DE2431504C2

DE2431504C2 - Drive device for a bucket chain of an excavator

Info

Publication number: DE2431504C2
Application number: DE19742431504
Authority: DE
Inventors: Wolfgang; Kohnert Reinhard; 8520 Erlangen Gröhn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-07-01
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Eimerkette eines Baggers, bei der ein mit einer Drehzahlsteuereinrichtung versehener Elektromotor über eine drehelastische Kupplung mit der Eimerkette verbunden ist.The invention relates to a drive device for a bucket chain of an excavator, in which a with an electric motor provided with a speed control device via a torsionally flexible coupling with the Bucket chain is connected.

Es ist bekannt, die Eimerkette von einem in der Drehzahl steuerbaren Elektromotor über eine drehelastische Kupplung anzutreiben.It is known that the bucket chain is driven by an electric motor whose speed can be controlled via a torsionally flexible Drive clutch.

Bei bisher ausgeführtem anderen Eimerkettenbaggern wird die Eimerkette von einem Dieselmotor oder Elektromotor über ein Flüssigkeitsgetriebe angetrieben. In the case of other bucket chain excavators carried out so far, the bucket chain is driven by a diesel engine or Electric motor driven by a fluid transmission.

Bei einem Blockieren der Eimerkette ist es üblich, den Antriebsmotor mit vollem Moment weiter arbeiten zu lassen und ihn erst nach einer vorgegebenen Zeit abzuschalten. Während dieser Zeit wirkt der Antriebsmotor mit konstantem Drehmoment und versucht die Eimerkette loszubrechen. Bei Verwendung eines Elektromotors mit drehelastischer Kupplung ist es aus thermischen Gründen erforderlich, die Abschaltung schon nach wenigen Sekunden vorzunehmen, während ein Antriebsmotor mit Flüssigkeitsgetriebe mehrere Minuten auf die blockierte Eimerkette arbeiten kann. Bei einem Antrieb mit in der Drehzahl steuerbarem Elektromotor nimmt das Losbrechen unter Umständen längere Zeit in Anspruch, da nach einem erfolglosen Losbrechversuch die Eimerleiter gehoben und mit dem Wiedereinschalten gewartet werden muß, bis sich der Motor abgekühlt hat.If the bucket chain jams, it is usual to keep the drive motor working at full torque and only switch it off after a specified time. The drive motor works during this time with constant torque and tries to break loose the bucket chain. When using an electric motor with torsionally flexible coupling, it is necessary for thermal reasons to switch off after a few seconds, while a drive motor with fluid transmission takes several minutes can work on the blocked bucket chain. In the case of a drive with an electric motor whose speed can be controlled Breaking away may take a long time, as it was after an unsuccessful breakaway attempt the bucket ladder has to be lifted and the switching on again has to wait until the Engine has cooled down.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Losbrechen der blockierten Eimerkette zu erleichtern und die Stillstandszeit zu verkürzen.The object of the invention is to facilitate the breaking loose of the blocked bucket chain and the downtime To shorten.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Antriebs^ vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß zum Losbrechen der blockierten Eimerkette die Drehzahlsteuereinrichlung mit einem Funktionsgenerator ausgerüstet ist, der abhängig von einem das Blockieren der Eimerkette erfassenden Geber in Wirksamkeit gesetzt wird und die Drehzahlsteuereinrichtung derart beeinflußt, daß der Elektromotor während des Blockierens der Eimerkette mit sich periodisch änderndem Drehmoment betrieben wird. Hierdurch kann mittels des Funktionsgenerators beispielsweise das Drehmoment des Motors nach einer Sägezahnkurve oder einer ähnlichen Kurve zwischen den Werten Null und einem Maximum variiert werden. Auf diese Weise wird die Eimerkette freigeschaukelt und das Blockieren mit selbsttätig wirkenden Mitteln in wesentlich kürzerer Zeit als bisher aufgehoben. Darüber hinaus ergibt sich gegenüber dem Elektroantrieb mit Flüssigkeitsgetriebe eine Vereinfachung sowie ein besserer Wirkungsgrad durch den Fortfall des Flüssig-The object is achieved according to the invention in a drive device of the type mentioned at the beginning in that to break the blocked bucket chain, the speed control device with a function generator is equipped, which is dependent on a blocking of the bucket chain detecting encoder in Effectiveness is set and the speed control device affects such that the electric motor during the blocking of the bucket chain is operated with periodically changing torque. Through this can, for example, use the function generator to set the torque of the motor according to a sawtooth curve or a similar curve can be varied between the values zero and a maximum. on in this way the bucket chain is rocked free and the blocking with automatically acting means is essential canceled for a shorter time than before. In addition, there is also compared to the electric drive Liquid transmission a simplification as well as a better efficiency due to the elimination of the liquid

keitsgetriebes. Es ist vorteilhaft, wenn die Periodendauer des Ausgangssignals des Funktionsgenerators einstellbar ist.transmission. It is advantageous if the period of the output signal of the function generator can be set is.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Ausführungsbeispiels erläutert. The invention is explained with reference to a schematic embodiment shown in the drawing.

Die Figur zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine Eimerkette 1 eines Baggers, bei der ein als Gleichstrommotor 2 ausgebildeter Elektromotor als Antrieb dient. Die Eimerkette 1 ist dabei über ein Getriebe la und eine drehelastische Kupplung 16 (z. B. mit Gummi als federndem Element) mit dem Gleichstrommotor 2 verbunden. Der Anker 2a dieses Gleichstrommotors 2 wird üoer einen Thyristoren enthaltenden Stromrichter 3 aus einem Drehstromnetz mit den Leitungspolen R, S, T gespeist. Die Feldwicklung 2b des Gleichstrommotors 2 liegt über einen Gleichrichter 4 und einen Anpassungstransfoimator 5 an den Leitungspolen R und 7^ Zur Steuerung des Elektromotors dient eine Drehzahlregeleinrichtung, bei der die Thyristoren des Strom-The figure shows a drive device for a bucket chain 1 of an excavator, in which an electric motor designed as a direct current motor 2 serves as the drive. The bucket chain 1 is connected to the direct current motor 2 via a gear 1 a and a torsionally flexible coupling 16 (e.g. with rubber as a resilient element). The armature 2a of this direct current motor 2 is fed via a converter 3 containing thyristors from a three-phase network with the line poles R, S, T. The field winding 2b of the direct current motor 2 is connected to the line poles R and 7 via a rectifier 4 and a matching transformer 5 ^ A speed control device is used to control the electric motor, in which the thyristors of the current

richters 3 über einen Steuersatz 6 von einem Drehzahlregelkreis mit unterlagerter Stromregelung angesteuert werden. Hierbei wird von einem Stromwandler 7 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 7a an einen Istwert-Eingang 8a eines Ankerstromreglers 8 ein dem Ankerstrom proportionaler Istwert /zugeführt, der mit einem an einem Sollwert-Eingang Sb von einem Regelverstärker 9 eingespeisten Sollwert /* verglichen wird. Der Drehzahlsollwert η* wird über einen Sollwertgeber 11 vorgegeben. Von einem mit der Antriebswelle des Gleichstrommotors 2 verbundenen Tachogenerator 12 wird an einem Istwert-Eingang 9b der Drehzahl-Istwert η zugeführt. Zwischen dem Sollwertgeber 11 und einem Sollwert-Eingang 9a ist ein Hochlaufgeber 10 (Zeitglied mit integralem Verhalten) angeordnet, über den der Antrieb unabhängig von der Größe der Änderung des Drehzahlsollwertes η* entsprechend einer vorgegebenen »Rampen«-Funktion beschleunigt wird.Richter 3 can be controlled via a control set 6 by a speed control loop with subordinate current control. Here, an actual value / proportional to the armature current is fed from a current converter 7 with a downstream rectifier 7a to an actual value input 8a of an armature current regulator 8, which is compared with a setpoint / * fed in at a setpoint input Sb from a control amplifier 9. The speed setpoint η * is specified via a setpoint generator 11. From a tachometer generator 12 connected to the drive shaft of the direct current motor 2, the actual speed value η is fed to an actual value input 9b. A ramp-function generator 10 (timing element with integral behavior) is arranged between the setpoint generator 11 and a setpoint input 9a, via which the drive is accelerated regardless of the size of the change in the speed setpoint η * according to a predetermined "ramp" function.

Zum Losbrechen der blockierten Eimerkette 1 ist die Regeleinrichtung mit einem Funktionsgenerator 13 ausgerüstet, der abhängig von einem das Blockieren der Eimerkette 1 erfassenden Geber 14 in Wirksamkeit gesetzt wird. Der Funktionsgenerator 13 ist mit einem Begrenzungseingang 15 des Regelverstärkers 9 verbunden und verändert das Signal des Sollwerts /* am Sollwert-Eingang 8b des Ankerstromreglers 8 nach einer Sägezahnkurve oder einem ähnlichen Verlauf zwischen zwei Werten, insbesondere zwischen den Werten Null und einem Maximum.To break loose the blocked bucket chain 1, the control device is equipped with a function generator 13 which is activated as a function of a sensor 14 which detects the blockage of the bucket chain 1. The function generator 13 is connected to a limiting input 15 of the control amplifier 9 and changes the signal of the setpoint / * at the setpoint input 8b of the armature current controller 8 according to a sawtooth curve or a similar curve between two values, in particular between the values zero and a maximum.

¹^ Die Periodendauer des vom Funktionsgenerator 13 abgegebenen Signals ist einstellbar. Hierzu dienen an sich bekannte Mittel. Dadurch kann die Frequenz der Momentenstöße auf die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. ¹ ^ The period of the signal emitted by the function generator 13 is adjustable. Means known per se are used for this purpose. As a result, the frequency of the torque surges can be adapted to the respective requirements.

Der Geber 14 besitzt zwei Eingänge 14a und 146. An den Eingang 14a wird das Signal des Tachogenerators 12 gegeben, das in einer Vergleichseinrichtung 14c mit der über den Eingang 14b angelegten DrehzahlsollwertThe transmitter 14 has two inputs 14a and 146. The signal of the tachometer generator 12 is sent to the input 14a, which is in a comparison device 14c with the speed setpoint applied via the input 14b

η* verglichen wird. Bei ungestörtem Betrieb sind die beiden Werte etwa einander gleich, und am Ausgang des Gebers 14 steht kein Signal an. η * is compared. In the case of undisturbed operation, the two values are approximately the same and there is no signal at the output of the transmitter 14.

!st die Eimerkette ! blockiert, so liegt am Eingang 14a des Gebers 14 kein Signal an, da der Drehzahl-Istwert n = 0 ist. Dagegen ist am Eingang 14b ein Signal vorhanden, das dem Drehzahlsollwert n* entspricht. Irfolge der Signalunterschiede wird vom Geber 14 e'i Startsignal für den Funktionsgenerator 13 abgegeben. Ist nach mehreren Losbrechversuchen die Eimerkette 1 weiterhin blockiert, so unterbricht eine mit eiern Geber 14 verbundene Zeitstufe 14c/ nach einer vorgegebenen Zeit den Funktionsgenerator 13, sperrt den Steuersatz 6 und schaltet den Gleichstrommotor 2 ab.! st the bucket chain! blocked, so lies at the entrance 14a of the encoder 14 does not send a signal because the actual speed value n = 0. In contrast, there is a signal at input 14b available, which corresponds to the speed setpoint n *. Failure the signal differences are emitted by the transmitter 14 e'i start signal for the function generator 13. If the bucket chain 1 is still blocked after several attempts to break loose, one with an encoder is interrupted 14 connected time stage 14c / after a predetermined time the function generator 13, blocks the tax rate 6 and switches off the DC motor 2.

Zweckmäßigerweise ist zusätzlich zu dem auf einem Baggerpult 17 angeordneten Sollwertgeber 11 ein Potensometer 16 zur Ankerstrombegrenzung angeordnet. Das an diesem Potentiometer 16 anstehende AuEgangssignal wirkt auf den Begrenzungseingang 15 des Regelverstärkers 9. Mit dem Potentiometer 16 können die Amplituden der vom Funktionsgenerator i3 abgegebenen Signale begrenzt und den tatsächlichen Erfordernissen angepaßt werden. Ferner können mit dem Potentiometer 16 die Strombegrenzungen für den normalen Betrieb des Eimerkettenbaggers eingestellt werden.Appropriately, in addition to the setpoint generator 11 arranged on an excavator panel 17, there is a potentometer 16 arranged to limit the armature current. The output signal present at this potentiometer 16 acts on the limiting input 15 of the control amplifier 9. With the potentiometer 16, the The amplitudes of the signals emitted by the function generator i3 are limited and the actual requirements be adjusted. Furthermore, with the potentiometer 16, the current limits for the normal Operation of the bucket ladder excavator will be discontinued.

ίο Die vorstehend beschriebene Einrichtung zum Losbrechen der Eimerkette 1 kann auch bei konventionellen Leonard-Antrieben eingesetzt werden, wobei dann die Momenienänderung durch entsprechende Änderung des Generatorfeldes über einen Stelltransformator, Stromrichter od. dgl. erfolgt.ίο The breakaway device described above the bucket chain 1 can also be used with conventional Leonard drives, in which case the change in moment through a corresponding change in the generator field via a variable transformer, Converter or the like.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive device for a bucket chain of a Excavator, in which an electric motor provided with a speed control device has a torsionally flexible Coupling is connected to the bucket chain, characterized in that to break loose the blocked bucket chain (1) Speed control device is equipped with a function generator (13), which depends on vcn a blocking of the bucket chain (1) detecting encoder (14) is put into effect and the Speed control device influenced so that the electric motor during the blocking of the Bucket chain (1) is operated with periodically changing torque.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the period of the output signal of the function generator (13) is adjustable.