FI128622B - Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä - Google Patents

Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä Download PDF

Info

Publication number
FI128622B
FI128622B FI20175884A FI20175884A FI128622B FI 128622 B FI128622 B FI 128622B FI 20175884 A FI20175884 A FI 20175884A FI 20175884 A FI20175884 A FI 20175884A FI 128622 B FI128622 B FI 128622B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydraulic fluid
actuator
pressure
control unit
speed
Prior art date
Application number
FI20175884A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20175884A1 (fi
Inventor
Ari Lappalainen
Mika Sahlman
Jussi Mäkitalo
Peter Stambro
Original Assignee
Norrhydro Oy
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
Priority to FI20175884A priority Critical patent/FI128622B/fi
Application filed by Norrhydro Oy filed Critical Norrhydro Oy
Priority to EP18793449.2A priority patent/EP3695123B1/en
Priority to KR1020207012220A priority patent/KR20200066324A/ko
Priority to CA3078777A priority patent/CA3078777A1/en
Priority to JP2020520202A priority patent/JP7195309B2/ja
Priority to PCT/FI2018/050716 priority patent/WO2019073114A1/en
Priority to RU2020115521A priority patent/RU2776104C2/ru
Priority to BR112020007066-1A priority patent/BR112020007066B1/pt
Priority to FIEP18793449.2T priority patent/FI3695123T3/fi
Priority to CN201880079417.8A priority patent/CN111433464B/zh
Priority to US16/755,079 priority patent/US11073170B2/en
Publication of FI20175884A1 publication Critical patent/FI20175884A1/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI128622B publication Critical patent/FI128622B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/84—Slewing gear
    • B66C23/86—Slewing gear hydraulically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/005—Control of flow characterised by the use of auxiliary non-electric power combined with the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0605—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for solid materials
    • G05D7/0611—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for solid materials characterised by the set value given to the control element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/40—Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/41—Liquid ports
    • F15B2201/411—Liquid ports having valve means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/50—Monitoring, detection and testing means for accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/50—Monitoring, detection and testing means for accumulators
    • F15B2201/515—Position detection for separating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6309—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pressure source supply pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346—Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

Hydraulinen järjestelmä, jossa on: painelinja (40); pumppu (12); toimilaite (22); venttiililaite (38), joka on sovitettu säätämään paineisen hydraulinesteen virtausta toimilaitteeseen (22); elektroninen ohjausyksikkö (30), joka on sovitettu ohjaamaan venttiililaitetta (38) ohjaussignaalilla (32), joka on verrannollinen kullakin hetkellä haluttuun toimilaitteen (10) liikenopeuteen; paineakku (26), joka voi pumpun (12) kanssa syöttää paineista hydraulinestettä toimilaitteen (22) liikuttamiseksi; anturielin (34, 36), joka on sovitettu mittaamaan suoraan tai välillisesti paineakun (26) kullakin hetkellä sisältämän paineisen hydraulinesteen määrän; asetuslaitteet, jotka on sovitettu asettamaan asetussignaali (50) verrannolliseksi toimilaitteen (22) kullakin hetkellä tavoitellun liikenopeuden kanssa. Elektroninen ohjausyksikkö (30) on sovitettu rajoittamaan toimilaitteen (22) tavoiteltu liikenopeus olemaan enimmillään ennalta määrätyn maksiminopeuden verran, joka maksiminopeus on verrannollinen paineakun (26) sisältämän paineisen hydraulinesteen määrään. Erään esimerkin mukaisesti kyseinen anturielin (34, 36) on sovitettu mittaamaan hydraulinesteen painetta tai sen määrää paineakussa (26). Erään esimerkin mukaisesti järjestelmä on nosturissa, joka voi olla työkoneessa.

Description

HYDRAULIJARJESTELMA JA SEN OHJAUSJARJESTELMA Keksinnön kohde Esitetyn ratkaisun kohteena on hydraulisesti toimiva järjestelmä. Esitetyn ratkaisun kohteena on lisäksi menetelmä kyseisen järjestelmän ohjaamiseksi. Keksinnön taustaa — Hydraulijärjestelmissä on käytössä hydraulisia paineakkuja, joiden tehtävänä on ottaa vastaan paineenalaista hydraulinestettä ja varastoida se. Hydraulijärjestelmään — voidaan palauttaa paineakusta paineenalaista hydraulinestettä tarvittaessa. Näin ollen paineakkuun voidaan taltioida tietty energia, joka voidaan palauttaa hydraulijärjestelmän käyttöön, esimerkiksi — yhdelle tai useammalle hydrauliselle toimilaitteelle. Paineakusta voidaan johtaa hydraulinesteen tilavuusvirta toimilaitteelle, joka voidaan pitää liikkeessä kyseisen paineakusta saatavan €tilavuusvirran = ansiosta. Paineakkuun voidaan taltioida ennalta määrätty maksimimäärä hydrauli- nestettä, joten esimerkiksi toimilaitteen liikettä ei voida ylläpitää loputtomasti, — koska paineakku tyhjenee ja useimmiten myös sen paine laskee samalla. Hydraulinesteen — tilavuusvirran loppuminen voi johtaa €toimilaitteen käyttäytymisessä sellaisiin muutoksiin, jotka eivät ole hallittavissa tai toivottavia, kuten toimilaitteen liikenopeuden äkillinen lasku. — Eräs akun toimintaan liittyvä järjestelmä on julkaisussa US 2013/0008246 A1. 00 N Keksinnön lyhyt yhteenveto
S 2 Esitetyn ratkaisun mukainen hydraulijärjestelmä on esitetty patentti- E 30 — vaatimuksessa 1. Muissa patenttivaatimuksissa on esitetty kyseisen 3 ratkaisun eräitä esimerkkejä.
S ~ Esitetyn ratkaisun mukaisessa järjestelmässä, joka toimii hydraulisesti, on N painelinja, josta on saatavilla paineista hydraulinestettä; pumppu, joka on — sovitettu syöttämään painelinjaan paineista hydraulinestettä; toimilaite, joka on yhteydessä painelinjaan paineisen hydraulinesteen vastaanottamiseksipainelinjasta ja toimilaitteen liikuttamiseksi; venttiililaite, joka on sovitettu säätämään paineisen hydraulinesteen virtausta painelinjasta toimilaitteeseen ja toimilaitteen liikenopeutta; elektroninen ohjausyksikkö, joka on sovitettu valvomaan ja ohjaamaan järjestelmän toimintoja, ohjaamaan venttiililaitetta ohjaussignaalilla, joka on verrannollinen kullakin hetkellä haluttuun toimilaitteen liikenopeuteen; paineakku, joka on yhteydessä painelinjaan, josta paineakku voi vastaanottaa paineista hydraulinestettä ja johon paineakku voi samanaikaisesti pumpun kanssa syöttää paineista hydraulinestettä toimilaitteen liikuttamiseksi; anturielin, joka on sovitettu — mittaamaan suoraan tai välillisesti paineakun kullakin hetkellä sisältämän paineisen hydraulinesteen määrän, ja joka anturielin on sovitettu välittämään elektroniseen ohjausyksikköön mittaussignaali, joka on verrannollinen kyseisen paineisen hydraulinesteen määrän kanssa; ja asetuslaitteet, jotka on — sovitettu generoimaan asetussignaali ja asettamaan kyseinen — ohjaussignaali verrannolliseksi toimilaitteen kullakin hetkellä tavoitellun liikenopeuden kanssa. Esitetyssä ratkaisussa kyseinen elektroninen ohjausyksikkö on sovitettu rajoittamaan toimilaitteen tavoiteltu liikenopeus olemaan enimmillään ennalta — määrätyn maksiminopeuden verran, joka maksiminopeus on verrannollinen paineakun sisältämän paineisen hydraulinesteen määrään. Esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti elektroninen ohjausyksikkö on sovitettu rajoittamaan toimilaitteen tavoiteltu liikenopeus maksiminopeuteen, joka on, edellä mainitun määrän lisäksi, verrannollinen paineakun sisältämän = paineisen hydraulinesteen paineeseen.
N 2 Esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti elektroninen ohjausyksikkö on S sovitettu rajoittamaan toimilaitteen tavoiteltu liikenopeus maksiminopeuteen, I 30 joka on, edellä mainitun määrän ja paineen lisäksi, verrannollinen 3 toimilaitteen generoimaan voimaan kullakin hetkellä. 00
D ~ Esitetyn ratkaisun mukaisessa menetelmässä rajoitetaan toimilaitteen N tavoiteltu liikenopeus — olemaan = enimmillään = ennalta — määrätyn —maksiminopeuden verran, joka maksiminopeus on verrannollinen paineakun sisältämän paineisen hydraulinesteen määrään.
Esitetyn ratkaisun mukaista järjestelmää voidaan soveltaa nosturissa, joka käsittää puomin kuormien nostamiseksi ja siirtämiseksi, tai työkoneessa, jonka tehtävänä voi olla nostaa tai siirtää kuormia. Kyseinen puomi on — sovitettu liikuteltavaksi em. järjestelmän välityksellä. Kyseinen puomi voi olla sijoitettuna liikkuvaan työkoneeseen. Esitetyn ratkaisun mukaisen hydraulisen ohjausjärjestelmän etuna on paineakkuun varastoidun energian maksimaalinen hyödyntäminen niin, että — paineakun tyhjenemisestä aiheutuva toimilaitteen liikenopeuden äkillinen muutos vältetään. Piirustusten kuvaus — Esitettyä ratkaisua selostetaan seuraavaksi tarkemmin viittaamalla samalla oheisiin kuviin. Kuva 1 esittää periaatetta erään hydraulijärjestelmän ja sen ohjausjärjestelmän toteuttamiseksi, jossa järjestelmässä voidaan soveltaa — esitettyä ratkaisua. Kuva 2 esittää periaatetta kuvan 1 järjestelmän toimilaitteen liikenopeuden v ohjaamiseksi ja sen maksiminopeuden vmax asettamiseksi perustuen paineakun sisältämän hydraulinesteen määrään V.
= Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus & 2 Kuvassa 1 on esitetty eräs esimerkki hydraulijärjestelmästä ja S ohjausjärjestelmästä, jolla sitä ohjataan, jossa esimerkissä esitettyä ratkaisua I 30 — voidaan soveltaa. a 3 Esitetyn ratkaisun mukainen hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä, ts.
LO ~ järjestelmä 10 käsittää painelinjan 40, ainakin yhden toimilaitteen 22, ainakin N yhden venttiililaitteen 38, jolla ohjataan hydraulinesteen tilavuusvirtaa, — ainakin yhden hydraulisen paineakun 26, ainakin yhden anturielimen 34 ja/taianturielimen 36, ainakin yhden hydraulisen pumpun 12, ja järjestelmän 10 toimintaa ohjaavan järjestelmän elektronisen ohjausyksikön 30.
Toimilaite 22 voi olla sovitettu liikuttamaan kuormaa 48, johon toimilaite kohdistaa voiman, joka on riippuvainen toimilaitteeseen 22 syötetyn hydraulinesteen paineesta toimilaitteen 22 sisällä ja toimilaitteen 22 mitoituksesta. Sopivimmin kyseessä on lineaarinen toimilaite, esimerkiksi hydraulisylinteri, jossa on edestakaisin liikkuva mäntä. Toimilaite 22 on sovitettu liikkumaan kahdessa vastakkaisessa suunnassa X1 ja X2.
— Syötettäessä hydraulinestettä toimilaitteeseen 22 toimilaite 22 joko pitenee ja liikkuu suuntaan X1 tai lyhenee ja liikkuu suuntaan X2. Erään esimerkin mukaisesti, johdettaessa hydraulinestettä pois toimilaitteesta 22 toimilaite 22 liikkuu vastakkaiseen suuntaan suhteessa siihen tilanteeseen, jossa hydraulinestettä syötetään toimilaitteeseen 22. Toimilaitteen 22, sen männän tai kuorman 48 liikenopeus riippuu toimilaitteen 22 mitoituksesta ja toimilaitteeseen 22 syötetyn hydraulinesteen tilavuusvirran suuruudesta, ts. hydraulinesteen virtauksesta aikayksikköä kohden ja toimilaitteen 22 tilavuudesta.
Toimilaite 22 on yhteydessä painelinjaan 40, josta on saatavilla paineista hydraulinestettä, jota syötetään toimilaitteeseen 22. Painelinjaan 40 voi olla kytkettynä venttiililaitteita, kuten venttiililaite 20, joiden tehtävänä on rajoittaa painelinjan 40 hydraulinesteen paine ennalta määrättyyn maksimiarvoonsa.
Toimilaite 22 voi olla 1- tai 2-toiminen. Toimilaite 22 voi olla 1- tai 2- = kammioinen tai monikammioinen. = Toimilaitteen 22 -liikuttamiseksi N hydraulinestettä — syötetään yhteen tai samanaikaisesti useampaan 2 toimilaitteen 22 kammioon. Toimilaitteen 22 liikkuessa voi samanaikaisesti S hydraulinestettä poistua yhdestä tai useammasta toimilaitteen 22 muusta x 30 kammiosta.
3 Pumppu 12 on sovitettu syöttämään painelinjaan 40 paineista
LO ~ hydraulinestettd. Pumppu 12 on yhteydessä painelinjaan 40 esimerkiksi N linjan 44 välityksellä. Pumpun 12 tuottaman hydraulinesteen tilavuusvirran —maksimija paineen maksimi riippuu pumpun 12 mitoituksesta.
Pumppu 12 on — tyypiltään — kiinteätilavuuksinen tai sopivimmin säätötilavuuspumppu, jonka avulla pumpun 12 tuottamaa tilavuusvirtaa voidaan säätää, esimerkiksi ennalta määrättyjen minimi- ja maksimiarvon asettamissa rajoissa. Pumppua 12 pyöritetään moottorin 14 avulla. Moottori 5 14 on esimerkiksi sähkömoottori tai polttomoottori. Pumppu 12 saa tarvitsemansa hydraulinesteen esimerkiksi hydraulinesteen tankista 18. — Hydraulineste palautuu toimilaitteesta 22 esimerkiksi toiseen painelinjaan 42, jossa hydraulinesteen paine on matalampi kuin painelinjan 40. Painelinja 42 voi toimia myös tankkilinjana, jonka kautta toimilaitteesta 22 palautuva hydraulineste siirtyy tankkiin 18. Tankki 18 on yhteydessä painelinjaan 40 esimerkiksi linjan 46 välityksellä.
Järjestelmä 10 voi käsittää venttiililaitteen 20, jolla hydraulinesteen pääsyä ja virtausta pumpusta 12 painelinjaan 40, ja päinvastoin, voidaan hallita. Venttiililaite 20 voi olla sijoittuneena esimerkiksi linjaan 44. Venttiililaite 20 voi olla sovitettu myös hallitsemaan hydraulinesteen pääsyä ja virtausta — painelinjasta 40 tankkiin 18. Venttiililaite 20 voi sisältää yhden tai useamman säätöventtiilin. Venttiililaite 38 säätää hydraulinesteen virtausta painelinjasta 40 toimilaitteeseen 22, esimerkiksi sen yhteen tai useampaan kammioon ja — sieltä pois. Sopivimmin venttiililaite 38 on lisäksi sovitettu sulkemaan = painelinjan 40 ja toimilaitteen välinen yhteys ja tilavuusvirta. Venttiililaite 38 N ohjaa hydraulinesteen tilavuusvirran suuruutta, mistä puolestaan riippuu 2 toimilaitteen 22 liikenopeus. Venttiililaitteen 38 mitoituksesta riippuva S maksimitilavuusvirta määrää samalla myös toimilaitteen 22 liikenopeuden I 30 —maksimin. Venttiililaite 38 on tilavuusvirran säätämistä varten sopivimmin 3 elektronisesti ohjattava.
S ~ Venttiililaite 38 voi sisältää yhden tai useamman säätöventtiilin, joka voi N tyypiltään olla esimerkiksi proportionaalinen suuntaventtiili, joka on — elektronisesti ohjattava ja jonka tilavuusvirta on venttiililaitteen 38 saamaan ohjaussignaaliin verrannollinen. Kyseinen säätöventtiili on esimerkiksiproportionaalinen 2-asentoinen 2-tie suuntaventtiili.
Kyseinen säätöventtiili voi olla asematakaisinkytketty, voimatakaisinkytketty tai nopeustakaisinkytketty.
Kutakin toimilaitteen 22 kammiota varten on yksi säätöventtiili tai useita rinnakkaisia säätöventtiileitä hydraulinesteen johtamiseksi painelinjasta 40 toimilaitteelle 22. Kyseiset rinnakkaiset säätöventtiilit voivat — vaihtoehtoisesti olla esimerkiksi on/off-ohjattuja suuntaventtiileitä tai sulkuventtiileita.
Venttiililaitetta 38 ohjataan elektronisella ohjausyksiköllä 30, joka voi sisältää — esimerkiksi yhden tai useamman sähköisen ohjauskortin venttiililaitteen 38 ohjaamiseksi.
Ohjausyksikön 30 tehtävänä on generoida ohjaussignaali 32, joka ohjaa venttiililaitetta 38 ja on esimerkiksi virtasignaali.
Järjestelmän 10 toimintoja tarkkaillaan ja ohjataan ohjausyksikön 30 avulla.
Ohjausyksikkö 30 on sopivimmin mikroprosessoripohjainen laite, joka on ohjelmoitavissa ja toteuttaa sen muistiin tallennettua yhtä tai useampia laskennallisia ja loogisia toimintoja toteuttavia = ohjausalgoritmeja.
Ohjausyksikkö 30 sisältää liitännät esimerkiksi anturien ja ohjauslaitteiden tuottamien signaalien kytkentää varten ja liitännät ohjausyksikössä 30 —generoitujen ohjaussignaalien kytkentää varten.
Kyseiset ohjausalgoritmit tuottavat, esimerkiksi em. signaalien perusteella, kullakin hetkellä ennalta määrätyn ohjaussignaalin.
Ohjausyksikössä 30 on tai siihen voidaan kytkeä käyttöliittymälaitteet, joiden välityksellä ohjausyksikön 30 toimintaa voidaan ohjata.
Ohjausyksikkö 30 voi perustua ohjelmoitavaan logiikkaan tai — tietokoneeseen, joka toimii käyttöjärjestelmän ja käyttäjän ohjaamana. = Ohjausyksikkö 30 voi koostua yhdestä tai useammasta erillisestä laitteesta N tai muodostaa hajautetun järjestelmän, jonka eri osat tai em. laitteet ovat 2 yhteydessä toisiinsa tai keskustelevat toistensa kanssa. 3 z 30 Ohjaussignaali 32 on riippuvainen esimerkiksi siitä toimilaitteen 22 3 liikenopeudesta tai tilavuusvirrasta, joka kullakin hetkellä halutaan toteuttaa 3 venttiililaitteen 38 avulla.
Kyseisen ohjaussignaalin 32 muodostamisessa S voidaan hyödyntää säätäjää, esim.
PID-säätäjä, joka säätäjä on toteutettu N ohjausyksikköön 30 ja perustuu esim. asematakaisinkytkentään, — voimatakaisinkytkentään tai nopeustakaisinkytkentään.
Säätöä vartenjärjestelmä 10 voi käsittää anturielimet toimilaitteen 22 nopeuden mittaamiseksi ja kyseisen mittaussignaalin välittämiseksi ohjausyksikköön 30. Järjestelmässä 10 voi lisäksi olla yksi tai useampi ohjauslaite 24, joka on — kytkeytyneenä ohjausyksikköön 30 ja jonka tarkoituksena on järjestelmän 10, esimerkiksi sen toimilaitteen 22 ohjaaminen. Ohjauslaite 24 on esimerkiksi manuaalisesti ohjattava, erään esimerkin mukaisesti ohjaussauva. Käyttäjä operoi ohjaussauvaa. Ohjauslaite 24 on sovitettu tuottamaan asetussignaalin 50, joka on riippuvainen ohjauslaitteen 24 asennosta, esimerkiksi — ohjaussauvan kallistuksen määrästä. Kyseinen asetussignaali 50 syötetään ohjausyksikköön 30. Vaihtoehtoisesti, kyseinen asetussignaali 50 on annettavissa asetuslaitteilla, joita voivat olla esimerkiksi ohjausyksikkö 30 tai sen osa, ohjausyksikköön 30 — liitetty laite tai edellä kuvattu ohjauslaite 24. Ohjausyksikössä 30 asetussignaali 50 voidaan asettaa ohjausyksikön 30 käyttöliittymälaitteiden avulla manuaalisesti tai se voidaan generoida ohjelmallisesti, kun suoritetaan ohjausalgoritmeja, — joilla — pyritään — vaikuttamaan — toimilaitteen = 22 liikenopeuteen.
Ohjauslaitteen 24 välityksellä ohjataan esimerkiksi toimilaitteen 22 liikenopeutta niin, että ohjauslaitteen 24 tai ohjaussauvan eri asennoissa toimilaitteen 22 liikenopeus on erilainen. Toimilaitteen 22 haluttu liikenopeus on — verrannollinen — ohjauslaitteen 24 tai ohjaussauvan asentoon. Ohjausyksikön 30 ohjausalgoritmi on sovitettu asetussignaalin 50 perusteella = ohjaamaan puolestaan venttiililaitetta 38 niin, että toimilaitteen 22 haluttu 5 liikenopeus toteutuu. S Paineakku 26 on yhteydessä painelinjaan 40, josta paineakku 26 voi I 30 — vastaanottaa paineista hydraulinestettä ja johon paineakku 26 luovuttaa 3 paineista hydraulinestettä. Paineakulla 26 on mitoitukseen perustuva, ennalta 3 määrätty hyötytilavuus, joka on verrannollinen siihen hydraulinesteen S maksimimäärään joka on syötettävissä ulos paineakusta 26 painelinjaan 40 N esimerkiksi tietyn aikamäärän kuluessa.
Paineakku 26 voi olla painokuormitettu akku, jousikuormitettu akku tai sopivimmin kaasukuormitettu akku.
Kyseinen kaasukuormitettu akku on tyypiltään rakkoakku tai kalvoakku, tai sopivimmin — mäntäakku.
Kaasukuormitetulle akulle on tyypillistä se, että sen sisältämän — hydraulinesteen paine laskee samalla kun kyseisen hydraulinesteen määrä pienenee.
Tarvittaessa, edellä mainitun riippuvuuden perusteella voidaan arvioida paineakun 26 hydraulinesteen määrä mittaamalla kyseisen hydraulinesteen — paine esimerkiksi siinä linjassa, johon paineakku 26 on kytketty, kuten painelinjassa 40. Paineakkuun 26 voidaan sen lataamiseksi syöttää paineista hydraulinestettä.
Paineakku 26 on mitoitettu esim. siten, että se voi vastaanottaa — hydraulinestettä silloin, kun painelinjan 40 paine on sama kuin ennalta määrätty minimipaine tai sitä korkeampi.
Kaasukuormitetun akun mitoitus perustuu esim. paineakussa käytetyn kaasun esitäyttöpaineeseen.
Kyseinen minimipaine on valittu esimerkiksi pienemmäksi kuin se paine, joka vallitsee painelinjassa 40 esimerkiksi silloin, kun kuormaa 48 liikutetaan toimilaitteen 22 avulla tai toimilaite 22 on pysähtyneenä.
Painelinjaan 40 voi olla kytkettynä anturielin 36, joka on sovitettu mittaamaan painelinjan 40 sisältämän hydraulinesteen painetta.
Järjestelmässä 10 voi olla myös muita hydraulinesteen painetta mittaavia anturielimiä, jotka ovat — yhteydessä ohjausyksikköön 30, esimerkiksi painelinjan 40 paineen = mittaamiseksi. & 2 Anturielin 36 muodostaa mittaussignaalin 16, joka on esimerkiksi sähköinen, S joka mittaussignaali 16 on verrannollinen kyseiseen, mitattuun paineeseen.
I 30 — Kyseessä on esimerkiksi virtasignaali.
Anturielin 36 on yhteydessä 3 ohjausyksikköön 30 mittaussignaalin 16 välittämiseksi ohjausyksikköön 30, & jossa mittaussignaali 16 on sisääntulona ohjausalgoritmille. ™~ Anturielimen 36 muodostaman mittaussignaalin 16 perusteella voidaan — välillisesti mitata hydraulinesteen määrä paineakussa 26 mittaamalla painelinjan 40 paine.
Ohjausyksikkö 30 on sovitettu päättelemään paineakun
26 hydraulinesteen määrä mm. paineakun 26 ominaisuuksien ja kyseisen paineen perusteella.
Kyseisessä päättelyssä ohjausyksikkö 30 voi ottaa huomioon esim. paineakun 26 kaasun esitäyttöpaineen tai kaasun tilavuuden muutoksien tunnetun käyttäytymisen, esimerkiksi adiabaattisen muutoksen.
Paineakussa 26 kaasun paine seuraa hydraulinesteen painetta, joka puolestaan pyrkii seuraamaan painelinjan 40 painetta, ja kaasun tilavuus on puolestaan riippuvainen kaasun paineesta.
Esitetyn ratkaisun eräässä vaihtoehdossa järjestelmässä 10 paineakkuun 26 on kytketty anturielin 34, joka on sovitettu mittaamaan paineakun 26 — sisältämän hydraulinesteen määrää joko suoraan tai välillisesti.
Anturielin 34 voi olla sovitettu mittaamaan hydraulinesteen määrän esimerkiksi välillisesti, perustuen paineakun 26 jonkin liikkuvan osan mitattuun asemaan, joka on riippuvainen hydraulinesteen määrästä.
Kyseisenä osana on esimerkiksi rakkoakun rakko, kalvoakun kalvo tai sopivimmin mäntäakun mäntä. — Anturielimen 34 toiminta voi perustua kosketuksettomaan mittaukseen, lineaarianturiin tai vaijerivetolaitteeseen.
Anturielin 34 muodostaa mittaussignaalin 28, joka on esimerkiksi sähköinen, joka mittaussignaali 28 on verrannollinen paineakun 26 sisältämän — hydraulinesteen määrään tai edellä mainittuun, mitattuun asemaan.
Kyseessä on esimerkiksi virtasignaali.
Anturielin 34 on yhteydessä ohjausyksikköön 30 mittaussignaalin 28 välittämiseksi ohjausyksikköön 30, jossa mittaussignaali 28 on sisääntulona ohjausalgoritmille.
Joko anturielin 34 tai ohjausyksikkö 30 ja sen ohjausalgoritmi voi päätellä paineakun 26 — sisältämän hydraulinesteen määrän, joka on verrannollinen em. mitattuun = asemaan. & 2 Anturielimen 34 avulla saavutetaan yksinkertaisella tavalla tarkka S mittaussignaali 28, kun halutaan välttää paineen mittaukseen ja kaasun x 30 — käyttäytymiseen liittyvät epävarmuudet. 3 Paineakku 26 ja pumppu 12 on sovitettu samanaikaisesti syöttämään S hydraulinestettä toimilaitteeseen 22 painelinjan 40 ja venttiililaitteen 38 N välityksellä, jotta toimilaitetta 22 liikutettaisiin.
Hydraulinesteen paine on — tällöin ensimmäisen esimerkin mukaan mitoitettu riittäväksi liikuttamaan ainakin toimilaitetta 22 ja tarvittaessa myös kuormaa 48. Kuorma 48 voi ollasuuruudeltaan erilainen tai vaihdella eri tilanteissa, joten tarvittava voima sen liikuttamiseksi voi vaihdella. Toimilaitteen 22 ja kuorman 48 pysähtyessä paine voi edelleen kasvaa painelinjalle 40 asetettuun maksimiarvoon ja paineakkuun 26 voidaan ladata paineista hydraulinestettä. Vaihtoehtoisesti, paineen kasvaessa riittävästi toimilaitteen 22 ja kuorman 48 liikkuessa, paineakkuun 26 voidaan ladata paineista hydraulinestettä. Paineakun 26 ja pumpun 12 tuottaman yhteistilavuusvirran maksimi määrää toimilaitteen 22 liikenopeuden maksimin, koska tilavuusvirta kuvaa virtaavan — hydraulinesteen määrää aikayksikössä. Esitetyssä ratkaisussa pumpun 12 tuottaman tilavuusvirran maksimi on pienempi kuin em. yhteistilavuusvirran maksimi. Erään esimerkin mukaisesti pumpun 12 tuottaman tilavuusvirran maksimi on 80 %, 60 %, 40 % tai 20 % em. yhteistilavuusvirran maksimista, tai vähemmän.
Toimilaitteen 22 liikenopeus ohjataan em. liikenopeuden maksimia pienemmäksi käyttäen venttiililaitetta 38, jota ohjataan ohjausyksikön 30 generoiman = ohjaussignaalin 32 perusteella, perustuen esimerkiksi asetussignaaliin 50.
Paineakku 26 voi olla tilassa, jossa sen sisältämä hydraulinesteen kokonaismäärä on pienempi kuin se hydraulinesteen määrä, joka on syötettävä paineakusta 26 toimilaitteeseen 22, jotta toimilaite 22 liikkuisi halutun tai ennalta määrätyn liikematkan halutulla liikenopeudella, jota — ohjataan venttiililaitteella 38 ja esimerkiksi asetussignaalilla 50.
N N Esitetyssä ratkaisussa pumpun 12 tuottaman tilavuusvirran maksimi on 2 mitoitettu pienemmäksi kuin se hydraulinesteen tilavuusvirta, joka on 3 syötettävä painelinjasta 40 toimilaitteeseen 22, jotta toimilaite 22 liikkuisi I 30 — käyttäen liikenopeuden maksimia. Erään esimerkin mukaisesti pumpun 12 3 tuottaman tilavuusvirran maksimi on sovitettu generoimaan 80 %, 60%, & 40 % tai 20 % em. liikenopeuden maksimista, tai vähemmän. ™~ Järjestelmä 10 voi olla edellä kuvatussa tilanteessa, jossa paineakun 26 — sisältämä hydraulinesteen kokonaismäärä ei ole riittävä toimilaitteen 22 koko halutun liikematkan osalle. Tällöin paineakun 26 tyhjentyessä toimilaitteen 22liikenopeus voi äkillisesti ja hallitsemattomasti romahtaa halutusta likenopeudesta, minkä jälkeen toimilaite 22 jatkaa liikettä sillä liikenopeudella, joka riippuu pumpun 12 tuottamasta tilavuusvirrasta. — Esitetyssä ratkaisussa pyritään välttämään edellä kuvattua ongelmaa. Esitetyssä ratkaisussa paineakun 26 hydraulinesteen määrää kullakin ajanhetkellä seurataan ohjausyksikössä 30, missä seurannassa käytetään hyväksi anturielintä 34 ja/tai anturielintä 36 edellä esitetyllä tavalla.
Ohjausyksikkö 30 on, ohjausalgoritmin ohjaamana, sovitettu rajoittamaan toimilaitteen 22 liikenopeuden maksimi sellaiseen maksimiarvoon, joka on verrannollinen paineakun 26 hydraulinesteen määrään. Näin ollen toimilaitteen 22 liikenopeus voidaan ohjata arvoltaan tai suuruudeltaan vain — sellaiseksi, että kyseinen (liikenopeus — suurimmillaan vastaa em. maksimiarvoa tai on sitä pienempi. Toimilaitteen 22 liikenopeutta ohjataan venttiililaitteen 38 ja esimerkiksi asetussignaalin 50 avulla, kuten edellä on kuvattu. Kun rajoittaminen perustuu pelkästään paineakun 26 hydraulinesteen määrään, saavutetaan ohjauksen osalta yksinkertainen toiminta. Näin ollen, kun edellä kuvattu rajoittaminen on käytössä, ei asetussignaalin 50 avulla voida ohjata toimilaitetta 22 sellaiseen liikenopeuteen, joka ylittää — edellä mainitun maksimiarvon. Ohjausyksikkö 30 ohjaa venttiililaitetta 38 niin, = että ohjausyksikön 30 ja ohjausalgoritmin generoima ohjaussignaali 32 on nyt N riippuvainen asetussignaalin 50 lisäksi paineakun 22 hydraulinesteen 2 määrästä. Paineakun 22 hydraulinesteen määrä mitataan puolestaan S anturielimen 34 ja/tai anturielimen 34 avulla. I 30 3 Mikäli järjestelmässä 10 on ohjauslaite 24, niin ohjauslaitteen 24 ennalta 3 määrätty asento generoi ennalta määrätyn asetussignaalin 50. Näin ollen, S kun edellä kuvattu rajoittaminen on käytössä, niin ohjauslaitteen 24 tietty N asento aikaansaa toimilaitteessa 22 sellaisen liikenopeuden, joka voi olla — pienempi kuin se liikenopeus, jonka kyseinen sama asento aikaansaa tilanteessa, jossa edellä kuvattu rajoittaminen ei ole käytössä. Tällaisessatilanteessa ohjauslaitteen 24 käyttäjä havaitsee toimilaitteen 22 hidastumisen vaikka käyttäjä ei muuttaisi ohjauslaitteen 24 asentoa. Edellä kuvatun rajoittamisen avulla voidaan toimilaitteen 22 liikenopeuden muuttuminen hallita, joten edellä kuvattu liikenopeuden romahtaminen äkillisesti ja hallitsemattomasti vältetään. Paineakun 26 luovuttama tilavuusvirta, joka syötetään toimilaitteelle 22, riippuu liitäntöjen, painelinjan 40 ja venttiililaitteen 38 mitoituksesta, kuten — säätöventtiilin nimelliskoosta. Edellä kuvatussa menetelmässä, kun rajoittaminen ei ole käytössä, voi venttiililaite 38 olla ohjattuna niin, että hydraulinesteen virtausta ei rajoiteta ja/tai siinä olevan yhden tai useamman säätöventtiilin virtausaukko on suurimmillaan. Kun rajoittaminen halutaan ottaa käyttöön, niin venttiililaite 38 on ohjattuna niin, että hydraulinesteen — virtausta rajoitetaan ja/tai siinä olevan yhden tai useamman säätöventtiilin virtausaukkoa pienennetään.
Esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti ohjausyksikkö 30 on, ohjausalgoritmin ohjaamana, sovitettu rajoittamaan toimilaitteen 22 — liikenopeutta edellä esitetyllä tavalla, jossa otetaan huomioon paineakun 26 hydraulinesteen määrä, ja lisäksi ottamaan paineakun 26 hydraulinesteen paine huomioon. Kyseinen paine määritetään esimerkiksi anturielimen 36 avulla.
Ohjausyksikkö 30 päättelee em. määrän ja paineen perusteella mikä on = paineakkuun 26 varastoitunut energia. Paineakku 26 luovuttaa energiaa N perustuen siinä olevaan paineellisen hydraulinesteen määrään, jonka se voi 2 luovuttaa tietyssä määräajassa ja tietyllä tilavuusvirralla. Energian riittävyys S pyritään varmistamaan niin, että myös toimilaitteen 22 tehoa rajoitetaan niin, I 30 — että samalla sen liikenopeutta rajoitetaan halutulla tavalla. Liikenopeus 3 voidaan määrittää esim. toimilaitteen 22 generoiman voiman perusteella, joka & puolestaan riippuu paineesta ja toimilaitteen 22 mitoituksesta. ™~ Näin ollen, esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti ohjausyksikkö 30 on, ohjausalgoritmin ohjaamana, sovitettu rajoittamaan toimilaitteen 22 liikenopeutta edellä esitetyllä tavalla, jossa otetaan huomioon paineakun 26hydraulinesteen määrä ja paineakun 26 hydraulinesteen paine, ja lisäksi ottamaan toimilaitteen 22 generoima paine huomioon. Kyseinen voima määritetään esimerkiksi jonkin anturielimen avulla tai em. paineen avulla, kun tunnetaan toimilaitteen mitoitus.
Esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti ohjausyksikkö 30 on, ohjausalgoritmin ohjaamana, sovitettu rajoittamaan toimilaitteen 22 liikenopeuden maksimi sellaiseen maksimiarvoon, joka pienenee paineakun 26 hydraulinesteen määrän pienentyessä, ts. on sitä pienempi mitä pienempi on paineakun 26 hydraulinesteen määrä. Esitetyn ratkaisun erään esimerkin mukaisesti edellä kuvattu rajoittaminen otetaan menetelmänä käyttöön silloin, kun paineakun 22 hydraulinesteen määrä on pienentynyt ennalta määrättyä raja-arvoa vastaavaksi tai sitä — pienemmäksi. Erään esimerkin mukaisesti kyseinen paineakun 22 hydraulinesteen määrän ennalta määrätty raja-arvo on 3%, 5%, 10%, 15%, 20% tai 25% paineakun 22 hyötytilavuudesta tai siitä hydraulinesteen maksimimäärästä joka on syötettävissä ulos paineakusta 26. Erään esimerkin mukaisesti, ja edellä kuvatun lisäksi, ohjausyksikkö 30 on, ohjausalgoritmin ohjaamana, sovitettu pienentämään toimilaitteen 22 likenopeuden maksimi alimmilleen sellaiseen maksimiarvoon, joka on — verrannollinen pumpun 12 tuottamaan tilavuusvirtaan, esimerkiksi pumpun = 12 tuottaman tilavuusvirran maksimiin tai sitä pienempään arvoon.
N 2 Edellä kuvattu verrannollisuus voi perustua funktioon, joka perustuu S paineakun 26 hydraulinesteen määrään, tai se on lineaarisesti laskeva tai I 30 laskevan käyrän muotoa noudattava, kun tarkastellaan mainittua 3 hydraulinesteen määrää, joka on pienentymässä.
S ~ Kuvassa 2 on erään esimerkin avulla havainnollistettu järjestelmän 10 N toimilaitteen 22 liikenopeuden v ohjaamista ja sille asetetun —maksiminopeuden vmax määräytymistä, perustuen paineakun 26 sisältämän hydraulinesteen määrään V.
Kuvan 2 esimerkissä edellä kuvattu verrannollisuus (ks. osuus Q1+f(Q2)) on lineaarinen, ts. se perustuu funktioon. Kyseinen verrannollisuus voi perustua myös funktioon, joka ei ole lineaarinen. Hydraulinesteen määrän V ollessa arvoltaan Vx on esitetyn ratkaisun mukaisesti pääteltävissä toimilaitteen 22 liikenopeuden v maksimiarvoksi vmax. Tällä osuudella siis toimilaitteen 22 sellaiset liikenopeudet ovat myös sallittuja, jotka ovat pienempiä kuin asetettu maksimiarvo.
Kuvan 2 esimerkissä on toteutettu myös se, että edellä kuvattu rajoittaminen otetaan menetelmänä käyttöön silloin, kun paineakun 22 hydraulinesteen määrä on pienentynyt ennalta määrättyä raja-arvoa vastaavaksi tai sitä pienemmäksi. Silloin, kun rajoittaminen ei ole käytössä (ks. osuus 01+02), määräytyy liikenopeuden maksimiarvo vmax maksimissaan pumpun 12 ja — paineakun 26 yhteisesti tuottaman tilavuusvirran mukaisesti. Tällä osuudella siis toimilaitteen 22 sellaiset liikenopeudet ovat myös sallittuja, jotka ovat pienempiä kuin asetettu maksimiarvo.
Kuvan 2 esimerkissä, kun paineakun 22 hydraulinesteen määrä on — pienentynyt riittävästi tai loppunut kokonaan, on toteutettu edellä kuvattu rajoittaminen myös siten, että toimilaitteen 22 liikenopeuden maksimi pienennetään alimmillaan sellaiseen maksimiarvoon, joka on verrannollinen pumpun 12 tuottamaan maksimitilavuusvirtaan (ks. osuus O1) Tällä osuudella toimilaitteen 22 sellaiset liikenopeudet ovat myös sallittuja, jotka ovat pienempiä kuin asetettu maksimiarvo. Tässä tapauksessa kyseiset = liikenopeudet perustuvat yksinomaan pumpun 12 tuottamaan tilavuusvirtaan.
N 2 Kuvan 2 esimerkissä symboli Q1 kuvaa pumpun 12 tuottamaa S maksimitilavuusvirtaa ja symboli Q2 kuvaa paineakun 26 tuottamaa x 30 — tilavuusvirtaa, joka syötetään toimilaitteeseen 22.
3 Edellä esitetty hydraulijärjestelmää ja sen ohjausjärjestelmää voidaan S soveltaa erilaisissa nostureissa, jotka nostavat ja/tai siirtävät kuormia. Tätä N varten nosturissa voi olla puomi, joka voi olla kääntölaitteen avulla — sivusuuntiin käännettävä. Puomissa voi olla nostopuomi, joka voi olla teleskooppisesti toimiva. Puomissa voi olla myös siirtopuomi, joka kiinnitettynivelöidysti nostopuomiin. Siirtopuomi voi olla teleskooppisesti toimiva. Edellä esitetty toimilaite 22 voi olla puomia, siirtopuomia tai nostopuomia liikuttava toimilaite, erityisesti lineaaritoimilaite, jolloin edellä esitettynä kuormana 48 voi toimia puomi, siirtopuomi tai nostopuomi joko yksinään tai yhdessä puomin, siirtopuomin tai nostopuomin kannatteleman kuorman kanssa. Edellä esitettyä nosturia ja/tai hydraulijärjestelmää ja sen ohjausjärjestelmää voidaan soveltaa erilaisissa työkoneissa, joiden tehtävänä voi olla nostaa tai siirtää kuormia, kyseessä voi olla itsenäisesti liikkuva, käyttäjän ohjaama laite. Kyseinen työkone on metsäkone, kuten kuormatraktori tai hakkuukone, —maanrakennuskone tai maansiirtokone. Kyseisessä työkoneessa voi olla työkalu, kuten kauha, joka on kiinnitetty mekanismiin, jonka avulla työkalua voidaan liikuttaa. Edellä esitetty toimilaite 22 voi olla kyseisen mekanismia liikuttava toimilaite.
— Edellä olevassa selityksessä verrannollisuudella tarkoitetaan kahden eri muuttujan, toiminnon tai tekijän sellaista verrannollisuutta, joka voidaan kuvata — esimerkiksi matemaattisen suhteen tai funktion = avulla. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi kyseisellä verrannollisuudella tarkoitetaan kyseisten kahden eri muuttujan, toiminnon tai tekijän välistä yhteyttä tai — riippuvuutta, jossa yhden muuttujan, toiminnon tai tekijän ennalta määrätyt tilat vastaavat toisen muuttujan, toiminnon tai tekijän ennalta määrättyjä tiloja. Näin voidaan yhden muuttujan, toiminnon tai tekijän avulla ohjata toista muuttujaa, toimintoa tai tekijää, jotta esitetyn ratkaisun mukainen järjestelmä toimii halutun tavoitteen mukaisesti.
= Esitettyä ratkaisua ei ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin vaihtoehtoihin, N esimerkkeihin ja toteutuksiin, jotka on esitetty edellä ja joita ei pidä käyttää 2 esitetyn ratkaisun ainoina toteutuksina. Esitetyssä ratkaisussa voidaan S soveltaa edellä esitettyjä vaihtoehtoja, esimerkkejä ja toteutuksia myös x 30 kombinaationa edellä esitettyjen tavoitteiden toteuttamiseksi.
3 Esitetty — ratkaisun toteutus on = esitetty tarkemmin oheisissa S patenttivaatimuksissa.
O N

Claims (15)

Patenttivaatimukset:
1. Järjestelmä (10), joka toimii hydraulisesti ja jossa on: painelinja (40), josta on saatavilla paineista hydraulinestettä; pumppu (12), joka on sovitettu syöttämään painelinjaan paineista hydraulinestettä; toimilaite (22), joka on yhteydessä painelinjaan paineisen hydraulinesteen vastaanottamiseksi painelinjasta = ja toimilaitteen liikuttamiseksi; venttiililaite — (38), joka on sovitettu säätämään paineisen hydraulinesteen virtausta painelinjasta toimilaitteeseen ja toimilaitteen likenopeutta; elektroninen ohjausyksikkö (30), joka on sovitettu valvomaan ja ohjaamaan järjestelmän toimintoja, ohjaamaan venttiililaitetta — ohjaussignaalilla (32), joka on verrannollinen kullakin hetkellä haluttuun toimilaitteen liikenopeuteen; paineakku (26), joka on yhteydessä painelinjaan, josta paineakku voi vastaanottaa = paineista hydraulinestettä ja johon paineakku voi samanaikaisesti pumpun kanssa syöttää paineista hydraulinestettä — toimilaitteen liikuttamiseksi; anturielin (34), joka on sovitettu mittaamaan suoraan tai välillisesti paineakun kullakin hetkellä sisältämän paineisen hydraulinesteen määrän, ja joka anturielin on sovitettu välittämään elektroniseen ohjausyksikköön mittaussignaali, joka on verrannollinen kyseisen paineisen hydraulinesteen — määrän kanssa; ja = asetuslaitteet, jotka on sovitettu generoimaan asetussignaali (50) ja N asettamaan kyseinen ohjaussignaali verrannolliseksi toimilaitteen kullakin 3 hetkellä tavoitellun liikenopeuden kanssa; 2 tunnettu siitä, että: =E 30 toimilaite (22) on lineaarinen toimilaite ja elektroninen ohjausyksikkö 3 (30) on sovitettu rajoittamaan kyseisen lineaarisen toimilaitteen tavoiteltu 3 likenopeus olemaan enimmillään ennalta määrätyn maksiminopeuden S verran, joka maksiminopeus on verrannollinen paineakun (26) sisältämän N paineisen hydraulinesteen määrään.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, jossa elektroninen ohjausyksikkö (32) on sovitettu rajoittamaan kyseistä tavoiteltua liikenopeutta silloin, kun kyseinen paineisen hydraulinesteen määrä on ennalta määrättyä raja-arvoa vastaava tai sitä pienempi.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, jossa pumppu (12) on sovitettu tuottamaan tilavuusvirta, joka on rajoitettu ennalta määrättyyn pumpun tilavuusvirran maksimiin; ja jossa elektroninen ohjausyksikkö (30) on sovitettu pienentämään — toimilaitteen (22) tavoiteltu liikenopeus olemaan alimmillaan ennalta määrätyn maksiminopeuden verran, joka maksiminopeus on verrannollinen mainittuun pumpun tilavuusvirran maksimiin.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä, jossa mainittu — ennalta määrätty maksiminopeus on sitä pienempi, mitä pienempi on mainittu paineisen hydraulinesteen määrä.
5. Jonkin — patenttivaatimuksen 1-4 mukainen järjestelmä, jossa asetuslaitteina toimii ohjauslaite (24), joka on manuaalisesti ohjattava — ohjaussauva.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestelmä, jossa mainittu anturielin (34) on tyypiltään anturielin, joka on sovitettu mittaamaan painelinjan (40) sisältämän hydraulinesteen painetta kullakin hetkellä ja on — sovitettu välittämään järjestelmän elektroniseen ohjausyksikköön (30) = mittaussignaali, joka on verrannollinen kyseisen hydraulinesteen paineen N kanssa.
S 2 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestelmä, jossa mainittu z 30 — anturielin (34) on tyypiltään anturielin, joka on kytketty paineakkuun (26) ja 3 sovitettu mittaamaan paineakun kullakin hetkellä sisältämän hydraulinesteen 3 määrän ja on sovitettu — välittämään jarjestelman elekironiseen S ohjausyksikköön (30) mittaussignaali, joka on verrannollinen kyseisen N hydraulinesteen määrän kanssa.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen järjestelmä, jossa asetuslaitteet käsittävät — ohjauslaitteen (24), joka on yhteydessä €elektroniseen ohjausyksikköön (30), joka ohjauslaite on sovitettu generoimaan kyseinen asetussignaali (50) ja asettamaan kyseinen ohjaussignaali (32) — verrannolliseksi ohjauslaitteen asennon kanssa.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen järjestelmä, jossa pumppu (12) on sovitettu tuottamaan tilavuusvirta, joka on rajoitettu ennalta määrättyyn pumpun tilavuusvirran maksimiin.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen järjestelmä, jossa elektroninen ohjausyksikkö (30) on sovitettu rajoittamaan toimilaitteen (22) tavoiteltu liikenopeus maksiminopeuteen, joka on verrannollinen paineakun (26) sisältämän paineisen hydraulinesteen määrän lisäksi verrannollinen — paineakun sisältämän paineisen hydraulinesteen paineeseen.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, jossa elektroninen ohjausyksikkö (30) on sovitettu rajoittamaan toimilaitteen (22) tavoiteltu liikenopeus maksiminopeuteen, joka on verrannollinen paineakun (26) — sisältämän paineisen hydraulinesteen määrään ja paineeseen sekä lisäksi verrannollinen toimilaitteen generoimaan voimaan kullakin hetkellä.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen järjestelmä, jossa kyseinen lineaarinen toimilaite on hydraulisylinteri.
=
13. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen järjestelmän (10) N ohjaamiseksi, jossa menetelmässä rajoitetaan kyseisen lineaarisen S toimilaitteen (22) tavoiteltu liikenopeus olemaan enimmillään ennalta 2 määrätyn maksiminopeuden verran, joka maksiminopeus on verrannollinen E 30 — paineakun (26) sisältämän paineisen hydraulinesteen määrään. < 3
14. Nosturi, joka käsittää puomin kuormien nostamiseksi ja siirtämiseksi, joka S puomi on sovitettu liikuteltavaksi jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukaisen N järjestelmän (10) välityksellä.
15. Liikkuva työkone, joka käsittää patenttivaatimuksen 14 mukaisen nosturin.
00
O
N ©
I
O
I a a + 00 00
LO
MN
O
N
FI20175884A 2017-10-09 2017-10-09 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä FI128622B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175884A FI128622B (fi) 2017-10-09 2017-10-09 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä
KR1020207012220A KR20200066324A (ko) 2017-10-09 2018-10-05 유압 시스템 및 이를 위한 제어 시스템
CA3078777A CA3078777A1 (en) 2017-10-09 2018-10-05 A hydraulic system and a control system for the same
JP2020520202A JP7195309B2 (ja) 2017-10-09 2018-10-05 液圧システムおよびこの液圧システムのための制御システム
EP18793449.2A EP3695123B1 (en) 2017-10-09 2018-10-05 Hydraulic system and a control system for the same
PCT/FI2018/050716 WO2019073114A1 (en) 2017-10-09 2018-10-05 HYDRAULIC SYSTEM AND CONTROL SYSTEM THEREFOR
RU2020115521A RU2776104C2 (ru) 2017-10-09 2018-10-05 Гидравлическая система и система управления для нее
BR112020007066-1A BR112020007066B1 (pt) 2017-10-09 2018-10-05 Sistema que opera hidraulicamente, método para controlar o sistema, guindaste, e, máquina móvel
FIEP18793449.2T FI3695123T3 (fi) 2017-10-09 2018-10-05 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä
CN201880079417.8A CN111433464B (zh) 2017-10-09 2018-10-05 液压系统以及用于所述液压系统的控制系统
US16/755,079 US11073170B2 (en) 2017-10-09 2018-10-05 Hydraulic system and a control system for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175884A FI128622B (fi) 2017-10-09 2017-10-09 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20175884A1 FI20175884A1 (fi) 2019-04-10
FI128622B true FI128622B (fi) 2020-08-31

Family

ID=64017387

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20175884A FI128622B (fi) 2017-10-09 2017-10-09 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä
FIEP18793449.2T FI3695123T3 (fi) 2017-10-09 2018-10-05 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FIEP18793449.2T FI3695123T3 (fi) 2017-10-09 2018-10-05 Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11073170B2 (fi)
EP (1) EP3695123B1 (fi)
JP (1) JP7195309B2 (fi)
KR (1) KR20200066324A (fi)
CN (1) CN111433464B (fi)
BR (1) BR112020007066B1 (fi)
CA (1) CA3078777A1 (fi)
FI (2) FI128622B (fi)
WO (1) WO2019073114A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114207296A (zh) * 2019-07-08 2022-03-18 丹佛斯动力系统Ii技术有限公司 液压系统架构和可用于系统架构中的双向比例阀
CN112551398B (zh) * 2020-12-08 2023-03-10 三一汽车起重机械有限公司 自重落幅液压控制方法、系统及起重机

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2570503Y2 (ja) * 1992-01-31 1998-05-06 株式会社タダノ 伸縮ブ−ム装置
JP4019471B2 (ja) * 1997-11-14 2007-12-12 コベルコクレーン株式会社 ブーム伸縮シリンダの保持装置
US6478051B1 (en) 1998-11-25 2002-11-12 Continental Teves Ag & Co., Ohg Pressure means storage device
US20090036248A1 (en) * 2006-03-13 2009-02-05 Bosch Rexroth Ag Drive with a torque split transmission
JP2009275776A (ja) 2008-05-13 2009-11-26 Caterpillar Japan Ltd 流体圧アクチュエータ制御回路
JP2009275775A (ja) 2008-05-13 2009-11-26 Caterpillar Japan Ltd 流体圧シリンダ制御回路
FI125918B (fi) * 2008-10-10 2016-04-15 Norrhydro Oy Paineväliainejärjestelmä kuorman ohjaukseen, kääntölaite kuorman kiertoliikkeen ohjaukseen ja epäkeskopyörityslaite kuorman pyörityksen ohjaukseen
EP2389503A1 (de) 2009-01-22 2011-11-30 Robert Bosch GmbH Hydrostatischer lüfterantrieb
GB0912540D0 (en) * 2009-07-20 2009-08-26 Bamford Excavators Ltd Hydraulic system
US8594852B2 (en) * 2010-02-22 2013-11-26 Eaton Corporation Device and method for controlling a fluid actuator
US8733521B2 (en) * 2010-12-06 2014-05-27 Gm Global Technology Operations Apparatus for and method of controlling a dual clutch transmission
GB2487731B (en) * 2011-02-01 2018-05-02 Jaguar Land Rover Ltd Hybrid electric vehicle controller and method of controlling a hybrid electric vehicle
US8483916B2 (en) * 2011-02-28 2013-07-09 Caterpillar Inc. Hydraulic control system implementing pump torque limiting
US8984872B2 (en) * 2011-07-08 2015-03-24 Caterpillar Inc. Hydraulic accumulator fluid charge estimation system and method
DE102011090050A1 (de) 2011-12-28 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Kolbens in einem Kolbendruckspeicher mittels Induktivsensoren sowie geeignet ausgebildeter Kolbendruckspeicher
DE102012207422A1 (de) * 2012-05-04 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steueranordnung mit Lastdruckminderungund hydraulischer Ventilblock dafür
US9279236B2 (en) * 2012-06-04 2016-03-08 Caterpillar Inc. Electro-hydraulic system for recovering and reusing potential energy
US20140060030A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Caterpillar Inc. Hydraulic accumulator health monitor
US9145660B2 (en) * 2012-08-31 2015-09-29 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having over-pressure protection
WO2014120930A1 (en) 2013-01-30 2014-08-07 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic hybrid swing drive system for excavators
DE102013216395B4 (de) * 2013-08-19 2019-01-17 Danfoss Power Solutions a.s. Steuereinrichtung für hydraulische verstellpumpen und verstellpumpe mit einer steuereinrichtung
DE102013114040A1 (de) 2013-12-13 2015-06-18 Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg Hydrostatischer Antrieb mit Energiespeicherung
US9874209B2 (en) * 2014-02-11 2018-01-23 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Variable displacement transmission pump and controller with adaptive control
WO2016040484A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 Caterpillar Inc. Machine having hydraulic start assist system
CN107000784B (zh) * 2014-11-24 2019-05-31 派克汉尼芬公司 用于轮式装载机中的转向功能和作业功能的系统架构
DE102015209356B3 (de) * 2015-05-21 2016-08-25 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg Lastabhängige regelung von hydraulikmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
FI3695123T3 (fi) 2024-02-06
BR112020007066A2 (pt) 2020-10-06
FI20175884A1 (fi) 2019-04-10
EP3695123B1 (en) 2023-12-06
US20200300273A1 (en) 2020-09-24
EP3695123A1 (en) 2020-08-19
CA3078777A1 (en) 2019-04-18
JP2020537093A (ja) 2020-12-17
JP7195309B2 (ja) 2022-12-23
RU2020115521A (ru) 2021-11-12
US11073170B2 (en) 2021-07-27
KR20200066324A (ko) 2020-06-09
CN111433464A (zh) 2020-07-17
WO2019073114A1 (en) 2019-04-18
CN111433464B (zh) 2022-08-02
BR112020007066B1 (pt) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2426016C2 (ru) Система и способ управления независимым дозирующим клапаном, рабочая машина
US8776511B2 (en) Energy recovery system having accumulator and variable relief
US10294633B2 (en) Hydraulic drive system of construction machine
EP2716919B1 (en) Rotary work machine
US11156239B2 (en) Hydraulic pressurizing medium supply assembly, method, and mobile work machine
EP2107252A1 (en) Pump control device for construction machine
KR20100127751A (ko) 다중 액추에이터를 구비한 유압 시스템 및 관련 제어 방법
US9086081B2 (en) Hydraulic control system having swing motor recovery
US20140060018A1 (en) Hydraulic control system
FI128622B (fi) Hydraulijärjestelmä ja sen ohjausjärjestelmä
KR20040007595A (ko) 모바일 작동 머신
JP2013234683A (ja) 作業機械の旋回装置並びにその作業機械
WO2018230642A1 (ja) 油圧システム
WO2011043867A2 (en) Method and apparatus for controlling a variable displacement hydraulic pump
US8429908B2 (en) Hydraulic system
JP2020537093A5 (fi)
RU2776104C2 (ru) Гидравлическая система и система управления для нее
KR20210151890A (ko) 유압 시스템 및 그 제어 방법
US11814814B2 (en) Hydraulic system for hydro-mechanical machines comprising rotary mechanism and boom cylinder
JP4720801B2 (ja) クレーンウインチのシリーズ油圧回路

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 128622

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B