DE1233729B - Device for keeping the piston speed of a hydraulic motor constant when reversing under load - Google Patents
Device for keeping the piston speed of a hydraulic motor constant when reversing under loadInfo
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Description
Vorrichtung zur Konstanthaltung der t# Kolbengeschwindigkeit eines hydraulischen Motors bei Rücklauf unter Last Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Konstanthaltung der Kolbengeschwindigkeit eines hydraulischen Motors bei Rücklauf unter Last, mit einem den Abfluß des Druckmittels aus dem hydraulischen Motor steuernden, unter der Wirkung einer Rückführkraft stehenden Steuerschieber, der zwischen zwei Stellunaen beweglich ist, die einem größten und einem kleinsten Abflußquerschnitt entsprechen.Device for keeping the t # piston speed constant hydraulic motor at reverse under load The invention relates to a Device for keeping the piston speed of a hydraulic motor constant when returning under load, with one the outflow of the pressure medium from the hydraulic Motor-controlling spool under the action of a feedback force, which is movable between two positions, one largest and one smallest Correspond to the drainage cross-section.
Zur Erzielung einer Brernsbewegung in einer bestimmten Lage eines hydraulischen Kolbens ist eine Vorrichtung mit zwei Schiebern bekannt, von denen der eine Schieber über eine Steuerkurve in Abhängigkeit von der Lage des hydraulischen Kolbens verstellt wird, während der andere Schieber mit einem von der Stellun- des ersten Schiebers abhängigen Differenzdruck beaufschlagt wird. Mit dieser Vorrichtuno, läßt sich zwar durch zunehmende Drosselung des vom Regler freigegebenen Druckmittelabflußquerschnittes der hydraulische Kolben in der gewünschten Lage zum Stillstand bringen. Eine Regelung des hydraulischen Kolbens auf konstante Geschwindigkeit über den gesamten Bewegungsbereich ist dagegen mit dieser Vorrichtung nicht möglich. Es ist ferner eine Vorrichtung zur Regulierung der Arbeits- oder Rücklaufgeschwindigkeit eines hy- draulischen Kolbens bekannt, die einen Druckregler enthält, der in einer Leitung liegt, durch die dem Kolben das Druckmittel zugeführt wird. Dieser Druckre-ler wird durch den auf der Antriebsseite des Kolbens beim Arbeiten gegen eine größere Last auftretenden Rückstau im Sinne einer Druckerhöhung des Druckmittels gesteuert. Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sieh zwar die Kolbengeschwindigkeit auch bei Schwankungen der auf den Kolben wirkenden Last einigermaßen konstant halten. Bei Änderungen in der Viskosität des Druckmittels ergeben sich jedoch Änderunoren in der Kolbengeschwindigkeit, die von der Steuereinrichtung nicht erfaßt werden.To achieve a Brerns movement in a specific position of a hydraulic piston, a device with two slides is known, of which one slide is adjusted via a control curve depending on the position of the hydraulic piston, while the other slide with one of the first position Slider-dependent differential pressure is applied. With this device, the hydraulic piston can be brought to a standstill in the desired position by increasing throttling of the pressure medium discharge cross section released by the regulator. A regulation of the hydraulic piston to constant speed over the entire range of motion, however, is not possible with this device. Furthermore, a device for regulating the working or return speed of a hydraulic piston is known which contains a pressure regulator which is located in a line through which the pressure medium is supplied to the piston. This pressure regulator is controlled by the back pressure that occurs on the drive side of the piston when working against a larger load in the sense of increasing the pressure of the pressure medium. With such a device, the piston speed can be kept fairly constant even with fluctuations in the load acting on the piston. With changes in the viscosity of the pressure medium, however, there are changes in the piston speed which are not detected by the control device.
Es ist ferner eine Steuervorrichtung zur Konstanthaltung der Kolbengeschwindigkeit eines Servomotors auch bei Änderungen der Last bekannt, die einen Steuerschieber enthält, der den Druckmittelstrom zum Servomotor regelt. Zusätzlich ist in der Abflußleitung eine als verschiebbarer Kolben ausgebildete Drosselsicheruno, voraesehen, durch die ein Durch eben des C C 9 Servomotors verhindert wird. Diese Drosselsicherung wird vom Arbeitsdruck - im Steuerzylinder mitgesteuert. Eine derartige Anordnung ist jedoch bei einer Vorrichtung zur Konstanthaltung der Rücklaufgeschwindigkeit unter Last nicht anwendbar, da es bei Vorrichtungen der letztgenannten Art an einem als Bezugsgröße für die Steuerung des Abflußquerschnittes verwendbaren Arbeitsdruck fehlt.Furthermore, a control device for keeping the piston speed of a servomotor constant, even when the load changes, is known, which control device contains a control slide which regulates the flow of pressure medium to the servomotor. In addition, a throttle safety device designed as a displaceable piston is provided in the discharge line, which prevents the CC 9 servomotor from passing through. This throttle protection is controlled by the working pressure - in the control cylinder. However, such an arrangement cannot be used in a device for keeping the return speed constant under load, since in devices of the last-mentioned type there is no working pressure that can be used as a reference value for controlling the drainage cross-section.
Es ist schließlich eine Vorrichtung zur lastunabhängigen Geschwindigkeitssteuerung eines Kolbens durch Steuerung eines Drosselschiebers mittels der am Flüssigkeitsmotor auftretenden Druckdifferenz bekannt. Auch hierbei läßt sich zwar die Geschwindigkeit unabhängig von der Last etwa konstant halten; nicht erfaßt werden dagegen Geschwindigkeitsänderungen, die sich bei Schwankungen in der Viskosität des Druckmittels eraeben. Derartiae Viskositätsänderungen des Druckmittels treten insbesondere bei Schützensteuerungen von Wasserkraftwerken vielfach auf.Finally, it is a device for load-independent speed control a piston by controlling a throttle slide by means of the on the liquid motor occurring pressure difference known. Here, too, the speed keep it roughly constant regardless of the load; on the other hand, changes in speed are not recorded, which reaeben with fluctuations in the viscosity of the pressure medium. Derartiae Changes in the viscosity of the pressure medium occur in particular in contactor controls from hydropower plants.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Konstanthaltung der Kolbengeschwindigkeit eines hydraulischen Motors bei Rücklauf unter Last so auszubilden, daß die Kolbengeschwindigkeit nicht nur bei Laständerungen, sondern auch bei Schwankungen in der Viskosität des Druckmittels konstant bleibt.The invention is therefore based on the object of providing a device for Keeping the piston speed of a hydraulic motor constant during reverse travel to be designed under load so that the piston speed not only with load changes, but also remains constant in the event of fluctuations in the viscosity of the pressure medium.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Kolben des hydraulischen Motors ein Kataraktkolben verbunden ist, der in einem Zylinder mit beweglichem Zylinderboden verschiebbar ist, wobei der Zylinderboden den Steuerschieber verstellt.According to the invention, this object is achieved in that with the piston The hydraulic motor is connected to a cataract piston, which is in a cylinder is displaceable with a movable cylinder base, the cylinder base being the control slide adjusted.
Erfindungsgemäß wird somit nicht der Umweg über eine Steuerung mittels des Druckes des aus dem hydraulischen Motor abfließenden Druckmittels gewählt, sondern es wird die (konstantzuhaltende) Geschwindigkeit des hydraulischen Kolbens unmittelbar zur Verstelluno, des Steuerschiebers herangezogen. Dadurch wird einerseits die Ansprechgeschwindigkeit der Steuervorrichtung erhöht und anderseits der Einfluß von Schwankungen eines Bezugsdruckes oder des bl bl Druckes des aus dem hydraulischen Motor abströmenden Druckmittels ausgeschaltet. Änderungen in der Viskosität des Druckmittels können daher die Kolbengeschwindigkeit des hydraulischen Motors nicht beeinflussen.According to the invention, the detour via a control by means of of the pressure of the hydraulic motor draining pressure medium selected, but the (to be kept constant) speed of the hydraulic The piston is used directly to adjust the control slide. This will on the one hand increases the response speed of the control device and on the other hand the influence of fluctuations in a reference pressure or the bl pressure of the off the hydraulic motor flowing off pressure medium switched off. Changes in the Viscosity of the pressure medium can therefore change the piston speed of the hydraulic Do not affect the motor.
Einzelheit--n der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigt F i g. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-11 der F i a. 1 im vergrößerten Maßstab.Details - n of the invention emerge from the following description of an embodiment illustrated in the drawing. It shows F i g. 1 shows an overall view of the device, FIG. FIG. 2 shows a section along the line II-11 of FIG . 1 on an enlarged scale.
In dem Zylinder 1 des hydraulischen Motors ist ein Kolben 2 verschiebbar, der über eine Stange 3 mit deni Betätigungsann 4 eines nicht dargestellten ,t diese Organe in Schützes verbunden ist. F i g. 1 zeig einer Zwischenstellung; die Schließbewegung des Schützes wird durch eine Bewegung des Kolbens 2 in Richtung des Pfeiles F gesteuert.Slidable in the cylinder 1 of the hydraulic motor is a piston 2 which is connected via a rod 3 to the actuating element 4 of a contactor (not shown) t these organs. F i g. 1 shows an intermediate position; the closing movement of the contactor is controlled by a movement of the piston 2 in the direction of the arrow F.
Um das Schütz zu öffnen, wird der hydraulische Motor über eine Leitung 5 mit Drucköl gespeist; die Schließbewegung des Schützes erfolgt dadurch, daß der hydraulische Motor über eine Leitung 6, in der ein Hahn 6 a vorgesehen ist, entleert wird.In order to open the contactor, the hydraulic motor is fed with pressure oil via a line 5; the closing movement of the contactor takes place in that the hydraulic motor is emptied via a line 6 in which a cock 6 a is provided.
Der Abfluß der Druckflüssigkeit über die Leitung 6 wird erfindunasoemäß durch einen Steuerschieber 12 gesteuert, der den von einem Kataraktkolben 8 erzeugten Drücken unterworfen ist; dieser Kataraktkolben 8 ist mit dem vom Kolben 2 gesteuerten beweglichen Organ (Arm 4) verbunden.The outflow of the pressure fluid via the line 6 is according to the invention controlled by a control slide 12, which is subjected to the pressures generated by a cataract piston 8; this cataract piston 8 is connected to the movable member (arm 4) controlled by the piston 2.
Zu diesem Zweck ist der Betätigungsarm 4 des Schützes über eine Gelenkstange 7 mit der Betätigungsstange des Kataraktkolbens 8 verbunden, dessen Zylinder 9 mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Viskosität nur wenig von der Temperatur abhängt. Der Zylinder 9 enthält einen beweglichen Boden 10, der durch eine flexible Membran gebildet wird, die am Kopf 11 des Steuerschiebers 12 befestigt ist. Dieser Steuerschieber 12 ist in einem koaxial zum Zylinder 9 liegenden Gehäuse 13 geführt. In dem Kataraktkolben 8 sind kalibrierte Durchbrüche 14 vorgesehen, die einen Durchfluß von Flüssigkeit aus der unterhalb des Kolbens 8 liegenden Kammer 15 in die oberhalb des Kolbens liegende Kammer 16 gestatten; weitere Durchbrüche 17, die mit Verschlußorganen 18 versehen sind, gestatten eine praktisch freie Zirkulation der Flüssigkeit von der Kammer 16 zur Kammer 15. For this purpose, the actuating arm 4 of the contactor is connected via a joint rod 7 to the actuating rod of the cataract piston 8 , the cylinder 9 of which is filled with a liquid, the viscosity of which is only slightly dependent on the temperature. The cylinder 9 contains a movable base 10 which is formed by a flexible membrane which is fastened to the head 11 of the control slide 12. This control slide 12 is guided in a housing 13 lying coaxially to the cylinder 9. In the piston 8 cataract calibrated openings 14 are provided, which allow flow of liquid from the lying below the piston 8 in the chamber 15 lying above the piston chamber 16; Further openings 17, which are provided with closure members 18 , permit practically free circulation of the liquid from the chamber 16 to the chamber 15.
In dem Steuerschieber 12 ist eine Nut 19 vor-,l. F i g. 2), deren Querschnitt veränderlich gesehen (v,-ist. Diese Nut19 stellt eine Verbindung zwischen zwei im Gehäuse 13 vorgesehenen ringförmigen Kammern 20, 21 her, die mit der Abflußleitung 6 des hydraulischen Motors bzw. mit einer Entleerungsleitung 22 verbunden sind. Das Profil der Nut 19 ist so g' ewählt, daß der Durchtrittsquerschnitt von der Kammer 21 zur Kammer 20 in dem Maße abnimmt, wie sich der Steuerschieber 12 in Richtung des Pfeiles F verschiebt. Der Steuerschieber 12 ist der gemeinsamen Wirkung eines einstellbaren Gegengewichts 23 und einer Feder 24 ausgesetzt, die ihn nach oben zu drücken suchen. In der Ruhestellung, wenn das Schütz geöffnet ist, befindet sich der Kataraktkolben 8 in seiner oberen Stellung. Der Steuerschieber 12 nimmt eine Stellung ein, die durch den Grad der Füllung des Zylinders des Kataraktkolbens 8 bestimmt wird, wodurch ein bestimmter Druck in diesem Zylinder erzeugt wird. Bei dieser Stellung des Steuerschiebers 12 gestattet die Nut 19 einen maximalen Durchfluß von der Kammer 20 in die Kammer 21.In the control slide 12 is a groove 19 in front, l. F i g. 2), the cross-section of which is variable (v, -ist. This groove 19 establishes a connection between two annular chambers 20, 21 provided in the housing 13 , which are connected to the discharge line 6 of the hydraulic motor or to an emptying line 22. The profile the groove 19 is selected so that the passage cross-section from the chamber 21 to the chamber 20 decreases as the control slide 12 moves in the direction of arrow F. The control slide 12 is the joint action of an adjustable counterweight 23 and a spring 24 exposed seeking to push it upwards. in the rest position, when the contactor is opened, the cataract piston 8 is in its upper position. the spool 12 assumes a position indicated by the degree of filling of the cylinder of the cataract piston 8 is determined, whereby a certain pressure is generated in this cylinder. In this position of the control slide 12, the groove 19 allows a maximum D Flow from chamber 20 into chamber 21.
Zu Beginn der Schließbewegung des Schützes (Pfeil F) wird in der Kammer 15 unter dem Kataraktkolben 8 ein überdruck erzeugt. Der Steuerschieber 12 verschiebt sich infolgedessen so, daß die Entleerung des hydraulischen Motors gedrosselt wird; diese Bewegung des Steuerschiebers 12 erfolgt gegen die zunehmende Wirkung der vom Gegengewicht 23 und von der Feder 24 erzeugten Rückführkraft. Hieraus ergibt sich alsbald eine Verminderung der Betätigungsgeschwindigkeit des hydraulischen Motors; die Geschwindigkeit stabilisiert sich, wenn ein Gleichgewicht zwischen der Wirkung der Rückführkräfte und der Wirkung des in der Kammer 15 unter dem Kataraktkolben 8 herrschenden Druckes besteht, d. h. bei einem bestimmten Abflußquerschnitt, der durch die Gleichgewichtsstellung des Steuerschiebers 12 bestimmt wird.At the beginning of the closing movement of the contactor (arrow F), an overpressure is generated in the chamber 15 under the cataract piston 8. As a result, the control slide 12 moves in such a way that the emptying of the hydraulic motor is throttled; this movement of the control slide 12 takes place against the increasing effect of the return force generated by the counterweight 23 and the spring 24. This soon results in a reduction in the operating speed of the hydraulic motor; the speed stabilizes when there is a balance between the effect of the return forces and the effect of the pressure prevailing in the chamber 15 under the cataract piston 8 , i. H. at a certain flow cross-section, which is determined by the equilibrium position of the control slide 12.
Aus den vorstehenden Darlegungen folgt, daß jede Veränderung der Geschwindigkeit infolge einer Änderung der auf den hydraulischen Motor wirkenden Belastung eine Bewegung des Steuerschiebers 12 in Richtung auf eine neue Gleichgewichtslage und infolgedessen eine entsprechende Änderung der pro Zeiteinheit C vom hydraulischen Motor abströmenden Flüssigkeit zur Folge hat.From the above it follows that any change in speed due to a change in the load on the hydraulic motor Movement of the control slide 12 in the direction of a new equilibrium position and consequently a corresponding change in the per unit time C of the hydraulic Fluid flowing out of the motor.
Durch Regelung des Gegengewichtes 23 kann man den Gleichgewichtsdruck in der Kammer 15 unter dem Kataraktkolben 8 vergrößern, hierdurch die Schließzeit des Schützes vermindern, und umgekehrt.By regulating the counterweight 23 , the equilibrium pressure in the chamber 15 under the cataract piston 8 can be increased, thereby reducing the closing time of the contactor, and vice versa.
Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen einfach wirkenden hydraulischen Motor. Der Kataraktkolben 8 übt während der Öff- nungsbewegung des Schützes keine Wirkung aus; die Geschwindigkeit dieser Öffnungsbewegung kann durch Regelung der dem hydraulischen Motor zufließenden Druckflüssigkeit gesteuert werden; die Verbindungsdurchbrüche 17 im Kolben 8 werden bei diesen öffnungsbewegungen automatisch geöffnet, so daß der Druck in den Kammern zu beiden Seiten des Kataraktkolbens 8 keine Veränderungen erfährt.The embodiment explained above relates to a single-acting hydraulic motor. Cataract exerts piston 8 during the movement of the contactor Öff- voltage from no effect; the speed of this opening movement can be controlled by regulating the pressure fluid flowing to the hydraulic motor; the connecting openings 17 in the piston 8 are automatically opened during these opening movements, so that the pressure in the chambers on either side of the cataract piston 8 does not experience any changes.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch für doppeltwirkende hydraulische Motoren Verwendung finden, um abwechselnd die Betätigungsgeschwindigkeit des Kolbens in beiden Arbeitsrichtungen zu steuern.However, the device according to the invention can also be used for double-acting Hydraulic motors are used to alternate the operating speed to control the piston in both working directions.
In diesem Fall enthält der Steuerschieber 12 eine zweite Steuernut zur Regelung der Druckflüssigkeit, wobei für diese Nut das umgekehrte Profil wie für die Nut 19 gewählt wird; die ringförmige Kammer 20 ist hier abwechselnd mit den beiden Abflußleitungen des hydraulischen Motors verbunden. In den Durchbrüchen 14 des Kataraktkolbens 8 sind dann ebenfalls Verschlußorgane vorgesehen, die in einer Richtung wirken.In this case, the control slide 12 contains a second control groove for regulating the pressure fluid, the reverse profile being selected for this groove as for the groove 19 ; the annular chamber 20 is here alternately connected to the two discharge lines of the hydraulic motor. In the openings 14 of the cataract piston 8 , closure organs are then also provided, which act in one direction.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR1233729X | 1961-07-05 |
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|---|---|
| DE1233729B true DE1233729B (en) | 1967-02-02 |
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ID=9677638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES80230A Withdrawn DE1233729B (en) | 1961-07-05 | 1962-07-03 | Device for keeping the piston speed of a hydraulic motor constant when reversing under load |
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Citations (4)
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1962
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |