PL166561B1 - Zespól do sterowania ruchem w góre i w dól hydraulicznego podnosnika PL - Google Patents

Abstract

1 Uklad do sterow ania ruchem w góre i w dól hydraulicznego podnosnika zawierajacy silnik pompy, pompe, zbiornik, silow nik polaczony z podnosnikiem , sterujacy mikroprocesor polaczony z silnikiem pompy, silnikiem sruby pociagow ej, czujnikiem, z dw udrogowym zaw orem elektro- m agnetycznym 1 z trzydrogow ym zaworem elektrom agnetycznym , znam ien ny ty m , z e p o m p a (1) s p rz e zona z siln ik iem (M ) p o la c z o n y m z m ikroprocesorem (M P) polaczona jest poprzez zawór zw rotny (2) i przew ód (3) z zaw orem zw rotnym (4) przy czym przewód tloczacy pom py pom iedzy pom pa a zaw orem zw rotnym (2) polaczony jest poprzez cisnieniow y zawór nadm iarow y z przew odem (28) odprowadzajacym ciecz do zbiornika (24), a na odcinku powyzej zaworu zw rotnego (2) przewód (3) poprzez otw arty zawór dozujacy (7) i przew ód (26) polaczony jest rów niez z przew odem (28) odprow adzajacym ciecz do zbiornika (24), przy czym urucham ianie zaworu (7) dokonuje sie poprzez srube (8) sprzezona z silnikiem skokow ym (9) polaczonym z m ikroprocesorem (M P), miedzy zaworem zw rotnym (4) obcia- zonym sprezyna (4' ), a silow nikiem (22) urucham iajacym podnosnik (20) usytuow ane sa kolejno przew ód (30), czujnik (5) i przew ód (6) przy czym czujnik (5) polaczony je st ponadto z m ikroprocesorem (M P ) i obustronnie z rura (6) a rura (6) z silow nikiem (22), przewód (30) jako odgalezienie usytuow ane pom iedzy czujnikiem (5) a zaworem zw rotnym (4) stanowi poczatek dw óch obiegów cieczy, z których jeden zaw iera polaczony szerego- wo zaw ór zwrotny i reczny zawór spustowy z którego w yjscie laczy sie z przew odem (26) i (28) zas drugi m a przewód (32) usytuow any pom iedzy przew odem (30) a dwudrogowym zaworem elektrom agnetycznym (11) pola- czonym z m iniprocesorem (M P), przy czym w yjscie zaw oru (1 1) polaczone jest przew odem (34) do przew odu (3) przed zaworem zw rotnym (4) oraz z w ejsciem do trzydrogowego zaworu elektrom agnetycznego (1 2 ) polaczonego rów niez z m ikroprocesorem (M P) przy czym jedno w yjscie zaw oru (12) laczy sie z przew odem (26) poprzez polaczone równolegle regulator przeplyw u (14) i dlaw ik (15) zas drugi przew ód laczy sie z komora nadtlokow a (36) dolnego tloka (10) polaczonego tloczyskiem (13) z obudowa zaw oru zw rotnego (4) natom iast kom ora podtlokow a dolnego tloka (10) polaczona je st z przew odem (26), który z jednej strony dolaczony jest do zaworu dozujacego (7) a z drugiej do przew odu (28) prow adzacego do zbiornika (24) PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do sterowania ruchem w górę i w dół hydraulicznego podnośnika, a zwłaszcza usprawniania układu hydraulicznego w celu równomierniejszego i bezpieczniejszego opuszczania podnośnika.

166 561

W opisach patentowych USA nr 4 700 748 i 4 726 450 opisano podnośnik hydrauliczny, w którym tłok mechanizmu podnoszącego przesuwany jest płynem hydraulicznym sprężonym silnikiem poprzez sterowany mikroprocesorem zawór dozujący regulujący przepływem płynu. Zawór dozujący, w zależności od szybkości i pozycji podnośnika, które są pod kontrolą mikroprocesora, steruje startem, zatrzymywaniem, przyspieszaniem lub opóźnianiem ruchu podnośnika. Płyn hydrauliczny z układu siłownika do zbiornika przepływu poprzez zawór dozujący. Zawór dozujący steruje przepływem płynu z pompy do siłownika podnośnika, lub określa przepływ płynu z siłownika do zbiornika. Zawór ten także steruje przepływem płynu z układu siłownika podnośnika do zbiornika w przypadku zapoczątkowania opuszczania wózka.

Zastosowanie jednego zaworu dozującego do sterowania wszystkimi trybami przepływu płynu w układzie jest wynikiem relaktywnie skomplikowanej budowy dozownika. Stosowanie tego rodzaju dozownika do sterownia wyrównywaniem ciśnienia i przepływem płynu jest wyczuwalne podczas opuszczania wózka podnośnika jeżeli zawór dozujący jest za bardzo otwarty.

Wynalazek dotyczy układu do sterowania ruchem w górę i w dół hydraulicznego podnośnika zawierającego silnik pompy, pompę, zbiornik, siłownik połączony z podnośnikiem, sterujący mikroprocesor połączony z silnikiem pompy, silnikiem śruby pociągowej, czujnikiem, z dwudrogowym zaworem elektromagnetycznym i z trzydrogowym zaworem elektromagnetycznym.

Wynalazek charakteryzuje się tym, że pompa sprzężona z silnikiem połączonym z mikroprocesorem połączona jest poprzez zawór zwrotny i przewód z zaworem zwrotnym. Przewód tłoczący pompy pomiędzy pompą a zaworem zwrotnym połączony jest poprzez ciśnieniowy zawór nadmiarowy z przewodem odprowadzającym ciecz do zbiornika, a na odcinku powyżej zaworu zwrotnego przewód poprzez otwarty zawór dozujący i przewód połączony jest również z przewodem odprowadzającym ciecz do zbiornika. Uruchamianie zaworu dokonuje się poprzez śrubę sprzężoną z silnikiem skokowym połączonym z mikroprocesorem, między zaworem zwrotnym obciążonym sprężyną a siłownikiem uruchamiającym podnośnik usytuowane są kolejno przewód, czujnik i przewód.

Czujnik połączony jest ponadto z mikroprocesorem i obustronnie z rurą a rura z siłownikiem, przewód jako odgałęzienie usytuowane pomiędzy czujnikiem a zaworem zwrotnym stanowi początek dwóch obiegów cieczy, z których jeden zawiera połączone szeregowo zawór zwrotny i ręczny zawór spustowy, z którego wyjście łączy się z przewodem odprowadzającym ciecz do zbiornika. Drugi obieg ma przewód usytuowany pomiędzy przewodem a dwudrogowym zaworem elektromagnetycznym połączonym z miniprocesorem, przy czym wyjście zaworu połączone jest przewodem do przewodu przed zaworem zwrotnym oraz z wejściem do trzydrogowego zaworu elektromagnetycznego połączonego również z mikroprocesorem, przy czym jedno wyjście zaworu łączy się z przewodem poprzez połączone równolegle regulator przepływu i dławik zaś drugi przewód łączy się z komorą nadtłokową dolnego tłoka połączonego tłoczyskiem z obudową zaworu zwrotnego, natomiast komora podtłokowa dolnego tłoka połączona jest z przewodem, który z jednej strony dołączony jest do zaworu dozującego a z drugiej do przewodu prowadzącego do zbiornika.

Część układu służąca do sterowania ruchem podnośnika w dół, charakteryzuje się tym, że zawiera nastawny zawór dozujący zamykany w czasie przepływu płynu do siłownika, przez śrubę sprzężoną z silnikiem skokowym uruchamianym mikroprocesorem, normalnie zamknięty odchylony zawór zwrotny usytuowany pomiędzy zaworem dozującym a siłownikiem, zespół złożony z dwudrogowego zaworu elektromagnetycznego w stanie otwartym, trzydrogowego zaworu elektromagnetycznego sterowanego mikroprocesorem w stanie otwartym dolnego tłoka umieszczonego w komorze wyposażonego w tłoczysko, które styka się z zaworem zwrotnym połączone przewodami, stanowią dwa kanały przepływowe dla płynu, które spełniają dwie funkcje: wyrównuje ciśnienie po obu stronach zaworu zwrotnego oraz selektywnie otwierają zawór zwrotny. Zwiększa to niebezpieczeństwo działania podnośnika. Dzięki temu wynalazkowi zwiększa się żywotność uszczelki głównego zaworu zwrotnego przez eliminowanie małej różnicy ciśnienia, która to różnica skraca żywotność uszczelki a zgodnie z niniejszym wynalaz4

166 561 kowi przeciwdziałania przed otwarciem głównego zaworu zwrotnego eliminuje tę niedogodność.

Rozwiązanie według wynalazku ulepsza system regulacji przepływu płynu w podnośniku.

Korzyści według wynalazku osiąga się w wyniku zastosowania układu do sterowania przepływu płynu tu opisanego, w którym wyeliminowano nadmierne przyspieszenie przy opuszczaniu wózka podnośnika.

Dalsze korzyści osiąga się stosując układ przepływu płynu, w którym wykorzystany jest mniejszy dolny tłok siłownika obsługującego główny zawór zwrotny.

Jest to dodatkowa zaleta opisywanego rozwiązania układu regulacji przepływu cieczy w wyniku której zwiększa się żywotność uszczelki głównego zaworu zwrotnego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku schematycznym.

Zgodnie z rysunkiem podnośnik wózka i siłownik podnośnika są odpowiednio oznaczone 20 i 22. Oznaczony cyfrą 6 jest przewód płynu hydraulicznego do siłownika 22 z pompy 1 znajdującej się w zbiorniku 24. Pompa 1 podaje płyn hydrauliczny poprzez zawór zwrotny 2 do zaworu dozującego 7, który nastawiany za pomocą śruby pociągowej 8 napędzanej silnikiem 9. Silnik 9 jest nawrotnym skokowym silnikiem elektrycznym sterowanym znanym mikroprocesorem MP.

Ruch w górę podnośnika 20 jest realizowany w ten sam sposób jak opisano powyżej w stanie techniki i dlatego będzie tutaj opisany skrótowo. Na początku ruchu w górę na sygnał od mikroprocesora MP silnik M pompy 1 zostaje uruchomiony i zawór dozujący 7 jest otwarty dając możliwość pompie 1 przepompowania płynu ze zbiornika 24 poprzez zawór zwrotny 2 do zaworu dozującego 7. Podczas gdy zawór dozujący 7 jest w stanie otwarcia płyn hydrauliczny przepływa poprzez zawór 7, przewody 26 i 28 z powrotem do zbiornika 24. Mikroprocesor MP wówczas uruchamia silnik skokowy 9 a śruba 8 zaczyna zamykać zawór dozujący 7. Zawór dozujący 7 zostaje szybko zamknięty i utrzymywany w tym stanie aż do momentu gdy ciśnienie w przewodzie 3 wzrośnie do wartości, przy której zacznie się otwierać zawór zwrotny 4. Początkowy ruch zaworu zwrotnego 4 jest odbierany przez czujnik 5 połączony z mikroprocesorem MP. Po przyjęciu sygnału od czujnika 5 mikroprocesor MP powoli zamyka część zaworu dozującego 7, tak powoli aby siłownik 22 łagodnie podniósł się dla zabezpieczenia spokojnego ruchu wózka 20. Zawór dozujący 7 jest wówczas przymknięty dla pożądanej prędkości wózka 20 podczas jego ruchu w górę. Wózek 20 jest wówczas spokojnie zatrzymywany przez powolne ponowne otwarcie zaworu dozującego 7. W chwili gdy ciśnienie hydrauliczne w siłowniku 22 przewyższy ciśnienie w przewodzie 3 zostaje zamknięty zawór zwrotny 4.

Podczas ruchu wózka 20 w dół pompa 1 zaczyna się zatrzymywać i zawór dozujący 7 będzie zamknięty. W tym czasie zawór elektromagnetyczny 11 jest otwarty dla przepuszczania płynu hydraulicznego z przewodu 6 poprzez przewody 30 i 32, zawór elektromagnetyczny 11, przewód 34 do głównego zaworu zwrotnego 4 od strony pompy. W tej sytuacji ciśnienie płynu na obu końcach głównego zaworu zwrotnego 4 jest równe i tylko siła sprężyny 4’ utrzymuje zawór 4 w pozycji zamkniętej. Mikroprocesor MP także otwiera zawór elektromagnetyczny 12 i ciecz hydrauliczna przepływa z zaworu elektromagnetycznego 12 lub z przewodu 3 poprzez przewód 34 i otwarty zawór elektromagnetyczny 12 do komory 36 dolnego tłoka 10. Dolny tłok jest osadzony w komorze 36 cylindra siłownika sterującego głównym zaworem zwrotnym 4 i jest wyposażony w tłoczysko 13 stykające się z głównym zaworem zwrotnym 4 lecz nie jest z nim połączone. Kiedy w komorze 36 płyn osiągnie żądane ciśnienie, tłok 10 z tłoczyskiem 13 przesunie się w lewo, jak to pokazano na rysunku, w celu otwarcia zaworu 4. Obie strony zaworu 4 mają jednakowe ciśnienie płynu przy jednoczesnym otwartym zaworze elektromagnetycznym i utrzymywany jest w stanie zamkniętym siłą sprężyny 4’. Taka sytuacja pozwala na użycie mniejszego tłoka 10 co wymaga mniejszej ilości płynu hydraulicznego w komorze 36 do przemieszczenia tłoka 10. W ten sposób mniejszy płyn wypłynie z układem siłownika 22 i w wyniku tego nastąpi minimalny określony ruch wózka 20 w czasie gdy są otwarte zawory elektromagnetyczne 11 i 12. Kiedy zawór 4 jest otwarty czujnik 5 sygnalizuje mikroprocesowi MP włączanie silnika skokowego 9 a zatem otwieranie zaworu dozującego 7. Zawór dozu166 561 jący Ί początkowo jest otwierany powoli dla przepływu płynu hydraulicznego przez zawór 4 przewodem 3, zaworem dozującym 7 i przewodami 26 i 28 do zbiornika 24.

Siła, która może być wywarta przez dolny tłok 10 na zawór zwrotny 4 nie jest wystarczająca dla jego otwarcia z uwagi na istniejącą różnicę ciśnienia na małym tłoku 10 i ze względu na ciśnienie podawane pod dolny tłok 10, którejest takie samo jak ciśnienie przy zaworze zwrotnym 4 od strony pompy. To jest bezpieczna właściwość, która zapobiega otwarciu głównego zaworu zwrotnego 4 w chwili gdy zawór dozujący 7 jest otwarty, co mogłoby spowodować niebezpieczeństwo szybkiego ruszenia wózka 20 ku dołowi.

W jakim stopniu zawór dozujący będzie otwarty w takim określa się szybkość opadania wózka podnośnika 20. Główny zawór zwrotny 4 w pozycji pełnego otwarcia będzie miał tylko małe spadki ciśnienia tak, że tłok 10 będzie w stanie utrzymać go w pozycji otwartej przy normalnej wielkości ilości przepływającego płynu. Jeżeli wielkość przepływu płynu będzie za duża (i powiązana z nią szybkość podnośnika) przez zawór zwrotny 4, różnica ciśnienia będzie wzrastać i tłok 10 nie będzie w stanie utrzymać zaworu zwrotnego 4 w stanie otwartym. Jest to cecha zabezpieczająca przed gwałtownym opadaniem wózka 20. Czujniki pozycji wózka 20 o typowej konstrukcji (nie pokazane) umieszczone na trasie podnośnika określają pozycję wózka 20 i przekazują tą informację do mikroprocesora MP. Mikroprocesor MP wykorzystuje tę informację do odpowiedniego sterowania zaworem dozującym 7. Gdy osiągnięta zostanie dolna pozycja podnośnika zarówno dozujący 7 jak i zawory elektromagnetyczne 11 i 12 zostaną zamknięte. Ciśnienie przy zaworze 4 w ten sposób wzrasta i zawór 4 się zamyka jednocześnie tłok 10 wraz z tłoczyskiem 13 przesuwa się na prawo jak to jest pokazane na rysunku. Płyn ucieka z komory 36 przez zawór 12 i regulator przepływu 14 płynąc przewodem 28 do zbiornika 24.

W przypadku uszkodzenia lub innego zagrożenia zawory elektromagnetyczne 11 i 12 mogą być pozbawione ciśnienia płynu i zamknięte. Wózek podnośnika 20 może być zatrzymany przez zamknięcia głównego zaworu 4. Wartość przy której główny zawór zwrotny 4 jest zamykany jest określona przez regulator przepływu 14. Dzięki określeniu w ten sposób tej wartości, przy której zamyka się zawór zwrotny osiąga się łagodne zatrzymywanie się podnośnika podczas występowania zagrożenia.

Jest to łatwo osiągalne, kiedy mały tłok będzie miał relatywnie odpowiednie rozmiary w stosunku do głównego zaworu zwrotnego. Główny zawór zwrotny nie może być otwarty lub utrzymywany w otwarciu kiedy określony spadek ciśnienia nastąpi w głównym zaworze zwrotnym. To jest wynikiem dodatkowych właściwości zabezpieczających. Jeżeli zawór dozujący jest otwarty, płyn będzie przepływać przez zawory elektromagnetyczne i wpływać do zbiornika poprzez otwarty zawór dozujący bez wzrostu określonego ciśnienia od strony zaworu dozującego przy głównym zaworze zwrotnym lub przy dolnym tłoku i w ten sposób będzie uniemożliwione otwarcie głównego zaworu zwrotnego. Podnośnik będzie opadał odpowiednio do wielkości przepływu oleju przez pierwszy z zaworów elektromagnetycznych. Jeżeli duży dolny tłok byłby wykorzystywany bez dodatkowych połączeń wokół głównego zaworu zwrotnego, podnośnik mógłby natychmiast zaczynać opadać z dużą szybkościąjeśli w zaworach elektromagnetycznych będzie zwiększać się ciśnienie przy jednoczesnym otwartym zaworze dozującym. Taka sytuacja może spowodować powstanie zagrożenia dla pracy podnośnika.

Wiele zmian i modyfikacji opisanej istoty wynalazku może być wykorzystywanych bez odstępstwa od jego zasadniczej istoty.

166 561

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do sterowania ruchem w górę i w dół hydraulicznego podnośnika zawierający silnik pompy, pompę, zbiornik, siłownik połączony z podnośnikiem, sterujący mikroprocesor połączony z silnikiem pompy, silnikiem śruby pociągowej, czujnikiem, z dwudrogowym zaworem elektromagnetycznym i z trzydrogowym zaworem elektromagnetycznym, znamienny tym, że pompa (1) sprzężona z silnikiem (M) połączonym z mikroprocesorem (MP) połączona jest poprzez zawór zwrotny (2) i przewód (3) z zaworem zwrotnym (4) przy czym przewód tłoczący pompy pomiędzy pompą a zaworem zwrotnym (2) połączony jest poprzez ciśnieniowy zawór nadmiarowy z przewodem (28) odprowadzającym ciecz do zbiornika (24), a na odcinku powyżej zaworu zwrotnego (2) przewód (3) poprzez otwarty zawór dozujący (7) i przewód (26) połączony jest również z przewodem (28) odprowadzającym ciecz do zbiornika (24), przy czym uruchamianie zaworu (7) dokonuje się poprzez śrubę (8) sprzężoną z silnikiem skokowym (9) połączonym z mikroprocesorem (MP), między zaworem zwrotnym (4) obciążonym sprężyną (4’), a siłownikiem (22) uruchamiającym podnośnik (20) usytuowane są kolejno przewód (30), czujnik (5) i przewód (6) przy czym czujnik (5) połączony jest ponadto z mikroprocesorem (MP) i obustronnie z rurą (6) a rura (6) z siłownikiem (22), przewód (30) jako odgałęzienie usytuowane pomiędzy czujnikiem (5) a zaworem zwrotnym (4) stanowi początek dwóch obiegów cieczy, z których jeden zawiera połączony szeregowo zawór zwrotny i ręczny zawór spustowy z którego wyjście łączy się z przewodem (26) i (28) zaś drugi ma przewód (32) usytuowany pomiędzy przewodem (30) a dwudrogowym zaworem elektromagnetycznym (11) połączonym z miniprocesorem (MP), przy czym wyjście zaworu (11) połączone jest przewodem (34) do przewodu (3) przed zaworem zwrotnym (4) oraz z wejściem do trzydrogowego zaworu elektromagnetycznego (12) połączonego również z mikroprocesorem (MP) przy czym jedno wyjście zaworu (12) łączy się z przewodem (26) poprzez połączone równolegle regulator przepływu (14) i dławik (15) zaś drugi przewód łączy się z komorą nadtłokową (36) dolnego tłoka (10) połączonego tłoczyskiem (13) z obudową zaworu zwrotnego (4) natomiast komora podtłokowa dolnego tłoka (10) połączona jest z przewodem (26), który z jednej strony dołączony jest do zaworu dozującego (7) a z drugiej do przewodu (28) prowadzącego do zbiornika (24).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jego część służąca do sterowania ruchem podnośnika (20) w dół zawiera nastawny zawór dozujący (7),zamykany w czasie przepływu płynu do siłownika (22), przez śrubę (8) sprzężoną z silnikiem skokowym (9) uruchamianym mikroprocesorem (MP), normalnie zamknięty odchylony zawór zwrotny (4) usytuowany pomiędzy zaworem dozującym (7) a siłownikiem (22), zespół złożony z dwudrogowego zaworu elektromagnetycznego (11) w stanie otwartym, trzydrogowego zaworu elektromagnetycznego (12) sterowanego mikroprocesorem (MP) w stanie otwartym, dolnego tłoka (10) umieszczonego w komorze (36) wyposażonego w tłoczysko (13), które styka się z zaworem zwrotnym (4) połączone przewodami (30,32,34), stanowi dwa kanały przepływowe dla płynu, które spełniają dwie funkcje i wyrównują ciśnienie po obu stronach zaworu zwrotnego (4) oraz selektywnie otwierają zawór zwrotny (4).