用於道路修整機的刮板的液壓控制裝置的製作方法

2023-12-12 19:20:12 1

專利名稱：用於道路修整機的刮板的液壓控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個如權利要求1前序部分所述的液壓的控制裝置。
背景技術：
在常見的具有浮動刮板(Schwimmbohle)的道路修整機(Strassenfertiger)中， 利用液壓的操作缸(Betaetigungszylinder)使刮板(Bohle)保持在或運動到所期望的位 置，由此滿足給定的施工條件，其中該刮板鉸接在道路修整機的車架(Fahrgestell)上並 由其牽引，該操作缸在活塞側或者說外殼側與道路修整機的車架連接並且在活塞杆側與刮 板連接。在混合料施工時必需考慮不同的、顯著影響施工質量的因素。例如，要被施工的混 合料的溫度是重要的因素。同樣重要的是，要保持恆定的施工速度。由於外部的幹擾可能 需要快速地改變刮板相對於地基(Untergrimd)的位置。在道路修整機停止或起動時需要 特殊的技巧，以便符合規定地執行施工並由此避免增加成本的再加工。

發明內容
因此，本發明的目的是，避免常見的用於刮板的液壓操作缸的控制或者說調節的 缺陷並且改善施工質量。此外，控制應當是有效率的並且導致儘可能少的損失。這個目的通過獨立權利要求1的內容得以實現。從屬權利要求給出本發明的有利實施例。這樣設計按照本發明的控制裝置，即能夠根據給定的運行狀態調節加載壓力 (Belastungsdruck)或卸載壓力(Entlastungsdruck)，其中在運行狀態「調節刮板負荷」 中，通過比例的調壓閥調節在活塞杆側輸送到操作缸的卸載壓力。在此，「加載壓力」指的是這樣的壓力，即它導致刮板下降。「卸載壓力」相應地指 的是這樣的壓力，即它導致刮板升高。根據道路修整機的施工速度或者說行駛速度，「給定 的運行狀態」可以是不同的。起動過程和停止過程也屬於給定的運行狀態。如上所述，在施 工地點可能出現不期望的幹擾，例如地面不平度、溫度變化等，因此使得難以均勻地對路面 進行施工。對於道路修整機的使用者而言，按照本發明使施工變得容易，因為他可以給定運 行狀態或者說運行模式，從而儘管存在外部的影響也保持恆定的施工質量。優選地，根據道路修整機的行駛速度調節加載壓力或卸載壓力。所述刮板在使用 混合料時「懸浮」並且根據施工速度得到施加在其上的不同作用力。因此，優選地，道路修 整機的行駛速度用作為調節加載壓力或卸載壓力的參數。優選地，還這樣設計液壓的控制裝置，即在運行狀態「刮板下降」中，在活塞杆側出 現的、通過第二消耗器接頭(Verbraucheranschluss)進入液壓的控制裝置的液壓油通過 第一消耗器接頭又被輸送到液壓缸的活塞側。此外優選的是，這樣設計液壓的控制裝置，即在運行狀態「刮板下降」中，通過另一 外部的或內部的油箱接頭使液壓油從油箱輸送到液壓缸的活塞側。
在本發明的一個有利實施例中，所述液壓的控制裝置包括雙重流量調節器。「雙重 流量調節器」包括兩個並聯連接的流量調節器(Stromregler)，它們根據止回閥每次只用於 一個通流方向。這種雙重流量調節器優選被設置在與液壓缸的活塞側連接的管道段中。通 過設置雙重流量調節器，使得能夠實現刮板的均勻地升高和下降。在另一優選的改進方案中，所述液壓的控制裝置包括壓力傳感器，它用於測量活 塞杆側或活塞側的壓力，其中根據所測得的活塞杆側和/或活塞側的壓力調節加載壓力或 卸載壓力。由此，另兩個參數、即液壓缸的外殼或活塞側的壓力和活塞杆側的壓力可供用於 調節刮板的加載壓力或卸載壓力。因為壓力傳感器被設置在缸的直接相鄰的附近中，因此 在需要時可以快速反應並調整到所期望的數值。優選地，能夠通過調節泵低損失地調節通過供給接頭輸送到液壓的控制裝置的液 壓油體積流或在供給接頭處出現的供給壓力。由此可以代替恆定的體積流或者說恆定的壓 力，而是調整對應於需要的體積流或壓力數值。例如，在修整機起動或停止時可以具有比在 正常運行中更高的數值。能夠實現具有超前(Vorlauf)和隨動(Nachlauf)的調節。本發明還涉及一個控制系統，具有兩個所述的液壓的控制裝置。其中，所述控 制系統包括兩個雙作用的(doppeltwirkend)液壓缸，它們在活塞杆側基於刮板的中心 軸線相互對置地(gegenueberliegend)與刮板連接，其中它們能夠相互獨立地調節。為 了提高施工寬度，為道路修整機的主刮板配備能伸出來(herausfahrbar)或能接長 (anstueckelbar)的副刮板。存在這樣的施工狀況，其中這些副刮板不能相互對稱地設置。 在此有利的是，分開地控制這些液壓缸_這些液壓缸彼此基於主刮板的中心軸線對置地與 主刮板連接_從而儘管存在非對稱的重量分布也可以整體上實現對稱的刮板加載或卸載。 例如，液壓缸各自的卸載壓力與刮板的非對稱加寬成比例地改變，由此實現刮板的均勻線 性負荷。這兩個能相互獨立控制的液壓缸優選地位於主刮板的重心的左邊和右邊，與重心 相距相同的距離。如果副刮板伸出來，則可以通過位移測量裝置確定是否以及在哪一側出 現不對稱的刮板加寬，該位移測量裝置直接設置在各副刮板上或者設置在修整機的其他適 合的位置上、例如設置在液壓缸上。根據由非對稱的加寬引起的重心偏移，可以為左液壓缸 加載以與右液壓缸不同的壓力，由此總體上可以在要敷設的浙青上施加恆定的負荷。優選地，能夠通過調節泵低損失地調節通過供給接頭輸送到控制裝置的液壓油體 積流或在供給接頭上出現的供給壓力。由此可以代替恆定的體積流或者說恆定的壓力，調 整對應於需求的體積流或壓力的數值。例如在修整機起動或停止時，壓力具有比在正常運 行中更高的數值。對於每個液壓缸的控制系統優選具有自己的雙重流量調節器。


下面藉助於附圖中詳細解釋本發明。附圖中圖1簡示出具有刮板的道路修整機的側視圖，圖2示出在運行狀態「刮板固定」中第一實施例的液壓圖，圖3示出在運行狀態「刮板升高」中第一實施例的液壓圖，圖4示出在運行狀態「刮板下降」中第一實施例的液壓圖，圖5示出在運行狀態「懸浮」中第一實施例的液壓圖，
圖6示出在運行狀態「調節刮板負荷」中第一實施例的液壓圖，圖7示出在運行狀態「調節和卸載」中第一實施例的液壓圖，圖8示出在運行狀態「調節和加壓」中第一實施例的液壓圖，圖9示出在運行狀態「調節和卸載」中第二實施例的液壓圖，圖10示出在運行狀態「調節和加壓」中第三實施例的液壓圖，圖11示出具有兩個液壓的控制裝置的控制系統的液壓圖，圖12示出另一控制系統的液壓圖，圖13示意性示出了刮板41在非均勻重量分布的情況下的視圖。
具體實施例方式圖1示出按照本發明的道路修整機40的側視圖。在道路修整機40上，刮板41在 位置42處被鉸接並且可以藉助於雙作用的操作缸2被抬起、降低和保持在任意的位置。鉸 接點42本身能夠通過水平缸(NivellierZylinder)43調節高度，以便給定刮板41的定位 角(Anstellungswinkel)。這個定位角與行駛速度相結合首先確定施工厚度。所述操作缸 2在活塞側、即通過缸體2a與道路修整機40的車架鉸接。在活塞杆側，所述操作缸2與刮 板41鉸接連接。該刮板41由於自重而產生重力FB，它垂直向下指向。在所示位置，所述道 路修整機40位於到使用地點的路程上，因此沒有刮板41的作用力直接施加在地基上。圖2示出按照本發明的控制裝置1在「刮板固定」時的液壓圖。在這個運行模式 中，所述刮板41例如對於輸送運動保持在升高了的位置處。在此，換向閥11至16都不接 通，因此它們不通流(bestromen)。彈簧加載的止回閥21至24在所示模式中抑制連接。優 選地，所有閥門被構造為座式閥(Sitzventile)構成，從而不會產生洩漏。保持施加在活塞 側和活塞杆側上的壓力，從而不會發生刮板41下降。為了對稱，優選可以並行地接通另一 操作缸3。圖3示出按照本發明的控制裝置1在「刮板升高」時的液壓圖。在此，接通換向閥 11、12、13，也可以看到在閥門操縱部件旁邊的「閃爍標誌(Blitzsymbolen)」，因此它們通 流。對於按照本發明的控制裝置，通過供給接頭5得到供給壓力，它優選恆定為150bar，其 中根據缸尺寸和刮板重量也可以是其他供給壓力。按照本發明的控制裝置1形成道路修整 機的多個含有不同功能的單元之一。供給單元(未示出)提供恆定的供給壓力供使用，從 而在「插座」的意義上可以在其上連接不同的消耗器。通過閥門11、12，在活塞杆側在操作 缸2中施加節流後的操縱壓力。同時，液壓油從活塞側頂出，並且通過接頭7和閥門13、11、 21輸送到油箱接頭6。活塞2b向上在箭頭34方向上運動，由此使固定在活塞杆2c上的刮 板41升高。優選地，閥門12錯開時間地被接通，以便在開始升高過程時避免刮板41的突 然降低。反之相應地適用於停車的時候。圖4示出按照本發明的控制裝置1在「刮板下降」時的液壓圖。用於道路修整機的 刮板可能重達數噸。因此，在下降時利用刮板41的自重，並且使閥門11置於所示的初始位 置。在刮板下降時在活塞杆側擠出的油通過節流板25節流，以便確定下降速度。閥門12、 13通流，並且在活塞杆側擠出的液壓油通過閥門11再輸送到操作缸2的活塞側。尚缺少 的差量通過止回閥22從預緊的(vorgesparmt)油箱接頭6a再充滿，從而不產生空隙現象 (Kavitation)。活塞杆2c連同刮板41在所示的箭頭方向35上運動。
圖5示出按照本發明的控制裝置1在刮板41 「懸浮」時的液壓圖。在此，刮板41 以其總重放置在剛加入的混合料上。只接通閥門12、13。操作缸2、3的活塞側和活塞杆側 又處於連接。在此，供給接頭5和油箱接頭6基本上沒有功能。僅僅通過止回閥21、22補 償不平時的差量。圖6示出按照本發明的控制裝置1在「調節刮板負荷」時的液壓圖。為了根據使 用減少刮板負荷，使調節後的壓力通過調壓閥15、例如比例閥並通過閥門14導引到操作缸 2、3的活塞杆側，該調壓閥(比例閥)可以在例如7bar至105bar的寬範圍中調節壓力。比 例閥15的可調節壓力範圍優選從接近0開始。為了提高壓力調節範圍的解析度、即為了提 高加載和卸載壓力的精度，有利的是，優化能通過比例閥15調節的最大壓力。所述刮板41 的卸載也可能導致道路修整機40的後軸負荷增加，由此實現改善的牽引。次級限壓閥17、 18負責在由外部負荷增加的系統壓力的情況下的安全性。在停車期間，由閥門15調節的壓 力增加，以便補償在施工期間由於上升力(Auftrieb)產生的作用力，從而刮板41不下降到 熱的混合料上。在重新起動時，閥門13關閉一確定的時間，從而刮板41不會由於其上升力 而向上偏離可能變冷的混合料。按照本發明，可以與道路修整機40的行駛速度成比例地調 節卸載壓力。圖7示出按照本發明的控制裝置1在「調節刮板負荷和附加地卸載」時的液壓圖。 對於在重新起動時由於變冷的混合料引起的且由此增加的牽引力需求時，在車輪驅動的道 路修整機40中車輪打滑的情況下，這個功能可以通過彈簧加載的按鈕(未示出)激活。在 此，通過提高的、能在閥門15上調節的在操作缸2、3的活塞杆側上的壓力使刮板41卸載， 即在箭頭方向34上運動，以便由此實現更高的牽引力傳遞。圖8示出按照本發明的控制裝置1在「調節刮板負荷和附加地加壓」時的液壓圖。 為了避免在重新起動時刮板41懸浮，通過閥門16能夠附加於刮板自重地產生一個作用力， 它取決於活塞-連杆比例以及作用於刮板41上的壓力。在此，閥門11、12、13不通流(預 緊的懸浮位置)。所述的按照本發明的控制裝置並行地作用於兩個液壓缸2和3。這對於絕大部分 應用情況、尤其是對於小的道路修整機是足夠的。對於重型的尤其是具有刮板加寬的設備， 可能有意義的是，對於每個液壓缸2、3獨立地設有按照本發明的控制裝置，從而能夠獨立 地控制每個操作缸2、3。尤其是當刮板41非對稱地加寬並且因此刮板41的重心不再準確 地位於這兩個液壓缸2、3之間時有利的是，代替並行地控制液壓缸2、3，通過按照本發明的 控制裝置為每個液壓缸2、3設置各自的控制裝置。根據刮板41的重心位置，例如可能必需 的是使一個液壓缸2卸載，同時使另一液壓缸3加載。圖9示出按照本發明的控制裝置的一種可選實施例。它與在圖1至8中所示的第 一實施例的不同在於，第一實施例的閥門14至16由3/3換向閥14a代替。在此也可以選 擇性地，對應於實際的行駛狀態，刮板41被加載或卸載。與第一實施例相比的優點一方面 在於減少了零部件的數量，另一方面在於簡化操作過程，因為例如為了「加壓」刮板41、即附 加地施加確定的負荷壓力，代替兩個操作過程、即控制閥門14和16，只需閥門14a的操作過 程。在所示的位置中出現運行模式「調節和卸載」、在此可以根據需求將調節後的卸載壓力 給到液壓缸2、3的活塞杆側上，從而刮板41可以在箭頭34的方向上運動。圖10示出按照本發明的控制裝置的另一實施例。與在圖1至8中所示的實施例相比，2/2換向閥14、16不再至少部分地「串聯」而是並聯地設置，其中閥門14的輸出與液壓缸2、3的活塞杆側連接，而閥門16的輸出與液壓缸2、3的活塞側連接。也能夠通過這個 實施例選擇性地對應於實際的行駛狀態對刮板41加載或卸載。在所示的位置中，通過調壓 閥15調節的壓力通過閥門16的操作而施加在液壓缸2、3的活塞側上，從而刮板獲得在箭 頭35的方向上的附加的力。圖11示出控制系統100的第一實施例，具有兩個按照本發明的控制裝置1、1』。它 們以這種方式並聯，即它們只具有換向閥11、止回閥21、22以及接頭5、6和6a作為公共的 組成部分。而第二控制裝置1』是具有相同組成部分的第一控制裝置的重複。這兩個控制 裝置1、1』可以具有能相互獨立操縱的調壓閥15、15』以及操作缸2、3。因此可以在液壓缸 2、3中調整不同的卸載壓力。這例如在重量分布由於刮板41非對稱地加寬而基於主刮板 41中心軸線不對稱的時候是需要的。分開調節的壓力分別通過壓力計60、60』顯示。壓力 傳感器50、50』在液壓缸2、3的活塞側上採集相應的壓力。這些壓力特別適合於作為調節 刮板負荷的參數。由於分別具有兩個流量調節器40a、40b的雙重流量調節器40，40，，即使 在單邊伸出刮板41時也可以實現刮板41的均勻的升高和下降。圖12示出按照本發明的控制系統100的另一實施例。與圖11所示的實施例相比， 該控制系統100具有藉助於附加的負荷壓力附加地加壓刮板41的可能性，該負荷壓力可以 通過閥門16、16』導引到缸2、3的活塞側(對比圖10)。這個加壓功能對於大多數實施方式 是不必要的，只要刮板41的總重心位於這兩個缸2、3的鉸接點之間。但是如果由於構造的 原因使重心位於外部，則可以通過附加的加壓負責平面的和均勻的負荷分布。在圖12中示 出調節泵101，它負責調節後的體積流或者說壓力。由此，可以對應於需要調節體積流或者 說壓力。這導致液壓的控制裝置1或者說控制系統100的低損耗且有效率的運行方式。藉助於調節閥102可以調節液壓油的流過點103的體積流。調節閥102也可以被構造用於調節壓力。如圖12中所示，在點或節點103處可以 連接另一消耗器(未示出)的回流管路。圖13示意性示出了刮板41在非均勻重量分布的情況下的視圖。刮板41包括基 本或主刮板1001和兩個刮板加寬部分1002和1003，它們能夠通過移動缸1008或1009分 別液壓地向外伸出。此外，根據需要，可以在刮板加寬部分1002、1003上設置加寬工作寬度 的其他附加刮板1004至1007。被實施為雙作用液壓缸的操作缸2和3在基本刮板1001的 每一側上以與對稱軸1015相距相同距離地被設置。在刮板41對稱地加寬的情況下，刮板 41的總重心位於對稱線1015上。在這種情況下，缸2和3優選地被施加以相同的加載和卸 載壓力。但是，存在這樣的施工情形，即其中刮板41的非對稱分布是有利的，如圖13所示。 在這種情況下，刮板41的重力1011的作用線與對稱軸1015偏離一長度1012。為了抵制不 均勻重量分布以及與其相關的浙青非均勻施工，根據本發明設置位移測量裝置1013、1014， 其分別設置在移動缸1008、1009之一上，並且準確地給出移動缸1008、1009的活塞杆向外 伸出多少。根據所測量得的值可以準確地確定重心1010的偏移1012。根據本發明，操作缸 2、3在由於非對稱的刮板加寬導致的重量分布不均勻的情況下相互獨立地操作，使得總體 上實現材料的均勻的平面的分布和壓縮。從而，例如右邊的缸2可以容易地提升基本刮板 1001的右側，以便克服由於重心1011的偏移1012導致的傾斜。也可以想到，通過左邊的缸 3將基本刮板1001的左側壓到要敷設的材料上。顯然還可能的是，同時執行兩個措施。
權利要求
一種用於控制雙作用操作缸(2)的液壓控制裝置(1)，該操作缸在活塞側與道路修整機(40)連接並且在活塞杆側與所述道路修整機(40)的刮板(41)連接，所述控制裝置具有供給接頭(5)、油箱接頭(6)和兩個消耗器接頭(7，8)，其中該操作缸(2)的活塞(2b)通過所述消耗器接頭(7，8)被施加加載壓力或卸載壓力，其特徵在於，能夠根據預定的運行狀態調節所述加載壓力或卸載壓力，其中所述液壓控制裝置(1)被構造為使得在運行狀態「調節刮板負荷」中，通過比例調壓閥(15)調節在活塞杆側輸送到所述操作缸(2)的卸載壓力。
2.如權利要求1所述的液壓的控制裝置(1)，其特徵在於，能夠根據道路修整機(40) 的行駛速度調節所述加載壓力或卸載壓力。
3.如上述權利要求中任一項所述的液壓的控制裝置(1)，其特徵在於，所述液壓控制 裝置(1)被構造為使得在運行狀態「刮板下降」中，在活塞杆側出現的、通過所述第二消耗 器接頭(8)進入所述液壓控制裝置(1)的液壓油通過所述第一消耗器接頭(7)再輸送到所 述操作缸(2)的活塞側。
4.如上述權利要求中任一項所述的液壓控制裝置(1)，其特徵在於，所述液壓控制裝 置(1)被構造為使得在運行狀態「刮板下降」中，通過另一外部的或內部的油箱接頭(6a)， 液壓油從油箱輸送到所述操作缸(2)的活塞側。
5.如上述權利要求中任一項所述的液壓控制裝置(1)，其特徵在於，所述控制裝置(1) 包括雙重流量調節器(40)。
6.如上述權利要求中任一項所述的液壓的控制裝置(1)，其特徵在於，所述控制裝置 (1)包括壓力傳感器(50)，所述壓力傳感器(50)用於測量活塞杆側或活塞側的壓力，其中 根據測得的活塞杆側和/或活塞側的壓力調節所述加載壓力或卸載壓力。
7.如上述權利要求中任一項所述的液壓控制裝置(1)，其特徵在於，能夠以調節泵 (101)低損失地調節通過所述供給接頭(5)輸送到所述液壓控制裝置(1)的液壓油體積流 或在所述供給接頭(5)上出現的供給壓力。
8.—種控制系統(100)，具有兩個如上述權利要求中任一項所述的液壓控制裝置(1， 1』)，其特徵在於，所述控制系統(100)包括兩個雙作用的液壓缸(2，3)，所述液壓缸(2，3) 在活塞杆側相對於所述刮板(41)的中心軸線相互對置地與所述刮板(41)連接，其中所述 液壓缸(2，3)能夠相互獨立地調節。
9.如權利要求8所述的控制裝置(100)，其特徵在於，能夠以調節泵(101)低損失地 調節通過所述供給接頭(5)輸送到所述控制裝置(100)的液壓油體積流或在所述供給接頭 (5)上出現的供給壓力。
10.一種道路修整機，具有如上述權利要求中任一項所述的液壓控制裝置(1)或控制 系統(100)。
11.如權利要求10所述的道路修整機，其特徵在於，所述道路修整機具有位移測量裝 置，藉助於位移測量裝置能夠定量地確定所述刮板(41)的加寬。
全文摘要
本發明涉及一個用於控制雙作用操作缸的液壓的控制裝置，該操作缸在活塞側與道路修整機連接並且在活塞杆側與道路修整機的刮板連接，該控制裝置具有供給接頭、油箱接頭和兩個消耗器接頭，其中該操作缸的活塞通過消耗器接頭以加載壓力或卸載壓力加載。本發明的特徵在於，可以根據給定的運行狀態調節加載壓力或卸載壓力，其中這樣設計液壓控制裝置，在運行狀態「調節刮板負荷」通過比例的調壓閥調節在活塞杆側輸送到操作缸的卸載壓力。
文檔編號F15B11/02GK101831860SQ20101012998
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者H·克裡斯特, I·哈根 申請人:寶馬格有限公司