NO119561B - - Google Patents

Description

Hydraulisk transmisjon for vinsjer.

Denne oppfinnelse er rettet mot en hydraulisk transmisjon for vinsjer og styring av denne transmisjon, hvor man tar hensyn til at lasten skal holdes stille ved stillestå-ende linetrommel. Som primærdel og sekundærdel brukes aksialstempelenheter. Det er kjent hydrauliske systemer for vinsjer av kapseldrifttypen, hvor den tilførte væskemengde fra primærdelen styres manuelt, mens forbrukskapasiteten for den .hydrauliske motor innstiller seg automatisk etter det lastmoment som virker mot den drevne del, slik at tyngre laster løftes lang-sommere og lettere laster løftes raskere. Styreorganene for sekundærdelen mottar sine styreimpulser fra innretninger som enten reagerer på strekket i heiselinen eller på det vekslende arbeidstrykk i det hydrauliske system.

For å kunne utnytte full drivytelse over hele lastområdet, har det vært foreslått å innstille motordelen i avhengighet av lasten ved hjelp av styreorganer, som samtidig begrenser reguleringsområdet for den hånd-styrte pumpe.

Dessuten er det kjent vinsjer med innretninger til å fastholde lasten når den hydrauliske motor står stille. Herunder er vinsj trommelen utstyrt med en bremse som slåes inn når den manuelle styring befinner seg i nullstilling. Da det i praksis ikke er mulig å innstille en stillbar pumpe nøy-aktig til nulltilførsel, vil den gjenværende,

i og for seg ringe resttilførsel frembringe et dreiemoment som enten løfter eller senker lasten langsomt, selv om håndstyringen står på null. Bremsen hindrer riktignok

uønsket bevegelse, men det indre dreiemoment bibeholdes likevel.

Disse anordninger arbeider ugunstig med hensyn på energiutnyttelsen, fordi det kreves en ikke ubetydelig ytelse til å holde lasten. Ifølge et forslag som tar sikte på å avhjelpe disse ulemper, sjaltes pumpen ved hjelp av manøverhendelen i hele det om-råde av nullstillinger hvor lasten skal fastholdes, ut fra den hydrauliske motor, og på pumpesiden forbindes trykkledningen med sugesiden til et trykkløst omløp. I denne hensikt er det i dette forslag en skyvesleide i sugeledningen og trykkledningen, som di-rekte eller indirekte over elektriske hjelpe-styringer påvirkes når bremsen innkobles, hvorved ledningene kobles sammen på den forannevnte måte.

Ved hydraulisk drevne lokomotiver er det kjent å anvende to væskekretsløp som hver består av en pumpe, eh hydraulisk motor og tilsvarende ledninger. Drivmotoren som driver pumpene har regulerbart omdreiningstall. Ved å endre stempelslaget for pumpene, som er koblet sammen over en stang, kan den leverte mengde fra begge pumper styres enten manuelt eller automatisk som funksjon av drivtrykket ved hjelp av en felles regulator. Ved hjelp av denne ene regulator er det mulig å foreta en automatisk ytelsesregulering i begge kjøreret-ninger, hvor ved karakteristikken for auto-matikken er lik i begge kjøreretninger. En slik krafttransmisjon er vel og merke bruk-bar for drift av lokomotiver, men derimot ikke for drift av vinsjer. Ved avlasting av en hydraulisk motor, vil denne, fordi trykkledningen for begge pumpene er forbundet med hinannen, bli gjennomløpt av hele den disponible oljemengde, mens den an-dre hydrauliske motor enten blir stående stille eller begynner å dreie seg baklengs.

Dessuten er det kjent en regulerings-anordning for en aksialstempelpumpe, hvor reguleringen foretas automatisk som funksjon av pumpens omdreiningstall. I denne hensikt er det anbragt en særskilt sentrifugalpumpe hvis trykk stiger ved stigende omdreiningstall, hvoretter væsketrykket som oppnås ved denne sentrifugalpumpe bevirker endring av stempelslaget i aksial-stempeltransmisjonen. Det trykk som frem-bringes av aksialstemplet har imidlertid ingen innflytelse på reguleringsinnretningen, slik at det her ikke forefinnes noen ytelsesregulering.

Oppfinnelsen vedrører en hydraulisk transmisjon for vinsjer av den art som består av en aksialstempelpumpe med regulerbar leveringsmengde som primærdel, og en hydraulisk motor fortrinsvis av aksialstempeltype med tilnærmet konstant volumforbruk pr. omdreining som sekundærdel, og som inneholder en ytelsesregulator som er styrbar manuelt eller av drivtrykket ved hjelp av servomotor. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at håndstyreinnretningen er utstyrt med to ytelsesregulatorer som hindrer overskridelse av maksimalytelsen.

I motsetning til de- kjente anordninger hvor det brukes ytelsesregulering, mulig- ' gjør anordningen ifølge oppfinnelsen ved hjelp av to ytelsesregulatorer å anordne en ytelsesregulator for hver arbeidsretning, hvorved de to ytelsesregulatorer kan ha karakteristikker som er forskjellige fra hverandre. Ved passende utførelse av regu-lerings! j ærene oppnår man å kunne endre reguleringskarakteristikken på en enkel måte.

Ifølge ytterligere trekk ved oppfinnelsen er det anordnet hydraulisk styring av en avsperringssleide som avsperrer ledningene til den hydrauliske motor, når pumpen føres til nullstilling. I utførelsen ifølge oppfinnelsen påvirkes avsperringssleiden av matepumpen, og trykkvæsketilførselen som innleder avsperringsbevegelsen styres av en forstyresleide, som føres av en nese på pumpehuset til null-tilførselsstilling. Fig. 1 viser skjematisk en utførelses-form for oppfinnelsen, hvor lastmomentet på sekundærsiden har den samme retning uavhengig av linetrommelens dreieretning. Fig. 2 viser gjenstanden for oppfinnelsen med styring av avsperringssleiden for vekslende momentretning.

Virkemåten for en aksialstempelpumpe forutsettes å være kjent. Noe som ikke er vist nærmere, er primærdelens drivkilde og linetrommelen som er koblet til den hydrauliske motorens aksel. Ledninger 180, 18 og 19 forbinder en hydraulisk motor 2 med en aksialstempelpumpe, hvis tilførsels-mengde tilpasses kraftbehovet i sekundærdelen ved svinging av huset 1. Innstillingen av slaglengden utfører servomotoren 30 ved hjelp av følgestemplet 31, som muliggjør at man kan beherske de opptredende reak-sjonskrefter. Stillebevegelsene for følge-stemplet, som overføres over stangen 32 til huset 1 styres på kjent måte av hjelpesleiden 33, som er operativt forbundet med vektstangen 50 i den manuelle styring. For å kunne omstyrte pumpen er det i det hydrauliske systems trykkside innkoblet to ytelsesregulatorer 60 slik at alt etter tilfør-selsretningen står enten reguleringsstemp-let 61 eller 62 i kraftkontakt med vektstangen 50 i håndstyringen. Vektstangens bevegelsesmulighet over hele styreområdet i avhengighet av reguleringsstemplenes 61, 62 bevegelse, alt etter tilførselsretning, mu-liggjøres av den elastisk ettergivelige fø-ring av den manuelt påvirkete styreinnretning på den måte at vektstangen ikke er stivt forbundet med manøverhendelen men over en fjær 51, som kan være utformet som en torsjonsf jær. Hvordan denne kob-ling er utført har ingen innflytelse på opp-finnelsesgjenstanden. Den kan også dannes av elektromagnetiske eller hydrauliske an- " Drdninger.

En tannhjulspumpe 8 tjener til å mate det hydrauliske system i ikke selvsugende drift, og denne pumpe kommuniserer konstant med servomoteren 30 samt med avsperringssleiden 90 over ledningene 21, 20 samt stemplet i den mekaniske håndbremse 162. Mens det i sylinderen 91 i avsperringssleiden alltid hersker konstant trykk, styres tilførselen i ledningen 21 til avsperrings-stemplet 92 av sleiden 100, som påvirkes av nesen 12 på pumpehuset, når pumpen står i nulltilførselsstilling.

Den følgende gjennomgåelse forklarer virkemåten for den hydrauliske transmisjon ifølge oppfinnelsen. Dersom manøver-hendelen føres fra nullstillingen til arbeids-stillingen B (løftestilling), så følger vektstangen 50, som er forbundet over den elastiske etterføring med denne hendel, etter denne bevegelse, og innstiller derved hjelpesleiden 33, slik at følgestemplet fører pumpen til full slaglengde. Lastens moment ved sekundærdelen fører til at arbeidstrykket stiger i ledningen 18, noe som også påvirker reguleringstemplene 61, 62, slik at det utadpressete reguleringsstempel 61 fø-rer vektstangen i retning mot 0. Herunder blir manøverhendelen 4 stående uendret i sin stilling B, mens bare fjæren i den elastiske etterføring spennes. Vektstangen som er svinget tilbake i retning av 0 tar med seg hjelpesleiden i servomotoren, som styrer følgestemplet og innstiller pumpen på en mindre slaglengde som svarer til den fast-lagte reguleringskarakteristikk for arbeidstrykket i det hydrauliske system. Reguleringskarakteristikken som er forholdet mellom arbeidstrykk p og tilført mengde Q kan tilsvare mange forskjellige slags matema-tiske funksjoner, men som regel vil den ha et lineært eller hyperbolsk forløp, noe som er bestemt av arten av fjæren 63 i ytelses-regula toren.

Anordningen ifølge oppfinnelsen mu-liggjør automatisk styring av systemet innenfor hele det mulige lastområde. Dersom lasten avtar ved sekundærdelen, så minsker arbeidstrykket i det hydrauliske system og likeledes det like store trykk i ytelsesregulatoren,slik at reguleringsstemp-let 61 trekkes tilbake av fjæren. Nu kan også fjæren 51 i den elastiske etterføring avspenne seg, og koblingsvekstangen påvirkes tilsvarende reguleringsstemplets til-bakeføring, så at hjelpesleiden påvirkes. Men dette betyr at følgestemplet i servomotoren fører pumpen til en større slaglengde. Tilførselen av en større væskemengde fører til et større dreietall hos den hydrauliske motor, hvorved lasten løftes raskere.

Dersom man nu skal fastholde lasten i en bestemt stilling, så kan kranføreren avpasse dette på manøverhendelen eller spindelen. Manøverhendelen befinner seg til å begynne med fremdeles i arbeidsstil-lingen B. Under transporten har ytelsesregulatoren svinget vektstangen 50 til en stilling mellom 0 og B og dermed over hjelpesleiden og følgestemplet frembragt en pumpestilling som svarer til den nødven-dige ytelse til å løfte denne last. Dersom nu manøverhendelen føres til nullstilling, så følger også vektstangen 50 denne bevegelse og løser seg fra stemplet i ytelsesregulatoren. Styringen av følgestemplet over hjelpesleiden og derved pumpens innstilling av tilført mengde foretas i dette stadium bare over den manuelle styreinnretning uavhengig av ytelsesregulatoren. Pumpen svinger til nullstilling og dreietallet for den hydrauliske motor går mot null. Når man når nulltilførselsstillingen for pumpen, trykker nesen 12 på pumpehuset styrestemplet 101 i hjelpestyreinnretningen 100 mot kraften fra fjæren 102 nedad, slik at trykkmediet fra tannhjulspumpen 8 over ledningen 21 kan påvirke avsperringsstemp-let 92. Da stempelflaten 93 er større enn flaten for tilbakeføringsstemplet 94, føres stemplet 92 inn i sylinderrommet 95 og sperrer ledningen 180 til den hydrauliske motor. Samtidig åpner stemplet i avsperringssleiden boringen 96, slik at trykkledningen 18 over kortslutningsledningen 97 forbindes med sugeledningen 19 til trykk-løst omløp. Mottrykket fra den hydrauliske motor kan avstøtte seg mot væskesøylen i ledningen 180 og fastholde lasten, uten at man derfor behøver å ta noen ekstra ytelse fra transmisjonen.

Føring ut fra den lastholdende nullstilling for enten å oppnå at lasten løftes eller senkes, oppnås ved forskyvning av ma-nøverhendelen. En stillebevegelse i retning B (løfting) eller retning A (låring) styrer på den beskrevne måte servomotoren 30, som fører pumpen ut fra nullstillingen. Dermed løser nesen 12 seg fra styrestemplet 101, som under trykket fra fjæren 102 lukker den ledning som fører til tannhjulspumpen, samtidig som ledningen 21 forbindes med oljereservoaret, slik at væsken i denne ledning og i sylinderrommet avlastes for sitt trykk. Stemplet 94 trykker avsperringssleiden til utgangsstilling, hvorved forbin-delsen mellom ledningene 180 og 18 gjen-opprettes, samtidig som kortslutningsledningen 97 atter lukkes.

For særlig fintfølende transportbeve-gelser, f. eks. nøyaktig landsetting av øm-findtlige deler, kan avsperringssleiden til den hydrauliske motor ved hjelp av omkob-leren 11 settes ut av virksomhet. Denne omkobler er utformet som en treveisventil og skiller, i den tilsvarende stilling styresleiden 11 fra tilførselspumpen og avbryter drivmiddelstrømmen til avsperringssleiden.

En utførelsesform for oppfinnelsen tar hensyn til muligheten av at man har vekslende momentretning ved den hydrauliske motor (fig. 2). I dette tilfelle hersker det arbeidstrykk alt etter tilførselsretning enten i hovedledningen 18 eller 19. Fra disse fører det hver sin ledning 22, 23 til trykk-kobleren 7, hvis oppgave består i automatisk å koble ytelsesregulatoren 60 til den ledning som til enhver tid fører trykk. I den tekniske utførelse dannes trykkobleren av et lett forskyvbart stempel, hvor den ene stempelflate påvirkes av arbeidstrykket og den annen stempelflate av trykket i sugeledningen. Stemplet forskyver seg derfor i retning av trykkfallet, sperrer ledningen til lavtrykksiden og lar ytelsesregulatoren bare

påvirkes av arbeidstrykket.

Styringen av avsperringssleiden i ho-vedledningene til oljemotoren er ikke en-dret i forhold til utførelsen ved en helt

momentretning. Avsperringssleiden — som

ikke danner noe gjenstand for oppfinnelsen — må naturligvis være innrettet for

dobbelt trykktilførsel.

Dessuten vedrører oppfinnelsen den

hydrauliske styring av en håndbremse eller

bakkebremse, som er anordnet ved den

drevne hydrauliske motor for å sikre seg

mot at transmisjonen eller driften av denne

faller ut. På bremsens knehendel 160 virker trykkfjæren 161 i lukkeretning. Mot

denne virker stemplet 162, som stadig påvirkes av tilførselspumpen, slik at bremsen

holdes åpen. Dersom trykket plutselig syn-ker i det hydrauliske hovedsystem, f. eks.

på grunn av rørutbrudd, faller trykket også

i bremsesylinderen, da tilførselspumpen

over tilførselsventilene mater væske trykk-løst inn i den utette ledning. Fjæren 161

skyver stemplet 162 foran seg og slutter

bremsen. Det samme skjer dersom hoved-driften (dieselmotor eller elektromotor)

faller ut, da stillepumpens drivaksel driver

tilførselspumpen.

I hver av figurene 1 og 2 er det dessuten inntegnet to tilførselsventiler 15 og

16, en tilførselsventil 14, en kombinert

spyleventil og tilførselstrykk-ventil 13, samt

en dobbeltvirkende overtrykkventil 17. Pla-seringen av og utførelsen for disse elemen-ter er kjent ved hydrauliske systemer.

Claims (10)

1. Hydraulisk transmisjon for- vinsjer

av den art som består av en aksialstempelpumpe med regulerbar leveringsmengde som primærdel, og en hydraulisk motor fortrinsvis av aksialstempeltype med tilnærmet konstant volumforbruk pr. omdreining som sekundærdel, og som inneholder en ytelsesregulator som er styrbar manuelt eller av drivtrykket ved hjelp av servomotor, karakterisert ved at håndstyreinnretningen er utstyrt med to ytelsesregulatorer som hindrer overskridelse av maksimalytelsen.

2. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, karakterisert ved at den ytelsesregulator som i samsvar med pumpens leveringsretning for øyeblikket er ak-tiv, er innrettet til med sitt stempel (61, 62) å innvirke på servomotorens hjelpeside (33) over en overføringsstang (50) i håndstyreinnretningen.

3. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, karakterisert ved at ytel-sesregulatorene (60) som virker overfor hver sin leveringsretning for primærdelen, påvirkes av det samme, i det hydrauliske kretsløps trykkside herskende trykk.

4. Hydraulisk transmisjon i samsvar méd påstand 1, karakterisert ved en avsperringssleide i trykkledningen mellom primærdel og sekundærdel, med en stempelflate (94) i denne som står under stadig trykkmedium-påvirkning over tilfør-selspumpen i transmisjonen.

5. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1 og 4, karakterisert ved at det svingbare hus i den trinnløse reguler-bare pumpe påvirker en styresleide i om-rådet for alle de nullstillinger hvori last skal fastholdes, og at denne styresleide styrer trykkmiddeltilførsel til stempelflaten (93) i avsperringssleiden, for derved å fastlåse trykkledningen.

6. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, 4 og 5, karakterisert ved at en omkopler (11) i ledningen mellom styresleide (100) og tilførselspumpe muliggjør at styresleiden (100) og dermed avsperringssleiden (90) settes ut av virksomhet.

7. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, 4, 5, 6, karakterisert ved at trykkobleren (7) automatisk forbinder begge ytelsesregulatorer (60) ved vekslende momentretning i den hydrauliske motors drevne del med den tilsvarende trykkled-ning til den hydrauliske motor.

8. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, 4, karakterisert ved at ledningene til den hydrauliske motor automatisk låses av avsperringssleiden når det hydrauliske trykk i systemet forsvinner.

9. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, 4, 8, karakterisert ved at avsperringssleiden i åpnet stilling spenner en fjær (98) som når trykket minsker i det hydrauliske system trykker sleiden til låsestilling.

10. Hydraulisk transmisjon i samsvar med påstand 1, karakterisert ved at en båndbremse på linetrommelen holdes åpen av et stempel (162) som står under stadig trykkpåvirkning fra tilførselspumpen, men som selvstendig lukker seg når trykket i det hydrauliske system forsvinner.