SE458298B

SE458298B - DUMPING VALVE PUTS THE CLUTCH TO A POWER SHAFT ON A TRACTOR

Info

Publication number: SE458298B
Application number: SE8502395A
Authority: SE
Inventors: T Vainiomaeki; P K Mailas
Original assignee: Valmet Oy
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1989-03-13
Also published as: FR2564922B1; SE8502395D0; NO852019L; NO159842C; FI842051A; DK159383B; BR8502401A; DK225885D0; GB2159228A; NO159842B; DK225885A; GB8512789D0; FI842051A0; SE8502395L; DK159383C; FR2564922A1; FI72931B; GB2159228B; FI72931C

Description

zæ-.xuâàm s 458 298 10 15 20 25 30 35 tecknas därav, att dämpningsventilen automatiskt reglerar kraftuttags- axelns påkopplingstid genom att reglera trycket av den strömming som går till kopplingen. zæ-.xuâàm s 458 298 10 15 20 25 30 35 is characterized by the fact that the damping valve automatically regulates the switch-on time of the PTO shaft by regulating the pressure of the flow that goes to the coupling.

I det följande beskrivs uppfinningen i detalj under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. 1 visar ett funktionsschema för en kraftuttagsaxel på en traktor, Elg. 2 visar från sidan ett snitt av konstruktionen av en dämpningsven- til enligt uppfinningen, och fig. 3 visar ett kopplingstidschema für dämpningsventilen enligt uppfin- ningen.In the following, the invention is described in detail with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a functional diagram of a PTO shaft on a tractor, Elg. Fig. 2 shows from the side a section of the construction of a damping valve according to the invention, and Fig. 3 shows a switching time diagram for the damping valve according to the invention.

Fig. I visar ett funktinnsschema för en kraftuttagsaxel. Figuren visar en av en traktormotor driven axel l, som driver en hydraulpump 2. Hyd- raulpumpen 2 mater tryck till ett hydraulsystem. På axeln 1 är även an- ordnad en koppling för kraftuttagsaxeln. Kopplingen visas här vara en lamellkoppling 5. Kopplingen kan dock även utgöras av en våtkoppling av någon annan typ. På axeln I är monterad en röraxel 6, vilken är ansluten till lamellkopplingen 5 och på vilken är monterat ett kugghjul 7. Kugg- hjulet 7 står i kuggkontakt med ett annat kugghjul 8, som är kopplat till kraftuttagsaxeln 9. Av figuren framgår även, att pumpen 2 matar tryck till en ventil 3, med vilken traktorns kraftuttagsaxel 9 kopplas på. Ventilen 3 matar dock inte tryck direkt till kopplingen S, utan till en mellan ventilen 3 och kopplingen S monterad, schematiskt visad dämp- nlngsventil 4 enligt uppfinningen, med vilken höjningen av kopplings- trycket fördräjs.Fig. I shows a function diagram for a PTO shaft. The figure shows a shaft 1 driven by a tractor engine, which drives a hydraulic pump 2. The hydraulic pump 2 supplies pressure to a hydraulic system. A coupling for the PTO shaft is also arranged on the shaft 1. The coupling is shown here as a lamella coupling 5. However, the coupling can also consist of a wet coupling of some other type. Mounted on the shaft I is a tube shaft 6, which is connected to the vane coupling 5 and on which is mounted a gear 7. The gear wheel 7 is in gear contact with another gear 8, which is coupled to the PTO shaft 9. The figure also shows that the pump 2 supplies pressure to a valve 3, with which the tractor's PTO shaft 9 is connected. However, the valve 3 does not supply pressure directly to the coupling S, but to a damping valve 4 according to the invention mounted between the valve 3 and the coupling S, according to the invention, with which the increase of the coupling pressure is delayed.

Pig. 2 visar en dämpningsventil enligt uppfinningen. ventilen är ett långsträckt stycke. I ena änden av en stomme LO är upptaget ett genom- gående hål i stommens tvärriktning. Hålets ena ände A bildar en inlopps- öppning där olja leds in i ventilen och hålets andra ände B en utloppe- üppnlng där olja leds ut ur ventilen till ett oljerum i kopplingens koppllngshus. Mitt i ventilstommen 10 är upptagen en längdriktad borr- ning 22, som via en öppning 21 i borrningens botten står i förbindelse 10 15 20 25 30 35 458 298 med det tvärgâende hålet genom stommen. I stommen 10 är bredvid borr- ningen 22 upptagen en andra längdriktad borrning ll, som även står i direkt förbindelse med det tvärgående hålet. Borrningen 11 är en s.k. strypkanal, inne i vilken är anordnad en fritt rörlig strypkolv 12.Pig. 2 shows a damping valve according to the invention. the valve is an elongated piece. At one end of a frame LO, a through hole is taken in the transverse direction of the frame. One end A of the hole forms an inlet opening where oil is led into the valve and the other end B of the hole an outlet opening where oil is led out of the valve to an oil chamber in the coupling housing of the coupling. In the middle of the valve body 10 a longitudinal bore 22 is accommodated, which via a opening 21 in the bottom of the bore communicates with the transverse hole through the body. A second longitudinal bore 11 is accommodated in the body 10 next to the bore 22, which is also in direct connection with the transverse hole. The bore 11 is a so-called choke channel, inside which is arranged a freely movable choke piston 12.

Stommen l0 uppvisar gängor i den i förhållande till det tvärgående hålet motsatta änden. En hattmutter 15 är skruvad på gängorna. Muttern 15 tillsluter änden av ventilens stomme 10 tätt, så att de i stommen upp- tagna längdriktade borrningarna 11 och 22 inte står i direkt förbindelse med ventilens yttre omgivning via denna ände. I väggen av den längdrikt- ade borrningen 22 mitt i ventilen är upptagen en radiell borrning 13, genom vilken borrningarna ll och 22 står i förbindelse med varandra.The frame 10 has threads at the end opposite the transverse hole. A cap nut 15 is screwed onto the threads. The nut 15 closes the end of the valve body 10 tightly, so that the longitudinal bores 11 and 22 accommodated in the body are not in direct communication with the outer environment of the valve via this end. In the wall of the longitudinal bore 22 in the middle of the valve is accommodated a radial bore 13, through which the bores 11 and 22 are connected to each other.

Muttern 15 täcker den radiella borrningen 13, så att den inte står i direkt förbindelse med ventilens yttre omgivning. I ventilenstommen 10 är dessutom upptagen en radiell borrning C, som står i förbindelse med borrningen 22 invid öppningen Zl i borrningens botten. På bottnen av borrningen 22 finns en kula 20 som täcker öppningen 21. I andra änden av borrningen 22 är anordnad en i borrningen fram och åter rörlig kolv 16, som uppvisar en mot kulan 20 riktad kolvstång 17 och en åt motsatt håll riktad tapp 18. Mellan kulan 20 och kolven 16 är anordnad en fjäder 19, som pressar kulan och kolven ifrån varandra. Mellan tappen 18 och borr- ningens 22 vägg uppstår ett ringformigt utrymme lb, med vilket stryp- kanalen ll står 1 förbindelse genom den rndiella burrníngen l3.The nut 15 covers the radial bore 13, so that it is not in direct communication with the outer environment of the valve. In addition, a radial bore C is accommodated in the valve body 10, which is connected to the bore 22 next to the opening Z1 in the bottom of the bore. At the bottom of the bore 22 there is a ball 20 which covers the opening 21. At the other end of the bore 22 is arranged a reciprocating piston 16 in the bore, which has a piston rod 17 directed towards the ball 20 and a pin 18 directed in the opposite direction. Arranged between the ball 20 and the piston 16 is a spring 19, which presses the ball and the piston apart. Between the pin 18 and the wall of the bore 22 an annular space 1b arises, with which the throttle channel 11 is connected by the partial bore 13.

Då den i fig. 1 visade kopplingsventilen 3 öppnas går oljan genom denna ventil till ínloppsöppningen A i den i fig. 2 visade dämpningsvencílen.When the coupling valve 3 shown in Fig. 1 is opened, the oil passes through this valve to the inlet opening A in the damping valve shown in Fig. 2.

Oljan går direkt genom den tvärgående borrningvn och ut genom utlopps- öppningen B till kraftuttagsaxelns koppling. Det motstånd som kopplingen åstadkommer ger upphov till en tryckökníng i dämpningsventilen, genom inverkan av vilken den på öppningen 21 liggande kulan 20 rör sig till höger i Elg. 2, varvid från inloppsöppníngen A öppnas en direkt för- bindelse till läcköppningen C. Den bakom kulan 20 liggande fjädern 19 bestämmer vid vilket starttryck po läeküppningen C öppnas. Då trycket stiger strömmar olja även in i strypknnnlen ll. Mellan strypkolven 12 i kanalen ll och kanalväggen finns en viss springa, ett s.k. strypspelrum, som till storleken kan vara t.ex. 0,2 mm. Oljan som går in i kanalen ll skjuter kolven 12 till höger í tig. 2, men samtidigt läcker olja även genom strypspelrummet förbi kolven 12 och genom den radiella borrningen 458 298 10 15 20 25 30 35 13 till det ringformiga utrymmet 14 bakom utbetskolven 16. Bakom kolven uppstår härvid en tryckökning, varvid kolven 16 strävar att röra sig till vänster i figuren mot den av fjädern trycka kulan 20 tillbaka på öppningen 21. 19 förorsukadc kraften och Då kolven 16 genom förmedling av fjädern 19 skjuter kulan 20 i riktning mot det stängda läget, blir springan mellan kulan 20 och öppningen 21 mindre, varvid trycket i systemet stiger. Tryckökningen i systemet ökar trycket även i utrymmet 14 . varvid kolven 16 rör sig längre åt vänster, och slutligen har kolven 16 rört sig i så långt, att kolvstången 17 tvângsstyrt trycker kulan åt sidan, varvid öppningen 21 stängs helt och läckströmningen upphör. På detta sätt har fullt kopplingstryck uppnåtts och påkopplingen slutförts.The oil goes directly through the transverse bore and out through the outlet opening B to the PTO shaft coupling. The resistance which the coupling produces gives rise to an increase in pressure in the damping valve, by the action of which the ball 20 lying on the opening 21 moves to the right in Elg. 2, whereby from the inlet opening A a direct connection is opened to the leak opening C. The spring 19 lying behind the ball 20 determines at which starting pressure the leakage opening C is opened. As the pressure rises, oil also flows into the throttle line 11. Between the choke piston 12 in the channel 11 and the channel wall there is a certain gap, a so-called throttle play, which in size can be e.g. 0.2 mm. The oil entering the channel ll pushes the piston 12 to the right in tig. 2, but at the same time oil also leaks through the throttle clearance past the piston 12 and through the radial bore 458 298 10 15 20 25 30 35 13 to the annular space 14 behind the pick-up piston 16. Behind the piston a pressure increase occurs, the piston 16 striving to move to left in the figure against the ball 20 pushed by the spring back onto the opening 21. 19 causes the force and When the piston 16 by means of the spring 19 pushes the ball 20 in the direction of the closed position, the gap between the ball 20 and the opening 21 becomes smaller, whereby the pressure in the system is rising. The increase in pressure in the system also increases the pressure in the space 14. the piston 16 moving further to the left, and finally the piston 16 has moved so far that the piston rod 17 forcibly pushes the ball to the side, whereby the opening 21 is completely closed and the leakage flow ceases. In this way, full coupling pressure has been reached and the coupling has been completed.

Då pâkopplingen ägt rum råder samma tryck 1 hela systemet. Härvid skjuter fjädern 19 kolven 16 tillbaka till häger och genom inverkan av den av kolven 16 undanträngda oljan rör sig strypkolven 12 tillbaka till sitt utgångsläge. Den i fig. 2 visade, av en fjäder 19 påverkade ventilen be- höver inte uttryckligen vara en kuiventil 20, utan den kan vara en läck- ventil i allmänhet, t.ex. en konventil.When the connection has taken place, the same pressure applies to the entire system. In this case, the spring 19 pushes the piston 16 back to the heron and by the action of the oil displaced by the piston 16, the choke piston 12 moves back to its initial position. The valve shown in Fig. 2, actuated by a spring 19 does not explicitly need to be a ball valve 20, but it can be a leak valve in general, e.g. a valve.

Fig. 3 visar ett kopplingstidschema för dämpningsventilen. Den vertikala axeln i schemat visar kopplingstrycket och den horisontala axeln kopp- llngstiden. Av figuren framgår, att trycket först snabbt stiger till vär l det po. som är det s.k. starttrycket. Storleken av detta starttryck po bestäms av styvheten av den på läckventilen 20 verkande fjädern 19. Fjä- derns 19 styvhet kan fördelaktigt vara vald t.ex. så, att detta start- tryck po är av storleksordningen 5 bur. Då starttrycket po uppnåtts bör- jar läckventilcn 20 öppna sig, varvid tryckhöjningen Eördröjs betydligt, såsom framgår av figuren. Denna tryckhöjning fortgår i långsammare takt till värdet pl, som är det fulla kopplingstrycket. Kopplingstryckets stor- lek är ca 16 har. Tiden T för tryckhöjningen från värdet po till värdet pl kallas dämpningstid. Denna dämpnlngstid kan väljas mellan 0.5 och 30 sekunder, men lämpligast är den 1 till 2 sekunder. Storleken av dämp- ningstiden T kan påverkas på flera olika sätt. Strypspelrummet mellan strypkolven 12 och kanalen ll kan väljas så, att önskad dämpningstid T uppnås. Ju mindre detta spelrum ät, desto längre blir även dämpnings- tiden. Även diametern av arbetskolven 16 påverkar dämpningstiden T så. att ju större denna diameter är, desto längre är dämpningstiden. En längre vcntilkonstruktion påverkar även dämpningstíden eftersom kolvar- 10 15 20 25 30 35 458 298 nas rörelsesträcka härvid ökar. Hud en längre ventil uppnås alltså en längre dämpningscid. Fjäderns 19 styvhet påverkar inte själva dämpnings- riden, ucan endasc scarccryckec po såsom ovan förklarades.Fig. 3 shows a switching time diagram for the damping valve. The vertical axis in the diagram shows the coupling pressure and the horizontal axis the coupling time. The figure shows that the pressure first rises rapidly to the world po. which is the so-called the starting pressure. The magnitude of this starting pressure po is determined by the stiffness of the spring 19 acting on the leak valve 20. The stiffness of the spring 19 can advantageously be selected e.g. so that this starting pressure po is of the order of 5 cages. When the starting pressure po has been reached, the leakage valve 20 begins to open, whereby the pressure increase is significantly reduced, as can be seen from the figure. This pressure increase continues at a slower rate to the value p1, which is the full switching pressure. The size of the coupling pressure is about 16 ha. The time T for the pressure increase from the value po to the value pl is called the damping time. This damping time can be selected between 0.5 and 30 seconds, but most preferably it is 1 to 2 seconds. The magnitude of the damping time T can be affected in several different ways. The throttle clearance between the throttle piston 12 and the channel 11 can be selected so that the desired damping time T is achieved. The less this clearance eats, the longer the damping time will also be. The diameter of the working piston 16 also affects the damping time T in this way. that the larger this diameter, the longer the damping time. A longer valve construction also affects the damping time as the displacement of the pistons increases. Skin a longer valve thus achieves a longer damping cid. The stiffness of the spring 19 does not affect the damping ride itself, ucan endasc scarccryckec po as explained above.

Med en dämpningsventil enligt uppfinningen uppnås i förhållande till tek- nikens scåndpuukc den fördelen, att dämpningen av höjningen av kopp- lingstrycket åstadkoms automatiskt. Härvid kan t.ex. en elektrisk styr- ventil användas som ventil 3 för påkoppling av kraftuttaget.With a damping valve according to the invention, the advantage is achieved in relation to the state of the art that the damping of the increase of the coupling pressure is achieved automatically. In this case, e.g. an electric control valve is used as valve 3 for switching on the power take-off.

Uppfinningen är inte begränsad till den i beskrivningen och på ritningen visade ucföringsformen, utan den kan modifieras inom ramen för vidscå- ende patentkrav.The invention is not limited to the embodiment shown in the description and in the drawing, but it can be modified within the scope of wide-ranging claims.

Claims

458 298 P a t e n t k r a v

A damping valve for the coupling (5) to a PTO shaft (9) on a tractor, which damping valve (4) is arranged between a coupling valve (3) and the coupling (5) in a pressure pipe leading from a hydraulic pump driven by the tractor engine (2) to the coupling shaft (5) of the PTO shaft (9), and which damping valve (4) comprises means (10-22L which respond to the pressure of the flow passing through said damping valve (4), which means are arranged to automatically regulate the pressure of the flow going to the coupling (5) and of any pressure increase depending on the switch-on time of the PTO shaft (9), the valve (4) having an inlet opening (A) and an outlet opening (B) in direct communication with each other and a paint opening ( CL which, via a leakage valve (20) located inside the body of the steam valve (4), is connected to the inlet and outlet openings (A, B) of the steam valve, the paint valve (20) automatically regulating the condition by means of its actuating means. between the flows through the outlet opening (B) and the paint opening (C) in the damping valve (4) and the pressure of the flow to the coupling (5) through the outlet opening (B), characterized in that the paint valve consists of a slide (20) in a slide bore (22) and an opening (21) in the bottom of the slide bore (22), which opening (21) is in direct communication with the inlet and outlet openings (A, B) of the steam valve (4), and which opening (21) is smaller in diameter than the slide bore (21). 22) and the diameter of the slide (20), the edge of the opening (21) facing the slide bore (22) acting as a seat surface for the slide (20), and in that the actuating means of the paint valve (20 ~ 22) comprises a bore-like choke channel (11 ) with a movable throttle piston (12) and a working piston (16) arranged in the slide bore (22) of the paint valve, which acts on the paint valve by means of a spring (19), the choke channel (II) and the slide bore (22) communicating with each other. . 458 298

Application valve according to claim 1, characterized in that the throttle channel (11) communicates with the inlet opening (A) of the steam valve, and in that said throttle channel (11) communicates with the slide earring (22) in relation to the opening (21). ) in the sheath bore (22) opposite end through a needle (13) passing radially through the wall of the sheath bore (22).

Damping valve according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the choke piston (12) is smaller than the diameter of the choke channel (11), so that between the choke channel (11) and the choke piston (12) there is a choke clearance through which oil can flow past the choke piston. (12).

Damping valve according to Claim 2 or 3, characterized in that the working piston (16) has a piston rod (17) directed towards the leak valve (20-22), on which a coil spring (19), which is located between the working piston (16) and the paint valve ( 20-22), and which push these away from each other, is mounted, the piston rod (17), when the spring (19) is compressed, pressing directly against the paint valve slide (20), and by the working piston (16) having a relatively to the piston rod (17) opposite the pin (18), wherein there is an annular space (14) between the wall of the slide bore (22) and the pin (18), with which the throttle channel (11) communicates through said connecting hole (13L).