FI110960B - Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine - Google Patents

Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine Download PDF

Info

Publication number
FI110960B
FI110960B FI20000987A FI20000987A FI110960B FI 110960 B FI110960 B FI 110960B FI 20000987 A FI20000987 A FI 20000987A FI 20000987 A FI20000987 A FI 20000987A FI 110960 B FI110960 B FI 110960B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pressure
chamber
hydraulic machine
pressure medium
piston
Prior art date
Application number
FI20000987A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20000987A (en
FI20000987A0 (en
Inventor
Matti Vilenius
Wolfgang Backe
Janne Uusi-Heikkilae
Original Assignee
Matti Vilenius
Wolfgang Backe
Janne Uusi-Heikkilae
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matti Vilenius, Wolfgang Backe, Janne Uusi-Heikkilae filed Critical Matti Vilenius
Priority to FI20000987A priority Critical patent/FI110960B/en
Publication of FI20000987A0 publication Critical patent/FI20000987A0/en
Priority to AU2001258434A priority patent/AU2001258434A1/en
Priority to PCT/FI2001/000398 priority patent/WO2001081761A1/en
Publication of FI20000987A publication Critical patent/FI20000987A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI110960B publication Critical patent/FI110960B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/0008Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F04B11/0075Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series
    • F04B11/0083Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series the pistons having different cross-sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

1 1109601,110,960

Kytkentä ja menetelmä hydraulikoneen tilavuusvirran vaihtelujen tasoittamiseksiConnection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen kytkentään hydraulikoneen tilavuusvirran vaihtelun tasaamiseksi. Kek-5 sintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 9 johdanto-osan mukaiseen menetelmä hydraulikoneen tilavuusvirran vaihtelun tasaamiseksi.The invention relates to a coupling according to the preamble of claim 1 for equalizing the volumetric flow variation of a hydraulic machine. The invention also relates to a method according to the preamble of claim 9 for smoothing the volumetric flow variation of a hydraulic machine.

Hydrauliset koneet, jotka toimivat syrjäytysperiaatteella, ovat tehotihey-deltään suuria, koska ne soveltuvat hyvin suurille paineille, tyypillisesti jopa 300—400 bar ja enemmän. Hydraulipumpussa mekaaninen ener-10 gia, kuten vääntömomentti ja pyörimisnopeus, muutetaan hydrauli-energiaksi, ts. paineväliaineen paineeksi ja sen tilavuusvirraksi. Hyd-raulimoottorissa hydraulienergia muutetaan jälleen mekaaniseksi energiaksi. Kierrosnopeudet ovat tyypillisesti 500—10000 rpm. Hydrauli-moottorin antama momentti riippuu moottorin kierrostilavuudesta ja sen 15 yli vaikuttavasta paine-erosta. Teho riippuu edelleen tilavuusvirrasta ja moottorin yli olevasta paine-erosta. Hitaasti pyörivät koneet, joiden kierrosnopeudet ovat tyypillisesti 0,5—1000 rpm, on suunniteltu siten, että ne antavat suuren momentin jo pienillä pyörimisnopeuksilla. Näitä koneita kutsutaan LSHT-koneiksi (Low Speed High Torque). Useat 20 hydraulikoneet voivat toimia sekä pumppuina että moottoreina toimintaperiaatteensa ansiosta. Syrjäytysperiaatteella toimivissa pumpuissa on mekaanisesti tiivistettyjä, syrjäytystilavuutena toimivia kammioita, joihin neste imetään esimerkiksi männän liikkeen avulla imupuolel-ta tai tulopuolelta, ja joilla neste kuljetetaan syötettäväksi painepuolelle 25 tai lähtöpuolelle esimerkiksi männän liikkeen avulla. Moottoreissa toiminta on päinvastainen.Hydraulic machines operating on the displacement principle are high in power density because they are suitable for very high pressures, typically up to 300-400 bar and above. In a hydraulic pump, mechanical energy, such as torque and rotation speed, is converted into hydraulic energy, i.e. pressure of the pressure medium and its volume flow. In the hydraulic raul motor, the hydraulic energy is again converted into mechanical energy. Rotational speeds are typically 500-10000 rpm. The torque given by the hydraulic motor depends on the engine speed and the pressure difference across it. Power still depends on the volume flow and the pressure difference across the engine. Slow-rotating machines, typically at speeds between 0.5 and 1000 rpm, are designed to deliver high torque at low speeds. These machines are called LSHT (Low Speed High Torque) machines. Many hydraulic machines can act as both pumps and motors due to their principle of operation. Pumps operating on the displacement principle have mechanically sealed displacement chambers in which the fluid is sucked, for example, by the movement of the piston on the suction side or the inlet side, and transported to the pressure side 25 or to the outlet by the movement of the piston. In the case of motors, the opposite is true.

Kammioissa tapahtuva suuri paineenlasku tai paineennousu aiheuttavat koneen runkoon iskuja ja siten runkoääniä, jotka ovat kuultavissa ympäristöön säteilevänä häiritsevänä meluna. Tämän lisäksi melua 30 aiheutuu tilavuusvirran vaihtelusta, joka johtuu em. tilavuuksien epätasaisesta jakautumisesta koneen kiertokulmaan nähden. Nämä tilavuudet on muodostettu esimerkiksi aksiaali- tai radiaalimäntäpump-puun tai vastaavaan moottoriin. Paineenvaihtelut johtavat myös muissa järjestelmään liittyvissä rakenteissa resonansseihin, jotka edelleen li-. 35 säävät melua ja ovat usein myös tärkein melun lähde.A large drop in pressure in the chambers or an increase in pressure will cause shocks to the machine frame and hence frame sounds which will be audible as ambient noise emitting into the environment. In addition, the noise 30 is caused by the volumetric flow variation due to the uneven distribution of the above volumes relative to the rotation angle of the machine. These volumes are formed, for example, in an axial or radial piston pump wood or the like. Pressure variations also lead to resonances in other system-related structures, which further add. 35 are a major source of noise.

4 2 1109604,210,960

Saksalaisessa hakemusjulkaisussa 1703210 on esitetty eräs ratkaisu hydraulikoneen tuottaman tilavuusvirran vaihtelujen pienentämiseksi, jolloin voidaan käyttää hyvin vähäistä tai parillista mäntämäärää. Esimerkkinä on käytetty kaksimäntäistä aksiaalimäntäpumppua. Tilavuus-5 virran vaihteluja voidaan vähentää toisaalta mäntiä lisäämällä, jolloin niitä on tyypillisesti 7—11 kpl, mikä johtaa kuitenkin suurempaan, monimutkaisempaan ja kalliimpaan rakenteeseen. Tyypillisesti käytetään myös paritonta mäntien määrää, millä saavutetaan yhtä tasainen tila-vuusvirta kuin kaksinkertaisella, mutta parillisella määrällä mäntiä.German Application Publication No. 1703210 discloses one solution for reducing variations in the volume flow produced by a hydraulic machine, whereby a very small or even number of pistons can be used. An example is a two-piston axial piston pump. Volume-5 current fluctuations, on the other hand, can be reduced by adding pistons, typically 7 to 11, which, however, results in a larger, more complex, and more expensive structure. Typically, an odd number of pistons is also used, which achieves an equal volume flow rate as doubled but an even number of pistons.

10 Hakemusjulkaisussa 1703210 esitetty ratkaisu käsittää työmäntien rinnalla tahdistetusti toimivan apumäntäparin, joka syöttää tilavuus-virtaa lähtöpuolelle, kun työsylinterien yhteisesti syöttämä tilavuusvirta on alle määritetyn keskiarvon. Radiaaliset apumännät ottavat lähtö-puolelta vastaan tilavuusvirtaa silloin, kun työsylinterien yhteisesti syöt-15 tämä tilavuusvirta on yli määritetyn keskiarvon. Tilavuusvirran vaihtelut riippuvat käyttöakselin kiertokulmasta, jolloin apumännätkin on kytketty käyttöakselilie tahdistusta varten. Apumäntien tarvitsema syrjäytys-tilavuus on huomattavasti pienempi verrattuna työsylintereihin. Tällöin niiden sijoittaminen koneeseen on helppoa, esimerkiksi nelimäntäinen 20 kone tarvitsee vain yhden apumännän. Voimatasapainon takia kaksi vastakkaista apumäntää on kuitenkin parempi.The solution disclosed in application publication 1703210 comprises a pair of synchronously operating auxiliary pistons which supply a volumetric flow to the output side when the volumetric flow supplied by the working cylinders is below a specified average. The radial auxiliary pistons receive a volume flow from the outlet side when this volume flow is fed to the working cylinders in excess of a specified average. Fluctuations in volumetric flow depend on the rotation angle of the drive shaft, whereby the auxiliary pistons are coupled to the drive shaft for synchronization. The displacement volume required by the auxiliary pistons is considerably smaller compared to the working cylinders. This makes it easy to place them in the machine, for example, the four-piston machine 20 needs only one auxiliary piston. However, due to the balance of power, two opposite auxiliary pistons are preferable.

Kun hydraulikone toimii moottorina, apumännän tilavuus kytketään vaihtoehtoisesti paineiselle tulopuolelle esimerkiksi ohjattavien venttiili-välineiden, esimerkiksi 3/2-suuntaventtiilin avulla. Moottorikäytössä 25 apumäntien avulla voidaan tasoittaa ulostulomomentissa esiintyviä vaihteluja. Paineellisen paineväliaineen ajamana apumäntä antaa tarvittavan lisämomentin halutulla hetkellä työsylinterin liikettä. Paine-väliaineen poistamiseksi apumäntä sensijaan käyttää momenttivoimaa, joten apumäntä tasoittaa momentinvaihteluja. Apumännän eri liike-30 suunnissa kitka vaihtelee, mutta se aiheuttaa suhteellisesti pientä vaih-* telua momenttiin verrattuna tapaukseen, jossa ei käytetä apumäntiä edellä kuvattuun kompensointiin.Alternatively, when the hydraulic machine acts as a motor, the auxiliary piston volume is connected to the pressurized inlet by means of controllable valve means, for example a 3/2-way valve. In the motor drive 25, the auxiliary pistons can compensate for variations in output torque. The auxiliary piston driven by the pressurized pressure medium provides the required additional torque at the desired moment of movement of the slave cylinder. To remove the pressure medium, the auxiliary piston instead uses a torque force, so the auxiliary piston smoothes out the torque fluctuations. The friction varies in different directions of motion of the auxiliary piston, but causes a relatively small variation in torque compared to the case where the auxiliary piston is not used for the compensation described above.

Ongelmana on, että pumppuna toimivan hydraulikoneen imupuolen tilavuusvirrassa tapahtuu myös paineen ja tilavuusvirran vaihteluja, 35 jotka riippuvat kiertokulmasta. Lisäksi paineisen lähtöpuolen tilavuus- 3 110960 virtaan jää sykintää, jonka aiheuttaa paineväliaineen kokoonpuristuminen erityisesti siinä vaiheessa, kun paineetonta, syrjäytyskammioon imettyä nestettä aletaan puristaa kuormaa, esimerkiksi paineventtiiliä vastaan, jolloin sen paine samalla kasvaa. Painetta kasvatetaan käytet-5 tävään työpaineeseen, jota voidaan säätää hydraulikoneen yhteydessä olevalla paineensäätimellä tai järjestelmän yhteydessä olevalla paineenrajoitusventtiilillä. Venttiilissä paine kohdistuu tyypillisesti liikkuvaan, joustettuun istukkaan tai luistiin, jolloin jousen kiristystä säätämällä voidaan muuttaa maksimipainetta. Hydrostatiikassa ulkoi-10 nen voima aikaansaa väliaineessa tunnetusti paineen, joka leviää joka suuntaan nesteessä. Paineen suuruus saadaan jakamalla voima vaikutettavalla pinta-alalla.The problem is that the functioning of the hydraulic pump suction-side volume flow also takes place in the pressure and volume flow fluctuations, 35 which depend on the rotation angle. In addition, the pressurized volume of the outlet side 3 110960 flow will pulsation caused by the compression of the pressure medium, in particular at the time when pressurized, liquid is sucked into the displacement chamber will compress the load, for example, against a pressure valve, wherein the pressure increases at the same time. The pressure is increased to a working operating pressure that can be controlled by a pressure regulator connected to the hydraulic machine or by a pressure relief valve connected to the system. The pressure in the valve is typically exerted on a movable, flexible socket or slide, whereby adjusting the spring tension can change the maximum pressure. In hydrostatics, external force is known to exert a pressure on the medium, which is propagated in all directions in the liquid. The magnitude of the pressure is obtained by dividing the force by the effective surface area.

Nesteen mukana kulkeva liukenematon ilma aiheuttaa kuitenkin nesteen kokoonpuristumisen paineen kasvaessa, jolloin nesteen tila-15 vuus pienenee. Nopeat paineenvaihtelut aiheuttavat rakenteisiin siten tilavuuden muuttumisesta johtuvia paineiskuja. Kokoonpuristumista kuvataan paineväliaineesta riippuvalla vakiolla, joka esimerkiksi mineraaliöljylle on noin 0,7—0,8 % ja vedelle noin 0,45 % 100 bar kohti. Hydrauiipumpussa nesteen on kokoonpuristuttava ennen paineennos-20 toa sekä ennen kuin riittävä työpaine saavutetaan ja tilavuusvirtaa siirtyy painepuolelle. Mitä suurempi kokoonpuristuva tilavuus on, sitä kauemmin työpaineen saavuttaminen kestää ja sitä isommat häiriöt.However, insoluble air entrained in the fluid causes the fluid to compress as the pressure increases, thereby reducing the volume of the fluid. Rapid pressure fluctuations thus cause pressure shocks to the structures due to volume changes. Compression is described as a pressure medium dependent constant, for example about 0.7-0.8% for mineral oil and about 0.45% for water for 100 bar. In the hydraulic pump, the fluid must be compressed before the pressure advance is reached and before sufficient working pressure is reached and the volume flow is transferred to the pressure side. The larger the compressible volume, the longer it takes to reach working pressure and the greater the disruption.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on poistaa edellä mainittuja ongelmia. Tarkoituksena on esitellä kytkentä, jolla voidaan kompensoi-25 da kokoonpuristumisesta aiheutuvaa viivettä. Keksinnön mukaiselle kyt-kennälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems. The purpose is to introduce a circuit that can compensate for the delay due to compression. The circuit according to the invention is characterized by what is disclosed in the characterizing part of claim 1. The method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 9.

30 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että syrjäytyskammioon johdetaan painelähteestä, kuten paineakusta, oleellisesti työpaineista paineväliai-netta. Johtaminen tapahtuu juuri ennenkuin kammiossa olevaa, imu-puolen paineessa olevaa paineväliainetta aletaan kokoonpuristaa esimerkiksi työmännän avulla. Paineakusta tilavuusvirtaa syöttämällä väli-35 aine saadaan nopeasti työpaineeseen, joten kokoonpuristamiseen ei 110960 käytetä pelkästään työmäntää ja väliainetta voidaan syöttää työpainei-sena aikaisemmin ulos syrjäytystilavuudesta. Tällöin vaihtelut muodostuvat huomattavasti pienemmiksi tunnettuun tekniikkaan verrattuna.The invention is based on the idea that a displacement chamber is supplied from a pressure source, such as a pressure accumulator, by a substantially pressurized pressure medium. Management occurs just before the chamber, the suction-side pressure of the pressure medium begins to compress, for example, by means of the working piston. By supplying a volume accumulator of pressure accumulator, the medium-35 is rapidly brought to the working pressure, so that the compression 110960 is not used solely by the piston, and the medium can be previously supplied at working pressure out of the displacement volume. In this case, the variations are significantly reduced compared to the prior art.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti paineakkua 5 ladataan kuristuksen kautta hydraulikoneen painepuolelta työpaineella ja väliaineen syöttöä kammioon ohjataan venttiilivälineiden avulla mekaanisesti tai sähköisesti. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti hydraulikone käsittää tilavuusvirran kompensointia varten apumännät, joiden liikettä käytetään hyväksi sulkemaan ja avaamaan 10 paineakun ja tilavuuden välinen yhteys. Tällöin apumännät toimivat mainittuina venttiilivälineinä. Toiminta perustuu siihen, että väliaineen syöttö paineakusta on tahdistettavissa apumännän liikkeeseen. Apu-mäntä voi toimia myös pelkkänä liikkuvana venttiilivälineiden luistina.According to a preferred embodiment of the invention, the pressure accumulator 5 is charged through the throttle from the pressure side of the hydraulic machine at working pressure and the supply of medium to the chamber is controlled mechanically or electrically by means of valves. According to a preferred embodiment of the invention, the hydraulic machine comprises auxiliary pistons for the compensation of the volume flow whose movement is utilized to close and open the connection between the pressure accumulator and the volume. The auxiliary pistons then act as said valve means. The operation is based on the fact that the fluid supply from the pressure accumulator can be synchronized with the movement of the auxiliary piston. The auxiliary piston can also act as a mere moving valve slide.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti apumäntiä 15 käytetään myös imupuolen tilavuusvirran vaihtelujen pienentämiseen.According to a preferred embodiment of the invention, the auxiliary pistons 15 on the suction side is used to reduce the volume flow variations.

Nämä vaihtelut riippuvat vastaavalla tavalla kiertokulmasta, koska samoja työmäntiä käytetään imemään kokoonpuristettava paineväli-aine. Tällöin samalla pienennetään paineenvaihteluja, jotka aiheuttavat kavitaatiota ja koneen kulumista sekä vaihteluista aiheutuvia rakentei-20 den resonansseja ja melua.These variations are similarly dependent on the angle of rotation, since the same working pistons are used to absorb the compressible pressure medium. At the same time, pressure variations that cause cavitation and machine wear, as well as structural resonances and noise due to variations are reduced.

Kompensoinnin eli apumäntien järjestämiseksi samanaikaisesti sekä imupuolelle että painepuolelle vaaditaan jopa kaksinkertainen määrä mäntiä. Apumäntäparin kanssa toimii tällöin toinen ristikkäinen, vastak-kaisvaiheinen apumäntäpari. Tällöin niiden sijoittelu koneeseen ja val-25 mistus vaikeutuu huomattavasti, mikä johtaa suurempiin ja raskaampiin laitteisiin. Ongelman poistamiseksi esitellään uusi mäntärakenne imuja painepuolen tilavuusvirran vaihtelujen kompensointiin. Kompensointi-männän huomattava etuna on tilansäästö, painonsäätö ja integroitu rakenne. Periaatteena on kahden syrjäytyskammion muodostaminen sa-30 maan apumäntään, jolloin mäntä liikkuu sylinteritilavuudessa muodostaen samalla kaksi erillistä kammiota, jotka toimivat vastakkaisissa vaiheissa.Up to twice the number of pistons is required to provide compensation, i.e. auxiliary pistons, for both the suction side and the pressure side. The second pair of cross-reciprocal auxiliary piston functions with the auxiliary piston pair. This makes the placement and preparation of the machine much more difficult, leading to larger and heavier equipment. To eliminate the problem presents a new piston design of suction pressure side of the volume flow to compensate for fluctuations. A major advantage of the compensation piston is space saving, weight control and integrated design. The principle is to form two displacement chambers in the same auxiliary piston, whereby the piston moves within the cylinder volume while forming two separate chambers which operate in opposite steps.

Väliaineen syöttöä ja lähtöpuolen kompensointia yhdessä käyttäen saavutetaan huomattavan tasainen tilavuusvirta. Kokoonpuristuksella 5 110960 voidaan kompensoidusta tilavuusvirrasta poistaa jäljellejäänyttä sykin-tää. Tulo- ja lähtöpuolen kompensoinnilla saavutetaan melutasoltaan alhaisempi hydraulikone.The medium supply and the output-side compensation is achieved by using a single substantially steady volume flow. Compression 5 110960 removes residual pulsation from the compensated volume flow. The input and output side of the compensation is achieved by a low-noise hydraulic machinery.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin erään edullisen suori-5 tusmuodon avulla samalla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista 2-mäntäpumppua, joka käsittää kaksi kompensointimäntää, kuviot 2a—2d esittävät kuvion 1 kompensointimäntien toimintaa tilavuusvirran tasoittamiseksi, 10 kuvio 3 esittää erään edullisen suoritusmuodon mukaista 2- mäntäpumppua, joka käsittää kaksi kompensointimäntää, kuvio 4 esittää kaaviona 2-mäntäpumpun tilavuusvirran vaihtelua ja sykintää, joka aiheutuu kokoonpuristumi-15 sesta, kuvio 5 esittää edullisen suoritusmuodon mukaista 2- mäntäpumppua, joka käsittää kytkennän sykinnän poistoa varten, ja kuvio 6 esittää erään vaihtoehtoisen edullisen suoritusmuodon 20 kuvion 5 mukaiselle kytkennälle.The invention will now be explained in more detail by way of a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a prior art 2-piston pump comprising two compensation pistons, Figures 2a to 2d illustrate the operation of the compensation pistons Fig. 4 is a schematic diagram of the flow rate variation of the 2-piston pump and the pulsation caused by the compression, Fig. 5 shows a 2-piston pump of the preferred embodiment, comprising a connection for venting the pulse, and illustrates an alternative preferred embodiment 20 for the coupling of FIG.

Kuviossa 1 on yksinkertaistettu esitys sinänsä tunnetusta hydrauli-koneesta M, joka syrjäytysperiaatteelia toimii pumppuna ja joka käsittää kaksi lisämäntää tilavuusvirran kompensointia varten. Pumppu on 2-mäntäinen radiaalimäntäpumppu, jota käytetään akselin 1 välityksellä.Fig. 1 is a simplified representation of a hydraulic machine M known per se, which operates as a pump on the displacement principle and comprises two additional pistons for volume flow compensation. The pump is a 2-piston radial piston pump driven by shaft 1.

25 Akselille 1 on sovitettu epäkesko 2, jota pitkin mäntä 3 liukuu. Pumpun runkoon B on sovitettu kaksi syrjäytyskammiota 4 sylinterien 5 avulla, jossa sylinterissä 5 mäntä 3 liikkuu tiivistetysti edestakaisin. Kammio 4 on yhteydessä imupuolelle T nestemäisen paineväliaineen imemiseksi alipaineen vaikutuksesta kammioon 4, joka laajenee männän 3 liikkeen ; 30 ansiosta. Imemisen aikana imuventtiili 6 on avoinna ja paineventtiili 7 6 110960 on sulkeutuneena. Männän 3 alakuolokohdassa imeminen vaihtuu kokoonpuristamiseksi, jolloin nesteen paine kohoaa oleellisesti työpaineeseen ja se syötetään painepuolelle P. Syötön aikana imuventtiili 6 on sulkeutuneena ja paineventtiili 7 on avoinna. Työpaineen ja paine-5 puolen P paineen maksimia voidaan säätää esimerkiksi paineensäätö-venttiilillä 8, kuten paineenrajoitusventtiilillä. Myös muu painepuolelle P kytketty kuorma voi määrätä työpaineen.A shaft 1 is provided with an eccentric 2 along which the piston 3 slides. Two displacement chambers 4 are fitted to the pump body B by means of cylinders 5, in which cylinder 5 the piston 3 moves reciprocally sealed. The chamber 4 communicates with the suction side T for suction of the liquid pressure medium by the vacuum to the chamber 4 which expands the movement of the piston 3; 30 thanks. During suction, suction valve 6 is open and pressure valve 7 6 110960 is closed. At the lower dead center of the piston 3, the suction changes to compress, whereby the fluid pressure rises substantially to the working pressure and is supplied to the pressure side P. During the supply, the suction valve 6 is closed and the pressure valve 7 is open. The working pressure and the pressure side P-5 to the maximum pressure may be adjusted, for example, the pressure control valve 8 as a pressure valve. Other loads connected to the pressure side P may also determine the working pressure.

Männän 3 yläkuolokohdassa syöttö vaihtuu jälleen imemiseksi. Akselia I pyöritetään esimerkiksi sähkömoottorilla, jolloin pumppu toimii jaksoi-10 lisesti, sinimuotoisesti. Vastakkaiset männät 3 on järjestetty toimimaan vastakkaisessa vaiheessa, jolloin toisen imiessä toinen syöttää nestettä. Kuvion 1 epäkesko 2 on järjestetty siten, että kukin mäntä 3 suorittaa akselin 1 kierroksen aikana yhden imun ja syötön.At the upper dead center of the piston 3, the feed changes again for suction. The shaft I is rotated, for example, by an electric motor, whereby the pump operates periodically, sinusoidally. The opposite pistons 3 are arranged to operate in the opposite phase, whereby one of the suctiones the other to supply liquid. The eccentric 2 of Figure 1 is arranged such that each piston 3 performs one suction and supply during a rotation of the shaft 1.

Kuviossa 1 on esitetty myös tunnetun tekniikan mukaiset kaksi 15 syrjäytyskammiota 9, joka on muodostettu sylinterillä 10, jossa mäntä II liikkuu tiivistetysti edestakaisin. Mäntää 11 ohjataan akselille 1 sovitetun nokan 12 välityksellä, jota pitkin männän 11 laakerointi 13 liukuu. Nokka 12 on järjestetty liikuttamaan mäntää 11 edestakaisin kaksi kertaa akselin yhden kierroksen kuluessa. Männän 11 syrjäyt- 20 tämä tilavuus on noin 21 % männän 3 syrjäyttämästä tilavuudesta tilavuusvirran Q tasoittamiseksi. Vastaavasti 4-mäntäpumpulla tilavuus on vain noin 4 %, jolloin männät 11 suorittavat neljä iskua kierroksen aikana. Apukammio 9 on tahdistettu vastaanottamaan työkammiosta 4 painepuolelle P syötettävää tilavuusvirtaa kanavoinnin 28 kautta, kun 25 työkammioiden 4 yhteinen syöttö on keskimääräistä tai valittua tasoa suurempi. Apukammio 9 on tahdistettu luovuttamaan tilavuusvirtaa apukammiosta 9 takaisin painepuolelle P, kun työkammioiden 4 yhteinen syöttö on keskimääräistä tai valittua tasoa pienempi. Nokan 12 profiilin muodolla voidaan toimintaa ajoittaa mekaanisesti ja ohjata männän 30 11 liikettä tilavuusvirran ohjaamiseksi. Kaksi vastakkaista apumäntää * 11 liikkuvat samaan tahtiin.Figure 1 also shows two prior art displacement chambers 9 formed by a cylinder 10 in which the piston II is reciprocally sealed. The piston 11 is guided by a cam 12 mounted on the shaft 1, along which the bearing 13 of the piston 11 slides. The cam 12 is arranged to move the piston 11 back and forth twice within one revolution of the shaft. The displacement volume of the piston 11 is about 21% of the displacement volume of the piston 3 to equalize the volume flow Q. Correspondingly, with a 4-piston pump, the volume is only about 4%, whereby the pistons 11 perform four strokes per revolution. The auxiliary chamber 9 is synchronized to receive a volume flow from the working chamber 4 to the pressure side P via ducting 28 when the common supply of the working chambers 4 is higher than the average or selected level. The auxiliary chamber 9 is synchronized to deliver a volume flow from the auxiliary chamber 9 back to the pressure side P when the common supply of the working chambers 4 is below the average or selected level. The profile of the cam 12 can mechanically schedule operation and control the movement of the piston 30 to control the volume flow. Two opposing auxiliary pistons * 11 move at the same rate.

Kuviossa 2a on kaaviona esitetty tarkemmin kahden työmännän 3 iskuliike h akselin 1 kiertokulman φ funktiona, jolloin φ=2π vastaa yhtä kierrosta. Kuviossa 2b on esitetty työmäntien 3 yhdessä painepuolelle ; 35 P tuottaman tilavuusvirran Q vaihtelu kiertokulman φ funktiona, josta 7 110960 nähdään tilavuusvirran olevan keskimääräistä QM suurempaa välillä <Pi—cp2 ja pienempää välillä φ2—φ3 sekä φ0—cpi. Sama toistuu puolen kierroksen välein. Apumännät 11 vastaanottavat painepuolelta P välillä Φι—Φ2 ylimääräisen, vinoviivoituksella merkityn tilavuusvirran ja luovut-5 tavat sen painepuolelle P sitten seuraavilla väleillä <p2—cp3 ja φ0—Φτ. Kuviossa 2c on esitetty apumäntien 11 asema kiertokulman cp funktiona. Kuviossa 2d on esitetty apumäntien 11 iskuliike h akselin 1 kiertokulman φ funktiona, joka iskuliike aikaansaadaan ja tahdistetaan muotoillun nokan 12 avulla.Fig. 2a is a more detailed diagram of the stroke h of the two working pistons 3 as a function of the rotation angle φ of the axis 1, where φ = 2π corresponds to one rotation. Fig. 2b shows one pressure side of the working pistons 3; The variation of the volume flow Q produced by 35 P as a function of the rotation angle josta, of which 7 110960 is seen to be greater than the mean QM between <Pi-cp2 and lower between φ2-φ3 and φ0-cpi. The same is repeated every half cycle. The auxiliary pistons 11 receive from the pressure side P between tilι and Φ2 an additional volumetric flow marked by oblique lines and deliver it to the pressure side P at subsequent intervals <p2-cp3 and φ0-Φτ. Fig. 2c shows the position of the auxiliary pistons 11 as a function of the rotation angle cp. Fig. 2d shows the stroke h of the auxiliary pistons 11 as a function of the rotation angle φ of the axis 1, which is struck and synchronized by the shaped cam 12.

10 Kun hydraulikone toimii moottorina, tulopuolen T kompensointikytkentä toteutetaan kuten kuvion 3 kanavointi 27a ja 27b, mutta kanavointi 27 kytketään kuvion 3 kammioon 9a tai kuvion 1 kammioon 9. Selvää on, että kanaviin voidaan sijoittaa ohjausventtiileitä, kuten sulkuventtiileitä ja vastaventtiileitä, jolloin toiminta ei riipu imuventtiilistä 6 tai kanavien 15 sijoituksesta, ja joita ohjataan sähköisesti. Kompensointi on voitava kytkeä pois toiminnasta erityisesti silloin, kun tulopuoli T toimii pumpun imupuolena.10 When the hydraulic engine operates as a motor, the input side of the T compensation circuit is implemented as a multiplexer in Figure 3 27a and 27b, but the multiplexer 27 is connected to the chamber of Figure 3 9a or the chamber of Figure 1 9. It is understood that the channels may be positioned control valves, such as gate valves and non-return valve, whereby the operation does not depend on the suction valve 6 or the positioning of the ducts 15 and are electrically controlled. It must be possible to switch off the compensation, especially when the inlet side T acts as the suction side of the pump.

Pumpun tulopuolen T kytkentä tilavuusvirran tasoittamiseksi on esitetty yksinkertaistettuna kuviossa 3, jolloin on sovellettu kaksikammioista 20 apumäntää 11. Apumäntien 11 toiminta on kuvioiden 2a—2d mukainen. Vaihtoehtoisesti kukin apumäntä 11 huolehtii erikseen joko lähtöpuolen tai tulopuolen kompensoinnista, jolloin seuraavassa selityksessä vain toinen kammioista 9a, 9b on käytössä. Hydraulikoneeseen on muodostettu samalle iskulle ainakin kaksi erillistä syrjäytyskammiota 9a ja 9b.The pump inlet side of the T coupling to compensate for the volume flow is shown in simplified form in Figure 3, wherein a dual-chamber 20 is applied to the auxiliary piston 11. The auxiliary piston 11 is a function of Figures 2a to 2d. Alternatively, each auxiliary piston 11 takes care of separately either the output side or the input side of the compensation to the following description, only one of the chambers 9a, 9b is in use. At least two separate displacement chambers 9a and 9b are formed on the hydraulic machine for the same stroke.

* 4. ·.* 4. ·.

25 Esimerkissä varsiosalla ja mäntäosalla varustettu mäntä 11 liikkuu sylinterissä 10, johon on muodostettu kammio, jossa varsiosa tiivistetysti liikkuu. Varsiosaan kiinnitetty mäntäosa jakaa kammion kahteen syrjäytyskammioon, jolloin kammion 9a laajentuessa imennän aikana kammio 9b pienenee syötön aikana, ja päinvastoin. Voidaan myös aja-30 telia, että mäntä 11 käsittää useita mäntäosia, jotka on sovitettu liikkumaan samanaikaisesti kahdessa tai useammassa, toisistaan erotetuissa kammiossa. Imupuoli T voidaan kompensoida apumäntäparilla, jota kuvioon 1 viitaten ohjataan samalla akselilla 1 ja samalla nokalla 12, joka on poikkileikkaukseltaan oleellisesti ovaalin muotoinen. Toiset , 35 apumännät ovat tällöin pyörimissuuntaan 90° kulmassa apumäntiin 11 8 110960 nähden, jolloin vaihe on vastakkainen. Nokan 12 ohjatessa apumännät 11 neljään iskuun kierroksen aikana, on toiset apumännät sijoitettava 45° kulmaan, jolloin nokka 12 on oleellisesti neliö, jonka kulmat on voimakkaasti pyöristetty ja sivut ovat koverat. Kammioksi 9b on 5 järjestettävissä myös hydraulikoneen M kampikammio. Tällöin saavutetaan se etu, että kammion 9a ja kampikammion tilavuuden muutos ovat yhtäsuuria, jolloin kammioiden 9a, 9b ohjaamat tilavuusvirratkin ovat yhtäsuuria.In the example, the piston 11 provided with the shaft portion and the piston portion moves in a cylinder 10 formed with a chamber in which the shaft portion moves in a sealed manner. The piston portion attached to the shaft portion divides the chamber into two displacement chambers, so that as the chamber 9a expands during suction, the chamber 9b decreases during feeding and vice versa. It may also be driven that the plunger 11 comprises a plurality of plunger sections adapted to move simultaneously in two or more separated chambers. The suction side T can be offset by a pair of auxiliary pistons which, with reference to Figure 1, are guided by the same shaft 1 and the same cam 12 having a substantially oval cross-section. The other auxiliary pistons 35 are then at an angle of rotation of 90 ° to the auxiliary pistons 11 8 110960, the phase being opposite. As the cam 12 guides the auxiliary pistons 11 to four strokes during a turn, the second auxiliary pistons must be positioned at a 45 ° angle so that the cam 12 is substantially a square whose corners are strongly rounded and the sides are concave. The chamber 9b can also be provided with a crankcase of the hydraulic machine M. This gives the advantage that the volume change of the chamber 9a and the crankcase are equal, so that the volume flows controlled by the chambers 9a, 9b are also equal.

Kuvioon 3 viitaten kammio 9b on kanavoinnin 27 kautta yhteydessä 10 imupuolelle T. Yhdellä männällä 11 ja kammiolla 9b voidaan ohjata ainakin kahta erivaiheista mäntää 3, jolloin kanavoinnit 27a ja 27b johdetaan tulopuolelle ennen imuventtiileitä 6. Tällöin kokoonpuristavan männän 3 painevaikutuksesta toinen imuventtiili 6 on sulkeutuneena, ja toinen on avautuneena imuvaiheen seurauksena, jolloin kammion 9b 15 luovuttama tilavuusvirta ohjataan imevälle männälle 3 kuvion 2b mukaisesti välillä <p1—cp2. Imuvaihetta kuvaa laskeva käyrä 3 kuviossa 2a ja tilavuusvirran Q muutos imupuolella T on esitetty kuviossa 2b. Männän 11 liike on kuviossa 2c, jolloin mäntä 3 saa lisätilavuusvirtaa tasaisemmin käyrän QM mukaisesti. Paineenmuutokset vähenevät ja 20 erityisesti vältetään kavitaation syntyä, jolloin paine ei pääse alenemaan höyrystymispaineeseen. Kun imetty tilavuusvirta on keskimääräistä Qm pienempää välillä cpo—q>i, φ2—q>3, imee mäntä 11 myös tilavuusvirtaa kammioon 9b, josta se sitten luovutetaan välillä φή—φ2. Toiminta on siten päinvastaista verrattuna painepuolen kompensointiin.Referring to Figure 3, chamber 9b communicates with suction side 10 via ducting 27 with one piston 11 and chamber 9b controlling at least two piston 3s of different stages, whereby ducts 27a and 27b are led to inlet side before suction valves 6. In this case, suction valve 6 and the other is opened as a result of the suction step, wherein the volume flow delivered by the chamber 9b 15 is directed to the suction piston 3 as shown in Fig. 2b between <p1 - cp2. The suction phase is depicted by a curve 3 in Fig. 2a and the change in volume flow Q at suction side T is shown in Fig. 2b. The movement of the piston 11 is shown in Fig. 2c, whereby the piston 3 receives a more volumetric flow according to the curve QM. The pressure changes are reduced and, in particular, the occurrence of cavitation is avoided so that the pressure cannot fall to the vaporization pressure. When the suction volume flow is smaller than the mean Qm between cpo - q> i, φ2 - q> 3, the piston 11 also sucks a volume flow into the chamber 9b, from which it is then discharged between välillä - φ2. The operation is thus the opposite side compared to the pressure compensation.

25 Kuviossa 4 on tarkemmin esitetty kiertokulman φ funktiona syötettävän nesteen tilavuusvirrassa Q esiintyvä sykintä S, joka johtuu paineetto-man nesteen kokoonpuristumisesta aiheutuvasta viiveestä. Neste puristuu ensin kasaan, joten työmäntä 3 ei pysty tänä aikana tuottamaan tilavuusvirtaa vaikka onkin iskuliikkeessä. Kiertokulma φΝ, 30 jona aikana sykintä esiintyy, riippuu mm. kokoonpuristettavan nesteen kokonaistilavuudesta, paineesta, itse nesteestä ja sen kokoonpuristuvuudesta sekä lämpötilasta. Kuviossa 4 on myös esitetty keskimääräinen tilavuusvirta QM, joka oleellisesti vastaa kuviossa 1 esitetyllä laitteistolla aikaansaatua kompensoitua lähtöpuolen P tilavuusvirtaa Q.Figure 4 illustrates in more detail the pulsation S in the volume flow Q of the fluid introduced as a function of the rotation angle φ due to the delay due to the compression of the unpressurized fluid. The liquid is first compressed, so that during this time the piston 3 cannot produce a volume flow even though it is in stroke motion. The angle of rotation φΝ, during which the pulsation occurs, depends, e.g. the total volume of the fluid to be compressed, the pressure, the fluid itself and its compressibility and temperature. Figure 4 also shows the average volume flow Q M which substantially corresponds to the apparatus shown in Figure 1 to provide the compensated output from the P side of the volume flow Q

35 Kokoonpuristuvuudesta aiheutuva vaihtelu vaikuttaa erityisesti tässä laitteessa. Kierrosnopeuden ollessa 1500 rpm (r/min), niin sykintä esiin 9 110960 tyy taajuudella 50 Hz. Jaksottaisesti toistuvassa tilavuusvirrassa 360Q (φ = 2π) vastaa akselin yhtä kierrosta ja syrjäytyselimen eli työmännän yhtä edestakaista liikettä. Kuviossa on esitetty myös apumännän liike h.35 Variability due to compressibility is particularly affecting this unit. At a speed of 1500 rpm (rpm), the pulse rate emerges at 9 110960 at 50 Hz. In a periodic flow of volume, 360Q (φ = 2π) corresponds to one rotation of the shaft and one reciprocating motion of the displacement member, the piston. Also shown is the movement h of the auxiliary piston.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto sovellet-5 tuna kuvion 1 mukaisen laitteiston yhteydessä. Toiminta ja viitenumerot kuviossa 1 ja 5 vastaavat toisiaan. Painepuolelle P on kuristimen 21 kautta yhteydessä paineakku 22. Paineakun 22 tehtävänä on yhteyden 23 kautta ottaa vastaan painepuolelta P paineenalaista, työpaineista nestettä ja varastoida se( kunnes sitä tarvitaan uudelleen. Kyseinen 10 akku voi olla esimerkiksi paino-, jousi- tai kaasukuormitettu akku, jolloin se voi olla mäntä-, rakko- tai kalvoakku. Akku on yhteyksien 23 ja 24 muodostaman kanavan kautta yhteydessä kammioon 4.Figure 5 illustrates a preferred embodiment of the invention when applied to the apparatus of Figure 1. The operation and reference numerals in Figures 1 and 5 correspond to each other. The pressure accumulator 22 is connected to the pressure side P via the choke 21 to receive and store (until needed again) the pressurized, pressurized fluid from the pressure side P. The accumulator 10 may be, for example, a weight, spring or gas it may be a piston, bladder or diaphragm battery The battery is connected to the chamber 4 via the channels 23 and 24.

Kanavassa on myös venttiili 25, esimerkiksi vastaventtiili, nesteen takaisinvirtauksen akkuun 22 estämiseksi. Pienen tilavuusvirran 15 tarpeen takia kuristin 21 voi olla erittäin ahdas, jolloin kokoonpuristava tilavuusvirta otetaan akusta eikä painepuolelta P. Erityisenä etuna on, että näin ei aiheuteta sykintää painepuolelle P ja voidaan käyttää järjestelmän omaa tilavuusvirtaa ja painetta. Nestettä siirtyy akusta 22, kun kammion 4 paine on akun 22 painetta alhaisempi kokoonpurista-20 mistä ennen. Männän 3 sijasta työpaineinen neste ja akun 22 painevai-kutus puristaa kasaan kammiossa 4 olevaa imupaineista nestettä hyvin nopeasti, jolloin männän 3 tehtäväksi jää nesteen syöttäminen paine-puolelle P paineventtiilin 7 kautta. Samanaikaisesti kokoonpuristumisen ja paineen nousun kanssa yhteys imupuolelle T on suljettu. Kokoon-25 puristuva tilavuus kompensoidaan siten akun 22 tilavuuden muutoksella ja nesteen syötön avulla.The channel also has a valve 25, for example a non-return valve, to prevent the liquid from returning to the accumulator 22. Due to the need for a small volume flow 15, the throttle 21 can be very narrow, whereby the compressible volume flow is taken from the battery rather than from the pressure side P. This has the particular advantage that it does not cause pulsation to pressure side P and system volume flow and pressure. Liquid is transferred from the battery 22 when the pressure in the chamber 4 is lower than the pressure of the battery 22 from the compressor-20 before. Instead of the piston 3, the pressurized fluid and the pressure action of the accumulator 22 compresses the suction fluid in the chamber 4 very rapidly, leaving the piston 3 to supply the liquid to the pressure side P via the pressure valve 7. Simultaneously with the compression and the increase in pressure, the connection to the suction side T is closed. The compressible volume of 25 is thus compensated by a change in the volume of the battery 22 and by the supply of fluid.

Kanavoinnissa 23 ja 24 voi tapahtua painehäviöitä, joten männän 3 on niiden kompensoimiseksi puristettava nestettä kasaan sen nostamiseksi työpaineeseen. Akun 22 nesteen osallistuessa työhön on tarvittava 30 paineennousu kuitenkin huomattavasti pienempi, jolloin sykintä ja kier-tokulma cpN ovat huomattavasti tunnettua tekniikkaa pienempiä. Akusta 22 syötettävä tilavuusvirta on myös huomattavan pientä ja lyhytaikaista. Imuvaiheen aikana kanavointi on suljettuna, jotta tarvittavaa nestettä ei oteta akusta 22 häiriten painepuolta P, ja jotta voitaisiin käyttää pieniko-35 koista paineakkua. Kuristimen 21 aiheuttaman painehäviön avulla ak- 10 110960 kua 22 voidaan jatkuvasti ladata painepuolelta P, mutta samalla estetään työkammioon 4 menevän nesteen ottaminen akun 22 sijasta painepuolelta P.In the ducts 23 and 24, pressure drops can occur, so that the piston 3 must be pressurized with liquid to compensate for them to bring it to working pressure. However, when the fluid 22 of the battery 22 is involved in the work, the increase in pressure 30 required is much smaller, whereby the pulsation and rotation angle cpN are significantly lower than the prior art. The volume flow supplied from the battery 22 is also remarkably small and short-lived. During the suction phase, the ducting is closed so that the required fluid is not withdrawn from the battery 22, interfering with the pressure side P, and a miniature-35-size pressure battery can be used. By means of the pressure drop caused by the choke 21, the accumulator 22 can be continuously charged from the pressure side P, but at the same time the fluid entering the work chamber 4 is prevented from being drawn from the pressure side P instead of the accumulator 22.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti kanavointia 23 5 ja 24 sulkee ja avaa tahdistetusti apumäntä 11. Kuten kuvioista 2a—2d nähdään, männän 11 avulla voidaan ohjata ainakin kahta työmäntää 3, jotka ovat vastakkaisessa vaiheessa. Kuviossa 5 alempi työmäntä 3 on alakuolokohdassaan, jolloin myös lyhytaikainen syöttö tapahtuu. Tyypillisesti syöttöaika on oleellisesti kiertokulmaan φΝ kuluvaa aikaa lyhyem-10 pi. Syöttöä ohjataan apumäntään 11 muodostettujen ohjausreunojen avulla.According to a preferred embodiment of the invention, the channeling 23 5 and 24 is synchronously closed and opened by the auxiliary piston 11. As shown in Figures 2a to 2d, the piston 11 can be controlled by at least two working pistons 3 which are in the opposite phase. In Fig. 5, the lower working piston 3 is at its lower dead center, whereby also a short-term supply occurs. Typically, the feed time is substantially shorter than the rotation time φΝ. The feed is guided by guide edges formed in the auxiliary piston 11.

Ohjausreunat sulkevat tai avaavat tulokanavaa 23 ja lähtökanavaa 24, jotka eivät ole yhteydessä apukammioon 9. Mäntä 11 ja sylinteri 10 on muotoiltu sopivimmin siten, että tiivistetyssä tilavuudessa 26 olevan 15 työpaineisen nesteen painevaikutus kompensoituu, eikä vaikuta männän 11 liikettä vastustavana voimana. Samalla estetään nestepaineen muutokset, erityisesti paineen alentuminen. Tilavuus 26 ja ohjausreunat voidaan muodostaa esimerkiksi mäntään 11 ja/tai sylinteriin 10 tehtyjen rengasmaisten sorvausten avulla. Tässä yhteydessä voidaan soveltaa 20 sinänsä tunnettua ja liikkuvilla luisteillä varustettujen suuntaventtiilien yhteydestä käytettyä tekniikkaa. Tarkempi soveltaminen on esitetyn perusteella ammattimiehelle sinänsä selvää, joten tarkempi selostaminen ei ole tarpeen.The guide edges close or open the inlet 23 and the outlet 24 not communicating with the auxiliary chamber 9. The piston 11 and cylinder 10 are preferably configured to compensate for the pressure effect of the pressurized fluid 15 in the sealed volume 26 and not act as At the same time, changes in the fluid pressure, in particular the pressure drop, are prevented. The volume 26 and the guide edges can be formed, for example, by annular turning in the piston 11 and / or in the cylinder 10. In this connection, 20 techniques known per se and utilized in connection with directional valves with movable slides can be applied. As will be apparent from the foregoing, more detailed application will be apparent to those skilled in the art, so no further explanation is required.

Esillä olevassa keksinnössä mäntä 11 muodostaa luistimaisen ja 25 ohjausreunat käsittävän rakenteen paineväliaineen kulun sallimiseksi ja kuristamiseksi. Näin muodostetaan hyvin yksinkertainen, kevyt, integroitu ja kompakti rakenne, jossa yhdistyy useita toimintoja. Nesteen syöttöä kammioon 4 ohjataan mitoittamalla ja sovittamalla ohjausreunat siten, että se tapahtuu männän 11 ollessa tietyssä asennossa tai asen-30 noissa. Samoin sulkeutuminen ajoitetaan vastaavalla tavalla. Ajoituksen muuttaminen tehdään mäntä 11 vaihtamalla.In the present invention, the piston 11 forms a skid-like structure and includes guide edges 25 to allow and throttle the passage of pressure medium. This creates a very simple, lightweight, integrated and compact structure that combines multiple functions. The fluid supply to the chamber 4 is controlled by dimensioning and adjusting the guide edges such that the piston 11 is in a certain position or position 30. Similarly, the closure is timed accordingly. The timing change is done by changing the piston 11.

Syöttö tapahtuu männän 11 molemmissa liikesuunnissa, joten voidaan ohjata ainakin kahta erivaiheista työsylinteriä. Kuvion 5 mukaisesti mäntä 11 ohjaa kahta kammiota 4, mutta nesteen pääsyä kammioon m 11 110960 ohjataan yhteyden 24 suuaukon 24c sijainnin avulla. Tällöin mäntä 3 avaa ja sulkee suuaukkoa 24c, joka on avattuna männän 3 alakuolokohdassa, jolloin vastakkainen mäntä 3 on yläkuolokohdassa sulkien suuaukon 24c. Vastaventtiilit voidaan sijoittaa myös kanavaan 5 24a ja/tai 24b. Kukin mäntä 11 voi myös ohjata yhtä tai useampia kammioita 4 tai yhteen mäntään 11 voidaan sijoittaa erikseen useita ohjausreunoja eri kammioihin 4 johtavia kanavia varten. Toinen mäntä 11 voidaan myös järjestää kuvion 3 mukaiseksi, jolloin vaimennukseen ja kompensointeihin tarvitaan vain kaksi apumäntää. Erittäin kompakti 10 mäntärakenne saadaan, kun ohjaava mäntä 11 on kuvion 3 mukainen, jolloin mäntäosaan muodostetaan vastaavat ohjausreunat ja tilavuus 26. Tällöin on mäntäosan riittävästä pituudesta kanavien 23 ja 24 pitämiseksi suljettuina. Selvää on, että kanaviin voidaan sijoittaa ohjaus-venttiileitä, kuten sulkuventtiileitä, joiden avulla kompensointi voidaan 15 myös kytkeä pois toiminnasta.The feed takes place in both directions of movement of the piston 11, so that at least two different working cylinders can be controlled. As shown in Figure 5, the piston 11 controls the two chambers 4, but the fluid entry into the chamber m 11 110960 is controlled by the location of the orifice 24c of the connection 24. The piston 3 then opens and closes the orifice 24c, which is open at the lower dead center of the piston 3, whereby the opposite piston 3 is at the upper dead center, closing the orifice 24c. Counter-valves may also be provided in the passageway 5 24a and / or 24b. Each plunger 11 may also guide one or more chambers 4, or a plurality of guide edges may be disposed separately in one plunger 11 for passageways to the various chambers 4. The second piston 11 may also be arranged as shown in Figure 3, whereby only two auxiliary pistons are required for damping and compensation. A very compact piston structure 10 is obtained when the guiding piston 11 is in accordance with Figure 3, whereby the piston member is provided with corresponding guide edges and a volume 26. Thus, the piston member is of sufficient length to keep the channels 23 and 24 closed. It will be appreciated that control valves, such as shut-off valves, may be provided in the ducts, whereby the compensation may also be deactivated.

Kuvioon 6 viitaten ajoituksen ohjaamiseksi monipuolisemmin ja tarvittaessa ohjelmoidusti käytetään männän 11 sijasta ohjattuja venttiilivälineitä V, esimerkiksi sähköohjattua luistilla varustettua suuntaventtiiliä tai patruunaventtiileitä. Ohjausta voidaan siten muuttaa 20 riippuen työpaineesta, pyörimisnopeudesta, nesteestä, lämpötilasta tai muusta halutusta parametrista, jolloin koneen toimintaa voidaan optimoida huomattavan laajasti. Tarvittava ohjausjärjestelmä CTR käsittää esimerkiksi muistivälineillä ja keskusyksiköllä varustetun, ohjainohjelman alaisuudessa toimivan tietokoneen tai ohjauslogiikan, 25 joka ohjaa venttiilivälineitä sähköisten asetussignaalien avulla. Venttiilit : voivat käsittää myös ohjauskortin, johon ohjausjärjestelmä on yhteydessä, ja joka tarkemmin ohjaa venttiilin toimintaa. Ohjausjärjestelmä CTR voi olla yhteydessä anturivälineisiin, kuten paine-, kierrosluku-, lämpötila- ja asentoantureihin, hydraulikoneen tilan selvit-30 tämiseksi. Tallennettujen säätöparametrien ja laskentaohjelman sisältämän säätöalgoritmin mukaisesti ohjausjärjestelmä CTR päättää tarvittavan ohjauksen. Algoritmilla toteutetaan haluttu optimointi, ajoitus, ohjaus tai muuta säätö.Referring to Fig. 6, controlled valve means V, for example an electrically controlled slide valve or cartridge valves, are used instead of the piston 11 to control the timing in a more versatile and programmed manner. The control can thus be varied 20 depending on operating pressure, rotational speed, fluid, temperature or other desired parameter, whereby the operation of the machine can be optimized considerably. The required control system CTR comprises, for example, a control program computer or control logic 25 having memory means and a central processing unit which controls the valve means by means of electrical setting signals. Valves: may also comprise a control card to which the control system is connected and which more precisely controls the operation of the valve. The control system CTR may communicate with sensor means such as pressure, speed, temperature and position sensors to determine the status of the hydraulic machine. In accordance with the stored control parameters and the control algorithm contained in the calculation program, the control system CTR determines the control required. The algorithm performs the desired optimization, timing, control or other adjustment.

Keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyyn suoritusmuotoon, 35 vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi paineväliaineena voivat toimia vesi, vesiperustaiset 12 110960 emulsiot ja nesteet, mineraaliöljy- ja kasviöljypohjaiset hydraulinesteet ja synteettiset öljyt, joiden kokoonpuristuvuus vaihtelee. Kanavointeihin liittyvien vastaventtiilien tyyppi, sijainti ja määrä voivat vaihdella. Kanavoinnit muodostetaan sopivimmin koneen runkoon. Keksintöä voidaan 5 soveltaa eri periaatteilla toimivissa hydraulikoneissa, jotka soveltuvat toimimaan pumppuna ja/tai moottorina. Esimerkissä runko voi pyöriä kiinteän akselin ympäri. Mekaanisena ratkaisuna keksintö soveltuu erityisesti radiaalikoneisiin, mutta periaatetta voidaan soveltaa myös aksiaalikoneissa. Kytkentä voidaan toteuttaa erillään tai sopivimmin 10 integroituna hydraulikoneeseen. Paineakkua voidaan ladata myös erillisestä painelähteestä mutta yksinkertaisimmin painepuolelta.The invention is not limited to the above embodiment only, but can be modified within the scope of the appended claims. For example, the pressurized medium may be water, water-based emulsions and fluids, mineral oil and vegetable oil-based hydraulic fluids, and synthetic oils of varying compressibility. The type, location and number of check valves associated with ductwork may vary. The ducts are preferably formed on the machine frame. The invention can be applied to hydraulic machines operating on different principles, which are suitable for operation as a pump and / or motor. In the example, the frame may rotate about a fixed axis. As a mechanical solution, the invention is particularly applicable to radial machines, but the principle can also be applied to axial machines. The coupling may be performed separately or preferably 10 integrated with a hydraulic machine. A pressure accumulator can also be charged from a separate pressure source, but in the simplest way from the pressure side.

I > «I> «

Claims (12)

1. Koppling för utjämning av variation i volymflödet av en hydraulisk maskin, vilken hydraulisk maskin (M) omfattar minst en cykliskt fungerande utträngningskammare (4), och vilken är anordnad för att 5 suga tryckmedium in i denna utträngningskammare (4) frän sugsidan (T) av den hydrauliska maskinen, för att hoptrycka det tili utträng-ningskammaren (4) sugna tryckmediet tili ett arbetstryck, och för att mata det hoptryckta tryckmediet ut ur utträngningskammaren (4) tili trycksidan (P) av den hydrauliska maskinen, kännetecknad av att 10 kopplingen är, för att dämpa den av hoptryckningen förorsakade variationen, anordnad att mata tryckmedium under tryck tili kammaren (4) för att hoptrycka det tili denna utträngningskammare (4) sugna tryckmediet.A coupling for equalizing variation in the volume flow of a hydraulic machine, said hydraulic machine (M) comprising at least one cyclically functioning thrust chamber (4), and which is arranged to suck pressure medium into said thrust chamber (4) from the suction side (T). ) of the hydraulic machine, to compress the pressurized chamber (4) to suck the pressure medium into a working pressure, and to feed the compressed pressure medium out of the pressure chamber (4) to the pressure side (P) of the hydraulic machine, characterized in that The coupling is adapted to supply the pressure medium to the chamber (4) in order to compress the pressure medium to this pressure chamber to absorb the variation caused by the compression (4). 2. Koppling enligt patentkrav 1, kännetecknad av att tryckmediet 15 under tryck är anordnat att mätäs in i denna utträngningskammare (4) momentant vid början av hoptryckningen av det in i denna utträngningskammare (4) sugna tryckmediet med den hydrauliska maskinen.Coupling according to claim 1, characterized in that the pressurized medium 15 is arranged to be measured momentarily in this pressure chamber (4) at the beginning of compression of the pressure medium sucked into this pressure chamber (4) with the hydraulic machine. 3. Koppling enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att den omfattar en tryckackumulator (22) för lagring och inmatning av tryck- 20 medium under tryck, vilken tryckackumulator (22) star i förbindelse med utträngningskammaren (4) medelst styrbara ventildon (V).Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a pressure accumulator (22) for storing and feeding pressure medium under pressure, which pressure accumulator (22) starts in communication with the pressure chamber (4) by controllable valve means (V). . 4. Koppling enligt patentkrav 3, kännetecknad av att tryckackumu-latorn (22) star i förbindelse med trycksidan (P) för att underhälla trycket.4. A coupling according to claim 3, characterized in that the pressure accumulator (22) is connected to the pressure side (P) to maintain the pressure. 5. Koppling enligt nagot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att den hydrauliska maskinen (M) omfattar en med utträngningskamma-rens (4) funktion synkroniserad kolvkonstruktion (11), som är anordnad att styra och inställa inmatningen av tryckmediet under tryck tili utträngningskammaren (4).Coupling according to any of claims 1-4, characterized in that the hydraulic machine (M) comprises a piston structure (11) synchronized with the function of the thrust chamber (4), which is arranged to control and adjust the input of the pressure medium under pressure to the thrust chamber. (4). 6. Koppling enligt nagot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att den hydrauliska maskinen (M) omfattar ätminstone en med utträng-ningskammarens (4) funktion synkroniserad, i förbindelse med tryck- 110960 sidan (P) befintlig hjälputträngningskammare (9, 9a), som är, för att ut-jämna inmatningen av volymflödet, anordnad att mottaga en del av det till trycksidan (P) matade tryckmediet och att mata det tillbaka till tryck-, sidan (P) med hjälp av en kolvkonstruktion (11), vilken kolvkonstruktion 5 (11) är anordnad att styra och inställa inmatningen av tryckmedium . under tryck till utträngningskammaren (4).Coupling according to any of claims 1-4, characterized in that the hydraulic machine (M) comprises at least one synchronized with the function of the thrust chamber (4), in connection with the auxiliary thrust chamber (9, 9a) existing in the pressure side (P). , which is, for smoothing the input of the volume flow, arranged to receive a portion of the pressure medium fed to the pressure side (P) and to feed it back to the pressure side (P) by means of a piston structure (11), which piston structure 5 (11) is arranged to control and adjust the input of pressure medium. under pressure to the squeeze chamber (4). 7. Koppling enligt patentkrav 5 eller 6, kännetecknad av att kolv-konstruktionen (11) är anordnad att stänga och öppna en till utträngningskammaren (4) ledande kanalisering (23, 24), som är anordnad för 10 inmatning av tryckmedium under tryck.Coupling according to claim 5 or 6, characterized in that the piston structure (11) is arranged to close and open a ducting (23, 24) leading to the thrust chamber (4), which is arranged for supplying pressure medium under pressure. 8. Koppling enligt nagot av patentkraven 1-7, kännetecknad av att den hydrauliska maskinen (M) omfattar ätminstone en med utträng-ningskammarens (4) funktion synkroniserad, i förbindelse med sug-sidan (T) befintlig hjälputträngningskammare (9b), som är, för att 15 utjämna det sugna volymflödet, anordnad att tillsammans med utträngningskammaren (4) suga tryckmedium fran sugsidan (T), när det sugna volymflödet (Q) är mindre än en bestämd niva, och att mata det tillbaka tili sugsidan (T) med hjälp av en kolvkonstruktion (11), när det sugna volymflödet (Q) är högre än sagda nivä. 20Coupling according to any of claims 1-7, characterized in that the hydraulic machine (M) comprises at least one auxiliary penetration chamber (9b) synchronized with the function of the thrust chamber (4), which is in connection with the suction side (T) , in order to equalize the suction volume flow, arranged to suction pressure medium from the suction side (T) together with the extraction chamber (4), when the suction volume flow (Q) is less than a certain level, and to feed it back to the suction side (T) with by means of a piston structure (11), when the suctioned volume flow (Q) is higher than said level. 20 9. Förfarande för utjämning av variation i volymflödet av en hydraulisk maskin, vilken hydraulisk maskin (M) omfattar minst en cykliskt funge-rande utträngningskammare (4), och i vilket förfarande tryckmedium sugs in i denna utträngningskammare (4) frän sugsidan (T) av den hydrauliska maskinen, det tili utträngningskammaren (4) sugna tryckmediet 25 hoptrycks tili ett arbetstryck, och det hoptryckta tryckmediet mätäs ut ur utträngningskammaren (4) tili trycksidan (P) av den hydrauliska maskinen, kännetecknat av att för att dämpa den av hoptryckningen förorsakade variationen tryckmedium under tryck mätäs tili utträngningskammaren (4) för att hoptrycka det tili denna utträngnings- 30 kammare (4) sugna tryckmediet.9. A method for equalizing variation in the volume flow of a hydraulic machine, said hydraulic machine (M) comprising at least one cyclically functioning thrust chamber (4), and in which method pressure medium is sucked into said thrust chamber (4) from the suction side (T). of the hydraulic machine, the pressure medium 25 sucked into the pressure chamber (4) is compressed into a working pressure, and the compressed pressure medium is measured out of the pressure chamber (4) at the pressure side (P) of the hydraulic machine, characterized in that in order to dampen the pressure caused by The pressure medium variation under pressure is measured in the pressure chamber (4) to compress the pressure medium sucked into this pressure chamber (4). 10. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att tryckmedium under tryck mätäs in i utträngningskammaren (4) momentant vid början av hoptryckningen av det in i denna utträngningskammare (4) sugna tryckmediet med den hydrauliska maskinen. 18 110960Method according to claim 9, characterized in that pressure medium under pressure is measured momentarily in the pressure chamber (4) at the beginning of compression of the pressure medium sucked into the pressure chamber (4) with the hydraulic machine. 18 110960 11. Förfarande enligt patentkrav 9 eller 10, kännetecknat av att den hydrauliska maskinen (M) omfattar en med utträngningskammarens (4) funktion synkroniserad kolvkonstruktion (11), som är anordnad att styra och inställa inmatningen av tryckmediet under tryck tili utträng- 5 ningskammaren (4).Method according to claim 9 or 10, characterized in that the hydraulic machine (M) comprises a piston structure (11) synchronized with the function of the thrust chamber (4), which is arranged to control and adjust the input of the pressure medium under pressure to the thrust chamber ( 4). 12. Förfarande enligt patentkrav 9 eller 10, kännetecknat av att den hydrauliska maskinen (M) omfattar ätminstone en med utträngningskammarens (4) funktion synkroniserad, i förbindelse med trycksidan (P) befintlig hjälputträngningskammare (9), som är, för att utjämna 10 inmatningen av volymflödet, anordnad att mottaga en del av det tili trycksidan (P) matade tryckmediet och att mata det tillbaka tili trycksidan (P) med hjälp av en kolvkonstruktion (11), vilken kolvkonstruktion (11) även används för att styra och inställa inmatningen av tryck-medium under tryck tili utträngningskammaren (4).Method according to claim 9 or 10, characterized in that the hydraulic machine (M) comprises at least one auxiliary penetration chamber (9) synchronized with the function of the thrust chamber (4), which is in order to equalize the input. of the volume flow, arranged to receive a portion of the pressure medium fed to the pressure side (P) and to feed it back to the pressure side (P) by means of a piston structure (11), which piston structure (11) is also used to control and adjust the input of the pressurized medium under pressure into the thrust chamber (4).
FI20000987A 2000-04-27 2000-04-27 Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine FI110960B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000987A FI110960B (en) 2000-04-27 2000-04-27 Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine
AU2001258434A AU2001258434A1 (en) 2000-04-27 2001-04-25 A coupling and a method for equalizing variations in the volume flow in a hydraulic engine
PCT/FI2001/000398 WO2001081761A1 (en) 2000-04-27 2001-04-25 A coupling and a method for equalizing variations in the volume flow in a hydraulic engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000987A FI110960B (en) 2000-04-27 2000-04-27 Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine
FI20000987 2000-04-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20000987A0 FI20000987A0 (en) 2000-04-27
FI20000987A FI20000987A (en) 2001-10-28
FI110960B true FI110960B (en) 2003-04-30

Family

ID=8558291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20000987A FI110960B (en) 2000-04-27 2000-04-27 Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001258434A1 (en)
FI (1) FI110960B (en)
WO (1) WO2001081761A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004061813A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Piston pump with at least one piston element
US8591200B2 (en) 2009-11-23 2013-11-26 National Oil Well Varco, L.P. Hydraulically controlled reciprocating pump system
US9121397B2 (en) 2010-12-17 2015-09-01 National Oilwell Varco, L.P. Pulsation dampening system for a reciprocating pump

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1433960A (en) * 1974-10-23 1976-04-28 Sigma Hranice Np Pump
FR2383330A1 (en) * 1977-03-08 1978-10-06 Smirnov Igor Reciprocating high pressure hydraulic pump - has double acting cylinders with outlets of each connected to single inlet of following cylinder
GB2119865A (en) * 1982-03-27 1983-11-23 John Harbridge Piston pump or transformer
FR2551505B1 (en) * 1983-08-31 1988-02-26 Groupe Indl Realisa Applic Gir PUMPING SYSTEM FOR LIQUID PHASE CHROMATOGRAPHY

Also Published As

Publication number Publication date
FI20000987A (en) 2001-10-28
WO2001081761A1 (en) 2001-11-01
FI20000987A0 (en) 2000-04-27
AU2001258434A1 (en) 2001-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4435133A (en) Free piston engine pump with energy rate smoothing
US8635939B2 (en) Apparatus, a control circuit and a method for producing pressure and volume flow
US8926298B2 (en) Hydraulic piston pump with a variable displacement throttle mechanism
EP1621763B1 (en) Internal combustion engine hydraulic fuel pump
WO2012127234A1 (en) Improvements to the power capture of wave energy converters
KR19980702023A (en) Adjustable Sperm Pressure Pump
ITPR20120089A1 (en) HIGH PRESSURE HOMOGENIZER
US20180306179A1 (en) Zero pulsation pump
US3135210A (en) Hydraulic pressure boosting device
US9752566B2 (en) Air mass control for diaphragm pumps
US10570878B2 (en) Adjusting device for a hydraulic machine, and hydraulic axial piston machine
FI110960B (en) Connection and method for smoothing volumetric flow variations in a hydraulic machine
CA2674961C (en) Positive displacement pump apparatus
US4500262A (en) Variable pressure and displacement reciprocating pump
US20130052046A1 (en) Controllable coolant pump with an actuator that can be activated hydraulically
US20190120215A1 (en) Variable controlled reciprocation device for fluids
EP2933485B1 (en) A variable fluid flow hydraulic pump
FI112693B (en) Equipment on the suction side of the hydraulic volume flow to compensate for
US6070408A (en) Hydraulic apparatus with improved accumulator for reduced pressure pulsation and method of operating the same
CN113272552B (en) Hydraulic machine with controllable valve and method for idling such a hydraulic machine
CN110892135B (en) Method and device for gas expansion using a reciprocating piston machine
CN113383153A (en) System and method for adjusting the effective length of a connecting rod with lubricant supply
US11946462B2 (en) Hydraulic axial piston unit and method for controlling of a hydraulic axial piston unit
US11215291B2 (en) Valve assembly
JPS6237963Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired