NL1006143C2 - Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. - Google Patents
Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1006143C2 NL1006143C2 NL1006143A NL1006143A NL1006143C2 NL 1006143 C2 NL1006143 C2 NL 1006143C2 NL 1006143 A NL1006143 A NL 1006143A NL 1006143 A NL1006143 A NL 1006143A NL 1006143 C2 NL1006143 C2 NL 1006143C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- pressure
- pump
- hydraulic
- pressure line
- hydraulic system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
- F15B11/032—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, 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
- F04B49/22—Control, 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 by means of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
- F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
- F15B2211/214—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being hydrotransformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding.
De uitvinding betreft een hydraulisch systeem omvattende een drukleiding, een pomp voor een vloeistoftoevoer, bijvoorbeeld van olie, naar de onder druk staande druklei-5 ding, een of meer lineaire of roterende hydromotoren met respectievelijk een constant zuigeroppervlak of een constant slagvolume en die belast kunnen worden met variabele lasten, een of meer hydraulische transformatoren voor het omzetten van een ononderbroken vloeistofstroom met een pri-10 maire druk in een ononderbroken vloeistofstroom met een secundaire druk die gekoppeld zijn tussen de drukleiding en de hydromotoren, een drukaccumulator gekoppeld aan de drukleiding tussen de pomp en de hydraulische transformatoren, een druksensor voor het meten van de druk in de drukleiding 15 en een besturing die verbonden is met de druksensor voor het regelen van een in hoofdzaak constante druk in de drukleiding door de opbrengst van de pomp te regelen.
Dergelijke systemen zijn bekend en kunnen worden gebruikt in systemen waarbij een aantal hydromotoren aange-20 dreven moeten worden. Door het toepassen van de hydraulische transformatoren kunnen de hydromotoren snel reageren op lastveranderingen zonder dat daarbij energie verloren gaat bijvoorbeeld doordat de druk naar een lager niveau gesmoord wordt. Hierdoor ontstaat een verliesvrij dynamisch 25 systeem dat snel kan reageren op lastveranderingen en waarbij ook terugwinning van energie mogelijk is.
Voor een goede werking van het hydraulische systeem is het noodzakelijk dat de pomp op snelle wijze kan reageren op de veranderingen in de oliestroom, zodat de druk in de 30 drukleiding min of meer constant blijft. De bekende oplossing hiervoor is om een pomp te kiezen met een verstelbare opbrengst, waarbij de verstelinrichting krachtig uitgevoerd moet worden. Het nadeel van dergelijke pompen is·dat ze zeer kostbaar zijn en tevens dat het meestal hydraulisch 35 uitgevoerde servosysteem veel energie vraagt, waardoor het 1006143 2 voordeel van de grotere efficiency door het gebruik van de hydraulische transformatoren voor een belangrijk deel weer teniet gedaan wordt. Een andere bekende oplossing is het toepassen van drukaccumulatoren met een groot volume. Het 5 nadeel hiervan is dat dergelijke drukaccumulatoren zeer kostbaar zijn, een groot gewicht hebben en veel ruimte nodig hebben.
De uitvinding beoogt de genoemde nadelen op te heffen en daartoe omvat de pomp met de besturing verbonden scha-10 kelmiddelen voor het aanpassen van de opbrengst van de pomp door de vloeistoftoevoer naar de drukleiding afwisselend in te schakelen en uit te schakelen.
Door het gebruik van schakelmiddelen voor het inschakelen en uitschakelen van de vloeistoftoevoer van de pomp 15 naar de drukleiding is snelle aanpassing aan een veranderende afname van vloeistof mogelijk. Het blijkt namelijk dat de schakelmiddelen zeer snel kunnen reageren waardoor het mogelijk blijkt de druk op het gewenste niveau te houden.
20 Overeenkomstig een uitvoering van de uitvinding heeft de pomp na inschakelen een in hoofdzaak constante opbrengst per slag. Een dergelijke pomp is eenvoudig en daardoor relatief goedkoop.
Overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de uitvinding 25 is de pomp een vrije-zuiger aggregaat omvattende een vrij beweegbare zuiger, een hydraulisch aandrijfsysteem voor het besturen van de beweging van de vrije-zuiger en een pompcy-linder waarin een met de pompcylinder verbonden pompzuiger kan bewegen en waarbij de schakelmiddelen deel uit maken 30 van het hydraulisch aandrijfsysteem.
Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een met een motor aangedreven pomp, een door de besturing bediende klep die de zuigzijde en de perszijde van de pomp met elkaar in verbinding kan brengen en een terugslagklep 35 in de aansluiting aan de drukleiding. Hierdoor is op een- 1006143 3 voudige wijze een pomp gerealiseerd die snel kan reageren op veranderende vraag en daarmee op veranderingen in het door het systeem afgenomen vermogen terwijl de motor bijvoorbeeld met een min of meer constant of langzaam verande-5 rend toerental kan blijven draaien.
Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een met een motor aangedreven pomp en een terugslagklep in de aansluiting aan de drukleiding waarbij schakelmiddelen voor het in en uit kan schakelen van de motor. Bij een dergelij-10 ke uitvoering wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van een gelijkstroommotor die snel geschakeld kan worden en snel op toeren is, waardoor snel reageren op veranderingen in de belasting van het systeem mogelijk is.
Overeenkomstig een verdere verbetering van de uitvin-15 ding kunnen pomp en motor bij tegengestelde draairichting hydraulische energie om zetten in electrische energie en waarbij middelen aanwezig zijn voor het afhankelijk van de druk in de drukleiding verbinden van de drukleiding met de drukzijde van de pomp. Hierdoor is het op eenvoudige wijze 20 mogelijk om de energie die door de hydraulische transformatoren in de drukleiding wordt gebracht weer om te zetten in electrische energie, waardoor deze energie niet verloren gaat.
Overeenkomstig een verdere verbetering zijn de bestu-25 ringen van de hydraulische transformatoren met elkaar verbonden met een vermogensbegrenzing voor het begrenzen van het door de hydraulische transformatoren te leveren vermogen. Hierdoor wordt voorkomen dat tijdens het gebruik de vloeistofafname uit de drukleiding groter wordt dan de 30 maximaal door de pomp te leveren vloeistof, waardoor te grote drukverlaging in de drukleiding zou optreden, hetgeen ongewenst is.
Overeenkomstig een verdere verbetering is de vermogensbegrenzing voorzien van middelen voor het selectief 35 toewijzen van vermogen aan bepaalde gebruikers. Hierdoor 1006143 4 kan bereikt worden dat bepaalde verbruikers in een systeem steeds voldoende vermogen beschikbaar hebben, hetgeen de werking van een apparaat of de veiligheid ten goede kan komen.
5 Overeenkomstig een verdere verbetering van de uitvin ding heeft het actieve volume van de drukaccumulator een zodanige afmeting dat toevoer aan de drukaccumulator van de minimale hoeveelheid vloeistof die door een pomp geleverd kan worden na inschakelen en onmiddellijk uitschakelen een 10 drukverhoging tot gevolg heeft die in hoofdzaak overeenkomt met een maximaal toelaatbare pulsvormige drukverhoging in de drukleiding. Het is gebleken dat het voldoende is om de grootte van de drukaccumulator in hoofdzaak te bepalen aan de hand van de pomp en de schakelmiddelen, waardoor de 15 drukaccumulator relatief klein kan worden uitgevoerd, hetgeen een aanzienlijke kostenbesparing geeft.
Overeenkomstig een verdere verbetering is in het geval er meer dan een pomp elke pomp voorzien is van een drukaccumulator met het voor het beperken van de drukverhoging 20 benodigde volume.
Tevens omvat de uitvinding een werkwijze voor het instellen van de hydraulische transformatoren in een hydraulisch systeem met een of meer pompen voor toevoer van onder druk staande vloeistof aan een drukleiding en een of meer 25 verbruikers die via een van een besturing voorziene hydraulische transformator verbonden zijn met de drukleiding. In een dergelijk systeem is er het risico dat de door de hydraulische transformatoren afgenomen energie groter is dan de energie die door de pompen kan worden toegevoerd, waar-30 door de druk in de drukleiding daalt en het systeem ontregeld wordt.
Overeenkomstig de uitvinding worden de hydraulische transformatoren zodanig ingesteld dat het door de transformatoren afgenomen vermogen kleiner is dan het maximaal door 1006143 5 de pompen aan de drukleiding te leveren vermogen. Hierdoor wordt voorkomen dat de ongewenste situatie optreedt.
Overeenkomstig een verbetering van de werkwijze wordt door de hydraulische transformatoren in de drukleiding te-5 ruggeleid vermogen berekend als door de pompen geleverd vermogen. Hierdoor wordt optimaal gebruik gemaakt van de energie terugwinning die door het gebruik van het systeem mogelijk is.
De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van 10 enkele uitvoeringsvoorbeelden die worden besproken met behulp van een tekening, waarin figuur 1 een schematisch diagram van een eerste uitvoeringsvorm toont van een hydraulisch systeem met hydromoto-ren met hydraulische transformatoren gevoed uit een de 15 drukleiding met constante druk, waarbij de pomp een vrije-zuiger aggregaat is, figuur 2 een schematisch diagram van een tweede uitvoeringsvorm toont van een hydraulisch systeem overeenkomstig figuur 1, waarbij de pomp een roterende pomp is die aange-20 dreven wordt door een motor, figuur 3 een schematisch diagram van een derde uitvoeringsvorm toont van een hydraulisch systeem overeenkomstig figuur 1, waarbij de pomp een roterende pomp is die wordt aangedreven door een gelijkstroom motor die gevoed wordt 25 uit een accu en die ook energie aan de accu kan terug leveren, figuur 4 in een diagram het verloop van de druk bij de aansluiting van een in figuur 1 getoonde hydromotor toont als deze een belastingsprong van + 65 % ondervindt, 30 figuur 5 in een diagram het verloop van de volumestroom door de in figuur 1 getoonde hydromotor toont bij de belas-tingsprong van + 65 %, figuur 6 in een diagram het verloop van de volumestroom naar de hydraulische transformator toont, die gekoppeld is 35 met de in figuur 1 getoonde hydromotor bij de belastingsprong van + 65 %, 1006143 6 figuur 7 in een diagram het verloop van de verstelsignaal naar de hydraulische transformator toont, die gekoppeld is met de in figuur 1 getoonde hydromotor bij de belasting-sprong van + 65 %, en 5 figuur 8 in een diagram het verloop van de druk toont in de accumulator die gevoed wordt met een vrije-zuiger motor overeenkomstig figuur 1 bij de in figuur 4-7 getoonde be-lastingsprong.
De diagrammen geven de verschillende onderdelen sche-10 matisch weer, waarbij bekende en in hydraulische systemen gebruikelijke constructies, zoals ondermeer voor beveiliging van motoren en dergelijke niet zijn weergegeven. In de verschillende figuren zijn overeenkomstige onderdelen zoveel mogelijk voorzien van dezelfde verwijzingscijfers.
15 In figuur 1 is een hogedruk leiding 1 getoond met een hogedruk accumulator 2 en een druk pA en een lagedruk leiding 13 met een lagedruk accumulator 14 en een druk pT. Een hydraulische transformator 11 voorzien van een transforma-torregeling 7A wordt gevoed uit de hogedrukleiding 1. Een 20 roterende hydromotor 10 met een constante slag wordt gevoed uit de hydraulische transformator 11 en wordt belast met een koppel M. Door de hydromotor 10 stroomt olie met een druk pB en een oliestroom Qe uit de hydraulische transformator, waarbij de druk pB mede afhankelijk is van het kop-25 pel M en van de instelling van de hydraulische transformator 11. De hydraulische transformator 11 is voorzien van de transformatorregeling 7A die er voor zorgt dat de transformator 11 een zodanige instelling heeft dat de motor het ingestelde toerental zo veel mogelijk aanneemt, wat betekent 30 dat QB zoveel mogelijk constant is, waarbij de verandering van de belasting met het koppel M wordt gecompenseerd door de instelling van de hydraulische transformator 11.
Een hydraulische transformator 9 die samenwerkt met een lineaire motor 8 wordt eveneens gevoed vanuit de hoge-35 druk leiding 1, terwijl er bovendien nog andere niet ge- 1006143 7 toonde gebruikers tussen de hogedruk leiding 1 en de lage-druk leiding 13 geplaatst kunnen zijn.
De hogedruk leiding 1 wordt met onder druk staande olie gevoed door een vrije-zuiger aggregaat 15, dat bekend 5 is bijvoorbeeld uit WO 93/10345, waarvan de inhoud hierbij geacht wordt te zijn ingesloten. Een in het aggregaat 15 gemonteerde vrije-zuiger wordt bewogen onder invloed van een hydraulisch aandrijfsysteem 3 en daarbij wordt de beweging van de vrije zuiger gestart met een startklep 4 zodra 10 pA onder een ingestelde waarde van bijvoorbeeld 30 MPa komt. Na 22 msec, welke tijd nodig is voor het tot ontbranding brengen van het lucht/brandstof mengsel in de motor, wordt gedurende 11 msec olie geleverd aan de drukleiding 1. De hoeveelheid geleverde olie is 0,033 1, hetgeen bij een 15 maximum slagfrequentie van 30 Hz en een hogedruk pA van 30 MPa een vermogen geeft van 30 kW. De hogedruk accumulator 2 heeft een volume van 0,7 1 en een restvolume van 0,1 1, zodat 0,61 als gasvolume beschikbaar is voor het dempen van de pulsaties ten gevolge van de pulserende olietoevoer. Dit 20 volume is voldoende om de veranderingen in de druk tijdens de olietoevoer en afwezigheid van afvoer te beperken tot ongeveer 1 MPa, hetgeen toelaatbaar wordt geacht.
De hogedruk leiding 1 is voorzien van een drukmeter 5 die verbonden is met een pompregeling 6. Als de druk in de 25 hogedruk leiding 1 daalt onder de ingestelde waarde schakelt de pompregeling 6 het vrije-zuiger aggregaat 15 in dat vervolgens olie zal toevoeren totdat de druk weer op het vereiste niveau is. Indien de olievraag kleiner is dan de capaciteit van het vrije-zuiger aggregaat 15 zal het na el-30 ke slag even stil staan voordat de volgende slag gemaakt zal worden. Nadat de druk onder de ingestelde waarde komt zal de startklep 4 een signaal krijgen van de pompregeling 6, zodat de volgende slag gemaakt wordt. Hoewel dit in figuur 1 niet getoond is, is het ook denkbaar dat meerdere 35 vrije-zuiger aggregaten parallel gekoppeld zijn, die allen door de pompregeling 6 worden aangestuurd.
1006143 8
De transformator regelingen 7A zijn verbonden met een maximum vermogensregeling 7. Deze maximum vermogensregeling 7 zorgt er voor dat het gezamenlijke vermogen dat door de transformatoren wordt opgenomen niet groter wordt dan het 5 vermogen van de beschikbare pompen, bijvoorbeeld pomp 15. Daarbij wordt ook rekening gehouden met het door een transformator aan de hogedruk leiding 1 teruggeleverde vermogen.
Een voorbeeld van een toepassing van deze regeling bij een vorkheftruck met een rij aandrijving en een hefaandrij-10 ving, is dat het vermogen van rijden of heffen beperkt wordt als de last geheven wordt, maar dat het door het zakken van de last vrijkomende vermogen beschikbaar kan komen voor de rij aandrijving. Indien vermogen door een hydraulische transformator wordt teruggeleid naar de hogedruk lei-15 ding 1 en er is geen vermogensbehoefte, dan loopt de druk op boven een ingestelde waarde en opent een overdruk beveiliging 12, waarbij de energie door smoring wordt omgezet in warmte en verloren gaat.
Het is mogelijk om het hydraulisch systeem uit te leg-20 gen met grote drukaccumulatoren, waardoor veel energie teruggewonnen kan worden. Ook is het mogelijk om de overdruk-beveiliging 12 af te stellen op 10 MPa boven de minimale druk van 30 MPa, zodat veel energie kan worden opgeslagen. De transformator regeling 7A en de maximum vermogensrege-25 ling 7 krijgen ook de drukinformatie van de drukmeter 5 en passen de sturing van de hydraulische transformatoren 9 en 11 overeenkomstig aan aan de hogere drukken.
In figuur 2 is een pomp 17 met constant slagvolume getoond, die wordt aangedreven door een motor 16. De motor 16 30 kan een verbrandingsmotor zijn, waarvan het toerental slecht relatief langzaam kan variëren of bijvoorbeeld een draaistroom motor met een constant toerental. Het door deze bekende motoren te leveren koppel kan zeer snel variëren.
De perszijde en de zuigzijde van de pomp 17 kunnen worden 35 kortgesloten met een kortsluitklep 18 en de perszijde is 1006143 9 via een terugslagklep 19 verbonden met de hogedruk leiding 1. In plaats van de lagedruk leiding is hier schematisch een retourtank 20 getoond. Door de kortsluitklep 18 te sluiten zal de door de pomp 17 verpompte olie naar de hoge-5 druk leiding 1 stromen, waarbij de pomp 17 tegen de druk pA pompt. Nadat de hogedruk pA de vereiste waarde heeft gekregen schakelt de pompregeling 6 de kortsluitklep 18 open en verpompt de pomp 17 min of meer drukloos, waarbij de motor 16 bijna geen vermogen meer levert.
10 In figuur 3 is een pomp 22 met constante slag getoond, welke ook als motor kan functioneren. De pomp 22 is gekoppeld aan een gelijkstroom motor 21, die ook als generator kan functioneren. De motor 21 wordt gevoed uit electrische accu 23 via een schakelaar 24. Doordat de motor 21 gevoed 15 wordt uit de electrische accu 23 is dit systeem bijzonder geschikt voor een mobiele toepassing bijvoorbeeld een vorkheftruck. Op het moment dat met de drukmeter 5 gemeten wordt dat de druk in de drukleiding lager is dan ingesteld, dan wordt de motor 21 in geschakeld en wordt de olie via de 20 terugslagklep 19 naar de hogedruk leiding 1 verpompt. Daarbij is de klep 25 gesloten. Bij energie terugwinning, bijvoorbeeld bij het remmen van een mobiel werktuig, kan de druk groter worden dan een ingestelde waarde. Dan wordt door de pompregeling 6 de klep 25 geopend, waarna de pomp 25 22 als motor gaat werken en de motor 21 gaat als generator werken. De getoonde klep 25 wordt bediend van uit de pompregeling 6, er is echter ook een uitvoering mogelijk waarbij de klep 25 hydraulisch bedient wordt en opent als de druk in de hogedruk leiding 1 stijgt boven een instelbare 30 waarde. De opgewekte stroom wordt op niet nader aangegeven wijze teruggeleid naar de electrische accu 23.
De hiervoor beschreven uitvoeringsvoorbeelden geven verschillende mogelijkheden weer waarbij het ook denkbaar is dat uitvoeringen, schakelingen of bedieningsmogelijkhe-35 den en dergelijke zoals beschreven in de ene uitvoering ook toepasbaar zijn in een van de andere uitvoeringen. Naast de 1006143 10 beschreven toepassingen met dubbelzijdige hydromotoren kan de uitvinding onverkort toegepast kan worden in situaties met enkelzijdig belaste hydraulische cylinders.
Ten aanzien van de beschreven regelaars is in het mid-5 den gelaten hoe deze gerealiseerd worden. Het is daarbij denkbaar om electro-mechanische regelaars te gebruiken, waarbij sensoren voor wat betreft bijvoorbeeld het meten van een vloeistofstroom, een toerental, een verplaatsing of een druk electronisch de meetwaarden electronisch doorgeven 10 aan een electronische besturing, waarna bijvoorbeeld de hydraulische transformator met een stappenmotor, een servomotor of een hydraulisch servosysteem wordt ingesteld. Het is echter ook denkbaar dat volledig of deels een hydraulisch systeem wordt toegepast, waarbij bijvoorbeeld kleppen di-15 reet op een druk of een drukverhouding kunnen schakelen.
Is figuur 4-8 is in de verschillende figuren getoond hoe het in figuur 1 getoonde systeem reageert op een last-sprong van + 65 % op koppel M op het tijdstip t - 0,2 sec en een lastsprong terug naar het oorspronkelijke moment M 20 op het tijdstip t = 0,6 sec. Daarbij is er mee gerekend dat de hydraulische transformator snel kan reageren op de veranderende lastomstandigheden, doordat het verstelsysteem van de hydraulische transformator is zodanig uitgevoerd dat bij een systeem waarbij de snelheid van de motor met een 25 regelkring geregeld wordt de bandbreedte van het geregelde systeem ongeveer 7 Hz bedraagt. Een dergelijke bandbreedte is haalbaar als het verstelsysteem zwaar is uitgevoerd, of als de te verstellen hydraulische transformator is uitgevoerd overeenkomstig de hydraulische transformator zoals 30 die beschreven is in de aanvrage PCT/NL97/00084 van dezelfde aanvrager, welk document in zijn geheel geacht wordt deel uit te maken van dit document.
In figuur 4 is het verloop van druk ps getoond zoals deze bij de aansluiting van de hydromotor 10 plaats vindt 1006143 11 en die vooral het gevolg is van de belasting M en de instelling van de hydraulische transformator 11.
In figuur 5 is het verloop van de oliestroom Qs uit de hydraulische transformator 11 naar de hydromotor 10 ge-5 toond, waarbij zichtbaar is dat de hydromotor tengevolge van de belasting een lager toerental krijgt (QB is lager).
In figuur 6 is het verloop van de oliestroom QA uit de hogedruk leiding 1 naar de hydraulische transformator 11 getoond. In figuur 7 is een stuursignaal δ getoond dat de 10 door de transformator regeling 7A gegenereerde instelling van de hydraulische transformator 10 weergeeft.
In figuur 8 is de druk pA in de hogedruk accumulator 2 getoond. Zichtbaar is dat het vrije-zuiger aggregaat start als de druk onder het ingestelde niveau van 30 MPa daalt, 15 en dat de olietoevoer na een vertraging van 22 msec start en dan 11 msec duurt, de vertraging wordt veroorzaakt doordat de vrije-zuiger eerst een compressieslag moet doen, waarna tijdens de expansieslag de bij verbranding vrijkomende energie wordt afgegeven aan het hydraulisch systeem. 20 Doordat de wachttijden tussen de startmomenten variëren wordt de aanpassing aan de verschillende opbrengsten gerealiseerd. Duidelijk blijkt dat ook bij het toepassen van een kleine drukaccumulator de drukfluctuaties zeer gering zijn en dat door pulsmodulatie snel reageren op de veranderende 25 energie behoefte mogelijk is.
1006143
Claims (12)
1. Hydraulisch systeem omvattende een drukleiding (1), een pomp (15;17;22) voor een vloeistoftoevoer, bijvoorbeeld van olie, naar de onder druk staande drukleiding, een of 5 meer lineaire of roterende hydromotoren (8,10) met respectievelijk een constant zuigeroppervlak of een constant slagvolume en die belast kunnen worden met variabele lasten (M), een of meer hydraulische transformatoren (9,11) voor het omzetten van een ononderbroken vloeistofstroom met een 10 primaire druk (pA) in een ononderbroken vloeistofstroom met een secundaire druk (pB) die gekoppeld zijn tussen de drukleiding en de hydromotoren, een drukaccumulator (2) gekoppeld aan de drukleiding tussen de pomp en de hydraulische transformatoren, een druksensor (5) voor het meten van de 15 druk (pA) in de drukleiding en een besturing (6) die verbonden is met de druksensor voor het regelen van een in hoofdzaak constante druk in de drukleiding door de opbrengst van de pomp te regelen met het kenmerk, dat de pomp (15;17;22) met de besturing verbonden schakelmiddelen 20 (4;18;24) omvat voor het aanpassen van de opbrengst van de pomp door de vloeistoftoevoer naar de drukleiding afwisselend in te schakelen en uit te schakelen.
2. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 1 waarbij de pomp na inschakelen een in hoofdzaak constante op- 25 brengst per slag heeft.
3. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 1 of 2 met als pomp een vrije-zuiger aggregaat (15) omvattende een vrij beweegbare zuiger, een hydraulisch aandrijfsysteem (3) voor het besturen van de beweging van de vrije-zuiger en 30 een pompcylinder waarin een met de pompcylinder verbonden pompzuiger kan bewegen en waarbij de schakelmiddelen (4) deel uit maken van het hydraulisch aandrijfsysteem.
4. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 1 of 2 omvattende een met een motor (16) aangedreven pomp (17), 35 een door de besturing bediende klep (18) die de zuigzijde 1006143 en de perszijde van de pomp met elkaar in verbinding kan brengen en een terugslagklep (19) in de aansluiting aan de drukleiding.
5. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 1 of 2 5 omvattende een met een motor (21) aangedreven pomp (22) en een terugslagklep (19) in de aansluiting aan de drukleiding en schakelmiddelen (24) voor het in en uit kan schakelen van de motor.
6. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 5 waar-10 bij pomp en motor bij tegengestelde draairichting hydraulische energie om kunnen zetten in electrische energie en waarbij middelen (25) aanwezig zijn voor het afhankelijk van de druk in de drukleiding verbinden van de drukleiding met de drukzijde van de pomp.
7. Hydraulisch systeem overeenkomstig een der voorgaande conclusies waarbij de besturingen (7A) van de hydraulische transformatoren verbonden zijn met een vermogensbegrenzing (7) voor het begrenzen van het door de hydraulische transformatoren te leveren vermogen.
8. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 7 de vermogensbegrenzing (7) is voorzien van middelen voor het selectief toewijzen van vermogen aan bepaalde gebruikers.
9. Hydraulisch systeem overeenkomstig een der voorgaande conclusies waarbij het actieve volume van de drukaccumula- 25 tor (2) een zodanige afmeting heeft dat toevoer aan de drukaccumulator van de minimale hoeveelheid vloeistof die door een pomp geleverd kan worden na inschakelen en onmiddellijk uitschakelen een drukverhoging tot gevolg heeft die in hoofdzaak overeenkomt met een maximaal toelaatbare puls-30 vormige drukverhoging in de drukleiding.
10. Hydraulisch systeem overeenkomstig conclusie 9 waarbij in het geval er meer dan een pomp is elke pomp voorzien is van een drukaccumulator met het voor het beperken van de drukverhoging benodigde volume. 1006143
11. Werkwijze voor het instellen van de hydraulische transformatoren (9,11) in een hydraulisch systeem met een of meer pompen (15;17;22) voor toevoer van onder druk staande vloeistof aan een drukleiding (1) en een of meer 5 verbruikers (8,10) die via een van een besturing (7,7A) voorziene hydraulische transformator verbonden zijn met de drukleiding met het kenmerk, dat de hydraulische transformatoren zodanig worden ingesteld dat het door de transformatoren afgenomen vermogen kleiner is dan het maximaal door 10 de pompen aan de drukleiding te leveren vermogen.
12. Werkwijze overeenkomstig conclusie 11 waarbij door de hydraulische transformatoren in de drukleiding teruggeleid vermogen wordt berekend als door de pompen geleverd vermogen. 1006143
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1006143A NL1006143C2 (nl) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. |
PCT/NL1998/000305 WO1998054450A1 (nl) | 1997-05-28 | 1998-05-27 | Hydraulic drive system with constant pressure in pressure conduit |
EP98925972A EP0985087B1 (en) | 1997-05-28 | 1998-05-27 | Hydraulic drive system with constant pressure in pressure conduit |
DE69817343T DE69817343T2 (de) | 1997-05-28 | 1998-05-27 | Hydraulischer antrieb mit konstantem druck in einer druckleitung |
US10/272,046 US20030102179A1 (en) | 1997-05-28 | 2002-10-16 | Hydraulic drive system with constant pressure in pressure conduit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1006143 | 1997-05-28 | ||
NL1006143A NL1006143C2 (nl) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1006143C2 true NL1006143C2 (nl) | 1998-12-01 |
Family
ID=19765032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1006143A NL1006143C2 (nl) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0985087B1 (nl) |
DE (1) | DE69817343T2 (nl) |
NL (1) | NL1006143C2 (nl) |
WO (1) | WO1998054450A1 (nl) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6269783B1 (en) | 1999-02-22 | 2001-08-07 | Caterpillar Inc. | Free piston internal combustion engine with pulse compression |
US6152091A (en) * | 1999-02-22 | 2000-11-28 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with a variable pressure hydraulic fluid output |
US6158401A (en) * | 1999-02-24 | 2000-12-12 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with pulse compression |
US6374602B1 (en) * | 1999-03-16 | 2002-04-23 | Caterpillar Inc. | Control system for a hydraulic transformer having variable pressure input |
US6360536B1 (en) * | 1999-03-16 | 2002-03-26 | Caterpillar Inc. | Control system for a hydraulic transformer |
US6293231B1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-09-25 | Ingo Valentin | Free-piston internal combustion engine |
DE10026728A1 (de) | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Freikolbenmotor |
NL1013996C2 (nl) | 1999-12-30 | 2001-07-03 | Innas Free Piston Bv | Vrijezuiger aggregaat voor opwekken van hydraulische energie. |
DE10120196A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Mannesmann Rexroth Ag | Freikolbenmotor |
ES2245696T3 (es) | 2000-05-19 | 2006-01-16 | Bosch Rexroth Ag | Motor de embolo flotante. |
DE102009051204A1 (de) * | 2009-10-29 | 2011-05-19 | Muller, Katherina | Elektro-Hydraulischer Fahrantrieb für Kraftfahrzeuge |
US8887690B1 (en) | 2010-07-12 | 2014-11-18 | Sturman Digital Systems, Llc | Ammonia fueled mobile and stationary systems and methods |
FR2971013B1 (fr) * | 2011-01-27 | 2013-02-15 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de controle d'un moteur de recharge entrainant une pompe hydraulique |
US9206738B2 (en) | 2011-06-20 | 2015-12-08 | Sturman Digital Systems, Llc | Free piston engines with single hydraulic piston actuator and methods |
US9464569B2 (en) | 2011-07-29 | 2016-10-11 | Sturman Digital Systems, Llc | Digital hydraulic opposed free piston engines and methods |
DE102012017004A1 (de) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | Hydac Technology Gmbh | Hydraulisches Energierückgewinnungssystem |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4507054A (en) * | 1982-06-28 | 1985-03-26 | Carr-Griff, Inc. | Liquid dispensing system |
US5094597A (en) * | 1989-04-27 | 1992-03-10 | Atsugi Unisia Corporation | Variable discharge pump |
US5106268A (en) * | 1989-05-16 | 1992-04-21 | Nitto Kohki Co., Ltd. | Outlet pressure control system for electromagnetic reciprocating pump |
JPH04347381A (ja) * | 1991-05-22 | 1992-12-02 | Shimadzu Corp | 液圧機構の動力回収装置 |
WO1993010345A1 (en) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Innas B.V. | Free-piston engine having a fluid pressure unit |
DE4316361A1 (de) * | 1993-05-15 | 1994-11-17 | Radosav Nikolic | Hydraulisch arbeitendes Flurförderzeug |
US5398506A (en) * | 1994-04-22 | 1995-03-21 | Diesel Equipment Limited | Control system for hydraulic pump system |
WO1997031185A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
-
1997
- 1997-05-28 NL NL1006143A patent/NL1006143C2/nl not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-05-27 WO PCT/NL1998/000305 patent/WO1998054450A1/nl active IP Right Grant
- 1998-05-27 DE DE69817343T patent/DE69817343T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-27 EP EP98925972A patent/EP0985087B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4507054A (en) * | 1982-06-28 | 1985-03-26 | Carr-Griff, Inc. | Liquid dispensing system |
US5094597A (en) * | 1989-04-27 | 1992-03-10 | Atsugi Unisia Corporation | Variable discharge pump |
US5106268A (en) * | 1989-05-16 | 1992-04-21 | Nitto Kohki Co., Ltd. | Outlet pressure control system for electromagnetic reciprocating pump |
JPH04347381A (ja) * | 1991-05-22 | 1992-12-02 | Shimadzu Corp | 液圧機構の動力回収装置 |
WO1993010345A1 (en) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Innas B.V. | Free-piston engine having a fluid pressure unit |
DE4316361A1 (de) * | 1993-05-15 | 1994-11-17 | Radosav Nikolic | Hydraulisch arbeitendes Flurförderzeug |
US5398506A (en) * | 1994-04-22 | 1995-03-21 | Diesel Equipment Limited | Control system for hydraulic pump system |
WO1997031185A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 206 (M - 1400) 22 April 1993 (1993-04-22) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998054450A1 (nl) | 1998-12-03 |
DE69817343T2 (de) | 2004-06-24 |
EP0985087A1 (en) | 2000-03-15 |
DE69817343D1 (de) | 2003-09-25 |
EP0985087B1 (en) | 2003-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1006143C2 (nl) | Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding. | |
JP5599504B2 (ja) | 液圧式ファン駆動装置 | |
AU644691B2 (en) | Method and apparatus for starting a displacer engine hydraulically | |
US8186154B2 (en) | Rotary flow control valve with energy recovery | |
US4928487A (en) | Control apparatus for double acting hydraulic cylinder units | |
US8312716B2 (en) | Hydraulic drive system | |
US5421705A (en) | Overload protective device for an internal combustion engine acting as a drive motor of a main pump of a hydraulic pressure generator | |
CA2422879A1 (en) | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof | |
KR20120040684A (ko) | 유압 시스템 및 그러한 유압 시스템을 포함하는 작동 기계 | |
US4204405A (en) | Regenerative drive system | |
JPH10131901A (ja) | エネルギー変換装置 | |
EP3483453B1 (en) | Electro-hydraulic work vehicle with energy recovery | |
CN112112776A (zh) | 液压机和*** | |
JPH09502790A (ja) | 内燃機関とトランスミッションとの間に配置された摩擦クラッチのための油圧式緊急制御装置 | |
US11111908B2 (en) | Hydrostatic system and pumping station for an oil or gas pipeline | |
SK10393A3 (en) | Device for saving of electrical energy of drive of hydraulic lift | |
US20030102179A1 (en) | Hydraulic drive system with constant pressure in pressure conduit | |
EP2699805A1 (en) | Hydraulic system and operating method | |
JP2002533609A (ja) | 圧縮空気中に蓄えられたエネルギーを機械的な仕事に変換する装置 | |
WO2010123378A1 (en) | Recycling of energy | |
CN113272552B (zh) | 具有可控阀的液压机和用于使这种液压机空转的方法 | |
US6070408A (en) | Hydraulic apparatus with improved accumulator for reduced pressure pulsation and method of operating the same | |
US4825659A (en) | Control system for a hydraulically actuated press | |
US6848253B2 (en) | Control method at truck | |
JP2002522710A (ja) | ハイドロ変圧器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20061201 |