SE453530B - Inchventil for en hydrostatisk fordonsdrivinrettning - Google Patents

Description

15 20 25 30 4ssfssov Uppfinningen beskrivs i det följande med ett utföringsexem- pel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. l i snitt och delvis schematiskt visar styranordningen enligt uppfinningen med en från sitt nolläge utstyrd ställkolv samt en omställbar hydraulpump, Fig. 2 visar ett delsnitt och en delvy av anordningen enligt fig. 1, varvid tvâ riktningsventiler leder tryckmedel till ställcylinderns båda tryckrum, ' Pig. 3 visar de båda ríktníngsventflerna, av villa den ena k* omställd i förhållande till fig. 2, Fig. 4 visar med en särdragen vy en inchventils hylsa och axel, Fig. 5 visar inchventilen enligt fig. 4 i sammansatt tillstånd och i större skala, Fig. 6 visar ett grafiskt âskådliggörande av inchventilens vridningsvinkels beroende av omställningstrycket i ett motsva- rande ställkolvrum, Fig. 7 visar uppifrån och i större skala en "by-pass" och en styrskàra vid inchventilens axel samt en styrkant vid dess hylsa i tre olika relativa vridningsvinklar mellan à ena sidan "by-passen" och styrskåran och å andra sidan styrkanten, och Fig. 8 visar ett delsnitt av inchventilens axel och_hylsa i samma skala som.i fig. 7 och i tre olika inbördes vridnings- Vvinklar.

En drivmotor 6 driver en till sitt utmatade flöde omställbar hydraulpump l, som tillför en hydraulmotor 44 under tryck stå- ende vätska. Samtidigt drivs av drivmotorn 6 också en matar- pump 3, vilken tjänar för utjämning av läckförluster i den av hydraulpumpen l och hydraulmotorn 44 bestående kretsen, samt en styrpump 2, som till en omställningsanordning 40 för om- ställning av hydraulpumpens l matarvolym tillför under tryck stående vätska, i synnerhet en hydraulolja. l0 15 20 25 30 35 @?äsz 53o Den hydrauliska omställningsanordningen 40 (fig. l) tjänar för manövrering av ett fordons hydrostatiska drivinrättning (hydrostat). Omställningsanordningen 40, som över en regler- stång 26 inverkar på hydraulpumpen l, omfattar främst en ställkolv 5, som är axiellt förskjntbart anordnad i en ställ- cylinder 4 och försedd med ett i kolvmitten liggande radial- spâr 18. Genom två motliggande tryckfjädrar 27, 28, som är styrda påxmuiborrningar 46, 47 resp. 48, 49 försedda fjäder- hylsor 29, 30 och inverkar på den i fig. 1 till höger resp. vänster anordnade bottnen av den som dubbelkolv utbildade ställkolven 5, centreras detta till att börja med i ett noll- eller mittläge, och är härifrån utsvängbart åt båda sidorna.

Vid åskâdliggörandet av ett visst driftstillstànd i fig. l är ställkolven 5 utsvängd åt vänster. Detta driftstillstånd kommer nedan att närmare belysas.

Två motliggande, husfasta anslagsstycken 31, 32 tjänar till att centrera resp. fixera en i en central borrning 39 i ställ- kolven 5 styrd, axiellt fast ventilkolv 33 i ett läge motsva- rande ställkolvens 5 noll- eller mittläge. Ventilkolven 33 är så anordnad i förhållande till ställkolven 5, att av en öpp- ning 34 i mitten av ställkolven 5 frigörs över dess styrkan- ter 37, 38 samt ventilkolvens 33 styrkanter 35, 36 alltefter utstyrningen ett mer eller mindre stort tvärsnitt och därmed uppstår en förbindelse från ett av tryckrümmen l5 eller 16 till en tryckmedelretur 41. Ställcylinderns 4 motliggande tryckrum 15 resp. 16 är via ledningar ll resp. 14 anslutna till tvâ riktningsventiler 42 resp. 43, vilka i utförings- exemplet är uppbyggda som 3/2-vägsventiler. ä Vid vilande fordon står riktningsventilerna 42, 43 såsom fram- går av fig. 2. I tryckrummen 15, 16 inställer sig härvid, eftersom båda pâverkas med under tryckstâende vätska, lika tryck, vilkas verkningar ömsesidigt upphävs över ställkolven 5. Ställkolven 5 styrs icke ut. 10 15 20 30 35 4sslssn:~ Om fordonet skall röra sig framåt, måste riktningsventilerna 42, 43 intaga den av fig. 1 framgáende ställningen. Styrpum- pen 2 är härvid över ledningar 19, 10, riktningsventilen 42 och ledningen ll endast förbunden med ställcylinderns 4 tryck- rum 15, medan det motliggande tryckrummet 16 över ledningen 14 och riktningsventilen 43 är förbunden med en returledning 22. Med tilltagande varvtal hos drivmotorn 6 tilltar också styrpumpens 2 varvtal, och därmed stiger trycket i tryckrum- *met 15. Ställkolven 5 styrs ut*hnder sammantryckning av tryck- fjädern 28. Härigenom friger öppningen 34 en ytterligare öpp- ning till tryckmedelreturen 41 för det över ledningen 14 och en strypning 25 redan med tryckmedelreturen 41 i förbindelse stående tryckrummet 16. Omställningen av ställkolven 5 kan således ske analogt med det givna styrtrycket. Vätskan hind- rar inte ställkolvens 5 omställningsrörelse.

Exempelvis vid en gaffelstaplare fordrar stor lyfthastighet ett högt varvtal på drivmotorn 6. Härvid måste fordonet emel- lertid vara långsamt manövrerbart. Detta förlopp kallas "inchning". Över en pedal 45 (fig. 1) manövreras en inchven- til 60, som med sitt tillopp över en ledning 12 är ansluten till tryckledningarna 10 och 19, medan dess avlopp leder till tryckmedelreturen 41. I beroende av pedalens 45 tillryggalag- da sträcka reduceras styrtrycket och fordonshastigheten sänks.

Härigenom är det möjligt, att med fordonet trots höga varvtal på dess drivmotor 6 utföra kryprörelser.

Om från körning framåt fordonets körriktning skall vändas, så förs riktningsventilerna 42, 43 till den av fig. 3 framgå- ende ställningen. Ställcylinderns 4 tryckrum l6 är därvid över ledningen 14, riktningsventilen 43, en ledning 13, en stryp- ning 20 och ledningen 19 förbunden med styrpumpen 2, Samtidigt är ställcylinderns 4 tryckrum 15 över ledningen ll, riktnings- ventilen 42, en returledning 23 och en strypning 24 förbunden med' tryckmedeireturen di. f tryckfumfiet 16 kan eaweliertid inte uppbyggas något tryck, då det över öppningen 34 förblir 10 15 20' (U (JW 30 35 “ t 45% saa i förbindelse med tryckmedelreturen 41. Oberoende därav äger emellertid en âterställning rum med hjälp av en kraftackumu- lator. Återställningen till ställkolvens 5 noll- eller mitt- läge i ställcylindern 4 sker enbart genom den i den samman- tryckta tryckfjädern 28 lagrade kraften, då i tryckrumet 16 på grund av den frigjorda öppningen 34 något tryck inte kan uppbyggas. En dämpad återställning av ställkolven 5 uppnås över den som dämpningsorgan insatta strypningen 24. Efter upp- nående eller överskridande av ställkolvens 5 noll- eller mitt- läge i ställcylindern 4 avbryts tryckrummets 16 förbindelse med tryckmedelreturen 41 över öppningen 34 genom ventilkol- ven 33, så att tryck nu kan uppbyggas i tryckrummet 16 och ställkolven 5 förskjutas i beroende av det i tryckrummet 16 rådande trycket.

Också i detta driftstillstånd är en "inchning", dvs en lång- sam manövrering av fordonet, möjlig genom manövrering av pe- dalen 45 och motsvarande omställning av inchventilen 60, varigenom alltefter omfattningen av inchventilens 60 manövre- ring styrtrycket i ledningarna 12, 13, 14 är sänkbart mot noll. Också härvid är det möjligt, att vid höga varvtal på drivmotorn 6 utföra kryprörelser med fordonet.

Vid anordningen enligt fig. l är på trycksidan i ledningen 19 från styrpumpen 2 anordnad en tryckbegränsningsventil 17.

Den i ledningen 19 inkopplade strypningen 20 stabiliserar det från styrpumpen 2 kommande tryckmedelsflödet. På styrpum- pens 2 trycksida är också, efter strypningen 20, anordnad en inställbar strypning 21, som möjliggör en exakt tryckinställ- ning i ledningarna 10, 12, 13 och därmed i de till tryckrum- men 15, 16 ledande ledningarna ll, 14.

Inchventilens 60 konstruktion framgår främst av fig. 4. En cylindrisk hylsa 61 är försedd med ett tillopp 63 och ett av- lopp 64. Det senare omfattar också en över ett segment av hyls- manteln gående, skruvlinjeformig, rätlinjig slits med en styr- 10 15 20 25 30 35 4531530 kant 65. En i hylsan 6l koaxiellt löpande axel 62 omfattar ett ringspår 68, en by-pass 66 och en styrskåra 67.' Vid monterad inchventil (fig. 5) är ringspåret 68 i axeln 32 täckt av tilloppet 63 i hylsan 64. Från ringspåret 68 leder en kanal 69 i axelns 62 axelriktning och mynnar i by passen 66, vilken - liksom styrkanten 65 i hylsan - upptar en sek- tor av axeln. Likaledes bort från axelns 62 ringspàr 68 leder i axiell riktning styrskåran 67, i utföringsexemplet parallellt med kanalen 69. Änden av styrskåran 67 avsmalnar såväl på bredden som på djupet. Om axeln 62 vrids i förhållande till hylsan 61, så exponeras mer eller mindre stora områden av by passen 66 och/eller styrskâran 67 vid sidan av styrkanten 65 i avloppet 64. Sålunda kan ett beroende på axelns 62 och hylsans 61 relativa vridning olika stort genomströmningstvär- snitt från tilloppet 63 till avloppet 64 frigöras. Genom den speciella formgivningen av by passen 66 och styrskâran 67 ges vidare en bestämd karaktäristik på det vid relativrörelsen mer eller mindre frigivna genomströmningstvärsnittet genom inchventilen 60.

Fig. 6 visar omställningstryckets p och körhastighetens v beroende av vridningsvinkeln Y mellan axeln 62 och hylsan 61.

Enligt diagrammet stiger inom ett område 7l - trots axelns 62 vridning relativt hylsan 61, dvs manövrering av inchventi- len 60 - visserligen omställningstrycket i ställcylinderns 4 tryckrum 15, men fordonshastigheten v är intill en startpunkt 70 noll. Inom omrâdet 7l är sålunda fordonet stillastående.

Från startpunkten 70 till en punkt 72, dvs inom ett område 73, stiger omställningstrycket p i ställcylinderns 4 tryck- rum 15 - i jämförelse med axelns 62 vridningsvinkel Y i för- hållande till inchventilens 60 hylsa 6l - relativt långsamt.

Området 73 utgör därför ett "inchområde" med mindre progres- sivitet. Från punkten 72 löper kurvan brantare. Detta bety- der, att ett område 74 är ett körområde med större progressi- vitet, dvs en relativt liten vridning av axeln 62 i förhållan- 10 15 20 453 sso - de till hylsan 61 åstadkommer en relativt stor stegring av omställningstrycket p och därmed av körhastigheten v.' Inchventilen 60 är i början av manöverområdet mycket finkäns~ lig att handhava, då en relativt stor pedalsträcka åstadkom- mer smâ ändringar av omställningstrycket p i ställcylinderns 4 tryckrum 15 och därmed en liten hastighetsändring hos for- donet.

Fig. 7 visar tre vridningsvinklar Y mellan inchventilens 60 axel 62 och hylsa 61, varvid omrâdet kring styrkanten 65 spe- lar en roll. Upptill täcks endast en del av by-passen 66 av hylsans 61 obrutna mantel från styrkanten 65, medan den över- vägande delen av styrskàran 67 däremot är förbunden med av- loppet 64. I mitten är by-passen 66 fullständigt täckt av hylsans 6l mantel, och endast ett litet delomráde av styrská- ran 67 befinner sig i omrâdet för avloppet 64. Nedtill är också styrskåran 67 fullständigt täckt av hylsans 61 mantel, varigenom fulla trycket kan verka i ställcylinderns tryckrum 15. Detta betyder maximal körhastighet.

I fig. 8 visas de tre tillstånden enligt fig. 7 i snitt genom hylsan 61 och axeln 62. Härav framgår, att också styrskårans 67 djup i riktning mot dess smala ände avtar.

Claims (6)

- -~--alwsiakstswiz»wññßp>=vflzevflïïïwäfï“f ~ ~ P A T E N T K R A V \

1. Inchventil för en hydrostatisk fordonsdrivinrättning med automotiv styrning, k ä n n e t e c k n a d a v att som styrslid i ventilen är anordnad en i en hylsa (61) omställbar axel (62), att hylsan (61) har en tilloppsöppning (63) och en mot denna i axialriktningen förskjuten returöppning (64) samt en returöppningen (64) delvis begränsande styrkant (65), samt att axeln (62) uppvisar ett mitt för tilloppsöppningen (63) befintligt ringspar (68) och ett eller flera fran ringspàret (68) utgående, åtminstone delvis i axialriktningen löpande spar (66,67), som genom omställning av axeln (62) kan sättas i verksam förbindelse med returöppningen (64) och den denna begränsande styrkanten (65).

2. Inchventil enligt krav 1, R ä n n e t e c k n a d a v att axeln (62) är roterbar relativt hylsan (61).

3. Inchventil enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att axeln (62) är axiellt förskjutbar relativt hylsan (61).

4. Inchventil enligt nagot av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att styrkanten (65) skruvformigt omfattar en sektor vid bylsans (61) mantel.

5. Inchventil enligt nagot av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a d a v att ett av spåren i axeln (62) är utbildat som styrskára (67), vars tvärsnitt avsmalnar i riktning fràn ringspàret (68).

6. Inchventil enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att utöver styrskàran (67) är ett av spåren i axeln (62) utbildat som bypass (66).