ledningstilslutninger, og som er mekanisk ledforbundet med et rat og med en tilbagekoblingshydraulikmotor. Denne hydrauliske styre-30 ventil er hydraulisk forbundet med den hydrauliske cylinder ved hjælp af hydrauliske arbejdsledninger, og med et hydraulisk reservoir ved hjælp af en returledning, samt med en hydraulisk styret prioritetsventil, der er en to-stillings hydraulisk styreventil med tre lednings-35 tilslutninger, ved hjælp af en trykledning. I den neutrale stilling af den hydrauliske styremekanismes hy- 2

DK 154016B

drauliske styreventil er dennes første ledningstilslutning, som står i forbindelse med trykledningen, og også den tredje og den fjerde ledningstiIslutning, som står i forbindelse med arbejdsledningerne, lukket, hvorhos den 5 anden ledningstilslutning, som står i forbindelse med den femte ledningstilslutning, er hydraulisk forbundet med returledningen.

I yderstillingerne af den hydrauliske styremekanismes hydrauliske styreventil er dennes første led-10 ningstilslutning koblet sammen med den anden ledningstilslutning gennem en drøvleåbning dannet mellem kanterne af styreventilens glider og styreventilens krop, og med den tredje eller fjerde ledningstilslutning (afhængigt af den valgte retning af gliderens forskydning), 15 den modsatte ledningstilslutning (den fjerde eller den tredje) er forbundet med den femte ledningstilslutning.

Den første ledningstiIslutning i prioritetsventilen, der har en fjederbelastet glider, er forbundet med udløbet af en hydraulisk pumpe, hvis indløb er hydrau-20 lisk forbundet med det hydrauliske reservoir, den anden ledningstilslutning er hydraulisk forbundet med trykledningen, og den tredje ledningstiIslutning er hydraulisk forbundet med indløbet for transportmidlets hydrauliske arbejdsudstyr Prioritetsventilen har i samme ende som 25 gliderens fjeder et styrekammer, der er hydraulisk forbundet med den hydrauliske styremekanismes anden ledningstilslutning.

Et andet styrekammer i prioritetsventilen er placeret i ventilens modsatte ende og er forbundet med 30 trykledningen.

I prioritetsventilens ene stilling er ventilens første ledningstilslutning forbundet med en hydraulisk pumpe, som står i hydraulisk forbindelse med den anden ledningstiIslutning, der er forbundet med trykledningen, 35 hvorimod ventilens første ledningstiIslutning i ventilens anden stilling er forbundet med den anden og den 3

DK 154016 B

tredje ledningstilslutning, hvilken sidstnævnte ledningstilslutning er forbundet med indløbet arbejdsudstyrets hydrauliske anlæg.

Med rattet i den stationære position tilføres ar-5 bejdsfluidum fra den hydrauliske pumpe til prioritetsventilen og strømmer til det styrekaminer, der er placeret i enden modsat fjederen. Da den anden ledningstilslutning i styremekanismes styreventil er lukket i styreventilens neutralstilling, stiger trykket af arbejds-10 fluidummet i trykledningen, hvorved prioritetsventilens glider forskydes til en position, hvor den hydrauliske pumpe står i forbindelse med indløbet for arbejdsudstyrets hydrauliske anlæg.

Drejning af rattet får den hydrauliske styremeka-15 nismes styreventils glider til at forskyde sig til en af sine yderstillinger. Når dette sker, forbinder drøvle-åbningen trykledningen med en egnet arbejdsledning og med styrekammeret i prioritetsventilens fjederende. Som følge af dette bevæger den hydrauliske styremekanismes 20 styreventils glider sig til en position, hvor den hydrauliske pumpes forbindelse med indløbet til arbejdsudstyrets hydrauliske anlæg afbrydes, og den sættes i forbindelse med den hydrauliske pumpes trykledning, følgende glideren i den hydrauliske styremekanismes styre-25 ventil. Den nødvendige mængde arbejdsfluidum begynder at strømme til styreanlægget. Med prioritetventilens glider i en yderstilling tvinger pumpen hele strømmen af arbe jdsf luidum ind i styreanlægget. Tilførslen til arbejdsudstyret er således stoppet.

30 Det angivne hydraulikanlæg er ikke tilstrækkeligt pålideligt i drift, idet det udelukker muligheden for at styre transportmidlet i nødstilfælde, f.eks. når transportmidlets motor er gået i stå, dvs. når den hydrauliske pumpe, som drives af motoren, således ophører at 35 virke, eller når ledningen, som sætter den hydrauliske pumpe i forbindelse med prioritetsventilen bliver utæt.

4

DK 154016 B

Det kendte anlæg har en eller flere hydrauliske pumper med en betydelig samlet kapacitet, som er væsentlig for at sikre den nødvendige styrbarhed af transportmidlet, og anvendelsen af en prioritetsventil i hydrau-5 likanlægget bevirker en mere økonomisk udnyttelse af den installerede pumpeeffekt.

Det er hensigten med opfindelsen at tilvejebringe et hydraulikanlæg til transportmidler, der medfører, at sikkerheden i brug øges, og at den installerede pumpeka-10 pacitet kan reduceres.

Denne hensigt nås ifølge opfindelsen med et hydraulikanlæg af den i indledningen angivne art, der er ejendommeligt ved, at prioritetsventilen har en fjerde ledningstilslutning, som er forbundet med den første og 15 den anden ledningstilslutning i prioritetsventilens ene stilling og som er lukket i prioritetsventilens anden stilling, og at det omfatter en hydraulisk akkumulator med et opladningssystem for denne og med et tilløb, der er forbundet med prioritetsventilens fjerde ledningstii-20 slutning.

Det opnås herved, at der kan anvendes hydrauliske pumper, hvis samlede kapacitet er beydelig mindre end i det kendte anlæg, idet pumpekapaciteten kun bestemmes ud fra styremekanismens energibehov når transportmidlet kø-25 rer ligeud, medens den større energi, der kræves under svingning, leveres af akkumulatoren, hvis kapacitet f.eks. kan fastsættes ud fra et krav om, at transportmidlet skal kunne foretage et vist antal 90-graders sving.

30 Forsøg har vist at den energi, der kræves til drift af styremekanismen ved anvendelse af hydraulikanlægget ifølge opfindelsen, er væsentlig mindre, fordi den hydrauliske akkumulator kun kobles ind når rattet drejes kraftigt, idet den eller de forholdsvis små hy~ 35 drauiikpumper kan tilføre den nødvendige energi under ligeudkørsel, som udgør den største andel af den samlede kørsel.

DK 154016 B

5

Det er en yderligere fordel ved hydraulikanlægget ifølge opfindelsen, at sikkerheden af transportmidlets styresystem forøges væsentligt ved, at det giver mulighed for at styremekanismen kan forbindes med akkumulato-5 ren hvis pumpen svigter eller trykket i trykledningen falder på grund af lækage.

Opfindelsen vil blive forklaret ved hjælp af et eksempel på en udførelsesform og med henvisning til tegningen, der viser et diagram af et hydraulikanlæg ifølge 10 opfindelsen.

Det på tegningen viste hydraulikanlæg til et transportmiddel omfatter et hydraulisk styreanlæg og et hydraulisk anlæg 1 for et arbejdsudstyr. Hydraulikanlægget omfatter en hydraulisk cylinder 2 med en stem-15 pelstang 3 forbundet via et led med ikke viste styrede elementer i transportmidlet.

Anlægget har en hydraulisk styremekanisme 4, der er sammenkoblet med et rat 5. Den hydrauliske styremekanisme 4 omfatter en hydraulisk styreventil 6 for-20 bundet med en tilbagekoblingsmekanisme 7.

Tilbagekoblingsmekanismen 7 kan være udformet på en hvilken som helst egnet måde, f.eks. kan den bestå af et led, som forbinder transportmidlets styrede elementer med styreventilen 6, eller den kan være udført i 25 form af en tilbagekoblings-hydraulikmotor, placeret i hydraulikledninger, som forbinder styremekanismen 4 med cylinderen 2.

Styreventilen 6 har tre stillinger, og en første ledningstilslutning 8, en anden ledningstilslut-30 ning 9, en tredje ledningstilslutning 10, en fjerde ledningstilslutning 11, og en femte ledningstilslutning 12.

I det følgende anvendes for kortheds skyld betegnelsen "tilslutning" i stedet for "ledningstilslutning".

35 I styreventilen 6's neutrale stilling 13 er tilslutningerne 8, 10 og 11 lukket, hvorimod til slutningerne 9 og 12 er forbundet med hinanden.

6

DK 154016B

I en af arbejdsstillingerne, f.eks. stillingen 14, står tilslutningen 8 i forbindelse med tilslutningerne 9 og 10 gennem en drøvleventil 15, hvorimod tilslutningen 11 står i forbindelse med tilslutningen 5 12.

I den anden arbejdsstilling 16 er tilslutningen 8 forbundet gennem drøvleventilen 15 med tilslutningerne 9 og 11, mens tilslutningen 10 står i forbindelse med tilslutningen 12.

10 Styremekanismen 4 er hydraulisk forbundet med cylinderen 2 ved hjælp af hydrauliske arbejdsledninger 17 og 18, som er forbundet med styreventilen 6's tilslutninger, henholdsvis 10 og 11.

Styremekanismen 4 er koblet til et hydraulisk 15 reservoir 20 ved hjælp af en retur ledning 19, som står i forbindelse med styreventilen 6*s tilslutning 12.

Anlægget har også en prioritetsventil 21 med to stillinger, hvilken ventil har en glider 22 med en 20 fjeder 23, placeret mod den ene endeflade af glideren 22.

Prioritetsventilen 21 har fire tilslutninger, hvoraf den første tilslutning 24 i en af ventilens stillinger 25 er forbundet med ventilens anden til-25 slutning 26 og dens tredje tilslutning 27, mens dens fjerde tilslutning 28 er lukket.

I prioritetsventilen 21's anden stilling 29 er tilslutningen 24 forbundet med tilslutningerne 26 og 28, mens tilslutningen 27 er lukket.

30 Tilslutningen 24 forbinder prioritetsventilen 21 hydraulisk med udløbet 30 af en hydraulikpumpe 31, hvis indløb 32 står i hydraulisk forbindelse med reservoiret 20.

Prioritetsventilen 21’s tilslutning 26 er 35 forbundet med tilslutningen 8 i styremekanismen 4's styreventil 6 ved hjælp af en trykledning 33.

i

DK 154016B

Prioritetsventilen 21's tilslutning 27 er gennem en hydraulisk ledning 34 koblet til arbejdsudstyrets hydrauliske anlæg 1, som har en sikkerhedsventil 35.

5 Prioritetsventilen 21 har ved hver ende et sty rekammer 36 respektive 37.

En hydraulisk ledning 38 sætter det første styrekammer 36, som er placeret i samme ende som fjederen 23, i forbindelse med tilslutningen 9 i styreventilen 10 6.

En hydraulisk ledning 39 sætter det andet sty-rekammer 37, som er placeret i den ende, der er modsat den, hvor fjederen er placeret, i forbindelse med trykledningen 33.

15 I hydraulikledningerne 38 og 39 er placeret dæmpere 40 respektive 41.

Anlægget omfatter desuden en hydraulisk akkumulator 42 med et anlæg 43 til at lade denne. Ladeanlægget 43 indeholder en hydraulikpumpe 44 med et indløb 20 45 forbundet med reservoiret 20 og et udløb 46 forbundet med akkumulatoren 42 gennem en hydraulikledning 47, en kontraventil 48 og en hydraulikledning 49.

Hydraulikpumpen 44’s udløb 46 er også forbundet med reservoiret 20 gennem en styret ladeventil 50.

25 En ledning 51 til styring af ladeventilen 50 er forbundet med ledningen 49, og akkumulatoren 42 står i hydraulisk forbindelse med tilslutningen 28 i prioritetsventilen 21 ved hjælp af en hydraulikledning 52.

Hydraulikpumpen 44 er beskyttet mod overbelast-30 ning med en sikkerhedsventil 53, placeret mellem led- ningen 47 og en hydraulikledning 54.

Systemet har også en sikkerhedsventil 55, hvis indløb 56 er forbundet med ledningen 38, og et udløb 57, som er forbundet med returledningen 19.

35 Det beskrevne hydraulikanlæg virker som følger.

I styreventilen 6's neutralstilling 13, suges arbejdsfluidum ind fra reservoiret 20 og ledes gennem 8

DK 154016 B

pumpen 31 til tilslutningen 24 i prioritetsventilen 21, hvis glider 22 er i stillingen 29 under påvirkning af fjederen 23. I denne stilling af prioritetsventilen 21 står hydraulikpumpen 31 i forbindelse 5 med trykledningen 33 gennem tilslutningen 26, og med akkumulatoren 42 gennem tilslutningen 28. På samme tid strømmer arbejdsfluidummet til styrekammeret 37 i prioritetsventilen 21 gennem ledningen 39.

Trykket, der opbygges i styrekammeret 37, for-10 skyder glideren 22 til sin anden stilling 25, i hvilken akkumulatoren 42's forbindelse med hydraulikpumpen 31 via tilslutningen 29 afbrydes.

I denne stilling af prioritetsventilen 21 står hydraulikpumpen 31 i forbindelse med arbejdsudstyrets 15 hydraulikanlæg 1 og med ledningen 33 gennem prioritetsventilen 21's tilslutning 27 og ledningen 34.

Når arbejdsudstyrets hydraulikanlæg 1 er uvirksomt aflastes hydraulikpumpen 31 gennem anlægget 1.

Med arbejdsudstyret i drift forsynes hydraulikanlægget 1 20 fra pumpen 31. Hydraulikanlægget l's arbejdsudstyr er beskyttet mod overbelastning ved hjælp af sikkerhedsventilen 35 på kendt måde.

Akkumulatoren 42 kan oplades fuldstændig ved hjælp af hydraulikpumpen 44, som sender arbejdsflui-25 dummet ind i den hydrauliske akkumulator 42 gennem ledningen 47 og kontraventilen 48. Så snart det forudbestemte tryk er nået, forbinder ladeventilen 50 ledningen 47 med ledningen 54, hvorved opladningen af akkumulatoren 42 stoppes, og hydraulikpumpen 44 30 aflastes. Kontraventilen 48 forhindrer akkumulatoren 42 i at blive aflastet gennem ledningen 47.

Når rattet 5 drejes, indtager styreraekanismen 4's styreventil 6 en af sine arbejdsstillinger, f.eks. stillingen 14.

35 I denne stilling 14 står ledningen 38, som styrer prioritetsventilen 21, i forbindelse med styre- 9

DK 154016 B

ventilen 6's tilslutning 10 gennem tilslutningen 9, og med tilslutningen 8 gennem drøvleventilen 15. Som følge af dette står prioritetsventilen 21's styrekammer 36 i forbindelse' med arbejdsledningen 17, og 5 gennem drøvleventilen 15 med trykledningen 33. Når dette sker, udsættes prioritetsventilen 21*s glider 22 for en trykforskel mellem opstrøms- og nedstrøms siderne af drøvleventilen 15, hvis åbning varierer med forskydningen af styreventilen 6.

10 Derfor vil glideren 22 bevæge sig til en stil ling, i hvilken ledningen 34, som løber til arbejdsudstyrets hydraulikanlæg 1, sættes ude af forbindelse med hydraulikpumpen 31, og trykledningen 33 forbindes med pumpen.

15 Arbejdsledningen 18 står i forbindelse med re turledningen 19 gennem tilslutningerne 11 og 12. Arbejdsfluidummet strømmer ind i cylinderen 2 gennem arbejdsledningen 17 og løber ind i reservoiret 20 gennem ledningen 18 og styreventilen 6.

20 Tilbagekoblingsmekanismen 7 returnerer styre ventilen 6 til sin neutralstilling 13, så snart rattet 5 frigives.

Når rattet 5’s omdrejningshastighed forøges, bevæges styreventilen 6 længere væk fra sin neutral-25 stilling 13 til stillingen 14, hvorved den bevirker en mere intensiv strøm af arbejdsfluidum til cylinderen 2, en større åbning af drøvleventilen 15, en mindre trykdifferens over den sidstnævnte og i styrekamrene 36 og 37 i prioritetsventilen 21, og som en følge heraf 30 forskydning af glideren 22 til stillingen 29 under indvirkning af fjederen 23.

Når glideren 22 indtager stillingen 29, resulterer dette i en større strømningshastighed af arbe jdsfluidummet, som strømmer til cylinderen 3 gennem 35 styremekanismen 4.

• Såfremt hydraulikpumpen 31’ s kapacitet er mindre end den, der kræves for styring af transportmidlet

Claims

15 Opfindelsen er fortrinsvis anvendelig i forbin delse med hydrauliske anlæg i vejbygningsmaksiner, landbrugsmaskiner og traktorer, når det er nødvendigt at benytte et fælles hydraulikanlæg omfattende et hydraulisk styreanlæg og et hydraulikanlæg for arbejdsudstyr. 20 Hydraulikanlæg til transportmidler, hvilket anlæg omfatter en hydraulisk styremekanisme, der er hydraulisk 25 forbundet med en hydraulisk cylinder og et hydraulisk reservoir, samt en hydraulisk styret prioritetsventil, der er en to-stillings hydraulisk styreventil med proportional virkning, hvilken prioritetsventils første og anden ledningstilslutning er forbundet med hinanden i 30 prioritetsventilens ene stilling og hvis første, anden og tredie ledningstilslutning er forbundet med hinanden i prioritetsventilens anden stilling, og hvor prioritetsventilens første ledningstilslutning er forbundet med udløbet af en pumpe, hvis indløb er forbundet med 35 det hydrauliske reservoir, prioritetsventilens anden ledningstilslutning er forbundet med den hydrauliske DK 154016B styremekanisme gennem en hydraulisk trykledning og prioritetsventilens tredie ledningstilslutning er forbundet med yderligere arbejdsudstyr, medens prioritetsventilens styrekamre er hydraulisk forbundet med den hydrauliske 5 styremekanisme, kendetegnet ved, at prioritetsventilen (21) har en fjerde ledningstilslutning (28), som er forbundet med den første (24) og den anden (26) ledningstilslutning i prioritetsventilens (21) ene stilling (29) og som er lukket i prioritetsventilens 10 (21) anden stilling (25), og at det omfatter en hydraulisk akkumulator (42) med et opladningssystem (43) for denne og med et tilløb, der er forbundet med prioritetsventilens (21) fjerde ledningstilslutning (28).