FI64440C

FI64440C - OIL HYDRAULIC WRENCH FOR HYDRAULIC WASHER AV EN MED EN PUMP ALSTRAD VAETSKESTROEM TILL FLERE ARBETSANORDNINGAR

Info

Publication number: FI64440C
Application number: FI812541A
Authority: FI
Inventors: Rauno Rajala; Aimo Sainio
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1981-08-17
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1983-11-10
Also published as: SE8204687D0; CA1193515A; FR2511446B1; JPS5837305A; FI64440B; SE8204687L; AU8719982A; GB2103719A; IT8222859A0; GB2103719B; NO822778L; IT1152499B; FR2511446A1; FI812541L; DE3226181A1; ZA825410B

Description

1: 64440 i i1: 64440 i

JJ

Menetelmä ja hydraulipiiri pumpun tuottaman nestevirran jakamiseksi useille toimilaitteille 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä pumpun tuotta man nestevirran jakamiseksi tasaisesti useille hydraulisille toimilaitteille siten, että jakosuhde pysyy vakiona toimilaitteiden kuormitusvaihteluista riippumatta, jolloin pumpun nestevirta jaetaan pyörivällä jakajalla osavirroiksi, 10 jotka johdetaan kukin omaan toimilaitteeseen.The present invention relates to a method for evenly distributing the liquid flow produced by a pump to a plurality of hydraulic actuators so that the distribution ratio remains constant regardless of the load variations of the actuators, whereby the pump fluid flow is divided by a rotary divider into partial flows.

Käytännössä on usein tarvetta käyttää samanaikaisesti useita hydraulisia toimilaitteita, joihin syötetään paine-nestettä yhteisellä pumpulla. Jotta pumpun tuottama neste-virta ei hakeutuisi ensisijaisesti kulloinkin heikommin 15 kuormitettuun toimilaitteeseen tai toimilaitteisiin, vaan jakautuisi tasaisesti kaikkien toimilaitteiden kesken niiden samanaikaisen toiminnan aikaansaamiseksi, on aikaisemmin tunnettua ohjata pumpun tuottaman nestevirran jakautumista erilaisin keinoin, joista mainittakoon seuraavat: 20 1. Toimilaitekohtaiset virransäätöventtiilit, joiden haittoina ovat: säädön vaikeus ja epätarkkuus sekä suuri tehohäviö varsinkin, jos pumpun tuotto muuttuu.In practice, it is often necessary to use several hydraulic actuators simultaneously, to which pressure fluid is supplied by a common pump. In order to ensure that the liquid flow produced by the pump is not primarily applied to the less loaded actuator or actuators, but is evenly distributed among all actuators to achieve their simultaneous operation, it is previously known to control the distribution of the liquid flow produced by the pump by various means, including the following: disadvantages are: difficulty and inaccuracy of the adjustment and high power dissipation, especially if the pump output changes.

2. Luistityyppiset virranjakoventtiilit, joiden haittoina ovat: jakavat vain kahteen osaan, säädön vaikeus, 25 epätarkkuus ja muuttuminen kuormituksen mukana.2. Slide-type flow distribution valves, the disadvantages of which are: dividing into only two parts, difficulty of adjustment, inaccuracy and change with load.

3. Pyörivä jakaja, jonka haittana on: säädön muuttuminen kuormituksen mukana.3. Rotating divider, the disadvantage of which is: change of adjustment with load.

4. Sarjaan kytketyt toimilaitteet, joiden haittoina ovat: virheen kertautuminen ja suuri syöttöpaine tai suuret 30 toimilaitteet.4. Actuators connected in series with the disadvantages of: error repetition and high supply pressure or large 30 actuators.

5. Takaisinkytketty tahdistus, jonka haittoina ovat: kalleus, monimutkaisuus ja huono toimintavarmuus vaikeissa ympäristöolosuhteissa.5. Feedback synchronization, which has the disadvantages of: high cost, complexity and poor reliability in difficult environmental conditions.

6. Toimilaitekohtaiset ohjausventtiilit, joilla jokai-35 sella on oma ohjauselimensä. Näiden haittana on käyttäjän vaikeus hallita useampaa toimilaitetta yhtäaikaisesti.6. Actuator-specific control valves, each with its own control element. The disadvantage of these is the difficulty for the user to control several actuators simultaneously.

2 64440 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja mahdollistaa pumpun tuottaman nestevirran tasaisen jakamisen eri toimilaitteille niiden mahdollisista kuormituseroista huolimat-5 ta. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että osavirtoja kuristamalla säädetään pumpun tuottaman nestevirran syöttöpai-neen ja kunkin jakajasta tulevan osavirran paineen välinen ero yhtä suureksi, jolloin jakajan eri lohkojen yli vaikut-10 taa toisiinsa verrattuna yhtä suuri paine.The object of the present invention is to provide a method which avoids the above-mentioned drawbacks and makes it possible to distribute the liquid flow produced by the pump evenly between the various actuators, despite their possible load differences. This object is achieved by the method according to the invention, which is characterized in that the difference between the supply pressure of the liquid stream produced by the pump and the pressure of each partial flow coming from the manifold is equal by restricting the partial flows, with equal pressure across the different blocks of the manifold.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä pumpun tuoton jakamiseen käytetään sinänsä tunnetulla tavalla pyörivää jakajaa, jossa on kutakin toimilaitetta kohti yksi virranjaka-jalohko ja joka jakaa pumpusta tulevan tilavuusvirran loh-15 kojen lukumäärää vastaaviin osiin, mutta jakajan kaikille lohkoille järjestetään sama kuormitus jakajasta lähteviä osavirtoja kuristamalla. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kun jakajan eri lohkojen kuormitukset järjestetään pysymään muuttumattomina toimilaitteiden kuormitus-20 vaihteluista riippumatta, säilyy myös jakajan jakosuhde vakiona. Kuristamalla osavirtoja siten, että pumpun syöttö-paineen ja jakajan kunkin osavirran paineen välinen ero on yhtä suuri, pysyvät jakajan eri lohkojen yli vaikuttavat paine-erot muuttumattomina ja näin ollen myös jakajan jako-25 suhde ennallaan, vaikka osavirtojen paineet vaihtelisivatkin kuristuskohdan jälkeen toimilaitteiden työpaineiden vaihteluiden johdosta. Pyörivän jakajan jakosuhde säilyy nimittäin hyvin, jos paine-ero eri lohkojen yli pysyy muuttumattomana, mutta jos paine-ero vaihtelee, muuttuu myös jakosuhde, koska 30 lohkojen volymetrinen hyötysuhde eli vuoto on voimakkaasti riippuvainen paine-erosta. Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan pumpun tuotto luotettavasti jaetuksi eri toimilaitteiden kesken niiden kuormitusvaihteluista huolimatta.In the method according to the invention, a rotating divider is used in a manner known per se for dividing the pump output, which has one current distribution block for each actuator and divides the volume flow from the pump into parts corresponding to the number of blocks, but all blocks of the divider The invention is based on the idea that when the loads of the different blocks of the divider are arranged to remain unchanged regardless of the variations of the load-20 of the actuators, the division ratio of the divider also remains constant. By throttling the partial flows so that the difference between the pump supply pressure and the pressure of each partial flow in the manifold is equal, the pressure differences across the different blocks of the manifold remain unchanged and thus the manifold-25 ratio unchanged, even if the partial flow pressures vary after actuation. due to. Namely, the split ratio of a rotary divider is well maintained if the pressure difference across the different blocks remains unchanged, but if the pressure difference varies, the split ratio also changes because the volumetric efficiency of the 30 blocks, i.e. leakage, is strongly dependent on the pressure difference. The method according to the invention makes it possible to reliably distribute the output of the pump between different actuators despite their load variations.

Keksinnön kohteena on myös hydraulipiiri, jossa sovel-35 letaan edellä selitettyä menetelmää, ja tälle piirille on tunnusomaista se, että jakajan ja kunkin toimilaitteen väli- 3 64440 seen kanavaan on asennettu kuristuselin, joka säätää kunkin jakajasta lähtevän osavirran paineen niin, että paine-erot jakajan eri lohkojen yli ovat yhtä suuria. Kuristuselimien avulla saadaan jakajasta lähtevien osavirtojen paineet sää-5 detyiksi arvoon, joka käytön aikana pysyy vakiona sen ansiosta, että se on joka hetki suurempi kuin toimilaitteiden suurin työpaine. Näin saadaan jakajan eri lohkoille sama va-kiokuormitus, mikä varmistaa jakajan muuttumattoman jako-suhteen eri toimilaitteiden työpaineiden vaihteluista huoli-X0 matta.The invention also relates to a hydraulic circuit in which the method described above is applied, and this circuit is characterized in that a throttling member is mounted in the channel between the manifold and each actuator, which regulates the pressure of each partial flow leaving the manifold so that the pressure differences across the different blocks of the divider are equal. By means of the throttling elements, the pressures of the partial flows leaving the distributor can be adjusted to a value which remains constant during operation due to the fact that it is higher at all times than the maximum working pressure of the actuators. This provides the same constant load for the different blocks of the distributor, which ensures a constant distribution ratio of the distributor despite the variations in the operating pressures of the different actuators.

Keksintöä voidaan soveltaa esim. porausalustan hyd-raulisylinterikäyttöisten maatukien nostoon. Erityisesti se soveltuu laitteisiin, joissa on teleskooppijalat, jolloin alimmaisilla maatuilla on kullakin oma ohjausvipunsa ja muut 15 nousevat samasta vivusta. Lisäksi keksintö soveltuu hydraulisten toimilaitteiden, kuten sylintereiden tai moottoreiden, tahdistukseen yleisesti, mikäli ei vaadita aivan absoluuttista tarkkuutta.The invention can be applied, for example, to the lifting of hydraulic cylinders driven by a drilling rig. It is particularly suitable for devices with telescopic legs, where the lowest ground each has its own control lever and the others 15 rise from the same lever. In addition, the invention is applicable to the synchronization of hydraulic actuators, such as cylinders or motors, in general, if absolutely absolute accuracy is not required.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten 20 oheiseen piirustukseen, joka esittää kaavamaisesti hydrauli-piiriä, jossa sovelletaan keksinnön mukaista menetelmää.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which schematically shows a hydraulic circuit in which the method according to the invention is applied.

Piirustuksessa on moottorin 1 käyttämä pumppu 2 yhdistetty johdolla 3 pyörivään jakajaan 4, joka tässä esimerkissä käsittää neljä eri lohkoa 5. Tällaisia jakajia on kaupal-25 lisesti saatavissa 2-, 3- ja 4-lohkoisina.In the drawing, the pump 2 driven by the motor 1 is connected by a line 3 to a rotating divider 4, which in this example comprises four different blocks 5. Such dividers are commercially available in 2-, 3- and 4-block.

Jakajan kukin lohko on yhdistetty johdolla 6 paine-ohjausventtiiliin 7, joka vuorostaan on yhdistetty johdolla 8 hydrauliseen toimilaitteeseen 9.Each block of the manifold is connected by a line 6 to a pressure control valve 7, which in turn is connected by a line 8 to a hydraulic actuator 9.

Kaikkien paineohjausventtiilien 7 avautumispisteet 30 Ρχ on säädetty samaan arvoon, joka on suurempi kuin minkään toimilaitteen 9 vaatima työpaine p2, mutta pienempi kuin pumpun 2 syöttöpaine p . Toimilaitteiden tankkipaine on mer-The opening points 30 Ρχ of all the pressure control valves 7 are set to the same value, which is higher than the working pressure p2 required by any actuator 9, but lower than the supply pressure p of the pump 2. The tank pressure of the actuators is

OO

kitty p^.kitty p ^.

Pumppu tuottaa syöttöpaineella p nestevirran Q, jonkaAt a supply pressure p, the pump produces a liquid flow Q which

OO

35 jakajan eri lohkot 5 jakavat neljään osavirtaan Q^, joiden paineet ovat johdoissa 6 yhtä suuria kuin venttiilien avau-tumispaineet p^. Koska kaikilla venttiileillä on sama avau- 4 64440 tumispaine, ovat myös jakajan lohkojen,yli vallitsevat paine-erot Pg-p·^ yhtä suuria, minkä johdosta osavirrat tulevat olemaan jatkuvasti yhtä suuria. Osavirrat jatkavat venttiilien 7 läpi johtoihin 8 ja edelleen toimilaitteisiin 9 niiden 5 käyttämiseksi.The different blocks 5 of the divider 35 divide into four partial flows Q 1, the pressures of which in the lines 6 are equal to the opening pressures p 1 of the valves. Since all valves have the same opening pressure, the pressure differences Pg-p · ^ over the manifold blocks are also equal, as a result of which the partial flows will be constantly equal. The partial flows continue through the valves 7 to the lines 8 and further to the actuators 9 to drive them 5.

Huomataan, että kaikki muut paineet paitsi toimilaitteiden työpaineet p2 ovat samat jakajan kaikille lohkoille. Jatkuvuustilassa kukin paineenohjausventtiili kuristaa lohkolta tulevaa nestevirtausta siten, että pysyy vakiona, 10 vaikka painehäviö p^-p2 muuttuu toimilaitteen työpaineen p2 vaihdellessa.Note that all other pressures except the actuator operating pressures p2 are the same for all blocks of the distributor. In the continuous state, each pressure control valve restricts the fluid flow from the block so as to remain constant, even if the pressure drop p1-p2 changes as the operating pressure p2 of the actuator varies.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta, Yksityiskohdiltaan voivat keksinnön mukainen menetelmä ja hydraulipiiri vaih-15 della huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.The drawing and the related description are only intended to illustrate the idea of the invention. In detail, the method according to the invention and the hydraulic circuit can vary considerably within the scope of the claims.

Claims

A method for evenly distributing a fluid stream generated by a pump on several hydraulic working devices 5, such that the distribution ratio is maintained constant independently of changes in the workloads load, whereby the fluid flow (Q) of the pump (2) is divided by a rotary distributor ( 4) in sub-currents (Q 2), which are led to each working device (9), characterized in that, by throttling the sub-currents (Q 2), the difference between the supply pressure (ps) of that of the pump (2) is controlled. The liquid flow (Q) and the pressure (p

2. A method according to claim 1, characterized in that each partial flow (Q 1) is throttled by a pressure control valve (7), whose pressure (p) is installed greater than the working pressure (P 2) required by any working device (9).

3. Hydraulic circuit for supplying pressure fluid working devices, which circuit comprises a pump (2), a rotary distributor (4), which receives the liquid stream (Q) generated by the pump and divides the liquid stream into separate partial streams (Q , and a plurality of working devices (9), each of which receives one of the aforementioned partial currents, characterized in that a throttling member (9) is arranged in the channel (6, 8) between the distributor (4) and each working device (9). (7), which regulates the pressure (p 2) of each partial current (Q 2) exiting from the distributor such that the pressure differences (Ps "P

Hydraulic circuit according to claim 3, characterized in that the throttle member (7) is comprised of pressure control valves, whose opening pressure (p-2) is regulated to the same value which is greater than that required by any working device (9). working pressure (P2) ·