CN211113045U - 自推进式建筑机械 - Google Patents
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Abstract
在自推进式建筑机械(1)中，特别是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，其包括：机械框架(4)；至少两个行进装置(2)；至少一个液压驱动***(50)，用于驱动至少两个行进装置(2)；至少一个作业装置，特别是铣刨鼓(6)，用于对摊铺路面(3)进行作业；设置成使得实现下述特征：提供检测装置(44,60,62)，其在建筑机械(1)的运动期间检测建筑机械(1)的纵向速度(vact)的波动，其中控制单元(38)根据检测到的波动以如此的方式控制液压驱动***(50)：连续地调节由液压驱动***(50)指定的用于驱动行进装置(2)的驱动速度(vdrive)，使得减少或补偿检测到的波动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自推进式建筑机械。
背景技术
已知自推进式建筑机械，具体是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，其包括机械框架、行进装置、用于驱动行进装置的至少一个液压驱动***以及至少一个作业装置，特别是用于对地面表面进行作业的铣刨鼓。
例如，道路铣刨机可用于移除道路现有的摊铺路面。再生机可用于修复现有的摊铺路面。路拌机用于准备建筑道路的路基。露天采矿机可用于开采煤和岩石。
然而，经验表明，在建筑机械的操作期间可能发生振动，所述振动例如由作业装置的不平稳操作引起。这可能导致在整个建筑机械中的振动激发到机械摇摆的程度，特别是当振动在机械的共振频率范围内时。根据现有技术，由机械操作人员通过改变建筑机械的速度和更慢地行驶来防止机械的这种摇摆。然而，这具有以下缺点：机械不能以期望的速度操作或移动，并且因此建筑机械未被最佳地利用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种建筑机械和一种用于对摊铺路面进行作业的方法，其中相应地避免了建筑机械的摇摆或者使建筑机械的优化操作成为可能。
上述目的通过以下特征来实现：自推进式建筑机械，特别是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，所述自推进式建筑机械包括：机械框架；至少两个行进装置；至少一个液压驱动***，用于驱动至少两个行进装置；至少一个作业装置，特别是铣刨鼓，用于对摊铺路面进行作业；其特征在于：提供检测装置，所述检测装置在建筑机械的运动期间检测建筑机械的纵向速度的波动，其中控制单元根据检测到的波动以如此的方式控制液压驱动***：连续地调节由液压驱动***指定的用于驱动行进装置的驱动速度，使得减少或补偿检测到的波动。
本实用新型有利地提供了一种检测装置，其在建筑机械的运动期间检测建筑机械的纵向速度的波动，其中控制单元根据检测到的波动以如此的方式来控制液压驱动***，以至于连续地调节通过液压驱动***指定的用于驱动行进装置的驱动速度，从而减小或补偿检测到的波动。
本实用新型具有的优点是相应地避免或减少了建筑机械的波动，从而有效地防止了摇摆。同时，建筑机械的平均纵向速度可以有利地保持相同。因此，不再需要降低建筑机械的设定速度，并且建筑机械可以期望的设定速度操作。
在本实用新型中，优选地，驱动至少两个行进装置。然而，也可以仅驱动两个行进装置，并且另外提供另外的非驱动式行进装置。
在本实用新型中，必须在建筑机械的纵向速度、设定速度和指定的驱动速度之间进行区分。纵向速度是建筑机械的实际速度。设定速度是建筑机械的操作人员可以在操作单元上设定的速度。设定速度必须与液压驱动***中指定的驱动速度区分开来。指定的驱动速度是控制单元指定的驱动速度。建筑机械的纵向速度是指定的驱动速度和机械或环境的影响因素的叠加。指定的驱动速度例如可以与由作业装置的不平稳操作引起的波动叠加。指定的驱动速度是在液压驱动***的给定操作参数的情况下并且没有任何影响因素的情况下发生的速度。
借助于检测装置可以将建筑机械的纵向速度的波动检测为振动。可检测到的振动优选地表现出基本固定的频率。特别令人不安的波动是由下述振动产生的，该振动命中机械的共振频率，从而发生机械的摇摆。
机械的共振频率取决于不同的操作变量，诸如当前重量(尤其取决于箱中存在的燃料和水的量)和其他因素。因此，所述频率是可变的，因此通常不能为机械确定。
一方面，纵向速度的波动对身体产生影响，因为发生了可察觉的“摇摆运动”；然而，另一方面，波动也对液压驱动***产生影响。机械的运动经由地面接合单元和液压马达传递回液压回路，并且还可以分别检测为压力上的波动或体积流率上的波动。
控制单元可以如此的方式控制液压驱动***，使得周期性地改变指定的驱动速度以产生反向振动，该反向振动减小或补偿检测到的波动。
以这种方式，不必改变由建筑机械的操作人员设定的速度以防止建筑机械的不受欢迎的波动。
控制单元可以如此的方式控制液压驱动***，使得反向振动的频率被调节到检测到的振动频率并且反向振动相对于检测到的振动有相移。也可以连续地调节相移。
控制单元可以如此的方式控制液压驱动***，使得反向振动的频率与检测到的振动频率在相位上相反。
控制单元可以如此的方式控制液压驱动***，使得反向振动的幅度被调节到检测到的振动幅度。
通过调节检测到的振动频率和幅度，可以特别有效地减少或补偿不受欢迎的检测到的振动。
液压驱动***可包括至少一个液压泵和至少一个液压马达。此外，液压驱动***还可包括管线和附加元件，例如压力储存容器。
至少一个液压泵可以是轴向活塞泵。液压马达同样可以是轴向活塞马达。
控制单元可以控制液压驱动***中的体积流率和/或压力，以实现指定驱动速度的周期性变化。
液压驱动***中的体积流率和/或压力可以通过液压泵控制，以调节指定的驱动速度。
液压马达的排量容量同样可以调节，以便实现指定的驱动速度的周期性变化。
控制单元可以如此的方式控制液压驱动***，使得仅当检测到的振动超过预定幅度时，才连续地调节通过液压驱动***指定的用于驱动行进装置的驱动速度。
以这种方式，首先补偿或减少对机械操作人员而言是特别不愉悦的波动，其中发生机械的摇摆。
检测装置可以检测纵向速度的波动为在设定速度附近的纵向速度的波动。检测装置可以检测行进装置上或机械框架上的波动和/或检测为压驱动***的体积流率的波动和/或检测为液压驱动***的压力的波动。在建筑机械的摇摆过程中，也可能发生建筑机械的前后倾斜。因此也可以测量垂直波动，其允许得出关于纵向速度波动的结论。
检测装置可包括拾取传感器和/或加速度计和/或用于测量液压驱动***中的压力波动的测量装置。加速度计测量速度的变化，这使得能够确定纵向速度的波动。此外，例如，可以用适当的传感器测量液压***中的液压流体的体积流率的变化。
同样可以提供一种用于对摊铺路面进行作业的方法，包括借助于行进装置自行推进的建筑机械，特别是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，其中行进装置由液压驱动***驱动，其中作业装置在摊铺路面上进行作业。在这种情况下，尤其可以设置成使得在建筑机械的运动期间检测建筑机械的纵向速度的波动，并且由液压驱动***为行进装置指定的驱动速度根据检测到的波动进行连续调节，使得建筑机械的检测到的波动被减小或得到补偿。
建筑机械的纵向速度的波动可以被检测为具有基本固定频率的振动。
可以周期性地改变指定的驱动速度以产生反向振动，该反向振动减小或补偿检测到的波动。
可以将反向振动的频率调节到检测到的振动频率，并且反向振动相对于检测到的振动有相移。
可以如此的方式调节反向振动的频率以与检测到的振动频率在相位上相反。
根据本实用新型，决定性的是，在调节期间指定的驱动速度在其平均值上不改变，而仅在期望的设定行进速度附近振动。
附图说明
在下文中，参考附图更详细地说明本实用新型的实施例。
以下被示意性地示出：
图1以侧视图示出自推进式建筑机械；
图2是建筑机械的传动系；
图3检测到的纵向速度的进展；
图4是检测到的纵向速度的进展和通过液压驱动***指定的驱动速度的进展。
具体实施方式
图1示出建筑机械1。建筑机械可以是铣刨机，特别是道路铣刨机、再生机或路拌机，或露天采矿机。图1中描绘的建筑机械具有道路铣刨机的形式。然而，建筑机械1也可以是任何其他建筑机械，其至少包括液压驱动***和作业装置。所描绘的建筑机械1包括支撑机械框架4的行进装置2。行进装置2可以是履带式地面接合单元或轮。作业装置，优选地是用于对摊铺路面3进行作业的铣刨鼓6安装在机械框架4上。为了对摊铺路面3进行作业，铣刨鼓6可以包括在铣刨鼓6的壳表面上的未示出的铣刨工具。铣刨鼓壳体5围绕铣刨鼓6布置。建筑机械还优选地包括用于将铣刨物料运走的输送装置46。
行进装置2可以通过升降柱48连接到机械框架4。机械框架4在高度上可以通过升降柱48调节。结果，铣刨鼓6的高度也可以调节。替代地或附加地，铣刨鼓6又可以相对于机械框架4以可移动的方式、特别是高度可调的方式安装。
图2中描绘建筑机械1的传动系。第一传动系I用于将驱动动力传递给行进装置2的目的，而第二传动系II用于将驱动动力传递给铣刨鼓6的目的。
在图2中描绘了驱动单元10。所述驱动单元10可以优选地包括内燃发动机。所述内燃发动机具体可以是柴油发动机。驱动单元可以经由弹性联轴器20与泵传动齿轮箱16一起设置，用于驱动第一传动系I，第一传动系I用于驱动液压驱动***50以驱动行进装置2。
在用于驱动铣刨鼓6的第二传动系II中，离合器14设置在驱动单元 10和铣刨鼓6之间。所述离合器14是用于切换扭矩的装置。
用于铣刨鼓6的机械驱动的牵引机构12布置在离合器14和铣刨鼓6 之间。牵引机构12包括驱动元件11，驱动元件11以扭转刚性的方式联接到传动单元10的从动轴22。牵引机构12还包括从动元件13，该从动元件 13以扭转刚性的方式联接到铣刨鼓6的驱动轴15。齿轮箱(具体是行星齿轮箱24)可以另外布置在驱动轴15和铣刨鼓6之间。
牵引机构12优选地是皮带驱动器，其中驱动元件和从动元件由皮带轮 11和13构成，其中一个或多个驱动皮带30在所述皮带轮11和13上旋转。替代性地，牵引机构12可以也由链传动装置构成，其中驱动元件和从动元件由链轮构成。从原则上而言，作业装置也可以是液压驱动的或电驱动的。
在用于驱动液压驱动***的第一传动系I中，泵传动齿轮箱16包括至少一个液压泵32。至少一个液压泵32又可以经由液压管线36连接到至少一个或者如在所示实施例中所述的多个液压马达34。液压马达34驱动每一个行进装置2(仅在图2中示意性地描绘)。
由于液压驱动***，在原则上而言可以独立于驱动发动机的转速来控制建筑机械的前进速度。
在建筑机械的操作期间，建筑机械的纵向速度可能发生波动。所述波动可以借助于检测装置44来检测。控制单元38可以根据检测到的波动以如此的方式来控制液压驱动***50，使得连续地调节由液压驱动***50 指定的用于驱动行进装置2的驱动速度，以便减小或补偿检测到的波动。控制单元38经由泵32控制液压驱动***50，这通过虚线40描绘。检测装置44的测量值可以传输到控制单元38。这也通过虚线45描绘。术语“控制”应理解为检测单元44至少一次记录测量值，并且控制单元38根据检测到的波动控制液压驱动***50。然而，还包括检测装置多次记录测量值，并且控制装置38根据检测到的波动控制液压驱动***50。因此，在闭环控制意义上的反馈也包括在本术语中以进行控制。
检测装置44可以将纵向速度的波动检测为在设定速度附近的纵向速度的波动。检测装置44可以检测行进装置2上或机械框架上的波动和/或检测为液压驱动***的体积流率的波动和/或检测为液压驱动***的压力波动。
在所述实施例中，检测装置44检测液压驱动***50中的体积流率的波动和/或压力波动。检测装置44可以测量在驱动***50的任何位置(诸如液压泵32或液压管线36)处的波动。这也用虚线41描绘。控制单元38 可以是建筑机械1的机械控制***的一部分。然而，控制单元38也可以是单独设计。
图3示出纵向速度vact随时间的变化。所描绘的检测到的纵向速度vact表现出波动，其在设定速度vset附近波动。设定速度vset是驾驶员可以在操作单元上设定的速度。检测到的纵向速度称为vact。如所描绘的那样，检测到的波动是具有固定频率f的振动。当建筑机械上的振动命中建筑机械的共振频率时，经常发生建筑机械的这种摇摆。在现有技术中，所述波动可以仅通过降低设定速度vset来抵消，以便减少导致机械摇摆的振动。然而，这具有的缺点是，由于可用的机械功率，建筑机械总是比通常可能的更慢地移动。
然而，在本实用新型中，通过检测装置44检测波动。控制装置38以如此的方式控制液压驱动***，使得连续地调节由液压驱动***指定的用于驱动行进装置2的驱动速度vdrive，以便减少或补偿检测到的波动。这在图4中描绘。描绘检测到的速度vact(实线)。所述检测到的速度在由机械操作人员设定的速度vset附近波动。控制单元现在以如此的方式控制液压驱动***，使得指定的驱动速度vdrive(虚线)以相应地减小或补偿波动的方式改变。这在图4中也是明显的。指定的驱动速度vdrive是对检测到的波动的反向振动。结果，检测到的波动随时间减少。还调节指定的驱动速度vdrive，使得最终检测到的建筑机械的波动减小到这样的程度，使得建筑机械的纵向速度几乎使其自身与指定的速度vset相等。
在图4中明显的是，控制单元38以如此的方式控制液压驱动***，使得指定的驱动速度vdrive周期性地改变，以便产生反向振动，该反向振动减小或补偿检测到的波动。在该过程中，将反向振动的频率调节到检测到的振动频率并且反向振动相对于检测到的振动有相移。特别优选的是，反向振动的频率与检测到的振动频率在相位上相反。同样，反向振动的幅度优选地调节到检测到的振动幅度。在该过程中，检测到的振动幅度例如等于检测到的纵向速度vact与设定速度vset的最大偏差，而反向振动的幅度例如等于指定的驱动速度vdrive与设定速度vset的最大偏差。
控制单元38可以通过借助于液压泵32调节液压驱动***的体积流率和/或压力来调节液压驱动***50中的驱动速度。替代性地，控制单元38 也可以通过在液压泵32以外的位置调节液压驱动***的体积流率和/或压力来调节液压驱动***50中的驱动速度。这例如可以通过附加的未示出的液压致动器实现。
替代性地，也可以调节液压马达34的排量容量，以实现指定的驱动速度的周期性变化。
可以设置成使得控制单元38仅在检测到的波动vact超过预定幅度时才连续地调节指定的驱动速度vdrive。
以这种方式，建筑机械可以任何期望的速度vset移动，并且与现有技术相比，由于不必降低指定的速度vset，因此建筑机械也可以相应地在更高的速度或最佳速度下操作。
在根据图1的建筑机械中描绘了附加的或替代的检测装置。描绘了设计为加速度计的检测装置60和设计为拾取传感器的检测装置62。替代性地或附加地，可以使用所述检测装置来可靠地检测建筑机械的纵向速度的波动。然而，也可以省略所述检测装置。
Claims (15)
1.自推进式建筑机械(1)，所述自推进式建筑机械(1)包括：
-机械框架(4)；
-至少两个行进装置(2)；
-至少一个液压驱动***(50)，用于驱动至少两个行进装置(2)；
-至少一个作业装置，特别是铣刨鼓(6)，用于对摊铺路面(3)进行作业；
其特征在于：
提供检测装置(44，60，62)，所述检测装置在建筑机械(1)的运动期间检测建筑机械(1)的纵向速度(vact)的波动，其中控制单元(38)根据检测到的波动以如此的方式控制液压驱动***(50)：连续地调节由液压驱动***(50)指定的用于驱动行进装置(2)的驱动速度(vdrive)，使得减少或补偿检测到的波动。
2.根据权利要求1所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于所述自推进式建筑机械(1)是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机。
3.根据权利要求1所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于通过检测装置(44，60，62)将建筑机械(1)的纵向速度(vact)的波动检测为振动。
4.根据权利要求3所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于所述振动表现出基本固定的频率。
5.根据权利要求1所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于所述控制单元以如此的方式控制液压驱动***(50)：周期性地改变指定的驱动速度(vdrive)，以产生反向振动，所述反向振动减少或补偿检测到的波动。
6.根据权利要求5所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于控制单元(38)以如此的方式控制液压驱动***(50)：反向振动的频率被调节到检测到的振动的频率，并且反向振动相对于检测到的振动有相移。
7.根据权利要求6所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于反向振动的频率相对于检测到的振动在相位上相反。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于控制单元(38)以如此的方式控制液压驱动***(50)：将反向振动的幅度调节到检测到的振动的幅度。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于液压驱动***(50)包括至少一个液压泵(32)和至少一个液压马达(34)。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于所述控制单元(38)控制液压驱动***(50)中的体积流率和/或压力，以便实现指定的驱动速度(vdrive)的周期性变化。
11.根据权利要求10所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于液压驱动***(50)中的体积流率和/或压力可通过液压泵(32)控制，以调节指定的驱动速度(vdrive)。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于至少一个液压马达的排量容量是可调节的，以便实现指定的驱动速度(vdrive)的周期性变化。
13.根据权利要求3至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于仅在检测到的振动超过预定幅度时，控制单元(38)以如此的方式控制液压驱动***(50)：连续地调节通过液压驱动***(50)指定的用于驱动行进装置(2)的驱动速度(vdrive)。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于检测装置(44)将纵向速度(vact)的波动检测为纵向速度(vact)在行进装置(2)上或机械框架上的设定速度(vset)附近的波动和/或检测为液压驱动***的体积流率的波动和/或检测为液压驱动***的压力波动。
15.根据权利要求14所述的自推进式建筑机械(1)，其特征在于所述检测装置(44)包括用于测量速度变化的拾取传感器和/或加速度计和/或用于测量液压驱动***中的压力或体积流率波动的测量装置。
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