自驱动建筑机械以及用于操作自驱动建筑机械的方法技术

本发明专利技术涉及一种自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，包括机架(2)，其由具有车轮或行驶单元(1A,1B)的底盘(1)支撑。铣刨鼓(4)布置在机架上。车轮或行驶单元(1A,1B)和铣刨鼓(4)由驱动单元(8)驱动。此外，建筑机械包括用于控制驱动单元(8)的控制单元(19)和用于检测作为铣刨鼓(4)操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))的信号捕集单元(18)。该建筑机械的特征在于铣刨鼓(4)的转速基于作为铣刨鼓临界操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))适配于建筑机械的操作条件，以使得铣刨鼓在非临界操作状态下操作。铣刨鼓转速的适配控制允许建筑机械相对于铣刨鼓转速在最优操作点操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自驱动建筑机械以及用于操作自驱动建筑机械的方法
本专利技术涉及自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，其包括由具有车轮或履带的底盘支撑的机架。
技术介绍
在道路建筑中，使用具有不同设计的自驱动建筑机械。这些机械包括已知的道路铣刨机、再生机或路拌机。使用已知的道路铣刨机，可移除道路表面的现有道路层，并且可使用已知的再生机恢复现有的路面。已知的路拌机用于制备道路建筑的基础。此外，称为露天采矿机的机械已知也是自驱动建筑机械，借助于其可采煤或采石。上述自驱动建筑机械包括旋转铣刨鼓或旋转铣刨/混合转子或切削辊，其配备有合适的铣刨或切削刀具。在下文中，已知建筑机械的铣刨鼓、铣刨/混合转子或切削辊将被称为铣刨鼓。为了驱动车轮或履带和铣刨鼓，已知的建筑机械包括驱动单元。驱动力通常通过单独的传动系从驱动发动机传递到车轮或履带和铣刨鼓，每个传动系各自具有它们自身的传动系统。此外，已知的建筑机械包括控制单元，通过该控制单元控制驱动单元。控制单元控制驱动单元以使得建筑机械以特定行进速度移动，并且铣刨鼓可以特定转速旋转。在各种情况下，机械操作者可基于操作条件将建筑机械的行进速度和铣刨鼓的转速规定在一定限度内。通常情况下，铣刨鼓的转速由驱动单元的驱动发动机的转速决定，因此可通过调节发动机的转速来控制铣刨鼓的转速。此外，还可设置成通过传动机构步进地或连续地调节铣刨鼓的转速，或者以液压或电动方式驱动铣刨鼓，其结果是铣刨鼓的转速可在宽范围内连续调节。为了设定行进速度和铣刨鼓的转速，已知的建筑机械包括输入单元。通过输入单元，机械操作者通常可选择他认为适合于该项目的铣刨鼓的不同转速。在实践中，目标是以尽可能高的行进速度操作建筑机械，以使得建筑机械的性能尽可能高。然而，行进速度的增加此外还受到驱动单元的最大功率的限制，该驱动单元不仅用于驱动建筑机械的车轮或履带，而且驱动铣刨鼓。此外，内燃发动机的燃料消耗在预先设定行进速度时也起到作用。在实践中，已经表明铣刨鼓的转速对于铣刨或切削过程的质量以及铣刨鼓的铣刨刀具的磨损是决定性的。铣刨鼓的转速还影响燃料消耗和用于冷却铣刨刀头的冷却剂的消耗。在实践中，对于铣刨鼓而言，寻求尽可能低的转速。铣刨鼓的低转速有利地导致铣刨材料中细粉的较低比例，从而还减少粉尘污染。在铣刨鼓的转速较低的情况下，铣刨刀头经受较少的磨损。此外，铣刨鼓转速的降低还导致节省燃料和冷却剂。然而，在实践中，铣刨鼓转速的降低受到限制。如果转速过低，则会导致铣刨鼓的动能不再足以有效地加工材料的问题。于是铣刨鼓以不圆和颠簸的路线操作，其此外具体表现为整个建筑机械振动到机械摇摆的程度，这可能导致机械的损坏。此外，由于铣刨鼓的颠簸路线，工作质量也受到损害，并且铣刨纹理中可能会出现规则性。在极端情况下，当动能不足时，铣刨鼓可能会停下来。该临界操作状态不仅取决于铣刨鼓的转速，而且还取决于建筑机械的行进速度、待加工材料的性质和建筑机械的重量。此外，作用于材料的环境条件也可能是决定性的。例如，沥青在较高的温度下比在低温下软，因此更容易铣刨。因此，例如，在温度较高的日子，当材料相同时，可使用比较冷的日子更低的铣刨鼓转速。因此，由于铣刨过程中的不同影响因素，并不总是能够预先确定铣刨鼓的最优转速，在该最优转速下确保磨损尽可能少，且对于建筑机械在尽可能远的行进距离上具有最优铣刨纹理，但是防止鼓的临界操作状态的出现。现有技术中已知的所有建筑机械的特征在于，为了防止由于过大的负载导致的铣刨鼓的临界操作状态，降低建筑机械的行进速度。结果，如果不能避免临界操作状态，则不必要地降低机械的性能。在已知的建筑机械中，铣刨鼓上的负载的增加导致行进速度的降低，而保持铣刨鼓的转速。在这种情况下，为了在所有操作条件下防止出现临界操作状态，铣刨鼓的转速经常被预先设定得过高。EP2354310A2(US8,128,177B2)通过基于作用于铣刨鼓上的反作用力调节驱动来处理道路铣刨机的不期望的行进运动的问题。为了检测所述反作用力，提出各种传感器，特别是用于测量各个机械部件(特别是铣刨鼓)变形的传感器，或用于测量液压系统中压力的传感器，所述压力例如是用于调节机架高度的升降缸中的液压。如果由传感器检测到的测量变量超过临界值，则降低建筑机械的行进速度。但是，保持铣刨鼓的转速。其中基于作为建筑机械操作状态特征的参数来调节行进速度的道路铣刨机也可从US6,921,230B2中获知。WO03/064770A1描述了一种道路铣刨机，其包括用于检测铣刨鼓操作状态的传感器。除了用于检测操作状态的应变测量带之外，还提出一种信号接收单元，其检测机械部件上的振动。测量铣刨鼓的振动以确定铣刨鼓的磨损状态。在这种情况下，假设由新的铣刨刀头引起的振动与磨损的铣刨刀头的振动在振幅和/或频率上不同。US2008/0173740A1公开了以如此的方式调节道路铣刨机的行进速度和铣刨鼓的转速，以使得在行进速度和铣刨鼓的转速之间存在预先设定比率。最后，DE10213017A1描述了一种用于优化道路铣刨机中的铣刨过程的方法，其中识别出代表铣刨鼓性能的特征值，以便控制用于铣刨刀具的冷却剂的量。在操作开始时，机械操作者必须预先设定建筑机械的特定行进速度和铣刨鼓的特定转速。然而，关于上述条件，在实践中预先设定行进速度和铣刨鼓的转速需要来自机械操作者的更多关注。在实践中，出于安全原因或方便起见，机械操作者可能简单地将铣刨鼓的转速预先设定成被选择为高于必要的转速。这导致了上述缺点。
技术实现思路
本专利技术所解决的问题在于提供一种自驱动建筑机械，其能够在不同操作条件下高效率地可靠地操作。本专利技术所解决的的另一个问题是提出一种操作自驱动建筑机械的方法，通过其可在不同的操作条件下高效率地可靠地操作自驱动建筑机械。根据本专利技术，通过独立权利要求的特征来解决这些问题。从属权利要求涉及本专利技术的有利实施例。根据本专利技术的自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，包括机架，其由具有车轮或履带的底盘支撑。铣刨鼓布置在机架上。车轮或履带和铣刨鼓由驱动单元驱动。驱动单元可以是下述装置，其包括例如内燃发动机，特别是柴油发动机，以及例如用于将驱动力从内燃发动机传递到车轮或履带以及铣刨鼓的两个传动系。两个独立的传动系可包括它们自身的传动机构，因此车轮或履带可独立于铣刨鼓运动。驱动单元还可包括用于驱动建筑机械的其它单元的液压机构，例如用于调节机架高度的液压升降装置。驱动单元也被理解为包括多个驱动组合件的布置，驱动组合件例如用于车轮或履带的分离的驱动组合件以及铣刨鼓的驱动器。此外，建筑机械包括用于控制驱动单元的控制单元和用于检测作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量的信号接收单元。根据本专利技术的建筑机械的特征在于，所述控制单元配置成使得铣刨鼓的转速基于作为铣刨鼓临界操作状态特征的至少一个测量变量而适配于建筑机械的操作条件，以使得铣刨鼓在非临界操作状态下操作。建筑机械的操作条件可以是预先设定的参数，例如行进速度或铣刨深度。这些参数在建筑机械操作期间可以是恒定的，或者也可以改变。建筑机械的行进速度对于适配铣刨鼓的转速特别重要。使铣刨鼓的转速与之适配的行进速度可以是机械操作者预先设定的行进速度，机械操作者在建筑机械的操作过程中可以改变该行进速本文档来自技高网...

【技术保护点】
自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，所述自驱动建筑机械包括：机架(2)，其由具有车轮或履带(1A,1B)的底盘(1)支撑；铣刨鼓(4)，其布置在机架(2)上；驱动单元(8)，其用于驱动车轮或履带(1A,1B)和铣刨鼓(4)；控制单元(19)，其用于控制驱动单元(8)；信号接收单元(18)，其用于检测作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))；其特征在于，所述控制单元(19)配置成使得所述铣刨鼓(4)的转速基于作为铣刨鼓临界操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))适配于建筑机械的操作条件，以使得铣刨鼓在非临界操作状态下操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 DE 102014019277.6;2015.03.05 DE 10201501.自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机或露天采矿机，所述自驱动建筑机械包括：机架(2)，其由具有车轮或履带(1A,1B)的底盘(1)支撑；铣刨鼓(4)，其布置在机架(2)上；驱动单元(8)，其用于驱动车轮或履带(1A,1B)和铣刨鼓(4)；控制单元(19)，其用于控制驱动单元(8)；信号接收单元(18)，其用于检测作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))；其特征在于，所述控制单元(19)配置成使得所述铣刨鼓(4)的转速基于作为铣刨鼓临界操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))适配于建筑机械的操作条件，以使得铣刨鼓在非临界操作状态下操作。2.根据权利要求1所述的自驱动建筑机械，其特征在于，所述控制单元(19)配置成使得如果作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))超过临界极限值，则铣刨鼓的转速增加，使得铣刨鼓(4)在非临界操作状态下操作。3.根据权利要求1或权利要求2所述的自驱动建筑机械，其特征在于，所述控制单元(19)配置成使得铣刨鼓(4)的转速从预先设定值步进地增加，直到作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))低于临界极限值的量为预先设定的公差值，或使得铣刨鼓的转速从预先设定值连续地增加，直到作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))低于临界极限值的量为预先设定的公差值。4.根据权利要求3所述的自驱动建筑机械，其特征在于，所述建筑机械包括输入单元(17)，以便输入适于铣刨鼓(4)的转速的预先设定值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的自驱动建筑机械，其特征在于，控制单元(19)配置成使得在适配铣刨鼓(4)的转速以便在非临界操作状态下操作铣刨鼓之后，降低铣刨鼓的转速，并在转速降低之后，执行检查以便确定作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量(M(t))是否低于临界极限值的量为预先设定的公差值，在转速降低之后当作为铣刨鼓操作状态特征的至少一个测量变量低于临界极限值的量为预先设定的公差值时，保持降低的转速。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的自驱动建筑机械，其特征在于，控制单元(19)提供目标值控制模式，在目标值控制模式中，建筑机械以特定行进速度移动，并且铣刨鼓(4)以特定转速旋转，并且提供适配控制模式，在适配控制模式中，建筑机械以行进速度移动，并且铣刨鼓以转速旋转，该转速适配为使得铣刨鼓(4)在非临界操作状态下操作，控制单元(19)基于作为铣刨鼓(4)临界操作状态特征的至少一个测量变量从所述目标值控制模式转变到所述适配控制模式。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的自驱动建筑机械，其特征在于，信号接收单元(18)包括至少一个传感器(18A)，用于检测在铣刨鼓在临界操作状态下的操作过程中发生的振动或冲击。8.根据权利要求7所述的自驱动建筑机械，其特征在于，用于检测振动或冲击的传感器(18A)是布置在建筑机械的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·贝尔宁，C·巴里马尼，G·亨，
申请(专利权)人：维特根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE