[go: up one dir, main page]

SE439956B - Hydraulreglersystem - Google Patents

Hydraulreglersystem

Info

Publication number
SE439956B
SE439956B SE7904673A SE7904673A SE439956B SE 439956 B SE439956 B SE 439956B SE 7904673 A SE7904673 A SE 7904673A SE 7904673 A SE7904673 A SE 7904673A SE 439956 B SE439956 B SE 439956B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fluid
displacement
control
pump
valve
Prior art date
Application number
SE7904673A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7904673L (sv
Inventor
R C Westveer
Original Assignee
Gen Signal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Signal Corp filed Critical Gen Signal Corp
Publication of SE7904673L publication Critical patent/SE7904673L/sv
Publication of SE439956B publication Critical patent/SE439956B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20546Type of pump variable capacity
    • F15B2211/20553Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505Non-return valves, i.e. check valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505Non-return valves, i.e. check valves
    • F15B2211/3051Cross-check valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/31Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3144Directional control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50Pressure control
    • F15B2211/505Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50518Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50Pressure control
    • F15B2211/515Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit
    • F15B2211/5151Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit being connected to a pressure source and a directional control valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50Pressure control
    • F15B2211/55Pressure control for limiting a pressure up to a maximum pressure, e.g. by using a pressure relief valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/605Load sensing circuits
    • F15B2211/6051Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

'7904673-6 fluidummanövrerade anordningar. Under många år har pumpar med fast deplacement använts i kombination med reglerventiler med öppet centrumläge för att dirigera fluidum till önskad fluidummanövrerad anordning. I de fall där reglerventilen placerats i neutralläge, blockerande tillförsel av fluidum till den fluidummanövrerade an- ordningen, har dessa system utsatts för för högt tryck, effekt- förluster och värmeavgivningsproblem. Dessutom har, i de fall där de fluidummanövrerade anordningarna utnyttjar endast en andel av ett fast pumpdeplacement, pumpeffekt slösats bort.
För att eliminera dessa svårigheter har pumpar med varia- Kbelt deplacement använts i kombination med reglerventiler med stängt centrumläge för att uppnå bättre systemverkningsgrad. I vissa fall har pumparna med variabelt deplacement försetts med tryckkompenserade reglerorgan. Vid dessa tillämpningar går pumpen på tomgång vid maximalt systemtryck. Resultatet blir att regler- ventilen måste sänka trycket till aktuellt lasttryck, något som kan ge upphov till ett nycket stort tryckfall över ventilen. Dy- lika stora tryckfall resulterar även de i dåligt energiutnyttjande.
Vid ytterligare andra tillämpningar har pumpar med varia- belt deplacement använts i kombination med reglerventiler med stängt centrumläge i ett lastavkännande system. Ett dylikt system erfordrar användning av en flödesavkännande reglerventil för av- känning av differentialtrycket mellan pumpinloppet och någon be- stämd punkt i fluidumtillförseln till lasten. Dylika lastavkännan- - de system lider av nackdelen att de är mycket komplicerade och där- för dyrbara att tillverka. Dessutom kan dylika lastavkännande sys- tem bli lurade i de fall, där en last sänks med hjälp av tyngdkraf- ten. I dessa fall kan lastsignalen avtaga, resulterande i minskning av pumpflödet i stället för en önskad ökning av pumpflödet.
Många av de ovan nämnda problemen diskuteras och löses med hjälp av den typ av reglersystem som beskrivs i det amerikanska pa- tentet nr. 3 788 077. Detta patent visar ett hydraulreglersystem för en pump med variabelt deplacement och försedd med en standard- reglerventil med öppet centrumläge, samt en fluidumreglerad depla- cementreglermekanism av standardtyp för pumpen. Én reglertrycksig- nal indikerande pumpens utgående tryck alstras i reglerventilen, och denna reglertrycksignal används för att reglera inställningen nu /ï 7904-675-6 3 av en avkännarventil. Avkännarventilen i sin tur reglerar förbin- delsen mellan pumpen och deplacementreglermekanismen samt förbin- delsen mellan deplacementreglermekanismen och en behållare. System av denna typ har vanligen saknat den känslighet som erfordras för reglering av många fluidummanövrerade anordningar.
Ett hydraulreglersystem av inledningsvis angiven typ är tidigare känt genom den tyska publiceringsskriften 2 702 953.
Detta system förutsätter att den med variabelt deplacement utförda pumpen kan åstadkomma tryck av storleksordningen 14 - 21 MPa. Då en signal av denna storleksordning påföres deplacementreg- lermekanismen för pumpen, blir det mycket svårt, om inte omöjligt, för operatören att tillräckligt snabbt ställa in ventilen i ett läge, där han får önskad grad av kontroll över belastningen ifråga.
Syftet med uppfinningen är att eliminera nämnda nackdelar och utforma systemet så att det blir mera lättskött för en opera- tör. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett hyd- raulreglersystem som inte är känsligt för signalreverseringar såsom funktion av gravitationskrafter verkande på fluidummanövrerade anordningar och som erfordrar användning av endast en reglerled- ning till pumpen.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett hydraulreglersystem, i vilket ingår en reglerventil som genere- rar en reglertrycksignal för pumpen såsom funktion av läget hos individuella ventilslider, och som lätt kan tillverkas genom att göra relativt små och billiga ändringar på existerande reglersys- tem.
Hydraulreglersystemet enligt uppfinningen kännetecknas av att en avkännarventil är anordnad i fluidumförbindelse med regler- trycksignalen, deplacementreglermekanismen och behållaren för att bringa reglertrycksignalen i fluidumförbindelse med deplacement- reglermekanismen eller för att bringa deplacementreglermekanismen i fluidumförbindelse med behållaren, såsom funktion av storleken av tryckreglersignalen, för att därigenom reglera pumpens deplace- ment såsom funktion av storleken av reglertrycksignalen. Genom att på detta sätt använda ett mycket lägre tryck på den signal, som när pumpens deplacementreglermekanism, får operatören tillräckligt med tid att nå effektiv kontroll över belastningen genom att juste- ra en ventil. 7904673-6 4 Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av på bifogade ritning visade utföringsexempel, där fig. l visar schematiskt en första utföringsform av hydraulreglersystemet enligt uppfinningen, fig. 2 visar en frontvy, delvis i snitt, av en regler- iventil lämpad för användning i hydraulreglersystemet i fig. 1, fig. 3 visar, delvis i snitt, en pump med variabelt deplacement lämpad för användning i hydraulreglersystemet i fig. 1, fig. 4 visar schematiskt en avkännarventil lämpad för användning i hydraulreglersystemet i fig. l, fig. 5 visar schematiskt en andra utföringsform av hydraulreglersystemet enligt uppfinningen, och fig. 6 visar schematiskt en tredje utföringsform av hydraulreglersystemet enligt uppfinningen.
Enligt fig. 1 utnyttjas ett hydraulreglersystem 10 för fördelning av fluidum till ett antal fluidummanövrerade an- ordningar (ej visade). En pump 12 med variabelt deplacement står med sitt inlopp i förbindelse med en behållare 14. Pumpen 12 är försedd med en fluidummanövrerad deplacementreglermeka- wnism 16 för reglering av deplacementet hos pumpen 12. En reg- lerventil 18 med ett flertal slider 20 och 22 är anordnad i fluidumkommunikation med utloppet på pumpen 12 och med behålla- ren l4. Reglerventilen 18 är anordnad att reglera fluidumflödet 7 till ett flertal fluidummanövrerade anordningar (ej visade) ge- nom anslutning av anordningarna till ett antal anslutningspor- tar 24, 26, 28 och 30. Var och en av sliderna 20 och 22 har ett neutralläge 32 och 34, respektive, där fluidumförbindelse mel- lan pumpen 12 och anslutningsportarna 24, 26, 28 och 30 är -blockerad. Var och en av sliderna 20 och 22 har också ett par arbetslägen 36 och 38, samt 40 och 42, respektive, där utloppet på pumpen l2 placeras i förbindelse med en anslutningsport.
Reglerventilen 18 innefattar vidare organ för alstran- de av en reglertrycksignal, varvid i nämnda organ ingår en fast strypning 44 för strypning av flöde mellan pumpen l2 och be- hållaren l4. Var och en av sliderna 20 och 22 har vidare organ, g grafiskt visade såsom variabla strypningar 46 och 48, respek- tive, för reglering av flödet i flödesbanan mellan pumpen 12 ,w 7904673-6 5 och den fästa strypningen 44 då sliderna 20 och 22 befinner sig mellan sina neutrallägen 32 och 34 samt ett av sina arbetslägen.
De variabla strypningarna 46 och 48 gör det möjligt att variera flödet då sliderna 20 och 22 förflyttas från sina neutrallägen till ett av arbetslägena. Pâ ritningen visas visserligen en- dast två slider, men det är naturligtvis möjligt att använda ett godtyckligt antal slider i enlighet med principerna för uppfinningen. Reglertrycksignalen alstras genom att placera en reglertryckport 50 mellan den variabla strypningen 46 och den fasta strypningen 44. Reglertrycksignalen överförs därefter via en ledning 52 till en avkännarventil 54.
Avkännarventilen 54 står även den i fluidumkommunika- tion med deplacementreglermekanismen 16 och behållaren 14. Av- nkännarventilen 54 har tre arbetslägen. Avkännarventilen 54 fluidumbelastas medelst reglersignalen 52 till ett första ar- betsläge 56 där reglertrycksignalen 52 sätts i fluidumkommuni- kation med deplacementreglermekanismen l6. Skulle reglertryck- signalen 52 belasta avkännarventilen 54 med en mindre kraft än en fjäder 58 så fjäderbelastas avkännarventilen 54 till ett andra arbetsläge 60 där deplacementreglermekanismen 16 bringas i fluidumkommunikation med behållaren 14. Skulle kraften från reglertrycksignalen vara lika stor som fjäderkraften på venti- len 54 kommer ventilen att placeras i neutralläge 62 där flui- dumkommunikation mellan reglersignalen 52, deplacementregler- mekanismen 16, samt behållaren 14 blockeras.
För att belysa typiska arbltlfähåfllarxdenför hydraulreg- lersystemet enligt uppfinningen antages att varje par anslut- ningsportar 24 och 28, samt 26 och 30, respektive, ansluts till en fluidummanövrerad anordning (ej visad). Under förutsättning att systemet är i vila antages att reglerventilen 18 befinner sig i sitt centrumläge eller i sitt neutralläge, såsom visas, och att en drivkälla (ej visad), för drivning av pumpen l2, startas. Deplacementreglermekanismen 16 är genom fjäderbelast- ning inställd på fullt deplacement, så att pumpen 12 arbetar då den startar. Pumpen l2 matar således inloppsporten på regler- ventilen 18. Ett så stort flöde som möjligt passerar igenom de variabla strypningarna 48 och 46 till den fasta strypningen 44.
Ett begränsat flöde passerar därefter från den fasta stryp- --79Û4673-6 6 ningen 44 till behållaren 14. Då flödet emellertid når den fas- ta strypningen 44 stiger trycket och överförs med hjälp av en port 50 och en reglersignalledning 52 till avkännarventilen 54.
Då trycket ökat tillräckligt för att övervinna kraften från fjädern 58 skiftas avkännarventilen 54 till läget 56. Regler- trycksignalen 52 sätts därigenom i fluidumkommunikation med de- placementreglermekanismen 16 för att minska kapaciteten hos pumpen l2 till ett minimum. Typiskt kommer utflödet från pum- ' pen att minskas till cirka 3,8 liter/minut, och det utgående trycket från pumpen kommer att reduceras till cirka 2MPa.
Det bör observeras att vid detta föredragna utförande är ventilsliderna 20 och 22 anordnade parallellt, så att båda sliderna alltid står i fluidumförbindelse med pumpen 12. Om operatören skulle förflytta en av sliderna ett litet stycke så _ att en relativt liten mängd fluidum tillförs en av anslutnings- portarna minskas signalflödet igenom de variabla strypningarna 48 och 46. Detta reducerade flöde ger upphov till ett lägre I tryck vid porten 50, varigenom i sin tur den av reglertrycksig- nalen utövade kraften på avkännarventilen 54 minskas. Då kraf- ten från reglertrycksignalen understiger den i motsatt rikt- ning utövade kraften av fjädern 58 skiftar avkännarventilen 54 till läget 60, där flöde från deplacementreglermekanismen l6 till behållaren l4 tillåts. Fjäderkraften från deplacementreg- lermekanismen l6 ökar deplacementet hos pumpen l2 ända till dess att tryckökningen vid porten 50 är tillräcklig för att föra avkännarventilen 54 ur läget 60. Om således operatören O skulle ställa in ett litet flöde till en fluidummanövrerad an- ordning komer pumpdeplacementet att öka till ett värde mellan minsta och största flöde, tills dess att ett jämviktstillstånd nås.
Om således endera av sliderna 20 eller 22 skulle föras helt till ett av arbetslägena skulle allt flöde till porten 50 upphöra, varigenom trycket vid porten 50 skulle falla till noll.
Under dessa förhållanden skulle avkännarventilen 54 förbli i läget 60 och pumpen 12 skulle fjäderbelastas till läget för 7 fullt deplacement. Även om ovanstående diskussion avsett endast regle- ring av flödet till en enda fluidumanövrerad anordning är det '7904673-6 7 uppenbart att om någon eller samtliga slider i ventilen 18 pla- ceras i ett läge där en anslutningsport tillförs fluidum, kom- mer ett visst flöde alltid att levereras till reglertryckpor- ten 50, varigenom pumpen 12 skulle åstadkomma ett jämviktsläge mellan sin minsta och sin största kapacitet. Det är endast då åtminstone en slid föres helt till arbetsläge som pumpen 12 ställs in för fullt deplacement.
Fig. 2 visar en reglerventil för användning i hydraul- freglersystemet i fig. 1. I denna figur används samma hänvis- ningsbeteckningar som tidigare för motsvarande element. En reg- lerventil 18 är således försedd med en inloppsport 70 avsedd att anslutas till utloppet på pumpen 12, och vidare finns en utloppsport i förbindelse med en utloppsledning 72 och behålla- ren 14. Ventilen 18 har vidare ett antal anslutningsportar 24 _och 28, samt 26 och 30 för tillförsel av fluidum till en flui- dummanövrerad anordning (ej visad). Ventilen 18 innefattar vi- dare ett antal väsentligen cylindriska slider 20 och 22, vilka har en utsida som sträcker sig väsentligen symmetriskt kring längdaxlar 76 och 78, respektive. Var och en av sliderna 20 och 22 har ett neutralläge där fluidumkommunikation mellan tillförselledningen 74 och anslutningsportarna blockeras. Var och en av sliderna 20 och 22 har vidare ett par arbetslägen där en anslutninsport placeras i full fluidumförbindelse med tillförselledningen 74. Detta åstadkommas med hjälp av ett an- tal par radiella portar 80 och 82 på sliden 20 samt 84 och 86 på sliden 22. Varje par portar innefattar en förenande, sluten axiell kanal som sätter portarna i fluidumkommunikation med varandra.
Var och en av sliderna 20 och 22 har ett antal dose- ringsspår 90 som utgör den enda kontinuerliga flödesbanan till tillförselledningen mellan inloppsporten och utloppsporten då sliderna befinner sig i ett läge mellan neutralläge och ett arbetsläge. Dessa doseringsspår 90 bildar de i fig. 1 visade variabla strypningarna 46 och 48. Var och en av sliderna 20 och 22 har vidare ett indraget parti 91 som är så beläget att det är centrerat i en central passage 92 då sliderna befinner sig i neutralläge. '79o4e?B-6 f' 8 De indragna partierna 91 är tillräckligt djupa för att inte ge någon markant strypning av flödet igenom passagen 92 då sliderna befinner sig exakt i neutralläge. De indragna 3 partierna 91 står emellertid i fluidumkommunikation med dose- flr ringsspåren 90 och har tillräckligt liten axiell dimension för att samarbeta med ventillanden 93 för att förhindra direkt flö- de igenom de indragna partierna 91 då en viss slid förflyttas ett litet stycke från sitt neutralläge och tvingar allt flöde igenom doseringsspåren 90. De axiella dimensionerna på par- tierna 91 är mycket mindre än de axiella dimensionerna på lik- nande partier på standardreglerventiler av parallelltyp. Det 7 är således uppenbart att den axiella dimensionen på varje parti 91 är endast något större än bredden på landen 93.
Vart och ett av doseringsspåren har på utsidan av sli- den en trång kanal som sträcker sig parallellt med slidens ' längdaxel. Av utformningen av dessa spår följer att då en slid x förflyttas från neutralläge till ett av arbetslägena förhindras . direkt flöde igenom det indragna partiet 91 snart av landet 93, och allt flöde igenom det indragna partiet 91 och passagen 92 måste använda doseringsspåren 90. Då således sliden närmar sig ett arbetsläge kommer storleken av det flöde som tillåts fortsätta uppströms om sliden längs den centrala passagen 92 i ventilen att gradvis minska och att slutligen helt upphöra.
På varje ventilslid visas visserligen fyra sådana doserings- spår 90, men det är uppenbart att ett större eller mindre antal kan förekomma så länge som den hydrostatiska balansen för ven- tilsliden inte påverkas negativt.
Ventilen 18 har vidare en fast strypning 44 belägen 7 vid änden på den centrala passagen 92, såsom visades i fig. l.
Ytterligare strypningar 94 och 96 kan anordnas i utloppsled- ningen 72, och kan även dimensioneras så att behovet av stryp- ningen 44 elimineras. Strypningen är, naturligtvis, placerad nedströms om den sista sliden, och reglertryckporten 50 är pla- cerad i centrumkärnan nedströms om sliderna, men uppströms om - strypningen 44.
Det är således av utformningen av doseringsspåren 90 - _ och av placeringen av den fasta strypningen 44 och reglertryck- 9 7904673-6 9 porten 50 uppenbart att då en slid föres från sitt neutralläge till ett av arbetslägena reduceras flödet i den centrala passa- gen 92, och den resulterande reglersignalen kommer därigenom att vara högst känslig även för små rörelser hos sliden.
Fig. 3 visar en axialkolvpump med variabelt deplace- ment, lämpad för användning i reglersystemet enligt uppfin- ningen. Pumpen 12 har ett hus 100, inlopps- och utloppsportar (ej visade) samt ett avlopp (ej visat) avsett att återföra överskottsfluidum till behållaren 14. En inuti huset 100 anord- nad drivaxel 102 sträcker sig väsentligen symmetriskt kring en axellinje 104. Ett pumpdon 106 är anordnat runt drivaxeln och är avsett att pumpa fluidum från pumpinloppet till pumputlop- pet. Pumpdonet innefattar ett cylinderblock 108 fästat vid drivaxeln 102 och anordnat att rotera tillsammans med denna.
Ett antal kolvar 110 är anordnade att röra sig fram och åter längs linjära rörelsebanor inuti cylinderblocket 108. En ställ- bar vingelskiva 112 är fästad vid ena änden på var och en av kolvarna. vingelskivan innefattar en slitplåt 114 av standard- typ, vilken är anordnad att ligga an mot de roterande kolvarna 110. Graden av lutning hos vingelskivan relativt drivaxelns axellinje 104 bestämmer slaglängden hos kolvarna 110 och be- stämmer därigenom pumpens deplacement.
En fluidummanövrerad deplacementreglermekanism 16 är mekaniskt ansluten till vingelskivan 112 för reglering av de- placementet hos pumpdonet 106. Deplacementreglermekanismen 16 innefattar en fluidumpassage som sätter mekanismen i fluidumför- bindelse med behållaren 14, samt innefattar en strypning som varierar såsom funktion av mekanismens läge. Deplacementregler- mekanismen innefattar ett ihåligt reglerdon 116 som är fästat vid pumphuset 100, företrädesvis genom att vara ett gängin- grepp med detta. Reglerdonet 116 har en väsentligen cylindrisk utsida. En reglerkolv 118 har en cylindrisk vägg som definierar en cylindrisk insida 120 i glidkontakt med den cylindriska ut- sidan på reglerdonet 116. En variabel strypning bildas av ett par fasade plana partier 124 på utsidan av reglerdonet. Dessa fasade plana partier 124 är så belägna att de möjliggör en va- riabel fluidumförbindelse mellan reglerdonets ihåliga inre och f 7904673-6 10 behållaren 14, medan deplacementreglermekanismen reglerar pum- pens deplacement.
Det är uppenbart att då reglersignalen 52 från venti- len 54 påföres porten 126 och således det inre av reglerdonet 116 tvingas huvudet på kolven 118 till mekanisk kontakt med vingelskivan 112 för att minska slaglängden i pumpen. Då huvu- det på kolven 118 rör sig i riktning bort från änden på reg- lerdonet 116 kan en liten mängd fluidum strömma i gapen mellan de plana partierna 124 och insidan 120 av kolven 118. Detta fluidum fortsätter att strömma runt änden på kolven 118 till avloppet och till behållaren 14. Storleken av denna strypning ökar gradvis då pumpens slaglängd minskas.
Det är således uppenbart att vid låg pumpkapacitet _ minskas känsligheten hos deplacementreglermekanismen för reg- lersignalen 52. Detta har den önskvärda effekten att förbättra doseringsegenskaperna hos systemet genom att minimera antalet ideliga justeringar. Omvänt blir naturligtvis, vid hög kapaci- tet på pumpen, reglersystemet mera känsligt, och vid full pump- kapacitet försvinner strypningen helt.
Fig. 4 visar schematiskt en avkännarventil 54 enligt uppfinningen. Reglersignalen 52 påföres en inloppsport 130, som leder till en central urborrning 132. En utloppsport 134 leder till deplacementreglermekanismen 16. En annan utloppsport 136 leder till behållaren 14. En slid 138 är belägen i urborr- ningen 132 och är försedd med ett par land 140 och 142. Ett fjädersäte 144 är placerat mot landet 142 och håller an en fjä- der 58 mot ett lock 146. Sliden 138 är således fjäderbelastad i riktning mot porten 130. Landet 140 har tillräcklig längd för att blockera porten 134.
Det är således uppenbart att då reglersignalen 52 är tillräckligt stor för att trycka fjädern 58 i riktning mot loc- ket 146 kommer reglersignalen 52 att sättas i fluidumkommunika- tion med deplacementreglermekanismen 16. Omvänt, då den av fjä- dern 58 utövade kraften på sliden 138 överskrider den av reg- lersignalen 52 utövade kraften kommer sliden att röra sig i riktning mot porten 130, varigenom deplacementreglermekanismen 16 kommer att sättas i fluidumförbindelse med behållaren 14 med hjälp av porten 134, urborrningen 132 och porten 136. ut 7904673-6 ll Den i fig. 5 visade andra utföringsformen av hydraul- reglersystemet enligt uppfinningen är identisk med utförande i fig. l, med undantag av att förutom reglerventilen 18 används en andra reglerventil l8a för att försörja ytterligare flui- 'dummanövrerade anordningar som matas av samma pump 12. Ventilen l8a är identisk med ventilen 18, med undantag av att regler- tryckporten 50 och den fasta strypningen 44 har avlägsnats så att en central signalledning 150 är ansluten i serie mellan ventilen l8a och ventilen 18. Likaså parallellkopplar en led- ning 152 inloppsportarna på ventilerna l8a och 18 för att sä- kerställa fluidumtillförsel till ventilen 18 även om en eller båda sliderna i ventilen l8a skulle vara placerade i ett ar- betíäge, Funktionsprinciperna för detta system är identiska med funktionsprinciperna för systemet i fig. l.
Fig. 6 visar schematiskt en tredje utföringsform av hydraulreglersystemet enligt uppfinningen, där reglerventilen 18 ersatts av en reglerventil 160 i vilken ett antal reglersli- der 162 och 164 är kopplade i tandem, i motsats till parallell- kopplingen i ventilen 18. Fluidum kan således tillföras sliden I 162 endast via den variabla strypningen 166. Då således sliden 164 föres till ett arbetsläge kommer sliden 162 inte att mot- taga något fluidum. Denna typ av arrangemang är användbart en- dast i situationer där den fluidummanövrerade anordning som matas av sliden 164 har mycket högre prioritet i kretsen än den anordning som matas av sliden 162. I alla övriga avseenden är funktionen hos det i fig. 6 visade systemet identisk med funktionen hos systemet i fig. l.
Det är således uppenbart att ett hydraulreglersystem har åstadkommits som är kapabelt att reglera fördelning av fluidum till ett antal fluidummanövrerade anordningar på ett ytterst effektivt och känsligt sätt. Detta system är inte ut- satt för signalreverseringar till följd av gravitationskrafter verkande på fluidummanövrerade anordningar, eftersom det inte finns någon återkoppling från lasten. Vidare erfordrar syste- met användning av endast en enda reglerledning till pumpen.
Den i systemet använda reglerventilen alstrar en reglersignal för pumpen som är beroende av läget hos de olika ventilsliderna. 79Û4673-'6 12 Vidare förbättrar deplacementreglermekanismen för pumpen ytter- ligare systemets känslighet. Eftersom detta system erfordrar relativt enkla och billiga modifieringar av existerande regler- system är det lätt att tillverka.
Ovan har beskrivits vad som för närvarande ansetts vara föredragna utföringsformer av uppfinningen, men det är uppenbart för fackmannen att olika ändringar och modifikatio- ner kan utföras inom uppfinningens ram. *fr

Claims (14)

7904673-6 lö Patentkrav
1. Hydraulreglersystem. innefattande dels en fluidumbehållare (14). dels en pump (12) med variabelt deplacement. försedd med ett fluiduminlopp i förbindelse med behållaren samt ett fluidumutlopp. dels en fluidummanövrerad deplacementregler- mekanism (16) för reglering av pumpens deplacement. dels en reglerventil (18) i fluidumförbíndelse med fluidumutloppet på den med variabelt deplacement utförda pumpen och med behål- laren. varvid reglerventilen är anordnad att reglera fluidum- flödet till en fluidummanövrerad anordning. och varvid regler- ventilen innefattar organ för alstrande av en reglertrycksig- nal (50. 44. 52). k ä n n e t e c k n a t av att en avkän- narventil (54) är anordnad i fluidumförbindelse med regler- trycksignalen. deplacementreglermekanismen och behållaren för att bringa reglertrycksignalen i fluídumförbindelse med deplacementreglermekanismen eller för att bringa deplacement- reglermekanismen i fluídumförbindelse med behållaren. såsom funktion av storleken av tryckreglersígnalen. för att därige- nom reglera pumpens deplacement såsom funktion av storleken av reglertrycksignalen.
2. Hydraulreglersystem enligt krav l. k ä n n e t e c k - n a t av att avkännarventilen (54) innefattar organ (56) för att bringa reglertrycksígnalen i fluidumförbindelse med de- placementreglermekanismen då reglertrycksignalen överskrider ett i förväg bestämt tryckvärde. för att därigenom minska pumpdeplacementet. samt organ (60) för att bringa deplacement- reglermekanismen i fluidumförbindelse med behållaren då reg- lertrycksignalens tryckvärde underskrider ett i förväg bestämt tryck. för att därigenom öka pumpdeplacementet,
3. Hydraulreglersystem enligt krav 2. k ä n n e t e c k - n a t av att avkännarventilen vidare innefattar organ (62) för blockering av fluidumförbindelse mellan reglertrycksigna- len. deplacementreglermekanismen och behållaren då regler- trycksignalens tryckvärde motsvarar det i förväg bestämda 7904673-6 IL! _ .__,..,_..,_ _ .___ trycket. för att därigenom bibehålla pumpdeplacementet vid en i förväg bestämd nivå.
4. Hydraulreglersystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att reglerventilen innefattar dels åtminstone en anslutningsport (24. 26. 28 eller 30) avsedd att anslutas till en fluídummanövrerad anordning. dels ett neutrallâge (32. 34) där fluidumkommunikation mellan den med variabelt deplacement utförda pumpen och anslutningsporten är blockerad. och dels åtminstone ett arbetsläge (36. 28. 40 eller 42) där utloppet på den med variabelt deplacement utförda pumpen bringas i kommunikation med nämnda anslutningsport. varvid organet för alstrande av en reglertrycksignal innefattar en fast strypning (44) för strypníng av flöde mellan den med variabelt deplace- ment utförda pumpen och behållaren. och varvid reglerventilen vidare innefattar organ (46. 48) för strypning av flödet i en flödesbana mellan pumpen och den fasta styrningen då regler- ventilen befinner sig i ett läge mellan neutralläget och arbetslaget. och varvid stryporganet åstadkommer variabel strypning i flödesbanan då ventilen föres från neutralläget och i riktning mot arbetsläget.
5. Hydraulreglersystem enligt krav 4. k ä n n e t e c k - n a t av att reglerventilen innefattar åtminstone en ventil- slid (20. 22) avsedd att kunna placeras i neutralläge och i arbetsläge, och att stryporganet innefattar åtminstone ett doseringsspår (90) i ventilsliden.
6. Hydraulreglersystem enligt krav 5. k ä n n e t e c k - n a t av att reglerventilen innefattar ett land (93) i den centrala passagen. och att sliden innefattar ett indraget parti (91) som är beläget inuti den centrala passagen och står i fluidumförbindelse med doseringsspåret för att samverka med nämnda land för att tvinga fluidum igenom doseringsspâret (90) då sliden föres från neutralläge till arbetsläge.
7. Hydraulreglersystem enligt krav 6. k ä n n e t e c k - ¿ n a t av att reglerventilen innefattar ett antal ventilslider 7904675~6 Is som är anordnade att placeras i neutralläge och i arbetsläge. och att stryporganet innefattar åtminstone ett doseringsspår (90) i var och en av ventilsliderna för att möjliggöra fluidumförbindelse mellan den med variabelt deplacement utförda pumpen och den fasta strypningen.
8. Hydraulreglersystem enligt krav 7. k ä n n e t e c k - n a t av att var och en av sliderna är väsentligen cylindrisk och har en utsida som är väsentligen symmetrisk kring en längsgående axellinje. och att vart och ett av doseringsspären (90) utgöres av en smal. i utsidan anordnad kanal. som är anordnad parallell med längdaxellinjen.
9. Hydraulreglersystem enligt krav 4. k ä n n e t e c k - n a t av att organet för alstrande av en reglertrycksignal innefattar en reglertryckport (50) belägen mellan den variabla strypningen och den fasta strypningen. för att avge en regler- trycksignal till avkännarventilen.
10. Hydraulreglersystem enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a t av att den med variabelt deplacement utförda pumpen har ett hus (100) innefattande ett fluiduminlopp och ett fluidum- utlopp samt ett avlopp avsett att tillåta återföring av över- skottsfludium till behållaren. en inuti huset belägen drivaxel (102) som sträcker sig väsentligen symmetriskt kring en axel- linje. och ett kring drivaxeln beläget pumpdon (106) som är anordnat att pumpa fluidum från fluiduminloppet till fluidum- utloppet. och varvid den fluidummanövrerade deplacementregler- mekanismen är mekaniskt ansluten till pumpdonet för att regle- ra dettas deplacement. varvid nämnda mekanism vidare innefat- tar en fluidumpassage för att sätta mekanismen i fludiumkom- muníkation med avloppet, och varvid fluidumpassagen är försedd med en strypning (124) som är variabel såsom funktion av meka- nismens inställning.
11. ll. Hydraulreglersystem enligt krav 10. k ä n n e t e c k - n a t av att den fluidummanövrerade deplacementreglermekanis- men innefattar ett ihâligt reglerdon (116) med en väsentligen 7904673-6 ..-_t6-... ._ cylíndrisk utsida samt en reglerkolv (118) som har en cylind- risk vägg vilken definierar en cylindrisk insida i glidkontakt med den cylindriska utsidan på reglerdonet, och att den vari- abla strypningen har ett par fasade. plana partier (124) på utsidan av reglerdonet, vilka partier är så belägna att de tillåter en variabel grad av fluídumkommunikatíon mellan reglerdonets ihåliga inre och avloppet. medan deplacementreg- lermekanismen reglerar pumpdonets deplacement.
12. Hydraulreglersystem enligt krav ll. k ä n n e t e c k - n a t av att pumpdonet innefattar ett cylinderblock som är fästet på drívaxeln och är anordnat att rotera tillsammans med denna, ett antal kolvar (110). vilka är anordnade att röra sig fram och åter längs linjära rörelsebanor inuti cylinderbloc- ket. samt en ställbar vingelskiva (112) fästad vid en ände av kalvarna. varvid vingelskivans lutningsvinkel relativt driv- axelns axellinje bestämmer pumpens deplacement. och att de- placementreglerkolven är anordnad att hringas i kontakt med víngelskívan för att reglera dennas läge och därigenom reglera pumpens deplacement.
13. Hydraulreglersystem enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a t av att en andra reglerventil (l8a) står i fluidumför- bindelse med fluidumutloppet på den med variabelt deplacement utförda pumpen samt med behållaren. och är anordnat att reg- lera fluidumflödet till en fluidummanövrerad anordning.
14. Hydraulreglersystem enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a t av att reglerventilen innefattar ett flertal ventil- slider (162. 164) som är seriekopplade. så att en av sliderna. för fluidumflöde är beroende av att fludium passerar igenom de andra sliderna. n.
SE7904673A 1978-05-30 1979-05-29 Hydraulreglersystem SE439956B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/910,726 US4197705A (en) 1978-05-30 1978-05-30 Hydraulic control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7904673L SE7904673L (sv) 1979-12-01
SE439956B true SE439956B (sv) 1985-07-08

Family

ID=25429245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7904673A SE439956B (sv) 1978-05-30 1979-05-29 Hydraulreglersystem

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4197705A (sv)
JP (1) JPS54156202A (sv)
AU (1) AU526907B2 (sv)
BR (1) BR7903347A (sv)
CA (2) CA1095810A (sv)
DE (1) DE2918708A1 (sv)
FR (1) FR2427488B1 (sv)
GB (1) GB2021818B (sv)
IT (1) IT1114264B (sv)
NZ (1) NZ190516A (sv)
SE (1) SE439956B (sv)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4399886A (en) * 1980-12-09 1983-08-23 Sundstrand Corporation Controls for variable displacement motor and motors
US4408453A (en) * 1981-01-16 1983-10-11 General Signal Corporation Hydraulic control system
US4479349A (en) * 1981-11-19 1984-10-30 General Signal Corporation Hydraulic control system
US4554991A (en) * 1984-02-23 1985-11-26 Mud Hog Corporation Auxiliary hydraulic drive system for road graders and the like
US4949805A (en) * 1988-07-27 1990-08-21 Clark Equipment Company Electrically controlled auxiliary hydraulic system for a skid steer loader
DE4020325C2 (de) * 1990-06-26 1995-01-05 Hydrokraft Gmbh Regeleinrichtung für verstellbare Hydropumpen
US5454223A (en) * 1993-05-28 1995-10-03 Dana Corporation Hydraulic load sensing system with poppet valve having an orifice therein
US5924509A (en) * 1997-03-19 1999-07-20 Caterpillar Paving Products Inc. Traction control apparatus and method for a hydrostatically driven work machine
US5873244A (en) * 1997-11-21 1999-02-23 Caterpillar Inc. Positive flow control system
DE20116921U1 (de) 2001-10-15 2002-01-03 Heilmeier & Weinlein Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co KG, 81673 München Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat, Anbauelement und Druckbegrenzungsventil
JP4453411B2 (ja) * 2004-03-18 2010-04-21 コベルコ建機株式会社 作業機械の油圧制御装置
US20060242955A1 (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Clark Equipment Company Hydraulic system with piston pump and open center valve
CN103557153B (zh) * 2013-11-20 2016-01-20 沈阳工业大学 轴向柱塞液压泵的电液比例排量调节机构
CN111911381B (zh) * 2020-07-26 2022-12-06 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构
CN115013275B (zh) * 2022-05-31 2024-03-08 江苏大学流体机械温岭研究院 主动阀配流的负载敏感数字轴向柱塞泵及其工作方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1188948B (de) * 1960-07-16 1965-03-11 Metallwerk Glockerau G M B H Arbeitsfluessigkeitsmengen-Regeleinrichtung fuer hydrostatische Pumpen und Motoren
US3366064A (en) * 1965-03-10 1968-01-30 Borg Warner Control for hydraulic apparatus
US3333415A (en) * 1965-11-23 1967-08-01 Abex Corp Hydraulic transmission and speed and direction control valve therefor
GB1262488A (en) * 1968-06-04 1972-02-02 Dowty Technical Dev Ltd Hydraulic apparatus for including variable-delivery pumps
DE1728270A1 (de) * 1968-09-19 1972-03-09 Bosch Gmbh Robert Hydraulische Regelanlage
DE1943356A1 (de) * 1969-08-26 1971-03-18 Rauch Fa Constantin Einrichtung zur Regelung verstellbarer Axialkolbenpumpen
US3777492A (en) * 1971-02-17 1973-12-11 Dowty Technical Dev Ltd Hydraulic apparatus including variable delivery pumps
US3788077A (en) * 1972-07-13 1974-01-29 Borg Warner Open center control of variable pumps
JPS4942082A (sv) * 1972-08-28 1974-04-20
US3809501A (en) * 1973-01-08 1974-05-07 Gen Signal Corp Hydraulic load sensitive system
US4067193A (en) * 1976-11-22 1978-01-10 Caterpillar Tractor Co. Combined hydrostatic transmission implement system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2427488A1 (fr) 1979-12-28
CA1096270A (en) 1981-02-24
DE2918708A1 (de) 1979-12-06
SE7904673L (sv) 1979-12-01
GB2021818B (en) 1982-11-17
CA1095810A (en) 1981-02-17
JPS54156202A (en) 1979-12-10
US4197705A (en) 1980-04-15
GB2021818A (en) 1979-12-05
NZ190516A (en) 1985-04-30
AU4751979A (en) 1979-12-06
AU526907B2 (en) 1983-02-03
IT7922863A0 (it) 1979-05-21
FR2427488B1 (fr) 1986-05-16
BR7903347A (pt) 1979-12-11
IT1114264B (it) 1986-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE439956B (sv) Hydraulreglersystem
US3998134A (en) Load responsive fluid control valves
US4381699A (en) Hydraulic control system
US2655939A (en) Solenoid hydraulic control valve
US4075842A (en) Load responsive fluid control system
GB2034007A (en) Load responsive fluid control valve
US2959156A (en) Hydraulic servo-device for controlling linearly or rotatably movable members, with indication of the position thereof
US4180098A (en) Load responsive fluid control valve
US2328980A (en) Power transmission
US2888943A (en) Control valve having constant volume output features
US3732041A (en) Power transmission
US4408453A (en) Hydraulic control system
US3532104A (en) Pressure compensated flow control valve system
EP0106781B1 (en) Minimization of pressure drop variation in flow controllers
WO1993011383A1 (en) A pressure regulator for maintaining a stable flow level of a fluid
US2391930A (en) Power transmission system
US3026892A (en) Electrohydraulic servo valve
US4362087A (en) Fully compensated fluid control valve
US3858393A (en) Load responsive fluid control valves
SE522698C2 (sv) Hydraulisk ventilanordning
US3323533A (en) Combination proportional and priority flow divider
US3362423A (en) Control valve with fluid diverter
US3996744A (en) Automatic control for hydraulic power transmission
JPS5983864A (ja) 静液圧駆動装置用制御装置
US4416304A (en) Fully compensated fluid control valve

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7904673-6

Effective date: 19911209

Format of ref document f/p: F