DE202015104497U1 - Hydraulic control of a hydraulic system for a hydraulically operated liftable and lowerable hook of a crane - Google Patents
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Abstract
Hydrauliksteuerung (1) eines Hydrauliksystems für einen hydraulisch betätigt hebbaren und absenkbaren Haken eines Krans, wobei das Hydrauliksystem zumindest eine als Hydraulikmotor ausgebildete Arbeitsmaschine (15) und zumindest eine, insbesondere als Pumpe ausgebildete, Antriebsmaschine umfasst, wobei die Arbeitsmaschine (15) mittels zweier, je nach Betriebszustand der Arbeitsmaschine (15) als Zulauf bzw. Rücklauf dienender, Anschlüsse über entsprechende Arbeitsleitungen (2) mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einer der Antriebsmaschinen verbunden ist, und wobei in der einen Arbeitsleitung (2) ein Senkbremsventil (3) vorgesehen ist, welches über eine Steuerleitung (4) mit der anderen Arbeitsleitung (2) derart verbunden ist, dass das Senkbremsventil (3) aus seiner Sperrposition gegen eine Rückstellkraft durch den in dieser Arbeitsleitung (2) herrschenden und über die Steuerleitung (4) weitergegebenen Druck in eine Durchflussposition zum Absenken des Hakens mittels einer Winde (16), insbesondere Primärwinde, verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Einstellung des auf das Senkbremsventil (3) wirkenden Drucks auf verschiedene Werte die Steuerleitung (4) mit einer Umschaltung (5) zwischen interner und externer Steuerung versehen ist und von der Steuerleitung (4) zwischen der Umschaltung (5) und dem Senkbremsventil (3) eine zu einem Tank zurückführende Abflussleitung (6) abzweigt.Hydraulic control (1) of a hydraulic system for a hydraulically operated liftable and lowerable hook of a crane, wherein the hydraulic system comprises at least one hydraulic motor designed as a working machine (15) and at least one, in particular designed as a pump drive machine, wherein the working machine (15) by means of two, depending on the operating state of the working machine (15) serving as inlet or return, connections via corresponding working lines (2) is directly or indirectly connected to at least one of the drive machines, and wherein in one working line (2) a lowering brake valve (3) is provided, which is connected via a control line (4) with the other working line (2) such that the lowering brake valve (3) from its locking position against a restoring force by the prevailing in this working line (2) and passed over the control line (4) pressure in a Flow position for lowering the hook by means of a W. inde (16), in particular primary winch, is displaceable, characterized in that for adjusting the pressure acting on the lowering brake valve (3) to different values, the control line (4) is provided with a changeover (5) between internal and external control and the control line (4) between the switching (5) and the lowering brake valve (3) branches off a drain line leading back to a tank (6).
Description
Die Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerung eines Hydrauliksystems für einen hydraulisch betätigt hebbaren und absenkbaren Haken eines Krans, wobei das Hydrauliksystem zumindest eine als Hydraulikmotor ausgebildete Arbeitsmaschine und zumindest eine, insbesondere als Pumpe ausgebildete, Antriebsmaschine umfasst, wobei die Arbeitsmaschine mittels zweier, je nach Betriebszustand der Arbeitsmaschine als Zulauf bzw. Rücklauf dienender, Anschlüsse über entsprechende Arbeitsleitungen mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einer der Antriebsmaschinen verbunden ist, und wobei in zumindest einer Arbeitsleitung ein Senkbremsventil vorgesehen ist, welches über eine Steuerleitung mit der anderen Arbeitsleitung derart verbunden ist, dass das Senkbremsventil aus seiner Sperrposition gegen eine Rückstellkraft durch den in dieser anderen Arbeitsleitung herrschenden und über die Steuerleitung weitergegebenen Steuerdruck in eine Durchflussposition zum Absenken des Hakens mittels einer Winde, insbesondere Primärwinde, verlagerbar ist. The invention relates to a hydraulic control of a hydraulic system for a hydraulically operated liftable and lowerable hook of a crane, wherein the hydraulic system comprises at least one designed as a hydraulic motor working machine and at least one, in particular designed as a pump drive machine, wherein the machine by means of two, depending on the operating state of the machine serving as inlet or return, connections via corresponding working lines directly or indirectly connected to at least one of the prime movers, and wherein in at least one working line a lowering brake valve is provided which is connected via a control line to the other working line such that the lowering brake valve from his Locking position against a restoring force by the prevailing in this other working line and passed over the control line control pressure in a flow position for lowering the hook by means of a wind e, in particular primary winds, is displaced.
Aus der Praxis sind derartige Hydrauliksteuerungen bekannt, bei denen ein hydraulischer Widerstand in Form einer Düse in der Steuerleitung sowie ein hydraulischer Widerstand in Form einer Düse in der Abflussleitung den Öffnungsdruck des Senkbremsventils bestimmt. Nachteilig hierbei ist, dass damit keine gezielte Steuerung des Absenkens möglich ist. Entweder erfolgt das Absenken sicher, aber langsam, oder es besteht die Gefahr von Schwingungen und/oder Kavitation bei zu schnellem Absenken, je nach Ausgestaltung der hydraulischen Widerstände, insbesondere Düsen. From practice such hydraulic controls are known in which a hydraulic resistance in the form of a nozzle in the control line and a hydraulic resistance in the form of a nozzle in the discharge line determines the opening pressure of the lowering brake valve. The disadvantage here is that thus no specific control of the lowering is possible. Either the lowering is safe, but slow, or there is a risk of vibration and / or cavitation in too rapid lowering, depending on the design of the hydraulic resistors, in particular nozzles.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Hydrauliksteuerung anzugeben, mit der die Gefahr von instabilen Zuständen verringert oder sogar vermieden wird. The object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a hydraulic control, with which the risk of unstable states is reduced or even avoided.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für eine Einstellung des auf das Senkbremsventil wirkenden Steuerdrucks auf verschiedene Werte die Steuerleitung mit einer Umschaltung zwischen interner und externer Steuerung versehen ist und von der Steuerleitung zwischen der Umschaltung und dem Senkbremsventil eine zu einem Tank zurückführende Abflussleitung abzweigt. This object is achieved in that, for setting the control pressure acting on the lowering brake valve to different values, the control line is provided with a changeover between internal and external control and branches off from the control line between the changeover and the lowering brake valve to a tank returning outflow line.
Als hydraulischer Widerstand kommen beispielsweise Blenden, Drosseln oder Mischformen in Frage. As a hydraulic resistance, for example, diaphragms, throttles or mixed forms in question.
Vorzugsweise kann die Hydrauliksteuerung eine weitere Umschaltmöglichkeit zwischen zumindest zwei in der Abflussleitung, insbesondere parallel zueinander, vorgesehenen unterschiedlichen hydraulischen Widerständen, insbesondere Blenden mit unterschiedlichem Durchmesser, aufweisen, für eine Umschaltung zwischen "stabilem Betrieb" und langsamerem Absenken bei dem kleineren hydraulischen Widerstand, insbesondere der größeren Blende und "schnellerem Absenken" bei dem größeren hydraulischen Widerstand, insbesondere der kleineren Blende, wobei das Signal der externen Steuerung derart beschränkt sein kann, dass kein vollständiges Öffnen des Senkbremsventils möglich ist. Preferably, the hydraulic control system can have a further switchover possibility between at least two different hydraulic resistances, in particular shutters with different diameters, provided in the drainage line, in particular for parallel switching, for switching between "stable operation" and slower lowering at the smaller hydraulic resistance, in particular larger aperture and "faster lowering" in the larger hydraulic resistance, in particular the smaller aperture, wherein the signal of the external control can be limited so that no complete opening of the lowering brake valve is possible.
Durch die zum Tank zurückführende Abflussleitung wird ein Teil des Steuerdrucks abgeleitet, so dass der auf das Senkbremsventil wirkende Steuerdruck um diesen Teil reduziert ist. Wenn die beiden parallelen hydraulischen Widerstände, insbesondere Blenden, in der zum Tank zurückführenden Abflussleitung gleichzeitig betrieben werden, resultiert ein größerer Durchlass, wodurch der auf das Senkbremsventil wirkende Druck reduziert ist und das Absenken langsamer erfolgt. By the return line leading to the tank, a part of the control pressure is diverted, so that the control pressure acting on the lowering brake valve is reduced by this part. If the two parallel hydraulic resistances, in particular orifices, are operated simultaneously in the discharge line leading back to the tank, a larger passage results, whereby the pressure acting on the lowering brake valve is reduced and the lowering takes place more slowly.
Die Druckrückmeldung des Hydrauliksystems bei der Antriebsmaschine/Pumpe bleibt bei aktiver externer Steuerung konstant und die Antriebsmaschine läuft auf ihrem Grundzustand, der beispielsweise bei ca. 30 bar liegen kann, weiter. Insoweit kann eine Umschaltung zwischen abgesicherter Feinsteuerung und Standardschaltung erfolgen. Es ist damit auch eine Feinsteuerung möglich, wenn kein Flaschenzug vorhanden ist und somit der Absenkweg proportional zur Drehzahl der Arbeitsmaschine ist. Zudem wird die Gefahr von Kavitation verringert bzw. sogar ausgeräumt. The pressure feedback of the hydraulic system in the prime mover / pump remains constant with active external control and the prime mover continues to run on its ground state, which may for example be about 30 bar. In that regard, a switch between fined fine control and standard circuit can be done. It is thus also a fine control possible if no pulley is present and thus the Absenkweg is proportional to the speed of the machine. In addition, the risk of cavitation is reduced or even eliminated.
Erfindungsgemäß können zwei in der Abflussleitung, insbesondere parallel zueinander, vorgesehene hydraulische Widerstände, vorzugsweise Blenden mit unterschiedlichen Durchmessern, vorgesehen sein, wobei der eine hydraulische Widerstand immer aktiv ist und eine weitere Umschaltmöglichkeit dem anderen hydraulischen Widerstand zugeordnet ist, mit der zwischen aktiviertem Zustand und deaktiviertem Zustand des anderen hydraulischen Widerstands umgeschaltet werden kann, insbesondere für ein Umschalten zwischen "stabilem Betrieb" und langsameren Absenken bei aktiviertem Zustand des anderen hydraulischen Widerstands und "schnellerem Absenken" bei deaktiviertem Zustand des anderen hydraulischen Widerstands. According to the invention, two hydraulic resistances, preferably diaphragms with different diameters, provided in the outflow line, in particular parallel to one another, may be provided, one hydraulic resistance being always active and another switching possibility being associated with the other hydraulic resistance, with the between activated state and deactivated State of the other hydraulic resistance can be switched, in particular for switching between "stable operation" and slower lowering when activated state of the other hydraulic resistance and "faster lowering" in the deactivated state of the other hydraulic resistance.
Auch kann die Umschaltmöglichkeit als kombiniertes Bauteil ausgeführt sein und einen schaltbaren hydraulischen Widerstand, insbesondere eine Blende, umfassen. The switching possibility can also be designed as a combined component and comprise a switchable hydraulic resistance, in particular a diaphragm.
Dabei kann die Umschaltmöglichkeit an den Ventilweg des Senkbremsventils gekoppelt sein. The switching possibility can be coupled to the valve path of the lowering brake valve.
Vorzugsweise kann die beim herrschenden Betriebszustand der Arbeitsmaschine als Zulauf dienende Arbeitsleitung mit einem die Arbeitsgeschwindigkeit steuernden Volumenstrom beaufschlagt sein, welcher zumindest in bestimmten Betriebszuständen über ein Gaspedal und/oder einen Joystick veränderbar ist. Weiterhin kann eine Steuerungsleitung die beim herrschenden Betriebszustand der Arbeitsmaschine als Rücklauf dienende Arbeitsleitung für die Beaufschlagung der Umschaltmöglichkeit durch den in der beim herrschenden Betriebszustand der Arbeitsmaschine als Rücklauf dienenden Arbeitsleitung aufgrund des Leitungswiderstandes resultierenden Staudruck mit der Umschaltmöglichkeit verbinden. Preferably, in the prevailing operating state of the working machine serving as a feed working line can be acted upon by a working flow controlling volume flow, which is variable at least in certain operating conditions via an accelerator pedal and / or a joystick. Furthermore, a control line can connect the operating mode of the working machine as the return serving working line for acting on the switchover by the serving in the prevailing operating state of the machine as a return working line due to the line resistance back pressure with the switchover.
Alternativ ist auch eine abweichende Steuerung oder Regelung der Umschaltmöglichkeit möglich, wie z. B. eine aktive, z. B. elektrische, Steuerung. Die Betätigung der Umschaltmöglichkeit kann dabei auch in Abhängigkeit von dem Ventilweg des Senkbremsventils erfolgen. Die Koppelung kann beliebig sein, z. B. mechanisch, hydraulisch oder anderweitig. Alternatively, a different control or regulation of the switching option is possible, such. B. an active, z. B. electrical, control. The actuation of the switching possibility can also take place in dependence on the valve travel of the lowering brake valve. The coupling can be arbitrary, z. B. mechanical, hydraulic or otherwise.
Auch kann die Umschaltmöglichkeit als kombiniertes Bauteil ausgeführt sein und einen schaltbaren, insbesondere auch veränderbaren hydraulischen Widerstand, umfassen. The switching possibility can also be designed as a combined component and comprise a switchable, in particular variable, hydraulic resistance.
Erfindungsgemäß kann der Wert des kleineren hydraulischen Widerstands in der Abflussleitung das 0,85-fache des Wertes des größeren hydraulischen Widerstands Durchmessers betragen bzw. der Durchmesser der kleineren Blende ca. das 0,85-fache des Durchmessers der größeren Blende betragen. Es sind jedoch abweichend alle Verhältniswerte von 0 bis 1 möglich. According to the invention, the value of the smaller hydraulic resistance in the outflow line can be 0.85 times the value of the larger hydraulic resistance diameter or the diameter of the smaller orifice can be approximately 0.85 times the diameter of the larger orifice. However, all ratio values from 0 to 1 are possible in deviation.
Weiterhin können für die Umschaltung zwischen interner und externer Steuerung des durch die Steuerleitung auf das Senkbremsventil wirkenden Steuerdrucks zwei parallel zueinander vorgesehene hydraulische Widerstände, vorzugsweise Blenden mit unterschiedlichem Durchmesser, vorgesehen sein, von denen der größere hydraulische Widerstand bzw. die Blende mit dem kleineren Durchmesser über eine Umschaltmöglichkeit zwischen aktiviertem Zustand und deaktiviertem Zustand umgeschaltet werden kann, wobei diese beiden hydraulischen Widerstände bzw. Blenden über ein Wechselventil in die Steuerleitung münden. Hierdurch ist eine feinere Steuerung möglich. Dabei kann weiterhin das Signal der externen Steuerung derart beschränkt sein, dass kein vollständiges Öffnen des Senkbremsventils möglich ist. Furthermore, for the switching between internal and external control of the control pressure acting on the lowering brake valve control pressure two parallel provided hydraulic resistances, preferably diaphragms with different diameters, may be provided, of which the larger hydraulic resistance or the aperture with the smaller diameter a switching possibility between activated state and deactivated state can be switched, these two hydraulic resistances or diaphragms open via a shuttle valve in the control line. As a result, a finer control is possible. In this case, furthermore, the signal of the external control can be limited such that no complete opening of the lowering brake valve is possible.
Auch kann für die Umschaltung zwischen interner und externer Steuerung des durch die Steuerleitung auf das Senkbremsventil wirkenden Steuerdrucks ein Wechsel zwischen zwei an ein 3/2-Wegeventil angeschlossenen, parallel zueinander vorgesehenen Blenden mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sein. Also can be provided for switching between internal and external control of the control line acting on the lowering brake control pressure a change between two connected to a 3/2-way valve, parallel apertures provided with different diameters.
Dabei kann jeweils der Wert des kleineren hydraulischen Widerstands das 0,6-fache des Wertes des größeren hydraulischen Widerstands Durchmessers betragen bzw. der Durchmesser der kleineren Blende das 0,6-fache des Durchmessers der größeren Blende betragen. Es sind jedoch abweichend alle Verhältniswerte von 0 bis 1 möglich. In each case, the value of the smaller hydraulic resistance can be 0.6 times the value of the larger hydraulic resistance diameter or the diameter of the smaller diaphragm can be 0.6 times the diameter of the larger diaphragm. However, all ratio values from 0 to 1 are possible in deviation.
Vorteilhafterweise kann der externen Steuerung eine eigene Pumpe zugeordnet sein, von der sie versorgt wird. Die externe Steuerung kann aber auch an die als Pumpe ausgebildete Antriebsmaschine angeschlossen sein. Advantageously, the external control can be assigned its own pump, from which it is supplied. The external control can also be connected to the drive machine designed as a pump.
Im Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention illustrated in the drawings are explained below. Show it:
In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet. In all figures the same reference numerals are used for identical or similar components.
In der einen Arbeitsleitung
Für eine Einstellung des auf das Senkbremsventil
Dabei kann die Blende
Durch die zum Tank zurückführende Abflussleitung
Die Umschaltung
Eine Steuerungsleitung
Bei dem in
Das in
Das in
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