SE465328B - Kompensationsventil - Google Patents

Description

465 528 2 så att kolven i ett axiellt förskjutet läge tillåter passage av tryckrnedimn från den första kammarenocllvianänuzdaavsnitt tilltanksanrtav att _ koluperlsationswrentilerls kolv och dess cylinder har en diameter i den ände som vetter mot den första kammaren som skiljer sig från motsvarande diameter ä i den ände som vetter mot den andra kammaren, vilken kompensationsventils första kammare är avsedd att vara förbunden med en hydraulisk komponent anordnad att styra trycket på nämnda första sida av hydraulcylinderns kolv, och vilken koarçpensationsventils andra kanunare är avsedd att vara förbunden med nämnda andra sida av hydraulcylinderns kolv.

Nedan beskrives uppfinningen närmare delvis i anslutning till på bifogade ritning visade utföringsexenpel av Ilppfirmixlg, där - figur 1 visar ett utförande och en användning av uppfinningen - figur 2 visar ett annat utförande och användning av uppfinningen - figur 3 visar en ytterligare av uppfinningen.

I figur 1 och 2 visas en kolrpensationsrentil 1,2 enligt uppfinningen i ett för tydlighets skull förenklat hydrauliskt system. I figur 1 har kompensa- tionsventilen ett annat utförande än i figur 2, men korrpensationsventilen har salnma principiella utförande. Skillnaden är, såsom förklaras nedan, att kompensatíonsventilen i figur 1 är avsedd för det fall den är avsedd att inkopplas vid en hydraulcylinder 3 där cylindern styrs ut med tryck på densida4avdesskolv5scm1hardenstörrearean. lfigLlrzstyrs istället hydraulcylindern ut med tryck på den sida 6 av dess kolv 5 som har den mirldre arean.

Kompensationsverrtileli enligt uppfinningen är avsedd för hydrauliska servosystan där tryck är avsett att finnas på båda sidor om en dubbel- verkande hydraulcylinder 3. Kompensationventilen 1,2 är anordnad att kompensera en uyckförändrirlg på ena sidan om cylinderns 3 kolv 5 med en på andra sidan can kolven 5. Med till exemplet i figur 1 förefinns en tryckreduceringsventil 7 mellan en icke visad pump _ och en första sida 4 av kolven 5 där cylinderns 3 kraft regleras. Den i andra sidan 6 av kolven är ansluten till en iïycksatt hydraulisk ermet, vilket illustreras med ledningen 10. Ledningen från punp eller en trycksatt ledning inom nydraulsystenet till uyclcreduaerngsventilen 7,8 betecknas med siffran ll. 465 3231 " 3 I figurerna 1 och 2 har motsvarande delar av kompensationsventilen 1,2 givits samma hänvisningsbeteclmirxgar.

Enligt uppfinningen innefattar kompensationsventilen 1,2 en cylinder 20 innehållande en långsträckt kolv 21, vars ena ände 22 vetter mot en första kammare 23 oc11varsandraär1de24vetter1notenar1drakamrnare25. I figur 1 och 2 är den första kammaren 23 den som är ansluten till tryckreducerings- ventilen 7,8.

Ett avsnitt 26 av koxnpensationventilerls cylinder 20 har större diameter än kolvens 21 diameter vid nämnda avsnitt. Avsnittet 26 är förbundet med en kanal 27 avsedd att anslutas till tank 28. Nämnda avsnitt 26 är beläget mellan nämnda kamrar 23,25 så att kolven 21 i ett axiellt förskjutet läge tillåter passage av tryckmedim från den första kammaren 23 och via nämnda avsnitt 26 till tank 28.

Kornpensationsrentilerxs kolv 21 och dess cylinder 20 har en diameter i den ände 22 som vetter mot den första kammaren 23 som skiljer sig från motsvar- ande diameter i den ände 24 som vetter mot den andra kammaren 25.

Kcrnperlsationsventileras första kammare 23 är således avsedd att vara förbunden, via en ledning 29, med en hydraulisk komponent anordnad att styra trycket på nämnda första sida 4 av hydraulcylirxderns kolv 5. I figurerna 1 och 2 exemiplifieras den hydrauliska komponenten med en tryck- reduceringsventil av känt slag. I detta fall är ledningen 29 ansluten till tryckreducerirxgsventilens kanal till tank, vilken således utgör en regle- ringskanal. 'Irycllnz-educerizigsventilen är på känt sätt så anordnad att trycket vid ytan 4 hos kolven 5 är lika med det med tryckreduceringsventilen 7 inställda gnmdztrycket plus trycket i ledningen 29. Komlpensationsvexïtileris andrakammare 25 äravsedd attvara förbundenmednämmxdaarxira sida 6 av hydraulcylinderns 3 kolv 5.

Kompensationsventilen innefattar ett hus 31 med ett cylinderlopp som innanför den första kammaren 23 har en diameter som skiljer sig från diametern innanför den andra kammaren 24. Mellan dessa partier av cylinder- loppet har detta ett vidgat parti 32 med en diameter större än nyssnämnda diametrar. Det vidgade partiet är anslutet till en kanal 33 avsedd att anslutas till tank 28. Genom det vidgade partiet 32 dräneras olja som 465 328 4 läcker förbi kolven, främst från den andra kammaren 25. Det ovan nämnda avsnittet 26 är beläget mellan det vidgade partiet 32 och den första kammaren 23.

' G' Enligt en första utföringsfonn av uppfinningen är förhållandet mellan den mindre och den större av kcmpereatioxeventilelns 1 kolvs 21 areor lika med förhållandet mellan den mindre och den större av hydraulcylinderns 3 kolvs 5 areor på ömse sidor om kolven.

TN Etnligt derma utföriimgsform kommer cylindern 3 alltid att utöva samma kraft F mot ett föremål, vilken bestämmas av tryckreducerirzgsventileris 7 gnJrxi- inställda tryck som verkar på cylinderns 3 kolvs större area 4, d.v.s på cylinderns s.k. plussida, oavsett om ett nxottryclc uppträder i ledningen 10 eller ej.

Antag att tryckreduceriragsventilen 7 är inställd på ett visst tryck som resulterar i att kolvstången 30 verkar mot ett föremål med en viss kraft F och att inget tryck råder i ledningen 10, d.v.s på cylinderns s.k. minus- sida. Härvid trycks kolven 22 åt höger i figur 1, varvid tryckmediuin, såsom olja, dräneras via ledningen 29, den första kammaren 23 nämnda avsnitt 26 och kanalen 27 till tank 28. Det läckflöde som maximalt tzppträder ger att det medelst 'tryckreduceringsventilen 7 önskade trycket på cylinderns plussida Iipprätthålles.

När ett inryck uppträder i ledningen 10, d.v.s på cylinderns minussida kommer en motkraft att Iippträda genom att sistnämnzia tryck verkar på cylinderns minussida.

Emellertid komner samma tryck som i ledningen 10 att uppträda i den andra kammaren 25, vilket verkar mot kolven 21 och förskjuter denna mot vänster i figur 1. Detta får till följd att läckflödet från den första kammaren 23 till tank za minskar, varför trycket i ledningen 29 ökar. Härvid ökas trycket på hydraulcylirxierns plussida med trycket i ledningen 29. Kolvens 4; läge kommer att stabiliseras när mycket i den första kanunaren 23 multi- plicerat med kolvens 21 area i dess mot den första kammaren vettande ände är lika med trycket i den andra kammaren 25 multiplicerat med kolvens 21 area i dess mot den andra kanunaren vettande yta 24. Förutsatt att förhål- landet mellan arean 22 till arean 24 är lika ned förhållandet nellan den 465 5231 5 större ytans 4 area på cylinderns kolv 5 till dess mindre area 6, konuner Inottrycket att helt kompenseras, så att kraften F förblir dermsalmna, I detta fall sker således en fullständig utbalarlseririg. ' På motsvarande sätt kommmer om trycket i ledningen 10 sjunker, kolven 21 att förskjutas åt höger i figur 1, varvid trycket i ledningen 29 sjunker så att kraften F förblir konstant.

Det sem Ovan sagts gäller även utförandet enligt figur 2. Skillnaden i är att enligt figur' 2 pålägges och regleras ett tryck på hydraulcylinderns minussida via en tryckreduceringsventil 8. Härvid dras hydraulcylinderns kolvståxug 30 in mot cylindern med en viss haft F när hydraulcyliziderns plussida är Härvid läcker olja via den första kanrmaren 23, nämnda avsnitt 26 och kanalen 27 till tank 28. När ett lnottnfycl: uppstår på cylinderns plussida, kcmuner mycket att medföra att detta verkar mot konperzsationsventilens mot den andra kammaren 25 vettande yta 24, varvid kolven 21 förskjutes åt höger i figur 2. När så sker stryps läckflö- det av olja till tank, varigenom trycket på hydraulcylinderns stiger, så att mottrycket kompenseras så att kraften F förblir konstant.

Enligt en andra utföringsform av xxppfiimingen är koxnpexusationsventilezas kolv 21 så utförd att förhållandet mellan den mindre och den. större av koluperïsationsrentilerxs kolvs areor 22,24 skiljer sig från förhållandet mellan den mindre 6 och den större 4 av hydraulcylincierns 3 kolvs 5 areor pâ ömse sidor dm kolven.

Härigenom kan-en under- respektive överkomperxsation erhållas när en tryckförändrirxg sker i ledningen 10. För det fall exempelvis kolvens 21 area 24 i figur 1 är större i förhållande till kolvens area 22 än vad som förhållandet mellan areorna 4,6 hos hydraulcyliraderns kolv 5, kommer vid en i ledningen 10 kompensationsventilerxs kolv 21 att förskjutas med Större kraft åt Vänster i figur 1 jämfört med det Ovan beskrivna fallet där en fullständig utbalanseriiig sker. Detta leder till att trycket på hydraulcyliiaderns plussida ökar mera än vad som motsvaras av mttrycket i ledningen 10, varför den kraft med vilken hydraulcylirxderns 3 kolv 5 trycks ut blir högre trots pålagt Inottryck. Det nu beskrivna är således en överkomperzsation. 465 328 6 På motsvarande sätt kan kompensationsventilens kolvs areor väljas så att en imderkozzpensation erhålles.

Det är uppelnbart att fackmannen på ett enkelt sätt kan välja korcperxsationsf ventilens kolvs areor för att emå önskad verkan.

Vad avser kcnnperlsatiorzsventilexis egenskap scan säkerhetsanordning, kan detta illustreras med vad som beskrivits i anslutning till figur 1.

Emellertid gäller detta även vid ett utförande enligt figur 2. Antag att i normalfallet tryck förefinns på båda sidor om hydraulcylirxierns kolv. Om nottrycket försvinner, skulle kraften på kolvstången öka på motsvarande sätt om inte kcmpensationsventilen fanns. Vad som i sådant fall händer är att kcmpensationsvelrtilerls kolv 'trycks åt höger i figur 1, varigenom olja dräneras till tank via den första kammaren 23 så att hydraulcylzirxderns kraft reduceras till vad som motsvaras av det med 'tryclcreducerirxgsventilen förinställda trycket. Någon sker således inte trots bortfallet av mttrycket.

I figur 3 exemplifieras en av lccmpensationsvenftilen i samband med en try til 40. Mcrtsvaraxide hänvisningsbeteclmizmgar som ifigur1ocl12haramräntsifig1r3. Idettautförandeärledningen29 ansluten till 40. Denna ventil är av lämpligt käntslag, ochsåutfördattdengrurædinställestillatttillåta attett visst maximalt tryck pålägges hydraulcylirxierns plussida 4 när inget tryck råder i ledningen 29. Vidare är den så anordnad att när ett tryck förefinns i ledningen 29, på grund av att ett Inottryck uppträder på hydraulcylinderns nünussich, ökas det Inaxinxala tryck som entilen tillåter.

'Trycket i ledningen 41 bringas härvid vara det grundinställda trydcet plus trycket i ledningen 29.

På motsvarande sätt kan kcmperxsatiorasventilen användas för det fall att hydraulcylirxiern 3 matas med ett tryck vilket begñànsas av en tryck- begränsningsventil som istället är anordnad på hydraulcylirnderns nünussida.

I-firvid skall givetvis en karpeiusationsventil principiellt utförd enligt figur 2 Det är ilppenbart att kcmpensationsrentilezi kan inkopplas parallellt över 465 5234." 7 en eller flera hydraulcylindrar i vilket som helst hydraulsystem där kørrnperlsation av uppträdande Inottryck

Claims (6)

4e5 328 i t>fS pätenflifâV.

1. Kompensationsventil för hydrauliska servosystem där tryck är avsett att finnas pá båda sidor om en dubbelverkande hydraulcylinder och anordnad att kompensera en tryckförändring pá ena sidan om cylinderns kolv med en tryckförändring på andra sidan om kolven, vilken kompensationsventil (1) innefattar en cylinder (20) innehållande en lángsträckt kolv (21). vars ena ände (22) vetter mot en första kammare (23) och vars andra ände (24) vetter mot en andra kammare (25) k ä n n e t e c k n a d a v, att ett avsnitt (26) av kompensationventilens cylinder har större diameter än kolvens (21) diameter vid nämnda avsnitt, vilket avsnitt (26) är förbundet med en kanal (27) avsedd att anslutas till tank (28), av att nämnda avsnitt (26) är beläget mellan nämnda kamrar (23,26) så att kolven i ett axiellt förskiutet läge tillåter passage av tryckmedium från den första kammaren (23) och via nämnda avsnitt (26) till tank samt av att kompensationsventilens kolv och - dess cylinder har en diameter i den ände (22) som vetter mot den första kammaren (23) som skiljer sig frán motsvarande diameter i den ände (24) som vetter mot den andra kammaren (25), vilken kompensationsventils första kammare (23) är avsedd att vara förbunden med en hydraulisk komponent anordnad att styra trycket på nämnda första sida (4) av hydraulcylinderns (3) kolv (5), och vilken kompensationsventils andra kammare (25) är avsedd att vara förbunden med nämnda andra sida (6) av hydraulcylinderns kolv.

2. Kompensationsventil enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v, att förhållandet mellan den mindre och den större av kompensationsventilens kolvs (21) areor är lika med förhållandet mellan den mindre och den större av hydraulcylinderns kolvs (5) areor på ömse sidor om kolven (5).

3. Kompensationsventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v. att förhållandet mellan den mindre och den större av kompensationsventilens kolvs (21) areor skilier sig från förhållandet mellan den mindre och den större av hydraulcylinderns kolvs (5) areor på ömse sidor om kolven (5).

4. Kompensationsventil enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d ¿ a v, att kompensationsventilen innefattar ett hus (31) med ett cylinder- lopp som innanför den första kammaren (23) har en diameter som skilier sig fràn diametern innanför den andra kammaren (25). av att mellan dessa kammare har cylinderloppet ett vidgat parti (32) med en diameter större än nyss- Q 465 szsji nämnda diametrar, vilket vidgade parti (32) är anslutet till en kanal (33) avsedd att anslutas till tank (28) och av att nämnda avsnitt (26) är beläget mellan det vidgade partiet (32) och den första kammaren (23).

5. Kompensationsanordning enligt något av föregående krav. k ä n n e - t e c k n a d a v. att nämnda hydrauliska komponent är en tryckreducerings- ventil (7;BJ.

6. Kompensationsanordning enligt nagot av kraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a d a v, att nämnda hydrauliska komponent är en tryckbegräns- ningsventil (7;8).