FI57170B - Stroemdelningssystem foer tryckmedium - Google Patents

Description

fSHrTl M im KUULUTUSJULKAISU C71 ΠΛ JK lBJ (11) UTLÄGGNINOSSICIUFT ^ ' 1 ' 0 • Sxv C /4« i a tent Li rayjn.'.. ; Γ) !:b 1120

Patent meddelit ^ ^ (51) K».ik.»/int.a.· B 13/09 SUOM I—>FI N LAN D (21) Pw*nttlhik«mu· —P»t*i**n*6knlni 782018 (22) H»k*mi»pllvl—AiwMtnlngtdig 22.06.78 * f ' (23) AlkupUvi — GlM|h«t*d«i 22.06.78 (41) Tullut lulklMlui — Bllvlt offanUlg 23.12.79 ~ ' (44) Nlhtlvikslpanon jt kuuLiulkaJsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' Ansakin utitjd och utUki-Ktan puWcend 29.02.80 (32)(33)(31) Pnr4««y ituolknii—Begird priorttw (71) Rauma-Repola Oy, Helsinki, FI; Lokomon Tehtaat, PL 306-307, 33101 Tampere 10, Suomi-Finland(FI) " (72) Martti Jussila, Tampere, Suomi-Finland(FI) (7M Ruska & Co (5*0 Painevällaineen virtauksenjakojärjestelma - Strömdelningssystem för tryck-medium Tämän keksinnön kohteena on paineväliaineen virtauksenjakojärjestelmä kaksi tai useampi pumppuisten koneiden ohjaushydrauliikkaa varten, jossa virtaukseniakoventtilin avulla säädetään kuinka monta pumppua tämän kautta syöttää paineväliainetta . ohjausventtiilin läpi valitulle toimilaitteelle ja toisaalta missä määrin pumppujen tuottoa ohjataan tankkikanavaan ja että virtauksen-jakoventtiilin virtauksensältökaran toiseen päähän on sovitettu vaiku-tamaan kierrejousi, joka painaa karaa sen toiseen ääriasentoon, jossa kaikki järjestelmän pumput syöttävät virtaukseniakoventtiilin läpi paineväliainetta ohjausventtiilin kautta toimilaitteeseen.

Työkoneissa on yleisesti käytössä ohjausjärjestelmät, joissa melko suurien hydraulisylinterien avulla käännetään konetta joko runko-ohjauksella tai akselisto-ohjauksella. Varsinkin sellaiset työkoneet, jotka liikkuvat vaikeissa maasto-olosuhteissa ja talvella vahvassa lumessa, tarvitsevat hyvin voimakkaan ohjausjärjestelmän. Ohjaussylintereistä joudutaan konstruoimaan täten suuriläpimittaisia. Työpumpuilta tuleva öljy ohjataan erilaisilla ohjausventtiileillä ohjaussylinterilie. Hydraulisissa mobiletyökoneissa voidaan käyttää esim. Orbitrol-t.yyopis-tä ohjausventtiiliä.

2 57170

Erityisesti metsäkoneissa vaihtelevat ohjausjärjestelmän vaatimukset käytön eri vaiheissa. Välillä ajetaan normaalia maantieajoa suurella nopeudella ja sitten taas vaikeissa maasto-oloissa vahvassa lumessa.

Tunnetuilla käytössä olevilla järjestelmillä pystytään täyttämään hyvin ohjauksen asettamat vaatimukset voimien suhteen eri käyttötilanteissa. Kuitenkin useimmiten koneen muu samanaikainen toiminta häiriintyy ja käy puutteelliseksi nykyisillä ohjausjärjestelyillä. Varsinkin koneen energia- ja lämpötalous aiheuttavat harmia. Suurilla moottorikierrok-silla kaikkien puirppujen pumppukapasiteetti joudutaan nostamaan ohjauksen vaatimalle painetasolle, vaikka tuotosta ohjataan ohjaussylintereille vain pieni murto-osa. Valtaosa paine-energiasta muuttuu lämmöksi. Mikäli suurella moottorin kierrosluvulla pyritään pahoissa maasto-olosuhteissa kääntämään liian kovaa vastinta tai rajoitinta vasten, ottaa ohjaus valtaosan koko moottoritehosta ja kone tuntuu "hyytyvän”. Ajoliikkee-seen jäävä teho on tällöin niin pieni, että kone käy voimattomaksi.

1- pumppujärjestelmässä on vaikeaa välttää ohjausjärjestelmän isoa tehohukkaa. Säätöpumppujärjestelmällä onnistutaan tilanetta parantamaan. Säätöpumppu on kuitenkin varsin kallis ja soveltuu nykyisiin metsäkoneiden hydraulijärjefetelmiin muutoinkin epätaloudellisesti.

2- tai usearapipumppuisten työkoneiden ohjausjärjestelmän energiatalous on' järjestettävissä paremmaksi tämän keksinnön mukaisella virtauksen-jakojärjestelmällä, jolle on pääasia]]!se&ti tunnusomaista se, että virtauksensäätökaraan on mainitun kierrejousen jousivoimaa vastaan sovitettu vaikuttamaan ohjaus vent tiilirr-menopuolen painehäviön suuruuden määräämä voima, jolloin virtauksenjakoventtiililtä ohjausventtiilille tulevan paineväliaineen paineen ja ohjausventtiiliin yhteydessä olevan työsylinterin paineväliaineen paineen välisen paine-eron avulla määrätään virtauksen säätökaran asema.

Keksinnön mukaisessa virtauksenjakoj^rjestelmässä ohjauksen ollessa vapaalla virtauksenjakoventtiilin kautta tapahtuva vapaakiertovastus on erittäin pieni ylimääräisen vapaakierto-ohjauspainekytkennän ansiosta, jolloin estetään koneen hydrauliikan kuumeneminen.

Ohjaustoiminnan aikana ottaa virtauksenjakoventtiili käyttöön ensin vain toisen ohjaukseen varatuista pumpuista. Vain silloin, kun ohjaukseen tarvitaan enemmän kuin yhden pumpun kapasiteetti, kytkee vent -tiili automaattisesti käyttöön myös toisen pumpun. Normaalissa käytös- 3 57170 sä lähes 90 £:ssa ohjaustilanteista riittää yhden pumpun kapasiteetti. Tällöin on toinen pumppu täysin vapaalla, jolloin säästetään moottorin tehoa ohjauksen aikana muuhun toimintaan ja estetään koneen hydrauliikan kuumeneminen.

Keksintö käy lähemmin selville seuraavasta selityksestä ja oheisista piirustuksista, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista ohjauteen virtauksenjakojärjestelmää hydraulikaaviona ja· kuva 2 esittää kuvion 1 virtauksen jakojärjestelmän virtauksenjako-venttiiliä leikkauskuvana.

Kuvion 2 esittämässä virtauksenjakoventtiilissä 3 on virtauksensäätö-kara 12, jota karan 12 oikeaan päähän sovitettu kierrejousi 13 painaa vasemmalla olevaan ääriasentoon. Kuviosta 2 esille käyvällä tavalla venttiilissä 3 on virtauksensäätökaran ympärillä painekanavatilat 5 ja 7 ja niiden välillä kanavatila 6, joka on yhteydessä tankkilinjaan T. Hydraulipumppu 1 on painelinjan kautta yhteydessä virtauksen-jakoventtiilin 3 kanavaan 8, josta vastaventtiilin 9 läpi on yhteys kanavaan 10 ja siitä edelleen Orbitrol-tyyppisen ohjausventtiilin ä liitäntäkanavaan P. Kanava 8 on lisäksi kanavan lä välityksellä yhteydessä painekanavatilaan 5· Kanavasta 10 taas johtaa aukosta 11 ohjaus-painekanava 16 virtauksensäätökaran 12 vasemmanpuoleiseen päätytilaan 17-Hydraulipumppu 2 on . painelinjan P2 kautta yhteydessä painekanavatilaan 7 ja siitä edelleen vastaventtiilin 18 läpi kanavaan 10.

Virtauksensäätökaran 12 oikeanpuoleisen pään 15 luo rajautuu painetila 19, joka on linjan LS välityksellä yhteydessä ohjausventtiiliin 4. Toisaalta painetilasta 19 johtaa virtauksensäätökaran 12 sisällä pituussuuntainen kanava 20 karan 12 sisälle sovitetun paineenrajoitus-venttiilin 21 ja edelleen tästä sivulle avautuvan yhdyskanavan 22 kautta kanavatilaan 6.

Kun/virtauksensäätökara 12 on vasemmassa ääriasennossa(kuvion 2 esittämä asento) on yhteys painekanavatilasta 5 kanavatilaan 6 ja vastaavasti painekanavatilasta 7 kanavatilaan 6 suljettu. Kun karaa 12 em. asemasta siirretään oikealle, avautuu ensimmäisessä vaiheessa yhteys painekanavatilasta 7 kanavatilaan 6 ja karaa 12 edelleen oikealle siirrettäessä myös painekanavatilasta 5 kanavatilaan 6.

571 70 4

Keksinnön mukainen virtauksenjakojärjestelmä toimii seuraavasti.

Kun ohjaus on vapaalla eikä siis ohjausliikettä suoriteta , on linja LS ohjausventtiilissä 4 yhteydessä tankkilinjaan T ja ohjaus-venttiilin 4 kanava P on tällöin suljettu. Virtauksensäätökaran 12 oikeanpuoleisen pään tila 19 on linjan LS kautta yhteydessä tankki-linjaan T ja karan 12 vasempaan päähän 17 vaikuttaa ohjauspainelinjan OP ja ohjauspainekanavan 16 kautta ohjauspaine. Virtauksensäätökaran 12 päätytilojen 17 ja 19 välinen paine-ero voittaa jousen 13 jousivoiman ja työntää karan 12 oikealle, jolloin pumpun 1 painelinjafeta P1 aukeaa vapaa virtausreitti kanavien 8 ja 14 kautta painekanavatilaan 5 ja edelleen kanavatilan 6 kautta tankkilinjaan T ja pumpun 2 paine-linjasta Pj aukeaa painekanavatilan 7 kautta yhteys kanavatilaan 6 ja edelleen tankkilinjaan T. Tässä asennossa siis molemmat pumput 1 » ja 2 ovat vapaakiemolla.

Ohjausventtiilin 4 ollessa neutraäliasennossaan voidaan vapaakierto-vastusta pienentää ulkoisella ohjauspaineella, joka kytketään OP-liitäntään.

Kun ohjauspyörää käännetään esimerkiksi vasemmalle vaikuttaa kääntö-liike ohjausventtiilissä 4 sen, että siinä painekanava P yhdistyy L-kanavaan ja R-kanava .yhdistyy tankkilinjaan T. Lisäksi yhdistyy LS kanava ohjausventtiilissä 4 L-kanavaan. Virtauksensäätökaran 12 vasempaan päähän vaikuttaa ohjausventtiilille tulevan painekanavan 10 paine ja virtauksensäätökaran 12 oikeaan päähän vaikuttaa jousivoiman lisäksi työlinjan eli tässä tapauksessa kanavan L paine linjan LS kautta. Tällöin virtauksensäätökaran päätytilojen 17 ja 19 välinen paine-ero oh ohjausventtiilin 4 menopuolen painehäviö. Virtauksensäätö-venttiilin 3 jousi 13 on mitoitettu sellaiseksi, että se ohjaa sopivan suuruisella menopuolen painehäviöllä loput pumppujen tuotosta tankkilinjaan T.

Virtauksensäätökaraa 12 ohjataan siis siten, että ohjauksen aikana otetaan pumppujen tilavuusvirrasta vain tarvittava määrä ohjausventtiilille 4. Jos pumpun 1 tuotto riittää antamaan tarpeeksi tuotosta ohjaus-venttiilille 4 niin virtauksensäätökara 12 pysyy pääasiassa keskiasen-nossaan,jossa se pitää auki yhteyden painekanavatilasta 7 kanavatilaan 6 ja

Claims (2)

571 70 edelleen tankkilinjaan T siten, että pumpun 2 pumppupiiri on täysin vapaakierrolla. Vain pienillä moottorikierroksilla tarvittaessa suurta ohjausnopeutta siirtyy kara 12 vasemmalle siten, että se sulkee myös yhteyden, painekanavatilasta 7 kanavatilaan 6, jolloin pumppulinja P2 ja pumppu 2 kuormittuu. Ohjattaessa liian kovaa vastinta tai rajoitinta vasten rajoitetaan ohjauksen tehonottomahdollisuus yhteen pumppukapasiteettiin paineen-rajoitusventtiilin 21 avulla. Tämä tapahtuu siten, että työpainetilan 19 paineen ylittäessä paineenrajoitusventtiilin 21 painearvon paineen-rajoitusventtiili 21 avaa yhteyden työpainetilasta 19 kanavien 20 ja 22 kautta kajoavatilaan 6 ja edelleen tankkilinjaan T, jolloin kara 12 ei pääse vasempaan ääriasentoon Ja tällöin pumpun 2 pumppupiiri pysyy vapaakierrolla.

1. Paineväliaineen virtauksenjakojärjestelmä kaksi tai useampipump-puisten koneiden ohjaushydrauliikkaa varten, jossa virtauksenjakovent-tiilin (3) avulla säädetään kuinka monta pumppua (1, 2) tämän kautta syöttää paineväliainetta ohjausventtiilin (4) läpi valitulle toimilaitteelle ja toisaalta missä määrin pumppujen (1, 2) tuottoa ohjataan tankkikanavaan (T) ja että virtauksen-jakoventtiilin (3) virtauksensäätökaran (12) toiseen päähän on sovitettu vaikuttamaan kierrejousi (13), joka painaa karaa (12) sen toiseen ääriasentoon, jossa kaikki järjestelmän pumput (1, 2) syöttävät virtauksenj akoventtiilin (3) läpipaineväliainetta ohjausventtiilin (4) kautta toimilaitteeseen, tunnettu siitä, että virtauksensäätökaraan (12) on mainitun kierrejousen (13) jousivoimaa vastaan sovitettu vaikito-^ tamaan ohjausventtiilin (4) menopuolen painehäviön suuruuden määräämä voima, jolloin virtauksenjakoventtiililtä (3) ohjausventtiilille (4) tulevan paineväliaineen paineen ja ohjaus vent tiiliin yhteydessä olevan työsylinterin paineväliaineen paineen välisen paine-eron avulla määrätään virtauksensäätökaran (12) asema.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtauksenjakojärjstelmä, tunnettu siitä,että virtauksenjakoventtiilin (3) virtauksensäätökaraan (12) on sovitettu paineenrajoitusventtiili (21), joka toisaalta on yhteydessä virtauksensäätökaran (12) toiseen päähän vaikuttavaan työpainetilaan(19) ja toisaalta tankkilinjaan (T) siten, että työpainetilan (19) paineen ylittäessä paineenrajoitusventtii1 in (21) painearvon paineenrajoitusventtiili (21) avaa yhteyden työpaine-