WO2015110688A1 - Sistema de accionamiento hidráulico y método de control - Google Patents

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WO2015110688A1
WO2015110688A1 PCT/ES2015/070045 ES2015070045W WO2015110688A1 WO 2015110688 A1 WO2015110688 A1 WO 2015110688A1 ES 2015070045 W ES2015070045 W ES 2015070045W WO 2015110688 A1 WO2015110688 A1 WO 2015110688A1
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tank
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hydraulic
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Justo ALBARRÁN LIGERO
Esteve CODINA MACIÁ
Juan José PÉREZ CARDO
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Abengoa Solar New Technologies, S.A.
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    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/20—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors controlling several interacting or sequentially-operating members
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    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the invention falls within the field of hydraulic systems for driving positioning mechanisms. These drive mechanisms are used in azimuth positioning systems in solar trackers. More specifically, these solar trackers can be used to capture high concentration photovoltaic solar energy. These mechanisms require a zenith cylinder and two azimuths to achieve solar targeting throughout the year.
  • the high photovoltaic concentration requires two-axis tracking due to the narrow angular acceptance range (from the English half-angle acceptance AHA) required by the high-concentration photovoltaic modules (in English "High Concentration PhotoVoltaic” and hereinafter HCPV) to function properly .
  • One of the most common configurations for this monitoring is the zenith-azimuthal axis where a axis of movement parallel to the ground (zenith) is mounted on another perpendicular to it (azimuth). To achieve azimuthal movement throughout the day, this axis must travel around 240 ° in the most common locations for this technology, that is, in locations with a high index of solar radiation.
  • EP2535663 discloses a solar tracker that has an electro-hydraulic adjustment device with a pressure source, a tank and an electronic controller, where the adjustment device has two double-sided pressurized hydraulic cylinders, where each hydraulic cylinder has a group of valves .
  • the valve groups there is a brake control valve consisting of a throttle valve with adjustable flow.
  • the four-position solenoid valve groups also present where one of the positions is with the four tracks closed - a position that is not necessary in the invention.
  • EP2535663 there is no interaction between the cylinders to obtain a line with pilot pressure.
  • the block detailed in fig. 3 of EP2535663 indicates that the invention of EP2535663 is focused on providing extra hydraulic rigidity in the cylinder but does not solve the problem of passing through the neutral.
  • EP2226592 shows a typical configuration for parabolic trough solar trackers, in addition to a basic hydraulic circuit, where there is no line with pilot pressure or any relationship between the cylinders.
  • EP2226592 shows a device that has hydraulic cylinders, whose operating lines are connected to pressure sources, ie pumps and / or a tank during a cycle.
  • the operating valves of the hydraulic circuit for example slide valves, have actuating magnets.
  • the lines are connected to the valves and the chambers on each side of the piston of one of the cylinders and the chambers on each side of the piston of the other cylinder are connected to the pressure sources by means of the actuating magnets.
  • the magnet of one of the valves is supplied with current, during the cycle.
  • the invention poses a solution to the problem of overpressures that are generated in the hydraulic circuit when a piston passes through the neutral.
  • the dead center is defined as the theoretical point of change of movement of the cylinder, at which time the rod passes from going out to entering, or from entering to leaving, of the cylinder liner. Because this theoretical point is impossible to establish physically in practice, the dead zone is defined as the zone in which the cylinder that goes through the neutral point is connected to the tank. The dead zone is therefore established as the operating range of the cylinder in the scope of the invention.
  • the hydraulic drive system comprises two cylinders (homologous cylinder and cylinder), a series of maximum pressure valves (brake valves and safety valves) and a series of flow dividers.
  • the maximum pressure valves are set at their corresponding set pressure, pressures at which said valves open.
  • the flow dividers are elements with two inlets and one outlet that connects the outlet to the higher pressure inlet. Maximum pressure valves and flow dividers are used to direct the fluid through the circuit according to different operating modes.
  • the brake valves are connected to each chamber of each cylinder, so that when a cylinder is going through the dead zone, the brake valves allow the movement of the cylinder without exceeding the maximum setting pressure of the brake valves , pressure at which the mechanism would be affected.
  • a cylinder In the position near the neutral, that is, in an area of uncertainty called the dead zone, a cylinder must change its movement to the opposite. This zone of uncertainty is considered as the dead zone in which the cylinder is connected to the tank by means of its solenoid valve. Because its homologous cylinder is currently providing the mechanism to operate, the homologous cylinder must drag the cylinder through the dead zone. To be able to drag it, it is necessary that the hydraulic fluid circulates through the chambers of the cylinder that passes through the dead zone. Each cylinder has two chambers, and each chamber has a brake valve connected.
  • the invention is based on the tank connection of the cylinder chambers that They pass through dead zones. In the tank, the pressure is zero, and therefore unwanted loads are not exerted on the mechanism when passing through the dead zones.
  • This tank set-up occurs through the opening of the brake valves of the cylinder that passes through the dead zone, and the tank connection of its two chambers by means of its solenoid valve.
  • the opening of the braking valves is provided by the greater of the two pressures that come from the chambers of the cylinder homologous to the cylinder that will pass through the dead zone.
  • the homologous cylinder which works normally, brings the pressure of its chamber at higher pressure to the brake valves of the cylinder that passes through the dead zone through a pilot.
  • This pilot pressure is achieved by means of an auxiliary circuit that has connections fed with the pressures of the cylinder chambers.
  • the auxiliary circuit also comprises three flow dividers, configured in such a way that the highest pressure of the auxiliary circuit arrives through the pilot line to open the brake valve of the cylinder that is passing through the dead zone. In other words, the highest pressure in the circuit is what governs the auxiliary circuit.
  • the pilot pressure that comes through the pilot line is multiplied by the pilot ratio of the brake valves, thus opening the brake valves long before reaching their set pressure.
  • the pilot ratio in braking valves is achieved by a section ratio. This sectional relationship allows the effective pressure acting on the pilot of the brake valve to be the result of multiplying the pressure that arrives on the pilot line by the pilot ratio.
  • this configuration allows to obtain a pilot signal from the cylinder that is not passing through the dead zone, without the need to add a new solenoid valve to generate a pilot signal.
  • the hydraulic actuation system also includes safety valves that control the passage of hydraulic fluid into each cylinder chamber. There is a safety valve per chamber. These safety valves always let hydraulic fluid pass into the cylinder chambers, but never let hydraulic chambers flow out of the cylinder: if so, any external force (for example wind, snow, the follower's own weight and In general, any force or pressure exerted on the mechanism or follower that may produce an unwanted movement in the follower and that opposes the movement orders given to the system) could move the cylinder and blur the solar tracker when it is in follow up.
  • any external force for example wind, snow, the follower's own weight and In general, any force or pressure exerted on the mechanism or follower that may produce an unwanted movement in the follower and that opposes the movement orders given to the system
  • the set pressure of the safety valves is defined as the pressure that must be overcome by the external force to move the cylinder. If the follower is very large, the force exerted by the wind is greater, because the follower, having a large surface, receives as a result of the pressure exerted by the wind on its entire surface a high force, and therefore its setting I must be older. That is, the larger the tracker, the more surface on which the wind can act and, consequently, the greater force exerted by the wind on the tracker, then the set pressure must also be greater if the size of the follower is. Another way to withstand more load is to increase the section of the cylinder without changing the set pressure.
  • Figure 1 shows a diagram of the hydraulic drive system before the critical position or neutral. It can be seen that both cylinders are far from dead zones, represented as scratched sectors.
  • Figure 2 shows a diagram of the hydraulic drive system in the critical position or neutral. It can be seen that one of the cylinders is in the dead zone.
  • Figure 3 shows a diagram of the hydraulic drive system after the critical position or neutral. It can be seen that the cylinder that was in the dead zone has already passed it.
  • Figure 4 shows a detail of the scheme of the hydraulic drive system.
  • Figure 5 shows the hydraulic drive system with the two cylinders connected to the tank.
  • homologous drive cylinders 1000, 1000H
  • first brake valve (2000) first set pressure of the brake valve (PF1)
  • homologous tank position 43H
  • homologous actuator 5000H
  • FIG. 1-5 illustrate the dead zone for each of the cylinders as the striped sectors in the circle representing the azimuth turn.
  • the hydraulic drive system comprises: two homologous drive cylinders (1000, 1000H); a tank (T) that has hydraulic fluid; a pump (7000) configured to aspirate hydraulic fluid from the tank (T) and pump the hydraulic fluid to the two drive cylinders (1000, 1000H) during a working movement of the hydraulic drive system.
  • the hydraulic drive system comprises connection means (2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ , 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4 ⁇ ) between the drive cylinders (1000, 1000H) and the tank (T) configured for, during the working movement of the hydraulic drive system: to allow a connection of a first cylinder of the drive cylinders (1000, 1000H) to tank (T); and to allow the first cylinder of the drive cylinders (1000, 1000H) to be driven by a second cylinder of the drive cylinders (1000, 1000H).
  • connection means 2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ , 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4 ⁇
  • the drive cylinders (1000, 1000H) may comprise chambers (1010, 1010 ', 1010H, 1010'H);
  • the connection means (2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ , 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4 ⁇ ) can comprise: a braking valve (2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ ) connected to each chamber (1010, 1010 ', 1010H, 1010'H); an auxiliary circuit (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4 ', 2H, 4 ⁇ ) configured to open a brake valve (2000, 2000', 2000H, 2000 ⁇ ).
  • auxiliary circuit (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4 ', 2H, 4 ⁇ ) may comprise a pilot line (100LP) connected to the braking valves (2000, 2000', 2000H, 2000 ⁇ ) configured to send a pilot pressure to the braking valves (2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ ).
  • auxiliary circuit (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4 ', 2H, 4 ⁇ ) can comprise: conduits (2, 4', 2H, 4 ⁇ ) fed with chamber pressures (1010, 1010 ', 1010H, 1010 ⁇ ); flow dividers (100, 100H, 100S) configured to obtain a pilot pressure from the chamber pressures (1010, 1010 ', 1010H, 1010 ⁇ ).
  • connection means (2000, 2000 ', 2000H, 2000 ⁇ , 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4 ⁇ ) can comprise: solenoid valves (4000, 4000H) configured to allow flows of hydraulic fluid between the chambers (1010, 1010 ', 1010H, 1010 ⁇ ) and an element selected between the tank (T) and the pump (7000).
  • a double acting drive cylinder (1000) may comprise: a first chamber (1010) configured to be filled / emptied of hydraulic fluid; a second chamber (1010 ') configured to be filled / emptied of hydraulic fluid; a piston (1011) configured to be moved along the cylinder (1000) when the first chamber (1010) is filled / emptied and the second chamber (1010 ') is emptied / filled.
  • a double acting homologous drive cylinder (1000H) may comprise: a first homologous chamber (101 OH) configured to be filled / emptied of hydraulic fluid; a second homologous chamber (1010 ⁇ ) configured to be filled / emptied of hydraulic fluid; a homologous piston (101 1 H) configured to be displaced along the homologous cylinder (1000H) when the first homologue chamber (101 OH) is filled / emptied and the second homologous chamber (1010 ⁇ ) is emptied / filled.
  • the hydraulic drive system can optionally also comprise:
  • PF2 second brake valve set pressure
  • PP2 second pilot pressure
  • RP2 second pilot ratio
  • a flow divider (100) having two inputs (101, 102) and one output (103): configured to: be connected by a first input (101) to the second conduit (2); by a second inlet (102) to the fourth conduit (4 '); allow a passage of hydraulic fluid to the outlet (103) from the inlet (101, 102) to greater pressure, selected between the first inlet (101) and the second inlet (102).
  • a homologous flow divider (100H) that has two homologous inputs (101 H, 102H) and a homologous output (103H) configured to: be connected via a first homologous input (101 H) to the second homologous conduit (2H); by a second homologous input (102H) to the fourth homologous conduit (4 ⁇ ); allow a passage of hydraulic fluid to the homologous outlet (103H) from the homologous inlet (101 H, 102H) at higher pressure, selected from the first homologous inlet (101 H) and the second homologous inlet (102H).
  • a symmetry flow divider (100S) that has two symmetry inputs (101 S, 102S) and a symmetry output (103S) configured to: be connected via a first symmetry input (101S) to the output (103) ; by a second symmetry input (102S) to the homologous output (103H); through a symmetry output (103S) to the pilot line (100LP); allow a passage of hydraulic fluid to the symmetry outlet (103S) from the symmetry inlet (101 S, 102S) at higher pressure, selected between the first symmetry inlet (101 S) and the second inlet of symmetry (102S).
  • the hydraulic actuation system may optionally also comprise: a) A first safety valve (3000): set to a first safety valve setting pressure (PS1); configured to: be connected between: a fifth conduit (5) in communication with the first chamber (1010) and a sixth conduit (6) in communication with the tank (T); being in a normally closed position preventing a flow of hydraulic fluid; be opened when the first set pressure of the safety valve (PS1) is reached in the first chamber (1010).
  • PS1 first safety valve setting pressure
  • PS2 safety valve
  • PS2H homologous safety valve
  • the second braking valve setting pressure (PF2) is the same as the first braking valve setting pressure (PF1).
  • a pilot ratio selected from the first pilot ratio (RP1); the first homologous pilot ratio (RP1 H); the second pilot ratio (RP2); the second homologous pilot relationship (RP2H); and combinations thereof are between 4 and 5. That is, it may be the case since a pilot relationship (RP1, RP1 H, RP2, RP2H) is between 4 and 5, until the four pilot relationships (RP1, RP1 H, RP2, RP2H) are between 4 and 5, through intermediate combinations where two or three pilot ratios are between 4 and 5.
  • pilot ratio is 4.25.
  • the first set pressure of the brake valve (PF1) may be greater than the first set pressure of the safety valve (PS1).
  • the second set pressure of the brake valve (PF2) may be greater than the second set pressure of the safety valve (PS2).
  • the second set pressure of the safety valve (PS2) can be the same as the first set pressure of the safety valve (PS1).
  • the hydraulic drive stema may also comprise: b) An electrovalve (4000) configured to: be connected between a ninth conduit (9) in communication with the first chamber (1010); a tenth conduit (10) in communication with the second chamber (1010 '); an eleventh conduit (11) in communication with the tank (T); a twelfth conduit (12) in communication with the pump (7000); be moved between a direct position (41) where a flow of hydraulic fluid is allowed: from the pump (7000) to the second chamber (1010 '); from the first chamber (1010) to the tank (T); an inverse position (42) where a hydraulic fluid flow is allowed: from the pump (7000) to the first chamber
  • An actuator (5000) configured to move the solenoid valve (4000) between selected positions between the direct position (41), the inverse position (42) and tank position (43);
  • a homologous solenoid valve (4000H) configured to: be connected between: a ninth homologous conduit (9H) in communication with the first homologous chamber (101 OH); a tenth homologous duct (10H) in communication with the second homologous chamber (1010'H); an eleventh homologous duct (11 H) in communication with the tank (T); a twelfth homologous duct (12H) in communication with the pump (7000); be displaced between: a direct homologous position (41 H) where a flow of hydraulic fluid is allowed: from the pump (7000) to the second homologous chamber (1010'H); from the first homologue chamber (101 OH) to the tank (T); a homologous inverse position (42H) where a hydraulic fluid flow is allowed: from the pump (7000) to the first homologous chamber (1010H); from the second homologue chamber (1010 ⁇ ) to the tank (T); a homologous tank position (43H) where a hydraulic fluid flow is allowed: from the first homologous
  • the hydraulic drive system comprises solenoid valves.
  • (4000, 4000H) that may be arranged in three positions: a) parallel tracks;
  • the hydraulic drive system is configured to drive an azimuth motion of a solar tracker.
  • the hydraulic drive system can optionally also comprise: a sensor (6000) configured to detect an orientation position in azimuth; actuation means (56) configured to generate a position change signal of the solenoid valve (4000, 4000H) from the orientation position in azimuth.
  • the position change signal of the solenoid valve (4000, 4000H) from the azimuth orientation position is generated when the cylinder (1000, 1000H) is in a position close to a critical position or neutral, that is, when it approaches the dead zone, where an increase in pressure in a chamber (1010, 1010 ', 1010H, 1010 ⁇ ) does not translate into a turning motion of the azimuth drive.
  • the senor (6000) is an encoder configured to count an azimuth turn of the solar tracker.
  • the sensor (6000) can also be a magnetic tape or any other device that allows counting the azimuth turn of the solar tracker.
  • a third aspect of the invention relates to a control method of the hydraulic drive system.
  • the method comprises the following stages:
  • Figures 1-3 show an operating sequence according to the method of the invention. Although the positions of the drive system components for a clockwise rotation are illustrated in this sequence, it is clear that the invention works both ways. A counterclockwise rotation takes place analogously to that illustrated in Figures 1-3. It also follows immediately that the invention contemplates the passage of any of the cylinders (1000, 1000H) through dead zones or critical points in both directions of rotation, as shown in the figures in the shaded sectors. The status of the system is shown in Figures 1-3 showing the positions of the valves at different stages of the method of the invention.
  • Figure 1 shows the solenoid valve (4000) in a first position of parallel tracks where a piston (101 1) is extended from the cylinder (1000).
  • Figure 1 also shows the homologous solenoid valve (4000H) in a first parallel track position where a homologous piston (101 1 H) is retracted into the homologous cylinder (1000H).
  • Figure 2 shows the homologous solenoid valve (4000H) in a tank position, where a homologous cylinder (1000H) that is going to pass through a critical position is connected to a tank (T).
  • FIG. 3 shows the homologous solenoid valve (4000H) in a second cross-track position, where a homologous piston (1011 H) is extended from the homologous cylinder (1000H).

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Abstract

Sistema de accionamiento hidráulico que comprende dos cilindros y método de control de dicho sistema de accionamiento hidráulico. La invención se basa en la conexión a tanque de las cámaras de los cilindros que pasan por las zonas muertas. Esta puesta a tanque se produce por medio de la apertura de las válvulas de frenado del cilindro que pasa por la zona muerta y la conexión a tanque de sus dos cámaras por medio de su electroválvula. En el tanque, la presión es cero y por lo tanto no se ejercen cargas indeseadas sobre el mecanismo al paso por dichas zonas muertas, evitando así el problema de sobrepresiones que se generan en el sistema de accionamiento hidráulico cuando un pistón pasa por el punto muerto.

Description

SISTEMA DE ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO Y MÉTODO DE CONTROL Sector técnico de la invención
La invención se engloba dentro del campo de los sistemas hidráulicos de accionamiento de mecanismos de posicionamiento. Estos mecanismos de accionamiento son empleados en sistemas de posicionamiento en acimut en seguidores solares. Más concretamente, estos seguidores solares pueden emplearse para la captación de energía solar fotovoltaica de alta concentración. Estos mecanismos requieren de un cilindro cenital y dos acimutales para conseguir apuntamiento solar a lo largo del tiempo durante todo el año.
Antecedentes de la invención
La alta concentración fotovoltaica necesita un seguimiento en dos ejes debido al estrecho rango de aceptancia angular (del inglés acceptance half-angle AHA) que necesitan los módulos de alta concentración fotovoltaica (en inglés "High Concentration PhotoVoltaic" y en adelante HCPV) para funcionar correctamente. Una de las configuraciones más comunes para realizar este seguimiento es la cenital- acimutal donde un eje de movimiento paralelo al suelo (cenital) se monta sobre otro perpendicular al mismo (acimutal). Para conseguir el movimiento acimutal a lo largo del día, este eje debe recorrer alrededor de 240° en las localizaciones más comunes para esta tecnología, es decir, en localizaciones con alto índice de radiación solar. Para llegar a ser competitivos en costes comparados con otras tecnologías del sector solar, los seguidores solares deben ser de gran tamaño y por lo tanto, a partir de cierto tamaño, movidos por cilindros hidráulicos. Debido al amplio rango de movimiento comentado anteriormente (240°) es necesario para este eje dos cilindros hidráulicos. Esto hace que el movimiento sea hiperestático y se deban accionar al unísono ambos cilindros para realizar el seguimiento solar. El uso de cilindros hidráulicos en ejes de rotación plantea el problema del paso por el punto muerto. El punto muerto se define como la posición del cilindro cuya dirección del vástago se alinea con el diámetro de la circunferencia de giro del mecanismo, en este caso acimutal. En el punto muerto, la fuerza ejercida por el cilindro no se transforma en giro en el mecanismo sino que se traduce en carga sobre las cogidas del propio cilindro, un efecto indeseable sobre el mecanismo que, si no se controla, puede romper la estructura mecánica que lo soporta. Así, además de los costes asociados a la reparación o sustitución de componentes, se añaden los derivados de la parada de producción con la consiguiente pérdida de generación eléctrica de la planta.
Hasta ahora y para soportar las cargas externas de viento, que son las más comunes, se cuenta con unas válvulas de frenado que controlan la irreversibilidad de los cilindros. Estas válvulas deben estar taradas a una alta presión para no dejar mover los cilindros ante estas cargas externas y perder el apuntamiento solar.
EP2535663 divulga un seguidor solar que tiene un dispositivo de ajuste electro- hidráulico con una fuente de presión, un tanque y un controlador electrónico, donde el dispositivo de ajuste tiene dos cilindros hidráulicos presurizados de doble cara, donde cada cilindro hidráulico tiene un grupo de válvulas. En los grupos de válvulas hay una válvula de control de freno constituida por una válvula de estrangulación de caudal regulable. También presentan los grupos de válvulas electroválvulas de cuatro posiciones donde una de las posiciones es con las cuatro vías cerradas -posición que no es necesaria en la invención. En EP2535663 no hay interacción entre los cilindros para obtener una línea con presión de pilotaje. Adicionalmente, el bloque detallado en la fig. 3 de EP2535663 indica que la invención de EP2535663 está enfocada a aportar una rigidez hidráulica extra en el cilindro pero no resuelve el problema del paso por el punto muerto.
EP2226592 muestra una configuración típica para seguidores solares cilindro- parabólicos, tratándose además de un circuito hidráulico básico, donde no hay una línea con presión de pilotaje ni ninguna relación entre los cilindros. EP2226592 muestra un dispositivo que tiene cilindros hidráulicos, cuyas líneas de funcionamiento están conectadas con fuentes de presión, es decir bombas y/o un depósito durante un ciclo. Las válvulas de conmutación de funcionamiento del circuito hidráulico, por ejemplo válvulas de corredera, tienen imanes de accionamiento. Las líneas están conectadas a las válvulas y las cámaras de cada lado del pistón de uno de los cilindros y las cámaras de cada lado del pistón del otro cilindro están conectadas con las fuentes de presión por medio de los imanes de accionamiento. El imán de una de las válvulas es alimentado con corriente, durante el ciclo.
De esta forma, la invención plantea una solución al problema de las sobrepresiones que se generan en el circuito hidráulico cuando un pistón pasa por el punto muerto.
Descripción de la invención
La presente invención propone una solución al problema planteado anteriormente mediante un sistema de accionamiento hidráulico y su método de control. En el ámbito de la presente invención, se define el punto muerto como el punto teórico de cambio de movimiento del cilindro, momento en el que el vástago pasa de salir a entrar, o de entrar a salir, de la camisa del cilindro. Debido a que este punto teórico es imposible de establecer físicamente en la práctica, se define la zona muerta como la zona en la que se conecta a tanque el cilindro que va pasar por el punto muerto. La zona muerta se establece por tanto como el intervalo de actuación del cilindro en el ámbito de la invención.
El sistema de accionamiento hidráulico comprende dos cilindros (cilindro y cilindro homólogo), una serie de válvulas de presión máxima (válvulas de frenado y válvulas de seguridad) y una serie de divisores de caudal.
En el ámbito de la invención, las válvulas de presión máxima están taradas a sus correspondientes presiones de tarado, presiones a las que dichas válvulas abren. Los divisores de caudal son elementos con dos entradas y una salida que conecta la salida con la entrada a mayor presión. Las válvulas de presión máxima y los divisores de caudal sirven para dirigir el fluido por el circuito según diferentes modos de funcionamiento.
Las válvulas de frenado se conectan a cada cámara de cada cilindro, de manera que cuando un cilindro va a pasar por la zona muerta, las válvulas de frenado permiten el movimiento del cilindro sin que se sobrepase la presión máxima de tarado de las válvulas de frenado, presión a la cual el mecanismo se vería afectado.
En la posición cercana al punto muerto, es decir, en una zona de incertidumbre denominada zona muerta, un cilindro debe cambiar su movimiento al opuesto. Se considera esta zona de incertidumbre como la zona muerta en la que el cilindro se conecta a tanque por medio de su electroválvula. Debido a que su cilindro homólogo está proporcionando en ese momento el accionamiento del mecanismo, el cilindro homólogo debe arrastrar al cilindro que pasa por la zona muerta. Para que pueda arrastrarlo es necesario que el fluido hidráulico circule a través de las cámaras del cilindro que pasa por la zona muerta. Cada cilindro tiene dos cámaras, y cada cámara tiene conectada una válvula de frenado. Debido a la alta presión de tarado de las válvulas de frenado para soportar la máxima carga exterior posible, el cilindro que es arrastrado por el del accionamiento, no se movería a menos que se superara esta presión de tarado, generando fuerzas que podrían romper las piezas mecánicas del sistema sin una fuerza exterior grande aparente. De alcanzarse dicha presión, se podrían producir daños indeseados y peligrosos sobre el mecanismo azimutal.
La invención se basa en la conexión a tanque de las cámaras de los cilindros que pasan por las zonas muertas. En el tanque, la presión es cero, y por lo tanto no se ejercen cargas indeseadas sobre el mecanismo al paso por las zonas muertas. Esta puesta a tanque se produce por medio de la apertura de las válvulas de frenado del cilindro que pasa por la zona muerta, y la conexión a tanque de sus dos cámaras por medio de su electroválvula. La apertura de las válvulas de frenado se ve proporcionada por la mayor de las dos presiones que provienen de las cámaras del cilindro homólogo al cilindro que va a pasar por la zona muerta. El cilindro homólogo, que funciona normalmente, hace llegar la presión de su cámara a mayor presión a las válvulas de frenado del cilindro que pasa por la zona muerta a través de un pilotaje. Esta presión de pilotaje se consigue por medio de un circuito auxiliar que tiene conexiones alimentadas con las presiones de las cámaras de los cilindros. El circuito auxiliar también comprende tres divisores de caudal, configurados de tal manera que la presión más alta del circuito auxiliar llega por la línea de pilotaje para abrir la válvula de frenado del cilindro que está pasando por la zona muerta. En otras palabras, la presión más alta del circuito es la que gobierna el circuito auxiliar. La presión de pilotaje que llega por la línea de pilotaje, es multiplicada por la relación de pilotaje de las válvulas de frenado, abriendo así las válvulas de frenado mucho antes de llegar a su presión de tarado. La relación de pilotaje en válvulas de frenado, se consigue mediante una relación de secciones. Esta relación de secciones permite que la presión efectiva actuando en el pilotaje de la válvula de frenado, sea el resultado de multiplicar la presión que llega por la línea de pilotaje por la relación de pilotaje. Con esta configuración, se consigue un paso por la zona muerta suave sin proporcionar al sistema una sobrecarga peligrosa innecesaria. Además, esta configuración del circuito auxiliar con los divisores de caudal, permite obtener una señal de pilotaje a partir del cilindro que no está pasando por la zona muerta, sin necesidad de añadir una nueva electroválvula para generar una señal de pilotaje.
El sistema de accionamiento hidráulico también comprende válvulas de seguridad que controlan el paso de fluido hidráulico hacia cada cámara de los cilindros. Hay una válvula de seguridad por cámara. Estas válvulas de seguridad siempre dejan pasar fluido hidráulico hacia las cámaras de los cilindros, pero nunca dejan pasar fluido hidráulico de las cámaras hacia fuera del cilindro: de ser así, cualquier fuerza externa (por ejemplo viento, nieve, el propio peso del seguidor y, en general, cualquier fuerza o presión ejercida sobre el mecanismo o seguidor que pueda producir un movimiento indeseado en el seguidor y que se oponga a las órdenes de movimiento dadas al sistema) podría mover el cilindro y desenfocar el seguidor solar cuando éste se encuentra en seguimiento.
Se define la presión de tarado de las válvulas de seguridad como la presión que debe vencer la fuerza externa para mover el cilindro. Si el seguidor es muy grande, la fuerza que ejerce el viento es mayor, porque el seguidor, al tener una superficie grande, recibe como resultante de la presión ejercida por el viento sobre toda su superficie una fuerza elevada, y por lo tanto su tarado deber ser mayor. Es decir, que a mayor tamaño del seguidor, más superficie sobre la que puede actuar el viento y, consecuentemente, mayor fuerza ejercida por el viento sobre el seguidor, luego la presión de tarado también debe ser mayor si el tamaño del seguidor lo es. Otra forma de soportar más carga es aumentar la sección del cilindro sin cambiar la presión de tarado.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un esquema del sistema de accionamiento hidráulico antes de la posición crítica o punto muerto. Puede verse que ambos cilindros están lejos de las zonas muertas, representadas como sectores rayados.
La figura 2 muestra un esquema del sistema de accionamiento hidráulico en la posición crítica o punto muerto. Puede verse que uno de los cilindros está en la zona muerta.
La figura 3 muestra un esquema del sistema de accionamiento hidráulico después de la posición crítica o punto muerto. Puede verse que el cilindro que estaba en la zona muerta ya la ha rebasado.
La figura 4 muestra un detalle del esquema del sistema de accionamiento hidráulico. La figura 5 muestra el sistema de accionamiento hidráulico con los dos cilindros conectados a tanque.
Se incluyen a continuación los componentes de la invención:
cilindros de accionamiento (1000, 1000H) homólogos;
tanque (T)
primera cámara (1010)
segunda cámara (1010')
pistón (1011)
primera cámara homologa (101 OH)
segunda cámara homologa (1010Ή)
pistón homólogo (1011 H)
primera válvula de frenado (2000) primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1)
primera presión de pilotaje (PP1)
primera relación de pilotaje (RP1)
primer conducto (1)
segundo conducto (2)
segunda válvula de frenado (2000')
segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2)
segunda presión de pilotaje (PP2)
segunda relación de pilotaje (RP2)
tercer conducto (3')
cuarto conducto (4')
primera válvula de frenado homologa (2000H)
primera presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF1 H) primera presión de pilotaje homologa (PP1 H)
primera relación de pilotaje homologa (RP1 H)
primer conducto homólogo (1 H)
segundo conducto homólogo (2H)
segunda válvula de frenado homologa (2000Ή)
segunda presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF2H) segunda presión de pilotaje homologa (PP2H)
segunda relación de pilotaje homologa (RP2H)
tercer conducto homólogo (3Ή)
cuarto conducto homólogo (4Ή)
línea de pilotaje (100LP)
divisor de caudal (100)
salida (103)
primera entrada (101)
segunda entrada (102)
divisor de caudal homólogo (100H)
salida homologa (103H)
primera entrada homologa (101 H)
segunda entrada homologa (102H)
divisor de caudal de simetría (100S)
primera entrada de simetría (101S)
segunda entrada de simetría (102S) salida de simetría (103S)
primera válvula de seguridad (3000)
primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1)
quinto conducto (5)
sexto conducto (6)
segunda válvula de seguridad (3000')
segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2)
séptimo conducto (7')
octavo conducto (8')
primera válvula de seguridad homologa (3000H)
primera presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS1 H) quinto conducto homólogo (5H)
sexto conducto homólogo (6H)
segunda válvula de seguridad homologa (3000Ή)
segunda presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS2H) séptimo conducto homólogo (7Ή)
octavo conducto homólogo (8Ή)
bomba (7000)
electroválvula (4000)
noveno conducto (9)
décimo conducto (10)
undécimo conducto (11)
duodécimo conducto (12)
posición directa (41)
posición inversa (42)
posición de tanque (43)
actuador (5000)
electroválvula homologa (4000H)
noveno conducto homólogo (9H)
décimo conducto homólogo (1 OH)
undécimo conducto homólogo (11 H)
duodécimo conducto homólogo (12H)
posición directa homologa (41 H)
posición inversa homologa (42H)
posición de tanque homologa (43H) actuador homólogo (5000H)
sensor (6000)
medios de actuación (56). Descripción de una realización preferente
Una realización de la invención ilustrada en las figuras 1 , 2 y 3 se refiere a un sistema de accionamiento hidráulico. La presión crítica es la que se alcanza cuando el pistón de un cilindro va a pasar por el punto muerto o posición crítica. En las figuras 1-5 se ilustra la zona muerta para cada uno de los cilindros como los sectores rayados en el círculo que representa el giro en acimut. El sistema de accionamiento hidráulico comprende: dos cilindros de accionamiento (1000, 1000H) homólogos; un tanque (T) que tiene fluido hidráulico; una bomba (7000) configurada para aspirar fluido hidráulico del tanque (T) y bombear el fluido hidráulico a los dos cilindros de accionamiento (1000, 1000H) durante un movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico. El sistema de accionamiento hidráulico comprende medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) entre los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) y el tanque (T) configurados para, durante el movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico: permitir una conexión de un primer cilindro de los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) a tanque (T); y para permitir que el primer cilindro de los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) sea arrastrado por un segundo cilindro de los cilindros de accionamiento (1000, 1000H).
Conforme a otras características de la invención, los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) pueden comprender cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010'H); los medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) pueden comprender: una válvula de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή) conectada a cada cámara (1010, 1010', 1010H, 1010'H); un circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) configurado para abrir una válvula de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή).
Adicionalmente, el circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) puede comprender una línea de pilotaje (100LP) conectada con las válvulas de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή) configurada para hacer llegar una presión de pilotaje a las válvulas de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή).
Adicionalmente, el circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) puede comprender: conductos (2, 4', 2H, 4Ή) alimentados con presiones de las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή); divisores de caudal (100, 100H, 100S) configurados para obtener una presión de pilotaje a partir de las presiones de las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή).
Adicionalmente, los medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) pueden comprender: electroválvulas (4000, 4000H) configuradas para permitir flujos de fluido hidráulico entre las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή) y un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000).
Conforme a otras características de la invención:
Un cilindro de accionamiento (1000) de doble efecto puede comprender: una primera cámara (1010) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico; una segunda cámara (1010') configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico; un pistón (1011) configurado para ser desplazado a lo largo del cilindro (1000) cuando la primera cámara (1010) es llenada/vaciada y la segunda cámara (1010') es vaciada/llenada.
Un cilindro de accionamiento homólogo (1000H) de doble efecto puede comprender: una primera cámara homologa (101 OH) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico; una segunda cámara homologa (1010Ή) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico; un pistón homólogo (101 1 H) configurado para ser desplazado a lo largo del cilindro homólogo (1000H) cuando la primera cámara homologa (101 OH) es llenada/vaciada y la segunda cámara homologa (1010Ή) es vaciada/llenada.
El sistema de accionamiento hidráulico opcionalmente también puede comprender:
- Una primera válvula de frenado (2000) tarada a una primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1); que tiene una primera presión de pilotaje (PP1) y una primera relación de pilotaje (RP1); configurada para: ser conectada entre un primer conducto (1) en comunicación con la primera cámara (1010) y un segundo conducto (2) en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la primera cámara (1010) y de la primera presión de pilotaje (PP1) multiplicada por la primera relación de pilotaje (RP1).
- Una segunda válvula de frenado (2000') tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2); que tiene una segunda presión de pilotaje (PP2) y una segunda relación de pilotaje (RP2); configurada para: ser conectada entre un tercer conducto (3') en comunicación con la segunda cámara (1010') y un cuarto conducto (4') en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la segunda cámara (1010') y de la segunda presión de pilotaje (PP2) multiplicada por la segunda relación de pilotaje (RP2).
- Una primera válvula de frenado homologa (2000H): tarada a una primera presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF1 H); que tiene una primera presión de pilotaje homologa (PP1 H) y una primera relación de pilotaje homologa (RP1 H); configurada para: ser conectada entre: un primer conducto homólogo (1 H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH) y un segundo conducto homólogo (2H) en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF1 H) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la primera cámara homologa (101 OH) y de la primera presión de pilotaje homologa (PP1 H) multiplicada por la primera relación de pilotaje homologa (RP1 H).
- Una segunda válvula de frenado homologa (2000Ή): tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF2H); que tiene una segunda presión de pilotaje homologa (PP2H) y una segunda relación de pilotaje homologa (RP2H); configurada para: ser conectada entre: un tercer conducto homólogo (3Ή) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010Ή) y un cuarto conducto homólogo (4Ή) en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF2H) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la segunda cámara homologa (1010Ή) y de la segunda presión de pilotaje homologa (PP2H) multiplicada por la segunda relación de pilotaje homologa (RP2H).
- Una línea de pilotaje (100LP) conectada con la primera válvula de frenado (2000), la segunda válvula de frenado (2000'), la primera válvula de frenado homologa (2000H) y la segunda válvula de frenado homologa (2000Ή).
- Un divisor de caudal (100) que tiene dos entradas (101 , 102) y una salida (103): configurado para: ser conectado mediante una primera entrada (101) al segundo conducto (2); mediante una segunda entrada (102) al cuarto conducto (4'); permitir un paso de fluido hidráulico hacia la salida (103) desde la entrada (101 , 102) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada (101) y la segunda entrada (102).
- Un divisor de caudal homólogo (100H) que tiene dos entradas homologas (101 H, 102H) y una salida homologa (103H) configurado para: ser conectado mediante una primera entrada homologa (101 H) al segundo conducto homólogo (2H); mediante una segunda entrada homologa (102H) al cuarto conducto homólogo (4Ή); permitir un paso de fluido hidráulico hacia la salida homologa (103H) desde la entrada homologa (101 H, 102H) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada homologa (101 H) y la segunda entrada homologa (102H).
- Un divisor de caudal de simetría (100S) que tiene dos entradas de simetría (101 S, 102S) y una salida de simetría (103S) configurado para: ser conectado mediante una primera entrada de simetría (101S) a la salida (103); mediante una segunda entrada de simetría (102S) a la salida homologa (103H); mediante una salida de simetría (103S) a la línea de pilotaje (100LP); permitir un paso de fluido hidráulico hacia la salida de simetría (103S) desde la entrada de simetría (101 S, 102S) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada de simetría (101 S) y la segunda entrada de simetría (102S).
Conforme a otras características de la invención:
El sistema de accionamiento hidráulico opcionalmente también puede comprender: a) Una primera válvula de seguridad (3000): tarada a una primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1); configurada para: ser conectada entre: un quinto conducto (5) en comunicación con la primera cámara (1010) y un sexto conducto (6) en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1) es alcanzada en la primera cámara (1010).
b) Una segunda válvula de seguridad (3000'): tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2); configurada para: ser conectada entre: un séptimo conducto (7') en comunicación con la segunda cámara (1010') y un octavo conducto (8') en comunicación con un tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2) es alcanzada en la segunda cámara (1010').
c) Una primera válvula de seguridad homologa (3000H): tarada a una primera presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS1 H); configurada para: ser conectada entre: un quinto conducto homólogo (5H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH) y un sexto conducto homólogo (6H) en comunicación con el tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS1 H) es alcanzada en la primera cámara homologa (101 OH),
d) Una segunda válvula de seguridad homologa (3000Ή): tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS2H); configurada para: ser conectada entre: un séptimo conducto homólogo (7Ή) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010Ή) y un octavo conducto homólogo (8Ή) en comunicación con un tanque (T); estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico; ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS2H) es alcanzada en la segunda cámara homologa (1010Ή).
Conforme a otras característica de la invención, la segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) es igual que la primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1).
En una realización de la invención, una relación de pilotaje seleccionada entre la primera relación de pilotaje (RP1); la primera relación de pilotaje homologa (RP1 H); la segunda relación de pilotaje (RP2); la segunda relación de pilotaje homologa (RP2H); y combinaciones de las mismas está comprendida entre 4 y 5. Es decir, que puede darse el caso desde que una relación de pilotaje (RP1 , RP1 H, RP2, RP2H) esté comprendida entre 4 y 5, hasta que las cuatro relaciones de pilotaje (RP1 , RP1 H, RP2, RP2H) estén comprendidas entre 4 y 5, pasando por las combinaciones intermedias donde dos o tres relaciones de pilotaje estén comprendidas entre 4 y 5.
En una realización preferida la relación de pilotaje es 4,25.
Conforme a otras características opcionales de la invención:
La primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1) puede ser mayor que la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1).
La segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) puede ser mayor que la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2).
La segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2) puede ser igual que la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1). stema de accionamiento hidráulico opcionalmente también puede comprender: b) Una electroválvula (4000) configurada para: ser conectada entre un noveno conducto (9) en comunicación con la primera cámara (1010); un décimo conducto (10) en comunicación con la segunda cámara (1010'); un undécimo conducto (11) en comunicación con el tanque (T); un duodécimo conducto (12) en comunicación con la bomba (7000); ser desplazada entre una posición directa (41) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la bomba (7000) a la segunda cámara (1010'); desde la primera cámara (1010) al tanque (T); una posición inversa (42) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la bomba (7000) a la primera cámara
(1010); desde la segunda cámara (1010') al tanque (T); una posición de tanque (43) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la primera cámara (1010) al tanque (T); desde la segunda cámara (1010') al tanque (T);
c) Un actuador (5000) configurado para desplazar la electroválvula (4000) entre posiciones seleccionadas entre la posición directa (41), la posición inversa (42) y posición de tanque (43);
d) Una electroválvula homologa (4000H) configurada para: ser conectada entre: un noveno conducto homólogo (9H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH); un décimo conducto homólogo (10H) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010'H); un undécimo conducto homólogo (11 H) en comunicación con el tanque (T); un duodécimo conducto homólogo (12H) en comunicación con la bomba (7000); ser desplazada entre: una posición directa homologa (41 H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la bomba (7000) a la segunda cámara homologa (1010'H); desde la primera cámara homologa (101 OH) al tanque (T); una posición inversa homologa (42H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la bomba (7000) a la primera cámara homologa (1010H); desde la segunda cámara homologa (1010Ή) al tanque (T); una posición de tanque homologa (43H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico: desde la primera cámara homologa (101 OH) al tanque (T); desde la segunda cámara homologa (1010Ή) al tanque (T); e) Un actuador homólogo (5000H) configurado para desplazar la electroválvula homologa (4000H) entre posiciones seleccionadas entre la posición directa homologa (41 H), la posición inversa homologa (42H) y posición de tanque homologa (43H).
Es decir, que el sistema de accionamiento hidráulico comprende electroválvulas
(4000, 4000H) que pueden estar dispuestas en tres posiciones: a) vías paralelas;
b) vías cruzadas;
c) retorno a tanque.
El sistema de accionamiento hidráulico está configurado para accionar un movimiento de acimut de un seguidor solar.
El sistema de accionamiento hidráulico opcionalmente también puede comprender: un sensor (6000) configurado para detectar una posición de orientación en acimut; medios de actuación (56) configurados para generar una señal de cambio de posición de la electroválvula (4000, 4000H) a partir de la posición de orientación en acimut.
La señal de cambio de posición de la electroválvula (4000, 4000H) a partir de la posición de orientación en acimut se genera cuando el cilindro (1000, 1000H) está en una posición cercana a una posición crítica o punto muerto, es decir, cuando se acerca a la zona muerta, donde un aumento de presión en una cámara (1010, 1010', 1010H, 1010Ή) no se traduce en un movimiento de giro del accionamiento de acimut.
Preferentemente, el sensor (6000) es un codificador configurado para contar un giro de acimut del seguidor solar. El sensor (6000) también puede ser una cinta magnética o cualquier otro dispositivo que permita contar el giro de acimut del seguidor solar.
Un tercer aspecto de la invención se refiere a un método de control del sistema de accionamiento hidráulico. El método comprende las siguientes etapas:
a) desplazar una electroválvula (4000) a una primera posición para:
a1) desplazar un pistón (1011) en una primera dirección, dentro de un cilindro (1000); y para
a2) girar el cilindro (1000) en un primer sentido;
b) desplazar una electroválvula homologa (4000H) a una primera posición homologa para:
b1) desplazar un pistón homólogo (1011 H) en una primera dirección homologa, dentro de un cilindro homólogo (1000H); y para
b2) girar el cilindro homólogo (1000H) en un primer sentido homólogo;
c) desplazar la electroválvula homologa (4000H) a una posición de tanque, para conectar a tanque (T) el cilindro homólogo (1000H) que va a pasar por una posición crítica;
d) abrir una segunda válvula de frenado homologa (2000Ή) conectada al cilindro homólogo (1000H) que va a pasar por la posición crítica;
e) desplazar la electroválvula homologa (4000H) a una segunda posición homologa para:
e1) desplazar el pistón homólogo (1011 H) en una segunda dirección homologa, dentro del cilindro homólogo (1000H); y para
e2) girar el cilindro homólogo (1000H) en un segundo sentido homólogo; f) cerrar una primera válvula de frenado homologa (2000H) conectada al cilindro homólogo (1000H) que ha rebasado la posición crítica.
Las figuras 1-3 muestran una secuencia de funcionamiento conforme al método de la invención. Si bien en esta secuencia se ilustran las posiciones de los componentes del sistema de accionamiento para un giro en sentido horario, es evidente que la invención funciona en ambos sentidos. Un giro en sentido antihorario se desarrolla de forma análoga al ilustrado en las figuras 1-3. También se desprende de manera inmediata, que la invención contempla el paso de cualquiera de los cilindros (1000, 1000H) por zonas muertas o puntos críticos en ambos sentidos de giro, como se representa en las figuras en los sectores sombreados. En las figuras 1-3 se ilustra el estado del sistema mostrando las posiciones de las válvulas en diferentes etapas del método de la invención.
La figura 1 muestra la electroválvula (4000) en una primera posición de vías paralelas donde un pistón (101 1) es extendido desde el cilindro (1000).
La figura 1 también muestra la electroválvula homologa (4000H) en una primera posición de vías paralelas donde un pistón homólogo (101 1 H) es retraído en el cilindro homólogo (1000H).
La figura 2 muestra la electroválvula homologa (4000H) en una posición de tanque, donde un cilindro homólogo (1000H) que va a pasar por una posición crítica está conectado a tanque (T).
- La figura 3 muestra la electroválvula homologa (4000H) en una segunda posición de vías cruzadas, donde un pistón homólogo (1011 H) es extendido desde el cilindro homólogo (1000H).

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de accionamiento hidráulico que comprende:
1 a) dos cilindros de accionamiento (1000, 1000H) homólogos;
1 b) un tanque (T) que tiene fluido hidráulico;
1 c) una bomba (7000) configurada para aspirar fluido hidráulico del tanque (T) y bombear el fluido hidráulico a los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) durante un movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico;
caracterizado por que comprende:
1 d) medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) entre los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) y el tanque (T) configurados para, durante el movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico:
1 d1) permitir una conexión de un primer cilindro de los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) a tanque (T); y para
1 d2) permitir que el primer cilindro de los cilindros de accionamiento (1000,
1000H) sea arrastrado por un segundo cilindro de los cilindros de accionamiento (1000, 1000H).
2. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 1 caracterizado por que:
2a) los cilindros de accionamiento (1000, 1000H) comprenden cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010'H);
2b) los medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) comprenden:
2b1) una válvula de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή) conectada a cada cámara (1010, 1010', 1010H, 1010'H);
2b2) un circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) configurado para abrir una válvula de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή).
3. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 2 caracterizado por que el circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) comprende:
3a) una línea de pilotaje (100LP) conectada con las válvulas de frenado (2000, 2000',
2000H, 2000Ή) configurada para hacer llegar una presión de pilotaje a las válvulas de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή).
4. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 3 caracterizado por que el circuito auxiliar (100LP, 100, 100H, 100S, 2, 4', 2H, 4Ή) comprende:
4a) conductos (2, 4', 2H, 4Ή) alimentados con presiones de las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή);
4b) divisores de caudal (100, 100H, 100S) configurados para obtener una presión de pilotaje a partir de las presiones de las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή).
5. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 2 caracterizado por que los medios de conexión (2000, 2000', 2000H, 2000Ή, 100LP, 100, 100H, 100S, 4000, 4000H, 2, 4', 2H, 4Ή) comprenden:
5a) electroválvulas (4000, 4000H) configuradas para permitir flujos de fluido hidráulico entre las cámaras (1010, 1010', 1010H, 1010Ή) y un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000).
6. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 4 caracterizado por que:
6a) un cilindro de accionamiento (1000) de doble efecto comprende:
6a1) una primera cámara (1010) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico;
6a2) una segunda cámara (1010') configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico;
6a1) un pistón (1011) configurado para ser desplazado a lo largo del cilindro (1000) cuando la primera cámara (1010) es llenada/vaciada y la segunda cámara (1010') es vaciada/llenada;
6b) un cilindro de accionamiento homólogo (1000H) de doble efecto comprende:
6b1) una primera cámara homologa (101 OH) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico;
6b2) una segunda cámara homologa (1010Ή) configurada para ser llenada/vaciada de fluido hidráulico;
6b3) un pistón homólogo (1 1 H) configurado para ser desplazado a lo largo del cilindro homólogo (1000H) cuando la primera cámara homologa (101 OH) es llenada/vaciada y la segunda cámara homologa (1010Ή) es vaciada/llenada;
6c) la primera válvula de frenado (2000):
6c1) está tarada a una primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1); 6c2) tiene una primera presión de pilotaje (PP1) y una primera relación de pilotaje (RP1);
está configurada para:
6c3) ser conectada entre:
6c3a) un primer conducto (1) en comunicación con la primera cámara (1010) y
6c3b) un segundo conducto (2) en comunicación con un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000);
6c4) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
6c5) ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la primera cámara (1010) y de la primera presión de pilotaje (PP1) multiplicada por la primera relación de pilotaje (RP1);
d) la segunda válvula de frenado (2000'):
6d1) está tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2);
6d2) tiene una segunda presión de pilotaje (PP2) y una segunda relación de pilotaje (RP2);
está configurada para:
6d3) ser conectada entre:
6d3a) un tercer conducto (3') en comunicación con la segunda cámara (1010') y
6d3b) un cuarto conducto (4') en comunicación con un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000);
6d4) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
6d5) ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la segunda cámara (1010') y de la segunda presión de pilotaje (PP2) multiplicada por la segunda relación de pilotaje (RP2);
e) la primera válvula de frenado homologa (2000H):
6e1) está tarada a una primera presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF1 H);
6e2) tiene una primera presión de pilotaje homologa (PP1 H) y una primera relación de pilotaje homologa (RP1 H);
está configurada para:
6e3) ser conectada entre:
6e3a) un primer conducto homólogo (1 H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH) y
6e3b) un segundo conducto homólogo (2H) en comunicación con un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000);
6e4) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
6e5) ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF1 H) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la primera cámara homologa (101 OH) y de la primera presión de pilotaje homologa (PP1 H) multiplicada por la primera relación de pilotaje homologa (RP1 H);
f) la segunda válvula de frenado homologa (2000Ή):
6f1) está tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF2H);
6f2) tiene una segunda presión de pilotaje homologa (PP2H) y una segunda relación de pilotaje homologa (RP2H);
está configurada para:
6f3) ser conectada entre:
6f3a) un tercer conducto homólogo (3Ή) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010Ή) y
6f3b) un cuarto conducto homólogo (4Ή) en comunicación con un elemento seleccionado entre el tanque (T) y la bomba (7000);
6f4) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
6f5) ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de frenado homologa (PF2H) es alcanzada como resultado de una suma de una presión en la segunda cámara homologa (1010Ή) y de la segunda presión de pilotaje homologa (PP2H) multiplicada por la segunda relación de pilotaje homologa (RP2H);
g) el divisor de caudal (100) tiene dos entradas (101 , 102) y una salida (103):
está configurado para:
6g1) ser conectado: 6g1 a) mediante una primera entrada (101) al segundo conducto (2);
6g1 b) mediante una segunda entrada (102) al cuarto conducto (4'); 6g2) permitir un paso de fluido hacia la salida (103) desde la entrada (101 , 102) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada (101) y la segunda entrada (102);
6h) el divisor de caudal homólogo (100H) tiene dos entradas homologas (101 H, 102H) y una salida homologa (103H);
está configurado para:
6h1) ser conectado:
6h1 a) mediante una primera entrada homologa (101 H) al segundo conducto homólogo (2H);
6h1 b) mediante una segunda entrada homologa (102H) al cuarto conducto homólogo (4Ή);
6h2) permitir un paso de fluido hacia la salida homologa (103H) desde la entrada homologa (101 H, 102H) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada homologa (101 H) y la segunda entrada homologa (102H); 6i) el divisor de caudal de simetría (100S) tiene dos entradas de simetría (101S,
102S) y una salida de simetría (103S);
está configurado para:
611) ser conectado:
6i1 a) mediante una primera entrada de simetría (101S) a la salida (103); 6i1 b) mediante una segunda entrada de simetría (102S) a la salida homologa (103H);
6i1 c) mediante una salida de simetría (103S) a la línea de pilotaje (100LP);
612) permitir un paso de fluido hacia la salida de simetría (103S) desde la entrada de simetría (101 S, 102S) a mayor presión, seleccionada entre la primera entrada de simetría (101 S) y la segunda entrada de simetría (102S).
7. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 6 caracterizado | que comprende:
7a) una primera válvula de seguridad (3000):
7a1) tarada a una primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1); configurada para:
7a2) ser conectada entre:
7a2a) un quinto conducto (5) en comunicación con la primera cámara (1010) y
7a2b) un sexto conducto (6) en comunicación con el tanque (T);
7a3) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
7a4) ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1) es alcanzada en la primera cámara (1010);
7b) una segunda válvula de seguridad (3000'):
7b1) tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2); configurada para:
7b2) ser conectada entre:
7b2a) un séptimo conducto (7') en comunicación con la segunda cámara (1010') y
7b2b) un octavo conducto (8') en comunicación con un tanque (T); 7b3) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
7b4) ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2) es alcanzada en la segunda cámara (1010');
7c) una primera válvula de seguridad homologa (3000H):
7c1) tarada a una primera presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS1 H);
configurada para:
7c2) ser conectada entre:
7c2a) un quinto conducto homólogo (5H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH) y
7c2b) un sexto conducto homólogo (6H) en comunicación con el tanque (T);
7c3) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
7c4) ser abierta cuando la primera presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS1 H) es alcanzada en la primera cámara homologa (1010H); 7d) una segunda válvula de seguridad homologa (3000Ή):
7d1) tarada a una segunda presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS2H);
configurada para:
7d2) ser conectada entre:
7d2a) un séptimo conducto homólogo (7Ή) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010Ή) y
7d2b) un octavo conducto homólogo (8Ή) en comunicación con un tanque
(T);
7d3) estar en una posición normalmente cerrada impidiendo un paso de fluido hidráulico;
7d4) ser abierta cuando la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad homologa (PS2H) es alcanzada en la segunda cámara homologa (1010Ή).
8. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 6 caracterizado por que la segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) es igual que la primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1).
9. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 6 caracterizado por que una relación de pilotaje seleccionada entre:
la primera relación de pilotaje (RP1);
la primera relación de pilotaje homologa (RP1 H);
la segunda relación de pilotaje (RP2);
la segunda relación de pilotaje homologa (RP2H);
y combinaciones de las mismas está seleccionada entre 4 y 5.
10. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 9 caracterizado por que la relación de pilotaje es 4,25.
1 1. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 7 caracterizado por que la primera presión de tarado de la válvula de frenado (PF1) es mayor que la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1).
12. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 7 caracterizado por que la segunda presión de tarado de la válvula de frenado (PF2) es mayor que la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2).
13. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 7 caracterizado por que la segunda presión de tarado de la válvula de seguridad (PS2) es igual que la primera presión de tarado de la válvula de seguridad (PS1).
14. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 7 caracterizado por que comprende:
14a) una electroválvula (4000) configurada para:
14a1) ser conectada entre:
14a1a) un noveno conducto (9) en comunicación con la primera cámara (1010);
14a1 b) un décimo conducto (10) en comunicación con la segunda cámara (1010');
14a1 c) un undécimo conducto (11) en comunicación con el tanque (T); 14a1d) un duodécimo conducto (12) en comunicación con la bomba (7000);
14a2) ser desplazada entre:
14a2a) una posición directa (41) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la bomba (7000) a la primera cámara (1010);
desde la segunda cámara (1010') al tanque (T);
14a2b) una posición inversa (42) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la bomba (7000) a la segunda cámara (1010');
desde la primera cámara (1010) al tanque (T);
14a2c) una posición de tanque (43) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la primera cámara (1010) al tanque (T);
desde la segunda cámara (1010') al tanque (T);
14b) un actuador (5000) configurado para desplazar la electroválvula (4000) entre posiciones seleccionadas entre la posición directa (41), la posición inversa (42) y posición de tanque (43);
14c) una electroválvula homologa (4000H) configurada para:
14c1 ) ser conectada entre:
14c1 a) un noveno conducto homólogo (9H) en comunicación con la primera cámara homologa (101 OH); 14c1 b) un décimo conducto homólogo (10H) en comunicación con la segunda cámara homologa (1010Ή);
14c1 c) un undécimo conducto homólogo (11 H) en comunicación con el tanque (T);
14c1 d) un duodécimo conducto homólogo (12H) en comunicación con la bomba (7000);
14c2) ser desplazada entre:
14c2a) una posición directa homologa (41 H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la bomba (7000) a la segunda cámara homologa (1010Ή); desde la primera cámara homologa (101 OH) al tanque (T);
14c2b) una posición inversa homologa (42H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la bomba (7000) a la primera cámara homologa (101 OH); desde la segunda cámara homologa (1010Ή) al tanque (T);
14c2c) una posición de tanque homologa (43H) donde es permitido un flujo de fluido hidráulico:
desde la primera cámara homologa (101 OH) al tanque (T);
desde la segunda cámara homologa (1010Ή) al tanque (T);
14d) un actuador homólogo (5000H) configurado para desplazar la electroválvula homologa (4000H) entre posiciones seleccionadas entre la posición directa homologa (41 H), la posición inversa homologa (42H) y posición de tanque homologa (43H).
15. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 6 caracterizado por que está configurado para la actuación hidráulica de un sistema de seguimiento solar, por ejemplo el movimiento de azimut, y específicamente para evitar los puntos muertos en sistemas hiperestáticos con al menos dos actuadores hidráulicos sobre el mismo movimiento.
16. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 5 ó 14 caracterizado por que comprende:
16a) un sensor (6000) configurado para detectar una posición de orientación en acimut;
16b) medios de actuación (56) configurados para generar una señal de cambio de posición de la electroválvula (4000, 4000H) a partir de la posición de orientación en acimut.
17. El sistema de accionamiento hidráulico según la reivindicación 16 caracterizado por que el sensor (6000) es un codificador configurado para contar un giro de acimut del seguidor solar.
18. Un método de control del sistema de accionamiento hidráulico de la reivindicación 5 caracterizado por que comprende:
18a) desplazar las electroválvulas (4000, 4000H) a una primera posición para generar un movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico; 18b) desplazar a una posición de tanque la electroválvula (4000, 4000H) correspondiente al cilindro de accionamiento (1000, 1000H) que va a pasar por una posición crítica, para permitir un flujo de fluido hidráulico al tanque (T) desde el cilindro de accionamiento (1000, 1000H) que va a pasar por una posición crítica;
18c) abrir la válvula de frenado (2000, 2000', 2000H, 2000Ή) correspondiente al cilindro de accionamiento (1000, 1000H) que va a pasar por una posición crítica, para conectar el cilindro de accionamiento (1000, 1000H) al tanque (T);
18d) desplazar la electroválvula (4000, 4000H) correspondiente al cilindro de accionamiento (1000, 1000H) que ha pasado por la posición crítica, a una segunda posición para continuar el movimiento de trabajo del sistema de accionamiento hidráulico.
19. Un método de control del sistema de accionamiento hidráulico según reivindicación 18 caracterizado por que está configurado para la actuación hidráulica de un sistema de seguimiento solar, por ejemplo el movimiento de azimut, y específicamente para evitar los puntos muertos en sistemas hiperestáticos con al menos dos actuadores hidráulicos sobre el mismo movimiento.
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