DE3546704C2

DE3546704C2 - Hydro pneumatic suspension for mobile crane

Info

Publication number: DE3546704C2
Application number: DE19853546704
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(Grad.) 7930 Ehingen De Becker; Paul 7950 Biberach De Fay
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 1985-02-07
Filing date: 1985-04-03
Publication date: 1991-07-11
Anticipated expiration: 2005-04-04

Abstract

The separate axle ends are braced on the chassis by hydraulic rams as well as pneumatic elements. The hydraulic rams are linked to a control which sets a reference level, with blocked control lines, for a rigid platform when lifting. Each ram (1) is fitted with sensors (8,9) to set the reference level.The pneumatic suspension is inhibited during lifting, and is only used when road travelling. The sensors operate the control valves to the rams and set the block when the correct height is obtained

Description

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Achsfederung eines Auto- oder Mobilkranes in der Verwendung als Abschleppkran.The invention relates to a hydropneumatic axle suspension Car or mobile cranes used as a towing crane.

Eine hydropneumatische Federung ist beispielsweise schon aus der DE-AS 11 49 256 bekannt. Es wird dort beschrieben, daß die hy draulischen Stützkolben bzw. Zylinder der Fahrzeugfeder an einen oder mehrere hydropneumatische Ausgleichsbehälter mit Dämpfungs wirkung jeweils gruppenweise so angeschlossen sind, daß sich ei ne stabile Fahrzeugabstützung an mindestens drei nicht auf einer gemeinsamen Gerade gelegenen Auflagerstellen ergibt, von denen wenigstens eine in der zwischen den an den gemeinsamen Aus gleichsbehälter angeschlossenen Rädern verlaufenden Wirkungs linie liegt. Es wird dort davon ausgegangen, daß der Gasdruck in den für mindestens zwei Räder gemeinsamen hydropneumatischen Aus gleichsbehältern regelbar sei. Diese Tatsache widerspricht aber den physikalischen Grundgesetzen, da der Gasdruck grundsätzlich gleich der Reaktionskraft bleibt.A hydropneumatic suspension, for example, is already out of the DE-AS 11 49 256 known. It is described there that the hy draulic support piston or cylinder of the vehicle spring to one or several hydropneumatic expansion tanks with damping Effect are connected in groups so that egg ne stable vehicle support on at least three not on one common straight lying bearing points, of which at least one in between between at the common out equal container connected wheels running effect line lies. It is assumed there that the gas pressure in the hydropneumatic off common for at least two wheels equal containers can be regulated. This fact contradicts the basic physical laws, since the gas pressure basically remains the same as the reaction force.

Aus der DE-OS 32 26 452 ist eine abschaltbare hydropneumatische Federung für Radlager bekannt, die auch während der Fahrt selbst nach Belastungsänderungen zu- oder abschaltbar ist, ohne daß Niveauunterschiede auftreten. Die DE-OS 15 55 738 betrifft eine pendelnde Lenkachse für geländegängige Fahrzeuge. Dabei ist es aus dieser Schrift schon bekannt, daß zu einer Achse zugehörige Zylinder durch eine mit einem Schaltventil versehene Leitung ver bunden sind. Aus der DE-PS 7 40 222 ist eine Achsaufhängung für zweiachsige Fahrzeuge, insbesondere selbstfahrende Auslegerdreh krane bekannt, bei der die Gelenkigkeit der Achse in jeder belie bigen Stellung zeitweise ausgeschaltet werden kann. Die Gelenkig keit der Achse wird nur bei Stillstand des Kranes ausgeschaltet.DE-OS 32 26 452 is a hydropneumatic that can be switched off Suspension for wheel bearings known, even while driving itself after load changes can be switched on or off without Level differences occur. DE-OS 15 55 738 relates to a oscillating steering axle for off-road vehicles. It is already known from this document that belonging to an axis Ver cylinder through a line provided with a switching valve are bound. From DE-PS 7 40 222 is an axle suspension for biaxial vehicles, especially self-propelled boom turning cranes known in which the articulation of the axis in each position can be temporarily switched off. The flexible speed of the axis is only switched off when the crane is at a standstill.

Werden Auto- oder Mobilkräne als Abschleppkräne mit hinten ange hängter Last verfahren, so ergibt sich durch die bei Schleppbetrieb "hoch" angehängte Schlepplast eine Entlastung der Vorderachse, während in den Zylindern der Hinterachse bzw. Hin terachsen ein erhöhter Druck erzeugt wird. Die Folge davon ist, daß als Abschleppkräne eingesetzte Auto- oder Mobilkräne wegen der besonderen Belastungsverhältnisse ein unruhiges Fahrverhal ten zeigen.Are auto or mobile cranes attached to the rear as towing cranes suspended load, it results from the at Towing operation "high" attached to the towing load relieves the load Front axle, while in the cylinders of the rear axle or Hin increased pressure is generated. The consequence of this is that used as towing cranes because of car or mobile cranes an uneasy driving behavior due to the special load conditions show.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine hydropneumatische Achs federung eines Auto- oder Mobilkranes in Verwendung als Ab schleppkran an die Hand zu geben, die zu einem ruhigen Fahrver halten führt.The object of the invention is therefore a hydropneumatic axle Suspension of a car or mobile crane in use as an Ab to provide a towing crane, which leads to a quiet driving keep leads.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgen der Merkmale gelöst: Im Abschleppbetrieb werden die Hydraulik zylinder der Achsen über sperrbare Ventile von ihren Hydro speichern abgetrennt, die der mindestens eine Vorderachse zuge hörigen Hydraulikzylinder werden über ein Ventil miteinander ver bunden, wodurch die mindestens eine Vorderachse auf Pendelung geschaltet wird, und die Hydraulikzylinder der mindestens einen Vorderachse sind durch mit Schaltventilen versehene Leitungen an Hydrospeicher mit weicherer Federcharakteristik anschließbar. According to the invention, this task will be followed by the combination of the features solved: In towing mode, the hydraulics cylinders of the axles via lockable valves of your hydro store separated that the at least one front axle audible hydraulic cylinders are connected to each other via a valve tied, causing the at least one front axle to oscillate is switched, and the hydraulic cylinder of at least one Front axles are connected by lines with switching valves Hydraulic accumulator with softer spring characteristics can be connected.

Durch die Kombination der vorgenannten Merkmale wird ein ruhige res Fahrverhalten des Auto- oder Mobilkrans im Abschleppbetrieb erreicht.The combination of the above features makes it a quiet one res driving behavior of the car or mobile crane in towing mode reached.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the Drawing explained in more detail. In this shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines vierachsigen Autokrans in sche matischer Darstellung, Fig. 1 is a side view of a four-axle mobile crane in specific matic representation,

Fig. 2 eine Aufhängung einer angetriebenen Achse mit steuerba ren Rädern, Fig. 2 is a suspension of a driven axle with wheels steuerba ren,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen der Abstützung des Fahr gestells auf der Achse dienenden Hydraulikzylinders, Fig. 3 shows a longitudinal section through a frame serving for the support of the drive on the axis of the hydraulic cylinder,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Niveausteuerung der Hydraulikzylinder mit der Federung dienenden Hydro speichern und Fig. 4 is a schematic representation of the level control of the hydraulic cylinder with the hydraulic spring and store

Fig. 5 den Hydraulikschaltplan der Niveauregulierung eines vierachsigen Fahrzeugs. Fig. 5 shows the hydraulic circuit diagram of the level control of a four-axle vehicle.

In Fig. 1 ist ein Autokran mit vier jeweils paarweise angeord neten Achsen gezeigt, bei dem das in den Fig. 4 bis 6 dargestell te Niveauregulierungssystem verwirklicht ist. Bei dem Autokran sind die Achsen über Parallellenker an das Fahrgestell ange lenkt. In Fig. 1, a mobile crane is shown with four axles in pairs, in which the leveling system shown in Figs. 4 to 6 is realized. In the mobile crane, the axles are linked to the chassis via parallel links.

Das Fahrgestell ist über die Hydraulikzylinder 1 auf die Achsen abgestützt. Die Hydraulikzylinder 1 sind sowohl mit dem Fahrge stell als auch mit den Achsen gelenkig verbunden.The chassis is supported on the axles via the hydraulic cylinders 1 . The hydraulic cylinders 1 are both articulated with the Fahrge as well as with the axes.

Die Hydraulikzylinder 1 sind in der aus Fig. 4 ersichtlichen Wei se zur Abfederung des Fahrgestells mit Hydrospeichern 2 verse hen, und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel mit Gasblasen speichern. Die Hydraulikzylinder 1 sind über Leitungen an eine gemeinsame Hydropumpe 7 angeschlossen, wobei in jeder zu einem Hydraulikzylinder 1 führenden Leitung ein Füllventil 4 und in der Abführungsleitung ein Ablaßventil 5 angeordnet sind. Weiter hin ist an jede zu den Hydraulikzylindern 1 führenden Leitungen hinter den Füll- und Ablaßventilen 4, 5 über ein Ventil 3 der der Federung dienende Hydrospeicher 2 angeschlossen.The hydraulic cylinders 1 are shown in FIG. 4 Wei se for cushioning the chassis with hydraulic accumulators 2 verses, and in the illustrated embodiment save with gas bubbles. The hydraulic cylinder 1 are connected via lines to a common hydraulic pump 7, being arranged in each leading to a hydraulic cylinder 1 line a filling valve 4 and in the discharge conduit an outlet valve. 5 Further, each of the lines leading to the hydraulic cylinders 1 behind the filling and drain valves 4, 5 is connected via a valve 3 to the hydraulic accumulator 2 serving for the suspension.

Die Hydraulikzylinder 1 sind zur Niveauregulierung in der aus den Fig. 2 bis 4 ersicht lichen Weise mit je zwei berührungslosen Elektroschaltern 8, 9 versehen.The hydraulic cylinders 1 are provided for level control in the manner shown in FIGS . 2 to 4, each with two non-contact electrical switches 8, 9 .

Werden die Zylinder ausgefahren, werden zunächst die berührungs losen Hydroschalter 8 betätigt, welche auf die Zylinder teleskop artig einfassenden Manschetten angeordnet sind. Beim Überfahren des Schalters 8 wird der Zustrom von Hydrauliköl durch Schließen des Füllventils 4 des betreffenden Zylinders unterbrochen. Dicht hinter dem ersten Elektroschalter 8 folgt der zweite Elektro schalter 9, der ein Überfahren der nivellierten Stellung dadurch verhindert, daß er bei seiner Betätigung das Ablaßventil 5 öff net und dadurch auf "Absenken" schaltet. Ist durch Betätigung des Schalters 9 Hydraulikflüssigkeit abgelassen worden, wird der Schalter 9 in seiner Schaltstellung erneut betätigt, so daß das Ablaßventil 5 wieder geschlossen wird. Im nivellierten Endzu stand sind beide Ventile 4, 5 geschlossen, wobei sich der Zylinder in einem Ausfahrzustand befindet, in dem keiner der Elek troschalter 8, 9 betätigt ist.If the cylinders are extended, the contactless hydraulic switches 8 are first actuated, which are arranged on the cylinders in a telescopically enclosing cuffs. When the switch 8 is passed over, the inflow of hydraulic oil is interrupted by closing the filling valve 4 of the relevant cylinder. Close behind the first electric switch 8 follows the second electric switch 9 , which prevents the leveled position from being overrun by opening the drain valve 5 when it is actuated, thereby switching to "lowering". If hydraulic fluid has been drained by actuating the switch 9 , the switch 9 is actuated again in its switching position, so that the drain valve 5 is closed again. In the leveled Endzu stood both valves 4, 5 are closed, the cylinder being in an extended state in which none of the electroswitches 8, 9 is actuated.

Nachdem in der beschriebenen Weise zunächst der am geringsten belastete Hydraulikzylinder 1 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt worden ist, wird der nächst höher belastete Hydraulikzylinder 1 in entsprechender Weise aufgefüllt, bis er das durch die Schal ter 8, 9 eingestellte Niveau erreicht hat.After the least loaded hydraulic cylinder 1 has been filled with hydraulic fluid in the manner described, the next higher loaded hydraulic cylinder 1 is filled in a corresponding manner until it has reached the level set by the switch 8, 9 .

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann die automatische Niveauregu lierung nur erfolgen, wenn das Ventil 3 auf Durchfluß geschaltet ist. Das Ventil 3 ist ein Wegeventil mit Durchfluß- und Schließ stellung. Es verbindet die Zuführungs- bzw. Abführungsleitung mit dem Hydrospeicher 2 und diesen gleichzeitig mit den Hydrau likzylindern 1 einer Seite eines Achsenpaares.As can be seen from Fig. 5, the automatic leveling can only take place if the valve 3 is switched to flow. The valve 3 is a directional valve with a flow and closing position. It connects the supply or discharge line to the hydraulic accumulator 2 and this at the same time with the hydraulic cylinders 1 on one side of a pair of axes.

Die elektrische Betätigung des Ventils 3 ist wiederum nur mög lich, wenn das Vorwählventil 17 auf "Federung" eingestellt ist und dadurch die pneumatischen Druckschalter 15 und 16 geschlos sen sind. Sind diese Druckschalter geschlossen, können durch Be tätigen eines elektrischen Tastschalters die berührungslosen End schalter 8, 9 der Hydraulikzylinder 1 mit Strom versorgt und da durch aktiviert werden. The electrical actuation of the valve 3 is, in turn, only possible if the preselection valve 17 is set to "suspension" and the pneumatic pressure switches 15 and 16 are closed. If these pressure switches are closed, the contactless limit switches 8, 9 of the hydraulic cylinder 1 can be supplied with current and activated by actuating an electrical pushbutton switch.

Durch diese Aktivierung wird das vorgesteuerte Sicherheitsventil 18 (Fig. 5) geschlossen, so daß die Hydropumpe 7 den hydraulischen Druck aufbauen kann. Je nachdem, welche Zylinderstellung vor Einleitung der Niveauregulierung vorhanden ist, schaltet das Sy stem den jeweiligen Zylinder auf Ablassen oder Auffüllen, bis das durch die Endschalter 8, 9 vorgegebene Niveau erreicht ist. Wird beispielsweise während des Auffüllvorganges der berührungslose Endschalter 8 betätigt, wird das Hydraulikventil 4 geschlossen und damit der Nivelliervorgang beendet. Ist beispielsweise durch Betätigung des Schalters 9 das Ablaßventil 5 geöffnet, wird der betreffende Hydraulikzylinder 1 abgesenkt, bis die Schaltstel lung des Schalters 9 erreicht ist, damit in der nivellierten Stel lung das Ablaßventil 5 geschlossen wird.This activation closes the pilot-operated safety valve 18 ( FIG. 5) so that the hydraulic pump 7 can build up the hydraulic pressure. Depending on which cylinder position is available before initiation of the level control, the system switches the respective cylinder to drain or refill until the level specified by the limit switches 8, 9 is reached. If, for example, the contactless limit switch 8 is actuated during the filling process, the hydraulic valve 4 is closed and the leveling process thus ended. If, for example, actuation of the switch 9, the drain valve 5 is opened, the hydraulic cylinder 1 in question is lowered until the switch position of the switch 9 is reached, so that the drain valve 5 is closed in the leveled position.

Die hier in Rede stehende hydropneumatische Federung kann mit blockierter Hinterachse oder blockierten Hinterachsen gefahren werden, wäh rend die Vorderachse oder Vorderachsen durch ein quergeschal tetes Ventil 11 (Fig. 5) auf Pendelung geschaltet werden. Dabei ist die Federung bei allen Achsen durch Sperrung der Ventile 3 blockiert.The hydropneumatic suspension in question can be driven with a blocked rear axle or blocked rear axles, while the front axle or front axles are switched to oscillation by a cross-switched valve 11 ( FIG. 5). The suspension is blocked on all axles by blocking the valves 3 .

Dieser Betriebszustand ist zum Beispiel erforderlich, wenn der Kran mit nach hinten angehängter Last verfahren wird, oder wenn er als Abschleppkran betrieben werden soll. Während dabei in den Zylindern der Hinterachse bzw. Hinterachsen durch die Last ein erhöhter Druck entsteht, werden die Vorderachsen entlastet. Die vorher durchgeführte Niveauregulierung bleibt jedoch erhalten, so daß sich das Fahrzeug nicht übermäßig schrägstellen kann, wobei ledig lich die Reifeneindrückung der Vorderachsen gegenüber den Hin terachsen unterschiedlich sein können.This operating state is required, for example, if the crane is moved with the load attached to the rear, or if it is to be operated as a towing crane. While doing in the cylinders of the rear axle or rear axles are increased by the load Pressure arises, the front axles are relieved. The before implemented level regulation remains, however, so that the vehicle cannot tilt excessively, being single Lich the tire indentation of the front axles compared to the rear teraxes can be different.

Wird der Kran zum Abschleppen benutzt, so kann die entlastete Vorderachse mittels des Ventils 12 (Fig. 5) durch Zuschalten eines hydrau lischen Gas- oder Federspeichers 13 mit geringerer Vorspannung so gefedert werden, daß die Federkennlinie dem geringeren Achs druck angepaßt ist. Hierdurch wird ein ruhigeres Fahrverhalten des Abschleppkranes gewährleistet.If the crane is used for towing, the front axle can be relieved by means of the valve 12 ( FIG. 5) by connecting a hydraulic gas or spring accumulator 13 with a lower preload so that the spring characteristic is adapted to the lower axle pressure. This ensures a smoother driving behavior of the towing crane.

In besonderen Fällen ist es vorgeschrieben, daß bei Kranbetrieb die Rohrleitungen durch Absperrventile 14 entlastet werden, um bei einem eventuellen Rohrbruch die Gefahr des Umstürzens zu ver hindern. Die Achsfederzylinder sind so gestaltet, daß durch Ein setzen derartiger Sperrventile 14 (Fig. 5) eine Sicherung gegen Ölleitungsbruch gewährleistet ist. Diese elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch geschalteten Sperrventile 14 sind bei Fahrten auf der Straße oder im Gelände betätigt, also geöffnet. Soll der Kranbetrieb unabgestützt erfolgen, so werden die Ventile so ge schaltet, daß sie durch Federkraft geschlossen sind. Die der Achsfederung dienenden Hydraulikzylinder 1 sind damit blockiert, wodurch eine erhöhte Sicherheit im Kranbetrieb gegenüber Rohr brüchen gesichert ist.In special cases, it is prescribed that the pipes are relieved by shut-off valves 14 in crane operation in order to prevent the risk of overturning in the event of a pipe break. The axle spring cylinders are designed so that a lock against oil line break is ensured by a set such check valves 14 ( Fig. 5). These electrically, pneumatically or hydraulically switched shut-off valves 14 are actuated, ie opened, when driving on the road or in the field. If the crane is to be operated unsupported, the valves are switched so that they are closed by spring force. The hydraulic cylinders 1 serving the axle suspension are thus blocked, which ensures increased safety in crane operation against pipe breaks.

Die Steuerung der selbsttätigen Niveauregulierung ist im Prinzip bei allen Fahrzeugen, also zweiachsigen bis zehnachsigen Ausfüh rungen, gleich. Bei zwei- bis dreiachsigen Fahrzeugen werden die hydraulischen Achszylinder jeder einzelnen Achse gesteuert. Bei vier- bis sechsachsigen Fahrzeugen können die Achspaare zusammen gefaßt werden.The control of the automatic level control is in principle for all vehicles, i.e. two-axle to ten-axle versions stakes, soon. In two- to three-axle vehicles, the hydraulic axle cylinder controlled for each individual axle. At four- to six-axle vehicles can combine the axle pairs to get nabbed.

Claims

Hydropneumatic axle suspension of a car or mobile crane used as a towing crane with the following features:

- In towing operation, the hydraulic cylinders ( 1 ) of the axles are separated from their hydraulic accumulators ( 2 ) via lockable valves ( 3 ),
- The hydraulic cylinders ( 1 ) belonging to the at least one front axle are connected to one another via a valve ( 11 ) and thus the at least one front axle is switched to oscillation,
- The hydraulic cylinders ( 1 ) of the at least one front axle can be connected to hydraulic accumulators ( 13 ) with softer spring characteristics by lines provided with switching valves ( 12 ).