DE102009035216A1 - Slewing drive - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein hydraulischer Drehwerksanrieb für ein mobiles Arbeitsgerät mit einer Pumpe, die über eine Pumpenleitung an ein Steuer-Wegeventil angeschlossen ist, wobei die Pumpenleitung über ein Unloadingventil zu einem Tank entlastbar ist. Weiterhin hat der Drehwerksantrieb zwei Arbeitsleitungen, über die das Steuer-Wegeventil mit einem Drehwerksmotor verbunden ist, wobei von der Pumpe auch zumindest ein weiterer Verbraucher versorgt werden kann. Erfindungsgemäß kann bei einer Verzögerung des als Pumpe wirkenden Drehwerksmotors über zumindest ein Druckzuschaltventil Druckmittel in die Pumpenleitung eingespeist werden.Disclosed is a hydraulic slewing gear drive for a mobile working device with a pump which is connected to a control directional control valve via a pump line, the pump line being relieved to a tank via an unloading valve. Furthermore, the slewing gear drive has two working lines, via which the control directional valve is connected to a slewing gear motor, whereby at least one further consumer can also be supplied by the pump. According to the invention, if the rotating gear motor acting as a pump is decelerated, pressure medium can be fed into the pump line via at least one pressure connection valve.
Description
Die
Erfindung betrifft einen hydraulischen Drehwerksantrieb für
mobile Arbeitsgeräte (z. B. Bagger) gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The
The invention relates to a hydraulic slewing drive for
Mobile implements (eg excavators) according to the
Preamble of
Bei hydraulischen Drehwerksantrieben wird ein Drehwerksmotor zum Antrieb eines Aufbaus bzw. Oberwagens von einer Pumpe über ein Wegeventil mit Druckmittel versorgt.at hydraulic slewing drives is a slewing motor to drive a superstructure or superstructure of a pump via a Directional valve supplied with pressure medium.
Bei der Beendigung der Drehbewegung über ein Zusteuern des Wegeventils entsteht in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit und der Masse des gedrehten Aufbaus bzw. Oberwagens Bremsenergie. Diese wird meistens über den als Pumpe wirkenden Drehwerksmotor und über Druckbegrenzungsventile abgebaut, wobei das Druckmittel in einen Tank zurückströmt.at the completion of the rotational movement via a feed of the Directional valve is created as a function of the rotational speed and the mass of the rotated structure or superstructure braking energy. These is usually via the acting as a pump slewing motor and degraded via pressure relief valves, wherein the pressure medium flows back into a tank.
Die
Nachteilig an derartigen Drehwerksantrieben ist, dass die Bremsenergie nicht regeneriert werden kann. Insbesondere bei mobilen Arbeitgeräten, deren schwerer Aufbau oft gedreht und abgebremst wird, entsteht auf diese Weise oft beträchtliche Verlustenergie.adversely At such a turntable drives is that the braking energy is not can be regenerated. Especially with mobile work equipment, whose heavy structure is often rotated and slowed down, arises in this way often considerable energy loss.
In
der Druckschrift
Die
Druckschrift
Nachteilig an den letztgenannten hydraulischen Drehwerksantrieben ist der vorrichtungstechnische Aufwand insbesondere im Zusammenhang mit dem Hydrospeicher und der zugeordneten Ventiltechnik.adversely on the latter hydraulic slewing drives is the device technology Expenditure especially in connection with the hydraulic accumulator and the assigned valve technology.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen hydraulischen Drehwerksantrieb für mobile Arbeitsgeräte zu schaffen, der mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand regenerativ gebremst werden kann.the In contrast, the invention is based on the object, a Hydraulic slew drive for mobile work tools to create, the regenerative with little device complexity can be slowed down.
Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Drehwerksantrieb
nach Patentanspruch 1.These
Task is solved by a hydraulic slewing drive
according to
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent Claims described.
Der erfindungsgemäße hydraulische Drehwerksantrieb für ein mobiles Arbeitsgerät hat eine Pumpe, die über eine Pumpenleitung mit einem Steuer-Wegeventil verbunden ist, wobei die Pumpenleitung über ein Unloadingventil zu einem Tank entlastbar ist. Weiterhin hat der Drehwerksantrieb zwei Arbeitsleitungen, über die das Steuer-Wegeventil mit einem Drehwerksmotor verbunden ist, wobei von der Pumpe auch zumindest ein weiterer Verbraucher versorgbar ist. Dabei kann bei einer Verzögerung des als Pumpe wirkenden Drehwerksmotors von diesem über zumindest ein Druckzuschaltventil Druckmittel in die Pumpenleitung eingespeist werden. Dadurch ist eine regenerative Bremsung eines Aufbaus oder Oberwagens des mobilen Arbeitsgerätes möglich, wobei andere Verbraucher des mobilen Arbeitsgerätes mit dem entsprechenden Druckmittel zusätzlich versorgt werden.Of the Hydraulic slewing drive according to the invention for a mobile work tool has a pump over a pump line is connected to a control-way valve, wherein the pump line via a Unloadingventil to a tank is relieved. Furthermore, the slewing drive has two working lines, over the control valve is connected to a slewing motor, wherein at least one further consumer can be supplied by the pump is. It can be at a delay of acting as a pump Slewing motor of this via at least one pressure switch valve Pressure medium can be fed into the pump line. This is a regenerative braking of a superstructure or superstructure of the mobile Working equipment possible, with other consumers of the mobile implement with the appropriate pressure medium be supplied additionally.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung zweigt von jeder Arbeitsleitung eine in die Pumpenleitung mündende Regenerationsleitung ab, in der je ein Druckzuschaltventil vorgesehen ist. Dadurch ist regeneratives Bremsen in beiden Drehrichtungen des Drehwerksmotors möglich.at a particularly preferred development branches of each work line an opening into the pump line regeneration line from, in each of which a pressure-adjusting valve is provided. This is regenerative braking in both directions of rotation of the slewing motor possible.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehwerksantriebes hat zwei Druckzuschaltventile, wobei ein Zuschaltdruck der Druckzuschaltventile höher als ein maximaler Öffnungsdruck des Unloadingventils ist. Dadurch ist im Moment der Öffnung des jeweiligen Druckzuschaltventils der Druck in der Pumpenleitung niedriger als der Druck in der jeweiligen Arbeitsleitung, so dass ein Abströmen des Druckmittels erfolgen kann, das somit anderen Verbrauchern des mobilen Arbeitsgerätes zur Verfügung steht.One preferred embodiment of the invention Slew drive has two pressure switching valves, with a Zuschaltdruck the pressure switching valves higher than a maximum opening pressure of the unloading valve. This is the moment of opening the respective pressure switching valve, the pressure in the pump line lower than the pressure in the respective working line, so that an outflow of the pressure medium can take place, the thus other consumers of the mobile implement stands.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels sind die beiden Druckzuschaltventile in Öffnungsrichtung vom Druck in der verbundenen Arbeitsleitung und in Schließrichtung nur von einer Feder beaufschlagt, wobei ein federseitiger Leckölanschluss jedes Druckzuschaltventils mit dem Tank verbunden ist. Damit ist ein vom Druck in der Pumpenleitung unabhängiges Öffnungsverhalten der Druckzuschaltventile gewährleistet.In a preferred embodiment of this embodiment, the two pressure switching valves are acted upon in the opening direction by the pressure in the connected working line and in the closing direction only by a spring, wherein a spring-side drain connection of each pressure switching valve is connected to the tank. This is an independent of the pressure in the pump line opening behavior of Pressure switch valves guaranteed.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Vorspannung der Feder über einen von einem Steuerdruck beaufschlagbaren Stellkolben einstellbar. Dadurch kann ein Bediener oder Fahrer des mobilen Arbeitgerätes einen Bremsdruck wählen.at A preferred embodiment is a bias of the spring over an adjustable acted upon by a control pressure adjusting piston adjustable. Thereby can be an operator or driver of the mobile work tool select a brake pressure.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die beiden Arbeitsleitungen über je eine Nachsaugleitung mit dem Tank verbunden sind, wobei in jeder Nachsaugleitung ein in Richtung zur Arbeitsleitung öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Damit wird während der Bremsung Kavitation vermieden, und es kann mit minimalem Widerstand Druckmittel von dem als Pumpe wirkenden Drehwerksmotor über die niederdruckseitige Arbeitsleitung nachgesaugt werden.there it is preferred if the two working lines over each a Nachsaugleitung are connected to the tank, wherein in each Nachsaugleitung a in the direction of the working line opening check valve is arranged. This will cause cavitation during braking avoided, and it can with minimal resistance pressure medium of the rotary machine acting as a pump via the low-pressure side Be sucked work.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drehwerksantriebes ist das Steuer-Wegeventil ein proportionales 4/3-Wegeventil, das in einer Grundstellung seines Ventilkörpers die Pumpenleitung und die beiden Arbeitsleitungen absperrt, und das in Schaltstellungen seines Ventilkörpers eine Arbeitsleitung mit der Pumpenleitung und die andere Arbeitsleitung mit dem Tank verbindet.at a preferred embodiment of the invention Slew Drive is a proportional control spool valve 4/3-way valve, which is in a basic position of its valve body shuts off the pump line and the two working lines, and in switching positions of its valve body a working line with the pump line and the other working line with the tank combines.
Die Pumpe kann eine druckgeregelte oder druckgesteuerte Verstellpumpe sein. Somit kann bei einer regenerativen Bremsung die Leistung der Pumpe entsprechend herunter geregelt bzw. eingestellt werden.The Pump can be a pressure-controlled or pressure-controlled variable pump be. Thus, in regenerative braking, the power of the Pump down regulated accordingly or be adjusted.
Alternativ kann die Pumpe auch eine mengengesteuerte Verstellpumpe sein, dabei muss am Drehwerksmotor ein Drehzahlsensor vorgesehen sein. Durch den Drehzahlsensor kann die Menge des regenerativ eingespeisten Druckmittels ermittelt werden, und die Verstellpumpe kann entsprechend herunter geregelt bzw. eingestellt werden.alternative The pump can also be a volume-controlled variable, thereby must be provided on the slewing motor, a speed sensor. By The speed sensor can be the amount of regenerative fed Pressure medium can be determined, and the variable displacement pump can accordingly down regulated or adjusted.
Zur Energieeinsparung kann das Fördervolumen der Verstellpumpe elektronisch aus der Stellung zumindest einer vom Bediener eingestellten Betätigungsvorrichtung ermittelt und eingestellt werden.to Energy savings can be the delivery volume of the variable displacement pump electronically from the position of at least one set by the operator Actuator can be determined and adjusted.
Vorzugsweise ist das Unloadingventil ein proportionales 2/2-Wegeventil, das in Öffnungsrichtung vom Druck in der Pumpenleitung und in Schließrichtung von einer Feder beaufschlagt ist. Durch dieses Wegeventil bzw. Druckbegrenzungsventil kann während der Bremsung Druckmittel, das nicht regenerativ von dem zumindest einen weiteren Verbraucher genutzt werden kann, von der Pumpenleitung zum Tank abströmen.Preferably the unloading valve is a proportional 2/2-way valve in the opening direction from the pressure in the pump line and in the closing direction of a spring is acted upon. Through this directional valve or pressure relief valve can be used during braking pressure medium that is not regenerative from which at least one other consumer can be used, from the pump line to the tank.
Aus Gründen einer optimalen Nutzung der Bremsenergie in Abhängigkeit der Aufnahmekapazität des zumindest einen weiteren Verbrauchers wird es bevorzugt, wenn das Unloadingventil zusätzlich in Schließrichtung vom Druck einer Load-Sensing-Meldeleitung beaufschlagt ist, die mit der Zulauf-Arbeitsleitung und mit einer Arbeitsleitung des zumindest einen weiteren Verbrauchers des mobilen Arbeitsgerätes verbunden ist.Out For optimal use of braking energy depending the absorption capacity of the at least one further consumer it is preferred if the unloading valve in addition in the closing direction from the pressure of a load-sensing signaling line charged with the inlet working line and with a Working line of the at least one further consumer of the mobile Working device is connected.
Wegen der erheblichen Trägheitsmomente werden mobile Arbeitgeräte mit einem schweren oder schwer beladenen Aufbau oder Oberwagen bevorzugt, wie z. B. bei einem Bagger oder Kran, wobei der als Pumpe betreibbare Drehwerksmotor mit dem Aufbau oder Oberwagen des Baggers oder Krans in Wirkverbindung steht.Because of The significant moments of inertia become mobile work tools preferred with a heavy or heavily loaded superstructure or superstructure, such as B. in an excavator or crane, the operable as a pump Slewing gear motor with the superstructure or superstructure of the excavator or crane is in active connection.
Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:in the The following will be with reference to the figures, various embodiments the invention described in detail. Show it:
Der
Drehwerksmotor
Der
Drehwerksmotor
Gemäß dem
Stand der Technik erfolgt eine (beidseitig mögliche) Rotation
bzw. ein Verschwenken des Aufbaus bzw. Oberwagens durch entsprechende
proportionale Einstellung eines (nicht gezeigten) Ventilkörpers
des Steuer-Wegeventils
Dabei
ist der Tank T über eine Tankleitung
An
die (gemeinsame) Pumpenleitung
Erfindungsgemäß kann
der Drehwerksmotor
Wenn
im Zeitraum der regenerativen Bremsung kein derartiger Verbraucher
betrieben wird, strömt das Druckmittel über das
Unloadingventil
Wenn
hingegen während der Bremsung des Drehwerks ein weiterer
Verbraucher betrieben wird, kann der regenerativ erzeugte Druckmittelstrom
zu diesen Verbraucher strömen, wobei die Verstellpumpe
In
jeder Regenerationsleitung
Weiterhin
ist an jeder Arbeitsleitung
Im
Motorbetrieb des Drehwerksmotors
Die
Verstellpumpe
Eine
Vorspannung der in Schließrichtung wirkenden Federn der
beiden Druckzuschaltventile
Die
beiden Druckzuschaltventile
Offenbart ist ein hydraulischer Drehwerksantrieb für ein mobiles Arbeitsgerät mit einer Pumpe, die über eine Pumpenleitung an ein Steuer-Wegeventil angeschlossen ist, wobei die Pumpenleitung über ein Unloadingventil zu einem Tank entlastbar ist. Weiterhin hat der Drehwerksantrieb zwei Arbeitsleitungen, über die das Steuer-Wegeventil mit einem Drehwerksmotor verbunden ist, wobei von der Pumpe auch zumindest ein weiterer Verbraucher versorgt werden kann. Erfindungsgemäß kann bei einer Verzögerung des als Pumpe wirkenden Drehwerksmotors über zumindest ein Druckzuschaltventil Druckmittel in die Pumpenleitung eingespeist werden.Disclosed is a hydraulic slewing drive for a mobile Work tool with a pump, which has a pump line is connected to a control-way valve, wherein the pump line via an unloading valve is relieved to a tank. Furthermore has the slewing drive two working lines, over which the Control-way valve is connected to a slewing motor, wherein at least one other consumer will be supplied by the pump can. According to the invention can be at a delay acting as a pump slewing motor over at least a pressure switch valve pressure medium fed into the pump line become.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verstellpumpevariable
- 22
- Pumpenleitungpump line
- 44
- DrehwerksmotorSlewing motor
- 6, 86 8th
- Arbeitsleitungworking line
- 1010
- Steuer-WegeventilTax-way valve
- 1212
- Wellewave
- 1414
- Tankleitungtank line
- 1616
- UnloadingventilUnloadingventil
- 1818
- Steuerleitungcontrol line
- 20; 12020; 120
- Federfeather
- 22a, 22b22a, 22b
- Regenerationsleitungregeneration line
- 24a, 24b24a, 24b
- Regenerationsleitungregeneration line
- 2626
- Verbindungsleitungconnecting line
- 28, 30; 28', 30'28 30; 28 ', 30'
- DruckzuschaltventilPressure sequence
- 32, 3432 34
- Federfeather
- 36, 3836 38
- LeckölleitungDrain line
- 40, 4240 42
- Nachsaugleitungsubsequent suction
- 4444
- Verbindungsleitungconnecting line
- 46, 4846 48
- Rückschlagventilcheck valve
- 5050
- DrehzahlsensorSpeed sensor
- A, BA, B
- Arbeitsanschlussworking port
- PP
- Pumpenanschlusspump connection
- TT
- Tankanschluss/TankTank connection / Tank
- LSLS
- Load-Sensing-MeldeleitungLoad-sensing message line
- PSTPST
- Steuerdruckcontrol pressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 69735941 T2 [0007] - DE 69735941 T2 [0007]
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