CN105755939A - 建筑机械特别是道路铣刨机和用于这种建筑机械的地面不平度的补偿方法 - Google Patents

建筑机械特别是道路铣刨机和用于这种建筑机械的地面不平度的补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种建筑机械、特别是地面铣刨机,所述建筑机械具有通过升降柱与机架连接的行驶装置.升降柱的行程调节这里根据在一对前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的各自至少一个调节元件上所确定的重力值进行.本发明还涉及一种最佳地针对应用将机器重量分配到这种建筑机械的行驶装置上的方法。

Description

建筑机械特别是道路铣刨机和用于这种建筑机械的地面不平度的补偿方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种建筑机械、特别是道路铣刨机以及一种用于建筑机械、特别是道路铣刨机的用于对地面不平度进行补偿的方法。
背景技术
[0002] 所述类型的建筑机械、特别是地面铣刨机例如由DE 10 2006 062 129 AUDE 102005 044 211 AUDE103 37 600 Al和WO 03/064770 Al已知。这种地面铣刨机用于铣刨地基、例如铣掉道路覆层和/或用于地基的稳定化措施和/或整修措施,并且为此具有带有铣刨辊的铣刨装置,铣刨辊以其旋转轴线横向于作业方向水平地支承并且在旋转的作业运行中通过设置在铣刨辊外周面上的相应的作业刀具铣刨地基。除了铣刨装置以外,这种地面铣刨机还包括机架,机架构成建筑机械的主要承重结构。此外,通常在机架上设置一对前行驶装置和一对后行驶装置,其中行驶装置这里既是指车轮,也是指履带机构。但各对行驶装置原则上也可以由单独的行驶装置按照已知方式替代。
[0003]为了允许相对于地基实现机架不同的高度定位,前行驶装置和/或后行驶装置中的至少一对通过分别具有调节元件的升降柱与机架相连接。这里,所述升降柱构造成,使得所述升降柱能够改变机架和行驶装置之间的距离,特别是部分地沿竖直方向改变所述距离,以实现相对于地基在竖直方向上对机架的升降调节。所述调节元件特别是线性调节元件并且这里特别是设置成,使得所述调节元件能实现沿竖直方向的线性调节。另外,所述类型的建筑机械包括控制装置,所述控制装置构造用于控制通过调节元件对升降柱的升降调节。这里控制装置的主要目的特别是在于,实现相互协调地调节所述调节元件,以便一方面能对建筑机械的高度调节本身进行调整,而另一方面能调整机架相对于地基的位置。
[0004]在所述类型的建筑机械中,一个特殊要求特别是一方面实现例如在铣刨深度上一致的作业结果,另一方面是保证地面铣刨机的倾覆稳定性,以实现可靠的作业运行和运输运行。这特别是在不平的地基情况下或者也在驶过障碍时是成问题的,例如在驶过铣刨边缘时。由于这种建筑机械的机器重心较高,即使在建筑机械达到小的机器倾斜姿态时,所述建筑机械就已经具有较高的倾覆倾向。
发明内容
[0005]本发明的目的因此在于,对于所述类型的建筑机械,给出如何在地面不平时能尽量安全可靠地确保建筑机械的倾覆稳定性的可能性。
[0006]所述目的的利用根据独立权利要求的建筑机械和方法来实现。各从属权利要求中给出了优选的改进方案。
[0007]根据本发明设定,一对前行驶装置或一对后行驶装置中的至少一个调节元件配设有重力检测装置,所述重力检测装置构造成用于确定作用在所述至少一个调节元件上的重力。因此首先重要的是,在这里分别成对考虑所述行驶装置,其中,一对分别由一个设置在机器右侧的和一个设置在机器左侧的行驶装置组成,或者由一个设置在前面的和一个设置在后面的行驶装置组成。表述“前”和“后”涉及建筑机械前进方向,因而前行驶装置在前进方向上设置在机架的前半部上,而后行驶装置安置在机架的后半部上。调节元件一般而言是指调整升降柱的行程设置的机构。调节元件的具体实施例下面还将具体说明。重力检测装置一般而言是指这样的装置,借助于这种装置确定或也能够确定当前作用在调节元件上的重力。此时重要的是建筑机械的重力作用在行驶装置上并且相应地通过升降柱至少部分地导入地面。利用重力检测装置,现在可以确定作用在相应调节元件上的重力并且随着时间对所述重力进行监控。这里,重力检测原则上可以在调节元件的任意这样的位置上进行,在所述位置处所施加的重力至少部分地取决于建筑机械向行驶装置的重力分配。该重力检测装置因此使得可以直接和立即确定作用在相应调节元件上的重力或确定至少一个重力值。
[0008]升降柱高度调节的驱动通过相应的驱动装置进行。因此,驱动装置提供升降柱调整所需的驱动能量。具体来说,驱动装置可以是例如一个或多个伺服马达,或者例如也可以是一个或多个液压栗。对本发明重要的是,驱动装置构造成,使得可以彼此分开地控制相关调节元件,以便使得可以对至少一对行驶装置的调节元件进行单独调整。
[0009]根据本发明,控制装置构造成,使得控制装置根据由重力检测装置确定的重力值控制各对调节元件的调节位置。因此,控制装置一方面构造成,所述至少一个调节元件的由所述至少一个重力检测装置获得的并且连续或至少以确定的时间间隔确定的重力值传送给所述控制装置并且由控制装置相应地分析评估。但同时所述控制装置还直接或间接地负责控制调节元件的单元。因此,所述控制装置例如对驱动装置进行操控,以便相互分开地驱动各升降柱的调节元件。这里,驱动装置包括分别对升降柱的调节运动负责的总体装置。这除了马达、如电动机,或者液压栗以外,还可以包括管路系统,并且特别是还包括液压系统的可调的直通和止回阀和/或电子控制系统的开关。
[0010]现在对本发明重要的是以下认识,作用在一对前行驶装置和/或后行驶装置的所述至少一个调节元件上的重力值决定性地取决于建筑机械到前和/或后和/或右和/或左行驶装置的调节元件的重力分配并因此取决于建筑机械的倾斜姿态。如果建筑机械例如具有相对于基本上水平的机架初始位置作业方向或前进方向上观察朝右侧倾斜的倾斜姿态,则建筑机械作用在右行驶装置上的重量份额增大,相反作用在左行驶装置上的重量份额减小。根据倾斜姿态程度或建筑机械作用在相应行驶装置上的重力的增加或减小,在一对前行驶装置或一对后行驶装置或一对右行驶装置或一对左行驶装置的所述至少一个调节元件上的通过重力检测装置记录的重力值也升高或降低。因此,总而言之,本发明基于以下认识,即,在前面所述的位置处监测到的重力值构成建筑机械的重心位置并由此构成倾斜姿态的尺度。为了现在随时确保针对具体应用将机器重量最佳分配给行驶装置,并且即使在地面不平时、例如在驶过障碍,如特别是铣刨台沿时也使得建筑机械能够稳定地平衡(Austarierung),以便防止倾覆,根据本发明现在设定,控制装置构造成,使得控制装置由机架的存在期望重力值的期望姿态出发在行驶运行中出现重力变化时彼此独立地操控两个调节元件并且通过调节元件的行程调节从实际重力值朝向期望重力值接近。这里实际重力值是当前由重力检测装置确定的重力值,因此期望重力值是目标重力值,该控制装置通过调节元件的行程调节使实际重力值接近所述目标重力值,特别是调节到所述目标重力值。
[0011]机架的期望姿态表示针对应用将机器重量最佳分配给行驶装置以及立稳的机架初始姿态、特别是机架的水平定向,特别是这样的水平定向,即建筑机械的重心在水平平面中尽量是居中的,特别是至少关于建筑机械的两个纵向侧面是居中的。在机架的期望姿态中,期望重力值作用在所述至少一个调节元件上。这里可以这样选择期望姿态,使得作用在一对的两个前行驶装置和/或两个后行驶装置和/或两个右行驶装置和/或两个左行驶装置上的重力是均匀分布的,这里,这不是绝对必需的。期望重力值因此向控制装置提供基准值,控制装置朝基准值的方向控制调节元件的调节,以便在所述至少一个调节元件上出现重力变化时对升降柱的行程调节。如果现在出现由重力检测装置确定的重力变化,即与期望重力值的偏差,则控制装置控制一对前行驶装置和/或一对后行驶装置和/或一对右行驶装置和/或一对左行驶装置中的两个调节元件。补充地或替代地,这里也可以在这些重力值中将重力分配用作基准。就是说,控制装置一对中在右侧的升降柱的调节元件伸出时优选同时并且理想地以几乎相同的程度使该对中在左侧的升降柱或调节元件缩回,或者反之亦然。因此,一对中的各升降柱的调节彼此相反地进行。这里重要的是,控制装置彼此独立并相互隔离操控一对的两个调节元件,从而在当前情况下获得这一对的电子摆动功能。控制装置这里这样控制调节元件的行程调节,使得在出现重力变化时使实际重力值向期望重力值接近并且特别优选地将其调整到期望重力值。因此,控制装置这样继续其对调节元件的行程调节,即,使得行程调节的变化对实际重力值的影响导致了实际重力值向期望重力值接近。由此特别是得到调节运动的方向。由于在所述至少一个调节元件上的重力值与建筑机械重心位置的相关性,根据本发明以这种方式有效且可靠地实现了针对具体应用最佳地将机器重量分配到行驶装置以及对建筑机械倾斜运动的补偿,并且实现了建筑机械的位置稳定化。这里,可以放弃液压耦合,因为所得到的摆动(Pendel)功能经由控制装置通过彼此独立地单独控制两个调节元件、特别是以电子的方式实现。
[0012]原则上对于每对行驶装置可以分别仅在一个行驶装置上或仅在所述一个行驶装置的调节元件上检测作用在调节元件上的重力并将其用于通过控制装置对调节元件的控制。但最佳的是,控制装置在建筑机械行驶运行中在这对行驶装置的两侧并因此单独地在一对行驶装置的两个调节元件上确定并监控重力并且特别是确定并监控重力变化曲线。此夕卜,特别是对于地面铣刨机优选的是,总行走机构的每个所述行驶装置分别通过一个具有调节元件的升降柱与机架连接,并且控制装置单独操控每个调节元件。因此,该实施方式的主要特征是,控制单元能单独地且彼此独立地操控至少三个并且特别是四个升降柱,以便进行行程调节。这里原则上可以例如为了对建筑机械进行高度调节,以便例如找平,可以对升降柱的调节元件进行其他方式的控制,例如不是进行彼此反向的调节,而是进行同向的调节。但为了摆动的目的,特别是设置反向的调节。
[0013]调节元件主要的功能上的特征是,它们使得可以对升降柱进行特别是竖直方向上的行程调节。对此例如特别是考虑采用丝杠传动装置,并且特别是液压缸。在采用液压缸的情况下,建筑机械相应地包括液压供应系统,所述液压供应系统优选具有液压栗,行程调节所需的驱动能量通过液压栗施加,这里,原则上也可以设置多个液压栗,例如也可以分别配属于一个调节元件或一对调节元件地设置多个液压栗。在理想的情况下,对于每个升降柱或对于每对并且特别是两对前行驶装置和/或后行驶装置的每个液压缸分别设有至少一个能够由控制装置彼此独立地控制的阀,用于液压流体输入和排出。对升降柱的行程调节的控制因此通过经由控制装置打开和关闭相应的液压阀来进行。根据本发明对于该实施方式设定,特别是给每个液压缸分别配设一个用于确定作用在液压缸上的重力的重力检测装置。因此在该实施方式中将重力状态用作建筑机器重心位置的基准。
[0014]所使用的液压缸原则上可以是单侧作用的工作缸。但为了使得液压缸可以在两个方向上进行尽可能精确和可靠的调节运动,用作调节元件的液压缸优选是双向作用的工作缸。这种液压缸的特征在于,能在液压活塞的相对置的两个面上分别给所述液压缸加载液压液体,这里关于缸腔具体区分为活塞侧和杆侧。杆侧此时是指缸活塞的活塞杆在液压缸内分布的一侧。在这个位置,在液压缸内存在用于容纳液压流体的环形腔。相反活塞侧表示与杆侧相应地相对置的一侧。这里液压腔构成圆柱腔形式。
[0015]重力检测装置通常包括至少一个构造成用于直接或间接确定重力的重力传感器。这样的重力传感器可以例如是合适的测力计,特别是称量单元。在具体实施中,这里特别优选采用应变片和/或压电传感器。它们的特点特别是在于小的结构空间需求和高的功能可靠性。
[0016]此外,所述至少一个重力传感器的定位在这样的位置上实现,使得可以在该位置上确定加载在一个行驶装置上的重力值或至少按比例的重力分配。为此特别是考虑在机架和相应行驶装置之间的整个区域,特别是相应的支座,并且尤其特别是调节元件。这里,相应重力传感器的优选设置位置例如在调节元件、特别是升降柱的上方或下方的区域中。具体而言,作为设置在调节元件下方的例子,这例如可以是升降柱底脚和行驶装置、特别是其框架或底盘之间的区域,或者是机架或特别是部分包围调节元件的升降柱的支承套与升降柱头部之间的区域。这里这些设置位置仅应理解为示例性的。对重力传感器的布置重要的是,将重力传感器定位在这样的位置上,使得重力传感器能测量重力值并且特别是也能检测并至少在一定程度上还定量确定重力值变化或重力分配的变化。
[0017]如前面所述,在本发明范围内,原则上对于相应的行驶装置对分别仅在一侧相应地监测一个重力值并且结合期望重力值将该重力值用于控制这对行驶装置的补偿功能就足够了。但是,在机器运行时也会出现不是归因于建筑机械倾斜的重力值变化。这例如可能是由于燃料消耗和/或水消耗、由于在作业运行开始和过程中铣刨辊放在地面上引起的重量损失和/或由于至少一个材料输送装置的位置变化等。因此,特别是也处于这些原因优选的是,使控制装置构造成,使得控制装置以相应行驶装置对的两侧之间的重力比值为基础来控制这对行驶装置的调节元件。因此,在该优选的改进方案中,控制装置构造成,使得控制装置在机架期望姿态中关于一对行驶装置对于每个调节元件确定一个期望重力值并由此确定期望重力值比值/商值,并且当在行驶运行中出现重力变化时彼此独立地操控这两个调节元件并通过对调节元件的行程调节从实际重力值比值向期望重力值比值接近。这个实施方式的主要优点因此在于,控制装置根据其重力值比值来调节这对前行驶装置和/或后行驶装置的调节元件的行程调节。由此,至少近似补偿了例如涉及两个调节元件的例如由于燃料消耗导致的重力变化。
[0018]前面所述的重力检测装置优选是建筑机械总体的传感器系统的一部分,该传感器系统检测基本的位置信息和/或状态信息并将其传输给控制装置。这特别是指设有用于燃料箱的液位传感器,所述液位传感器可以根据实际可用的燃料量推断出建筑机械重力变化。此时,控制装置可同时考虑重力分配的相应改变。补充地或替代地,设有用于水箱的液位传感器,该液位传感器同样允许确定当前所携带的水。传感器系统最后还可以补充地或替代地例如包括斜度传感器,例如用于确定机架沿建筑机械的纵轴线或横轴线的倾斜姿态和/或用于确定并监控铣刨辊的位置。当然,传感器系统还可以扩充例如与行驶方向、行驶速度、工作模式(行驶运行或作业运行)等相关的其它传感器。特别是也在采用可相对于机架移动的作业平台或驾驶室的情况下,这例如涉及这样的传感器装置,通过该传感器装置能确定并监控工作平台或驾驶室的位置,以便通过这种方式能补偿相应的重心移位并由此在必要时补偿在单个升降柱上的重力变化。重要的是,控制装置以适当方式与传感器系统相连,以便能使用所确定的传感器数据。
[0019]因此,所述系统包括建筑机械的按照本发明的具有控制装置的构成主要用于建筑机械的防倾覆稳定化,特别是在建筑机械构造成地面铣刨机、特别是构造成道路铣刨机时,和/或用于保证所有现有行驶装置与地面接触。但是,特别是对于地面铣刨机同样常见的是,例如为了确定铣刨深度需要机架有不同的高度定位。铣刨深度的确定这里通常通过找平系统来实现,所述找平系统为此构造成,使得找平系统对于进行中的铣刨作业确保保持希望的铣刨深度。为此,地面铣刨机根据本发明由于具有用于确定在期望姿态中的建筑机械的高度位置的装置。换言之,所述装置检测参考点、如机架上的一个点在竖直方向上到地基的距离和/或检测铣刨辊进入地基的沉入深度。一个或多个升降柱的利用该装置确定的高度值原则上也可以由本发明的控制装置考虑用于检查和控制倾覆稳定性。
[0020]因此,控制装置例如也可以这样构成,使得只有在例如相对于实际重力值超出或低于确定的阈值时才触发对一对行驶装置的调节元件的调节的触发。通过这种方式形成了确定的误差范围,在该误差范围内还不会通过控制装置进行反向调整。补充地或替代地,还可以确定调节元件的最大调节值,当控制装置触发调节运动时不会超过该最大调节值。通过这种方式,例如可以防止调节元件的零部件相互碰撞并由此例如发生损坏。当然控制装置也可以构造成,设有输入装置,通过该输入装置能确定和输入阈值和/或最大值。这使得调整可以与当前存在的环境条件相适配。例如在建筑机械应以初始倾斜姿态下投入使用时,如例如可能在斜坡姿态下作业时这例如可能那样是相关的。
[0021 ]另外,一个特殊要求是,当铣刨辊沉入要铣刨的地基一直到希望的深度时,向特别是地面铣刨机的驾驶员指示铣刨作业的开始。根据本发明,控制装置现在优选构造成,使得控制装置控制自动铣刨设备。自动铣刨设备的特点是,在铣刨辊运转时,由控制单元自动协调地面铣刨机的降低,直至达到希望的铣刨深度。这特别是可以包括以预定的下降速度均匀降低一对行驶装置的两个升降柱,特别是还根据相应使用的铣刨辊和/或地面材料和/或存在的铣刨辊旋转速度来实现所述操作。以这种方式确保了,对地基材料的铣刨不会超过希望的铣刨深度和/或铣刨辊不会由于过快地向地基中降低而受损。
[0022]最后,本发明的另一个重要方面还在于对于驶过地面不平度的建筑机械、特别是地面铣刨机,特别是对于根据前述权利要求之一的建筑机械用于补偿地面不平度的方法。关于用于执行根据本发明的方法的下面说明的装置部件的结构和布置特别是也参照前面与此相关的说明。
[0023]本发明的方法包括,首先利用重力监测装置检测作用在至少一个行驶装置的至少一个升降柱的调节元件上的重力值。为此,基本上参照前面的说明。接着将检测到的重力值传送给控制装置。重力监控装置包括特别是至少一个重力传感器,用于具体的重力监控。重力值的检测和向控制装置的传送这里连续进行或者至少按规律的时间间隔进行,从而特别是在地面铣刨机的作业运行中向控制装置持续地提供当前重力值。
[0024]本发明的方法还设定,在机架处于期望姿态时确定至少一个行驶装置的升降柱的至少一个调节元件的期望重力值。所述期望姿态这里是机架的可以作为与应用相关的机架预定位置连续确定的位置。期望重力值代表这样的重力值,控制装置根据该重力值可以按照另外的方法步骤执行向期望姿态的接近,以便即使在驶过地面不平度、如铣刨边缘时也能将地面铣刨机保持倾覆稳定的姿态中,特别是保持在期望姿态。期望重力值因此构成下面说明的控制步骤针对的基准值。期望重力值的确定这里可以手动进行,或者也可以自动进行。
[0025]为了执行根据本发明的方法还设定,在建筑机械行驶运行中对作用在调节元件上的重力值进行监控。换言之,在建筑机械行驶运行中,进一步连续向控制装置传送重力监测机构的实际重力值。这也包括按照固定的优选相同的时间间隔进行间歇式的传送。根据本发明,控制装置现在将对应于由重力检测装置确定的重力值中对应于最新的重力值的实际重力值针与期望重力值进行校准/比较。
[0026]在根据本发明的方法最后的重要步骤中,当控制装置确定在实际重力值和期望重力值之间出现偏差时,通过由控制装置单独操控调节元件来进行前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的升降柱向期望重力值的调节。向期望重力值调节升降柱这里意味着,这样来控制由控制装置触发的升降柱的调节运动,即,使得实际重力值向期望重力值接近。这例如意味着,当地面铣刨机在右前升降柱上具有增大的实际重力值时,控制装置这样执行右前升降柱和左前升降柱的调节运动,即,使得实际重力值向代表期望姿态的期望重力值接近。
[0027]这里在根据本发明的方法中设定,至少针对一对行驶装置的调节元件确定期望重力值(具体说是针对这里设定执行前面所述方法的一对调节元件)。但为了例如能很好地补偿在建筑机械运行过程中出现的重力变化和/或重力移位或者说如例如由于燃料消耗、水消耗等在机器运行中出现的重力变化和/或重力移位,根据本发明优选的是,作为由控制装置触发的调节元件的调节运动的参考量,以一对行驶装置的两个调节元件的两个期望重力值的期望重力值比值的形式确定期望重力值,并将作为参考量固定下来。因此,在该实施方式中,确定作用在一对前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的调节元件上的重力值的重力值比值作为用于控制装置的参考量。在根据本发明的方法的改进方案中相应地参考期望重力值比值进行补偿/校正(Abgleichen)和调节。这有以下优点,重力值变化相同地涉及一对前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的两个调节元件,这种重力值变化对由该控制装置执行的调节运动没有影响。因此,换言之,由此做到了过滤掉了倾斜运动特有的重力值变化,结果,根据本发明的方法的这个改进方案使得可以特别可靠地实现建筑机械的防倾覆稳定化。当然,在这个改进方案中重力检测装置必须构造成,使得可以在一对行驶装置的两个调节元件上进行重力值确定和监控。具体而言,为此例如在一对行驶装置的每个升降柱的每个调节元件中分别设置一个重力传感器,用于测量重力。
[0028]补充地或替代地,由于前面所述的原因,优选的是,为了执行根据本发明的方法,控制装置这样执行修正功能,即,根据以下传感器中的至少一个传感器的至少一个信号进行期望重力值或期望重力值比值的适应性调整:水液位传感器、燃料液位传感器、斜度传感器、用于对所述至少一个材料运输装置进行位置检测的位置传感器。斜度传感器例如用于确定机架沿建筑机械的纵轴线的倾斜姿态。对此,特别是还参照前面关于根据本发明的建筑机械的说明。通过这些措施,例如可以确定并相应地补偿整个建筑机械例如由于燃料消耗引起的质量变化。这具体例如意味着,由于燃料消耗和/或水消耗变轻的整个机器也使得建筑机械加载于升降柱的总重力减小。这些变化可以通过相应的传感器至少间接地跟踪和确定。具体而言,控制装置此时特别是在考虑在整个建筑机械上的重力分配的变化的情况下通过例如使所述期望重力值降低。为了转化为实际应用,为此例如可以使用根据经验确定的参考值。
[0029]为了执行根据本发明的方法,有利的是,在确定在一对行驶装置的两个调节元件上的重力值时,在功能相同的位置进行重力检测。以这种方式,所检测到的重力值在时间和绝对值上可以直接相互比较。
附图说明
[0030]下面结合在附图给出的实施例来详细说明本发明,其中示意性地:
[0031 ]图1示出地面铣刨机、具体地道路冷铣机的侧视图;
[0032]图2示出图1的地面铣刨机的俯视图;
[0033]图3示出图1和2的地面铣刨机的包含行驶装置和升降柱的机架的非常简化的示意图;
[0034]图4a至4(:不出升降柱的纵向横剖视图(图4a)和不同运行状态的视图(图4b和4c);
[0035]图5示出重力检测装置定位的示意性侧视图;
[0036]图6示出重力检测装置、控制装置和调节元件的配合作用的示意图;
[0037]图7示出根据本发明的方法的流程图;
[0038] 图8a和8b示出重力分配曲线图,在图8a中以不均匀的分配示出,在图8b中示出期望分配。
具体实施方式
[0039]相同的构件在图中用相同附图标记表示,这里不是每个重复的构件都在附图中单独标明。
[0040]图1示出所述类型的建筑机械,具体说是道路冷铣机I。道路铣刨机I的主要部件是:机架2;设置在铣刨辊箱3中的铣刨辊4(用虚线示出);通过升降柱6与机架2相连并承载地面铣刨机I的行驶装置5,具体而言是履带机构;操作台7;前装料输送带8;以及驱动装置9ο在作业运行中,地面铣刨机I沿作业方向a在待铣刨的地基上行驶,此时铣刨棍4绕横向于作业方向延伸的水平的旋转轴线R旋转地沉入地基并以未详细示出的铣刨工具按照在现有技术中已知的方式铣刨地基。
[0041]图2用示意性俯视图示出地面铣刨机I的基本结构。据此,地面铣刨机I总体上包括一对前行驶装置5VR、5i,它们分别通过其中一个升降柱6VR或与机架2相连。此外设有一对后行驶装置5hr、5hl,它们通过升降柱6hr、6hl与机架相连。“H”和“V”这里表不在地面铣刨机I的前进方向a上的布置并且代表“后”和“前”,而“R”和“L”表示沿前进方向上观察地面铣刨机I的侧面并且代表“右”和“左”。
[0042] 在地面铣刨机I的作业运行中,对机器操作者提出了两个关于地面铣刨机I的位置稳定性的基本要求。一方面希望以预先规定的、可控的铣刨深度(找平)对地基进行铣刨,以便例如保证充分的表面刨除并且必要时不会损伤路床较深的层。另一方面,这种地面铣刨机由于其重心较高特别是在驶过路面障碍、例如铣刨边缘时倾向于较快地发生倾覆。因此,为了提高地面铣刨机I的倾覆稳定性,设置了所谓的“摆动操作”,所述摆动操作以摆动轴线的形式设定了前行驶装置5VR、5VL对和后行驶装置5HR、5HL对和左行驶装置5VL、5HL对和右行驶装置5VR、5HR对反向的高度补偿,由此至少部分地补偿相对于机架2的地面不平度。为此,升降柱6构造成沿竖直方向V是高度可调的或沿竖直方向是可调的。为此每个升降柱6包括一个构造成双向作用的液压缸形式的调节元件10,其结构和工作方式在图4a至4c中详细给出。如下面还将进一步说明的那样,当前系统使得可以彼此独立地操控所有的升降柱6。但例如可能补充地设定,例如成对地彼此相关地控制这些升降柱。由此例如也可以实现虚拟的摆动轴线,如例如在图2中针对两个后升降柱6HL、6HR所示的那样。由此获得的3重摆动的倾覆线KL给定了为了实现稳定的机器状态在水平平面内机器重心的极限范围,所述倾覆线以这种方式可以通过相应地适配所述控制而快速转换至例如4重摆动。
[0043]图3示出地面铣刨机I的总行走机构的基本工作方式。机架2这里用虚线以位于水平平面内的机架平面ME示出,机架平面在当前实施例中平行于水平的地基延伸。为了驱动高度调节,设有驱动装置9,所述驱动装置例如可以是内燃机,所述内燃机驱动相应液压供应系统的液压栗。为此驱动装置9通过相应的液压管路17(点划虚线)与升降柱6的每个构造成液压缸的调节元件10流体连通。各调节元件10并且由此各升降柱6的调节运动的协调通过控制装置18进行,该控制装置与重力检测装置19相连接。例如是重力传感器的重力检测装置19可以是例如称量单元。这种重力传感器特别是可以包括应变片或压电元件。借助于重力检测装置19可以检测代表加载在相应行驶装置上的重力的重力值。如果给所有四个行驶装置分别配设一个这样的重力检测装置10,则可因此确定机器重量向各个行驶装置5的当前重力分配并对其进行监控。这里重要的是,准确地确定实际重力并不重要,重要的是根据重心确定重力分配或确定重力变化。各个重力检测装置19通过如图3用点虚线示出的信号线与控制装置18相连。另外,控制装置18还通过导线P与驱动装置9相连,以便传送控制信号。也重要的是,根据本发明控制装置18优选至少在行驶运行中分别成对地控制对调节元件10的控制,从而例如触发升降柱6VL的调节运动,以及还有升降柱6™的调节运动,但不一定触发升降柱6hl或6hr的调节运动。补充地或替代地,也可在升降柱6vl与6hl和/或6vr与6hr之间设置配对。另外,控制装置18单独且彼此独立地控制每个调节元件10。就是说,为了成对地控制,控制装置18还分别彼此独立地操控一对的两个升降柱6或调节元件10。
[0044]图4a至4c举例给出了可能的升降柱基本结构,以进一步说明。这里,图4是升降珠6沿其纵向中轴线在竖直方向上的纵向剖视图。这里,每个升降柱6的主要远件特别是调节元件10,利用所述调节元件来施加调节力。在具体实施例中,调节元件10是具有液压缸11和活塞12的液压缸活塞单元,所述活塞能直线移动地在液压缸11中被引导。通过套筒对16a和16b按照已知方式对外屏蔽调节元件10,以提供保护免受外界影响。
[0045]图4b和4c示意性地详细示出调节元件10的工作方式,这里,图4b涉及升降柱6的低位或最大收回状态,而图4c涉及升降柱6的高位或最大移出状态。图4b和4c这里涉及液压缸11和活塞12的相反布置。在液压缸11内设有两个进流口和出流口 13a、13b,液压流可通过进流口和出流口供应给活塞侧的内腔14或杆侧的内腔15或者排出,如通过相应的箭头示出的那样。因此这里具体涉及所谓双向作用的工作缸。
[0046]特别是图4c还示出,重力检测装置19的重力传感器优选在升降柱上方设置在升降柱和机架之间或者在升降柱下方设置在行驶装置和升降柱之间。这两种布置方案之间的区别主要在于,当在升降柱下方进行检测时同时检测升降柱重量,而在利用设置在升降柱上方的重力传感器测量重力值时升降柱对所确定的重力值没有贡献。也可以设定,在升降柱上方和升降柱下方分别设置一个重力测量传感器,以便例如在这里实现确定的冗余。这也在图5中进一步示出,图5举例示出道路铣刨机I的升降柱单元的示意性侧视图。机架2经由沿竖直方向上面的重力传感器19加载于升降柱6。因此,重力传感器19在该实施方式中设置在升降柱的头部区域和机架2之间。在补充的或替代的改进方案中,沿竖直方向在升降柱底脚和行驶装置5之间设置另一个重力传感器。因此,后面的方案检测获得包含升降柱重力的重力值。
[0047]执行前行驶装置对和/或后行驶装置对5的根据本发明的摆动功能的重要标准是以下的基本构想,在驶过障碍时出现的重力变化用作用于执行调节元件10的调节运动的参考标准。这种控制布置系统的一种可能的结构在图6中进一步示意性示出。该控制布置系统包括分别配设给每个行驶装置5的重力检测装置19,所述重力检测装置分别检测一个重力值并将其传送给控制单元18。重力测量在理想情况下连续地进行,从而由控制装置18确定例如归因于道路铣刨机I的姿态变化的重力变化或重力分配变化。控制装置18根据所检测到的重力变化这样来控制调节元件10,特别是控制升降柱或相应的驱动装置9,即,使得重力分配重新接近初始值或“自重(Tara)分配”。由此,控制装置18最终反作用于机器的姿态变化并且特别是防止,例如在驶过障碍时机器处于倾覆失稳的姿态。因此,控制装置18根据通过重力检测装置检测到的重力分配来控制调节元件的移出位置。
[0048]图7示出执行根据本发明的方法的主要步骤。这里,在步骤25中首先利用重力监测机构19确切说是重力传感器19(上和/或下)确定作用在至少一个行驶装置5的升降柱6的至少一个调节元件10上的重力值Fo,并且将该重力值传送给控制装置18。这里理想的是,在步骤25中对于一对前行驶装置或后行驶装置或右行驶装置或左行驶装置的每个升降柱6获得至少一个重力值,特别是在每个行驶装置、特别是升降柱上确定一个重力值并将其传送给控制装置18。根据所确定的这个重力值,在随后的步骤26中,通过控制装置18确定在机架2处于期望姿态时至少一个行驶装置5的升降柱6的至少一个调节元件10的期望重力值。该期望重力值现在用作用于下面还将详细描述的控制方法的参考值,通过该控制方法,基于相对于机架2的期望姿态的偏差确定升降柱6的重力载荷,以便使机架2平衡。步骤26可以连续地进行,但也例如可以通过手动启动进行和/或在建筑机械I开始行驶运行等时进行。特别是如图6详细示出的那样,根据步骤25确定重力值在一对行驶装置的每个调节元件、特别是在功能相同的位置,并且尤其特别是在行驶装置的全部调节元件的功能相同的位置上优选同时进行。就是说,重力检测例如对于两个或特别是所有的调节元件10理想地在机架侧或行驶装置侧或在两侧同时进行。
[0049]在整个行驶及作业运行期间,现在根据步骤27设定对地面铣刨机I的作用在相关调节元件10上的重力值F的监控。此时根据步骤28通过控制装置18使在调节元件上确定的实际重力值Fim/F2(下)与期望重力值Fo相比较/校正。如果现在在实际重力值F^F2和期望重力值Fo之间出现偏差△ F,则控制装置18通过由控制装置单独操控调节元件来控制前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的至少一对升降柱向期望重力值Fo的调节。因此,所述重力变化用作用于使地面铣刨机I的机架2向期望姿态摆动的基准,以保证针对应用最佳地将机器重力分配给所述行驶装置并且抑制地面铣刨机I在驶过障碍时出现的倾覆。这种调节在步骤29中进行,并且在理想情况下一直进行到实际重力值^/内被调整到期望重力值Fe。所述过程在行驶运行和作业运行中连续地进行。在超过重力差阈值A F时才进行步骤29,以便不会在重力波动极小时就已引起控制过程的触发。因此在方法上,在该改进方案中设定,控制装置18还监控是否超过或低于确定的重力阈值。
[0050]对前行驶装置对和/或后行驶装置对和/或右行驶装置对和/或左行驶装置对的重力监控优选不是仅在一个调节元件上进行,而是分别在各对前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的两个调节元件上进行。更为特别优选的是,重力测量最终在用于行驶装置的每个调节元件上进行。此时合理的是,不是基于一个单独的期望重力值,而是对步骤26接下来形成一个期望重力值比值或重力分配作为参考值,并且由控制装置18根据步骤27、28和29相应地进行监控并作为参考值用于前面所述的控制过程。图8用附图标记30表示求比值。
[0051]除了结构和构造上设计外,对于作用在各个调节元件10上的重力值来说,地面铣刨机I到调节元件10的重力分配是决定性重要的。但所述重力分配可能在作业运行中发生显著变化,这种变化例如是由于地面铣刨机I的水消耗和/或燃料消耗和/或找平功能和/或至少一个材料输送机构的位置而发生的。因此,在理想情况下,根据本发明的方法按步骤31至33包括至少一个或多个修正功能,所述修正功能基于包括期望重力值或期望重力值比值的因素修正重力分配。为此设定,根据步骤31通过水液位传感器传送水液位、根据步骤32通过燃料液位传感器传送燃料液位,以及通过倾斜传感器33传送地面铣刨机沿纵轴线和/或横轴线的倾斜姿态,和通过位置传感器34传送至少一个材料输送装置的位置。
[0052]图8a和Sb现在再次示出本发明的基本构想。图Sb再次涉及在期望姿态中的机器姿态。在本实施例中,机器的重力此时均匀分配到四个行驶装置5上。从这种分配出发,现在例如机器在右前方越过铣刨边缘行驶进入铣床并因此向右前倾斜,由此对所述分配发生干扰。如图8a所示,这种机器姿态的改变马上反映机器重力分配的变化中。控制装置18记录下这种变化并且现在这样操控所述调节元件或其驱动装置,使得整个系统又向其根据图Sb的初始姿态接近。当前情况下,这例如通过使右前的调节元件伸出而使左后的调节元件缩回来实现。因此重要的是,通过控制装置18根据所确定的重力值或所确定的重力分配来对调节元件10伸出位置进行控制。监控和保证稳定的机器姿态因此通过重力值或所确定的重力分配来实现。

Claims (13)

1.一种建筑机械(I),特别是道路铣刨机,所述建筑机械包括: 机架(2), 一对前行驶装置(5vl/5vr)和一对后行驶装置(5hl,5hr),其中前行驶装置或后行驶装置(5)中的至少一对通过分别具有调节元件(10)的升降柱(6)与机架(2)连接, 用于相互分开地驱动升降柱(6)的调节元件(10)的驱动装置(9), 控制装置(18),所述控制装置构造成用于控制升降柱(6)通过调节元件(10)进行的行程调节, 其特征在于,一对前行驶装置或后行驶装置或右行驶装置或左行驶装置(5VL、5VR;5HL、5hr)的至少一个调节元件(10)配设构造成用于确定作用在所述至少一个调节元件(10)上的重力值(F)的重力检测装置(19),并且 控制装置(18)根据由重力检测装置(19)确定的重力值(F)控制所述一对行驶装置(5VL、5vr;5hl、5hr)的调节元件(10)的调节位置,其中控制装置(18)构造成,使得所述控制装置由机架(2)的存在期望重力值(Fo)的期望姿态出发在行驶运行中出现重力变化时彼此独立地操控所述一对前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置(5vl、5™;5HL、5HR)的两个调节元件(10)并且通过所述调节元件(10)的行程调节从实际重力值向期望重力值接近。
2.根据权利要求1的建筑机械(1),其特征在于,每个所述行驶装置(5VL、5VR;5i5HR)分别通过一个具有调节元件(10)的升降柱(6VL、6VR;6HL、6HR)与机架⑵连接,并且控制装置(18)单独控制每个调节元件(10)。
3.根据前述权利要求之一的建筑机械(I),其特征在于,所述调节元件(10)是液压缸(11、12),设有具有液压栗(21)的液压供应系统,对于每个升降柱(6vl、6VR ; 6hl、6hr )设有能由控制装置(18)彼此独立地控制的阀(23、24),用于液压流体输入和排出,并且每个液压缸(11、12)分别配设有用于确定作用在液压缸(11、12)上的重力(F)的重力检测装置(19)。
4.根据权利要求3的建筑机械(I),其特征在于,所述液压缸是双向作用的工作缸。
5.根据前述权利要求之一的建筑机械(I),其特征在于,重力检测装置(20)构造成,使得所述重力检测装置在机架侧和/或行驶装置侧检测重力值。
6.根据前述权利要求之一的建筑机械(I),其特征在于,控制装置(18)构造成,使得所述控制装置在机架(2)处于期望姿态中时关于一对行驶装置(5VL、5VR;5HL、5HR)对于每个调节元件(10)确定期望重力值(Fo)和期望重力值比值并且当在行驶运行中出现重力变化(AF)时彼此独立地操控所述两个调节元件(10),并且通过对所述调节元件(10)的行程调节从实际重力值比值向期望重力值比值接近。
7.根据前述权利要求之一的建筑机械(I),其特征在于,设有以下传感器中的至少一个,所述传感器将传感器信息传送给控制装置,并且控制装置构造成,使得所述控制装置为了控制所述调节元件同时考虑传感器数据: 用于燃料箱的燃料液位传感器, 用于水箱的水液位传感器, 用于沿建筑机械(I)的纵轴线或横轴线确定机架(2)的倾斜姿势的斜度传感器, 用于确定材料输送装置的位置的位置传感器。
8.根据前述权利要求之一的建筑机械(I ),其特征在于,设有用于确定在期望姿态中的建筑机械的高度位置的装置。
9.根据前述权利要求之一的建筑机械(I),其特征在于,设有由控制装置(18)控制的自动铣刨设备。
10.—种用于根据前述权利要求之一的建筑机械、特别是地面铣刨机的用于最佳地针对应用将机器重量向行驶装置进行重量分配的方法,所述包括以下步骤: a)利用重力监测装置确定作用在至少一个行驶装置的至少一个升降柱的调节元件上的重力值并且将该重力值传送给控制装置; b)确定在机架处于期望姿态中时至少一个行驶装置的升降柱的至少一个调节元件的期望重力值; c)监控作用在所述调节元件上的重力值; d)通过控制装置将实际重力值与期望重力值比较; e)当在实际重力值和期望重力值之间出现偏差时:通过由控制装置单独地操控调节元件向期望重力值调节前行驶装置和/或后行驶装置和/或右行驶装置和/或左行驶装置的升降柱。
11.根据权利要求9的方法,其特征是,在步骤b)中由一对行驶装置的两个调节元件的两个期望重力值确定期望重力值比值,并且在步骤d)和e)中关于期望重力值比值进行比较和调节。
12.根据权利要求10或11的方法,其特征是,控制装置这样执行修正功能,使得期望重力值或期望重力值比值的适应性调整根据以下传感器中至少一个传感器的信号进行:水液位传感器、燃料液位传感器、斜度传感器、位置传感器。
13.根据权利要求10至12之一的方法,其特征是,重力值的确定在一对行驶装置的调节元件上和在功能相同的位置上同时进行。
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