FI20185181A1 - Power unit for controlling a pressure medium for load control - Google Patents
Power unit for controlling a pressure medium for load control Download PDFInfo
- Publication number
- FI20185181A1 FI20185181A1 FI20185181A FI20185181A FI20185181A1 FI 20185181 A1 FI20185181 A1 FI 20185181A1 FI 20185181 A FI20185181 A FI 20185181A FI 20185181 A FI20185181 A FI 20185181A FI 20185181 A1 FI20185181 A1 FI 20185181A1
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- power unit
- pressure
- pressure medium
- circuit
- cylinders
- Prior art date
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
- F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
- F15B1/0275—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices with two or more pilot valves, e.g. for independent setting of the cut-in and cut-out pressures
-
- 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
- F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
- F15B1/033—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices with electrical control means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
- E02F9/0875—Arrangement of valve arrangements on superstructures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
-
- 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
-
- 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
- F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
-
- 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
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/14—Energy-recuperation 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
- F15B2201/30—Accumulator separating means
- F15B2201/31—Accumulator separating means having rigid separating means, e.g. pistons
-
- 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
- F15B2201/51—Pressure detection
-
- 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
- F15B2211/20—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
- F15B2211/214—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being hydrotransformers
-
- 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
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
- F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
-
- 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
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
- F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
- F15B2211/30575—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve in a Wheatstone Bridge arrangement (also half bridges)
-
- 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
- F15B2211/40—Flow control
- F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
- F15B2211/40576—Assemblies of multiple valves
- F15B2211/40592—Assemblies of multiple valves with multiple valves in parallel flow paths
-
- 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
- F15B2211/61—Secondary circuits
- F15B2211/611—Diverting circuits, e.g. for cooling or filtering
-
- 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
- F15B2211/625—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
- F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
- F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load 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
- F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
- F15B2211/6323—Electronic controllers using input signals representing a flow rate the flow rate being a pressure source flow rate
-
- 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
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/88—Control measures for saving energy
-
- 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
- F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Uppfinningen avser en kraftenhet (10) för styrning av ett tryckorgan ämnat för laststyrning. I samband med detta är en matningskrets (50) anordnad för tillförsel av tryckorganet trycksatt till kraftenheten (10) och en drivkrets (60), i samband med vilken manöverorganet (100) är anordnat, till vilket tryckorganet kan matas för belastning av nämnda manöverdon (100). Belastningen åstadkoms med hjälp av styrorgan (12, 14, 15, 16, 16 ') anordnade i kraftenheten (10). En avlägsnande krets (70) är anordnad i anslutning till kraftenheten (10) för avlägsnande av tryckmediet från drivkretsen (60). Styrorganen (12, 14, 15, 16) som är fast anordnade i förhållande till modulkroppen (11), omfattar åtminstone: en tryckackumulator (12) till vilken tryckmediet kan matas från matningskretsen (50); åtminstone två parallella cylindrar (14) till vilka tryckmediet matas från matningskretsen (50), tryckackumulatorn (12) och / eller drivkretsen (60); riktningsventiler (15, 16, 16') anordnade i anslutning till cylindrarna (14) genom vilka tryckmediet matat från matningskretsen (50) och / eller cylindern (14) kan styras till extern drivkrets (60) för kraftenheten (10) och vidare till drivanordningen (100) , eller genom vilka nämnda riktningsventiler (15, 16, 16') det från driftskretsen (60) återgående tryckmediet kan styras till cylindrarna (14) för laddning av tryckackumulatorn (12) och / eller till den avlägsnande kretsen (70); anslutningar för tryckmediet är bildade på en modulkropp (11), varigenom styrenheten (10) kan vara anordnas i ett stycke mellan matningskretsen (50) och drivkretsen (60).The invention relates to a force unit (10) for controlling a pressure means intended for load control. In connection therewith, a supply circuit (50) is provided for supplying the pressure means pressurized to the power unit (10) and a driving circuit (60), in connection with which the actuator (100) is arranged, to which the pressure means can be supplied for loading said actuator ( 100). The load is achieved by means of control means (12, 14, 15, 16, 16 ') arranged in the power unit (10). A removal circuit (70) is provided adjacent to the power unit (10) for removing the pressure medium from the drive circuit (60). The control means (12, 14, 15, 16) fixed relative to the module body (11) comprise at least: a pressure accumulator (12) to which the pressure medium can be supplied from the supply circuit (50); at least two parallel cylinders (14) to which the pressure medium is supplied from the supply circuit (50), the pressure accumulator (12) and / or the drive circuit (60); directional valves (15, 16, 16 ') arranged adjacent to the cylinders (14) through which the pressure medium supplied from the supply circuit (50) and / or cylinder (14) can be directed to the external drive circuit (60) of the power unit (10) and further to the drive device (100), or through which said directional valves (15, 16, 16 ') the pressure medium returning from the operating circuit (60) can be directed to the cylinders (14) for charging the pressure accumulator (12) and / or to the removing circuit (70); connections for the print medium are formed on a module body (11), whereby the control unit (10) can be arranged integrally between the supply circuit (50) and the drive circuit (60).
Description
Voimayksikkö kuorma noh ja ukseen tarkoitetun paineväliaineen ohjaamiseksiPower unit to control the pressure medium for the load no
Esillä olevan keksinnön kohteena on voimayksikkö kuormanohjaukseen tarkoitetun paineväliaineen ohjaamiseksi, jonka voimayksikön yhteyteen on järjestetty käytössä sekä syöttöpiiri paineväliaineen syöttämiseksi paineistettuna voimayksikköön että käyttöpiiri, jonka yhteyteen järjestetylle toimilaitteelle paineväliaine on syötettävissä mainitun toimilaitteen kuormitusta varten, joka paine on saatu aikaan voimayksikköön järjestettyjen ohjausvälineiden avulla, ja jonka voimayksikön yhteyteen on järjestetty poistopiiri paineväliaineen poistamiseksi käyttöpiiristä.The present invention relates to a power unit for controlling a pressure medium for load control, which power unit is provided with both a supply circuit for supplying pressure medium under pressure to the power unit and a drive circuit for supplying a pressure medium to the actuator. an outlet circuit is provided in connection with the power unit to remove the pressure medium from the drive circuit.
Edellä esitetyn mukaisia voimayksikköjä käytetään erityisesti työkoneiden, kuten trukkien nosturien, kaivinkoneiden kauhojen ja niiden varsien liikuttamiseen tarkoitettujen toimilaitteiden ohjaukseen. Tällaisten järjestelyjen energiantarve, toisin sanoen polttoaineen kulutus, kuormanohjauksessa tarvittavan paineväliaineen ohjaamisessa on verrattain suuri ja niiden sijoittaminen, erityisesti voimayksiköiden sijoittaminen toimilaitteiden yhteyteen on usein haastavaa. Usein voimayksikön toimintaan liittyvät laitteistot, kuten venttiilit ja niiden väliset yhteydet paineväliaineen syöttämiseksi joudutaan sijoittamaan hajalleen toisistaan, mikä on puolestaan lisää epäedullisesti energiantarvetta ja niin muodoin polttoaineen kulutusta tällaisissa voimayksiköissä.Power units according to the above are used in particular for controlling working machines, such as forklift cranes, excavator buckets and actuators for moving their arms. The energy requirements of such arrangements, i.e. fuel consumption, in controlling the pressure medium required for load control are relatively high and their placement, especially the placement of power units in connection with actuators, is often challenging. Often, the equipment associated with the operation of the power unit, such as valves and the connections between them for supplying the pressure medium, have to be spaced apart, which in turn disadvantagesfully increases the energy demand and thus the fuel consumption in such power units.
Tällaisia hydraulisia ohjauslaitteita on esitetty esimerkiksi patenttijulkaisussa EP 1253327, jossa kullekin toimilaitteelle on järjestetty yksi suuntaventtiili eikä sen sää25 töominaisuudet ole kovinkaan tarkat.Such hydraulic control devices are disclosed, for example, in EP 1253327, in which one directional valve is provided for each actuator and its control characteristics are not very precise.
Säätöominaisuuksiltaan tarkempi järjestelmä on esitetty patenttijulkaisussa Fl 125918, jossa on suoraan toimilaitteeseen sen useisiin työkammioihin liitetty järjestelmä. Tässä toimilaite generoi kuormaan vaikuttavan kokonaisvoiman. Tässä toimi30 laitteen rakenne on kuitenkin hyvin rajoitettu ainakin tarkan kuormaan vaikuttavan kokonaisvoiman saavuttamiseksi.A system with more precise control characteristics is disclosed in patent publication F1 125918, which has a system connected directly to the actuator to its several working chambers. Here, the actuator generates the total force acting on the load. Here, however, the structure of the device30 is very limited, at least in order to achieve a precise total force acting on the load.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tai ainakin olennaisesti vähentää edellä mainittuja haittakohtia, jotka koskevat siis voimayksikön säädettävyyttä ja rakenteen energiatehokkuutta.The object of the present invention is to eliminate or at least substantially reduce the above-mentioned disadvantages, which thus concern the controllability of the power unit and the energy efficiency of the structure.
Edellä mainitun tarkoituksen saavuttamiseksi esillä olevalle keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.In order to achieve the above object, the present invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of independent claim 1.
Keksinnöllä saavutetaan ennestään tunnettuihin järjestelyihin se etu, että kuormanohjaukseen tarvittavia paineväNaineen ohjausvälineet ja siirtokanavat voidaan 10 integroida hyvin pieneen tilaan moduulirunkoon ja siten, että erillisiä ohjausvälineiden painehäviöitä aiheuttavia kanavia tai putkituksia ei tarvita. Lisäksi ohjausvälineisiin kuuluvia suuntaventtiilejä, sylintereitä ja paineakku voidaan sovittaa moduulirunkoon sellainen tarvittava määrä, mikä mahdollistaa toimilaitteen kuormitusta varten paineväliaineen erittäin tarkan ja energiaa säästävän ohjauksen toimilaitteen 15 ja moduulirungon yhteyteen järjestettyjen ohjausvälineiden välillä. Tämä edellä esitetty siis mahdollistaa syöttö- ja käyttöpiirin välisen plug-and play -tyyppisen voimayksikön, joka on aiempaa energiatehokkaampi ja säädöiltään tarkempi kuin ennestään tunnetuissa ratkaisuissa.The invention achieves the advantage of the previously known arrangements in that the pressure control means and transmission ducts required for load control can be integrated into a very small space in the module body and in such a way that separate ducts or piping causing pressure losses of the control means are not required. In addition, directional valves, cylinders and a pressure accumulator belonging to the control means can be fitted to the module body in the amount required to allow very precise and energy-saving control of the pressure medium between the actuator 15 and the module body in connection with the actuator load. This, therefore, enables a plug-and-play power unit between the supply and operating circuit, which is more energy-efficient and more precisely controlled than in previously known solutions.
Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.Preferred embodiments of the invention are set out in the appended dependent claims.
Seuraavaksi keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jois sa:The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
20185181 prh 27-02- 201820185181 prh 27-02- 2018
Kuvio 1Figure 1
Kuvio 2 esittää kaaviokuvana keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mu kaista voimayksikköä sekä sen yhteyteen järjestettyjä syöttö- ja käyttöpi iriä esittää aksonometristä kuvantoa kuvion 1 mukaisesta voimayksiköstä, jaFig. 2 is a schematic view of a power unit according to a preferred embodiment of the invention and the supply and operating circuits arranged in connection therewith, showing an axonometric view of the power unit according to Fig. 1, and
Kuvio 3 esittää kaaviollisesti kuvion 2 mukaisen voimayksikön sovellusta hydraulisylinterin kuorman ohjaamiseksi.Fig. 3 schematically shows an application of the power unit according to Fig. 2 for controlling the load of a hydraulic cylinder.
20185181 prh 27-02- 201820185181 prh 27-02- 2018
Kuviossa 1 on siis havainnollistettu kaavallisesti esillä olevan keksinnön mukaista voimayksikköä, jota on merkitty viitenumerolla 10. Voimayksikköön kuuluvat ohjausvälineet on merkitty katkoviivalla esitetyn moduulirunkoa esittävän viitenumerolla 5 10a merkityn laatikon sisään.Thus, Figure 1 schematically illustrates a power unit according to the present invention, indicated by reference numeral 10. The control means belonging to the power unit are marked inside a box indicated by dashed line 5a, which shows the module body.
Voimayksikön 10 yhteyteen on järjestetty syöttöpiiri 50, joiden avulla paineväliaine syötetään paineistettuna voimayksikköön 10. Edullisesti syöttöpiiriin 50 kuuluu tankki 51, josta paineväliaine pumpataan pumpun 53 (moottori 53a) avulla virtaustietä 10 52 pitkin voimayksikköön 10. Esitetyssä suoritusmuodossa paineväliaine on hydraulinen paineväliaine, mutta paineväliaine voi olla myös esimerkiksi ilmaa tai muuta fluidia paineväliainetta. Syöttöpiiri 50 voidaan muodostaa muullakin tavoin paineväliaineen syöttämiseksi paineistettuna voimayksikköön 10. Toisin sanoen esitetty suoritusmuoto on vain yksi monista edullisista esimerkeistä paineväliaineen syöttämi15 seksi.In connection with the power unit 10, a supply circuit 50 is provided, by means of which the pressure medium is supplied under pressure to the power unit 10. Preferably the supply circuit 50 comprises a tank 51 from which the pressure medium is pumped by the pump 53 (motor 53a) along the flow path 10 52 to the may also be, for example, air or other fluid pressure medium. The supply circuit 50 may be formed in other ways to supply the pressure medium under pressure to the power unit 10. In other words, the embodiment shown is only one of many preferred examples for supplying the pressure medium.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen voimayksikkö 10, joka käsittää viitenumerolla 11 merkityn moduulirungon sekä moduulirungon 11 suhteen liikkumattomaksi järjestetyt ohjausvälineet, joita esitetään lähemmin seuraavassa.Figure 2 shows a power unit 10 according to the invention, comprising a module body indicated by reference numeral 11 and control means arranged immovable with respect to the module body 11, which are described in more detail below.
Ohjausvälineisiin kuuluu ainakin yksi paineakku 12, joka on esimerkiksi mäntäpaineakku. Syöttövälineiltä 50 on järjestetty moduulirunkoon 11 liitännän 12a välityksellä ensimmäinen virtaustie 20, joka on suoraan yhteydessä paineakkuun 12 paineväliaineen syöttämiseksi siihen. Kuviossa 1 esitetyltä ensimmäiseltä virtaustiel25 tä 20 haarautuu myös virtaustie 20a tai virtaustiet 20a, joka on yhteydessä ohjausvälineisiin kuuluviin sylintereihin 14. Sylintereitä 14 on tässä neljä kappaletta ja niitä on merkitty viitenumeroilla 14a, 14b 14c ja 14d. Sylintereiden määrä voi yleisesti ottaen vaihdella käyttökohteesta riippuen. Niitä on kuitenkin ainakin kaksi, edullisesti kuitenkin 3-5 kappaletta. Kuviossa 2 ne ovat koteloitu suojakotelon 10a rajaa30 maan tilaan. Sylintereihin johtavat virtaustiet 20a johtavat niiden männänvarren puoleisiin tiloihin. Kukin sylinteri on edullisesti kooltaan erilainen. Tässä tapauksessa männän varren halkaisijat ovat erilaiset, jolloin kultakin sylinteriltä saadaan erilaiset paineet jäljempänä esitettyjen suuntaventtiilien kautta toimilaitteelle 100.The control means comprise at least one pressure accumulator 12, which is, for example, a piston pressure accumulator. From the supply means 50, a first flow path 20 is arranged in the module body 11 via the connection 12a, which is in direct communication with the pressure accumulator 12 for supplying the pressure medium thereto. The first flow path 20 shown in Figure 1 is also branched by a flow path 20a or flow paths 20a which communicate with cylinders 14 belonging to the control means. There are four cylinders 14 here and are denoted by reference numerals 14a, 14b 14c and 14d. The number of cylinders can generally vary depending on the application. However, there are at least two, preferably 3-5. In Figure 2, they are encapsulated in the ground space of the boundary30 of the protective housing 10a. The flow paths 20a leading to the cylinders lead to their spaces on the piston rod side. Each cylinder is preferably different in size. In this case, the diameters of the piston rod are different, whereby different pressures are obtained from each cylinder via the directional valves 100 shown below for the actuator 100.
20185181 prh 27-02- 201820185181 prh 27-02- 2018
Sylintereiden 14a, 14b 14c ja 14d männänpuoleiset tilat ovat puolestaan yhteydessä toisten virtausteiden 21a, 21b, 21c ja 21d välityksellä moduulirunkoon 11 liikkumattomasti järjestettyihin suuntaventtiileihin. Suuntaventtiilien joukkoa on merkitty viitenumeroilla 15 ja 16 ja niiden määrä voi vaihdella riippuen sylintereiden määräs5 tä ja/tai venttiilien koosta ollen edullisesti 9-30 kappaletta. Ensimmäiset suuntaventtiilit 15, joita on neljän sylinterin tapauksessa kuusitoista kappaletta, on jaettu tässä neljän suuntaventtiilin ryhmiin, joista kukin venttiiliryhmä on sellaisessa yhteydessä yhteen vastaavaan sylinteriin siten, että vastaavalta sylinteriltä ohjattu paineväliaine voidaan ohjata ryhmän kunkin suuntaventtiilin kautta voimayksikön 10 ul10 kopuoliselle käyttöpiirille 60 ja sen yhteydessä olevalle toimilaitteelle 100. Vastaavasti paineväliaine voidaan ohjata ensimmäisten suuntaventtiilien 15 kautta toimilaitteelta 100 takaisin sylintereille 14a 14b, 14c ja 14d. Näin ollen ainakin osa toimilaitteelta 100 poistettavasta paineenalaisesta paineväliaineesta voidaan käyttää edelleen paineakun 12 lataamiseksi. Paineväliaineen siirto tapahtuu siis voimayksik15 köön integroitujen yhteyksien (kanavien) kautta.The piston-side spaces of the cylinders 14a, 14b 14c and 14d, in turn, are connected via directional paths 21a, 21b, 21c and 21d to directional valves fixed to the module body 11. The number of directional valves is denoted by reference numerals 15 and 16 and their number may vary depending on the number of cylinders and / or the size of the valves, preferably 9-30. The first directional valves 15, which in the case of four cylinders are sixteen, are here divided into groups of four directional valves, each group of valves being connected to one respective cylinder so that the pressure medium controlled from the respective cylinder can be controlled via each directional valve of the group. Correspondingly, the pressure medium can be directed from the actuator 100 back to the cylinders 14a 14b, 14c and 14d via the first directional valves 15. Thus, at least a portion of the pressurized pressure medium removed from the actuator 100 can be further used to charge the pressure accumulator 12. The transmission of the pressure medium thus takes place via connections (channels) integrated in the power unit.
Tämän lisäksi ohjausvälineisiin kuuluu toiset suuntaventtiilit eli lisäventtiilit 16, joiden kautta paineväliaine voidaan ohjata syöttöpiiriitä 50 suoraan voimayksikön 10 läpi käyttöpiirille 60 ja edelleen toimilaitteelle 100. Vastaavasti Iisäventtiileihin kuu20 luu käyttöpiirin 60 ja ensimmäisten suuntaventtiilien 15 väliset suuntaventtiilit 16', joiden kautta toimilaitteelta poistettava paineväliaine voidaan ohjata suoraan voimayksikön 10 (12b) läpi tankkiin 51 yhteydessä olevalle poistopiirille 70.In addition, the control means include second directional valves, i.e. auxiliary valves 16, through which the pressure medium can be directed from the supply circuit 50 directly through the power unit 10 to the drive circuit 60 and further to the actuator 100. Correspondingly, the directional valves 16 directly through the power unit 10 (12b) to the exhaust circuit 70 connected to the tank 51.
Kuviossa 2 toimilaiteena 100 on esitetty kaksitoiminen mäntäsylinteri. Suuntaventtii25 lit on 15 ja 16 on jaettu vielä edullisesti kahteen sellaiseen ryhmään siten, että paineväliaine voidaan ohjata käyttöpiirin 60 syöttökanavien 61 ja 62 kautta mäntäsylinterin männän molemmille puolille. Tällaista järjestelyä voidaan soveltaa esimerkiksi kuvion 3 mukaisessa järjestelyssä, jossa toimilaitetta 100 on sovellettu kauhakuormaajan kauhanvarren tai nosturin varren 80 varsiosien 81 kääntämisessä. Toinen 30 esimerkki keksinnön mukaisen voimayksikön monista sovelluskohteista on esimerkiksi tavaroiden nostoon tarkoitettujen laitteiden, kuten trukkien nostohaarukat.Figure 2 shows a double-acting piston cylinder as the actuator 100. The directional valves 25 and 16 are further preferably divided into two such groups so that the pressure medium can be directed through the supply channels 61 and 62 of the drive circuit 60 to both sides of the piston of the piston cylinder. Such an arrangement can be applied, for example, in the arrangement according to Fig. 3, in which the actuator 100 is applied in turning the arm parts 81 of the bucket arm of the bucket loader or the arm 80 of the crane. Another example of many applications of the power unit according to the invention is, for example, lifting forks of devices for lifting goods, such as forklifts.
Toimilaite 100 on varustettu edullisesti havaintovälineillä 110, joiden havaitseman tiedon perusteella ohjausvälineet on ohjattavissa toimilaitteen 100 tarvitseman paiThe actuator 100 is preferably provided with detection means 110, on the basis of the information detected by which the control means can be controlled by the position required by the actuator 100.
20185181 prh 27-02- 2018 neen aikaan saamiseksi. Tässä havaintovälineet 110 voivat olla esimerkiksi toimilaitteen 100 painetiloihin järjestetyt paineanturit, joiden havainnot voidaan lähettää sähköisesti tiedonsiirtovälineitä lilja 112 pitkin ohjausyksikölle 17, joka on osa voimayksikön ohjausvälineitä. Havaintovälineillä voidaan havaita suoraan tai välilli5 sesti käyttökohteesta riippuen muitakin ohjaamiseen tarvittavia parametreja, kuten voimaa, asentoa ja/tai asemaa. Näin ollen ohjausyksiköltä 17 voidaan lähettää havaintojen perusteella sähköiset ohjauskäskyt ohjausvälineiden ohjaamiseksi.20185181 prh 27-02-2018 to achieve this. Here, the detection means 110 may be, for example, pressure sensors arranged in the pressure spaces of the actuator 100, the observations of which can be transmitted electrically via the communication means lily 112 to the control unit 17, which is part of the power unit control means. Depending on the application, other parameters required for control, such as force, position and / or position, can be detected directly or indirectly by the detection means. Thus, based on the observations, electronic control commands for controlling the control means can be sent from the control unit 17.
Tällaisessa järjestelyssä yhdistyy toimilaitteen kuormittamiseksi tunnettuun tekniikan tasoon nähden erittäin tarkka ohjaus ja sekä kompakti rakenne, jonka uudenlaisella yhdistelmällä saavutetaan huomattava energian säästö. Ohjausvälineillä, joihin kuuluu edullisesti esimerkiksi edellä selostetut paineakku 12, neljä sylinteriä 14a, 14b, 14c ja 14d ja kaksikymmentäneljä kappaletta ryhmiteltyä suuntaventtiiliä 15, 16, 16', saavutetaan sellaisenaan jo hyvin tarkka kuormituksen ohjaus esitetyissä sovel15 luksissa. Mainitaan kuitenkin, että keksintö ei rajoitu näihin sylinteri- ja suuntaventtiilimääriin, kuten aiemmin on jo esitetty. Tähän on yhdistetty vielä se, että tarkan ohjauksen aikaan saavat ohjausvälineet on järjestetty liikkumattomaksi voimayksikön 10 moduulirungon 11 yhteyteen. Tämän seurauksena suuri määrä ohjausvälineitä yhdistäviä virtausteitä, myös pituuden osalta saadaan kompaktiin yhtenä mo20 duulina siirrettävän voimayksikön yhteyteen. Tämä rakenne lyhentää merkittävästi ohjausvälineitä yhdistävien virtausteiden pituutta. Tällä, yhdistettynä tarkkaan kuormituksen säätöön, on suora vähentävä vaikutus toimilaitteen kuormituksen tarvitsemaan energiantarpeeseen, esimerkiksi työkoneen polttoaineen kulutukseen. Tämä mahdollistaa myös plug-and- play-tyyppisen ohjausyksikön, jonka asennus ja huolto on aiempaa huomattavasti yksinkertaisempaa.Such an arrangement combines a very precise control for loading the actuator with respect to the prior art and a compact design, the novel combination of which achieves considerable energy savings. The control means, which preferably include, for example, the pressure accumulator 12 described above, four cylinders 14a, 14b, 14c and 14d and twenty-four grouped directional valves 15, 16, 16 ', as such achieve very precise load control in the applications shown. It is mentioned, however, that the invention is not limited to these cylinder and directional valve numbers, as previously stated. Combined with this is the fact that the control means which provide precise control are arranged immovably in connection with the module body 11 of the power unit 10. As a result, a large number of flow paths connecting the control means, also in terms of length, are made compact in connection with the power unit to be displaced as one module. This structure significantly shortens the length of the flow paths connecting the control means. This, combined with precise load control, has a direct reducing effect on the energy requirements of the actuator load, such as the fuel consumption of the implement. This also enables a plug-and-play control unit, which is much simpler to install and maintain.
Esillä oleva keksintö ei ajoitu ainoastaan esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voidaan soveltaa monin tavoin patenttivaatimusten määrittämän suoja-alan piirissä.The present invention is not limited to the embodiments shown but can be applied in many ways within the scope of the claims.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20185181A FI20185181A1 (en) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | Power unit for controlling a pressure medium for load control |
PCT/FI2019/050153 WO2019166695A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-02-26 | Power unit for controlling a pressure medium for load control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20185181A FI20185181A1 (en) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | Power unit for controlling a pressure medium for load control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20185181A1 true FI20185181A1 (en) | 2019-08-28 |
Family
ID=67805183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20185181A FI20185181A1 (en) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | Power unit for controlling a pressure medium for load control |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI20185181A1 (en) |
WO (1) | WO2019166695A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9057389B2 (en) * | 2011-09-30 | 2015-06-16 | Caterpillar Inc. | Meterless hydraulic system having multi-actuator circuit |
CN104728329A (en) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 大连浦州航空科技有限公司 | Hydraulic wheel handling and damping system of amphibian vehicle |
CN103807239B (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | 南通恒力重工机械有限公司 | A kind of shear plate synchronous control hydraulic system based on Dual-output shaft motor |
-
2018
- 2018-02-27 FI FI20185181A patent/FI20185181A1/en not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-02-26 WO PCT/FI2019/050153 patent/WO2019166695A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019166695A1 (en) | 2019-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10125750B2 (en) | Radial piston pump assemblies and use thereof in hydraulic circuits | |
KR101617609B1 (en) | Flow Management System for Hydraulic Work Machine | |
JP5668259B2 (en) | Hydraulic drive circuit | |
US7891181B2 (en) | Hydraulic unit | |
EP2652341B1 (en) | Hydraulic system with return pressure control | |
CN108083116B (en) | Hydraulic control system for crane | |
CN102416940A (en) | Hydraulic control system and engineering machine | |
US9702118B2 (en) | Hydraulic regenerative and recovery parasitic mitigation system | |
CN102226453A (en) | Dual-redundancy electro hydraulic servo actuator | |
WO2006006448A1 (en) | Hydraulic drive device for working vehicle | |
US20160215481A1 (en) | Control system for hybrid construction machine | |
CN115076162B (en) | Double-pump double-loop electro-hydraulic load sensing system with independently controlled valve ports and control method | |
WO2012129042A1 (en) | Regeneration circuit | |
Linjama et al. | Hydraulic hybrid actuator: theoretical aspects and solution alternatives | |
CN108180348B (en) | Electro-hydraulic drive pipeline robot, hydraulic drive system and control method thereof | |
CN103303801A (en) | Hydraulic confluence control system for truck crane | |
CN113323930B (en) | Multistage pressure control and pressure speed regulation hydraulic system and operation machinery | |
US20090304528A1 (en) | Electrical Signal Input Type Displacement Control Device and Hydraulic Equipment | |
US20200256353A1 (en) | Logic-Controlled Flow Compensation Circuit for Operating Single-Rod Hydrostatic Actuators | |
FI20185181A1 (en) | Power unit for controlling a pressure medium for load control | |
FI12788Y1 (en) | Power unit for controlling a pressure medium for load control | |
CN110107561B (en) | Heat dissipation system, heat dissipation method and engineering machinery | |
CN109236767B (en) | Energy-saving crude oil export system | |
CN106351887A (en) | Hydraulic driving device | |
CN203214470U (en) | Hydraulic manifold lifting control valve bank for hopper of heavy truck |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FD | Application lapsed |