DE3200329A1 - SWITCHING DEVICE FOR HYDROSTATIC SLAVE GEARBOX - Google Patents
SWITCHING DEVICE FOR HYDROSTATIC SLAVE GEARBOXInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Umschaltvorrichtung für hydrostatische SchiefScheibengetriebe mit offenem Kreislauf und einem Wegeventil zum Steuern der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit zum bzw. vom Hydromotor.The invention relates to a switching device for hydrostatic Inclined disc gearbox with open circuit and a directional valve to control the direction of flow of the hydraulic fluid to or from the hydraulic motor.
Beim Betrieb von hydraulischen Schiefscheibenmaschinen im offenen Kreislauf sind die Hydromotoren bzw. deren Kolbenführung der Gefahr der Zerstörung ausgesetzt durch Oberdrehzahlen oder Unterdruck in der Niederdruckleitung, sofern sich der Leistungsfluß umkehrt und der Hydromotor als Pumpe wirkt, wie dies beispielsweise im Fahrzeugbetrieb geschehen kann.When operating hydraulic swashplate machines in an open circuit, the hydraulic motors or their piston guides are exposed to the risk of destruction by excessive speeds or underpressure in the low-pressure line, provided that the power flow is reversed and the hydraulic motor acts as a pump, as is the case, for example can happen in vehicle operation.
In der DE-OS 30 10 913 ist zwischen Pumpendruckleitung und Rücklaufleitung eine Regelvorrichtung angeordnet, die bei Antriebsumkehr, bei der der Hydromotor als Pumpe wirkt, die Pumpendruckleitung ausreichend mit Druckflüssigkeit aus dem Rücklauf versorgt und ein Abreißen des Flüssigkeitsstromes verhindert. Diese Regelvorrichtung ist einerseits sehr feinfühlig und daher sehr empfindlich. Außerdem neigt diese Regelvorrichtung zu Schwingungen. In DE-OS 30 10 913 is between the pump pressure line and Return line a regulating device is arranged which, when the drive is reversed, in which the hydraulic motor acts as a pump, the pump pressure line with sufficient pressure fluid from the return and prevents a break in the flow of liquid. This control device is on the one hand very sensitive and therefore very sensitive. In addition, this control device tends to vibrate.
Nach vorliegender Erfindung wird bei kritischen Betriebszuständen, die bei Antriebsumkehr auftreten können, der Hydromotor vom offenen in den geschlossenen Kreislauf umgeschaltet. Dies erfolgt durch eine Steuervorrichtung, die das Wegeventil, das die Förderstromrichtung der Druckflüssigkeit bestimmt, in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl des Hydromotors oder vom Schaltzustand der Pumpe in die Nullstellung verstellt. Um eine ausreichende Versorgung des Hydromotors mit Druckflüssigkeit sicherzustellen, ist außerdem eine Einspeisung über ein Nachsaugeventil oder ein Einspeisekreis mit Speisepumpe vorgesehen, dem ein Schaltventil zugeordnet ist. Zum Erzielen eines ausreichenden Schaltdrucks sind dem Schaltventil Drosseln vorgeschaltet. Ferner sind sowohl der Hydropumpen-Kreis als auch der Hydromotor-Kreis durch Hochdruckbegrenzungsventile abgesichert.According to the present invention, in critical operating conditions, which can occur when the drive is reversed, the hydraulic motor is switched from the open to the closed circuit. this happens by a control device that controls the directional control valve that determines the flow direction of the pressure fluid adjusted to the zero position by the output speed of the hydraulic motor or by the switching status of the pump. To be adequate To ensure that the hydraulic motor is supplied with hydraulic fluid, a feed via a suction valve or a Feed circuit provided with feed pump to which a switching valve is assigned. To achieve a sufficient switching pressure throttles are connected upstream of the switching valve. Furthermore, both the hydraulic pump circuit and the hydraulic motor circuit are through high pressure relief valves secured.
Akte 5805 PFile 5805 P
Durch die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen beseitigt, indem anstelle einer Regeleinrichtung eine Steuervorrichtung vorgesehen wird, die genau bestimmte Schaltstellungen aufweist, aber keine Zwischenstellungen. By the device according to the present invention, the Disadvantages of the known devices eliminated in that instead of a control device, a control device is provided which has precisely defined switching positions, but no intermediate positions.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus denFurther refinements of the invention emerge from the
Onteransprüchen.Subclaims.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings.
Es zeigen?Show it?
Fig. 1 den Schaltplan eines hydrostatischen Fahrantriebs mit Drehzahlabgriff am Hydromotor und einem Nachsaugeventil; 1 shows the circuit diagram of a hydrostatic travel drive with speed tap on the hydraulic motor and a suction valve;
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit Einspeisekreis einschließlich Speisepumpe;FIG. 2 like FIG. 1, but with a feed circuit including a feed pump; FIG.
Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch mit Nachspeisen des Hydromotor-Kreises durch die Hydropumpe;FIG. 3 like FIG. 1, but with replenishment of the hydraulic motor circuit by the hydraulic pump; FIG.
Fig. 4 den Schaltplan für den beispielsweise hydrostatischen Antrieb eines Lüfterrades, der nur eine Antriebsrichtung erfordert;4 shows the circuit diagram for the hydrostatic drive of a fan wheel, for example, which has only one drive direction requires;
Fig. 5 wie Fig. 4, jedoch den Antrieb für eine Winde oder einen Schwenkantrieb für Baumaschinen.Fig. 5 like Fig. 4, but the drive for a winch or a swivel drive for construction machines.
In der hydrostatischen Anlage nach Fig. 1 für einen Fahrantrieb bezeichnet 1 die regelbare Hydropumpe, die durch die Saugleitung
1.1 öl aus dem ölbehälter 4 ansaugt und durch die Druckleitung
1.2 einem 4/3-Wegeventil 5 zuführt. Der Druck in der
Druckleitung 1.2 wird durch das Druckbegrenzungsventil 2 bestimmt, das überschüssiges öl zurück in den ölbehälter 4 abgibt. Das Wege-Akte
5805 PIn the hydrostatic system according to FIG. 1 for a travel drive, 1 denotes the controllable hydraulic pump which sucks in oil from the oil container 4 through the suction line 1.1 and supplies it to a 4/3-way valve 5 through the pressure line 1.2. The pressure in the
Pressure line 1.2 is determined by the pressure relief valve 2, which releases excess oil back into the oil container 4. The way-file 5805 P
ventil 5 dient zur Bestimmung der Drehrichtung der Abtriebswelle bzw. ob Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt verlangt wird. Aus diesem Grunde können die beiden zu dem Hydromotor gehörigen Kanäle 6.1 und 6.2 wechselweise Zulauf- oder Rücklaufkanal bilden. Je nach Strömungsrichtung bestimmt das Druckbegrenzungsventil 11.1 in Kanal 11.3 oder das Druckbegrenzungsventil 11.2 im Kanal 11.4 den Druck in dem Kreislauf des Hydromotors 6. Parallel zu dem Hydromotor 6 ist ein Schaltventil 7 angeordnet, das ebenfalls als 4/3-Wegeventil ausgebildet ist und vom jeweiligen Rücklaufdruck durch die Kanäle 7.2 bzw. 7.3 geschaltet-wird. Der Zweck dieses Schaltventiles 7 ist es, bei Antrieb von hinten, z. B. wenn das Fahrzeug bergabwärts fährt und der Hydromotor 6 zur Pumpe wird und dabei dem Rücklauf mehr öl zuführt als wie der Zulauf liefert, über das Schaltventil 7 und das Nachsaugeventil 8 zusätzlich öl aus dem ölbehälter 4 der Zulaufleitung zuzuführen. Angenommen, das Fahrzeug befindet sich in Vorwärtsfahrt, wobei das Wegeventil 5 in Schaltstellung X steht, stellt der Kanal 6.1 den Zulauf und der Kanal 6.2 den Rücklauf zum Hydromotor 6 dar. Bei beschleunigter Bergabwärtsfahrt fördert dann der Hydromotor 6 als Pumpe öl aus dem Zulaufkanal 6.1 in den Rücklaufkanal 6.2 und verursacht damit einen Druckabfall in dem Zulaufkanal 6.1. Dadurch wird das Schaltventil 7 durch den Druck im Kanal 7.3 nach rechts geschaltet, so daß der Durchgangskanal 7.1 des Schaltventils 7 das Nachsaugeventil 8 über den Nachsaugekanal 8.1 mit dem Kanal 10.4 verbindet, der in den Zulaufkanal 6.1 mündet.valve 5 is used to determine the direction of rotation of the output shaft or whether forward or reverse travel is required. For this Basically, the two channels 6.1 and 6.2 belonging to the hydraulic motor can alternately form an inlet or return channel. Depending on The direction of flow is determined by the pressure relief valve 11.1 in channel 11.3 or the pressure relief valve 11.2 in channel 11.4 Pressure in the circuit of the hydraulic motor 6. In parallel with the hydraulic motor 6, there is a switching valve 7, which is also a 4/3-way valve is formed and by the respective return pressure channels 7.2 or 7.3 are switched. The purpose of this switching valve 7 is to drive from the rear, z. B. when the vehicle goes downhill and the hydraulic motor 6 becomes a pump and supplies more oil to the return than what the inlet supplies via the Switching valve 7 and the suction valve 8 also supply oil from the oil container 4 to the feed line. Suppose the vehicle is in forward travel, with the directional control valve 5 in switch position X, the channel 6.1 provides the inlet and the Channel 6.2 represents the return to the hydraulic motor 6. During accelerated downhill travel, the hydraulic motor 6 then delivers oil as a pump the inlet channel 6.1 in the return channel 6.2 and thus causes a pressure drop in the inlet channel 6.1. As a result, the switching valve 7 is switched to the right by the pressure in channel 7.3, see above that the passage 7.1 of the switching valve 7 connects the suction valve 8 via the suction channel 8.1 with the channel 10.4, which opens into the inlet channel 6.1.
Zur Rückwärtsfahrt befindet sich das Wegeventil 5 in der Schaltstellung Y, in der der Kanal 6.2 den Zulauf hat und der Kanal 6.1 den Rücklauf übernimmt. Falls in dieser Schaltstellung die Abtriebswelle auch vom Fahrzeug angetrieben wird, fördert der Hydromotor 6 aus dem Zulaufkanal 6.2 in den Rücklaufkanal 6.1. In diesem Fall entsteht in dem Kanal 7.2 ein Oberdruck, durch den das Schaltventil 7 nach links verschoben wird und das Nachsaugeventil 8 über den Kanal 10.3 mit dem Kanal 6.2 verbindet, um einen Unterdruck in dem Zulaufkanal zu unterbinden. Die Drosseln 10.1 und 10.2 in den Kanälen 10.3 und 10.4 dienen zur UnterstützungTo reverse the directional control valve 5 is in the switch position Y, in which the channel 6.2 has the inlet and the Channel 6.1 takes over the return. If the output shaft is also driven by the vehicle in this switching position, the promotes Hydraulic motor 6 from the inlet channel 6.2 into the return channel 6.1. In this case, an overpressure arises in the channel 7.2 through which the switching valve 7 is shifted to the left and the suction valve 8 connects via the channel 10.3 with the channel 6.2 to a To prevent negative pressure in the inlet channel. The chokes 10.1 and 10.2 in channels 10.3 and 10.4 are used as support
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der Schalttätigkeit des Schaltventils. Die Betätigung des Wegeventils, d. h. die Wahl für Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt, erfolgt durch die Steuervorrichtung 9. An der Antriebswelle des Hydromotors 6 ist ein Drehzahlabgriff 9.1 angebracht, dessen Signale durch eine Leitung 9.2 der Steuervorrichtung 9 zugeführt werden. Bei festgestellter Oberdrehzahl des Hydromotors 6 wird die in der Steuervorrichtung 6 eingestellte Stellung des Wegeventiles 5 übersteuert und diese in die Nullstellung verstellt. Zu diesem Zweck sind die Stellmagnete 5.3 und 5.4 angeordnet, die über die Leitungen 9.3 und 9.4 mit der Steuervorrichtung verbunden sind. Ist auf diese Weise der Kreislauf des Hydromotors 6 in einen geschlossenen Kreislauf geschaltet, wird die Durchflußgeschwind!gkeit des Öles in diesem Kreislauf durch eine Drossel 5.2 in dem Wegeventil 5 abgebremst und somit auch die Abtriebswelle durch den Hydromotor abgebremst.the switching activity of the switching valve. The actuation of the directional control valve, d. H. the choice for forward or reverse travel is made by the control device 9. On the drive shaft of the hydraulic motor 6, a speed tap 9.1 is attached, the signals of which are fed to the control device 9 through a line 9.2. When the upper speed of the hydraulic motor 6 is determined, the in the Control device 6 set position of directional control valve 5 overridden and adjusted it to the zero position. For this purpose, the solenoids 5.3 and 5.4 are arranged, which over the lines 9.3 and 9.4 are connected to the control device. In this way, the circuit of the hydraulic motor 6 is closed Circuit switched, the flow rate of the oil is braked in this circuit by a throttle 5.2 in the directional valve 5 and thus also the output shaft by the hydraulic motor braked.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur durch einen veränderten Einspeisekreis in kritischen Betriebszuständen. Hierbei ist der Durchgangskanal 7.1 des Schaltventils 7 über einen Kanal 12.1 mit einer Speisepumpe 12 verbunden, die aus dem ölbehälter 4 dem Zulaufkanal 6.1 oder 6.2 öl zuführt, sofern die Abtriebswelle des Hydromotors durch die Fahrzeugmasse angetrieben wird.The device according to FIG. 2 differs from that according to Fig. 1 only through a modified feed circuit in critical operating states. The passage channel 7.1 of the switching valve is here 7 connected via a channel 12.1 to a feed pump 12, which feeds oil from the oil container 4 to the inlet channel 6.1 or 6.2, provided that the output shaft of the hydraulic motor is driven by the vehicle mass.
In der Vorrichtung nach Fig. 3 erfolgt ein Nachspeisen des von der Abtriebswelle angetriebenen Hydromotors durch die Hydropumpe 1 unmittelbar. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Hydropumpen-Kreis und dem Hydromotor-Kreis ein 6/3-Wegeventil 14 angeordnet, das außer den Anschlüssen für den Bypass-Kanal 14.1 zusätzlich einen Durchgangskanal 14.3 aufweist, der in der Nullstellung des Ventils die Pumpendruckleitung 1.2 über eine Leitung 15 mit dem Durchgangskanal 7.1 des Schaltventils 7 verbindet. Nach diesem Schaltplan wird also bei Antrieb des Hydromotors 6 von hinten der Zulaufkanal 6.1 oder 6.2, je nach Drehrichtung, durch die Hydropumpe 1 mit Drucköl versorgt. Der Bypass-Kanal 14.1 auch dieses Wegeventil 14 ist mit Stellmagneten 14.4 und 14.5 ausgestattet,In the device according to FIG. 3, the replenishment takes place from the output shaft driven hydraulic motor by the hydraulic pump 1 immediately. For this purpose, a 6/3-way valve 14 is arranged between the hydraulic pump circuit and the hydraulic motor circuit, that apart from the connections for the bypass channel 14.1 has a through-channel 14.3, which in the zero position of the valve, the pump pressure line 1.2 via a line 15 with the Through channel 7.1 of the switching valve 7 connects. According to this circuit diagram, when the hydraulic motor 6 is driven from behind, the Inlet channel 6.1 or 6.2, depending on the direction of rotation, supplied with pressure oil by the hydraulic pump 1. The bypass channel 14.1 also does this Directional valve 14 is equipped with actuating magnets 14.4 and 14.5,
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die von der Steuervorrichtung 9 über die Leitungen 9.3 und 9.4 in beschriebener Weise gesteuert werden. Im übrigen entspricht diese Vorrichtung den in Fig. 1 und 2 dargestellten.from the control device 9 via lines 9.3 and 9.4 in can be controlled as described. Otherwise, this device corresponds to that shown in FIGS.
In Fig. 4 ist ein hydrostatischer Antrieb, z. B. eines Lüfterrades, dargestellt, wobei nur eine Drehrichtung des Hydromotors erforderlich ist. Aus diesem Grunde ist als Wegeventil 17 ein 4/2-Wegeventil angeordnet, dem durch eine Konstantpumpe 16 durch die Druckleitung 1.2 Druckflüssigkeit zugeführt wird.In Fig. 4 is a hydrostatic drive, for. B. a fan wheel, shown, with only one direction of rotation of the hydraulic motor is required. For this reason, a directional control valve 17 is a 4/2-way valve is arranged, which is supplied by a constant pump 16 through the pressure line 1.2 hydraulic fluid.
Die Antriebswelle der Hydropumpe 16 ist mit einer Schaltkupplung 16.1 verbunden, die von einer Steuervorrichtung 18 bedient wird, die gleichzeitig zur Schaltung des Wegeventils 17 dient. Bei geschlossener Kupplung 16.1 kann durch die Steuervorrichtung 18 das Wegeventil 17 in seine Schaltstellung A verstellt werden, in der der Hydromotor mit Drucköl versorgt wird. Sobald jedoch die Kupplung 16.1 geöffnet wird, d. h. der Antrieb der Hydropumpe unterbrochen wird, wird die Steuervorrichtung 18 durch ein Signal der Leitung 18.1 veranlaßt, das Wegeventil 17 durch ein Signal über die Leitung.18.2 zum Magneten 17.3 in seine Nullstellung zu verstellen.The drive shaft of the hydraulic pump 16 is connected to a clutch 16.1, which is operated by a control device 18 which serves to switch the directional control valve 17 at the same time. When the clutch 16.1 is closed, the control device 18 the directional control valve 17 can be moved into its switching position A, in which the hydraulic motor is supplied with pressurized oil. However, as soon as the Coupling 16.1 is opened, d. H. the drive of the hydraulic pump is interrupted, the control device 18 is triggered by a signal the line 18.1 causes the directional control valve 17 by a signal via the line 18.2 to the magnet 17.3 in its zero position adjust.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 dient ebenfalls zum Antrieb eines Arbeitsgerätes, jedoch mit zwei Drehrichtungen, wie dies bei einem Schwenkantrieb für Baumaschinen erforderlich ist. Hierbei fördert eine Konstantpumpe 16 wieder Drucköl zu einem Wegeventil 5, wie in den Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2, jedoch kann auch die Antriebswelle der Konstantpumpe 16 durch eine Schaltkupplung 16.1 unterbrochen werden. In diesem Fall wird bei offener Kupplung 16.1 durch die Steuervorrichtung 19 unter dem Einfluß eines Signals über die Leitung 19.1 das Wegeventil 5 in seine Nullstellung verstellt, durch die Leitungen 19.2 zum Magneten 5.3 und die Leitung 19.3 zum Magneten 5.4.The device according to FIG. 5 is also used to drive an implement, but with two directions of rotation, as is the case with one Slewing drive for construction machinery is required. Here, a constant pump 16 again conveys pressure oil to a directional control valve 5, as in FIG the devices according to FIGS. 1 and 2, but the drive shaft of the fixed displacement pump 16 can also be connected by a clutch 16.1 to be interrupted. In this case, when the clutch 16.1 is open, the control device 19 is under the influence of a signal the directional control valve 5 is adjusted to its zero position via the line 19.1, through the lines 19.2 to the magnet 5.3 and the line 19.3 to the magnet 5.4.
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** ** ^m ** ** ^ m »Mill α Λ ·■··»Mill α Λ · ■ ··
In den Schaltplänen nach Pig. 1, 2 und 3 ist in die ölrück-IaUf leitung 1.3 zwischen Wegeventil 5 und ölbehälter 4 eine verstellbare Bremsdrossel 3 oder ein Bremsventil angeordnet, das ebenfalls zum Bremsen des Fahrzeuges herangezogen werden kann. In the circuit diagrams according to Pig. 1, 2 and 3 is conducted in the oil return-IClick 1.3 between directional control valve 5 and oil tank 4, an adjustable brake throttle 3 or a brake valve arranged, which can also be used for braking the vehicle.
Akte 5805 P
22.12.1981
TZS schr-hgFile 5805 P
12/22/1981
TZS schr-ed
Akte 5805 P 22.11.1981 TZS schr-ngFile 5805 P 11/22/1981 TZS in writing
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