PL53958B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób regulacji predkosci silnika hydraulicznego, polega¬ jacy na zastosowaniu cisnieniowego sprzezenia zwrotnego miedzy zespolem regulujacym wydaj¬ nosc pompy, a regulatorem przeplywu oraz uklad hydrauliczny do stosowania tego sposobu, zlozony z pompy o zmiennej wydajnosci, z regulatora prze¬ plywu oraz z zespolu nastawiajacego wydajnosc pompy, wyposazonego w regulator róznicowy po¬ laczony z regulatorem przeplywu.Znany jest sposób regulacji predkosci silnika hydraulicznego przez dlawienie czynnika za pomo¬ ca dlawika lub regulatora przeplywu, polegajacy na ograniczeniu ilosci czynnika doprowadzanego do silnika i odprowadzania jego nadmiaru do zbiornika.Zasadnicza wada tego sposobu sa duze straty energetyczne, zarówno w zaworze przelewowym odprowadzajacym nadmiar wydatku jak i w zawo¬ rze róznicowym regulatora predkosci, które powo¬ duja grzanie sie czynnika hydraulicznego, wskutek czego konieczne jest stosowanie duzych zbiorni¬ ków lub chlodnic.W celu czesciowego usuniecia tej wady zastoso¬ wano sposób regulacji zerowej pompy, polegajacy na utrzymaniu stalego maksymalnego cisnienia i samoczynnym nastawianiu jej wydajnosci zalez¬ nie od zapotrzebowania silnika, co uzyskuje sie przez bezposrednie oddzialywanie cisnienia wy¬ twarzanego przez pompe na element nastawiajacy 10 15 25 jej wydajnosc. Wada tego sposobu sa straty ener¬ getyczne wystepujace w regulatorze przeplywu i osiagajace szczególnie duza wartosc w przypad¬ ku pracy silnika przy malym obciazeniu, gdy ci¬ snienie jest w nim znacznie nizsze od maksymal¬ nego cisnienia wytworzonego przez pompe.Znany jest równiez objetosciowy sposób regula¬ cji predkosci silnika hydraulicznego polegajacy na nastawieniu wydajnosci pompy odpowiednio do za¬ potrzebowania silnika. Wada tego sposobu jest jednak znacznie zmniejszona plynnosc ruchów sil¬ nika hydraulicznego i zwiekszony wplyw nieszczel¬ nosci wystepujacych w pompie na jego predkosc.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa sposób regulacji predkosci silnika hydraulicznego wedlug wynalazku, stanowiacy polaczenie regulacji dla¬ wieniem za pomoca regulatora przeplywu — z re¬ gulacja wydajnosci pompy, otrzymane przez cisnie¬ niowe sprzezenie zwrotne zespolu nastawiajacego jej wydajnosc z regulatorem przeplywu. Dzieki temu uzyskuje sie charakterystyczna dla regulacji dlawieniem duza plynnosc ruchów silnika oraz znaczne zmniejszenie strat energetycznych, zwia¬ zane z dostosowaniem wydajnosci pompy do zapo¬ trzebowania silnika, a równoczesnie z utrzymaniem takiej tylko wartosci cisnienia, która jest niezbed¬ na dla prawidlowej pracy regulatora przeplywu.Uklad hydrauliczny do stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku sklada sie z pompy o zmiennej wydajnosci, z regulatora przeplywu stanowiacego 53958« ;S na przyklad dlawik polaczony z zaworem róznico¬ wym albo tez pompe dozujaca, serwozawór lub in¬ ne urzadzenie przepuszczajace okreslona ilosc czynnika hydraulicznego, z zespolu nastawiajace¬ go wydajnosc pompy, który jest cisnieniowo sprze¬ zony zwrotnie z regulatorem przeplywu oraz z sil¬ nika hydraulicznego stanowiacego odbiornik ukladu.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, który przedstawia schemat ukladu do re¬ gulacji predkosci silnika hydraulicznego. Uklad ten sklada sie^z, nastepujacych .podstawowych zespo¬ lów: z pom|Jy I o zmiennej wydajnosci, z zespolu U nastawiajacego /wydajnosc pompy, z regulatora X- IprzepSfwu ika hydraulicznego IV, sta- '"' ^lcwiaf^a odbiornik ukladu.Pompa I przedstawiona przykladowo na rysun¬ ku stanowi osiowa pompe wielotloczkowa zasilana ze zbiornika 36, w której zmiane wydajnosci uzy¬ skuje sie przez zmiane kata nachylenia tarczy 1 i odpowiednio zmiane skoku tloczków 2.Zespól n nastawiajacy wydajnosc pompy sklada sie z regulatora róznicowego sprzezonego cisnienio¬ wo z regulatorem przeplywu III oraz z serwome¬ chanizmu. Regulator róznicowy jest zlozony z tlo¬ ka 3 osadzonego przesuwnie w cylindrze 4 pola¬ czonym przewodem 37 na wejscie regulatora przeplywu m oraz z tloka 6, osadzonego przesuw¬ nie w cylindrze 7 polaczonym przewodem 35 na wejscie regulatora przeplywu III. Obydwa tloki 3 i 6 sa sprzezone i wyposazone w sprezyne 9, któ¬ rej napiecie okresla staly spadek cisnienia na re¬ gulatorze przeplywu III. Tlok 3 jest ponadto za¬ opatrzony w popychacz wspólpracujacy z dwura- mienna dzwignia 11 laczaca regulator róznicowy z suwakiem 12 serwomechanizmu.Serwomechanizm zespolu n nastawiajacego wy¬ dajnosc pompy sklada sie z wymienionego suwa¬ ka 12 umieszczonego wewnatrz tloka 14, który jest osadzony przesuwnie w cylindrze 15, ze sprezyny 16 dociskajacej suwak 12 do dzwigni 11 i z ciegla 17 polaczonego z jednej strony przegubowo z ra¬ mieniem 18 zwiazanym z tarcza 1 pompy I, a z drugedj — z tlokiem 14. -Czynna powierzchnia 13 tloka 14 na która dziala cisnienie w komorze 15a cylindra 15 polaczonej bezposrednio z pompa I jest mniejsza od jego przeciwleglej powierzchni czynnej 19 znajdujacej sie w komorze 15b, która w zaleznosci od polozenia suwaka 12 wzgledem tloka 14 moze byc polaczona za pomoca kanalów 20 i 21 z pompa I albo tez — kanalów 21 i 22 z odplywem.Regulator przeplywu m, w przykladowym roz¬ wiazaniu przedstawionym na rysunku sklada sie z dlawika i z zaworu róznicowego.Dlawik zaopatrzony w tlok 23 ma szczeline 24 nastawiana za pomoca sruby 25 z pokretlem 26 i jest polaczony z jednej strony przewodem 5 z pompa I, a z drugiej z zaworem róznicowym.Zawór róznicowy sklada sie z suwaka 27 ze sprezyna 28, osadzonego przesuwnie z tulei 29, której komora 29a jest polaczona przewodem 30 bezposrednio z przewodem 5 oraz przez przewód 37 z cylindrem 4, komora 29b przewddem 31 laczy dlawik z zaworem róznicowym, zas srodkowa ko- 4 mora 29c jest polaczona z -jednej strony przez szczeline 32 z przewodem 31, a z drugiej przez jprzewód 8 z cylindrem 33 silnika hydraulicznego IV, w którym jest osadzony tlok 34. 5 Sposób regulacji predkosci silnika hydrauliczne¬ go wedlug wynalazku, na przykladzie opisanego wyzej ukladu hydraulicznego jest nastepujacy: Zadana predkosc tloka 34 silnika hydraulicznego IV nastawia sie za pomoca sruby 25 odpowiednio 10 ustawiajac szczeline 24 dlawika regulatora prze¬ plywu III, co powoduje ograniczenie natezenia przeplywu czynnika hydraulicznego podawanego przez pompe I i przewód 5, a nastepnie przez za¬ wór róznicowy do cylindra 33 silnika IV. 15 Zawór róznicowy sluzy do utrzymania stalego spadku cisnienia na dlawiku i szybko reaguje na zmiany obciazenia silnika hydraulicznego przy czym w celu maksymalnego zmniejszenia wyste¬ pujacych na nim strat energetycznych, wskutek 23 dlawienia przeplywu cieczy w szczelinie 32, regu¬ lator przeplywu HI jest cisnieniowo sprzezony zwrotnie z zespolem II nastawiajacym wydajnosc pompy. Sprzezenie to uzyskano przez polaczenie cylindra 7 regulatora róznicowego tego zespolu II 25 przez przewód 35 z przewodem 8 laczacym zawór róznicowy regulatora przeplywu III z cylindrem 33 silnika hydraulicznego IV, a cylindra 4 — przez przewód 33 z przewodem 5, zasilajacym dlawik re¬ gulatora przeplywu III. 30 w wyniku sprzezenia zwrotnego uzyskuje sie nastepujace wspóldzialanie regulatora przeplywu m i dzialanie zespolu II nastawiajacego wydajnosc pompy I.W przypadku wzrostu obciazenia silnika hy- 35 draulicznego IV wzrasta cisnienie w przewodzie zasilajacym 8 i w przewodzie 35, powodujac prze¬ suniecie zespolu tloczków 6 i 3 w lewo, obrót dzwigni 11 w prawo oraz przesuniecie suwaka 12 serwomechanizmu w prawo, a tym samym otwar- 40 cie kanalu 20 i przeplyw oleju z pompy przez ko¬ more 15a i kanaly 20 i 21 do komory 15b. Wsku¬ tek tego, ze powierzchnia czynna 19 tloka 14 jest wieksza od jego powierzchni czynnej 13 nastapi wtedy przesuniecie tloka 14 w prawo az do 45 zamkniecia wylotu kanalu 20 przez krawedz suwa¬ ka 12. Przesuniecie to spowoduje za posrednictwem ciegla 17 i ramienia 18 zwiekszenie kata nachyle¬ nia tarczy 1 i skoku tloczków 2, a tym samym zwiekszenie wydajnosci pompy I. W wyniku tego 50 nastapi zwiekszenie cisnienia w przewodzie 5 az do ponownego przywrócenia równowagi zespolu tlocz¬ ków 3 i 6. Cisnienie w przewodzie 5 jest wówczas wieksze od cisnienia w przewodzie 35 o wartosc nastawionego nacisku jednostkowego, wywierane- 55 go przez sprezyne 9. Jak z tego wynika nadwyzka cisnienia wynikajaca ze zwiekszenia obciazenia sil¬ nika hydraulicznego IV jest pokryta przez wzrost cisnienia wytwarzanego przez pompe, przy utrzy¬ maniu stalej. róznicy cisnien na regulatorze prze- 60 plywu III.W przypadku bardzo szybkiej zmiany obciazenia silnika hydraulicznego IV — nagly wzrost cisnie¬ nia w przewodzie 8 powoduje przesuniecie suwaka^ 27 zaworu róznicowego regulatora przeplywu III 55 i wzrost szczeliny 32, a tym samym zmniejszenie53958 10 dlawienia na tym zaworze, przy czym stan ten jest utrzymywany dopóty, dopóki nie nastapi zmiana wydajnosci pompy, bedaca wynikiem dzia¬ lania zespolu nastawiajacego II. Spowodowany tym wzrost cisnienia w przewodzie 5 wywoluje 5 przesuniecie suwaka 27 w polozenie wyjsciowe. 2 W przypadku zmniejszenia obciazenia silnika hydraulicznego IV dzialanie ukladu nastepuje w kierunku odwrotnym powodujac zmniejszenie wydajnosci pompy i spadek cisnienia w przewo¬ dzie 5.W wyniku opijanego dzialania sprzezenia zwrot¬ nego uzyskuje sie wydajnosc pompy równa ilosci czynnika przepuszczanego przez regulator prze¬ plywu III, zas wytwarzane przez nia cisnienie ma 15 taka wartosc, ze zapewnia zadany spadek cisnie¬ nia na regulatorze przeplywu. Ten spadek cisnie¬ nia jest przy tym tak dobrany, ze jego czesc przy¬ padajaca na zawór róznicowy z suwakiem 27 jest 3. nieznaczna powodujac bardzo niewielkie straty 20 energetyczne.Sposób regulacji predkosci silnika hydrauliczne¬ go wedlug wynalazku oraz uklad hydrauliczny do stosowania tego sposobu moze znalezc zastosowa¬ nie zwlaszcza w hydraulicznych mechanizmach na- 25 pedu posuwów obrabiarek, umozliwiajac uzyskanie plynnosci ruchów, a równoczesnie wyeliminowanie strat energetycznych i grzania sie czynnika hy¬ draulicznego. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób regulacji predkosci silnika hydraulicz¬ nego za pomoca regulatora przeplywu i pompy 30 o zmiennej^wydajnosci, znamienny tym, ze sto¬ suje sie cisnieniowe sprzezenie zwrotne zespo¬ lu (II) nastawiajacego wydajnosc pompy (I) ze spadkiem cisnienia na regulatorze przeply¬ wu (Ul). Uklad hydrauliczny do stosowania sposobu we¬ dlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego zespól (II) nastawiajacy wydajnosc pompy (I) jest wy¬ posazony w regulator róznicowy, którego cylin¬ der (4) jest polaczony przewodem (37) na wej¬ scie regulatora przeplywu (III), a cylinder (7) — przewodem (35) na jego wyjscie, przy czym obydwa tloki (3 i 6) tego regulatora róz¬ nicowego sa ze soba sprzezone i znajduja sie pod dzialaniem sprezyny (9), której napiecie okresla staly spadek cisnienia na regulatorze przeplywu (III). Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jego regulator róznicowy jest sprzezony z elementem na przyklad tarcza (1), nastawiajaca wydajnosc pompy (I) — za posrednictwem serwomechaniz¬ mu, którego suwak (12) jest sprzezony za po¬ moca ukladu dzwigni (10, 11) z tlokiem (3) re¬ gulatora, zas tlok (14) — za pomoca ukladu dzwigni (17, 18) — z elementme (1) nastawiaja¬ cym wydajnosc pompy (I). Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jego regulator przeplywu III stanowi znany sposób zlozony z dlawika i z zaworu róznicowego, utrzymujacego staly spadek cisnienia na dla¬ wiku.KI. 60, 14 53958 MKP G 05 c i? 33 M ~l

1. *p mt^lj WDA-l. Zam. 866/67. Nakl. 240 egz. PL