DE1260327B

DE1260327B - Hydrostatic drive for vehicles

Info

Publication number: DE1260327B
Application number: DEL48478A
Authority: DE
Inventors: Peter Burnet Wyatt; John Kenneth Willcock; Neville Frederick Aplin
Original assignee: Lucas Industries Ltd; Ruston-Bucyrus Ltd
Current assignee: Ruston-Bucyrus Ltd; ZF International UK Ltd
Priority date: 1963-08-09
Filing date: 1964-08-06
Publication date: 1968-02-01

Description

Hydrostatischer Antrieb für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für Fahrzeuge, .der neben einem hydrostatischen Fahrmotor mindestens eine hydraulische Kolbenstellvorrichtung für eine am Fahrzeug angeordnete Arbeitsvorrichtung, beispielsweise einen Lastenausleger; hat, wobei der hydrostatische Fahrmotor und die Kolbenstellvorrichtung von einer gemeinsamen, von einer Antriebsmaschine angetriebenen Pumpe mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und im hydraulischen Kreislauf Steuerventile zur Steuerung der Druckmittelzu- und -ableitung zu bzw: von dem hydrostatischen Fahrmotor und der Kolbenstellvorrichtung angeordnet sind.Hydrostatic drive for vehicles The invention relates to a hydrostatic drive for vehicles, .the next to a hydrostatic drive motor at least one hydraulic piston adjusting device for one arranged on the vehicle Working device, for example a load boom; has, the hydrostatic Drive motor and the piston actuator from a common, from a prime mover driven pump can be acted upon with pressure medium, and in the hydraulic circuit Control valves for controlling the pressure medium supply and discharge to or: from the hydrostatic Travel motor and the piston actuator are arranged.

. Es ist bekannt, bei einem solchen hydrostatischen Antrieb einen geschlossenen Kreislauf durch die Pumpe, den Fahrmotor und die Steuereinrichtung zu bilden und mittels einer angetriebenen Pumpe sowohl den hydrostatischen Fahrmotor als auch die hydraulische Stellvorrichtung für den Antrieb einer Arbeitsvorrichtung.des Fahrzeugs mit Druckmittel zu beaufschlagen (deutsches Patent 971737 und USA:-Patent 3 003 309), Die Erfindung bezweckt,- bei schiebendem Fahr zeug eine Rückwirkung auf #. an den hydraulischen Kreislauf des Fahrantriebs angeschlossenen, Kolbenstellvorrichtungen einer Arbeitsvorrichtung-des Fahrzeugs zu vermeiden, so daß mit dem Fahrzeug über den hydraulischen Kreislauf auch gebremst werden kann.. It is known in such a hydrostatic drive to form a closed circuit through the pump, the traction motor and the control device and to apply pressure medium to both the hydrostatic traction motor and the hydraulic actuating device for driving a working device of the vehicle by means of a driven pump ( German patent 971737 and USA: -Patent 3 003 309), the invention aims, - when the vehicle is pushing a reaction to #. To avoid piston adjusting devices of a working device of the vehicle connected to the hydraulic circuit of the traction drive, so that the vehicle can also be braked via the hydraulic circuit.

Erfindungsgemäß wird das bei einem_'hydrostatischen Antrieb der oben, angegebenen Art dadurch erreicht, d'äß die gemeinsame Pumpe und der. hydrostatische Fahrmotor sowie das ihm zugeordnete Steuerventil in an sich bekannter Weise in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf angeordnet sind, an den die Druckmittelzuführungsleitung der Kolbenstellvorrichtung mit dem ihr zugeordneten Steuerventil angeschlossen ist, wobei die Rückflußleitung der Kolbenstellvorrichtung mit der Pumpeneinlaßleitung verbunden ist, und zwischen der Rückflußleitung der Kolbenstellvorrichtung und der Rückflußleitung vom Fahrmotor in der Pumpeneinlaßleitung ein Einwegventil angeordnet ist, das den hydraulischen Kreislauf des Fahrmotors bei der sich bei schiebendem Fahrzeug einstellenden Druckerhöhung in der Pumpeneinlaßleitung gegenüber der Rückflußleitung der Kolbenstellvorrichtung bzw. absperrt.According to the invention, in the case of a hydrostatic drive, the above, specified type achieved by d'äß the common pump and the. hydrostatic Traction motor and the control valve assigned to it in a manner known per se in one closed hydraulic circuit are arranged to which the pressure medium supply line the piston adjusting device is connected to the control valve assigned to it, wherein the return line of the piston actuator with the pump inlet line is connected, and between the return line of the piston actuator and the A one-way valve is arranged in the return flow line from the traction motor in the pump inlet line is that the hydraulic circuit of the traction motor when pushing Vehicle adjusting pressure increase in the pump inlet line compared to the return line the piston adjusting device or shut off.

In den Zeichnungen ist eine in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Steuervorrichtung gemäß der Erfindung für einen hydrostatischen Antrieb dargestellt. F i g.-1 zeigt schematisch einen hydraulischen Arbeitskreis des hydrostatischen Antriebes; F i g. 2 zeigt im Schnitt einten- hydraulischen Arbeitskreis .für eine Ventilvorrichtung.In the drawings, one in the following description is more detailed explained control device according to the invention for a hydrostatic drive shown. F i g.-1 shows schematically a hydraulic working circuit of the hydrostatic Drive; F i g. 2 shows a section of a hydraulic working group for one Valve device.

Der in der Zeichnung dargestellte hydraulische Arbeitskreis des hydrostatischen Antriebs ist für ein Fahrzeug für Erdbewegungsarbeiten bestimmt, welches einen Ausleger hat, der gehoben und verschwenkt werden kann. Das Fährzeug hat einen hydrostatischen Fahrmotor 110 mit unveränderbarem Schluckvermögen, der den Fahrantrieb bildet, sowie ein Paar doppeltwirkender hydraulischer Kolbenstellvorrichtungen 111 und 112, mit denen der Ausleger des Fahrzeugs gehoben und verschwenkt wird. Der hydrostatische Fahrmotor und die hydraulischen Stellkolben werden von einer im Hub verstellbaren hydrostatischen Pumpe 113 mit Druckmittel gespeist, die von einer nicht dargestellten Antriebsmaschine angetrieben wird, die auf dem Fahrzeug gelagert ist. Der Pumpe wird das Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 115 von einer Speisepumpe 116 über eine Pumpeneinlaßleitung 114 zugeführt, deren Druck von einem überdruckventil 117 gesteuert wird. Der Druckmittelfluß von der Pumpe 113 zu dem hydrostatischen Fahrmotor 110 und Kolbenstellvorrichtungen 111 und 112 wird durch eine' Ventilvorrichtung gesteuert, in der die Ventile in Reihe angeordnet sind. Die Ventilvorrichtung ist, teilweise im Schnitt, in F i g. 2 dargestellt.The hydraulic working circuit of the hydrostatic drive shown in the drawing is intended for a vehicle for earthmoving work, which has a boom that can be raised and pivoted. The vehicle has a hydrostatic traction motor 110 with an unchangeable absorption capacity, which forms the traction drive, and a pair of double-acting hydraulic piston actuators 111 and 112 with which the boom of the vehicle is raised and pivoted. The hydrostatic traction motor and the hydraulic actuating pistons are fed with pressure medium by a hydrostatic pump 113 which is adjustable in stroke and which is driven by a drive machine (not shown) which is mounted on the vehicle. The pump is supplied with the pressure medium from a reservoir 115 by a feed pump 116 via a pump inlet line 114, the pressure of which is controlled by a pressure relief valve 117. The pressure medium flow from the pump 113 to the hydrostatic traction motor 110 and piston actuators 111 and 112 is controlled by a valve device in which the valves are arranged in series. The valve device is shown, partly in section, in FIG. 2 shown.

Die Ventilvorrichtung besteht aus einem Ventilgehäuse 11, in dem ein Druckmittelkanal 12 angeordnet ist, der mit dem Auslaß 118 der Pumpe in ständiger Verbindung steht. In dem Ventilgehäuse 11 ist ferner eine erste Druckmittelauslaßöffnung 13 angeordnet, die mit dem Einlaß der Pumpe über eine (in F i g. 1 dargestellte) Rückflußleitung 119 verbunden ist. Eine zweite Druckmittelauslaßöffnung 14 steht mit dem Aussaß der Speisepumpe 116 über die (in F i g. 1 dargestellte) Rückflußleitung 120 in Verbindung. Zwischen den Rückflußleitungen 119 und 120 ist ein Einwegventil 121 angeordnet, welches den Druckmittelfluß der Pumpeneinlaßleitung 114 zu dem Auslaß der Speisepumpe 116 sperrt.The valve device consists of a valve housing 11 in which a pressure medium channel 12 is arranged, which is in constant communication with the outlet 118 of the pump. In the valve housing 11 there is also a first pressure medium outlet opening 13 which is connected to the inlet of the pump via a return flow line 119 (shown in FIG. 1). A second pressure medium outlet opening 14 is connected to the outlet of the feed pump 116 via the return flow line 120 (shown in FIG. 1). A one-way valve 121, which blocks the pressure medium flow from the pump inlet line 114 to the outlet of the feed pump 116, is arranged between the return lines 119 and 120.

In dem Ventilgehäuse sind drei -Steuerschieber 15, 16 und 17 verschiebbar gelagert. Der Steuerschieber 15 steuert den Druckmittelfluß durch Öffnungen 18 und 19, die an die Öffnungen des hydrostatischen Fahrmotors 110 angeschlossen sind, während die Steuerschieber 16 und 17 den Druckmittelfluß durch Öffnungen 20 und 21 bzw. 22 und 23 steuern. Die letztgenannten Paare von Öffnungen _ sind an die gegenüberliegenden Seiten der Zylinder der hydraulischen Kolbenstellvorrichtungen 111 und 112 angeschlossen.Three control slides 15, 16 and 17 are slidably mounted in the valve housing. The control slide 15 controls the pressure medium flow through openings 18 and 19, which are connected to the openings of the hydrostatic drive motor 110 , while the control slide 16 and 17 control the pressure medium flow through openings 20 and 21 and 22 and 23, respectively. The latter pairs of openings are connected to the opposite sides of the cylinders of the hydraulic piston actuators 111 and 112.

Wenn sich alle Steuerschieber in der neutralen Stellung gemäß F i g. 2 befinden, fließt das Druckmittel von dem Auslaß 118 der Pumpe 113 durch den Druckmitteleinlaßkana112 und von dort über die zweite Druckmittelauslaßöffnung 14, die Rückflußleitung 120 und das Einwegventil 121 zu der Pumpeneinlaßleitung 114 zurück. Wenn einer der Steuerschieber in die eine seiner beiden Arbeitsstellungen verschoben wird, ist der Druckmitteleinlaßkanal 12 entweder durch die- Ansätze A oder die Ansätze B an den Steuerschiebern versperrt. Das Druckmittel fließt daher über einen Zweigkanal 24 im Ventilgehäuse. In dem Zweigkanal 24 ist ein federbelastetes Rückschlagventi125 angeordnet. Wenn lediglich der Steuerschieber 15 in einer seiner Arbeitsstellungen verschoben wird, so fließt das Druckmittel durch eine der beiden Öffnungen 18 oder 19 zu dem hydrostatischen Fahrmotor 110, wodurch dieser angetrieben wird, und dann durch die andere der beiden Öffnungen 18 oder 19 über die zweite Druckmittelauslaßöffnung 13 und die Rückflußleitung 119 zu der Pumpeneinlaßleitung 114 zurück. Wenn der Steuerschieber15 in seine andere Arbeitsstellung verschoben wird; so fließt das Druckmittel in Gegenrichtung durch den hydrostatischen -Fahrmotor 110, so daß das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung fährt.When all control spools are in the neutral position according to FIG. 2 are located, the pressure medium flows from the outlet 118 of the pump 113 through the pressure medium inlet channel 112 and from there via the second pressure medium outlet opening 14, the return flow line 120 and the one-way valve 121 back to the pump inlet line 114 . When one of the control slide is moved into one of its two working positions, the pressure medium inlet channel 12 is blocked either by the approaches A or the approaches B on the control slide. The pressure medium therefore flows through a branch channel 24 in the valve housing. A spring-loaded check valve 125 is arranged in the branch channel 24. If only the control slide 15 is moved into one of its working positions, the pressure medium flows through one of the two openings 18 or 19 to the hydrostatic traction motor 110, which drives it, and then through the other of the two openings 18 or 19 via the second pressure medium outlet opening 13 and return line 119 to pump inlet line 114 back. When the control slide 15 is moved into its other working position; the pressure medium thus flows in the opposite direction through the hydrostatic travel motor 110, so that the vehicle travels in the reverse direction.

Wenn der eine der beiden Steuerschieber 16 und 17 oder beide Steuerschieber betätigt werden, fließt das Druckmittel durch den Zweigkanal 24 über das Rückschiagventil25 zu einem weiteren Rückschlagventil26, von wo es auf die eine der beiden Seiten des bzw. der Zylinder-Kolben-Stellvorrichtungen 111 und 112 gelangt. Die aus der auf der anderen Seite des Kolbens liegenden Zylinderkammer verdrängte Flüssigkeit wird durch den zugeordneten Steuerschieber so abgeleitet, daß sie über. die zweite Druckmittelauslaßöffnung 14 zu der Pumpeneinlaßleitung 114 zurückfließt. Wenn, was häufig der Fall ist, der eine Druckkolben (oder beide Druckkolben) die äußerste Endstellung erreicht haben, wobei der Steuerschieber in Arbeitsstellung verbleibt, kann das Druckmittel weiterhin von dem Auslaß 118 der Pumpe 113 zu der Pumpeneinlaßleitung 114 fließen. Zu diesem Zweck ist ein Hochdrucküberdruckventil 27 vorgesehen, welches in Öffnungsstellung den Zufluß zu der zweiten Druckmittelauslaßöffnung 14 freigibt. Das Rückschlagventil26 hat die Aufgabe, zu verhindern, daß eine Last, die von den hydraulischen Kolbenstellvorrichtungen oder einer dieser Kolbenstellvorrichtungen gehalten wird, abfällt, wenn der Druck an der Auslaßseite der Pumpe plötzlich niedriger wird.When one of the two control slides 16 and 17 or both control slides are actuated, the pressure medium flows through the branch channel 24 via the non-return valve 25 to a further non-return valve 26, from where it is applied to one of the two sides of the cylinder-piston adjusting device (s) 111 and 112 arrives. The fluid displaced from the cylinder chamber located on the other side of the piston is diverted by the associated control slide so that it overflows. the second pressure medium outlet opening 14 flows back to the pump inlet line 114. When, as is often the case, one pressure piston (or both pressure pistons) have reached the extreme end position, with the control slide remaining in the operating position, the pressure medium can continue to flow from the outlet 118 of the pump 113 to the pump inlet line 114 . For this purpose, a high-pressure pressure relief valve 27 is provided which, in the open position, releases the inflow to the second pressure medium outlet opening 14. The function of the check valve 26 is to prevent a load held by the hydraulic piston actuators or one of these piston actuators from dropping when the pressure on the outlet side of the pump suddenly drops.

Da die Druckmittelrückflußleitungen des hydrostatischen Fahrmotors und der hydraulischen Kolbenstellvorrichtungen gegeneinander abgesperrt sind, können die Pumpe 113 und der hydrostatische Fahrmotor 110 dazu benutzt werden, um das Fahrzeug abzubremsen. Wenn die Fördermenge der Pumpe verringert wird, während der hydrostatische Fahrmotor das Fahrzeug antreibt, ergibt sich an der Einlaßseite der Pumpe ein vorübergehender Druckanstieg, der eine Bremswirkung auf die Antriebsmaschine des Fahrzeugs ausübt. Durch diesen zeitweiligen Druckanstieg an- der Einlaßseite der Pumpe wird die Arbeitsweise der hydraulischen Kolbenstell= vorrichtungen nicht beeinflußt, da das Einwegventil 121 einen Rückfluß des Druckmittels von der Pumpeneinlaßleitung 114 zu dem Auslaß der Speisepumpe 116 unterbindet.Since the pressure medium return lines of the hydrostatic traction motor and the hydraulic piston actuating devices are blocked from one another, the pump 113 and the hydrostatic traction motor 110 can be used to brake the vehicle. If the delivery rate of the pump is reduced while the hydrostatic traction motor is driving the vehicle, there will be a temporary increase in pressure on the inlet side of the pump, which will have a braking effect on the driving machine of the vehicle. This temporary increase in pressure on the inlet side of the pump does not affect the functioning of the hydraulic piston actuating devices, since the one-way valve 121 prevents the pressure medium from flowing back from the pump inlet line 114 to the outlet of the feed pump 116.

Mit dem beschriebenen hydrostatischen Antrieb wird erreicht, daß eine in der Fördermenge verstellbare Pumpe gleichzeitig einen hydrostatischen Fahrmotor und auch mehrere hydraulische Kolbenstellvorrichtungen mit Druckmitteln speist. Außerdem kann das von dem hydrostatischen Fahrmotor angetriebene Fahrzeug abgebremst werden, ohne daß die Arbeitsweise der hydraulischen Kolbenstellvorrichtungen hierdurch beeinträchtigt wird.With the hydrostatic drive described it is achieved that a Pump with adjustable delivery rate also has a hydrostatic drive motor and also feeds several hydraulic piston actuators with pressure media. In addition, the vehicle driven by the hydrostatic travel motor can be braked without affecting the operation of the hydraulic piston actuators is affected.

Claims

Claims: 1. Hydrostatic drive for vehicles, which, in addition to a hydrostatic traction motor, has at least one piston actuating device for a working device arranged on the vehicle, the hydrostatic traction motor and the piston actuating device can be acted upon with pressure medium by a common pump driven by a prime mover and control valves in the hydraulic circuit are arranged to control the pressure medium supply and discharge to and from the hydrostatic traction motor and the piston actuator, characterized in that the common pump (113) and the hydrostatic traction motor (110) and its associated control valve (control slide 15) in on are arranged in a known manner in a closed hydraulic circuit, to which the pressure medium supply line (24) of the piston actuating device (111 or 112) with its associated control valve (control slide 16 or 17) is connected, the return line (120) of the piston adjusting device is connected to the pump inlet line (114), and a one-way valve (121) is arranged between the return flow line (120) of the piston adjusting device and the return flow line from the traction motor in the pump inlet line (114), which the hydraulic circuit of the traction motor (110 ) when the pressure increase in the pump inlet line (114) opposite the return line (120) of the piston adjusting device (111 or 112 ) occurs when the vehicle is pushing.

2. Hydrostatic drive according to claim 1, characterized in that a pressure relief valve (27) is arranged in the hydraulic circuit of the piston adjusting device (111 or: 112) which opens the pressure medium supply line to the return line (120) at the end of the working stroke of the piston adjusting device. Documents considered: German Patent No. 971737; German utility model No. 1871881, 1807 804; USA: Patent Nos. 3,003,309, 2,968,927; Product Engineering -1953, Annual Handbook, p. J 28.