JP2009280402A - 電気−油圧式漏れ補償装置及び電気−油圧式漏れ補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１つ以上のつり上げユニットを備えたオープン油圧回路における、クレーン車の降下制動装置のための漏れ補償装置を提供する。
【解決手段】つり上げユニット６，７と、降下制動バルブ４と、機械式制動機９とに組み合わせられた油圧モータ５と、機械式制動機が閉じられる直前に、油圧モータの貨物側及びつり上げ用導管３側の油圧回路において全体に掛かる油圧を計測する圧力センサ１３とを備える、オープン油圧回路におけるクレーン車降下制動装置のための電気−油圧式漏れ補償装置に関し、機械式制動機が閉じられる直前に、油圧モータの貨物側の全体に掛かる油圧の現圧力を測定するステップと、貨物の状態に応じて以前に決定された値に対して計測された現圧力を釣り合わせることによって望ましい圧力を決定するステップと、機械式制動機が開かれる前に、容積部１２において望ましい圧力を生成するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、オープン油圧回路におけるクレーン車の降下制動システムのための電気−油圧式漏れ補償装置に関し、またオープン油圧回路におけるクレーン車の降下制動システムにおいて漏れを電気−油圧式で補償する方法にも関する。

方法及び装置のいずれもが、オープン油圧回路に接続された１つ又は複数の巻き上げ機を備えたクレーン車のために使用され得る。オープン油圧回路には、貨物が落下することを防止するために、降下制動バルブ及び機械式制動機を用いて懸架貨物が固定される。

オープン油圧回路で操作される１つ以上のつり上げユニットを備えたクレーン車は、従来技術として知られている。つり上げられた貨物は、機械式制動機と連動した油圧モータ降下制動バルブを用いて保持される。

今日のクレーン車は次第に、より高く貨物をつり上げるために使用され、そのために、顧客の利便性に優れた巻き上げ機に関して、精密な動作への需要も同時に増している。システムに本来備わる油圧モータの内部リンケージは、１ミリメートルの範囲内に貨物を正確に上昇及び降下させる場合に、有害な影響を有する。

オイル容積部（An oil volume）は、降下制動バルブとつり上げユニット・モータとの間に配置される。機械式制動機が、開放されて、つり上げユニットに懸架した貨物を保持する場合に、つり上げユニット・モータは、加圧下に置かれる。機械式制動機が閉じる時、この貨物加圧は、油圧モータの内部漏れのために、低くなる。機械式制動機が再び開かれると、その間に抜けた特定量のオイルが消失してしまう。このような状況であるため、巻き上げ機及び油圧モータが最小量だけ逆回転するまで、貨物加圧が再び大きくなることはない。これによって、貨物が上昇及び下降したときに、つり上げユニットの最初の衝撃が生じる。特に大きい油圧モータを備える巻き上げ機の場合、衝撃によって、かなりの悪影響が生じる。

各油圧モータは、老朽化によって摩耗し、このことは、耐用年数の間に、内部漏れの増加によって明らかになる。これによって、更なる決定的な影響が初期動作に生じる。

特許明細書（ＤＥ１９６０４４２８Ｃ２）は、つり上げ装置ドラムのトルクを用いた油圧回路にオイル圧を補償することによって衝撃を与えることなく、貨物の保持、上昇、又は降下を可能にするクレーンのつり上げ装置のための制御装置を開示する。この目的を達成するために、圧力センサが、閉じた油圧回路において油圧ポンプと油圧モータとのに配置され、トルクセンサが、つり上げ装置ドラムに備えられる。現在の貨物の状態に応じたつり上げ装置ドラムの保持トルクに相応する圧力を圧力センサが計測するまで、クレーンの操作中に、非常制動機が再び開放されることはない。

本発明の目的は、１つ以上のつり上げユニットを備えたオープン油圧回路における、クレーン車の降下制動装置のための漏れ補償装置を提供することにあり、それによって、クレーン車は、従来のシステムよりもつり上げユニットのより優れた初期動作を呈するクレーン車を可能にする。

本目的は、請求項１に記載されるような電気−油圧式漏れ補償装置を用いることによって、また、請求項８に記載されるような漏れを電気−油圧式で補償する方法を用いることによって、達成される。従属する請求項は、本発明の好ましい実施の形態を特徴付ける。

本発明によって提案されるように、電気−油圧式漏れ補償装置は、圧力センサを備える。圧力センサは、機械式制動機が閉じる前に、油圧モータの貨物側の油圧を計測する。これによって、機械式制動機を閉じる直前の油圧又は貨物圧力を知ることができる。その結果、機械式制動機が開放される前に、この計測された圧力の値を再度実現することが可能になり、つり上げユニットが衝撃を与えずに始動できる。油圧モータの貨物側は、油圧モータのためのつり上げ用導管（lifting conduit）が配置される油圧回路側である。

好ましい実施の形態において、制御ユニットは、現圧力（actual pressure）として計測された圧力を格納する。貨物の状態に応じた、この測定された現圧力は、つり上げユニットが衝撃なく始動するために、機械式制動機が開放される僅か前に再度実現されるべき圧力のための基準（reference）として使用される。この目的のために、機械式制動機が閉じている間の漏れによって容積部から抜けた油圧油の所定量を補償するために、油圧油が、油圧モータと降下制動バルブとの間の所定容積部に導入される。

機械式制動機が開放される前に、クレーン車のポンプは、好ましくは、つり上げ用導管から、油圧モータと降下制動バルブとの間の容積部へ、望ましい流量が配送されて容積が望ましいレベルに達するまで、流体を移動させる。

掛けられる圧力のレベルは、機械式制動機が閉じられる前に、全体に掛けられる圧力の値に従うが、それとは異なってもよく、言い換えると、機械式制動機を閉じる前に計測された圧力より、高く又は低くてもよい。

つり上げユニットは、ギアをも有してもよい。その場合、油圧モータは、ギア及び機械式制動機を介して、つり上げユニット・ドラムと、終局的には結合する。

他の好ましい実施の形態において、油圧回路における降下制動バルブは、油圧モータの貨物側に、言い換えると、油圧モータの全体に掛かる（prevailing）圧力によって駆動される油圧モータがつり上げ用導管に通じる側に、配置される。

圧力センサが、降下制動バルブの貨物側、すなわち、降下制動バルブへ通じるつり上げ用導管側の油圧回路に配置されることも考えられる。言い換えると、本実施の形態において降下制動バルブは、圧力センサと油圧モータとの間の油圧回路に配置される。また、圧力センサが、降下制動バルブと油圧モータとの間に配置されることも考えられる。

本発明は、更に、オープン油圧回路におけるクレーン車降下制動装置の電気−油圧式漏れ補償方法に関する。

本発明が提案するように、つり上げ用導管における圧力、言い換えると、油圧モータの貨物側の圧力は、機械式制動機が閉じる前に、好ましくは、機械式制動機が閉じる直前に、圧力センサによって計測される。このように計測される圧力は、クレーンのつり上げユニットでの現在の貨物の状態を反映するため、現圧力として参照されてもよい。

望ましい圧力は、次に、好ましくは、貨物の状態に応じて以前に決定された値に対して、計測された現圧力を釣り合わせることで、制御ユニットによって設定される。このように計算された望ましい圧力は、次に、機械式制動機が開放される直前に、降下制動バルブと油圧モータとの間の容積部において生成され、それによって、つり上げユニットは、衝撃なく開始することができる。言い換えると、巻き上げ機の貨物加圧は、圧力センサを用いて、また制御システムを用いて適用される要素を適宜用いて検知され、次に、機械式制動機を開放する各操作の前に、降下制動バルブと油圧モータとの間の容積部に油圧油を配送することによって復元される。これは、閉じた機械式制動機を用いて引き上げ方向に、巻き上げ機を作動させることによって行われる。流体は、好ましくは、つり上げ用導管から取り除かれ、機械式制動機が開かれる前に圧力を掛けるために、降下制動バルブと油圧モータとの間の容積部へ送り出される。

好ましくは、本発明によって提案される方法の全てのステップは、貨物を降下させ、また上昇させる前に、毎回、完全に自動的に、言い換えると、方法を実行中に操作者が介入することなく、実行される。

他の形態は、機械式制動機を閉じる前に、特に機械式制動機を閉じる直前に、全体的な操作状況を検知することであり、その結果、貨物を上昇及び降下させる間に識別がなされる。この識別をなすことによって、制御システムが、終局的に、計測された現圧力に対する貨物の状態の関数として決定される容積を釣り合わせることが可能になる。貨物を加速させるために追加の圧力が生成される必要があるため、同じ貨物を保持した場合に全体に掛かるよりも高い加圧の貨物をつり上げる僅か前に、圧力が油圧モータの上流の全体に掛かることが、考えられる。これらの貨物の状態を検知するため、本発明によると、機械式制動機を開放する僅か前に、圧力を掛ける場合の状態を確実にすることが可能になり、その結果、つり上げユニットは、そのような状況であっても、衝撃なく始動することができる。

異なる貨物がつり上げられる場合、機械式制動機が閉じられる直前に、貨物の圧力が常に設定される。この点において、制御システムは、貨物が以前につり上げられたか又は降下したかを識別することができる。

本発明によって提案される方法は、つり上げ中及び降下中においても、また貨物をつり上げる前及び降下させる前においても、例外なく適用することができる。本発明によって提案される方法は、特に貨物加圧又は計測された現圧力が以前の設定値より低下した場合、特定の状況において実行させる。

好ましい実施の形態に基づくと、貨物をつり上げる場合、機械式制動機のみが開放され、貨物を降下させる場合、貨物を更に固定するために、機械式制動機及び降下制動バルブが開放される。

オープン油圧回路を備えたクレーン車降下制動装置のための、本発明によって提案される電気−油圧式漏れ補償装置の回路図である。

本発明について、好ましい実施の形態に基づいて、以下により詳細に説明する。本発明は、ここで説明される全ての特徴を、個々に又任意の実際の組合せの両方で、包含する。１つの添付図である図１は、オープン油圧回路を備えたクレーン車降下制動装置のための、本発明によって提案される電気−油圧式漏れ補償装置の回路図である。

つり上げのためのサーボバルブ１、及び降下のためのサーボバルブ１０は、スライド・バルブ２を操作し、つり上げ用又は降下用導管（それぞれ３，１１）へ油圧油を導く。制動エアバルブ８は、つり上げ中に機械式制動機９を開放する。降下中に、機械式制動機９及び降下制動バルブ４は、開放される。つり上げユニットは、ギア６と機械式制動機とを介して油圧モータ５に、降下制動バルブ４が配置される貨物側で結合される。貨物加圧は、降下制動バルブ４（そこでは、自動切断バルブ１４を備えたボアが、コネクタとして機能する。）の貨物側の圧力センサ１３を用いて決定される。

本発明によって提案されるように、つり上げ操作は、以下に記載される順で自動的に実行される。

つり上げるために使用されたサーボバルブ１は、スライド・バルブ２をつり上げ方向に開放する。油圧油は、つり上げよう導管３及び降下制動バルブ４を介して、油圧モータ５へ移動する。降下制動バルブ４と油圧モータ５との間の油圧モータ５の漏れは、以前のつり上げ又は降下操作の貨物加圧に貨物加圧が到達するまで、チャンバ１２において補償される。制動エアバルブ８を用いることによって、油圧モータと機械式ギアとの間に配置された機械式制動機９が開放される。油圧モータは、機械式ギア６を介してつり上げ装置７を駆動する。

本発明に基づく降下動作は、以下に記載する順序で自動的に実行される。

つり上げのために使用されるサーボバルブ１によって、つり上げ方向にスライド・バルブが開放する。油圧油は、つり上げ用導管３及び降下制動バルブ４を介して、油圧モータ５へ移動する。降下制動バルブ４と油圧モータ５との間での油圧モータ５の漏れは、以前のつり上げ又は降下操作の貨物加圧に到達するまで、チャンバ１２において補償される。降下のために使用されるサーボバルブ１０によって、降下方向にスライド・バルブ２が開放する。油圧油は、降下用導管１１を介して、油圧モータ５へ移動する。制動エアバルブ８を用いて、油圧モータ５と機械式ギア６との間に配置される機械式制動機９は、開放される。同時に、降下制動バルブ４は、望ましい降下スピードに応じて開放される。油圧モータ５は、機械式ギア６を介して、つり上げ装置７を駆動する。

Claims (16)

1. オープン油圧回路におけるクレーン車の降下制動装置のための電気−油圧式漏れ補償装置であって、
   つり上げユニット（６，７）と、降下制動バルブ（４）と、機械式制動機（９）とに組み合わせられた油圧モータ（５）と、
   機械式制動機（９）が閉じられる前、特に機械式制動機（９）が閉じられる直前に、油圧モータ（５）の貨物側及びつり上げ用導管（３）側の油圧回路において全体に掛かる油圧を計測する圧力センサ（１３）とを備える
   ことを特徴とする電気−油圧式漏れ補償装置。
2. 計測された圧力を現圧力として格納する制御ユニットと、
   機械式制動機（９）が閉じている間に、好ましくは完全に自動的に、容積部（１２）において生じる圧力損失を補償するために、機械式制動機（９）が開放される前に、油圧モータ（５）と降下制動バルブ（４）との間の容積部（１２）へ流体を配送するクレーン車のポンプとを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の漏れ補償装置。
3. クレーン車のポンプは、機械式制動機（９）が開放される前に、圧力を掛けるために、つり上げ用導管（３）から、油圧モータ（５）と降下制動バルブ（４）との間の容積部（１２）の中へ流体を配送する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の漏れ補償装置。
4. 上掛けられる記圧力は、貨物の状態に応じて計測された圧力とは異なる
   ことを特徴とする請求項３に記載の漏れ補償装置。
5. 油圧モータ（５）は、ギア（６）及び機械式制動機（９）を介して、つり上げユニット・ドラム（７）に取り付けられる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の漏れ補償装置。
6. 油圧回路の降下制動バルブ（４）は、油圧モータ（５）の貨物側及びつり上げ用導管（３）側に配置される
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の漏れ補償装置。
7. 油圧回路の圧力センサ（１３）は、降下制動バルブ（４）の貨物側、及び、つり上げ用導管（３）側に配置される
   請求項１〜６のいずれか１項に漏れ補償装置。
8. つり上げユニット（６，７）と、降下制動バルブ（４）と、機械式制動機（９）とに組み合わせられた油圧モータ（５）を備える、オープン油圧回路におけるクレーン車降下制動装置のための電気−油圧式漏れ補償方法であって、
   機械式制動機（９）が閉じられる前、特に機械式制動機（９）が閉じられる直前に、油圧モータ（５）の貨物側の全体に掛かる油圧の現圧力を測定するステップと、
   貨物の状態に応じて以前に決定された値に対して計測された現圧力を釣り合わせることによって望ましい圧力を決定するステップと、
   機械式制動機（９）が開かれる前に、容積部（１２）において望ましい圧力を生成するステップとを含む
   ことを特徴とする漏れ補償方法。
9. 流体が、機械式制動機（９）が開放される前に圧力を掛けるために、つり上げ用導管（３）から容積部（１２）へ移動する
   ことを特徴とする請求項８に記載の漏れ補償方法。
10. 上記ステップ群は、貨物が上昇又は降下する前に、完全に自動的に実行される
    ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の漏れ補償方法。
11. 全体に圧力を掛ける操作の状態は、検知され、特に、機械式制動機（９）が閉じる前の、好ましくは機械式制動機（９）が閉じる直前の、貨物のつり上げと降下との違いが区別される
    ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。
12. 貨物をつり上げる間又は前と、貨物を降下させる間又は前との両方に適用される
    ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。
13. 貨物加圧、特に計測された現圧力が、以前の決定値より低下した場合に、適用されない
    ことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。
14. 機械式制動機（９）は、貨物をつり上げる場合に開放され、また、機械式制動機（９）と降下制動バルブ（４）とは、貨物を降下させる場合に開放される
    ことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。
15. 現圧力は、油圧モータ（５）の貨物側及びつり上げ用導管（３）側で計測される
    ことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。
16. 現圧力は、降下制動バルブ（４）の貨物側及びつり上げ用導管（３）側で計測される
    ことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の漏れ補償方法。

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