DE2229347C2 - Hydraulisch gesteuerter und angetriebener Schaufelradbagger - Google Patents

Description

erten und angetriebenen Schaufelradbaggers nach der Erfinuung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

ρ i g. 1 eine Seitenansicht des hydraulisch angetriebenen Schaufelradbaggers und

pig. 2 einen Ausschnitt einer Schaltungsanordnung d^er Hydraulikkreise des hydraulisch angetriebenen und gesteuerten Schaufelradbaggers.

Nach Fig. 1 weist der Schaufelradbagger einen _auf Raupenfahrwerken 1 vcrfahrbaren Unterbau 2 auf auf dem der einen Bedienungsstand 3 tragende Oberbau 4 mittels eines hydraulischen Drehantriebs 5 um eine senkrechte Achse 6 schwenkbar gelagert ist. Der das mit den Schaufein 7 a versehene Schaufelrad? tragende Schaufelradausleger 8 ist mit seinem hinteren Ende in Schwenklagern 9 am Oberbau 4 in senkrechter Ebene schwenkbar gelagert; diese Höhenverschwenkung erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders 10. Der Drehantrieb des Schaufelrades 7 erfolet durch einen hydraulischen Schaufelradantrieb 11 Auf dem Schaufelradausleger 8 ist ein zur Abför- : derung des Baggergutes dienendes Förderband 12 gelagert. Von dem Förderband 12 wird das Fördergut auf ein Verladeband 13 übergeben, das auf einem Abwurfausleger 14 gelagert ist, der ebenfalls um die Achse 6 gegenüber dem Oberbau 4 horizontal und um ein Drehgelenk 15 mittels eines Hydraulikzylinders 16 vertikal verschwenkbar ist.

Ein dem hydraulischen Schaufelradantrieb 11 zugeordneter Hydraulikmotor 20 ist über Leitungen 24, 25 und eine Druckleitung 29 c und über der Versorgung von Hydraulikmotoren 30« und 30/) für den Antrieb der Fahrwerke dienende Steuerschieber und Leitungen 29 a und 29 ft mit Pumpen 21 a. 21 b und 22 a, 22 ft verbunden, die als Doppelpumpen 21 und 22 ausgebildet sind. Das Ein- und Ausschalten sowie die Druckabsicherung des Hydraulikmotors 20 geschieht über ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil 34 mit Druckentlastung und über ein Wegeventil 23. Die dem Fahrantrieb dienenden Hydraulikmotoren 30 a und 30 ft können über Leitungen 31a bis 31 d, die Steuerschieber, die als 6/3 Wegeventile 28a und 28 ft ausgebildet sind, sowie Leitungen 26 und 27 mit den Pumpen 21 b und 22 ft verbunden werden. Die Fördermengen der Pumpen 21 « und 21 ft bzw. 22 α und 22 ft werden in Abhängigkeit vom erzeugten Druck über ihnen zugeordnete Leistungsregler 32 bzw. 33 von Null bis zum maximalen Druck geregelt. ,^u

Die Verstellung einer dem Schwenken des Oberbaus 4 zugeordneten Pumpe 42 geschieht über eine mit ihr verbundene Verstelleinheit 43, die nach dem Prinzip der Druckfolgesteuerung arbeitet. In der Nullage wird die Pumpe 42 durch Federn 49 a und 49 ft zentriert. Die Verstelleinheit 43 ist über Leitungen 48 a und 48 ft, einen die Druckhöhe in den Leitungen 48 a und 48 ft verändernden Handstcuergebcr 44 und eine Stcuerleilung 45 mit einer Druckmiltelquelle 54 verbunden. Unabhängig vom Handsteuerceber 44 kann der über die Sieucrleitung 45 zugeführtc Steuerdruck mittels eines Leistungsbegrcnzunosventils 46 verändert weiden, dessen Verstellung in Abhängigkeit von dem in der Druckleitung -Jc herrschenden Druck geschieht, welcher dem Lustungsbegrcnzungsvciuil 46 über cmc Sleuerlcitung 47 zugeführt wird.

Die Arbeitsweise isi wie folgt: Hs wird davon ausgegangen, daß die Drch/ah „;„„ Antriebsmaschine 50 und damit die Drehzahl der über ein Getriebe 51 mit der Antriebsmaschine 50 verbundenen Pumpen 21a, 21 ft, 22 a, 22 ft und 42 konstant ist. Solange der Bedienungsmann keinen Antrieb des Schaufelrades 7 wünscht, befindet sich das Wegeventil 23 des vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils 34 in einer Schaltstellung I. Damit sind die Leitungen 24, 25, 26 und 27 über das vorgesteuerte Druckbegrenzungsventil 34 drucklos mit dem Hydrauiikfiüssigkeiisbehäiter 52 verbunden. Zum ίο Verfahren des Schaufelradbaggers müssen die Steuerschieber je nach gewünschter Fahrtrichtung aus ihrer Neutralstellung heraus in eine Bedienungsstellung verstellt werden. Hierbei wird das von den Pumpen 21 fc bzw. 22 ft über die Leitung 26 bzw. 27 gefördeite Drucköl je nach gewählter Schaltstellung den Leitungen 31a bis 31c zugeführt. Gleichzeitig wird der Zufluß zu den Leitungen 29 α und 29 ft gesperrt. Soll das Schaufelrad? gedreht bzw. sein Hydraulikmotor 20 betätigt werden, so muß das Wegeventil 23 au des vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils 34 in eine Schaltstellung II gebracht werden. Hierdurch wird der drucklose Umlauf der Doppelpumpen 21 und 22 gesperrt, und das von den Pumpen 21 α, 21 ft, 22 α und 22 b geförderte Drucköl gelangt über die gemeinsame Druckleitung 29 c zum Hydraulikmotor 20 und fließt nach Verrichtung der Arbeit drucklos dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter 52 zu. Steigt infolge erhöhten Grabwiderstandes der Öldruck in der Druckleitung 29 c, so verringern die über Leitungen 32« und 32 fa bzw. 33 a und 33/) mit diesem Druck in Verbindung stehenden Leistungsregler 32 und 33 die Fördermenge!! der Doppelpumpen 21 und 22.

Ein zum horizontalen Schwenken des Oberbaus 4 dienender Hydraulikmotor 40 ist über Leitungen 41« und 41 ft in einem geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe 42 verbunden, deren Fördcrrichtung umkehrbar ist. Wenn der Handsteuergeber 44 in Neutralstcllung ist, ist die Pumpe 42 ebenfalls in ihrer Neutralstdlung, d. h., in den Leitungen 41a und 41 ft 40 findet keine Förderung von Drucköl statt. Lenkt nun der Bedienungsmann einen Handhebel 44 a des Handsteucrgebers 44 aus seiner Neutralstdlung um einen gewissen Betrag nach rechts oder links aus, so gelangt das durch die Steuerleitung 45 von der 45 Druckquelle 54 ankommende Steueröl je nach Auslenkung des Handhebels 44 α entweder über die Leitung 48 α oder über die Leitung 48 ft zu der Verstelleinheit 43. Der in der Leitung 48 a oder 48 ft herrschende Steuerdruck ist proportional zum Auslenk-50 weg des Handhebels 44 α am Handsteuergeber Folglich findet auch nur eine proportionale Bewegung der Vcrslclleinhcit 43 gegenüber den Federn 49 α bzw. 49 ft statt. Im Nebenschluß der Steuerleitung 45 befindet sich das Leistungsbegre.izungsvenül 55 46; dieses ist über die Steucrleitung 47 mit der zum Hydraulikmotor 20 führenden Druckleitung 29 c verbunden. Da der Widerstand an den Grabkanten der Schaufeln 7 α und damit infolge der Leistungsregelung der Doppelpumpen 21 und 22 die Drehzahl des fio Schaufel! ades 7 bzw. die Schiittungszahl sehr stark son der Vorsciiubgeschwindigkeit, (i. h. von der Sehwenkgesehwindigkeii des Oberbau·-4 abhängig ist. ist eine Regelung der Schwenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom (irabwidcrstand vorgesehen. Dies 65 wird dadurch erreicht, daß der in der Druckleitung 29 c herrschende Druck eine Verstellung des Diuekcinstellwcrtcs des Leistungsbegrcn/ungsventils über die Steucilcitiing 47 vornimmt. Wenn tue Dreh-

zahl des Schaufelrades 7 und damit die SchüUungs- terbreclnmg des Schwenkvorganges. Ein Herausfah-

zahl geringer wird, wird proportional dazu im Lei- ren aus dieser kritischen Stellung ist durch enlgegen-

stungsbegrenzungsventil 46 der über die Steuerlei- gesetzte Betätigung des Handhebels 44 a jederzeit

tung 45 ankommende Steuerdruck reduziert. Somit möglich.

findet eine Überlagerung der Regelung des von der 5 Nach Beendigung eines Schnittes im Blockbetrieb Druckmittelquelle 54 zur Verstelleinheit 43 wirksa- muß der Schaufelradbagger um Spantiefc in Arbeitsmen Steuerdruckes gegenüber dem Handsteuergeber richtung verfahren werden. Hierzu müssen vom Be-44 statt. Hat nun der Bedienungsmann den Handhe- dienungsmann die Steuerschieber betätigt werden bei 44 α des Handsteuergebers 44 voll ausgelenkt, Das über die Leitungen 26 und 27 ankommende d.h. die Pumpe 42 auf maximale Förderung ge- ίο Drucköl wird hierbei von den Leitungen 29a und bracht, so bewirkt die Druckreduzierung im Lei- 29 b abgetrennt und mit den Leitungen 31 α bis 31 d stungsbegrenzungsventil 46 ein Zurückschwenken je nach Stellung der Steuerschieber verbunden. Eine der Pumpe 42, d.h. eine Verringerung der Förder- optimale Manövrierfähigkeit des Schaufelradbaggers menge, was wiederum eine Verringerung der Dreh- wird dadurch erzielt, daß die eine Kette des Raupenzahl am Hydraulikmotor 40 bedeutet. Um zu verhin- 15 fahrwerks 1 vorwärts und die andere Kette in umgedern, daß durch Unachtsamkeit des Bedienungsman- kehrter Drehrichtung angetrieben wird. Zur Erzißnes der das Schaufelrad 7 tragende Schaufelradausle- lung der optimalen Leistungsausnutzung beim Einger 8 mit dem das Verladeband 13 tragenden Abwurf- schneiden des Schaufelrades 7 in das Grabgut und ausleger 14 kollidiert, können die Leitungen 48 a gleichzeitigem Vorfahren werden die in den Leitun- bzw. 48 b über durch nicht näher bezeichnete End- 20 gen 24, 25, 26 und 27 herrschenden Drücke in der schalterund 2/2 Wegeventile 53 α bzw. 53 b drucklos Leistungsreglern 32 bzw. 33 addiert, so daß d'i« gemacht werden. Dies bedeutet ein Zurückschwen- Drehzahl des Schaufelrades 7 vom Vorschubwider ken der Pumpe 42 in ihre Neutrallage, d. h. eine Un- stand beeinflußt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 ^y 2

Patentansprüche: Antrieb und für jeweils einen Antrieb von zwei Rau-

L Hydraulisch gesteuerter und angetriebener penfahrwerken, die je einen eigenen Hydraulikkreis-

Schaufelradbagger mit verstellbare Pumpen und lauf aufweisen.

Hydraulikmotoren aufweisenden Hydraulikkreis- Bei einem bekannten Schaufelradbagger wird die laufen für den Schaufelradantrieb, für den dem 5 Schwenkgeschwindigkeit des Baggeroberbaus und horizontalen Schwenken des den Schaufelradaus- damit des Schaufelradauslegers auf elektrischem fcgers tragenden Oberbaus dienenden Antrieb Wege mittels Einschaltung verschiedener Wider- und für jeweils einen Antrieb von zwei Raupen- Standsstufen in Abhängigkeit von dem Schwenkwinfahrwerken, die je einen eigenen Hydraulikkreis- kel des Schaufelradauslegcrs derart geregelt, daß sie lauf aufweisen, dadurch gekennzeich- io entsprechend der bei Biockbeirieb bei seitlichem net, daß dem Hydraulikmotor (20) des Schau- Verschwenken abnehmenden Spantiefe zunimmt. Bei felradantriebes (11) zwei Pumpen (21 α und 22 a) dieser Schaltungsanordnung kann die Bodenbeschafzugeordnet sind, die an vom Grabwiderstand des fenheit nicht berücksichtigt werden, so daß eine Schaufelrades (7) beeinflußte, der Veränderung gleichbleibende Leistungsaufnahme nicht gewährleider Pumpenfördermenge dienende Leistungs- 15 stet ist. Auch sind bei dem bekannten Schaufelradregler (32 und 33) angeschlossen sind, daß eine bagger aufwendige und störanfällige elektrische An-Steuerleitung (47), die von einer zum Hydraulik- triebs- und Steuerungselemente verwendet.
motor (20) des Schaufelradantriebs (11) führen- Bei einem anderen bekannten Schaufelradbagger den Druckleitung (29 c) abzweigt, mit einem Lei- ist eine elektrische Steuerung vorgesehen, mittels der $tungsbegrenzungsventil (46) verbunden ist, wel- 20 die Schwenkgeschwindigkeit nicht nur in Abhängi£- ches in einem Steuerkreis angeordnet ist, der eine keit von der beim Schwenken abnehmenden Spanrum Verstellen der Fördermenge und zur Ände- tiefe, sondern auch in Abhängigkeit von der Forderrung der Förderrichtung dienende, über Leitun- gutleistung erfolgt. Diese elektrische Steuerung hat gen (48 α und 48 b) mit einem Handsteuergeber einen elektrischen Antrieb des gesamten Gerätes zur (44) verbundene Verstelleinheit (43) für die in 25 Voraussetzung. Wegen der notwendigen Regelungseinem geschlossenen Kreislauf arbeitende Pumpe mögliclikeit ist zur Umformung des Hochspannungs-(42) zum Betätigen des Hydraulikmotors (40) drehstroms in Gleichstrom ein Leonard-Aggregat erzum horizontalen Schwenken des Oberbaus (4) forderlich. Ein derartiger elektrischer Antrieb ist aufenthält, und daß die Förderströme der den Fahr- wendig und störanfällig. Auch hier können plötzlich werken zugeordneten Pumpen (21 b und 22 b) bei 30 auftretende Veränderungen der Bodenbeschaffenheit, ausgeschalteten Hydraulikmoloren (30 α und insbesondere Hindernisse oder große Steine, mit der 30 δ) der Fahrwerkantriebc üb;r Leitungen (29 a bekannten Anordnung im Förderbetrieb nur berücktund 29 b) dem Hydraulikmo.or (20) für den sichtigt werden, wenn sie der Aufmerksamkeit des Schaufelradantrieb (11) zugeführt werden. Bedienungsmannes nicht entgehen.

2. Hydraulisch gesteuerter und angetriebener 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Schaufelradbagger nach Anspruch 1, dadurch ge- mit verhältnismäßig geringem baulichem Aufwand kennzeichnet, daß die Leistungsregler (32 und und entsprechend geringer Störanfälligkeit die Ar-33) als Summenleistungsregler ausgebildet sind. beitsvveise eines Schaufelradbaggers unabhängig vorn

3. Hydraulisch gesteuerter und angetriebener Bedienungsmann so gesteuert werden kann, daß auch Schaufelradbagger nach Anspruch 1 oder 2, da- 40 bei veränderlichem Grabwiderstand eine gleichbleidurch gekennzeichnet, daß die Förderströme der bende Grableistung erzielt wird und daß auch bei Pumpen (21 b und 22 b) für die Fahrwerkan- Auftreten von festen Bodeneinschlüssen, z. B. großen triebe über 6/3 Wegeventile (28 a, 28 b) in deren Steinen, ein Festfahren und Beschädigen von Teilen Neutralstellung dem Hydraulikmotor (20) für den des Schaufelradbaggers vermieden wird.
Schaufelradantrieb (11) zugeführt werden, wäh- 45 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geirend sie bei Betätigung in die eine oder die an- löst, daß dem Hydraulikmotor des Schaufelradandere Schaltstellung eine gleich- oder gegensinnige triebs zwei Pumpen zugeordnet sind, die an vom Drehrichtung der Hydraulikmotoren (30 a und Grabwiderstand des Schaufelrades beeinflußte, der 30 b) der Fahrwerkantriebe bewirken, und daß Veränderung der Pumpenfördermenge dienende Leider drucklose Rücklauf der Förderströme der 50 stungsregler angeschlossen sind, daß eine Steuerlei-Pumpen (21 α, 22 α und 21 b, 22) über ein vorge- tung, die von einer zum Hydraulikmotor des Schausteuertcs Druckbegrenzungsventil (34) erfolgt. fclradantriebs führenden Druckleitung abzweigt, mit

4. Hydraulisch gesteuerter und angetriebener einem Leistungsbegrenzungsventil verbunden ist, Schaufelradbagger nach einem der Ansprüche 1 welches in einem Steuerkreis angeordnet ist, der eine bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom 55 zum Verstellen der Fördermenge und zur Änderung Handsteuergeber (44) zur Verstclleinheit (43) der Förderrichtung dienende, über Leitungen mit führenden Leitungen (48 a und 48 b) über 2/2 einem Handsteuergeber verbundene Vcrstelleinrich-Wegcventile (53 a und 53 fr) mit dem Hydraulik- tung für die in einem geschlossenen Kreislauf arbeiflüssigkeitsbehältcr (52) verbindbar sind. tende Pumpe zum Betätigen des Hydraulikmotors

60 zum horizontalen Schwenken des Oberbaus enthält.

und daß die Förderströmc der den Fahrwerken zugeordneten Pumpen bei ausgeschalteten Hydraulik-

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch gestein.'!- motoren der Fahrwcrkantriebe über Leitungen dem

ten und angetriebenen Schaufelradbagger mit \u- Hydraulikmotor für den Schaufelradantrieb zugc-

stellbare Pumpen und Hulraiilikniotoren aufweisen- 65 führt werden.

den Hydnuilikkreisläiifen für den Schaufelradantrieb Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand

und für den. dem horizontalen Schwenken des den de:" Ansprüche 2 bis 4.

Schaul'elradaiislcger tragenden Oberbaus dienenden IJn Ausfiihrungsbeispicl eines hydraulisch gesteu-