ES2285408T3 - Sistema hidraulico para accionamientos lineales controlados por desplazamiento. - Google Patents
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Abstract
Sistema hidráulico para accionamientos lineales controlados por desplazamiento, en especial para máquinas de trabajo móviles con al menos un cilindro diferencial, que está dispuesto en un circuito cerrado de alta presión con al menos una bomba con caudal graduable e inversión del sentido de impulsión, en donde el circuito de alta presión para compensar la corriente volumétrica diferencial está unido a un sistema de baja presión mediante al menos dos válvulas de retención desbloqueables, en donde la válvula de retención opuesta en cada caso al lado de alta presión del circuito de alta presión está desbloqueada mediante la alta presión, caracterizado porque las válvulas de retención (7, 8) están unidas a un dispositivo de control electrónico (16), de tal modo que es posible una conmutación sin golpe de ariete entre una entrada o salida del cilindro diferencial (2) y una posición de flotación, y porque para materializar esta posición de flotación del cilindro diferencial (2), entre el circuitode alta presión (4, 5) y las válvulas de retención desbloqueables (7, 8), está dispuesta una válvula de 4/2 vías (10) electro-hidráulica o en cada caso una válvula de 3/2 vías (28, 29) electro-hidráulica 3/2.
Description
Sistema hidráulico para accionamientos lineales
controlados por desplazamiento.
La invención se refiere a un sistema hidráulico
para accionamientos lineales controlados por desplazamiento, en
especial para máquinas de trabajo móviles con al menos un cilindro
diferencial, al menos un circuito de alta presión, que contiene al
menos una bomba con caudal graduable y está unido a un sistema de
baja presión mediante al menos dos válvulas de retención
desbloqueables.
Los sistemas hidráulicos para máquinas de
trabajo móviles se basan hoy en día predominantemente en principios
controlados por válvulas. Con ello se controlan mediante
disposiciones de válvulas controladas hidráulica o
electro-hidráulicamente los diferentes consumidores
hidráulicos, como accionamientos de la hidráulica de trabajo,
dirección, frenos, etc. Normalmente se utilizan para esto uno o más
abastecimientos de presión centrales, con frecuencia en forma de
bombas sensibles a la presión, que ponen a disposición flujos de
medio de presión, en los que se influye a través de disposiciones
de válvulas de una o varias etapas de forma correspondiente al
comportamiento de los consumidores hidráulicos.
El inconveniente de estos sistemas hidráulicos
controlados por válvula estriba en especial en el deficiente grado
de aprovechamiento de energía. Para alcanzar los flujos de medio de
presión necesarios se requieren en las aristas de estrangulación de
las válvulas diferencias de presión, lo que conduce principalmente
en los controles de válvula hidráulicos a elevadas pérdidas de
energía. No es posible aprovechar sobrantes de energía en un
consumidor del sistema en forma de energía potencial o energía de
frenado para otros consumidores en el sistema y, con esto, mejorar
el grado de eficacia del sistema, lo que empeora de nuevo el
desarrollo de calor en el sistema. Un abastecimiento de medio de
presión central posee además el inconveniente de que, en el caso de
que varios consumidores deban funcionar simultáneamente, las
corrientes volumétricas se dividen, lo que dificulta la regulación
precisa y el manejo de los diferentes componentes. Los circuitos
importantes para la seguridad, en los que es necesario prestar
atención a que consumidores aislados, por ejemplo la dirección o
los frenos, dispongan siempre de suficiente medio de presión, deben
materializarse siempre por ejemplo a través de complicadas
disposiciones de válvulas de prioridad. Un movimiento simultáneo de
varios consumidores en el sistema conduce a un comportamiento
diferente del sistema en comparación con movimientos aislados. Todo
esto conduce a disposiciones de válvulas muy complejas y con ello
con unos costes y un mantenimiento elevados, cuyas posibilidades
son también limitadas en cuanto a capacidad de regulación y
aprovechamiento de energía.
Por separado también se usan sistemas
controlados por desplazamiento para accionamientos rotatorios, en
los que se utiliza una bomba con volumen de desplazamiento
graduable para controlar o regular el movimiento del hidromotor o
de los hidromotores. El consumidor se controla de este modo
únicamente a través de la corriente volumétrica puesta a
disposición por al bomba, sin que se utilice una válvula reguladora
o algo similar en el circuito principal. Al transferir este
principio de control a los accionamientos lineales con cilindro
diferencial se produce el problema de que el volumen del cilindro es
diferente en los dos lados del émbolo de cilindro y, con esto,
durante el movimiento se producen corrientes volumétricas
diferenciales que deben ser compensadas mediante diferentes
soluciones conocidas.
Los sistemas controlados por desplazamiento
conocidos hasta ahora son sin embargo extremadamente inflexibles,
disponen de un elevado número de componentes adicionales o unidades
de desplazamiento y no ofrecen el abanico de funciones y la
sencillez de sistema, necesarios para su uso en máquinas de trabajo
móviles (p.ej. documentos DE 40 08 792 A1, DE 27 06 091 A1, CA 605
046, DT 23 49 351 así como Rahmfeld e Ivantsysnova 2000,
Accionamiento lineal regulado con ahorro de energía y cilindro
diferencial, 2. IFK, páginas 191-205, Dresden).
La misión de la invención es por ello crear un
sistema hidráulico para accionamientos lineales con cilindro
diferencial, en especial para máquinas de trabajo móviles, que
mediante el uso de un control por desplazamiento de los
accionamientos evite los múltiples inconvenientes del estado de la
técnica y haga posible un control preciso y eficaz energéticamente
de accionamientos lineales con cilindros diferenciales, tenga un
mantenimiento económico y sencillo y pueda integrarse bien en el
sistema hidráulico conjunto de tales máquinas.
Esta misión es resuelta mediante las
particularidades características de la reivindicación 1.
Las válvulas de retención se encuentran entre
los dos conductos de alta presión, que conducen de la bomba con
caudal graduable hasta el cilindro diferencial, y el sistema
conjunto de baja presión. Cuando se genera una corriente
volumétrica mediante la bomba graduable y con ello se mueve el
cilindro diferencial, la corriente volumétrica diferencial positiva
o negativa, que se produce según la dirección de movimiento del
émbolo, puede descargar en el sistema de baja presión o ser
aspirada hacia fuera del mismo. En el caso de la aspiración de
corriente volumétrica hacia fuera del sistema de baja presión se
abre automáticamente la válvula de retención correspondiente. En el
caso de descarga de corriente volumétrica en el sistema de baja
presión la alta presión del sistema desbloquea la válvula de
retención correspondiente.
Para la materialización de una posición de
flotación es necesario unir entre sí hidráulicamente los lados del
cilindro diferencial, con lo que se hace posible un movimiento libre
del émbolo. Para esto se desbloquean las válvulas de retención, de
tal modo que a través de ellas pueden fluir medios de presión en
ambos sentidos con independencia de la corriente volumétrica de la
bomba. La corriente volumétrica diferencial se compensa en este
caso igualmente mediante el sistema de baja presión.
Conforme a la invención el sistema hidráulico
prevé que el dispositivo de control electrónico para activar las
válvulas de retención presente una válvula de 4/2 vías
electro-hidráulica. Mediante una válvula de este
tipo puede unirse la conexión de desbloqueo de las válvulas de
retención alternativamente a uno o a otro lado del circuito de alta
presión, lo que se corresponde con una conmutación entre la
compensación de volumen diferencial y la posición de flotación del
cilindro diferencial. Aquí se obtiene la posición de válvula de las
válvulas de retención correspondiente a la dirección de movimiento
y a la carga aplicada y, con ello, a las relaciones de presión en
el cilindro. De este modo se crea una posibilidad segura de cambiar
los estados de funcionamiento, con lo que se minimiza el riesgo de
choques de ariete.
Alternativamente pueden usarse también dos
válvulas de 3/2 vías electro-hidráulicas.
El uso de un control electrónico para conectar
las válvulas de retención hace posible que las válvulas, por
ejemplo por deseo del usuario, se desbloqueen y con ello se
materialice la posición de flotación. Adicionalmente se ofrece la
ventaja, sin embargo, de que una conmutación de este tipo sólo se
produce cuando en el circuito de alta presión imperan determinadas
relaciones de presión, de tal modo que se impiden choques de
conexión u otros estados indeseados y se evita siempre un apoyo de
la carga aplicada al cilindro diferencial. Un dispositivo de
control de este tipo hace posible además otras funciones de un
circuito de este tipo controlado por desplazamiento, que se
describen con más detalle en las siguientes reivindicaciones
subordinadas.
De este modo puede estar previsto que el
dispositivo de control para regular la cantidad a impeler por bomba
esté configurado electrónicamente. La cantidad a impeler de las
bombas graduables se controla normalmente
electro-hidráulicamente. Por ello es especialmente
ventajoso que este control se aplique integrado en el dispositivo
de control de las válvulas de retención, de tal modo que sea posible
una regulación segura y precisa del comportamiento completo del
circuito. De este modo puede impedirse por ejemplo que la bomba, al
desbloquear las válvulas de retención, impela una corriente
volumétrica que estaría después cortocircuitada mediante las
válvulas de retención correspondientes.
Una configuración especial del sistema
hidráulico prevé que al menos en una conexión del cilindro
diferencial esté prevista una válvula de bloqueo controlable.
Mediante una válvula de bloqueo de este tipo puede bloquearse sin
fugas una conexión del cilindro, lo que es especialmente conveniente
para materializar una función de parada. Con ello se lleva el
cilindro a una determinada posición mediante la corriente
volumétrica de la bomba y, a continuación, se bloquea la conexión
de alta presión del cilindro diferencial, de tal modo que éste
permanece en su posición incluso sin que la bomba mantenga la
presión. Si en la segunda conexión del cilindro diferencial está
prevista igualmente una válvula de bloqueo, puede separarse el
cilindro completamente del circuito hidráulico, en donde permanece
en su posición. Mediante la bomba y el circuito hidráulico conectado
puede manejarse en este estado un cilindro diferencial adicional,
que después también puede separarse del circuito a través de
válvulas de bloqueo. Por medio de esto puede materializarse de forma
sencilla y económica otra función en la máquina de trabajo, que
puede hacerse funcionar alternativamente mediante los otros
cilindros disponibles.
Puede ser ventajoso que el sistema de baja
presión esté configurado como circuito de carga de acumulador con
una válvula de carga de acumulador, una bomba con acumulador
hidráulico y una válvula limitadora de presión. Una configuración
así del lado de baja presión destaca por una eficiencia energética
especialmente elevada. La bomba impele en el sistema de baja
presión sólo si se desciende por debajo de un valor de presión
mínimo ajustado. El circuito de carga de acumulador es responsable
de mantener un nivel de baja presión entre valores límite
ajustables. Un sistema de baja presión de este tipo puede estar
configurado centralmente para todo el sistema hidráulico y
abastecer todos los circuitos hidráulicos controlados por
desplazamiento conforme a la invención.
Una configuración adicional del sistema
hidráulico conforme a la invención está caracterizada porque la
válvula de bloqueo controlable está configurada como válvula de
asiento con control previo de 3/2 vías. Aparte de esto puede ser
conveniente que la válvula de bloqueo controlable esté configurada
como válvula continua. Con una válvula de este tipo puede
materializarse de forma sencilla la función de bloqueo
correspondiente de la conexión, sin que se produzca una apertura o
un cierre excesivamente violenta/o de la válvula. Por medio de esto
pueden impedirse picos de presión indeseados en el sistema.
Puede ser ventajoso que estén previstas válvulas
de bloqueo adicionales controlables, dado el caso continuas, para
la activación alternativa y/o simultánea de cilindros diferenciales
adicionales. Como se ha descrito anteriormente mediante estas
válvulas pueden materializarse otras funciones en el mismo circuito
de alta presión, en donde éstas siempre están en funcionamiento
alternándose entre ellas. Las válvulas de bloqueo se conectan con
ello de tal modo, que la bomba con las correspondientes válvulas de
protección y compensación esté conectada en cada caso a un cilindro
diferencial o a varios conectados en paralelo de la misma función y
abastezca los mismos con medio de presión.
Una configuración adicional de la invención
prevé que en el circuito de alta presión estén previstas conexiones
para un sistema de amortiguación de vibraciones pasivo. Estos
sistemas de amortiguación se componen de un circuito hidráulico con
acumulador, que reduce las vibraciones del aparato de trabajo que se
producen por ejemplo al conducir con la carga elevada. Para esto se
conecta el sistema de amortiguación de vibraciones directamente al
menos a una conexión en un lado del circuito de alta presión y puede
conectarse y desconectarse, para suprimir en situaciones de
funcionamiento deseadas los estados de vibración indeseados.
En una configuración de la invención está
previsto que el dispositivo de control electrónico, las válvulas
controlables y, dado el caso, otros componente hidráulicos
disponibles del sistema estén configurados con la bomba graduable
como pieza constructiva integrada.
Una integración así de la bomba con una serie de
las válvulas y el control ofrece la ventaja de una forma
constructiva extremadamente compacta, lo que puede ser conveniente,
ya que estos componentes son necesarios para cada función
hidráulica accionada mediante sistemas de cilindro diferencial.
Mediante la integración se reduce el número de componentes
aislados, se reduce la complejidad del sistema conjunto, baja la
complejidad de instalación y con ello bajan los costes de un
sistema así en comparación con sistemas usuales.
Puede ser ventajoso para los conceptos de
control y regulación que estén previstos sensores para detectar los
estados del sistema, en especial la posición del cilindro
diferencial y las presiones hidráulicas.
Aparte de esto puede ser conveniente que esté
previsto un mecanismo de regulación para regular los componentes
controlables del sistema en dependencia del estado del sistema
medido y prefijaciones del usuario.
Mediante la medición de los estados del sistema
y el tratamiento de los datos obtenidos en un dispositivo de
control pueden funcionar los cilindros lineales en un circuito de
regulación cerrado, lo que mejora claramente la precisión
posicional y la estabilidad del sistema.
El sistema de accionamiento conforme a la
invención también puede funcionar controlado, es decir, en cadena de
acción abierta.
La invención se basa además en una máquina de
trabajo móvil con al menos un sistema hidráulico, como se ha
descrito anteriormente. En una configuración de una máquina de
trabajo de este tipo están previstos varios circuitos de alta
presión con un circuito de baja presión común. Este tiene, como ya
se ha explicado, la ventaja de un ahorro de costes adicional, ya
que es suficiente con un único circuito de baja presión con una
bomba y los otros componentes para abastecer todos los sistemas
hidráulicos conforme a la invención.
La invención se explica a continuación con más
detalle, a modo de ejemplo, con base en los dibujos. Estos muestran
en:
la fig. 1: un circuito básico esquemático de un
sistema hidráulico según la invención,
la fig. 2: un circuito de un sistema hidráulico
conforme a la invención en una ejecución ampliada,
la fig. 3 otra ejecución,
la fig. 4 una ejecución más,
la fig. 5: un sistema conjunto para una máquina
de trabajo móvil y en
la fig. 6: otro sistema conjunto para una
máquina de trabajo móvil.
Un sistema hidráulico designado en general con 1
sirve para activar un cilindro diferencial 2 hidráulico.
Una bomba 3 con volumen a impeler graduable e
inversión del sentido de impulsión está unida, a través de dos
conductos 4 y 5, a las dos conexiones del cilindro diferencial
2.
Una corriente volumétrica impelida por la bomba
3 en uno u otro sentido conduce a un movimiento del émbolo 6 del
cilindro diferencial 2. Debido a que las dos cámaras del cilindro
diferencial hidráulico 2 poseen un volumen diferente a causa de la
configuración asimétrica del émbolo 6 o del vástago de émbolo,
durante un movimiento del émbolo 6 se entrega una cantidad de medio
de presión en un lado diferente al recogido por otro lado. Para
compensar esta corriente volumétrica diferencial en el circuito
realmente cerrado entre la bomba 3 y el cilindro 2, este circuito
de alta presión está unido a un sistema de baja presión 9 a través
de dos válvulas de retención 7 y 8 bloqueables.
En caso estacionario se desbloquea mediante la
mayor presión, en uno de los dos conductos 4 ó 5, la válvula de
retención opuesta 7 u 8 entre el conducto de alta presión y el
sistema de baja presión 9, de tal modo que el lado de baja presión
del cilindro diferencial hidráulico 2 está siempre unido al sistema
de baja presión 9. Si la bomba graduable 3 impele una corriente
volumétrica hasta el cilindro diferencial 2, esto conduce a un
movimiento del émbolo 6 del cilindro diferencial 2. La corriente
volumétrica diferencial positiva o negativa dependiente de la
dirección de movimiento se compensa con ello a través de una de las
dos válvulas de retención 7 u 8 con relación al sistema de baja
presión 9. Para esta posición básica se ha conectado una válvula de
4/2 vías electro-hidráulica unida a las válvulas de
retención 7 y 8, de tal modo que las conexiones de desbloqueo de
las válvulas de retención 7 y 8 están unidas a la parte opuesta del
circuito de alta presión. Por medio de esto se garantiza, incluso
en el caso de un cambio del estado de carga en el cilindro
diferencial 2, una aceptación de la compensación de corriente
volumétrica diferencial por parte de la en cada caso otra válvula
sin picos de presión, ya que las válvulas de retención 7 y 8 se
conectan siempre exactamente cuando está aplicada por ejemplo una
baja presión por ambos lados de la válvula de retención.
La válvula de 4/2 vías 10 controlable
electrónicamente sirve también para materializar una función de
posición de flotación. Si se conmuta la válvula 10 (función de
posición de flotación), las conexiones de desbloqueo de las
válvulas de retención 7 y 8 ya no se unen al lado opuesto, sino al
lado situado en su dirección de paso. Por medio de esto se abren
las válvulas de retención 7 u 8, en cuanto se aplique una presión en
uno de los dos conductos 4 ó 5 que sea ligeramente mayor que la
baja presión den el sistema de baja presión 9. De este modo el
émbolo 6 en el cilindro diferencial 2 puede moverse libremente. De
forma conveniente durante una conexión de la válvula de 4/2 vías 10
en la posición de flotación la bomba 3 está ajustada de tal modo
que no impele ninguna corriente volumétrica, ya que ésta se
compensaría igualmente mediante el
semi-cortocircuitado por parte de las válvulas de
retención 7 u 8.
En una conexión del cilindro diferencial 2 está
prevista una válvula de bloqueo 11 controlable. De este modo este
lado del cilindro diferencial 2 puede bloquearse sin fugas, con lo
que el émbolo 6 se fija en esta posición y se sujeta una carga
situada sobre el mismo. Normalmente éste es el lado de émbolo más
cargado del cilindro diferencial 2.
En el sistema se encuentran sensores de presión
12, que sirven para detectar los estados en los conductos de alta
presión. Sobre el cilindro diferencial hidráulico 2 se encuentra un
sensor de paso 13 o un sensor de ángulos en la cinemática del
equipamiento de trabajo, que detecta la posición del émbolo. Las
señales de los sensores 12 y 13 se tratan junto con deseos de
usuario prefijados mediante elementos manipuladores 15
correspondientes y, a partir de aquí, se establece el valor de
ajuste correspondiente que se reconduce al dispositivo de control
electrónico 16. Este controla después la bomba graduable 3 en su
volumen de desplazamiento y con ello la corriente volumétrica
impelida así como, dado el caso, los estados de conexión de las
válvulas electrónicas 10 u 11.
En la fig. 2 se ha representado con más detalle
una ampliación de este principio básico. Con ello se une de nuevo
un cilindro diferencial hidráulico 2 fundamentalmente de forma
directa a una bomba graduable 3. La corriente volumétrica
diferencial se compensa en caso de impulsión mediante las dos
válvulas de retención 7 y 8 bloqueables, cuyas conexiones de
desbloqueo se unen mediante una válvula de 4/2 vías
electro-hidráulica, en cada caso alternadamente, a
los lados opuestos o en contacto del circuito de alta presión.
Para proteger el sistema contra sobrepresiones
están previstas dos protecciones contra alta presión 27. El
mecanismo de regulación electrónico 14 integrado regula la
activación de los componentes aislados, como la bomba graduable 3
teniendo en cuenta los estados del sistema medidos y las
prefijaciones de usuario 15.
Además de la válvula de bloqueo 11 controlable
electrónicamente, el segundo lado del cilindro diferencial 2 puede
bloquearse igualmente mediante una válvula de bloqueo 17 controlable
electrónicamente. Además de esto, a través de otras dos válvulas de
bloqueo 18 controlables electrónicamente, está conectado un cilindro
diferencial adicional 19 al circuito de alta presión.
Durante el funcionamiento del segundo cilindro
diferencial 19 el primer cilindro diferencial 2 se separa del
circuito hidráulico mediante las dos válvulas de bloqueo y, por
medio de esto, se mantiene en su posición. A continuación se abren
las dos válvulas de bloqueo 18, de tal modo que una corriente
volumétrica impelida por la bomba 3 mueve el segundo cilindro
diferencial 19. Los volúmenes diferenciales que se producen se
compensan de nuevo a través de las dos válvulas de retención 7 y 8
desbloqueables en el circuito de baja presión 9. Las válvulas de
bloqueo 11, 17 y 18 controlables pueden estar también configuradas
en algunos casos aplicativos como válvulas continuas, de tal modo
que éstas pueden activarse continuamente en situaciones especiales
en funcionamiento y, de este modo, es posible un funcionamiento
simultáneo de los dos cilindros diferenciales
2 y 19.
2 y 19.
La baja presión en el sistema de baja presión 9
se materializa con un circuito de carga de acumulador. Con ello se
utiliza una bomba constante 20 con una válvula de carga de
acumulador 21 y un acumulador hidroneumático 22. Una válvula de
sobrepresión 23 protege la instalación contra las sobrecargas. Con
ello la válvula de carga de acumulador 21 es responsable de que la
bomba constante 20 sólo impela en el sistema de baja presión 9 si
se desciende por debajo de un valor mínimo ajustado de la presión.
Debido a que de la mera recepción de presión es responsable la
válvula de carga de acumulador 21, la instalación puede
materializarse de forma energéticamente eficiente. Sin embargo,
también son posibles otras combinaciones para materializar el
sistema de baja presión 9, por ejemplo a través de una sencilla
combinación de bomba constante, acumulador y válvula limitadora de
presión o mediante una bomba de graduación. Esta baja presión se
utiliza también detrás de la conexión 24 de la bomba graduable 3,
para hacer funcionar el sistema de graduación
electro-hidráulico de esta bomba. Las conexiones 25
y 26 sirven para conectar un sistema pasivo de amortiguación de
vibraciones al cilindro diferencial 2.
En la fig. 3 se ha representado una variante del
principio básico, en el que en lugar de la válvula de 4/2 vías
electro-hidráulica se usan dos válvulas de 3/2 vías
28, 29, para materializar la posición de flotación mediante una
conmutación de las conexiones de desbloqueo de las válvulas de
retención desbloqueables 7, 8. Asimismo se aplica la baja presión a
continuación a través de una bomba constante 20 con un acumulador
hidroneumático 22 y una válvula de sobrepresión 23. En la fig. 4 se
ha representado una variante adicional del principio básico. La
posición de flotación se materializa a través de una derivación
mediante dos válvulas 30, 31, es decir, al dar corriente a las
válvulas las dos cámaras de cilindro están unidas a la baja presión
y el cilindro diferencial 2 puede moverse libremente. La baja
presión se aplica aquí a través de una bomba graduable 20' con un
acumulador hidroneumático 22 y se protege a través de una válvula de
sobrepresión 23. Adicionalmente este esquema muestra también otra
posibilidad de abastecer la tercera función con la bomba 3. Dos
válvulas de 3/2 vías 32, 33 en las conexiones 34, 35 pueden
conmutar la bomba 3 en caso de activación sencillamente a la tercera
función.
La fig. 5 muestra un sistema conjunto para una
máquina de trabajo móvil (aquí pala cargadora sobre ruedas) con
hidráulica de trabajo controlada por desplazamiento según el
principio de accionamiento lineal controlado por desplazamiento
antes descrito (principio sin válvula) y el accionamiento de
traslación hidrostático. El acoplamiento sencillo de varios
actuadores a través de la baja presión y con el accionamiento de
traslación hidrostático reduce de nuevo la complejidad del
sistema.
En la fig. 6 se ha reproducido otro sistema
conjunto (aquí pala cargadora sobre ruedas), en donde aquí se
dispone de un accionamiento de traslación hidrostático en el
concepto de 2 motores con motor de graduación desacoplable y la
baja presión se aplica para todas las funciones principales
controladas por desplazamiento mediante el retorno del ventilador
hidrostático y un acumulador. Una válvula de carga de acumulador une
el retorno del ventilador a la baja presión sólo si se necesita la
corriente volumétrica de baja presión.
Mediante el control
electro-hidráulico de la bomba graduable 3 pueden
materializarse todas las otras funcionalidades, que están
consignadas por técnica de software, como por ejemplo guiado en
paralelo de horquilla, automatismo de retroalimentación,
desconexión final de elevación, tope variable de pala, amortiguación
variable de cilindro (polvo suave), funciones de vibración y
distribución en la pala para usos agrarios, etc. La respectiva bomba
de graduación responde con ello directamente a través del control
del aparato. Con ello puede hacerse funcionar el actuador
controlado por desplazamiento tanto en regulación de posición como
de velocidad (ejemplo: guiado paralelo de herramientas) o también
controlado en el circuito regulador abierto. El control trata con
ello como señal de entrada el deseo del usuario (por ejemplo a
través de un joystick).
La invención no está limitada naturalmente al
presente ejemplo, sino que puede modificarse desde diferentes
puntos de vista sin abandonar la idea básica. De este modo puede
pensarse en múltiples formas constructivas para las bombas,
válvulas, etc. utilizadas, siempre que cumplan las funciones
solicitadas. Con ello puede pensarse en la separación de las
funciones de diferentes válvulas en varios componentes y, en ciertas
circunstancias, es conveniente. También es posible hacer funcionar
cilindros adicionales a través de válvulas de bloqueo en el mismo
sistema de alta presión.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulSistema hidráulico
2
\tabulCilindro diferencial
3
\tabulBomba
4
\tabulConducto
\newpage
5
\tabulConducto
6
\tabulEmbolo
7
\tabulVálvula de retención
8
\tabulVálvula de retención
9
\tabulSistema de baja presión
10
\tabulVálvula de 4/2 vías
11
\tabulVálvula de bloqueo controlable
12
\tabulSensor de presión
13
\tabulSensor de paso
14
\tabulMecanismo de regulación electrónico
15
\tabulElemento manipulador
16
\tabulDispositivo de control electrónico
17
\tabulVálvula de bloqueo
18
\tabulVálvula de bloqueo
19
\tabulCilindro diferencial
20
\tabulBomba constante
20'
\tabulBomba de graduación
21
\tabulVálvula de carga de acumulador
22
\tabulAcumulador hidro-neumático
23
\tabulVálvula de sobrepresión
24
\tabulConexión
25
\tabulConexión
26
\tabulConexión
27
\tabulProtección contra alta presión
28
\tabulVálvula de 3/2 vías
29
\tabulVálvula de 3/2 vías
30
\tabulVálvula
31
\tabulVálvula
32
\tabulVálvula de 3/2 vías
33
\tabulVálvula de 3/2 vías
34
\tabulConexión
35
\tabulConexión.
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (14)
1. Sistema hidráulico para accionamientos
lineales controlados por desplazamiento, en especial para máquinas
de trabajo móviles con al menos un cilindro diferencial, que está
dispuesto en un circuito cerrado de alta presión con al menos una
bomba con caudal graduable e inversión del sentido de impulsión, en
donde el circuito de alta presión para compensar la corriente
volumétrica diferencial está unido a un sistema de baja presión
mediante al menos dos válvulas de retención desbloqueables, en donde
la válvula de retención opuesta en cada caso al lado de alta
presión del circuito de alta presión está desbloqueada mediante la
alta presión, caracterizado porque las válvulas de retención
(7, 8) están unidas a un dispositivo de control electrónico (16), de
tal modo que es posible una conmutación sin golpe de ariete entre
una entrada o salida del cilindro diferencial (2) y una posición de
flotación, y porque para materializar esta posición de flotación del
cilindro diferencial (2), entre el circuito de alta presión (4, 5)
y las válvulas de retención desbloqueables (7, 8), está dispuesta
una válvula de 4/2 vías (10) electro-hidráulica o en
cada caso una válvula de 3/2 vías (28, 29)
electro-hidráulica 3/2.
2. Sistema hidráulico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el sistema de baja presión (9) está
configurado como circuito de carga de acumulador con una válvula de
carga de acumulador (21), una bomba (20) con acumulador hidráulico
(22) y una válvula limitadora de presión (23).
3. Sistema hidráulico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el sistema de baja presión (9) está
configurado con una bomba (20) con acumulador hidráulico (22) y una
válvula limitadora de presión (23).
4. Sistema hidráulico según la reivindicación 1,
2 ó 3 caracterizado porque el dispositivo de control
electrónico (16) está configurado para regular la cantidad a
impeler y el sentido de impulsión de la bomba (3) del circuito de
alta presión.
5. Sistema hidráulico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos en
una conexión del cilindro diferencial (2) está prevista una válvula
de bloqueo controlable (11).
6. Sistema hidráulico según la reivindicación 5,
caracterizado porque la válvula de bloqueo controlable (11)
está configurada como válvula de asiento con control previo de 3/2
vías.
7. Sistema hidráulico según la reivindicación 5,
caracterizado porque la válvula de bloqueo controlable (11)
está configurada como válvula continua.
8. Sistema hidráulico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque estén
previstas válvulas de bloqueo adicionales controlables (17, 18),
dado el caso continuas, para la activación alternativa y/o
simultánea de cilindros diferenciales (19) adicionales.
9. Sistema hidráulico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
circuito de alta presión están previstas conexiones (25, 26) para
un sistema de amortiguación de vibraciones pasivo.
10. Sistema hidráulico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de control electrónico (16), la válvula de 472 vías
(10) y la válvula de bloqueo (11) y, dado el caso, otros componente
hidráulicos del sistema disponibles están configurados con la bomba
(3) del circuito de alta presión como pieza constructiva
integrada.
11. Sistema hidráulico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están
previstos sensores (12, 13) para detectar los estados del sistema,
en especial la posición del cilindro diferencial y las presiones
hidráulicas.
12. Sistema hidráulico según la reivindicación
11, caracterizado porque está previsto un mecanismo de
regulación (14) electrónico para regular los componentes
controlables del sistema en dependencia del estado del sistema
medido y prefijaciones del usuario.
13. Máquina de trabajo móvil con al menos un
sistema hidráulico según una de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Máquina de trabajo móvil según la
reivindicación 13, caracterizado porque están previstos
varios circuitos de alta presión con un sistema de baja presión
común.
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