DE102015012800A1 - Constant deceleration for crawler tracks - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raupenfahrzeug mit wenigstens einer linken und einer rechten Raupenkette, wobei die Raupenketten zur Einstellung der Geradeausfahrt des Raupenfahrzeugs mittels einer Steuer-/Regelsoftware unterschiedliche angesteuert bzw. geregelt werden können.The present invention relates to a tracked vehicle having at least one left and one right crawler, wherein the crawler tracks for adjusting the straight ahead of the tracked vehicle by means of a control / regulating software can be controlled or controlled differently.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raupenfahrzeug, bei dem die Raupenketten über eine Steuer-/Regelsoftware so betrieben werden können, dass auch bei unterschiedlichen äußeren Lasteinwirkungen auf die Raupenketten eine Geradeausfahrt des Raupenfahrzeugs möglich ist.The present invention relates to a tracked vehicle in which the tracks can be operated via a control / regulating software so that even with different external loads on the tracks a straight ahead of the tracked vehicle is possible.
Gattungsgemäße Raupenfahrzeuge werden beispielsweise als Planierraupen oder als Rohrleger zum Durchführen von unterschiedlichsten Arbeiten eingesetzt. Die Raupenfahrzeuge können dabei mit Förderbändern oder Förderbandteilen gekoppelt werden um als sogenannter Bandrücker eingesetzt zu werden. Dabei ist es bekannt, gattungsgemäße Raupenfahrzeuge mittels hydrostatischer Antriebskonzepte zu bewegen. Der Antrieb der rechten und der linken Laufwerkseite bzw. der entsprechenden Raupenkette kann dabei individuell erfolgen und die Steuerung/Regelung der Antriebsdrehzahl der entsprechenden Seite über Änderungen der Ansteuerung der Magnetventile von entsprechenden hydraulischen Verstelleinheiten erfolgen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine an sich bekannte Vorsteuerung entsprechender Hydraulikströme bzw. um die Veränderung entsprechender Übersetzungsverhältnisse handeln. Es sind auch Raupenfahrzeuge mit Antriebskonzepten bekannt, die abweichend von den hydrostatischen Systemen beispielsweise elektrische Antriebe, Verbrennungskraftmaschinen oder auch Kombinationen aus den genannten Systemen aufweisen.Generic tracked vehicles are used for example as bulldozers or pipe laying for performing a variety of jobs. The tracked vehicles can be coupled with conveyor belts or conveyor belt parts in order to be used as a so-called belt pusher. It is known to move generic tracked vehicles by means of hydrostatic drive concepts. The drive of the right and left drive side or the corresponding crawler can be done individually and the control / regulation of the input speed of the corresponding page via changes in the control of the solenoid valves by corresponding hydraulic adjustment units. This may be, for example, a known pre-control of corresponding hydraulic currents or the change of corresponding transmission ratios. There are also tracked vehicles with drive concepts known, which have different from the hydrostatic systems, for example, electric drives, internal combustion engines or combinations of the aforementioned systems.
Die Raupenfahrzeuge bzw. Raupengeräte können dabei zum seitlichen Versetzen von Objekten wie beispielsweise teilstationären Bergbaugerätschaften wie Förderbändern in Tagebauen eingesetzt werden. Ferner werden gattungsgemäße Raupenfahrzeuge in Bereichen eingesetzt, in welchen das Verfahren der Raupenfahrzeuge an einer Hanglage erforderlich ist. Sowohl das Versetzen von Objekten als auch die Bewegung in einer Hanglage führt am Raupenfahrzeug dazu, dass an der linken und rechten Seite bzw. Raupenkette des Raupenfahrzeugs unterschiedliche äußere Lasteinwirkungen bestehen. Diese Lasteinwirkungen führen dazu, dass eine Geradeausfahrt des Raupenfahrzeuges nicht ohne weiteres möglich ist. Problematisch ist dabei, dass in der geschilderten Situation zum kontrollierten geraden Verfahren des Raupenfahrzeugs eine ständige Korrektur der Fahrtrichtung des Raupenfahrzeugs erforderlich ist, um den durch die unterschiedlichen äußeren Lasteinwirkungen bedingten seitlichen Zug bzw. die Ablenkung zu kompensieren.The caterpillars or caterpillars can be used for the lateral displacement of objects such as semi-stationary mining equipment such as conveyor belts in opencast mines. Furthermore, generic tracked vehicles are used in areas in which the method of tracked vehicles on a hillside is required. Both the movement of objects and the movement on a slope result in the tracked vehicle that on the left and right side or caterpillar track of the tracked vehicle, there are different external loads. These load effects cause a straight ahead of the tracked vehicle is not readily possible. The problem here is that in the described situation for controlled straight process of the tracked vehicle a constant correction of the direction of travel of the tracked vehicle is required to compensate for the caused by the different external loads lateral pull or the deflection.
Dabei ist es bisher bekannt, die Korrektur der Fahrtrichtung mittels eines Drehgebers in der Fahrerkabine des Raupenfahrzeuges oder durch Gegenlenken des Fahrers zu bewirken. Dabei muss zum Ausgleich des mechanischen Schlupfs bei Hangschrägfahrten oder bei externer einseitiger Belastung bei Versetzen von Objekten die lasthaltende Seite beschleunigt oder die lastferne Seite verzögert werden, um eine gerade Fahrt zu gewährleisten. Hierbei besteht insbesondere die Gefahr von zufälligen Falschbetätigungen der Steuerung des Raupenfahrzeuges mit den damit einhergehenden Unfallrisiken.It is hitherto known to effect the correction of the direction of travel by means of a rotary encoder in the driver's cab of the tracked vehicle or by countersteering the driver. In order to compensate for mechanical slippage in inclined slopes or in the case of external one-sided loading when moving objects, the load-bearing side must be accelerated or the side away from the load delayed to ensure straight travel. In particular, there is the risk of accidental wrong operations of the control of the tracked vehicle with the associated accident risks.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Raupenfahrzeug bereitzustellen, das eine vereinfachte Geradeausfahrt bei unterschiedlichen äußeren Lasteinwirkungen auf die Raupenketten des Raupenfahrzeugs ermöglicht.Object of the present invention is therefore to provide an improved tracked vehicle, which allows a simplified straight ahead at different external loads on the caterpillars of the tracked vehicle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Raupenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, mit wenigstens einer linken und einer rechten Raupenkette, wenigstens einem linken und einem rechten Raupenantrieb und einer Steuer-/Regelsoftware für die Raupenantriebe, wobei die Steuer-/Regelsoftware dazu ausgelegt ist, die Raupenantriebe bei unterschiedlicher äußerer Lasteinwirkung auf die Raupenketten zur Einstellung der Geradeausfahrt des Raupenfahrzeugs anzusteuern/zu regeln.This object is achieved by a tracked vehicle having the features of
Prinzipiell kann es sich bei den Raupenantrieben um beliebige Antriebe handeln, die lediglich wie bei Raupenfahrzeugen üblich, getrennt angesteuert bzw. geregelt werden können. Es ist auch denkbar, dass über eine Verteilervorrichtung die Leistung eines einzelnen Gesamtantriebs auf die beiden Raupenketten beliebig aufgeteilt werden kann. Hierbei wäre mit den beiden Antrieben derjenige Teil der Antriebsleistung bzw. der Verteilervorrichtung gemeint, der der jeweiligen Raupenkette zugeordnet bzw. zugeführt wird. Es kann eine entsprechende Steuerung/Regelung vorgesehen sein, auf der die Steuer-/Regelsoftware bereitgestellt ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Raupenantriebe hydraulische Antriebe sind.In principle, the crawler drives can be any drives which can only be controlled or regulated separately as is usual with tracked vehicles. It is also conceivable that the power of a single overall drive can be arbitrarily distributed over the two track chains via a distributor device. In this case, the two drives would be that part of the drive power or the distributor device which is assigned or supplied to the respective track chain. It may be provided a corresponding control / regulation on which the control / regulating software is provided. In a preferred embodiment, it is conceivable that the caterpillar drives are hydraulic drives.
Dadurch dass die vorliegende Erfindung einen mittels der Steuer-/Regelsoftware eingestellten Geradeausbetrieb des Raupenfahrzeugs ermöglicht, kann die Bedienung des Raupenfahrzeugs einfacher und intuitiver erfolgen. Ferner verbessert sich die Ergonomie für die Bedienperson des Raupenfahrzeugs, da von der Bedienperson kein konstantes Eingreifen in die Steuerung des Raupenfahrzeugs verlangt wird, wenn dieses unterschiedlichen äußeren Lasteinwirkungen ausgesetzt ist. Es ist denkbar, dass die Steuer-/Regelsoftware zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt unterscheidet, wobei beispielsweise unterschiedliche Steuer-/Regelsignale an die Antriebe in Abhängigkeit davon gegeben werden, ob das Raupenfahrzeug in Vorwärts- oder in Rückwärtsfahrt ist.By allowing the present invention to set a straightforward operation of the tracked vehicle by means of the control software, the operation of the tracked vehicle can be made simpler and more intuitive. Furthermore, the ergonomics for the operator of the tracked vehicle improves because the operator is not required to constantly intervene in the control of the tracked vehicle when it is subjected to different external loads. It is conceivable that the control software distinguishes between forward and reverse driving, for example, wherein different control signals are given to the drives depending on whether the tracked vehicle is in forward or reverse drive.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Steuer-/Regelsoftware über Betätigung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, beispielsweise eines Touchscreens und/oder über Betätigung eines oder mehrerer Schalter, aktivierbar ist. Damit kann eine Bedienperson des Raupenfahrzeugs vorteilhaft einfach während des Betriebs des Raupenfahrzeugs je nach Wunsch die Steuer-/Regelsoftware aktivieren und so beispielsweise auf das plötzliche Eintreten in eine Schräglage bzw. Hanglage flexibel reagieren. In a further preferred exemplary embodiment, it is conceivable that the control / regulating software can be activated via actuation of a man-machine interface, for example a touch screen and / or via actuation of one or more switches. Thus, an operator of the tracked vehicle can advantageously simply activate the control / regulating software as desired during operation of the tracked vehicle and thus react flexibly, for example, to the sudden entry into a sloping position or slope position.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Steuer-/Regelsoftware die elektrischen Werte zur Auslenkung der Volumenverstellung von Fahrpumpen und/oder Fahrmotoren beeinflusst. Insbesondere bei einer Ausgestaltung des Raupenfahrzeugs mit hydraulischen Antrieben kann somit über die entsprechende Auslenkung auf die Antriebsleistung der jeweiligen Raupenketten Einfluss genommen werden.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the control / regulating software influences the electrical values for the deflection of the volume adjustment of the travel pumps and / or traction motors. In particular, in one embodiment of the tracked vehicle with hydraulic drives can thus be taken over the corresponding deflection on the drive power of the respective track chains influence.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Steuer-/Regelsoftware den Schwenkwinkel einer Pumpe und/oder eines Motors des Raupenantriebs einer lastzugewandten Seite zum Beschleunigen der Pumpe und/oder des Motors der lastzugewandten Seite einstellt und/oder dass die Steuer-/Regelsoftware den Schwenkwinkel einer Pumpe und/oder eines Motors des Raupenantriebs einer lastabgewandten Seite zum Verzögern der Pumpe und/oder des Motors der lastabgewandten Seite einstellt. Hiermit kann sichergestellt werden, dass die einzelnen Raupenantriebe in Abhängigkeit von der Lasteinwirkung der jeweiligen Seite des Raupenfahrzeugs bzw. des entsprechenden Raupenantriebs entsprechend beschleunigt bzw. verzögert werden. Die Verzögerung bzw. Beschleunigung der Raupenantriebe bzw. der entsprechenden Raupenketten kann dabei alternativ oder gleichzeitig erfolgen. Bei Ausführungsbeispielen, welche keine hydraulischen Antriebe umfassen, können die Antriebe entsprechend anders beschleunigt oder verzögert werden.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the control software adjusts the pivoting angle of a pump and / or a motor of the caterpillar drive of a load-facing side for accelerating the pump and / or the motor of the load-facing side and / or that the control / regulating software adjusts the swivel angle of a pump and / or a motor of the caterpillar drive of a side facing away from the load for decelerating the pump and / or the motor of the load-remote side. This makes it possible to ensure that the individual caterpillar drives are accelerated or decelerated as a function of the load on the respective side of the tracked vehicle or the corresponding caterpillar drive. The delay or acceleration of the caterpillar drives or the corresponding caterpillar tracks can take place alternatively or simultaneously. In embodiments that do not include hydraulic drives, the drives can be accelerated or decelerated accordingly.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass die Steuer-/Regelsoftware den Unterschied zwischen den äußeren Lasteinwirkungen der beiden Raupenketten erfasst und in Abhängigkeit davon der oder die Schwenkwinkel einstellbar sind. In einem derartigen automatischen Betrieb des Raupenfahrzeugs kann beispielsweise über Sensoren ermittelt werden, ob unterschiedliche Lasteinwirkungen an den Raupenketten vorliegen oder das Fahrzeug eine ungewollte Kurvenfahrt beschreibt und ausgehend davon eine ebenfalls automatische Verzögerung bzw. Beschleunigung der entsprechenden Raupenketten erfolgen. Somit ist eine automatische Anpassung der Antriebsleistungen an die Hangneigung bzw. an die seitlich einwirkende Zugkraft möglich. Eine derartige automatische Einstellung des oder der Schwenkwinkel ist dabei besonders bevorzugt.In a particularly preferred embodiment, it is conceivable that the control / regulating software detects the difference between the external load effects of the two tracks and depending on the or the pivot angle are adjustable. In such an automatic operation of the tracked vehicle can be determined for example via sensors, whether different load effects on the caterpillars or the vehicle describes an unwanted cornering and on the basis of this also an automatic deceleration or acceleration of the corresponding caterpillars done. Thus, an automatic adjustment of the drive power to the slope or to the side acting tensile force is possible. Such an automatic adjustment of the pivoting angle or angles is particularly preferred.
Alternativ oder zusätzlich ist in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel denkbar, dass der oder die Schwenkwinkel mittels der Steuer-/Regelsoftware in Abhängigkeit von einem oder von mehreren Parametern einstellbar sind, welche von einer Bedienperson eingegeben werden. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, der Bedienperson Eingriffe in den Betrieb des Raupenfahrzeugs dahingehend zu gestatten, dass die Bedienperson beispielsweise einen Erfahrungswert oder einen beispielsweise aus einer Tabelle ermittelbaren Wert eingibt, auf dessen Grundlage dann die Steuer-/Regelsoftware die Raupenantriebe unterschiedlich ansteuert/anregelt.Alternatively or additionally, in a further preferred embodiment, it is conceivable that the pivoting angle (s) can be adjusted by means of the control software in dependence on one or more parameters which are input by an operator. In this way, the possibility is created to allow the operator intervention in the operation of the tracked vehicle to the effect that the operator inputs, for example, an empirical value or a value that can be determined, for example, from a table, on the basis of which the control / regulating software controls / regulates the tracked drives differently.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Raupenfahrzeug eine Planierraupe oder ein Rohrleger ist. Selbstverständlich sind von der Erfindung alle Raupenfahrzeuge abgedeckt. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Raupenfahrzeug eine Kopplungsvorrichtung zum Koppeln eines Förderbandes oder eines Förderbandteils umfasst. Hiermit kann der Einsatz des Fahrzeugs als Bandrücker besonders einfach ermöglicht werden.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the tracked vehicle is a bulldozer or a pipe laying. Of course, all tracked vehicles are covered by the invention. In a further preferred embodiment, it is conceivable that the tracked vehicle comprises a coupling device for coupling a conveyor belt or a conveyor belt part. This makes it particularly easy to use the vehicle as a band pusher.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der Figuren aufgezeigt. Dabei zeigen:Further details and advantages of the invention are shown with reference to the figures. Showing:
Soll allerdings das Raupenfahrzeug
Wie in den
Erfindungsgemäß kann über die Steuer-/Regelsoftware und entsprechende Sensoren ermittelt werden, ob sich das Raupenfahrzeug
Eine Situation mit ähnlichen Auswirkungen wie in den
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