DK150935B - Hydrostatisk styreindretning - Google Patents

Description

150955

Opfindelsen angår en hydrostatisk styreindretning ifølge overbegrebet til krav 1.

Ved en kendt styreindretning af denne art (US-PS 2 918 135) er målemotoren i servomotorens to aktiveringsretninger ef-5 terkoblet denne. For at målemotoren i nøddrift kan virke som pumpe/ er en hjælpeventil anbragt, som ved bortfald af pumpetrykket ved hjælp af en fjeder kan bringes i en nøddriftsstilling, i hvilken såvel tanken som pumpen frakobles den hydrauliske kreds, og pumpetilslutningen forbindes med sty-10 reapparatets tanktilslutning. Ved denne styreindretning er der dog ingen endestillingsoverføring til stede, dvs. brugeren kan ikke på styreorganet konstatere, hvornår servomoto-ren har nået en endestilling.

Dette problem optræder ikke ved styreindretninger, ved hvil-15 ke målemotoren er forankoblet servomotoren, enten at hele målemotoren er forankoblet (DE-PS 12 93 029), eller at kun en del af målemotoren er forankoblet (US-PS 3 348 493). For her danner den i sin endestilling værende servomotor selv en med udgangen af den nu som pumpe virkende målemotor forbun-20 det spærring. Det er imidlertid ofte uundgåeligt eller ønsket at anbringe målemotoren fuldstændigt på servomotorens udgangsside, enten at målemotoren er fast anbragt mellem servomotor og styreapparat, eller at trykket i målemotoren skal holdes lavest muligt til forringelse af lækagetab.

150935 2

Formålet med opfindelsen er at angive en hydrostatisk styreindretning af den i indledningen beskrevne art, altså med målemotoren, som i det mindste i en af servomotorens aktiveringsretninger er fuldstændigt efterkoblet denne, ved hvil-5 ken en endestillingsoverføring til styreorganet er mulig.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved den kendetegnende del i krav 1.

Når servomotoren ved denne styreindretning når en endestilling, og pumpetrykket derved stiger, går hjælpeventilen i 10 overtryksstillingen, i hvilken pumpetrykket virker på målemotorens udgangsside i stedet for tanktrykket. Når denne nu aktiveres som pumpe, oplever brugeren ved en kraftoverførende kobling mellem styreorgan og målemotor en betydelig modstand, som angiver endestillingen. Alle tre driftstilstande, 15 altså normaldriftsstilling, nøddriftsstilling og overtryksstilling realiseres derfor af en eneste hjælpeventil, som kun styres i afhængighed af pumpetrykket.

Krav 2 kendetegner en særlig enkel udførelsesform.

Udformningen i krav 3 sørger for en tæt lukning af nødpum-20 pens arbejdskreds, når hjælpeventilen indtager nøddriftsstillingen. Over kontraventilen kan det fulde pumpetryk virke på den ene side af målemotoren. Omvendt reduceres trykforhøjelser i den målemotoren indeholdende kreds ikke hen imod tanken. Desuden virker hjælpeventilen samtidig også som 25 overtryksventil, som begrænser pumpens trykstigning.

Ved udførelsesformen i krav 4 sørger kontraventilen for et tilstrækkeligt mindstetryk til at holde hjælpeventilen i den første stilling, også når styreapparatets ventilanordning indtager sin neutralstilling. Den separate neutralstillings-30 tanktilslutning er anbragt, for at pumpen lettere kan starte.

150935- 3

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 et diagram for en hydrostatisk styreenhed med om-kobbelbar målemotor, 5 fig. 2 et diagram af en hydrostatisk styreenhed med en med en servomotortilslutning fast forbundet målemotor og fig. 3 i skematisk fremstilling en variation af den i fig. 2 viste styreenhed.

10 Et styreapparat 1 har en pumpetilslutning P, som over en pumpeledning 2 er forbundet med en motordrevet pumpe 3, en tanktilslutning T, som over en tankledning 4 kan forbindes med en tank 5, og to servomotortilslutninger L og R, af hvilke tilslutningen L over en arbejdsledning 6 er forbundet 15 med et arbejdskammer 7 og tilslutningen R over en arbejdsledning 8 med et arbejdskammer 9 af en servomotor 10, hvis stempel 11 aktiverer de hjul, der skal styres. Endvidere har styreapparatet 1 en ventilanordning 12 med tre stillinger, nemlig neutralstillingen B, stillingen A for venstreløb og 20 stillingen C for højreløb. Et styreorgan 13 indstiller ventilanordningen 12 i den ene eller den anden retning. En målemotor 14 udøver en tilbagestillingsfunktion, som det er antydet ved hjælp af en sammenligningsanordning 15. Målemotoren 14 er omkobbelbar, således at den i ventilanordningens 25 12 stillinger A og C altid er efterkoblet servomotorens 10 udgangsside. På kendt måde forbindes styreorganet 13 kraftoverførende med målemotorens 14 rotor, når en forudbestemt dødvej i sammenligningsanordningen 15 er overskredet mod kraften af en neutralstillingsfjeder 41.

30 Servomotortilslutningerne L og R er hver over en hen imod tanken lukkende kontraventil 16 og 17 forbundet med tanken 150935 4 5. I tankledningen 4 er indkoblet en hen imod tanken 5 åbnende, af en fjeder 18a belastet kontraventil 18. I neutralstillingen har ventilanordningen 12 en kortslutningsvej 19, som fører til en neutralstillings-tanktilslutning Τ', som 5 over en af en fjeder 20 belastet, hen imod tanken åbnende kontraventil 21 er forbundet med tanken 5.

En hjælpeventil 22 har en ventilglider 23, som kan indtage tre stillinger D, E og F, nemlig en overtryksstilling D, en normalstilling E og en nøddriftsstilling F. På den ene side 10 er der anbragt et trykkammer 24, som tilføres tryk fra pumpens 3 udgang over en styreledning 25. På den anden side virker en svagt forspændt referencefjeder 26 og en stærkt forspændt referencefjeder 27. Den svage referencefjeder 26 trykkes sammen, når pumpetrykket overskrider en forudbestemt 15 første grænseværdi, hvorved hjælpeventilen bevæger sig fra nøddriftsstillingen F til normalstillingen E. Ved stigende pumpetryk trykkes referencefjederen 27 sammen, hvorved hjælpeventilen bevæger sig fra normalstillingen E til overtryks-, stillingen D. Referencefjederen 26 er forspændt således, at 20 det pumpetryk, som er nødvendigt til åbning af en af kontraventilerne 18 eller 21, er tilstrækkeligt til at bringe hjælpeventilen i normalstillingen E. I nøddriftsstillingen F er tankledningen 4 forbundet over et forbindelsesafsnit 28 af pumpeledningen 2, mens der sker en adskillelse fra det 25 til tanken 5 førende ledningsafsnit 29. I normalstillingen E er pumpen 3 direkte forbundet med pumpeledningen 2 og tankledningen 4 direkte med ledningsafsnittet 29. I overtryksstillingen D er tankledningen 4 over en forbindelsesvej 30 forbundet med pumpeledningen 2 og pumpen 3 over en forbin-30 delsesvej 31 med ledningsafsnittet 29. I alle tilfælde er der anbragt en hen imod pumpen spærrende kontraventil 32.

Herved fås følgende driftsmåde: I hjælpeventilens 22 normalstilling E leverer pumpen 3 tryk- 150935 5 væske til tanken 5 over pumpeledningen 2, kortslutningsvejen 19 og kontraventilen 21. Som følge af kontraventilen opbygges et sådant pumpetryk, som er tilstrækkeligt til at overvinde referencefjederen 26 og at opretholde normalstillingen 5 E. Drejes styreorganet 13, fx således at ventilanordningen 12 forskydes mod højre i stillingen A, ledes trykvæske over ventilanordningen og arbejdsledningen 6 til servomotorens 10 arbejdsrum 7, mens væske strømmer tilbage fra arbejdsrummet 9 til tanken 5 over arbejdsledningen 8, målemotoren 14, 10 tankledningen 4, hjælpeventilen 22 og ledningsafsnittet 29.

Herved udøver målemotoren 14 en tilbagestillingsfunktion. Servomotorens 10 stempel 11 bevæger sig mod højre. Drejes styreorganet 13 i modsat retning, er ventilanordningens 12 stilling C virksom, og servomotorstemplet 11 bevæger sig mod 15 venstre. Også herved er målemotoren 14 imidlertid tilsluttet servomotorens udgangsside.

Svigter pumpen 3, går pumpetrykket på nul, og referencefjederen 26 trykker hjælpeventilen 22 i nøddriftsstillingen F.

Drejes nu styreorganet 13 fx i retning af stilling A, medta-20 ges målemotorens 14 rotor efter en forudbestemt dødvej. Den arbejder derfor som nødpumpe, som suger væske fra arbejdsrummet 9 og over sugeventilen 17 og under tryk afgiver væsken til servomotorens 10 arbejdsrum 7 over tankledningen 4, forbindelsesvejen 28, pumpeledningen 2 og arbejdsledningen 25 6. Som følge heraf bevæger dette stempel sig mod højre. Ved modsat drejning af styreorganet 13 fås lignende forhold, på grund af hvilke stemplet 11 bevæger sig mod venstre.

Når stemplet 11 i normaldriftsstillingen E har nået en endestilling, stiger pumpetrykket på grund af den forhøjede mod-30 stand i arbejdskredsen. Som følge heraf går hjælpeventilen 22 i overtryksstillingen D. Herved åbnes på den ene side ved hjælp af forbindelsesvejen 31 en overstrømvej, som forhindrer en yderligere stigning af pumpetrykket. På den anden side tilsluttes pumpetrykket over tankledningen 4 målemoto- 150935 6 ren 14. Når det derfor forsøges at dreje styreorganet 13 yderligere trods opnåelse af servomotorstemplets endestilling, kan styreorganet 13, efter at dødgangen er gennemløbet, ikke eller kun med vanskelighed drejes yderligere, for-5 di målemotorens 14 rotor skal arbejde mod pumpetrykket. Betjeningspersonen ved derfor, at endestillingen er nået. Også denne funktion findes i styreorganets 13 to drejeretninger.

Når ventilanordningen 12 indtager sin neutralstilling B, kan pumpen 3 transportere trykvaske over kontraventilen 21. Her-10 ved falder pumpetrykket, hvorfor hjælpeventilen 22 vender tilbage til normalstillingen E.

Ved udførelsesformen i fig. 2 anvendes for samme dele de samme og for tilsvarende dele med 100 forhøjede henvisningsbetegnelser. Forskelligt er i det væsentlige, at styreappa-15 ratet 101 har en målemotor 114, som er fast forbundet med servomotortilslutningen R. Som følge heraf har også ventilanordningen 112 en mere simpel opbygning, fordi omkoblingen af målemotoren 114 bortfalder. Desuden er begge arbejdsled-ninger 6 og 8 i neutralstillingen B over en forbindelsesvej 20 33 forbundet med hinanden og med pumpen. På grund af den fa ste indbygning af målemotoren 114 er der anbragt en yderligere suge-kontraventil 34, som lukker hen imod tanken 5 og står i forbindelse med pumpeledningen 2.

Normaldriften er lignende den i fig. 1. Dog befinder målemo-25 toren 114 sig i ventilanordningens 112 stilling A bag servo-motoren 110 og i stillingen C foran servomotoren.

Ved svigt af pumpen 3, altså i hjælpeventilens 22 nøddriftsstilling F, kan målemotoren 114 tjene som nødpumpe, fordi dens trykside er adskilt fra tanken 5. I den ene retning su-30 ges væske fra arbejdsrummet 7 og over sugeventilen 34 og afgives til arbejdsrummet 9. I den anden arbejdsretning suges væske fra arbejdsrummet 9 og over sugeventilen 17 og afgives til arbejdsrummet 7, hvorved arbejdskredsen i hjælpeventilen 22 går over forbindelsesvejen 28.

7 150935

Hjælpeventilens 22 overtryksstilling D er kun nødvendig for stemplets 111 højre endestilling. For i den venstre endestilling danner stemplet 111 selv et modleje for målemotorens 114 drejebevægelse.

5 Ved udførelsesformen i fig. 3 anvendes et i forhold til fig.

2 lidt varieret styreapparat 201. Her ligger mellem pumpetilslutning P og tanktilslutning T og T1 to seriekoblinger af drosler 35, 36 og 37, 38. Forbindelsespunktet 39 af den første seriekobling er forbundet med servomotortilslutningen 10 L, forbindelsespunktet 40 af den anden seriekobling er over målemotoren 114 forbundet med servomotortilslutningen R. I neutralstillingen B har alle drosler 35 - 38 omtrent den samme drosselmodstand. Ved en indstilling ændres droslerne 35 og 38 i en retning og droslerne 36 og 37 i den modsatte 15 retning, således at droslerne 35 og 38 i stillingens A endestilling fuldstændigt åbnes, og droslerne 36 og 37 er fuldstændigt lukkede. Omvendt er det i stillingens C endestilling. Et sådant styreapparat 201 har den fordel, at allerede den mindste indstilling af styreorganet 13 fører til en ind-20 stilling af servomotoren 110. Derfor fås en meget høj reaktionshastighed. Herved er det imidlertid nødvendigt at anbringe målemotoren 114 fast. Ved hjælp af hjælpeventilen 22 kan også her opnås de samme betingelser i nøddrift og ved overtryk som ved de foregående eksempler.

Claims (4)

150935

1. Hydrostatisk styreindretning med en retningsafhængig aktiverbar servomotor (10, 110) og et styreapparat (1, 101, 201), som har tilslutninger (P, T, L, R) for en pumpe (3), en tank (5) og servomotoren (10, 110) samt 5 en gennemløbsmængde og -retning bestemmende ventilan ordning (12, 112), som kan indstilles af et styreorgan (13) og desuden kan påvirkes af en tilbageførende målemotor (14, 114), hvorved målemotoren (14, 114) i det mindste i én aktiveringsretning af servomotoren (10, 10 110) fuldstændigt er efterkoblet denne og ved pumpe svigt tjener som nødpumpe, som drives af styreorganet (13), og som over en hen imod tanken (5) spærrende su-ge-kontraventil (16, 17) er forbundet med tanken (5), og hvorved der er anbragt en af pumpetrykket mod kraf-15 ten af en fjeder aktiverbar hjælpeventil (22), som i en normalstilling (E) forbinder pumpetilslutningen (P) med pumpen (3) og tanktilslutningen (T) med tanken (5) og ved svigt af pumpen (3) kan omkobles til en nøddriftsstilling (F), i hvilken den på den ene side forbinder 20 tanktilslutningen (T) med pumpetilslutningen (P) og på den anden side afskærer den fra tanken (5), k e n d e -tegnet ved, at hjælpeventilen (22) ved stigning af pumpetrykket over en forudbestemt grænseværdi omkobles til en overtryksstilling (D), i hvilken tanktil-25 slutningen (T) og pumpetilslutningen (P) er forbundet med pumpen (3).

2. Indretning ifølge krav 1,kendetegnet ved, at hjælpeventilen (22) ved hjælp af pumpetrykket mod kraften af en stærkt forspændt yderligere fjeder kan 30 indstilles i overtryksstillingen (D).

3. Indretning ifølge krav 1 eller 2,kendeteg- 150935 net v e d, at hjælpeventilen (22) i alle kontaktstillinger samvirker med en hen imod pumpen (3) spærrende kontraventil (32), og at der i overtryksstillingen (D) er anbragt en forbindelse mellem pumpe (3) og ' 5 tank (5) foran og en forbindelse mellem tanktilslutning (T) og pumpetilslutning (P) bag kontraventilen (32).

4. Indretning ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at styreapparatets (1, 101) ventilanordning (12, 112) i sin neutralstilling (B) har en kort-10 slutningsforbindelse (19, 33) mellem pumpetilslutning (P) og en neutralstillings-tanktilslutning (T), som under omgåelse af hjælpeventilen (22) er forbundet med tanken (5) og har en hen imod tanken åbnende, fjederbelastet kontraventil (21), hvis fjeder (20) er dimensio-15 neret således, at det over den optrædende trykfald er større end det til indstilling af hjælpeventilen fra nøddriftsstillingen (F) til normalstillingen (E) nødvendige pumpetryk.