CN113696885A - 施工机械及提高施工机械的稳定性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种施工机械，其具有驱动马达、由具有行驶装置的行走机构承载的机架，以及布置在所述机架上的驾驶台，其中所述行走机构具有前行走机构轴和后行走机构轴，且其中所述行走机构轴中的至少一个构建为固定轴，所述固定轴具有两个可相对于所述机架彼此独立地进行高度调节且可固定在操作位置中的行驶装置，其中设有控制装置，所述控制装置的构建方式为使得所述控制装置检测所述固定轴的行驶装置中的至少一个上的负载作为控制变量并且在低于或超过所述固定轴的行驶装置上的负载阈值时，对所述摆动轴的行驶装置相对于所述机架的联合高度调节进行锁止。此外，本发明还涉及一种提高施工机械的稳定性的方法。

Description

施工机械及提高施工机械的稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种施工机械，特别是地面铣刨机。此外，本发明还涉及一种提高施工机械的稳定性的方法。
背景技术
通用类型的施工机械具有由具有行驶装置的行走机构承载的机架。这些行驶装置例如可以是轮子或履带。施工机械包括布置在机架上的驾驶台和驱动马达，所述驱动马达通常是柴油内燃机。通用类型的施工机械的行走机构具有前行走机构轴和后行走机构轴。通常，这些行走机构轴中的至少一个构建为固定轴，在这种情况下，这表示其包括两个可相对于机架彼此独立地进行高度调节且可锁定在操作位置上的行驶装置。也就是说，所述固定轴包括两个行驶装置，这些行驶装置均以可相对于机架调节高度的方式构建，并且可以彼此独立地对这些行驶装置相对于机架的高度位置进行调节，然后在操作期间进行锁定。这样就能例如相对于待处理的地面来调节机架的期望位置。行驶装置在工作操作中所处的固定位置被称为操作位置。因此，固定轴的两个行驶装置沿前进方向来看基本上布置在相同的高度上并且在功能上联合形成共用的立轴。这并不意味着这两个行驶装置通过共用的构件轴而相互连接。确切而言，重要的是，沿施工机械的工作方向或前进移行方向来看，这两个行驶装置基本上以相同的高度布置在所述施工机械的两侧上，例如布置在后方。所述施工机械的至少另一行走机构轴通常以某种方式构建为摆动轴，使得所述摆动轴的行驶装置以可相对于机架调节高度的方式构建并且所述摆动轴的一个行驶装置的高度调节会引起所述摆动轴的另一行驶装置在竖直方向上的相反的高度调节。所述摆动轴还包括例如两个行驶装置，这些行驶装置以可相对于机架调节高度的方式构建，沿施工机械的工作方向或前进移行方向来看，这些行驶装置基本上以相同的高度布置在所述施工机械的两侧上，例如布置在前方。然而，所述摆动轴的行驶装置的高度调节并不是彼此独立的，而是恰恰相反是相关的。如果一个行驶装置升高，则另一行驶装置自动降低，反之亦然。因此，这两个行驶装置例如以机械和/或液压的方式彼此反向地被相互强制耦合。这样一来，所述摆动轴就确保在施工机械工作过程中对驶过的地面的不平坦度进行补偿并且不会或仅略微会致使机架例如相对于待处理的地面发生倾斜。
因此，如果在本文中用到“轴”，则是指一组行驶装置，这些行驶装置在施工机械的纵向方向或工作方向上基本上布置在相同的高度上，即使在存在可能的可枢转性的情况下。因此，实际存在的构件并不一定被称为轴，例如在两个行驶装置(例如轮子)之间延伸的轴线或轴体。在本文情况下，行走机构轴特别是指功能上相关的行驶装置或者特别是指沿施工机械的前进和/或工作方向来看处于相同高度上(但同时不一定在竖直方向上处于相同的高度上)的行驶装置。
通用类型的施工机械特别是地面铣刨机，例如路面铣刨机、回收器、稳定器或露天采矿机。这些机械用于道路养护和建设以及浅层矿产资源的开采。典型的地面铣刨机的工作单元包括铣刨鼓，所述铣刨鼓通常构建为空心圆柱体，在所述铣刨鼓的外周面上布置有多个铣刨工具，例如铣刀。所述铣刨鼓以可绕旋转轴旋转的方式布置在铣刨鼓箱内，所述铣刨鼓箱例如以箱或罩的形式包围铣刨鼓并且沿待铣刨的地面的方向敞开，即向下敞开。在工作过程中，铣刨鼓围绕水平且横向于工作方向而延伸的旋转轴而旋转，使得铣刨工具插入地面并铣掉土壤材料。将破碎的铣刨物料例如以原本已知的方式通过输送装置运走或与稳定剂混合，然后再次放在地面上。在铣刨过程期间，地面铣刨机沿一个工作方向在地面上移动，从而连续去除材料。通常必须在预定的深度处，视情况在铣刨鼓相对于地面的倾斜位置上，尽可能均匀地进行土壤材料的去除，因此，通用类型的地面铣刨机采用已描述过的摆动轴，以便对行驶装置所驶过的地面的不平度进行补偿并将其对铣刨图案的影响降至最低程度。由申请人的公开案DE 102013005594A1和DE102014019168A1例如已知这类通用类型的地面铣刨机。
然而，就通用类型的施工机械而言，问题在于当所述摆动轴在并非水平而是倾斜的地面上工作时摆动轴的使用。基于通用类型的施工机械的技术结构，其通常具有相对较高的重心，其中重心在此是指质心。由于机架在非水平地面上的倾斜位置，机械的重心会发生移动，从而在最坏的情况下产生机械倾翻的危险，特别是在机械因斜面而出现横向倾斜(即横向于前进方向的倾斜)时。而使用摆动轴会加剧该问题。通过将固定轴和摆动轴关联起来，施工机械立于地面上的三个点上。两个点由固定轴的被固定的行驶装置定义，另一点被定义在摆动轴的行驶装置之间的中间段上。通过这三个点通过所谓的倾翻线(Kipplinien)的连接形成一个三角形。只要机械的重心在到虚拟水平参考平面上的投影中处于所述三角形内，机械就不会倾翻。然而，由于机架例如在倾斜的地面上的倾斜位置，机械的重心会移动至倾翻线中的一条上。如果重心到达倾翻线，则机械会倾翻。因为摆动轴仅定义所述机械的一个支承点，所以这些倾翻线形成一个面积相对较小的三角形，在所述三角形中重心可以防倾翻地安全移动。换句话说，这致使施工机械更易于在倾斜的地面上发生倾翻，视情况可能会对操作者和旁观者的安全造成灾难性后果。此外，还会损坏施工机械。因此，主要考虑的是尽可能防倾翻地构建施工机械。
发明内容
因此，本发明的目的是提高通用类型的施工机械的操作安全性。特别是应在操作过程中，且特别是在倾斜的地面上，提高通用类型的施工机械的防倾翻性。
本发明用以达成上述目的的解决方案在于根据独立权利要求的施工机械和方法。优选的进一步方案参阅从属权利要求。
具体而言，就开篇所述及的通用类型的施工机械而言，所述解决方案的成功之处在于，设有控制装置，所述控制装置的构建方式为使得所述控制装置检测所述固定轴的行驶装置中的至少一个上的负载作为控制变量并且在低于或超过所述固定轴的行驶装置上的负载的阈值时，锁止对摆动轴的行驶装置相对于机架的联合高度调节。本发明的第一基本理念是，可以结合施加在固定轴的行驶装置上的负载来确定机械是否有侧向倾翻的危险。如果施工机械例如在倾斜地面上沿斜坡而行驶，则落在固定轴的下坡行驶装置上的负载增加，而所述固定轴的上坡行驶装置上的负载则会减小。所述斜坡的倾斜度越大，所述负载移动就越剧烈。如果斜坡变得越来越陡，则固定轴的上坡行驶装置上的负载会继续减小。在所述负载变为零时，机械将会倾翻。因此，施加在固定轴的行驶装置上的负载是可直接用于稳定性的量度，也是机械即将发生的倾翻的量度，因此，可以将所述负载用作控制变量。因此，优选在机械的整个操作过程中，连续地或间隔地对所述负载进行监测，特别是例如也能测定动态的负载变化。本发明的另一基本理念在于可以通过对摆动轴的高度调节进行锁止来提高机械在倾斜地面上的稳定性。在此情况下，在稳定性方面，摆动轴的作用类似于另一固定轴并且还定义了机械在地面上的两个支承点。在此情况下，机械立于总共四个支承点上，从而通过倾翻线的连接形成一个四边形的面积。所述四边形的面积明显大于在摆动轴未锁止的情况下的三角形的面积，因此，投影到水平面上的面积有所增大，机械的重心可以在所述面积内移动，而所述机械不会发生倾翻。由此即使在陡峭的斜坡上也能实现施工机械的稳定性。在此情况下，由于要防止机械倾翻可能带来的灾难性后果，故而放弃了摆动轴的优点及其对不平度的补偿。因此，通过使摆动轴的摆动功能具有可选择性和视情况而定的锁止，可以在极限情况下大幅提高机械的稳定性。因此，本发明将通过利用位于固定轴的行驶装置上的负载对稳定性或机械倾翻的风险的诊断与在存在倾翻风险的情况下的策略结合在一起，从而提高机械的稳定性。具体而言，所述策略是对摆动轴的行驶装置的高度调节进行锁止，从而将机械在摆动轴的两个行驶装置之间的连接线的中心处的一个支承点转换成摆动轴的行驶装置上的两个支承点。
在此情况下，例如可以将所述负载确定为机械落在行驶装置上的重量。可以直接将所述负载记录为直接数值并将其用作控制变量。例如可以连续或间歇地对固定轴的行驶装置中的一个上的负载进行监测。根据所述行驶装置在倾斜地面上是处于上坡还是下坡，落在所述行驶装置上的负载会增大或减小。可以将负载的所述增大或减小用于控制摆动轴的锁止。原则上，在此检测行驶装置上的负载就足够了，特别是因为施工机械在工作操作期间通常平行于斜坡而定心。在此情况下，一个行驶装置上的负载与另一行驶装置上的负载成比例并且沿相反的方向。如果例如确定一个行驶装置上的负载增大，则由此会直接导致固定轴的另一行驶装置上的负载减小。作为替代性方案，优选可以特别是连续或间歇地对所述固定轴的两个行驶装置上的负载进行监测。由此避免因负载的不均匀分布(例如在施工机械未完全平行于斜坡的情况下)而导致误差，从而进一步提高安全性。在此情况下，也可以使用固定轴的两个运动装置的负载之间的比率来代替绝对值。这样就能获得关于机械的稳定性的图像，所述图像更具分辨性，与仅测量固定轴的单个行驶装置相比，所述图像还包括其他因数，例如机械在斜坡上的准确位置。
根据本发明的阈值还涉及在具体实施过程中所选择的负载的特征参数，例如落在所述行驶装置上的重量或所述行驶装置之间的所述重量的比。所述阈值的选择方式为使得在机械倾翻之前对摆动轴的行驶装置的高度调节进行锁止。低于或超过阈值是否会触发锁止取决于所记录的值。在优选情形下，于固定轴的所有行驶装置上检测到负载，同样优选的是，确定所述阈值的方式为，使得在这些行驶装置中的一个上，低于阈值会触发摆动轴的高度调节的锁止。在此情况下，所述阈值低于在水平地面上运行时施加在行驶装置上的负载。行驶装置上的负载的减小是优选标准，因为这清楚地表明机械即将发生倾翻或机械倾翻的危险。因此，在低于所述阈值时，对摆动轴的高度调节进行锁止。与此相对，如果仅在一个行驶装置上检测到负载，并且所述行驶装置在具体情况下处于下坡状态，则必须选择一个阈值，所述阈值高于在水平地面上运行时施加在这些行驶装置上的负载。如果超过所述阈值，则激活锁止。负载的这种增大被视为间接表明固定轴的另一行驶装置上的负载有所减小。实际上，例如可以相对于立在水平基底上的机械，将这种阈值确定为初始值或初始值分布的最大允许百分比或绝对偏差。为此，例如测定机械在各个行走机构上的重量分布并将其用作初始值分布。例如可以将偏差确定为这些初始值中的一个或多个的百分比和/或绝对偏差，甚至针对各个行走机构个性化地进行确定。典型的数量级例如可以是最大为这些行走机构中的一个上的单个重力的50％的偏差或最大为单个重力的10％的偏差，特别是最大为机械在这些行走机构中的一个上的总重量的7％的偏差。作为补充或替代性方案，也可以就将处于例如最大8t，尤其是最大3t，特别是最大1t的范围内的与行走机构上的初始或正常垂直力的偏差定义为阈值。有利地在考虑到具体实况的情况下，具体地确定所述/这些阈值。也可以通过确定与重力分布相关的其他变量来进行定义。
可以使用现有技术中的多种不同的摆动轴技术。但是，优选的是，所述施工机械具有液压摆动。换句话说，优选的是，所述摆动轴的行驶装置以可通过液压升降柱调节高度的方式构建。这类液压升降柱在现有技术中是公知的，因此就此而言不需要更详细地进行说明。这些升降柱包括特别是双作用的液压缸，通过所述液压缸相对于机架对行驶装置进行高度调节。通过液压缸的各杆侧和/或各活塞侧之间的液压连接可以以简单的方式实现摆动。
在采用液压摆动轴的情况下，也可以特别简单地实现对摆动轴的行驶装置的高度调节的锁止。优选设有至少一个液压截止阀，所述摆动轴的行驶装置的高度调节可以通过所述液压截止阀进行锁止。所述截止阀例如对液压摆动轴的升降柱的液压缸的活塞侧和/或杆侧之间的液压连接进行锁止或者释放所述连接。在这种情况下，截止阀受控制装置控制，用于锁止和/或释放相应的连接。
液压截止阀特别优选是2/2通阀，所述2/2通阀特别是具有处于锁止切换位置的偏置力。这例如可以通过弹簧偏置而实现。这样就确保即使控制装置发生故障，截止阀也处于锁止位置，因此，确保了机械的最大稳定性。
在一种优选的实施方式中，所述固定轴的行驶装置以可通过液压升降柱调节高度的方式构建。对此，特别是适用如上所述针对摆动轴的行驶装置的相同的实施方案。非常特别优选的是，所述固定轴的行驶装置和所述摆动轴的行驶装置均以可通过液压升降柱相对于所述机架进行高度调节的方式构建。这样一来，整个本发明的系统就可以特别简单地集成到液压系统中，所述液压系统通常已存在于通用类型的施工机械上。
在这种情况下，例如有利的是，所述控制装置可以是液压控制装置，检测所述固定轴的至少一个行驶装置上的负载作为施加在所述固定轴的行驶装置的升降柱上的液压。施加在升降柱上(例如施加在升降柱的液压缸的活塞侧或杆侧)的液压也是机械压到相应的行驶装置以及升降柱及其液压缸上的重力的直接量度。因此，也可以将所述压力用作根据本发明的控制变量。当然，在这种情况下，根据本发明的阈值也指所述液压的阈值。控制装置构建为液压控制装置的构建方案特别简单且坚固，因为可以省去额外的电子组件。与此相对，使用液压控制装置所需的液压组件已在施工机械的恶劣工作环境中经过了数十年的尝试并且经证实是最好的。
原则上，可以通过所述液压控制装置以多种方式来检测液压。因此，如果液压控制装置通过控制管路来检测施加在固定轴的行驶装置的升降柱上的液压，则特别简单且优选地能成功实现压力检测。在所述实施方式中，例如将根据本发明的控制管路与行驶装置的升降柱的液压缸的活塞侧或杆侧连接在一起，特别是以使得所述控制管路中存在施加在液压缸上的压力的方式连接在一起。这样一来，直接通过控制管路提供代表行驶装置上的负载的液压，例如用于控制截止阀。
在将控制管路内的液压直接用于控制截止阀时，可特别简单地实现所述液压控制装置。因此，优选的是，施加在所述固定轴的行驶装置的升降柱上的液压通过所述控制管路施加在所述截止阀上，特别是以使得所述压力抵消了所述截止阀切换至所述锁止位置的偏置力的方式施加。换句话说，控制管路将控制压力提供给截止阀。在相应的行驶装置上的负载较小时，升降柱的液压缸上的压力例如会有所减小。在此情况下，控制管路中的压力也会有所减小。如果所述压力减小至低于阈值，则所述压力不再足以使截止阀克服其偏置力而保持在打开位置上。截止阀的偏置力克服了控制压力并将截止阀切换至锁止位置。因此，摆动轴的行驶装置的升降柱的液压缸的活塞侧或杆侧之间的连接被断开或被锁止，并且就摆动而言，其联合的高度调节被阻止。可以根据应用实例和所需的安全程度选择截止阀的偏置力或偏置强度并确定用于锁止摆动轴的阈值。
作为液压控制装置的替代性方案，或者作为冗余功能的补充性方案，在本发明的另一实施方式中，所述控制装置是电子控制装置并且与至少一个负载传感器连接，其中所述负载传感器检测以下变量中的至少一个：施加在所述固定轴的行驶装置中的至少一个的升降柱上的液压和/或施加在所述固定轴的行驶装置中的至少一个上的重力，和/或所述机架的横向和/或纵向倾斜度。所述电子控制装置适于记录负载传感器的测量值作为控制变量，这些控制变量又代表固定轴的行驶装置中的至少一个上的负载。为此，特别是可以采用机架的横向和/或纵向倾斜度，优选横向倾斜度和纵向倾斜度，因为这允许包括干扰性因素，例如在机械不完全平行于斜坡的情况下。这些针对机架倾斜度的值还可以用于估计机械的负载如何分布在固定轴的行驶装置上。因此，也可以将这些值用于根据本发明的控制。
原则上，所述负载传感器可以是任何适用类型的传感器，以便记录所描述的值。所述负载传感器特别优选包括倾斜传感器和/或力传感器，特别是称重传感器、应变片和/或压电传感器。这类传感器特别适用于本发明目的。
如果摆动轴根据本发明被锁止，则其补偿地面不平度的功能不再可用。为了尽可能避免在工作过程中由此而产生的问题，有利的是，告知机械的操作者摆动轴当前已锁止。因此，优选的是，设有显示装置，所述显示装置适于在所述摆动轴的行驶装置的高度调节被锁止和/或被释放时，向施工机械的操作者显示消息。所述显示装置例如可以是提供光信号的报警灯。作为补充或替代性方案，所述显示装置也可以是扬声器并且提供声信号。所述显示装置例如还可以包括显示器，例如通常已存在于通用类型的机械中的车载电脑的显示器。在此情况下，所述显示装置例如以软件技术的方式实现于车载电脑中并且通过所述车载电脑的显示器向操作者显示摆动轴的锁止。
原则上，可以设定，所述机械的操作者可以随时通过在所述控制装置上手动输入控制命令来取消所述摆动轴的锁止。由此，操作者可以始终保持对所有机械功能的完全控制。然而，为了减轻操作者的负担，作为补充或替代性方案，优选的是，所述控制装置适于在超过或低于所述固定轴的至少一个行驶装置上的负载的阈值的情况下，再次释放所述摆动轴的行驶装置相对于机架的联合的高度调节。换句话说，在不再存在危险情况或机械倾翻的危险时，所述控制装置会自动取消摆动轴的锁止。对危险情况的相应评估以与上述实施方案类似但相反的方式进行。如果低于阈值例如会引起摆动轴的锁止，则超过阈值会引起摆动轴的释放，反之亦然。作为附加的安全功能，可以规定，只有在至少在预定的时间间隔内超过或低于所述阈值时，才释放摆动轴的行驶装置的高度调节。在所述实施方式中，超过或低于阈值不会立即导致摆动轴的释放，而是仅在预定的时间间隔之后才会释放。所述预定的时间间隔例如可以在1至10秒的范围内。这样就确保摆动功能不会过早释放，从而可能危及机械的稳定性。
本发明用以达成上述目的的解决方案还在于一种在工作过程中提高通用类型施工机械的稳定性的方法来实现，所述方法包括以下步骤：对所述施工机械的固定轴的至少一个行驶装置上的负载进行监测；将所述固定轴的行驶装置上的负载与阈值进行比较；如果所述固定轴的行驶装置上的负载低于或超过所述阈值，则锁止所述施工机械的摆动轴的行驶装置的高度调节。与施工机械有关的上述所有特征及其作用和优点同样适用于根据本发明的方法，反之亦然。因此，为了避免重复，参考其他相应的实施方案。特别是由所述控制装置来实施根据本发明的方法。
在根据本发明的方法的一种进一步方案中，在锁止所述高度调节的步骤之后，为所述施工机械的使用者显示警示信息。由此，通知操作者摆动轴的锁止。
为了尽可能进一步减轻操作者的负担，可以有利地规定，即使在进行锁止之后，也要对所述固定轴的行驶装置上的负载进一步进行监测并将其与阈值进行比较，在超过或低于阈值时，在固定轴的行驶装置上实施以下步骤中的至少一个：对所述施工机械的摆动轴的行驶装置的高度调节进行解锁和/或结束所述警示信息的显示。这样就能通过控制装置自动实现摆动轴的锁止和解锁，使得操作者根本不必对此进行处理，而可以专注于其他任务。
附图说明
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。其中示意性示出：
图1：中心转子式路面铣刨机；
图2：后转子式路面铣刨机；
图3：摆动轴活动时机械的支承点的俯视图；
图4：摆动轴锁止时机械的支承点的俯视图；
图5：液压控制装置的液压原理图，以及
图6：所述方法的流程图。
具体实施方式
在这些图示中，相同或作用相同的构件用相同的附图标记进行编号。重复的构件未在每个图示中单独标示。
图1和图2示出通用类型的施工机械，特别是地面铣刨机1。地面铣刨机1构建为中心转子铣刨机(图1)或后转子铣刨机(图2)。其具有包括驾驶台2的机架3，所述机架由具有行驶装置6的行走机构承载。在图1所示中心转子铣刨机中，行驶装置6构建为履带，在图2所示后转子铣刨机中，这些行驶装置构建为轮子。此外，地面铣刨机1包括驱动马达4(例如柴油内燃机)以及用于将铣刨物料传送至未绘示的运输装置上的输送装置5。地面铣刨机1的主要工作单元是铣刨鼓9，所述铣刨鼓以可绕旋转轴10旋转的方式支承在铣刨鼓箱7中。铣刨鼓9在其外周面上配备有多个铣刨工具，在地面铣刨机1的工作操作过程中，围绕旋转轴10旋转所述铣刨鼓。在此情况下，将构建为铣刀的铣刨工具打入地面8并铣掉所述地面。在铣刨过程期间，地面铣刨机1沿工作方向a向前移动，使得地面8的土壤材料被铣刨鼓9连续铣刨。
在所示的两个地面铣刨机1中，所有行驶装置6均以可通过升降柱11相对于机架3进行高度调节的方式构建。升降柱11指的是液压升降柱，因此，这些升降柱包括优选双作用的液压缸，所述液压缸用作用于进行高度调节的致动器。这样就也可以在地面铣刨机1的工作操作过程中对铣刨深度，即铣刨鼓9铣掉地面8的深度，进行调节。为了即使在地面8不平整的情况下也能避免突变地调节铣刨深度，地面铣刨机1具有摆动轴14(参见图3-5)。摆动轴14例如由地面铣刨机1的两个沿工作方向a位于后方的行驶装置6构成。其特征在于，两个行驶装置6相对彼此被强制耦合。如果沿竖直方向向上调节一个行驶装置6，例如因为地面铣刨机1碰到地面8上的不平度，则例如强制地沿竖直方向向下调节另一行驶装置6。这样就尽可能避免铣刨深度的调节，进而避免铣刨平面的不平度。在所示地面铣刨机1中，前行走机构轴例如构建为固定轴13(参见图3-5)。这表明，前行走机构轴的行驶装置6可以相对于机架3彼此独立地进行高度调节。也就是说，在这些行驶装置6中未进行高度调节运动的强制耦合。这些行驶装置可以移动至期望的高度位置处并且被固定在所述高度位置上。在地面铣刨机1工作期间，固定轴13的行驶装置6通常保持在所述固定的操作位置上。
图3和图4分别示出地面铣刨机1的机架3的轮廓及其支承点的俯视图，这些支承点相当于固定轴13和摆动轴14的行驶装置6。为了示出摆动轴14的行驶装置6的高度调节是被强制耦合的，示出了摆动连接12，所述摆动连接例如代表液压缸的活塞侧和/或杆侧的液压连接。在图3所示情形下，摆动轴14的摆动被激活。因此，摆动轴14并未被锁止，从而例如可以在驶过地面8的不平段时对行驶装置6进行高度调节。在升降柱11的结构条件的范围内，摆动轴14的行驶装置6可以相对于机架3自由进行高度调节，因此，在激活摆动的情况下，摆动轴14的行驶装置6不提供任何用于机械的在其高度上固定的支承点。在两个行驶装置6之间的连接线的中间，在整个摆动轴14上仅形成一个支承点，其被示为摆动连接12。也就是说，在图3所示情形下，地面铣刨机立于三个相对于地面8固定的支承点上，具体而言，立于固定轴13的两个行驶装置6和摆动轴14的中心点上。如果通过倾翻线15将这三个点连接在一起，则形成图3所示三角形。只要地面铣刨机1在水平地面上工作，地面铣刨机1的重心16(具体而言即质心)基本上位于机械中心的区域中。如图3和图4中以点线示出的因机械的倾斜而移动的重心所示，在机架3相对于地面8的倾斜度不同的情况下，重心16在到水平面上的投影中移动。在此情况下，只要重心16处于倾翻线15所包围的面积内，机械就稳定。如果重心16因机架3相对于地面的倾斜而在任一点处到达倾翻线15中的一条，则所述机械开始沿所述方向倾斜。如果重心16超过倾翻线15，则机械便会翻倒。
根据本发明，通过锁止摆动轴14来防止机械的这种倾翻。根据本发明，基于施加在固定轴13的行驶装置6上的负载来确定机械即将倾翻或者机械处于倾翻的危险中，由控制装置来检测所述负载。一旦所述负载达到阈值，无论从上方还是从下方，则具体视测量值的选择而定，控制装置锁止摆动连接12并防止摆杆轴14摆动。换句话说，取消了摆动轴14的行驶装置6的高度调节的强制耦合。在图4所示状态下，摆动轴14的行驶装置6无法再相对于机架3自由地进行高度调节，而是类似于固定轴13的行驶装置6，固定在相对于地面8的固定高度位置上。这样一来，摆动轴14的行驶装置6各自形成用于机架3的固定支承点。因此，机械总共立于四个固定支承点上，其全部由固定轴13和摆动轴14的行驶装置6构成。如果将这四个点与倾翻线15连接在一起，则形成图4所示四边形，其中倾翻线15中的一条沿着摆动连接12延伸。很快就可以看出，倾翻线15所包围的四边形的面积(重心16可以安全地在其中移动)明显大于图3所示三角形的面积。这再一次结合以点线示出的重心的移动而示出。在图3和图4所示两个图示中，所述重心从起始位置移动了相同的距离。在图3所示激活摆动的情况下，所述重心已因机架3的侧向倾斜而到达倾翻线15，这表明，在图3所示情形下，机械已开始倾翻。而在图4所示锁止摆动轴14的情况下，以点线示出的重心会移动与图3相同的距离，但仍处于倾翻线15所包围的四边形的面积内。在图4所示情形下，其中根据本发明，摆动轴14已被锁止，机械在地面8上仍然是稳定的并且没有倾翻的危险。而地面8和机架3的倾斜度则与图3中的相同。这样一来，摆动轴14的根据本发明的锁止就会防止机械在倾斜的地面上发生倾翻，例如在斜坡上工作时。
图5示例性示出用于实现本发明的液压控制装置20的回路图。图5特别是示出固定轴13和摆动轴14的行驶装置6的升降柱11及其双作用液压缸。具体而言，固定轴13的液压缸的活塞侧和杆侧通过液压管路18与高度调节阀31连接，各个升降柱11的高度位置可以与固定轴13的其他升降柱11无关地通过所述高度调节阀进行调节。高度调节阀31以已知的方式与机械的液压系统连接并且例如可以通过车载电脑进行控制。这样就能在固定轴13的两个行驶装置6上调节相对于机架3的期望的相当高度。而摆动轴14的升降柱11的液压缸则液压地被强制耦合。具体而言，活塞侧和杆侧均通过液压管路18而彼此连接，使得一个升降柱11的抬升自动引另一升降柱11的降低，反之亦然。
此外，液压控制装置20还具有用于固定轴13的升降柱11中的每一个的控制管路19和截止阀17。截止阀17在摆动连接12中的布置方式为使得其可以释放或锁止摆动轴14的升降柱11的液压缸的活塞侧和/或杆侧之间的液压连接。这些截止阀具有偏置力，例如弹簧偏置力，所述偏置力将这些截止阀偏置到锁止位置上。在所示实施例中，控制管路19与各个升降柱11的液压缸的活塞侧连接。因此，控制管路19中的压力相当于液压缸的活塞侧上的相应压力。此外，在液压缸就高度调节而言被固定时，升降柱11的液压缸的活塞侧上的压力是落在所述升降柱11上的机械的负载或重力的量度。
在正常运行中，机械的重力的足够大的分量落在固定轴13的各个升降柱11上，使得液压缸的活塞侧上的压力以及控制管路19中的压力大到足以使截止阀17克服其偏置力移动至释放位置。在所述释放位置上，这些截止阀在摆动轴14的升降柱11的液压缸的活塞侧和/或杆侧之间建立液压连接。如果升降柱11上的负载减小，则液压缸的活塞侧上的压力也会减小。如果控制管路19中的压力低于通过截止阀17的偏置力而定义的阈值，则控制管路19中的压力不再足以将截止阀17保持在释放位置上。截止阀17在偏置力的作用下切换至锁止位置并且断开摆动轴14的升降柱11的液压缸的活塞侧和/或杆侧之间的液压连接。换句话说，截止阀17锁止了摆动并且阻止了摆动轴14的摆动功能，从而实现了上文所述的地面铣刨机1稳定性的提高。
如果机架3相对于水平线的倾斜度再次减小，则控制管路19中的压力增大。如果控制管路19中的压力再次超过阈值，则所述压力足以使截止阀17克服其偏置力移动至释放位置，从而解锁摆动轴14。总体而言，液压控制装置20由此简单地实现根据本发明的锁止，此外，甚至也实现摆动轴14的自动释放。
根据另一实施方式，例如如图3所示，作为液压控制装置20的补充或替代性方案，可以设有电子控制装置21。电子控制装置21与至少一个负载传感器22连接，在所示实施例中，所述电子控制装置与固定轴13的每个行驶装置6的相应负载传感器22连接。如上所述，负载传感器22例如还可以确定升降柱11的液压缸上的压力。此外，负载传感器22也可以用于测定所述机械落在各个升降柱11上的重力。最后，作为补充或替代性方案，负载传感器22也可以是倾斜传感器，所述倾斜传感器测定机械的横向和纵向倾斜度，进而间接地得出关于对升降柱11或行驶装置6上的负载的推断。电子控制装置21可以与所有可调节高度的升降柱11一起使用，即使这些升降柱并不是液压地被操作。因为电子控制装置21通过电子控制实现了所有已阐明的功能，所以可以使用任何致动器。
为了将摆动轴14的锁止告知操作者并给予其机会对可能的危险情形做出适当反应，还设有显示装置30，其例如在图1和图2中示出。显示装置30适于例如通过光学和/或声学报警信号来显示摆动轴14的锁止。显示装置30例如可以是所述机械的车载电脑的一部分。
图6示出本文方法23的流程图。所述方法23始于对施工机械的固定轴13的至少一个行驶装置6上的负载进行监测24。在下一步骤中，将所确定的负载值与预定的阈值进行比较25。如果所确定的负载值以不存在倾翻危险的方式高于或低于阈值，则简单地从头开始重复方法23。与此相对，如果所确定的负载值高于或低于阈值，以致存在机械倾翻的危险，则如上所述，作为下一步骤对摆动轴14进行锁止26。此外，还通过显示装置30显示27用于操作者的警示信息。而后为了不将另一程序完全留在操作者的职责范围内，对固定轴13的至少一个行驶装置6上的负载进行另一监测并将所确定的值与预定的阈值进行比较28。此外，如果所确定的值表示危险情况，则摆动轴14保持锁止并且继续显示报警信号。与此相对，如果与阈值相比，所确定的负载值显示不再存在危险情况，则在步骤29中对摆动轴14进行解锁和/或结束警示信息的显示。还可以规定，必须由操作者来操纵摆动轴14的解锁，以便操作者不会因机架3的突然的额外的移动而措手不及。
总体而言，本发明为施工机械在倾斜地面上的稳定性的显著改进，这使得对机械本身的操作者、旁观者的工作安全性以及最终对机械的工作安全性实现了显著提高。同时，机械的操作者不必承担额外的任务，而是可以专注于所述机械的其他活动。

Claims (15)

1.一种施工机械，特别是地面铣刨机(1)，其具有
-驱动马达(4)，
-机架(3)，其由具有行驶装置(6)的行走机构承载，以及
-驾驶台(2)，其布置在机架(3)上，
其中所述行走机构具有前行走机构轴和后行走机构轴，且其中所述行走机构轴中的至少一个构建为固定轴(13)，所述固定轴具有两个可相对于所述机架彼此独立地进行高度调节且可固定在操作位置中的行驶装置(6)，至少另一行走机构轴构建为摆动轴(14)，所述摆动轴(14)的构建方式为使得所述摆动轴(14)的行驶装置(6)可相对于所述机架(3)调节高度并且所述摆动轴(14)的一个行驶装置(6)的高度调节会引起所述摆动轴(14)的另一行驶装置(6)相反高度调节，
其特征在于，
设有控制装置(20、21)，所述控制装置的构建方式为使得所述控制装置检测所述固定轴(13)的行驶装置(6)中的至少一个上的负载作为控制变量并且在低于或超过所述固定轴(13)的行驶装置(6)的负载阈值时，对所述摆动轴(14)的行驶装置(6)相对于所述机架(3)的联合高度调节进行锁止。
2.根据权利要求1所述的施工机械，其特征在于，所述摆动轴(14)的行驶装置(6)构建为通过液压升降柱(11)调节高度。
3.根据权利要求2所述的施工机械，其特征在于，设有液压截止阀(17)，所述摆动轴(14)的行驶装置(6)的高度调节通过所述液压截止阀进行锁止。
4.根据权利要求3所述的施工机械，其特征在于，所述液压截止阀(17)是2/2通阀并且特别是具有处于锁止切换位置的偏置力。
5.根据前述权利要求任一项所述的施工机械，其特征在于，所述固定轴(13)的行驶装置(6)构建为通过液压升降柱(11)调节高度。
6.根据权利要求5所述的施工机械，其特征在于，所述控制装置(20、21)是液压控制装置(20)，检测所述固定轴(13)的至少一个行驶装置(6)上的负载作为施加在所述固定轴(13)的行驶装置(6)的升降柱(11)上的液压。
7.根据权利要求6所述的施工机械，其特征在于，所述液压控制装置(20)通过控制管路(19)检测施加在所述固定轴(13)的行驶装置(6)的升降柱(11)上的液压。
8.根据权利要求7所述的施工机械，其特征在于，施加在所述固定轴(13)的行驶装置(6)的升降柱(11)上的液压通过控制管路(19)施加在截止阀(17)上，特别地施加方式为使得所述压力抵消了所述截止阀(17)切换至所述锁止位置的偏置力。
9.根据权利要求1-5任一项所述的施工机械，其特征在于，所述控制装置(20、21)是电子控制装置(21)并且与至少一个负载传感器(22)连接，其中所述负载传感器(22)检测以下变量中的至少一个：
-施加在所述固定轴(13)的行驶装置(6)中的至少一个升降柱(11)上的液压；
-施加在所述固定轴(13)的至少一个行驶装置(6)上的重力；
-所述机架(3)的横向和/或纵向倾斜度。
10.根据权利要求9所述的施工机械，其特征在于，所述负载传感器(22)包括力传感器，特别是称重传感器、应变片和/或压电传感器，和/或倾斜传感器。
11.根据前述权利要求任一项所述的施工机械，其特征在于，设有显示装置(30)，所述显示装置适于在所述摆动轴(14)的行驶装置(6)的高度调节被锁止时，向所述施工机械的操作者显示警示消息。
12.根据前述权利要求任一项所述的施工机械，其特征在于，所述控制装置(20、21)构建为在超过或低于所述固定轴(13)的至少一个行驶装置(6)上的负载阈值的情况下，再次释放所述摆动轴(14)的行驶装置(6)相对于所述机架(3)的联合高度调节。
13.一种提高工作过程中施工机械稳定性的方法(23)，特别是根据前上述权利要求所述的施工机械，包括以下步骤：
a)对所述施工机械的固定轴(13)的至少一个行驶装置(6)上的负载进行监测(24)，
b)将所述固定轴(13)的行驶装置(6)上的负载与阈值进行比较(25)，
c)如果所述固定轴(13)的行驶装置(6)上的负载低于或超过所述阈值，对所述施工机械的摆动轴(14)的行驶装置(6)的高度调节进行锁止(26)。
14.根据权利要求13所述的方法(23)，其特征在于，在步骤c)之后，为所述施工机械的使用者显示(27)警示信息。
15.根据权利要求13-14任一项所述的方法(23)，其特征在于，即使在进行所述锁止(26)之后，仍继续监测所述固定轴(13)的行驶装置(6)上的负载并将其与所述阈值进行比较(28)，在超过或低于所述阈值时，在所述固定轴(13)的行驶装置(6)上实施以下步骤中的至少一个：
-对所述施工机械的摆动轴(14)的行驶装置(6)的高度调节进行解锁；
-结束所述警示信息的显示。
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