DE102010033344A1 - Method for monitoring drive components of a large hydraulic excavator - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur dauerhaften und gleichzeitigen Überwachung mehrerer in mindestens einen Antriebsstrang eines Großhydraulikbaggers vorgesehenen miteinander in Wirkverbindung stehenden mechanischen und/oder hydraulischen Antriebskomponenten, indem im Bereich lediglich einer einzelnen, der miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten ein Schwingungsaufnehmer positioniert wird, dieser Schwingungsaufnehmer über eine Leitung mit einer Auswerteeinheit verbunden wird, die vorgebbare Auffälligkeitsmuster sämtlicher der miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten beinhaltet und das gemeinsame Messsignal aller miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten in aufbereiteter Form als Eingangsfrequenz einen der jeweiligen einzelnen Antriebskomponente zugehörigen Grenzwert aus dem Auffälligkeitsmuster abgleicht.A method for the permanent and simultaneous monitoring of several mechanically and / or hydraulic drive components provided in at least one drive train of a large hydraulic excavator by positioning a vibration sensor in the area of only a single drive component in operative connection with each other, this vibration sensor via a line with a Evaluation unit is connected to the specifiable Auffälligkeitsmuster all of the mutually operatively connected drive components includes and the common measurement signal of all together operatively connected drive components in processed form as input frequency equalizes a respective individual drive component associated limit from the abnormality pattern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dauerhaften und gleichzeitigen Überwachung mehrerer, in mindestens einem Antriebsstrang eines Großhydraulikbaggers, vorgesehener Antriebskomponenten.The invention relates to a method for the permanent and simultaneous monitoring of several, in at least one drive train of a large hydraulic excavator, provided drive components.
Großhydraulikbagger mit einem Dienstgewicht > 100 t werden in der Regel in Minenbetrieben eingesetzt und sind dort vielfach über einen langen Tageszeitraum im Dauereinsatz. In vorgegebenen Zeitintervallen werden diese Großhydraulikbagger Wartungsarbeiten unterzogen, wobei in bestimmten Abständen auch bestimmte Bauteile, wie beispielsweise Kupplungen oder dergleichen, ausgetauscht werden.Large hydraulic excavators with a service weight> 100 t are generally used in mining operations and are often in continuous operation over a long period of time. At predetermined time intervals, these large hydraulic excavators are subjected to maintenance, and at certain intervals, certain components, such as clutches or the like, are replaced.
Dennoch geschieht es immer wieder, dass im rauen Alltagsbetrieb der Großhydraulikbagger an betriebsrelevanten Bauteilen, wie beispielsweise Getrieben, Pumpen oder dergleichen, zwischen den Serviceintervallen Schäden auftreten, die möglicherweise auf Material- und/oder Systemfehler zurückzuführen sind.Nevertheless, it happens again and again that in the harsh everyday operation of large hydraulic excavators on operationally relevant components, such as gears, pumps or the like, between the service intervals occur damage that may be due to material and / or system failure.
Die
Der
In der
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, rechtzeitig Veränderungen im Betriebsverhalten von Antriebskomponenten im Bereich eines Großhydraulikbaggers mit einem Dienstgewicht > 100 t zu erkennen und dadurch dem Betreiber des jeweiligen Gerätes die Möglichkeit zu geben, kurzfristig Instandhaltungs- oder Reparaturmaßnahmen bzw. den Austausch schadhafter Antriebskomponenten zu ermöglichen, um zusätzliche unplanmäßige Ausfallzeiten außerhalb der Serviceintervalle zu vermeiden. Das Verfahren soll sowohl auf Diesel- als auch elektromotorische Antriebe im Ein- oder Mehrmotorenbetrieb anwendbar sein.The aim of the subject invention is to detect in good time changes in the performance of drive components in the area of a large hydraulic excavator with a service weight> 100 t and thereby give the operator of the respective device, the possibility of short-term maintenance or repair measures or the replacement of defective drive components, to avoid additional unplanned downtime outside the service intervals. The method should be applicable to both diesel and electric motor drives in single or multi-engine operation.
Des Weiteren soll eine Einrichtung zur Überwachung von im Bereich eines Großhydraulikbaggers mit einem Dienstgewicht > 100 t vorgesehenen Antriebskomponenten bereitgestellt werden, die außerplanmäßige Ausfallzeiten des Großhydraulikbaggers auf ein Minimum begrenzt.Furthermore, a device is to be provided for monitoring drive components provided in the area of a large hydraulic excavator with a service weight of> 100 t, which limits unscheduled downtimes of the large hydraulic excavator to a minimum.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur dauerhaften und gleichzeitigen Überwachung mehrerer in mindestens einem Antriebsstrang eines Großhydraulikbaggers vorgesehenen miteinander in Wirkverbindung stehenden mechanischen und/oder hydraulischen Antriebskomponenten, indem im Bereich lediglich einer einzelnen, der miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten ein Schwingungsaufnehmer positioniert wird, dieser Schwingungsaufnehmer über eine Leitung mit einer Auswerteeinheit verbunden wird, die vorgebbare Auffälligkeitsmuster sämtlicher miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten beinhaltet und das gemeinsame Messsignal aller miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten in aufbereiteter Form als Eingangsfrequenz an die Auswerteeinheit übermittelt und dort einen, der jeweiligen einzelnen Antriebskomponente zugehörigen, Grenzwert aus dem Auffälligkeitsmuster abgegleicht.This object is achieved by a method for the permanent and simultaneous monitoring of a plurality of mechanical and / or hydraulic drive components operatively connected to one another in at least one drive train of a large hydraulic excavator by positioning a vibration sensor in the area of only a single drive component in operative connection with one another Vibration sensor is connected via a line to an evaluation unit, the specifiable Auffälligkeitsmuster all together operatively connected drive components and transmits the common measurement signal of all together operatively connected drive components in processed form as an input frequency to the evaluation and there a, the respective individual drive component associated limit value adjusted from the abnormality pattern.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the method according to the invention can be found in the associated subclaims.
Der Erfindungsgegenstand offenbart ein Verfahren zur dauerhaften und gleichzeitigen Überwachung von Antriebskomponenten mindestens eines Antriebsstranges eines mit Diesel- oder elektrischem Antrieb versehenen Großhydraulikbaggers, so dass der jeweilige Betreiber des Großhydraulikbaggers rechtzeitig – auch außerhalb der normalen Serviceintervalle – Instandhaltungs- bzw. Reparaturmaßnahmen bzw. den Austausch der schadhaften Komponente herbeiführen kann.The subject invention discloses a method for the permanent and simultaneous monitoring of drive components of at least one drive train of a diesel or electric Driven large hydraulic excavator, so that the respective operator of the large hydraulic excavator in time - even outside the normal service intervals - maintenance or repair measures or replace the defective component can cause.
Somit werden unplanmäßige Ausfallzeiten des Großhydraulikbaggers vermieden. Antriebskomponenten im Sinne des Erfindungsgegenstandes sind beispielsweise Pumpenverteilergetriebe, Schwenkgetriebe, Hydraulikpumpen, Hydraulikmotore sowie auch der jeweilige Diesel- oder Elektromotor.Thus, unplanned downtime of the large hydraulic excavator can be avoided. Drive components within the meaning of the subject invention are, for example, pump distributor gear, swivel gear, hydraulic pumps, hydraulic motors as well as the respective diesel or electric motor.
Abweichend vom Stand der Technik wird nicht für jede einzelne Komponente ein zugehöriger Sensor eingesetzt, sondern vielmehr die Summenschwingung- der aus miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten mindestens eines Antriebsstrangs des Großhydraulikbaggers ermittelt. Vielfach werden bei Großhydraulikbaggern nachstehende Komponenten mechanisch und/oder hydraulisch miteinander in Wirkverbindung gebracht: der Antriebsmotor, die Kupplung, das Pumpenverteilergetriebe und Hydraulikpumpen.Notwithstanding the prior art, an associated sensor is not used for each individual component, but rather the Summenschwingung- determined from each other in operative connection drive components of at least one drive train of the large hydraulic excavator. In many cases, in the case of large hydraulic excavators, the following components are mechanically and / or hydraulically brought into operative connection with one another: the drive motor, the clutch, the pump distributor gear and hydraulic pumps.
Dieses Ziel wird auch erreicht durch eine Einrichtung zur dauerhaften und gleichzeitigen Überwachung mehrerer, in mindestens einem Antriebsstrang eines Großhydraulikbaggers mit einem Dienstgewicht > 100 t miteinander in Wirkverbindung stehender Antriebskomponenten, mit einem Schwingungsaufnehmer, der fest mit dem Gehäuse einer einzelnen der miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebskomponenten verbunden ist und über eine Leitung mit einer im Bereich des Großhydraulikbaggers vorgesehenen Auswerteeinheit in Wirkverbindung steht.This object is also achieved by a device for the permanent and simultaneous monitoring of several, in at least one drive train of a large hydraulic excavator with a service weight> 100 t together operatively connected drive components, with a vibration sensor fixed to the housing of a single one of the interacting drive components is connected and is in operative connection via a line with an evaluation unit provided in the area of the large hydraulic excavator.
Mit dem Erfindungsgegenstand sind folgende Vorteile verbunden:
- – einfachere Sensorik gegenüber einer Schwingungsaufnahme an Rotationsteilen,
- – Verknüpfung der Messdaten mit weiteren maschinenrelevanten Daten,
- – Einleitung der Komponentendaten in die Bordelektronik,
- – Komponentendiagnostik.
- - Simpler sensor compared to a vibration recording on rotating parts,
- - linking the measured data with other machine-relevant data,
- - introduction of the component data into the on-board electronics,
- - Component diagnostics.
Das für die jeweils zu überwachende Antriebskomponente vorgegebene in der Auswerteeinheit abgelegte Frequenzmuster wird, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, als von der jeweiligen Motordrehzahl abhängiger Grenzwert in der Auswerteeinheit abgelegt.The frequency pattern predetermined in the evaluation unit for the respective drive component to be monitored is, in accordance with a further aspect of the invention, stored in the evaluation unit as a limit value dependent on the respective engine speed.
Die Auswerteeinheit kann Teil des Großhydraulikbaggers sein. Die Messdaten können bedarfsweise auch mit anderen maschinenrelevanten Daten, beispielsweise mit Daten aus der Fahrzeugelektronik, korreliert werden. Durch Verknüpfung aller Daten können Rückschlüsse gezogen werden, warum der Grenzfrequenzbereich der jeweiligen Antriebskomponente überschritten wurde.The evaluation unit can be part of the large hydraulic excavator. If required, the measured data can also be correlated with other machine-relevant data, for example with data from the vehicle electronics. By linking all the data, conclusions can be drawn as to why the cut-off frequency range of the respective drive component has been exceeded.
Ist die Auswerteeinheit Teil des Großhydraulikbaggers kann durch geeignete Anzeigeelemente der Zustand der Antriebskomponenten an z. B. einem Monitor angezeigt und so gegebenenfalls mit weiteren Daten durch den Führer des Großhydraulikbaggers überwacht werden.Is the evaluation unit part of the large hydraulic excavator can by suitable display elements, the state of the drive components to z. B. a monitor displayed and so possibly monitored with other data by the leader of the large hydraulic excavator.
Eine Auswerteelektronik kann auch dezentral (z. B. Funkübertragung) angeordnet werden, so dass von dort aus die geeigneten Reparaturmaßnahmen initiiert werden können.An electronic evaluation system can also be arranged decentrally (eg radio transmission), so that the appropriate repair measures can be initiated from there.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:The subject invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and will be described as follows. Show it:
Weitere Antriebskomponenten, wie Hydraulikmotore, Schwenkgetriebe oder dergleichen, sind nur angedeutet, vom Schutzumfang jedoch mit umfasst.Other drive components, such as hydraulic motors, swivel gear or the like, are only indicated, however, encompassed by the scope of protection.
In der Auswerteeinheit
Alternativ oder parallel kann die Übermittlung der Messdaten auch per Funk an ein externes Überwachungszentrum weitergeleitet werden, so dass dann dort der Abgleich zwischen Messwert und Grenzwert vorgenommen werden kann. Hier können dann bedarfsweise notwendige Reparaturmaßnahmen ausgelöst werden.Alternatively or in parallel, the transmission of the measurement data can also be forwarded by radio to an external monitoring center, so that then the comparison between measured value and limit value can be made there. Here, if necessary, necessary repair measures can be triggered.
Der Schwingungsaufnehmer
Für jedes in der Auswerteeinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- GroßhydraulikbaggerLarge hydraulic excavator
- 22
- Oberwagensuperstructure
- 33
- Raupenfahrwerkcrawler track
- 44
- Führerstandcab
- 55
- Antriebsstrangpowertrain
- 66
- Antriebsstrangpowertrain
- 77
- Dieselmotordiesel engine
- 88th
- Kupplungclutch
- 99
- PumpenverteilergetriebeSplitterbox
- 1010
- Hydraulikpumpehydraulic pump
- 1111
- Hydraulikpumpehydraulic pump
- 1212
- SchwingungsaufnehmerVibration Sensors
- 1313
- Leitungmanagement
- 13'13 '
- Leitungmanagement
- 1414
- Auffälligkeitsmusterunusual pattern
- 1515
- Auswerteeinheitevaluation
- 1616
- Auswerteelektronikevaluation
- 1717
- Anzeigemitteldisplay means
- 1818
- Grenzwertlimit
- 18'18 '
- Grenzwertlimit
- 18''18 ''
- Grenzwertlimit
- 1919
- Sensorsensor
- 2020
- Sensorsensor
- 2121
- Leitungmanagement
- 2222
- Leitungmanagement
- 2323
- Leitungmanagement
- 2424
- Leitungmanagement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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