用于制动旋转和/或摆动机构的设备、用于控制这种设备的方法以及具有这种制动设备的做业机械

摘要

本发明涉及用于制动做业机械的旋转和/或摆动机构的设备和方法，具有：至少一个动态的运行制动装置，用于制动所述旋转和/或摆动机构的旋转和/或摆动运动；和至少一个静态的停止制动装置，通过所述静态的停止制动装置，所述旋转和/或摆动机构能够在一个位置被锁定，其中，所述动态的运行制动装置和/或所述静态的停止制动装置配设有至少一个传感器，所述传感器检测所述旋转和/或摆动机构的当前运动并且所述传感器与控制装置连接，所述控制装置识别所述动态的运行制动装置的操纵并且在旋转和/或摆动机构被持续地操纵时旋转和/或摆动机构持续地旋转和/或摆动运动的情况下触发所述静态的停止制动装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制动做业机械的旋转和/或摆动机构的设备， 具有：至少一个动态的运行制动装置，用于制动所述旋转和/或摆动机 构的旋转和/或摆动运动；和至少一个静态的停止制动装置，通过所述 静态的停止制动装置，所述旋转和/或摆动机构能够在一个位置被锁 定。

背景技术

为了制动在工程机械中的旋转和/或摆动机构，已知使用至少一个 动态的制动装置和至少一个静态的停止制动装置。通过所述动态的制 动装置，例如与移动式起重机的上部结构连接的旋转机构的旋转运动 得以受控地制动。通过所述停止制动装置在停机时锁定该旋转机构。

在动态的运行制动装置(例如经由制动踏板或控制杆或类似物) 被操纵时产生信号，该信号由控制装置评估。所述控制装置在考虑诸 如转速、负载状态和/或负载分布等其他参数的情况下控制执行机构 (例如液压泵和液压阀)，以能够制动旋转机构。在旋转机构停机后可 以通过接通静态的停止制动装置而保持在当前位置。

这种设置和制动方法已证明有效，但带有以下缺点，即在动态的 制动装置失效时不能对旋转和/或摆动机构进行定量的紧急制动，并且 因此不能实现对上部结构和/或悬臂的受控的制动。如果静态的停止制 动装置例如在旋转机构旋转运动期间被接通，则这不可避免地导致旋 转机构的突然停止，并且因此导致与旋转机构连接的上部结构的旋转 运动的停止。

通常将盘式制动装置用作静态的停止制动装置，所述盘式制动装 置包括多个盘，各个盘接连地位于一轴线上并且不可相对转动地与工 程机械的固定的或旋转的部件连接。这种制动装置已证明有效，但带 有以下缺点，即旋转和/或摆动机构的突然停止可能引起工程机械自身 的严重的构件损坏或例如引起固定在悬臂上的负载的不受控的摆动。

已经表明，通过静态的停止制动装置安全地制动旋转和/或摆动机 构由于结构形式而是不可能的。在紧急情况下，例如在动态的制动装 置失效时，静态的停止制动装置可以在旋转或摆动运动期间接通。由 此突然地中断旋转或摆动运动。这导致在旋转和/或摆动机构中的冲击 并且由此导致在旋转和/或摆动机构中的磨损增加，并在最坏的情况下 导致做业机械毁坏。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种设备，所述设备克服上述缺 点，并且通过所述设备可以保证在做业机械的各种安装配置中即使在 工作条件下依然安全且快速地制动旋转和/或摆动机构。另一个目的在 于提供一种设备，通过所述设备保证在动态的制动装置失效时安全地 制动旋转和/或摆动机构。

该目的通过权利要求1给出的特征来实现，特别是通过使动态的 运行制动装置和/或静态的停止制动装置配设有至少一个传感器，所述 传感器检测旋转和/或摆动机构的当前运动并且所述传感器与控制装 置连接，所述控制装置识别动态的运行制动装置的操纵并且在旋转和/ 或摆动机构被持续地操纵时旋转和/或摆动机构持续地旋转和/或摆动 运动的情况下触发静态的停止制动装置。

根据本发明，静态的停止制动装置经由控制装置可时控触发地构 造。通过时控地触发静态的停止制动装置，可以逐步地降低旋转和/ 或摆动机构的动能，由此可以避免在做业机械上的构件损坏。在此设 定：制动距离相对于通过动态的运行制动装置的制动不延长。由此， 静态的停止制动装置可以相对于动态的运行制动装置用作用于制动旋 转和/或摆动机构的真正的备选方案，并且在紧急情况下、例如在失效 时，不受限制地承担所述动态的运行制动装置的功能。时频可以固定 地或可变地(例如取决于转数、惯性力矩、整个机械配置等)构造， 并且根据做业机械的类型优选通过测试技术求得。

在本发明的设备的另一种有利的实施方式中设定，静态的停止制 动装置可以经由控制装置成比例地触发。此外设定，静态的停止制动 装置可以经由控制装置定量地触发。

在旋转和/或摆动机构停机后，这也可以包括低于规定的最小转数 的情况，设定：如果动态的运行制动装置保持操纵，则静态的停止制 动装置持久地关闭。

根据本发明设定，用于检测旋转和/或摆动机构的旋转和/或摆动 运动的传感器构造成转速表和/或构造成液压式流量传感器。根据应用 情况，动态的制动装置的触发的反馈在通过静态的停止制动装置进行 制动期间可以导致静态的停止制动装置的中断。此外，在误操作静态 的停止制动装置时、例如在旋转和/或摆动机构旋转和/或摆动运动期 间也能够实现安全的制动。

根据另一种有利的实施例，为了检测旋转和/或摆动运动而设定： 传感器构造成加速传感器。这种传感器测量旋转和/或摆动机构的速度 变化，并且可以——独立于车辆液压系统——作为纯粹的电子和/或电 机的系统单元而配设给做业机械。

本发明的目的还在于提供用于控制根据权利要求1至8所述的设 备的方法。该目的通过根据权利要求9所述的方法步骤实现，特别是 通过：

a)利用所述静态的停止制动装置，以定量地制动做业机械的旋 转和/或摆动机构，

b)借助于传感器检测所述旋转和/或摆动机构的旋转和/或摆动 运动，

c)通过与所述传感器相连的控制装置，在旋转和/或摆动过程期 间，在动态的运行制动装置被持续地操纵并且旋转和/或摆动运动持续 进行时开始时控地触发用于所述旋转和/或摆动机构的静态的停止制 动装置，

d)经由为所述做业机械配设的制动踏板和/或控制杆操纵所述静 态的停止制动装置，

e)经由所述控制装置取决于转速地触发所述静态的停止制动装 置，

f)在所述旋转和/或摆动机构完全停机时或在旋转机构的最小转 速低于0.01至0.2转/分钟时，评估制动踏板位置和/或控制杆位置， 以触发所述静态的停止制动装置并且持久地关闭所述静态的停止制动 装置。

本发明的另一目的在于给出根据权利要求1至8之一项或多项所 述的做业机械，其中，所述作业机械可以构造成移动式起重机或旋转 平台。

附图说明

以下参考附图借助示例性的实施方式详细地说明本发明。在此：

图1示出控制系统的框图；

图2示出用于开式回路的液压系统的框图；

图3示出用于闭式回路的液压系统的框图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的设备10和该设备的用于动态的运行制动装 置11及与之连接的执行机构11a以及静态的停止制动装置12及与之 连接的执行机构16的操纵元件，各操纵元件的信号由在此构造成控制 计算机13的控制装置检测。此外，控制计算机13经由传感器14检测 旋转和/或摆动机构(两者均未示出)是否进行旋转运动。在此，控制 计算机13必要时在考虑其他参数(如惯性力矩)的情况下评估由传感 器14检测到的信号。如果在动态的运行制动装置11被操纵时，做业 机械的旋转和/或摆动机构(两者均未示出)未如所设定的那样停机， 则开始紧急制动。对此，用于静态的停止制动装置的执行机构16由控 制计算机13触发。在此，这样地触发静态的停止制动装置的执行机构 16，使得该执行机构以一定的时频关闭并再打开，直至旋转和/或摆动 机构停机。

一旦传感器14将旋转和/或摆动机构的停机反馈给控制计算机 13，所述控制计算机即经由执行机构持久地关闭静态的停止制动装置。 只有当用户重置用于动态的运行制动装置11的操纵元件时，执行机构 才再次打开静态的停止制动装置16。在此设定：用于旋转和/或摆动机 构的静态的停止制动装置可以由用户经由相应的、用于静态的停止制 动装置12的操纵元件重新关闭。

图2是在开式回路中用于使做业机械的旋转机构旋转的根据本发 明的设备的液压系统的示意图。在此，泵15经由液压控制单元16向 旋转机构马达17输送液压油，所述旋转机构马达由此被驱动并且经由 传动装置18使做业机械的上部结构(未示出)旋转。液压控制单元 16由电控制单元19触发并且预设旋转方向及转速。在旋转运动期间， 在传动装置18中的静态的停止制动装置通过经由阀21打开泵20的控 制压力而保持打开。

动态的制动过程由电控制单元19开始并且旋转机构马达17经由 液压控制单元16制动。在动态的制动装置失灵时，由电控制单元19 通过评估传感器14(在图1中)的信息而识别到该失灵。然后经由阀 21开始紧急制动。电控制装置19以一定的时频开关阀21，从而在传 动装置18中的静态的停止制动装置以所述时频打开和关闭。做业机械 的上部结构由此被定量地且受控地制动。

图3是在闭式回路中的根据本发明的设备10的液压系统的框图的 视图。

在此，用于旋转机构的调节泵22向旋转机构马达17输送液压油。 由此驱动旋转机构马达17并且因此也驱动与旋转机构马达17有效连 接的传动装置18。传动装置18又建立与做业机械的上部结构的形锁 合并驱动所述上部结构。调节泵22经由电控制单元19触发并且预设 旋转方向和转速。在这种配置中，传动装置18配设有静态的停止制动 装置和动态的运行制动装置。两者可以被相互独立地触发。在旋转和/ 或摆动运动期间，在传动装置18中的静态的停止制动器通过经由阀 21打开泵20的控制压力而保持打开。动态的制动过程由电控制单元 19经由用于动态的运行制动装置的阀23而开始。在此泵20向阀23 供给所需的控制压力。

动态的制动系统的失灵由电控制单元19通过传感器14(图1)的 评估来检测。然后经由阀21开始紧急制动。电控制单元19以一定的 时频开关阀21，从而在传动装置18中的静态的停止制动装置以所述 时频打开和关闭，并且上部结构可以由此被定量地且受控制地制动。

附图标记列表

10  设备

11  操纵元件动态的运行制动装置

11a 执行机构动态的运行制动装置

12  操纵元件静态的停止制动装置

13  控制装置/控制计算机

14  传感器

15  泵

16  液压控制单元

17  旋转机构马达

18  传动装置

19  电控制单元

20  用于控制压力的泵

21  阀静态的停止制动装置

22  调节泵旋转机构、摆动机构

23  阀动态的运行制动装置