NO171425B - Hydraulisk styreblokk - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en hydraulisk styreblokk for hydraulikkenheter, særlig for styring av dobbeltvirkende hydraulikksylindre med fire integrerte enkeltventiler som ligger parvis over hverandre og innbyrdes motstående, anordnet i to plan parallelt med et overflateareal på styreblokken med standard tilkoplingsmønster, hvilke ventiler består av proporsjonale strupe-seteventiler som kan påvirkes parvis via en pilotventil.

En styreblokk av stort sett samme art som ovenfor angitt er kjent fra DE-Al-3 604 410. For at styreblokken skal kunne brukes universelt må operasjonssekvensen til den dobbeltvirkende hydrauliske sylinder finne sted med konstant hastighet. Dette er bare mulig dersom gjennomstrømningen av hydraulikk-væsken på forbrukersiden er konstant og svarer til en verdi som kan innstilles ved en proporsjonal-styreinnretning. Gjennomstrømningen gjennom de 2-veis monterte ventiler som er anordnet i den kjente styreblokk er imidlertid avhengig av ventilenes åpningstverrsnitt og av trykkforskjellen P mellom trykket i pumpeledningen og trykket i forbruksledningen. Men ettersom pumpetrykket ved den kjente styreblokk holdes konstant ved hjelp av en trykkbegrensningsventil, blir de belastningstrykk-avhengige variasjoner i P kompensert ved tilsva-rende tilpasninger av ventilenes åpningstverrsnitt. I dette øyemed er hver ventil utstyrt med en forskyvningsgiver og ventilstemplenes åpningsposisjon blir til enhver tid automatisk regulert inntil den målte maksimalverdi av hydraulikkvæske-gjennomstrømningen svarer til den ønskete, innstilte verdi. Denne elektroniske kompensering av ventilstemplenes posisjon krever imidlertid meget komplisert elektronikk.

Ved den kjente styreblokk unngår man riktignok oljelekkasje i tilfelle av strømbrudd, ettersom oljetrykket på pumpesiden holder alle ventiler lukket. Ved bortfall av trykk på pumpesiden vil imidlertid den kjente styreblokk ikke lenger kunne angis å være uten oljelekkasje.

De to tankventiler i den kjente styreblokk er enkle åpne/stengeventiler. Under normale arbeidsforhold er dette tilstrekkelig. Men dersom belastningen blir negativ vil styreblokken gå inn i en ukontrollert frittløpende tilstand.

Som ytterligere eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes GB 1 182 641 og GB 1 045 764, som imidlertid ikke inne-holder noe som er egnet til å eliminere ovennevnte ulemper ved den kjente styreblokk ifølge DE-A1-3 604 410 .

Foreliggende oppfinnelse er basert på det formål å skape en ny og særegen styreblokk hvorved man unngår de ovennevte ulemper samtidig som den kompakte konstruksjon og det standar-diserte koplingsmønster opprettholdes.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en styreblokk med de i hovedkravet angitte trekk. Ytterligere utføringsfor-mer er angitt i underkravene.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor ved hjelp av et utføringseksempel, med henvisning til den medfølgende tegning.

Denne tegning viser skjematisk koplingsdiagrammet for en styreblokk, hvis arrangement svarer til arrangementet ved den kjente styreblokk ifølge DE-A1-3 604 410.

Styreblokken består i hovedsaken av de fire ventiler som er betegnet med C1, C2, C3 og C4, idet C2 og C3 er arbeidsventilene og C2 og C4 er tankventilene. De fire ventiler styres som i den kjente styreblokk via en elektronisk styrt pilotventil 10.

Den dobbeltvirkende hydrauliske sylinder som skal styres er betegnet med 12. Under en første arbeidssyklus strømmer hydraulikkoljen ut av en pumpeledning P gjennom ventil C-j^ og arbeidsledningen A inn i sylinderens 12 stempelrom, slik at stemplet beveges til høyre i figuren. Oljen fra stempelstangrommet strømmer gjennom arbeidsledningen B og den åpnete ventil C4 inn i tankledning T.

Ved omstilling ved hjelp av pilotventilen 10 stenges ventilene C-,^ og C4 og ventilene C2 og C3 åpnes. Hydraulikkoljen vil da strømme ut av pumpeledningen P gjennom ventilen C3 og arbeidsledningen B inn i stempelstangrommet, slik at sylinderen 12 beveges i den motsatte retning. Denne gang er stempelrommet via ventilen C2 forbundet med tankledningen T.

Ser man på den kjente styreblokk består de fire ventiler

Clf C2, C3 og C4 av enkle 2-veis monterte ventiler. Ved styreblokken ifølge foreliggende oppfinnelse består de fire ventiler Cx, C2, <C>3 og C4 av servobetjente, proporsjonale strupe-seteventiler med integrert belastningstrykk-tilbakekop-lingssignal. En slik ventil er beskrevet i US patentskrift 4 662 660.

Som allerede nevnt innledningsvis holdes pumpetrykket ved den kjente styreblokk konstant og strømningen gjennom arbeidsventilene C2 og C3 holdes konstant ved at ventilenes åpningsposisjon kontinuerlig tilpasses belastningstrykk-variasjonene.

Også ved styreblokken ifølge foreliggende oppfinnelse skal gjennomstrømningen holdes konstant, nærmere bestemt ved en verdi som kan innstilles ved at pilotventilen er konstruert som en proporsjonal-styreinnretning. Ved den nye styreblokk holdes imidlertid ventilenes åpningstverrsnitt konstant og styringen finner sted via en trykkstyreinnretning 14 i pumpeledningen, idet styreinnretningen styrer trykket i pumpeledningen i henhold til belastningstrykkvariasjonene, nærmere bestemt slik at trykkforskjellen P mellom pumpetrykk og belastningstrykk forblir permanent konstant. Størrelsen av denne trykkforskjell P bestemmes av en regulerbar fjær 15.

Fordelene med styringen ifølge oppfinnelsen er en betyde-lig forenklet elektronikk i forhold til den kjente styring.

Belastningstrykk-målingen finner sted på den i US patentskrift 4 662 600 angitte måte og tilbakekoplingssignalet går via ledningene 16 og 18 som via en ledning 20 er tilkoplet trykkstyreinnretningen.

I belastningstrykk-tilbakekoplingssignalledningen 20 er der ved 22 et overtrykk-beskyttelseselement som beskytter mot unormalt høyt overtrykk i arbeidsledningen. Dersom belastningstrykket overskrider en forutbestemt maksimalverdi stenges gjennomstrømningen ved at den ventil som er i virksomhet, C1 eller C3, holdes lukket inntil belastningstrykket igjen har falt til under denne maksimalverdi, eller i praksis inntil feilkilden er blitt eliminert.

Styreblokken ifølge oppfinnelsen er forsynt med en automatisk senke-bremsefunksjon. I dette øyemed påvirkes de to tankventiler C2 og C4 via ledningene 16 og 18 av belastningstrykket i arbeidsventilene C2 og C3. Under normale arbeidsforhold, dvs. med positiv belastning, er tankventilene C2 og C4 fullstendig åpne. Dersom belastningen er negativ blir tank-ventilenes C2 og C4 gjennomstrømningsåpning automatisk minsket, med sikte på å opprettholde den via pilotventilen innstilte gjennomstrømning, og disse ventiler arbeider som senke-bremse-ventiler.

Styreblokken ifølge oppfinnelsen er fullstendig uten oljelekkasje både ved eventuelt strømbrudd og ved eventuelt bortfall av trykk. Tilbakeslagsventilene RI og R2 som er montert i arbeidsledningene hindrer tilbakestrømning av hydraulikkvæske, slik at arbeidssylinderen 12 kan holdes i nøytrale posisjoner uten oljelekkasje.

Claims (4)

1. Hydraulisk styreblokk for hydraulikkenheter, særlig for styring av dobbeltvirkende hydraulikksylindre (12) med fire integrerte enkeltventiler ( Clf C2, C3, C4) som ligger parvis over hverandre og innbyrdes motstående, anordnet i to plan parallelt med et overflateareal på styreblokken med standard tilkoplingsmønster, hvilke ventiler består av proporsjonale strupe-seteventiler som kan påvirkes parvis via en pilotventil (10), karakterisert ved at de enkelte ventiler (C1# C2, C3, og C4) har integrert belastningstrykk-tilbakekoplingssignal, og at gjennomstrømningen gjennom arbeidsventilene (C-^, C3) holdes konstant ved hjelp av en belastningstrykkavhengig trykkstyreinnretning (14).

2. Styreblokk ifølge krav 1, karakterisert ved at trykkstyreinnretningen (14) er koplet til en overtrykk-beskyttelse (22). 914

3. Styreblokk ifølge krav 1, karakterisert ved at tankventilene (C2, C4) styres ved hjelp av belastningstrykket på arbeidsventilene (C1; C3) .

4. Styreblokk ifølge krav 1, karakterisert ved tilbakeslagsventiler som er montert i arbeidsledningene.