DE10032482A1 - Wheel loader has traveling gear with floating front and rear axles supported via hydraulic cylinders, and charged with hydraulic medium to compensate for cantilever arm load - Google Patents
Wheel loader has traveling gear with floating front and rear axles supported via hydraulic cylinders, and charged with hydraulic medium to compensate for cantilever arm loadInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Radlader in Starrrahmenbauweise, insbesondere in der Ausführung als Schwenklader.The invention relates to a wheel loader in rigid frame construction, in particular in the version as a swing loader.
Radlader sind im allgemeinen Maschinen zum Abtragen oder Transportieren von Schuttgütern oder anderen Lasten. Die hier betrachteten Radlader haben an einem starren Fahrzeugrahmen einen um eine vertikale Achse schwenkbar gelagerten Ausle ger, der vorzugsweise auch um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, an dem wiederum ein Arbeitsgerät angeordnet ist, das vorzugsweise schwenkbar am Ausleger gelagert ist, bei dem es sich insbesondere um eine Schaufel, einen Greifer, einen Baggerlöffel, einen Gabelträger oder um einen Aufbruch-Hammer handeln kann. Lader zeichnen sich dadurch aus, daß sie fahren müssen, um die Schaufel zu füllen, wogegen die Schaufel durch Auskippen entleerbar ist. Im Unterschied dazu wird ein Baggerlöffel durch Einschwenken oder Hochschwenken befällt und in umge kehrter Schwenkrichtung entleert.Wheel loaders are generally machines for removing or transporting Bulk goods or other loads. The wheel loaders considered here have one rigid vehicle frame a pivot pivoted about a vertical axis ger, which is preferably also pivotally mounted about a horizontal axis which in turn is arranged an implement that is preferably pivotable on Boom is mounted, which is in particular a shovel, a gripper, a bucket, a fork carriage, or a breakaway hammer can. Loaders are characterized by the fact that they have to drive to close the bucket fill, whereas the bucket can be emptied by tipping over. In contrast to an excavator bucket is attacked by swiveling in or swiveling up and vice versa reverse swing direction emptied.
Herkömmliche Radlader haben eine starr mit dem Fahrwerksrahmen verbundene Vor derachse, wogegen die Hinterachse zum Ausgleich von Bodenunebenheiten pendelnd am Fahrwerksrahmen abgestützt ist. Zudem können zur Dämpfung von Stößen zwi schen Hinterachse und Fahrwerksrahmen Federeinrichtungen und Stoßdämpfer vor handen sein. Damit die Hinterachse um einen bestimmten Pendelwinkel pendeln kann, beispielsweise um ± 10°, muß ein entsprechender Freiraum zwischen den Hinter rädern und den Radkästen vorhanden sein. Dies steigert die Gesamthöhe des Rad laders.Conventional wheel loaders have a front rigidly connected to the chassis frame derachse, whereas the rear axle oscillates to compensate for uneven floors is supported on the chassis frame. In addition, to dampen shocks between rear axle and chassis frame spring devices and shock absorbers be there. So that the rear axle can swing about a certain pendulum angle, for example by ± 10 °, there must be a corresponding space between the rear wheels and the wheel arches. This increases the overall height of the bike loader.
Beim Schwenken des Auslegers aus der Fahrzeuglängsachse zur Seite besteht die Ge fahr, daß der Radlader umkippt. Ein Umkippen erfolgt, wenn das Drehmoment der auf den Ausleger wirkenden Traglast um die Kippkante, die von einer Geraden durch Bo denaufstandspunkte der Räder auf der Lastseite des Radladers definiert ist, das ent gegenwirkende Gewichtsmoment des Radladers überschreitet. Dabei ist zu berück sichtigen, daß das Gewichtsmoment am Gesamtschwerpunkt des Radladers angreift, der durch Schwenken des Auslegers zur Seite aufgrund eines Einfederns bzw. Ab plattens der Räder etwas zur Lastseite auswandert, wodurch die maximale Traglast vermindert wird. When swiveling the boom from the vehicle's longitudinal axis to the side, there is the Ge drive that the wheel loader tips over. A tipping occurs when the torque is on the boom acting load around the tipping edge, which is from a straight line through Bo the contact points of the wheels on the load side of the wheel loader is defined counteracting weight of the wheel loader exceeds. This has to be taken into account see that the weight moment acts on the center of gravity of the wheel loader, by swiveling the boom to the side due to deflection or down plates of the wheels emigrated somewhat to the load side, which means the maximum load is reduced.
Dem wird bei herkömmlichen Radladern dadurch entgegengewirkt, daß die Hinter achse über Hydraulikzylinder sich am Fahrwerksrahmen "aktiv" oder "passiv" ab stützt.This is counteracted in conventional wheel loaders in that the rear axis via hydraulic cylinder on the chassis frame "active" or "passive" supports.
"Aktiv" bedeutet hierbei: Wenn der Ausleger sich um einen bestimmten Winkel aus der Fahrzeuglängsachse gedreht hat, wird lastabhängig der lastseitige Hydraulikzylin der mit einem bestimmten Druck beaufschlagt. Hiermit läßt sich zum Teil das Ein federn der Bereifung kompensieren."Active" here means: When the boom extends by a certain angle the vehicle's longitudinal axis has turned, the load-side hydraulic cylinder becomes dependent on the load which applies a certain pressure. With this you can partly do the one Compensate the springs of the tires.
"Passiv" bedeutet hierbei: Wenn der Ausleger sich um einen bestimmten Winkel aus der Fahrzeuglängsachse gedreht hat, wird lastunabhängig die Hinterachspendelung durch Einsperren des Hydraulikmediums in den Hydraulikzylindern blockiert."Passive" here means: When the boom extends by a certain angle of the vehicle's longitudinal axis, the rear axle suspension becomes independent of the load blocked by locking the hydraulic medium in the hydraulic cylinders.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Radlader mit ei nem um eine vertikale Achse schwenkbar am Fahrwerksrahmen gelagerten Ausleger zur Verfügung zu stellen, der gegenüber herkömmlichen Schwenkladern eine erhöhte seitliche Traglast aufweist.Proceeding from this, the invention has for its object a wheel loader with egg boom mounted on the undercarriage frame to make available an increased compared to conventional swing loaders has lateral load capacity.
Die Aufgabe wird durch einen Radlader mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Radladers sind in den Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by a wheel loader with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the wheel loader are specified in the subclaims.
- - einen Fahrwerksrahmen,- a chassis frame,
- - einen am Fahrwerksrahmen um eine vertikale Achse schwenkbar gelagerten Ausleger mit einem Arbeitsgerät,- A pivoted on the chassis frame about a vertical axis Boom with one implement,
- - eine pendelnd am Fahrwerksrahmen gelagerte und über Hydraulikzylinder am Fahrwerksrahmen abgestützte Hinterachse,- A swinging on the chassis frame and on hydraulic cylinders on Chassis frame supported rear axle,
- - eine pendelnd am Fahrwerksrahmen gelagerte und über Hydraulikzylinder am Fahrwerksrahmen abgestützte Vorderachse und- A swinging on the chassis frame and on hydraulic cylinders on Chassis frame supported front axle and
- - eine hydraulische Steuereinrichtung, die einer Neigung des Fahrwerksrahmens zu der Lastseite, auf die der Ausleger geschwenkt ist, durch Beaufschlagung von Hydraulikzylindern auf der Lastseite mit Hydraulikmedium entgegenwirkt.- A hydraulic control device that inclines the chassis frame to the load side to which the boom is pivoted by loading counteracts hydraulic cylinders on the load side with hydraulic medium.
Die pendelnde Abstützung der Vorderachse hat den Vorteil, daß die beim Schwenken des Auslegers aus der Fahrzeuglängsachse durch die hohe Radlast bewirkte, gerade für Schwenklader typische, große Reifenabplattung ausgeglichen werden kann, ohne die Stabilität des Radladers zu beeinträchtigen. Durch Beaufschlagung der auf der Last seite befindlichen Hydraulikzylinder sowohl der Hinterachse als auch der Vorderachse ist es nämlich möglich, den Fahrwerksrahmen trotz der Reifenabplattung etwa hori zontal ausgerichtet zu halten (oder sogar etwas zu der von der Lastseite abgewandten Seite zu neigen), wobei die Ableitung der Traglast gleichmäßig über die Vorder- und Hinterräder der Lastseite verteilt erfolgen kann. Hierdurch wird eine Verlagerung des Gesamtschwerpunktes zur Lastseite verhindert (oder sogar zu der von der Lastseite abgewandten Seite bewirkt) und die maximale Traglast des Fahrzeuges erhöht. Zudem wird hierdurch die Belastung des Hinterrades verringert und einer Kippneigung in folge ungleichmäßiger Bodenbeschaffenheit entgegengewirkt. Es findet keine nei gungsbedingte Schwerpunktsverlagerung des Fahrzeuges statt. Ferner wird eine An näherung der ISO-Kipplasten an die DIN-Kipplasten erreicht.The swinging support of the front axle has the advantage that when swiveling of the boom caused by the high wheel load from the vehicle's longitudinal axis, especially for Typically, large swivel loaders can be compensated without the Impair the stability of the wheel loader. By acting on the load hydraulic cylinders on both the rear axle and the front axle it is possible to hori the chassis frame despite the tire flattening keep aligned zonally (or even slightly to the side facing away from the load side Side)), the derivative of the payload evenly across the front and Rear wheels of the load side can be distributed. This will shift the Overall center of gravity to the load side prevented (or even to that of the load side side) and increases the maximum load of the vehicle. moreover this reduces the load on the rear wheel and tilts in follow uneven ground conditions counteracted. It doesn't find any due to the shift in the center of gravity of the vehicle. Furthermore, an An ISO tipping loads approximated to DIN tipping loads.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung beaufschlagt die hydraulische Steuereinrich tung die Hydraulikzylinder mit Hydraulikmedium unter einem Druck, der proportional zu der auf den Ausleger wirkenden Traglast ist. Dabei kann eine Beaufschlagung ins besondere proportional zu den im Hydraulikzylinder für den Ausleger durch die Last entstehenden Druck erfolgen.According to a preferred embodiment, the hydraulic control device acts on tion the hydraulic cylinders with hydraulic medium under a pressure that is proportional to the load acting on the boom. It can be applied to particular proportional to that in the hydraulic cylinder for the boom by the load resulting pressure occur.
Ferner kann die Druckbeaufschlagung vom Ausmaß des Verschwenkens des Aus legers aus der Fahrzeuglängsachse abhängig gemacht werden. Sie kann insbesondere bei Überschreitung eines bestimmten Schwenkwinkels einsetzen. Zusätzlich oder statt dessen kann sie mit zunehmender Verschwenkung des Auslegers aus der Fahr zeuglängsachse zunehmen.Furthermore, the pressurization can vary by the amount of pivoting of the off be made dependent on the vehicle's longitudinal axis. In particular, it can use if a certain swivel angle is exceeded. In addition or instead of of which it can with increasing pivoting of the boom from the driving longitudinal axis increase.
Die Erfindung und der Stand der Technik werden nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention and the prior art are described below with reference to the accompanying Drawing of exemplary embodiments explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1a und b) einen erfindungsgemäßen Schwenklader mit in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtetem Ausleger in Vorderansicht (Fig. 1a); senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung geschwenktem Ausleger in Vorderansicht (Fig. 1b), Figures 1a and b) a pivot loader according to the invention with oriented in the vehicle longitudinal direction of the boom in front view (Figure 1a)..; Front view of the boom pivoted perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle ( FIG. 1b),
Fig. 2a und b) einen herkömmlichen Schwenklader mit in Fahrzeuglängsrichtung aus gerichtetem Ausleger ebenfalls in Vorderansicht (Fig. 2a); senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung geschwenktem Ausleger in Vorderansicht (Fig. 2b). Figures 2a and b) a conventional pivot loader also (in the vehicle longitudinal direction of oriented boom in front view of Figure 2a)..; Front view of the boom pivoted perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle ( Fig. 2b).
Bei der nachfolgenden Erläuterung verschiedener Schwenklader sind übereinstim mende Teile derselben mit denselben Bezugsziffern versehen. Dabei sind die Bezugs ziffern des herkömmlichen Schwenkladers durch Anstriche gekennzeichnet.The following explanation of different swing loaders are the same same parts with the same reference numerals. Here are the reference digits of the conventional swivel loader identified by paint.
Die Schwenklader 1, 1' gemäß den Fig. 1 und 2 haben jeweils einen Fahrwerks rahmen 2, 2', an dem eine Vorderachse 3, 3' mit Vorderrädern 4, 4', 5, 5' und eine - nicht gezeigte - Hinterachse mit Rädern abgestützt ist. Die Vorderachse 3 des erfin dungsgemäßen Schwenkladers ist über ein Pendellager 6 pendelbar am Fahrwerks rahmen 2 gelagert. Die Vorderachse 3' des herkömmlichen Schwenkladers ist über Lager 6' fest mit dem Fahrwerksrahmen 2' verbunden. The swing loader 1, 1 '. According to Figures 1 and 2 each have a chassis frame 2, 2' at which a front axle 3, 3 'with front wheels 4, 4', 5, 5 'and a - not shown - rear axle with Is supported. The front axle 3 of the swivel loader according to the invention is mounted on a self-aligning bearing 6 on the chassis frame 2 . The front axle 3 'of the conventional swivel loader is fixedly connected to the chassis frame 2 ' via bearings 6 '.
Die Hinterachsen beider Schwenklader 1, 1' sind jeweils über Pendellager am Fahr werksrahmen 2, 2' gelagert. Sowohl die Vorderachse 3 als auch die Hinterachse des Schwenkladers 1 kann mittig oder obermittig pendelnd am Fahrwerksrahmen 2 gela gert sein. Sämtliche pendelnd abgestützte Achsen sind zudem über Feder- bzw. Dämp fungseinrichtungen am Fahrwerksrahmen abgestützt, die nicht gezeigt sind.The rear axles of both swivel loaders 1 , 1 'are each mounted on self-aligning bearings on the chassis frame 2 , 2 '. Both the front axle 3 and the rear axle of the swivel loader 1 can be swinging in the middle or in the middle on the chassis frame 2 . All pendulum-supported axles are also supported by spring or damping devices on the chassis frame, which are not shown.
Die Fahrwerksrahmen 2, 2' tragen überdies einen Ausleger 7, 7', der um eine vertikale Achse bezüglich des Fahrwerksrahmens 2, 2' schwenkbar ist und in verschiedenen vertikalen Ebenen schwenkbar sein kann, die durch die jeweilige Schwenkeinstellung des Auslegers 7, 7' gegeben sind. Der Ausleger 7, 7' trägt endseits jeweils eine Schau fel 8, 8', die eine Traglast aufnehmen kann.The undercarriage frames 2 , 2 'also carry a boom 7 , 7 ' which can be pivoted about a vertical axis with respect to the undercarriage frame 2 , 2 'and can be pivoted in various vertical planes which are given by the respective pivoting setting of the boom 7 , 7 ' are. The boom 7 , 7 'carries at each end a show fel 8 , 8 ', which can take a load.
Schließlich ist die Vorderachse 3 des Schwenkladers 1 beidseits über Hydraulikzylin der 9, 10 am Fahrwerksrahmen 2 abgestützt. Die Hinterachsen der Schwenklader 1 und 1' weisen eine entsprechende Abstützung auf. Sämtliche Hydraulikzylinder 9, 10 der Vorderachse 3 und der Hinterachse sind über eine - nicht gezeigte - hydraulische Steuereinrichtung mit Hydraulikmedium beaufschlagbar. Bei dem Schwenklader 1 ermittelt diese hydraulische Steuerung den Schwenkwinkel des Auslegers 7 zur Fahr zeuglängsachse und die auf den Ausleger 7 wirkende Traglast. Finally, the front axle 3 of the swivel loader 1 is supported on both sides by the hydraulic cylinder 9 , 10 on the chassis frame 2 . The rear axles of the swivel loaders 1 and 1 'have a corresponding support. All hydraulic cylinders 9 , 10 of the front axle 3 and the rear axle can be acted upon with hydraulic medium via a hydraulic control device (not shown). In the swivel loader 1, this hydraulic control determines the swivel angle of the boom 7 to the longitudinal axis of the vehicle and the load acting on the boom 7 .
Gemäß Fig. 1a und 2a verhalten sich die Schwenklader 1, 1' bei auf die Fahr zeuglängsachse ausgerichteten Auslegern 7, 7' in vergleichbarer Weise, indem sich der Fahrwerksrahmen nicht zu einer Seite neigt.According to FIGS. 1a and 2a, the swivel loaders 1 , 1 'behave in a comparable manner when the booms 7 , 7 ' are aligned with the longitudinal axis of the vehicle, in that the undercarriage frame does not tilt to one side.
Gemäß Fig. 1b wird einem Einfedern des Fahrwerksrahmens 2 zur Fahrzeugseite, auf der sich die Traglast aufgrund des Ausschwenkens des Auslegers 7 befindet, durch Beaufschlagung des auf derselben Fahrzeugseite befindlichen Hydraulikzylinders 9 mit Hydraulikmedium entgegengewirkt und ebenso durch Beaufschlagung des auf derselben Seite befindlichen Hydraulikzylinders zwischen Hinterachse und Fahr werksrahmen. Die Abplattung des Vorderrades 4 und eine entsprechende Abplattung eines Hinterrades werden hierdurch praktisch vollständig kompensiert. Der Fahr werksrahmen 2 wird etwa in horizontaler Ausrichtung gehalten. Ein seitliches Aus wandern des Schwerpunktes zur Geräteseite, auf die der Ausleger 7 geschwenkt ist, wird vermieden. Die Kippgefahr des Gerätes wird reduziert und die maximale Traglast erhöht.According to Fig. 1b, deflection of the chassis frame 2 to the vehicle side, on which the load is due to the pivoting of the boom 7, is counteracted by acting on the hydraulic cylinder 9 located on the same vehicle side with hydraulic medium and also by acting on the hydraulic cylinder located on the same side between the rear axle and chassis frame. The flattening of the front wheel 4 and a corresponding flattening of a rear wheel are hereby almost completely compensated. The chassis frame 2 is held approximately in a horizontal orientation. A lateral migration from the center of gravity to the device side, on which the boom 7 is pivoted, is avoided. The risk of the device tipping over is reduced and the maximum load is increased.
Gemäß Fig. 2b neigt sich hingegen der Fahrwerksrahmen in Folge der Abplattung des Vorderrades 4' und auch der Abplattung eines auf derselben Seite angeordneten Hin terrades zu der Seite, zu der der Ausleger 7' geschwenkt ist und auf der sich die Traglast befindet. Dies ist durch die Neigung der senkrecht auf dem Fahrwerksrahmen 2' stehenden Achse zur Vertikalen veranschaulicht. Hierdurch wandert der Geräte schwerpunkt etwas zur Lastseite, wodurch die Kippgefahr gesteigert und die maximale Traglast vermindert wird. Außerdem hat die Beaufschlagung des auf der Lastseite zwischen Hinterachse und Fahrzeugrahmen 2' befindlichen Hydraulikzylinders mit Hydraulikmedium zur Folge, daß der Kraftfluß verstärkt von dem etwa über der Vor derachse 3' befindlichen Ausleger 7' zur Hinterachse und von dort über den auf der Lastseite befindlichen Reifen in den Boden erfolgt. Dies kann zu einer nachteiligen Belastung des Hinterrades führen und bei weichem Boden bzw. unterschiedlicher Un tergrundbeschaffenheit zu einer verstärkten Kippneigung führen.According to Fig. 2b, however, the chassis frame tilts as a result of the flattening of the front wheel 4 'and also the flattening of a rear terrace arranged on the same side to the side to which the boom 7 ' is pivoted and on which the load is located. This is illustrated by the inclination of the axis perpendicular to the chassis frame 2 'to the vertical. As a result, the center of gravity moves somewhat to the load side, which increases the risk of tipping and reduces the maximum load. In addition, the action of the hydraulic cylinder located on the load side between the rear axle and vehicle frame 2 'with hydraulic medium has the result that the power flow is increased from the boom 7 ' located approximately above the front axle 3 'to the rear axle and from there via the tires located on the load side done in the ground. This can lead to an adverse load on the rear wheel and lead to an increased tendency to tip over when the ground is soft or the surface is different.
Claims (6)
einem Fahrwerksrahmen (2),
einem am Fahrwerksrahmen (2) um eine vertikale Achse schwenkbar gelagerten Ausleger (7) mit einem Arbeitsgerät (8),
einer pendelnd am Fahrwerksrahmen (2) gelagerten und über Hydrau likzylinder (9, 10) am Fahrwerksrahmen (2) abgestützten Hinterachse,
einer pendelnd am Fahrwerksrahmen (2) gelagerten und über Hydrau likzylinder (9, 10) am Fahrwerksrahmen (2) abgestützten Vorderachse (3) und
einer hydraulischen Steuereinrichtung, die einer Neigung des Fahr werksrahmens (2) zu der Lastseite, auf die der Ausleger (7) geschwenkt ist, durch Beaufschlagung von Hydraulikzylindern (9, 10) auf der Last seite mit Hydraulikmedium entgegenwirkt.1. Wheel loader with
a chassis frame ( 2 ),
a boom ( 7 ) mounted on the chassis frame ( 2 ) so as to be pivotable about a vertical axis, with a working device ( 8 ),
a swinging rear axle mounted on the chassis frame ( 2 ) and supported by hydraulic cylinders ( 9 , 10 ) on the chassis frame ( 2 ),
a swinging on the chassis frame ( 2 ) and via hydraulic lik cylinder ( 9 , 10 ) on the chassis frame ( 2 ) supported front axle ( 3 ) and
a hydraulic control device which counteracts an inclination of the undercarriage frame ( 2 ) to the load side, on which the boom ( 7 ) is pivoted, by acting on hydraulic cylinders ( 9 , 10 ) on the load side with hydraulic medium.
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| DE2000132482 DE10032482A1 (en) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Wheel loader has traveling gear with floating front and rear axles supported via hydraulic cylinders, and charged with hydraulic medium to compensate for cantilever arm load |
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Publications (1)
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| DE10032482A1 true DE10032482A1 (en) | 2002-01-17 |
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ID=7647756
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| DE2000132482 Ceased DE10032482A1 (en) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Wheel loader has traveling gear with floating front and rear axles supported via hydraulic cylinders, and charged with hydraulic medium to compensate for cantilever arm load |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE10032482A1 (en) |
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- 2000-07-04 DE DE2000132482 patent/DE10032482A1/en not_active Ceased
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