NO129307B

NO129307B -

Info

Publication number: NO129307B
Application number: NO03800/69A
Authority: NO
Inventors: H Ehluss
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft
Priority date: 1968-09-25
Filing date: 1969-09-24
Publication date: 1974-03-25
Also published as: ES371781A1; NL6914337A; DE1776120A1; JPS5323471B1; SE356269B; GB1271729A; DK139787C; DK139787B; US3595019A; NL148382B; FR2018830A1; DE1776120B2

Description

Oppfinnelsen vedrører en synkronreguleringsinnretning for The invention relates to a synchronous control device for

to reverserbåre hydrauliske svingemotorer med en enkelt matepumpe forsynt med en følgestyring som bare styrer bevegelsene til et av de to drivorgan, og hvor pumpen av de hydrauliske drivorgan er seriekoblet og det mellom svingembtorene er en ledning hvori et hydraulisk middel kan etterfylles eller avtappes. two reversible hydraulic swing motors with a single feed pump provided with a follower control that only controls the movements of one of the two drive members, and where the pump of the hydraulic drive members is connected in series and between the swing embtors is a line in which a hydraulic agent can be refilled or drained.

Ved anlegg som bare har et eneste styrt pumpeaggregat for to hydrauliske, innbyrdes adksilte drivsteder, kobles drivorganene (sylin-der eller dreiemotor) parallelt eller etter hvera.nd.re og mates f .eks. med trykkolje. På de to forbrukersteder vil det imidlertid aldri kunne herske de samme betingelser, hvilket skyldes lekkasje og ulike belast- ninger, og det er derfor nødvendig å tilpasse det drivsted, som ikke har noen returreguleringskrets med pumpeaggregatet, til det primært første drivsted ved hjelp av en synkroniseringsinnretning^Man må da sørge for at det tekniske oppbud for synkroniseringsinnretnihgen ikke overstiger det oppbud som er nødvendig for å eventuelt forsyne det andre drivsted med et eget pumpeaggregat og en egen følgestyring. In systems that only have a single controlled pump unit for two hydraulic, interconnected drive points, the drive elements (cylinders or rotary motors) are connected in parallel or alternately and fed, e.g. with pressure oil. However, the same conditions will never prevail at the two consumer locations, which is due to leakage and different loads, and it is therefore necessary to adapt the drive location, which has no return control circuit with the pump unit, to the primarily first drive location by means of a synchronizing device^One must then ensure that the technical bid for the synchronizing device does not exceed the bid that is necessary to possibly supply the other drive station with a separate pump unit and a separate control unit.

Ved hydraulisk drevne stabilisatorer for ski, hvilke stabilisatorer har vinger som rager ut sideveis fra skipsskroget, er det kjent utførelser med bare et pumpeaggregat og med to adskilte aksial-stempelpumper som reguleres ved hjelp av et. felles styreapparat. Pum-pestillingene for hvert vingedri<y>organ styres ved hjelp av respektive tilhørende returreguleringskretser med mekanisk tilbakeføring ved hjelp av stenger eller tau. , In the case of hydraulically driven stabilizers for skis, which stabilizers have wings that protrude laterally from the ship's hull, there are known designs with only one pump unit and with two separate axial-piston pumps that are regulated by means of a. common control device. The pump positions for each vane drive are controlled by means of respective associated return control circuits with mechanical feedback by means of rods or ropes. ,

Ved andre anvendelsestilfeller av dobbeltdrivorgah, som ikke arbeider med følgestyringer, anvendes det tostrømspumper eller mengde-delere, f.eks. ved drift av to paralleltløpenie sylindre, og paral-leltløpet sikres ved mekanisk løpssammenligni.ng og automatisk trykk-oljetømming av den side som for øyeblikket arbeider raskest. En nøy-aktig hastighetsstyring av sylinderløpet får :man: imidlertid-ikke'. In other cases of use of double-drive systems, which do not work with secondary controls, two-flow pumps or flow dividers are used, e.g. when operating two parallel running cylinders, and the parallel running is ensured by mechanical stroke comparison and automatic pressure oil draining of the side that is currently working the fastest. A precise speed control of the cylinder barrel gets :man: however-not'.

Videre er det en ulempe å anvende to pumper i et pumpeaggregat .sammenlignet med benyttelsen av bare en pumpe med høyere arbeidstrykk. Med. tostrømspumper og parållelløp av begge drivorgan ved an-vendelse av hjeipe-bypassventiler kan man ikke uten videre få en nøy-aktig følgestyring av forbrukerne etter hastighet og strekning. Furthermore, it is a disadvantage to use two pumps in a pump unit compared to the use of only one pump with a higher working pressure. With. two-flow pumps and parallel operation of both drive means, when using high-pressure bypass valves, it is not possible to get a precise follow-up control of the consumers according to speed and distance without further ado.

Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en synkronreguleringsinnretning av den innledningsvis nevnte type og det som kjenne-tegner oppfinnelsen er at svingemotorene er tilordnet respektive med hverandre korresponderende fortrengingsstempler. og reguleringsstempler, hvilke stemplér ved den ene svingemotors gjennomløp av midtstillingen ved asykront løp tilveiebringer tykkpulser mellom de to drivorgan, ., ved hjelp av hvilke trykkpulser væskevolumer i samsvar med synkroniseringsfeilen kan etterfylles henholdsvis avtappes i ledningen mellom de to drivorgan. The invention aims to provide a synchronous control device of the type mentioned at the outset and what characterizes the invention is that the swing motors are assigned to respective displacement pistons corresponding to each other. and regulating pistons, which pistons, when the one swing motor passes through the middle position during asynchronous operation, provide thick pulses between the two drive means, ., with the help of which pressure pulses liquid volumes in accordance with the synchronization error can be refilled or drained in the line between the two drive means.

Oppfinnelsens anvendelsesmuligheten omfatter særlig anvend-else i forbindelse med hydrauliske stilldrivorgan for vingestabilisa^ torer for skip, styreinnretninger for ,tunge landkjøretøy, store pla-tesakser og kantpresser med langt fra hverandreliggende arbeidssylindre. Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen skal j forklares nærmere i det etterfølgende under henvisning til tegningene, hvor Fig. 1 skjematisk viser en kobling av synkronreguleringen i kombinasjon med en kjent seriekobling av en hydropumpe med styrbar og retningsreverserbar oljetransport med to dreiemotorer, men The application possibilities of the invention include particular use in connection with hydraulic static drive means for wing stabilizers for ships, steering devices for heavy land vehicles, large plate shears and press brakes with widely spaced working cylinders. The method and device according to the invention shall be explained in more detail below with reference to the drawings, where Fig. 1 schematically shows a connection of the synchronous control in combination with a known series connection of a hydro pump with controllable and direction-reversible oil transport with two rotary motors, but

Fig. 2 - k viser detaljer i koblingen. Fig. 2 - k shows details of the connection.

Følgestyringen for en pumpe .1 i forbindelse med et styrt drivorgan 2 er ikke vist, og det er heller ikke vist de hydrauliske hjelpeelementer for pumpen 1, såsom f.eks. overtrykksventiler og ettersugningsventiler, hvilke er i og for seg kjent. The follower control for a pump 1 in connection with a controlled drive member 2 is not shown, nor are the auxiliary hydraulic elements for the pump 1, such as e.g. overpressure valves and after-suction valves, which are known in and of themselves.

Drivorganene 2 og 3 i form av dreiemotorer er mekanisk forbundet med reguleringsblokker 4 og 5. Disse inneholder styrte stempler 6, 7> 8 og 9. Pumpen 1 skal f.eks. bringe trykkolje inn i en ledning 10. Drivorganet 3 dreier seg da i pilens retning, og drivorganet 2, som er forbundet med drivorganet 3 ved hjelp av en ledning 11, dreier seg også i den antydede pilretning. Den fortrengte retur-olje går tilbake til pumpen 1 gjennom en ledning 12. Hvert drivorgan 3 og 2 benytter trykkfallet mellom ledningene 10 og 12. Dersom trykkfallet for begge drivorgan er like stort, så er forholdet mellom trykket i ledningene 10, 11 og 12 som 2:1:0. The drive members 2 and 3 in the form of rotary motors are mechanically connected to control blocks 4 and 5. These contain controlled pistons 6, 7> 8 and 9. The pump 1 shall e.g. bring pressurized oil into a line 10. The drive member 3 then turns in the direction of the arrow, and the drive member 2, which is connected to the drive member 3 by means of a line 11, also turns in the indicated direction of the arrow. The displaced return oil returns to the pump 1 through a line 12. Each drive member 3 and 2 uses the pressure drop between the lines 10 and 12. If the pressure drop for both drive members is the same, then the ratio between the pressure in the lines 10, 11 and 12 is as 2:1:0.

Når drivorganene 3 og 2 dreier seg medtar de armer 13 og lk (Fig. 2 og 3) og derved forskyver de stemplene 7 og 8 fra midten og utover. Kort tid i forveien, ved armens bevegelse fra en vinkelstill-ing og til midten, er stempelrommene 15 og 16 forspent med arbeidstrykket i ledningen 10 gjennom tilbakeslagsventilene 17 og 18 henholdsvis 22. Et stempelrom 19, som virker på en større flate av stempelet 7, pådras samtidig gjennom ledningen 20 med arbeidstrykket fra ledningen 10. When the drive members 3 and 2 rotate, they include arms 13 and 1k (Fig. 2 and 3) and thereby displace the pistons 7 and 8 from the center outwards. A short time beforehand, when the arm moves from an angular position to the middle, the piston chambers 15 and 16 are biased with the working pressure in the line 10 through the non-return valves 17 and 18 respectively 22. A piston chamber 19, which acts on a larger surface of the piston 7, is simultaneously incurred through line 20 with the working pressure from line 10.

På den måten er man sikret at stempelet 7 før løpet gjennom midten skyves til utgangsstillingen, til anlegg mot anslaget 21. Den derved fra rommet 15 fortrengte olje øker kort trykket over forapenn-ingstrykket, lukker en tilbakeslagsventil 22 og strømmer ut gjennom en overstrømningsventil 23 og inn i en hydraulikkbeholder 24. Når drivorganet 3 og 2 passerer midten i pilretningen., så fortrenger stempelet 8 olje, mens stempelet 7 opptar olje. En forløpsfeil av drivorganet 3 relativt drivorganet 2 øker trykket i en ledning 25, hvorved en fjaerbelastet ventil 26 åpnes proporsjonalt med feilen og trykkolje fra det høyere trykknivå i ledningen 10 strømmer da inn gjennom tilbakeslagsventilen 17, ventilen 26 og en ledning 27 til det lavere trykknivå i ledningen 11. Derved normaliseres det for lille volum i ledningen 11, dvs. at drivorganet 3 og 2 "fjerner" seg fra hverandre. En eventuell ettersleping av drivorganet 3 relativt drivorganet 2 korrigeres ikke i denne fase. Etterslepingen vil etter en retningsveksling i pumpetransporten (trykkolje i ledningen 12, retur-olje i ledningen 10) foreligge som forløp av drivorganet 3 relativt drivorganet 2 og utlignes da fra løpsmidten av ved betjening av en ventil 28. Denne ventil 28 tillater da utslipp av overskytende olje fra ledningen 11 og til beholderen 24. FraEsylinderrommet bak stempelet 9 går en ledning 25' til ventilen 28 og over en tilbakeslagsventil til sylinderrommet for stempelet 6. In this way, it is ensured that the piston 7 is pushed to the starting position before the stroke through the middle, to rest against the stop 21. The oil thereby displaced from the chamber 15 briefly increases the pressure above the pre-charge pressure, closes a non-return valve 22 and flows out through an overflow valve 23 and into a hydraulic container 24. When the drive member 3 and 2 pass the center in the direction of the arrow, the piston 8 displaces oil, while the piston 7 takes up oil. A misalignment of the drive member 3 relative to the drive member 2 increases the pressure in a line 25, whereby a spring-loaded valve 26 opens proportionally to the error and pressurized oil from the higher pressure level in the line 10 then flows in through the check valve 17, the valve 26 and a line 27 to the lower pressure level in the line 11. Thereby normalizing too small a volume in the line 11, i.e. that the drive member 3 and 2 "remove" themselves from each other. Any lagging of the drive member 3 relative to the drive member 2 is not corrected in this phase. After a change of direction in the pump transport (pressure oil in the line 12, return oil in the line 10), the lag will exist as the progress of the drive member 3 relative to the drive member 2 and is then compensated from the middle of the stroke by operation of a valve 28. This valve 28 then allows the discharge of excess oil from the line 11 and to the container 24. From the cylinder chamber behind the piston 9, a line 25' runs to the valve 28 and over a non-return valve to the cylinder chamber for the piston 6.

Innstillingstrykkene til ventilene 23 og 29 samt ventilene 26 og 28 velges slik at ventilene 26 og 28 først reagerer ved\et litt høyere trykk enn det maksimale arbeidstrykk, mens ventilene 23 og 29 er innstilt for reagering over det maksimale reageringstrykk for ventilene 26 og 28. The setting pressures for valves 23 and 29 as well as valves 26 and 28 are chosen so that valves 26 and 28 first react at a slightly higher pressure than the maximum working pressure, while valves 23 and 29 are set to react above the maximum reaction pressure for valves 26 and 28.

For gjennomføring av svingebevegelisen til hevarmene 13 og 14, ved hjelp av hvilke hver stempelgrippe betjenes av et av de hydrauliske drivorgan, medtas en arm 30, henholdsvis 31 av drivorganets ak-sel og stryker med sin stilltapp 32 berøringsfritt forbi anslaget 21. Etter hvert forbiløp blir et målestempel stående mens det andre tas med. Stemplene til det ikke styrte drivorgan er utformet som sy-lindriske legemer med en endeflate, mens stemplene i det styrte drivorgan er avtrappet. To carry out the swing movement of the lifting arms 13 and 14, with the help of which each piston gripper is operated by one of the hydraulic drive means, an arm 30, respectively 31 of the drive means' shaft is included and passes with its stop pin 32 contact-free past the stop 21. After each pass one measuring stamp is left standing while the other is taken along. The pistons of the non-controlled drive means are designed as cylindrical bodies with an end face, while the pistons in the controlled drive means are stepped.

De spesielle fordelene ved denne synkronregulering ligger i muligheten for nøyaktig medtaging av det andre, av styringen ikke kontrollerte reverseringsdrivorgan selv ved større avstander og ved vanskelige plassforhold. Feil som følge av komprimerbarheten til oljen i målerommene og forbindelsesledningene unngås i stor grad ved at oljen er forspent. Uunngålige feil som følge av mindre lekkolje-mengder i målestemplene kan ikke adderes, fordi styringen alltid be-gynner ved gjennomgang av midten med ny grunnstilling. Synkronregu-leringskretsen arbeider med enkle byggeelementer som er kjent fra den vanlige oljehydraulikk og forsynes umiddelbart med trykkenergi og ny-filtrert olje fra hovedhydraulikkanlegget. The special advantages of this synchronous regulation lie in the possibility of accurately including the second reversing drive, not controlled by the steering, even at greater distances and in difficult space conditions. Errors resulting from the compressibility of the oil in the measuring chambers and the connecting lines are largely avoided by prestressing the oil. Unavoidable errors as a result of smaller play oil quantities in the measuring pistons cannot be added, because the control always begins by reviewing the center with a new basic position. The synchronous control circuit works with simple building elements that are known from ordinary oil hydraulics and is immediately supplied with pressure energy and freshly filtered oil from the main hydraulic system.

Oppfinnelsen dekker også innretninger for gjennomføring av fremgangsmåten i forbindelse med to reverserende svingedrivorgan med svingevinkler på omtrent - 60°. The invention also covers devices for carrying out the method in connection with two reversing turning drive means with turning angles of approximately -60°.

Claims

Synchronous control device for two reversible hydraulic swing motors with a single feed pump provided with a follower control that only controls the movements of one of the two drive members, and where the pump and the hydraulic drive members are connected in series and between the swing motors there is a line in which a hydraulic medium can be refilled or is tapped off, characterized in that the swing motors (2, 3) are assigned respective displacement pistons (8, 9) and control pistons (6, 7) corresponding to each other, which pistons, when one swing motor passes through the middle position during asynchronous operation, provide pressure pulses between the two drive means, at with the help of which pressure pulses liquid volumes in accordance with the synchronization error can be refilled or drained in the line (11) between the two drive means.

2. Synchronous regulation device according to claim 1, characterized in that a piston (8, 7 and 9, 6 respectively) is arranged for each drive member's direction of travel, that for the non-controlled drive member a connecting line (25, 25') is arranged in which a 'prestressed volume' "of the hydraulic means can be displaced by means of the displacement piston (8 respectively 9), that the regulating piston (6 respectively 7) is assigned to the controlled drive member, and by the associated regulating piston cylinder occupying a volume that the hydraulic means from the connecting line (25 respectively 25' ).

3. Synchronous regulation device according to claim 1 or 2, characterized in that a top-up valve (26) and a drain valve (28) are arranged in the line (11) between the series-connected drive means, by means of which valves in case of overpressure in the connection line (25 and 25 ') during the swing movement. the volume of the hydraulic medium enclosed between the two drive means is increased by refilling from one of the pump pressure lines (10 and 12 respectively) or reduced by draining, in accordance with the error correction (advance or lag of the uncontrolled drive).