DE10250903B4 - Hydrostatic drive system - Google Patents
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Abstract
Hydrostatisches Antriebssystem (1) mit einer von einem Antriebsmotor (2) angetriebenen Pumpe (3) und zumindest einem im geschlossenen Kreislauf an die Pumpe (3) angeschlossenen Verbraucher (6a; 6b), wobei in zumindest einer von der Pumpe (3) zu dem Verbraucher (6a; 6b) geführten Druckmittelleitung (4a; 4b) ein Druckventil (10a; 10b) angeordnet ist, das mittels eines als Druckminderventil (11a; 11b) ausgebildeten Vorsteuerventils vorsteuerbar ist, wobei das Druckminderventil (11a; 11b) in Abhängigkeit von dem an der Pumpe (3) anstehenden Druck steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckminderventil (11a; 11b) in das Druckventil (10a; 10b) integriert ist, wobei das Druckminderventil (11a; 11b) mittels einer ersten Steuerdruckleitung (20a; 20b) mit einem in Richtung einer Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum (44) des Druckventils (10a; 10b) und mittels einer zweiten Steuerdruckleitung (21a; 21b) mit dem mit der Pumpe (3) in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung (4a; 4b) in Verbindung steht, wobei das Druckminderventil (11a; 11b) von einer Feder (22a; 22b) in eine Durchflussstellung beaufschlagt ist, in der die erste Steuerdruckleitung (20a; 20b) mit der zweiten Steuerdruckleitung (21a; 21b) in Verbindung steht und wobei das Druckminderventil (11a; 11b) in Abhängigkeit von dem an der Pumpe (3) anstehenden Druck entgegen der Feder (22a; 22b) in Richtung einer die Verbindung der ersten Steuerdruckleitung (20a; 20b) mit der zweiten Steuerdruckleitung (21a; 21b) drosselnden Stellung beaufschlagbar ist.Hydrostatic drive system (1) with a pump (3) driven by a drive motor (2) and at least one consumer (6a, 6b) connected in closed circuit to the pump (3), wherein in at least one of the pump (3) A pressure valve (10a, 10b) which can be precontrolled by means of a pilot valve designed as a pressure-reducing valve (11a, 11b), the pressure-reducing valve (11a, 11b) being dependent on the pressure medium valve (11a, 11b) in that the pressure reducing valve (11a, 11b) is integrated in the pressure valve (10a, 10b), whereby the pressure reducing valve (11a, 11b) is controlled by means of a first control pressure line (20a, 20b). with a control pressure space (44) of the pressure valve (10a, 10b) acting in the direction of a blocking position and with the portion of the pressure medium line which is in communication with the pump (3) by means of a second control pressure line (21a, 21b) ung (4a; 4b), wherein the pressure reducing valve (11a, 11b) is acted on by a spring (22a, 22b) into a flow position, in which the first control pressure line (20a, 20b) communicates with the second control pressure line (21a, 21b) and wherein the pressure-reducing valve (11a; 11b) moves in the direction of a connection of the first control pressure line (20a; 20b) to the second control pressure line (21a; 21b) as a function of the pressure applied to the pump (3) against the spring (22a; 22b) ) throttling position can be acted upon.
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer von einem Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, angetriebenen Pumpe und zumindest einem im geschlossenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, insbesondere einem Motor, wobei in zumindest einer von der Pumpe zu dem Verbraucher geführten Druckmittelleitung ein Druckventil angeordnet ist, das mittels eines als Druckminderventil ausgebildeten Vorsteuerventils vorsteuerbar ist, wobei das Druckminderventil in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Druck steuerbar ist.The invention relates to a hydrostatic drive system with a driven by a drive motor, in particular an internal combustion engine pump and at least one closed circuit connected to the pump consumers, in particular a motor, wherein in at least one of the pump to the consumer led pressure medium line, a pressure valve is arranged , which is precontrollable by means of a pilot valve designed as a pressure reducing valve, wherein the pressure reducing valve is controllable in dependence on the pressure applied to the pump.
Ein gattungsgemäßes Antriebssystem ist aus der nachveröffentlichten
Aus der nachveröffentlichten
Aus der
Die
Aus der
Das Druckventil ist als vorsteuerbares Druckventil ausgebildet, wobei mittels des Vorsteuerventils der Einstelldruck des Druckventils vorgegeben werden kann. Das Vorsteuerventil kann in Abhängigkeit von einem Druckminderventil gesteuert werden.The pressure valve is designed as a pilot-controlled pressure valve, wherein by means of the pilot valve, the set pressure of the pressure valve can be specified. The pilot valve can be controlled in response to a pressure reducing valve.
Bei einem derartigen Antriebssystem sind somit neben den beiden Druckventilen ein Druckminderventil für beide Druckventile oder für jedes Druckventil ein separates Druckminderventil und somit zwei Druckminderventile erforderlich. Bei Verwendung von zwei Druckminderventilen zur Ansteuerung der beiden Druckventile sind somit vier Ventile erforderlich, wobei für jedes Ventil eine eigene Ventilachse erforderlich ist. Hierdurch ergibt sich ein hoher Kostenaufwand. Zudem benötigen diese vier Ventile einen großen Bauraum.In such a drive system thus a pressure reducing valve for both pressure valves or for each pressure valve, a separate pressure reducing valve and thus two pressure reducing valves are required in addition to the two pressure valves. When using two pressure reducing valves for controlling the two pressure valves thus four valves are required, with each valve its own valve axis is required. This results in a high cost. In addition, these four valves require a large amount of space.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das einen geringeren Bauraumbedarf aufweist und hinsichtlich des Kostenaufwand verbessert ist.The present invention has for its object to provide a drive system of the type mentioned is available, which has a smaller space requirement and is improved in terms of cost.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Druckminderventil in das Druckventil integriert ist, wobei das Druckminderventil mittels einer ersten Steuerdruckleitung mit einem in Richtung einer Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum des Druckventils und mittels einer zweiten Steuerdruckleitung mit dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung in Verbindung steht, wobei das Druckminderventil von einer Feder in eine Durchflussstellung beaufschlagt ist, in der die erste Steuerdruckleitung mit der zweiten Steuerdruckleitung in Verbindung steht und wobei das Druckminderventil in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Druck entgegen der Feder in Richtung einer die Verbindung der ersten Steuerdruckleitung mit der zweiten Steuerdruckleitung drosselnden Stellung beaufschlagbar ist.This object is achieved in that the pressure reducing valve is integrated into the pressure valve, wherein the pressure reducing valve by means of a first control pressure line acting in the direction of a locking position control pressure chamber of the pressure valve and by means of a second control pressure line with the pump in communication with the associated section of the pressure medium line Connection is, wherein the pressure reducing valve is acted upon by a spring in a flow position, in which the first control pressure line communicates with the second control pressure line, and wherein the pressure reducing valve in response to the pressure applied to the pump against the spring in the direction of the connection of the first control pressure line to the second control pressure line throttling position can be acted upon.
Durch die Integration der zur Steuerung der Druckventile vorgesehenen Druckminderventile in die Druckventile sind bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem, bei dem in jeder Druckmittelleitung ein Druckventil angeordnet ist, lediglich zwei Ventilachsen für die Druckventile erforderlich. Die Integration der Druckminderventile in die Druckventile führt zu einer kompakten Bauweise mit einem geringer Bauraumbedarf. Durch die Anorndung der Druckminderventile in den Druckventilen ergibt sich zudem eine einfache Steuerung mit einem geringen Aufwand für die Steuerdruckleitungen. Durch den Wegfall von zwei Ventilachsen und die einfache Steuerung ergibt sich somit ein Antriebssystem mit verringerten Kostenaufwand.As a result of the integration of the pressure reducing valves provided for controlling the pressure valves into the pressure valves, only two valve axes for the pressure valves are required in a drive system according to the invention in which a pressure valve is arranged in each pressure medium line. The integration of the pressure reducing valves in the pressure valves leads to a compact design with a small space requirement. The Anorndung the pressure reducing valves in the pressure valves also results in a simple control with little effort for the control pressure lines. The elimination of two valve axes and the simple control thus results in a drive system with reduced costs.
Der Einstelldruck des Druckventils kann auf einfache Weise in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Druck gesteuert werden, wenn gemäß der Erfindung das Druckminderventil mittels einer ersten Steuerdruckleitung mit einem in Richtung einer Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum des Druckventils und mittels einer zweiten Steuerdruckleitung mit dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung in Verbindung steht, wobei das Druckminderventil in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Druck entgegen einer Feder in Richtung einer die Verbindung der ersten Steuerdruckleitung mit der zweiten Steuerdruckleitung drosselnden Stellung beaufschlagbar ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass in der Bremsphase bei einem entsprechenden an der Pumpe anstehenden Bremsdruck das Druckminderventil in eine Drosselstellung beaufschlagt wird und somit im Steuerdruckraum des Druckventils ein erhöhter Einstelldruck erzeugt wird, wodurch der an der Pumpe anstehende, zu einem Drehzahlanstieg des Antriebsmotors führende Bremsdruck begrenzt wird.The set pressure of the pressure valve can be controlled in a simple manner depending on the pressure applied to the pump when according to the invention, the pressure reducing valve by means of a first control pressure line acting in the direction of a blocking position control pressure chamber of the pressure valve and by means of a second control pressure line with the pump communicating portion of the pressure medium line is in communication, wherein the pressure reducing valve in response to the pressure applied to the pump against a spring in the direction of a connection throttling the connection of the first control pressure line to the second control pressure line position can be acted upon. As a result, it is achieved in a simple manner that in the braking phase at a corresponding pressure applied to the pump, the pressure reducing valve is acted upon in a throttle position and thus in the control pressure chamber of the pressure valve, an increased set pressure is generated, whereby the pending on the pump, to a speed increase of the drive motor leading brake pressure is limited.
Das Druckminderventil kann mit geringem Aufwand in das Druckventil integriert werden, wenn das Druckventil in einer Gehäusebohrung angeordnet ist, die mittels eines Verschlusselements, insbesondere eines Verschlussschraubens, verschließbar ist, wobei das Druckminderventil in dem Verschlusselement oder einem mit dem Verschlusselement in Wirkverbindung stehenden Ventilelement angeordnet ist.The pressure reducing valve can be integrated into the pressure valve with little effort when the pressure valve is arranged in a housing bore which can be closed by means of a closure element, in particular a screw plug, wherein the pressure reducing valve is arranged in the closure element or a valve element operatively connected to the closure element ,
Die erste Steuerdruckleitung und die zweite Steuerdruckleitung können auf einfache Weise in dem Verschlusselement oder in dem mit dem Verschlusselement in Wirkverbindung stehenden Ventilelement ausgebildet werden.The first control pressure line and the second control pressure line can be formed in a simple manner in the closure element or in the valve element which is in operative connection with the closure element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mit dem Verschlusselement in Wirkverbindung stehende Ventilelement mit einer ersten Längsbohrung versehen, in der ein Ventilkörper des Druckventils längsverschiebbar gelagert ist, wobei an der Längsbohrung ein Steuerdruckraum gebildet ist, in dem eine das Druckventil beaufschlagende Feder angeordnet ist, und mit einer zweiten, koaxial zur ersten Längsbohrung angeordneten Längsbohrung versehen ist, in der das Druckminderventil angeordnet ist. In einem derartigen Ventilelement kann auf einfache Weise das Druckventil und ein beispielsweise als Längsschieberventil ausgebildetes Druckminderventil angeordnet werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the valve element operatively connected to the closure element is provided with a first longitudinal bore in which a valve body of the pressure valve is mounted longitudinally displaceable, wherein on the longitudinal bore a control pressure chamber is formed, in which a spring acting on the pressure valve is arranged, and is provided with a second, arranged coaxially to the first longitudinal bore longitudinal bore, in which the pressure reducing valve is arranged. In such a valve element can be arranged in a simple manner, the pressure valve and a trained example as a longitudinal slide valve pressure reducing valve.
Die erste Steuerdruckleitung ist hierbei zweckmäßigerweise als ein in dem Ventilelement angeordnetes Bohrungssystem ausgebildet, das von der Längsbohrung des Druckminderventils zu dem Steuerdruckraum des Druckventils geführt ist.The first control pressure line is expediently designed as a bore system arranged in the valve element, which is guided from the longitudinal bore of the pressure-reducing valve to the control pressure chamber of the pressure valve.
Die zweite Steuerdruckleitung ist vorteilhafterweise als ein in dem Ventilelement angeordnetes Bohrungssystem ausgebildet, das eine Verbindung der Längsbohrung des Druckminderventils mit dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung und mit einem Steuerdruckraum des Druckminderventils herstellt.The second control pressure line is advantageously designed as a arranged in the valve element bore system, which establishes a connection of the longitudinal bore of the pressure reducing valve with the communicating with the pump section of the pressure medium line and with a control pressure chamber of the pressure reducing valve.
Sofern zwischen dem Ventilelement und der Gehäusebohrung ein Druckraum gebildet ist, der mit dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung in Verbindung steht, wobei das Bohrungssystem der zweiten Steuerdruckleitung mittels einer Ausnehmung in dem Ventilelement und/oder einer Ausnehmung in dem Verschlusselement mit dem Druckraum in Verbindung steht, kann auf einfache Weise die zweite Steuerdruckleitung an den mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung angeschlossen werden.If between the valve element and the housing bore, a pressure chamber is formed, which is in communication with the pump connected to the portion of the pressure medium line, wherein the bore system of the second control pressure line by means of a recess in the valve element and / or a recess in the closure element with the Pressure chamber is connected, the second control pressure line can be easily connected to the connected to the pump section of the pressure medium line.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Steuerdruckraum des Druckminderventils an dem der ersten Längsbohrung zugewandten stirnseitigen Ende der zweiten Längsbohrung ausgebildet ist. Die das Druckminderventil beaufschlagende Feder kann hierdurch auf einfache Weise in einem Federraum angeordnet werden, der in einer Längsbohrung des Verschlusselements gebildet ist, in der das Ventilelement angeordnet ist.Particular advantages arise when the control pressure chamber of the pressure reducing valve is formed on the first longitudinal bore facing the front end of the second longitudinal bore. The pressure acting on the pressure reducing valve spring can thereby be arranged in a simple manner in a spring chamber which is formed in a longitudinal bore of the closure element, in which the valve element is arranged.
Die Feder ist in bevorzugter Weise mittels eines Federtellers an dem Steuerschieber des Druckminderventils und an einer die Längsbohrung verschließenden Verschlussschraube abgestützt.The spring is supported in a preferred manner by means of a spring plate on the spool of the pressure reducing valve and on a closure screw closing the longitudinal bore.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Ventilkörper des Druckventils in der Gehäusebohrung längsverschiebbar gelagert und in der Gehäusebohrung ein Steuerdruckraum gebildet, in dem eine das Druckventil beaufschlagende Feder angeordnet ist, wobei das Druckminderventil in einer Längsbohrung des Verschlusselements angeordnet ist und wobei in dem Verschlusselement ein Federraum für die das Druckminderventil beaufschlagende Feder ausgebildet ist. Durch die Anordnung des Ventilkörpers des Druckventils in der Gehäusebohrung und der Anordnung des Druckminderventils in dem Verschlusselement weist das Druckventil einen einfachen Aufbau mit wenigen Bauteilen auf, wodurch geringe Herstellkosten für das Druckventil erzielt werden können.According to a further embodiment of the invention, a valve body of the pressure valve is mounted longitudinally displaceably in the housing bore and in the housing bore formed a control pressure chamber in which a spring acting on the pressure valve is arranged, wherein the pressure reducing valve is arranged in a longitudinal bore of the closure element and wherein in the closure element, a spring chamber for the pressure reducing valve acting spring is formed. The arrangement of the valve body of the pressure valve in the housing bore and the arrangement of the pressure reducing valve in the closure element, the pressure valve has a simple structure with few components, whereby low manufacturing costs for the pressure valve can be achieved.
Die Feder steht mit besonderem Vorteil mittels eines Federtellers mit dem Steuerschieber des Druckminderventils in Verbindung und ist an einem weiteren Federteller abgestützt ist, der mittels des Verschlusselements an der Gehäusebohrung abgestützt ist. Durch die Anorndung des Druckminderventils in dem Verschlusselement können die Feder des Druckminderventils und die Feder des Ventilkörpers einander zugewandt angeordnet werden und an gegenüberliegenden Seiten eines gemeinsamen Federtellers abgestützt werden.The spring is connected with particular advantage by means of a spring plate with the spool of the pressure reducing valve in connection and is supported on a further spring plate, which is supported by means of the closure element on the housing bore. By the Anorndung of the pressure reducing valve in the closure element, the spring of the pressure reducing valve and the spring of the valve body can be arranged facing each other and supported on opposite sides of a common spring plate.
Zweckmäßigerweise ist die erste Steuerdruckleitung als ein in dem Verschlusselement angeordnetes Bohrungssystem ausgebildet, das von der Längsbohrung des Druckminderventils zu dem Steuerdruckraum des Druckventils geführt ist.Expediently, the first control pressure line is designed as a bore system arranged in the closure element, which is guided from the longitudinal bore of the pressure reducing valve to the control pressure chamber of the pressure valve.
Die zweite Steuerdruckleitung kann mit geringem Aufwand als ein in dem Verschlusselement angeordnetes Bohrungssystem ausgebildet sein, das eine Verbindung der Längsbohrung des Druckminderventils mit dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung und dem Steuerdruckraum der Längsbohrung des Druckminderventils herstellt.The second control pressure line can be formed with little effort as a arranged in the closure element bore system, which establishes a connection of the longitudinal bore of the pressure reducing valve with the communicating with the pump section of the pressure medium line and the control pressure chamber of the longitudinal bore of the pressure reducing valve.
Die Funktion des Druckminderventils kann auf einfache Weise erzielt werden, wenn das Bohrungssystem der ersten Steuerdruckleitung und das Bohrungssystem der zweiten Steuerdruckleitung mittels jeweils einer Querbohrung an die Längsbohrung des Druckminderventils angeschlossen sind, wobei die Querbohrung der ersten Steuerdruckleitung und die Querbohrung der zweiten Steuerdruckleitung an der Längsbohrung des Druckminderventils axial beabstandet sind und der Steuerschieber des Druckminderventils mit einem die Verbindung der Querbohrungen steuernden Steuerquerschnitt versehen ist.The function of the pressure reducing valve can be achieved in a simple manner when the bore system of the first control pressure line and the bore system of the second control pressure line are connected by means of a respective transverse bore to the longitudinal bore of the pressure reducing valve, wherein the transverse bore of the first control pressure line and the transverse bore of the second control pressure line to the longitudinal bore the pressure reducing valve are axially spaced and the spool of the pressure reducing valve is provided with a control cross-section controlling the connection of the transverse bores.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der ersten Steuerdruckleitung ein in Richtung zum Druckminderventil öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that a check valve opening in the direction of the pressure-reducing valve is arranged in the first control pressure line.
Zweckmäßigerweise ist der Federraum des Druckminderventils zu einem Behälter entlastet.Conveniently, the spring chamber of the pressure reducing valve is relieved to a container.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Gehäusebohrung des Druckventils in der Steuerbodenaufnahme der Pumpe ausgebildet ist. Durch die kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Druckventils kann das Druckventil direkt an der Pumpe angeordnet werden und die Gehäusebohrung des Druckventils an der Steuerbodenaufnahme angeordnet werden, in der die Anschlüsse der Pumpe ausgebildet sind.Particular advantages arise when the housing bore of the pressure valve is formed in the control ground receiving the pump. Due to the compact design of the pressure valve according to the invention, the pressure valve can be arranged directly on the pump and the housing bore of the pressure valve can be arranged on the control base receptacle in which the connections of the pump are formed.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems als Fahrantrieb einer Arbeitsmaschine, insbesondere einem Flurförderzeug. Im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine kann durch die Druckventile ein Drehzahlanstieg des Antriebsmotors auf unzulässig hohe Drehzahlwerte vermieden werden, wobei durch die kompakte Bauweise des Druckventils eine platzsparende und in der Herstellung günstige Anordnung der Druckventile in der Steuerbodenaufnahme der Pumpe möglich ist.Particular advantages arise when using a drive system according to the invention as a drive of a work machine, in particular an industrial truck. During braking operation of the working machine can be avoided by the pressure valves, a speed increase of the drive motor to impermissibly high speed values, with the compact design of the pressure valve, a space-saving and favorable in the production arrangement of the pressure valves in the control ground of the pump is possible.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows
In der
In den Druckmittelleitungen
Das Druckventil
Der an der Federseite des Druckventils
Das Druckminderventil
Zur Absicherung des Kreislaufs gegen unzulässig hohe Drücke und gegen Kavitation sind kombinierte Druckbegrenzungs-Nachsaugeventile
Im folgenden wird die Ausgestaltung des in der Druckmittelleitung
In den
Das Druckventil
Das Druckventil
Zwischen der ersten Längsbohrung
Zur Steuerung des in dem Steuerdruckraum
Die erste Steuerdruckleitung
Die Querbohrungen der Bohrungssysteme
Das Druckminderventil
Der Federraum
In der
Der Ventilkörper
Das Druckminderventil
Die erste Steuerdruckleitung
Der entgegen der Feder
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