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KR20180032510A - Hydrostatic rotary drive and method for controlling hydrostatic rotary drive - Google Patents

Hydrostatic rotary drive and method for controlling hydrostatic rotary drive Download PDF

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KR20180032510A
KR20180032510A KR1020170121768A KR20170121768A KR20180032510A KR 20180032510 A KR20180032510 A KR 20180032510A KR 1020170121768 A KR1020170121768 A KR 1020170121768A KR 20170121768 A KR20170121768 A KR 20170121768A KR 20180032510 A KR20180032510 A KR 20180032510A
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KR
South Korea
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control device
hydraulic
set value
leakage
hydraulic machine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020170121768A
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Korean (ko)
Inventor
크리스찬 바그너
마르틴 슈탕글
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 하부 구조와 이것에 대해 회전 가능한 상부 구조를 포함하는 이동 작업 기계용 정역학적 회전 구동 장치로서, 상기 구동 장치는 폐쇄된 유압 회로 내에서 작동 라인들을 통해 유체 연결된 유압 기계들을 포함하고, 상기 유압 기계들 중 제 1 유압 기계는 기계적 구동력을 흡수하기 위해 상기 이동 작업 기계의 원동기에 결합될 수 있고, 제 2 유압 기계는 상기 하부 구조와 상기 상부 구조 사이에 토크를 전달하기 위해 한편으로는 상기 하부 구조에 그리고 다른 한편으로는 상기 상부 구조에 결합될 수 있으며, 상기 상부 구조의 회전 속도 및/또는 회전 위치를 변경하기 위해, 상기 유압 기계들 중 적어도 하나의 유압 기계는 조정 가능한 변위량 및 해당 조정 장치를 포함하고, 상기 회전 속도 및/또는 상기 회전 위치용 설정값 엔코더가 제공되고, 상기 설정값 엔코더의 설정값은 상기 구동 장치의 제어 장치를 통해 상기 변위량에 할당된 상기 조정 장치의 설정값 신호로 변환될 수 있는, 정역학적 회전 구동 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 구동 장치용 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a static rotary drive for a mobile work machine comprising an undercarriage and a rotatable superstructure therewith, the drive comprising hydraulic machines fluidly connected through operating lines in a closed hydraulic circuit, A first hydraulic machine of the hydraulic machines may be coupled to a prime mover of the mobile work machine to absorb a mechanical driving force and a second hydraulic machine may be coupled to the prime mover of the mobile work machine to transmit torque between the lower structure and the upper structure, At least one hydraulic machine of the hydraulic machines may be coupled to the upper structure and to the lower structure and to change the rotational speed and / or the rotational position of the upper structure, Wherein the encoder is provided with the rotational speed and / or the setpoint value for the rotational position, And the setting value of the set value encoder can be converted into the setting value signal of the adjusting device assigned to the displacement amount through the control device of the driving device.
The present invention also relates to a control method for the drive apparatus.

Figure P1020170121768
Figure P1020170121768

Description

정역학적 회전 구동 장치 및 정역학적 회전 구동 장치의 제어 방법{HYDROSTATIC ROTARY DRIVE AND METHOD FOR CONTROLLING HYDROSTATIC ROTARY DRIVE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotary drive apparatus,

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 정역학적 회전 구동 장치, 및 청구항 제 9 항에 따른 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a static rotary drive device according to the preamble of claim 1 and to a control method thereof according to claim 9.

이러한 회전 구동 장치는 예컨대 이동 작업 기계, 특히 굴착기 또는 크레인에 사용된다. 이러한 작업 기계는 예컨대 주행 구동 장치를 구비한 이동 하부 구조를 포함하고, 상기 하부 구조의 상부 측에 상대 운동 가능한 상부 구조가 배치된다. 상대 회전 운동은 정역학적 회전 구동 장치를 통해 가능해진다. 상기 회전 구동 장치는 폐쇄된 회로 내에 배치된 2개의 유압 기계를 포함하고, 상기 유압 기계들 중 제 1 유압 기계는 주로 유압 펌프로서 그리고 제 2 유압 기계는 주로 유압 모터로서 작동한다. 상기 유압 펌프는 조정 가능한 변위량을 갖도록, 그리고 상기 유압 모터는 일정한 변위량을 갖도록 종종 설계된다.Such rotary drive devices are used, for example, in mobile work machines, particularly excavators or cranes. Such a working machine includes, for example, a moving substructure having a driving drive device, and an upper structure capable of relative movement is disposed on an upper side of the substructure. Relative rotational motion is possible through a static rotary drive. The rotary drive apparatus includes two hydraulic machines arranged in a closed circuit, wherein the first hydraulic machine of the hydraulic machines mainly operates as a hydraulic pump and the second hydraulic machine mainly operates as a hydraulic motor. The hydraulic pump is designed to have an adjustable amount of displacement, and the hydraulic motor is often designed to have a constant amount of displacement.

폐쇄된 회로의 이러한 회전 구동 장치는 예컨대 DE 44 20 704 C2 및 DE 196 20 664 C1에 개시되어 있다.Such a rotation drive device of a closed circuit is disclosed, for example, in DE 44 20 704 C2 and DE 196 20 664 C1.

상부 구조에는 대개 짐을 이동시키기 위한 수용 공구 또는 그랩 공구를 구비한 붐 또는 스템이 배치되어 있기 때문에, 상부 구조는 큰 질량 관성 모멘트를 갖는다. 따라서, 회전 구동 장치의 작동 중에 가속 및 제동 과정은, 전체 유압 시스템 및 이것에 결합된 기계적 구조의 큰 부하일 수 있기 때문에 도전 과제이다. 회전 구동 장치를 통한 상부 구조의 부드러운 가속과 제동은 작동 편의성과 더불어 안전성을 보장하기 위해 항상 요구된다.Since the superstructure usually has a boom or stem with a receiving tool or grab tool for moving the load, the superstructure has a large mass moment of inertia. Thus, the acceleration and braking process during the operation of the rotary drive is a challenge because it can be a large load of the entire hydraulic system and its associated mechanical structure. The smooth acceleration and braking of the superstructure through the rotary drive is always required to ensure safety as well as ease of operation.

일반적으로 회전 구동 장치의 속도는 예컨대 조이스틱 형태의 설정값 엔코더를 통해 운전자 요구로서 시스템 내로 입력된다. 그리고 나서, 조정 가능한 유압 펌프의 변위량을 변경할 수 있는 조정 장치가 제어된다. 부하 변동 또는 경사면에서의 작업과 같은 상황에서 너무 신속한 가속 또는 제동에 의한 과부하를 피하기 위해, DE 44 20 704 C2는 조정 장치에 대한 조이스틱의 설정값 신호가 2개의 유압 기계의 유압 회로의 작동 압력에 의해 과제어될 수 있는 해결책을 제시한다. 2개의 신호, 즉 "조이스틱에서 제어 압력의 압력 차" 및 "작동 라인들에서 작동 압력들의 압력 차"는 제어 밸브의 세팅 피스톤에서 중첩되므로, 회전 구동 장치의 작동 상황 "가속" 및 "제동"이 부드럽게 이루어진다.In general, the speed of the rotary drive is input into the system as a driver request via a setpoint encoder, e.g. in the form of a joystick. Then, an adjustment device capable of changing the amount of displacement of the adjustable hydraulic pump is controlled. To avoid overloading due to too rapid acceleration or braking in situations such as load fluctuations or work on slopes, DE 44 20 704 C2 recommends that the setpoint signal of the joystick for the adjustment device be applied to the hydraulic pressure of the hydraulic circuit of the two hydraulic machines We suggest a solution that can be challenged by Since the two signals, "the pressure difference of the control pressure in the joystick" and the "pressure difference of the operating pressures in the operating lines" overlap in the setting piston of the control valve, the operating states "acceleration" and "braking" It is done smoothly.

이 경우 단점은, 경사면에서 작업 중에 조이스틱의 설정값 신호가 제로이거나 중립인 회전 구동 장치의 정지 상황에서, 작용하는 중력에 의한 상부 구조의 드리프트가 방지되지 않는다는 것이다.In this case, the disadvantage is that drift of the upper structure due to gravity acting in the stationary state of the rotary drive device in which the set value signal of the joystick is zero or neutral during the operation on the inclined surface is not prevented.

유사한 해결책이 DE 196 20 664에 개시되어 있다. 여기서는 2개의 제어 밸브가 제공되고, 상기 제어 밸브들은 조이스틱의 설정값 신호, 제어 압력에 의해 작동된다. 작동 라인들 각각은 제어 밸브 중 하나에 할당되고, 거기에 있는 작동 압력은 제어 압력에 대항하여 제어 밸브에서 제어 기능을 수행한다. 이로 인해, 특정 작동 상태에서, 특히 경사면에서 작업 시, 작동 라인 내에 있는 고압 및 저압이 유압 펌프의 변위량 조정에 영향을 줄 수 있다. 여기서도 이로 인해 유압 펌프의 변위량의 조정이 조이스틱의 설정값 신호뿐만 아니라 현재 작동 상황을 나타내는 작동 압력에도 의존한다. 이로 인해, 한편으로는 부드러운 제동이 그리고 대안으로서 신속한 제동이 구현된다. 여기서 단점은 경사면에서 작업 시, 특히 특별한 위치의 유지 시(회전 구동 장치의 정지), 누설에 의한 상부 구조의 상기 드리프트가 방지되지 않는다는 것이다.A similar solution is disclosed in DE 196 20 664. Here, two control valves are provided, and the control valves are operated by the set value signal of the joystick, the control pressure. Each of the operating lines is assigned to one of the control valves, and the operating pressure therein performs a control function in the control valve against the control pressure. This allows high and low pressures in the operating line to influence the displacement amount adjustment of the hydraulic pump in certain operating conditions, especially when working on an inclined plane. Here too, the adjustment of the amount of displacement of the hydraulic pump depends not only on the setpoint signal of the joystick, but also on the operating pressure indicating the current operating condition. This results in a smooth braking on the one hand and an immediate braking as an alternative. The disadvantage here is that the drift of the upper structure due to the leakage is not prevented when working on the slope, especially when holding a particular position (stop of the rotary drive).

US 7 975 410 B2는 차량의 기울기를 정확히 나타내는 경사각, 특히 피치 각 및 롤 각의 검출이 실행되는 정역학적 회전 구동 장치를 개시한다. 또한, 이동 작동 기계의 부하 및 회전 구동 장치의 회전 속도 또는 상부 구조의 회전 속도가 검출된다. 제어 유닛을 통해, 상기 데이터의 처리 하에, 회전 구동 장치가 설정된 최종 위치에 도달하면 상기 최종 위치가 초과되지 않음으로써 상부 구조가 거기에 있는 스템 및 셔블로 기울기와 무관하게 항상 특정 공간적 각 간격 내에서 작동하는 것이 보장된다. 이 경우 상기 데이터가 상기 위치를 유지하기 위해 어떤 방식으로 처리되는지는 불분명하다.US 7 975 410 B2 discloses a static rotary drive system in which detection of an inclination angle, specifically a pitch angle and a roll angle, which accurately represents the inclination of the vehicle, is carried out. Further, the load of the moving operation machine and the rotation speed of the rotation drive device or the rotation speed of the superstructure are detected. By means of the control unit, under the processing of the data, when the rotary drive reaches the set final position, the final position is not exceeded so that the superstructure is always within the specified spatial angular interval, Operation is guaranteed. In this case, it is unclear how the data is processed in order to maintain the position.

본 발명의 과제는 경사진 지반에서 작업 시 정지 위치의 유지가 보장되는 정역학적 회전 구동 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 상기 정역학적 회전 구동 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a stationary rotary drive apparatus in which maintenance of a stationary position during operation is ensured in a tilted ground. The present invention also provides a control method of the above-mentioned static rotary drive apparatus.

상기 제 1 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 정역학적 회전 구동 장치에 의해 해결되고, 상기 제 2 과제는 청구항 제 9 항의 특징들을 갖는 정역학적 회전 구동 장치의 제어 방법에 의해 해결된다.The first problem is solved by a static rotary drive apparatus having the features of claim 1, and the second problem is solved by a control method of a static rotary drive apparatus having the features of claim 9.

본 발명의 바람직한 개선 예들은 청구항 제 2 항 내지 제 8 항 및 청구항 제 10 항 내지 제 12 항에 제시된다.Preferred refinements of the invention are given in claims 2 to 8 and claims 10 to 12.

이동 작업 기계용 정역학적 회전 구동 장치는 정역학적 작동 라인을 통해 유체 연결된 2개의 유압 기계를 구비한 폐쇄된 유압 회로를 포함한다. 상기 유압 기계들 중 제 1 유압 기계는 기계적 구동력의 흡수를 위해 이동 작업 기계의 원동기에 결합될 수 있고, 특히 결합된다. 제 2 유압 기계는 하부 구조와 상부 구조 사이에 토크를 전달하기 위해 한편으로는 하부 구조에 그리고 다른 한편으로는 상부 구조에 결합될 수 있고, 특히 결합된다. 상부 구조의 회전 속도 및/또는 회전 위치를 변경하기 위해, 적어도 하나의 유압 기계는 조정 가능한 변위량을 갖는다. 상기 변위량이 제로이면, 상부 구조의 회전 속도는, 다른 힘들 또는 모멘트들이 작용하지 않는다면 마찬가지로 제로이다. 조정 가능한 변위량에는 조정 장치가 할당된다. 조정 장치의 조절을 위해, 구동 장치는 설정값 엔코더, 예컨대 조이스틱을 포함하므로, 이를 통해 회전 속도 및/또는 회전 위치의 설정값이 설정될 수 있다. 설정값 엔코더의 설정값은 구동 장치의 제어 장치를 통해 변위량에 할당된 조정 장치의 설정값 신호로 변환된다. 본 발명에 따라, 제어 장치를 통해 회전 속도 및/또는 회전 위치의 정확한 제어를 위해, 정정 설정값 신호가 회로의 누설에 따라 결정될 수 있다. 결과적으로, 제어 장치를 통해, 설정값 엔코더의 설정값으로부터 변환된 전술한 설정값 신호가 정정 설정값 신호와 합산될 수 있다. 그로부터 변경된 유효 설정값 신호가 주어진다.A stationary rotary drive for a mobile work machine includes a closed hydraulic circuit with two hydraulic machines fluidly connected via a stationary operation line. The first hydraulic machine of the hydraulic machines can be coupled to, and particularly coupled to, the prime mover of the mobile work machine for absorption of the mechanical driving force. The second hydraulic machine may be coupled to, and in particular coupled to, the lower structure on the one hand and the upper structure on the other, for transmitting torque between the lower structure and the upper structure. In order to change the rotational speed and / or the rotational position of the superstructure, the at least one hydraulic machine has an adjustable amount of displacement. If the amount of displacement is zero, the rotational speed of the superstructure is likewise zero if no other forces or moments are acting. The adjustment amount is assigned to the adjustable displacement amount. For adjustment of the adjusting device, the driving device includes a set value encoder, for example a joystick, through which a set value of the rotational speed and / or the rotational position can be set. The setting value of the set value encoder is converted to the set value signal of the adjusting device assigned to the displacement amount through the control device of the driving device. According to the present invention, for correct control of the rotational speed and / or the rotational position via the control device, a correction setpoint signal can be determined according to the leakage of the circuit. As a result, through the control device, the set value signal converted from the set value of the set value encoder can be added to the corrected set value signal. And a valid setpoint signal changed therefrom is given.

이러한 방식으로, 작동 중에 나타나는 누설은 예비 제어 값으로서 조절 수단 내로 입력되어 고려될 수 있다. 따라서, 누설의 방해값이 예방적으로 보상될 수 있기 때문에, 더 안정한 조절 모드가 가능해진다.In this way, the leakage that appears during operation can be considered as input into the adjustment means as the preliminary control value. Thus, since the disturbance value of the leakage can be compensated proactively, a more stable adjustment mode becomes possible.

바람직한 개선 예에서, 누설은 제어 장치 자체를 통해 결정될 수 있다. 장치 기술적으로 복잡한 누설 검출과는 달리, 이 개선 예에서는 누설이 모델 기반으로 제어 장치를 통해, 장치 기술적으로 덜 복잡하게 결정될 수 있다.In a preferred refinement, the leakage may be determined via the control device itself. Device Unlike technically complex leakage detection, in this enhancement example, leakage can be determined through a control device, model-based, and device-less technically less complex.

일 개선 예에서, 누설은 제어 장치를 통해 검출 가능한 및/또는 결정 가능한 유압적 및 기계적 작동 값으로부터 그리고 특히 제어 장치에 저장 가능한 또는 저장된 구동 장치 또는 작업 기계의 상수로부터(바람직하게는 로부터만) 결정될 수 있다. 유압적 및 기계적 작동 값은 특히 회전 속도, 압력, 변위량이다. 구동 장치 또는 작업 기계의 상수로는 예컨대 상부 구조의 치수, 질량 및/또는 질량 관성 모멘트가 있다. 질량 관성 모멘트는 상부 구조 및 그 위치 그리고 상부 구조의 회전 위치 및/또는 경사 위치에 따라 특성 맵으로서 예컨대 제어 장치 내에 저장될 수 있다. 추가로, 상수로서, 하부 구조와 상부 구조 사이의 마찰 값 그리고 경우에 따라 사이에 접속된 변속기의 변속비가 있다.In one improvement, the leakage is determined (preferably only) from hydraulic and mechanical actuation values detectable and / or determinable through the control device, and in particular from a constant of the drive or work machine that is storable or stored in the control device . The hydraulic and mechanical actuation values are in particular rotational speed, pressure and displacement. The constants of the drive or work machine include, for example, the dimensions, mass and / or mass moment of inertia of the superstructure. The mass moment of inertia may be stored in the control device as a characteristic map, for example, in accordance with the superstructure and its position and the rotational and / or inclined position of the superstructure. Additionally, as a constant, there is a friction value between the undercarriage and the superstructure and, in some cases, the transmission ratio of the connected transmission.

제어 장치의 개선 예에서, 제어 장치를 통해 누설이 상부 구조의 활강 모멘트(MH)로부터 결정될 수 있다. 상기 활강 모멘트는 식 MH = MBrems + MReib - I*φ2 로부터 주어진다.In an improvement of the control device, the leakage through the control device can be determined from the gliding moment M H of the superstructure. The gliding moment is expressed by the equation M H = M Brems + M Reib - I * 2 .

상기 식에서, In this formula,

MBrems = VgMot * Δp/20Π*iGetriebe M Brems = V gmot *? P / 20? * I Getriebe

MReib = MGleit + k*nOber M Reib = M Gleit + k * n Ober

I = cstI = cst

상기 식에서,In this formula,

MBrems : 제 2 유압 기계의 제동 토크M Brems : Braking torque of 2nd hydraulic machine

VgMot : 제 2 유압 기계의 제 2 변위량V gMot : the second displacement amount of the second hydraulic machine

Δp: 작동 라인들의 압력 차Δp: pressure difference of the operating lines

iGetriebe : 사이에 접속된 변속기의 변속비i Getriebe : Transmission ratio of the connected transmission

MReib : 하부 구조와 상부 구조 사이의 마찰 모멘트M Reib : Friction moment between the substructure and superstructure

φ2 = 상부 구조 또는 제 2 유압 기계의 회전 속도의 변화에 비례하는, 상부 구조의 각 가속도, 및? 2 = angular acceleration of the superstructure, proportional to the change in rotation speed of the superstructure or the second hydraulic machine, and

I: 상부 구조의 질량 관성 모멘트I: mass moment of inertia of superstructure

일 개선 예에서, 활강 모멘트(MH)는 제어 장치를 통해 상기 유압적 및 기계적 작동 값 그리고 구동 장치 또는 원동기의 상수로부터 결정될 수 있다. 회전 구동 장치의 상기 유압적 및 기계적 작동 값들을 제어 장치에 제공하기 위해, 상기 구동 장치는 일 개선 예에서 이를 위한 센서 장치를 포함한다. In one improvement, the gliding moment M H can be determined from the hydraulic and mechanical actuation values and the constant of the drive or prime mover via the control device. In order to provide the hydraulic and mechanical actuation values of the rotary drive to the control device, the drive comprises a sensor arrangement for this purpose in an improvement.

일 개선 예에서, 센서 장치는 제 2 유압 기계 또는 상부 구조의 제 2 회전 속도를 검출하기 위해 적어도 하나의 제 2 회전 속도 검출 유닛을 포함한다.In one improvement, the sensor device includes at least one second rotational speed detection unit for detecting a second rotational speed of the second hydraulic machine or superstructure.

일 개선 예에서, 센서 장치는 또한 제 1 유압 기계의 제 1 회전 속도를 검출하기 위한 제 1 회전 속도 검출 유닛 및 각각의 작동 라인의 작동 압력을 검출하기 위한 압력 검출 유닛을 각각 포함한다.In one improvement, the sensor device also includes a first rotation speed detection unit for detecting the first rotation speed of the first hydraulic machine and a pressure detection unit for detecting the operating pressure of each operation line.

활강 모멘트 및/또는 누설의 결정을 지원하기 위해, 구동 장치는 일 개선 예에서 예컨대 상부 구조의 회전 위치 및/또는 경사를 검출하기 위한 센서 장치, 예컨대 상부 구조의 피치 각, 요(yaw) 각 및/또는 롤 각용 센서를 포함할 수 있다.In order to support the determination of the gliding moment and / or the leakage, the drive device is used in one improvement, for example, to detect the rotational position and / or tilt of the superstructure, such as the pitch angle, yaw angle and / / RTI > and / or roll angle sensors.

일 개선 예에서, 제어 장치를 통해, 특히 제 2 유압 기계에 작용하는 상부 구조의 활강 모멘트의 영향 하에 상부 구조의 정지 위치(작은 조절 운동 제외)가 조절될 수 있다. 이 경우, 정지 위치에는 중립 위치 및 그에 따라 설정값 엔코더의 중립 설정값이 할당된다.In one improvement, the stop position of the upper structure (except for small adjustment movement) can be adjusted through the control device, particularly under the influence of the gliding moment of the superstructure acting on the second hydraulic machine. In this case, the neutral position is assigned to the stop position and accordingly the neutral set value of the set value encoder.

설명된 바와 같이, 제어 장치를 통해, 중립 설정값이 중립 설정값 신호로 변환된다. 외력이 주어지면, 특히 활강 모멘트가 주어지면, 누설 기반으로 결정된 정정 설정값 신호가 중립 설정값 신호에 합산된다. 합산 결과, 활강 모멘트가 작용할 때 조정 장치용 유효 설정값 신호가 주어진다. 따라서, 정지 위치는 외력(활강력 또는 바람)이 설정값 엔코더의 중립 위치와 일치할 때도 유지될 수 있다. 종래 기술에서 나타날 수 있는 바와 같은 활강력의 방향으로 상부 구조의 드리프트는 방지되는데, 그 이유는 설정값 엔코더의 중립 설정값에도 불구하고(조작자는 조이스틱을 작동하지 않음) 제어 장치는 활강력으로부터 나타나는 누설 체적으로 인해 정정 변위량에 의해 항상 보상되기 때문이다.As described, via the control device, the neutral set point is converted to the neutral set point signal. Given an external force, especially given a gliding moment, a correction setpoint signal determined on a leakage basis is added to the neutral setpoint signal. As a result of the summing, an effective setpoint signal for the adjustment device is given when the gliding moment is acting. Therefore, the stop position can be maintained even when the external force (actuation force or wind) coincides with the neutral position of the set value encoder. The drift of the superstructure in the direction of the bolt strength as can be seen in the prior art is prevented because, despite the neutral setting of the setpoint encoder (the operator does not actuate the joystick) This is because it is always compensated for by the amount of correction displacement due to the leakage volume.

일 개선 예에서, 제 1 유압 기계는 조정 가능한 변위량을 갖는 유압 기계이고, 제 2 유압 기계는 일정한 변위량을 갖는다. 이 경우 장점은 제 2 유압 기계에서 토크의 전술한 계산을 위해 상기 유압 기계의 변위량이 항상 알려져 있다는 것이다. 이는 활강 모멘트(MH)의 계산을 간소화한다.In one improvement, the first hydraulic machine is a hydraulic machine with an adjustable amount of displacement, and the second hydraulic machine has a constant amount of displacement. The advantage in this case is that the amount of displacement of the hydraulic machine is always known for the above-mentioned calculation of the torque in the second hydraulic machine. This simplifies the calculation of the gliding moment (M H ).

일 개선 예에서, 제어 장치를 통해 개별 유압 기계의 각각의 누설이 서로 분리되어 결정될 수 있다.In one improvement, the leakage of each of the individual hydraulic machines via the control device can be determined separately from each other.

이는, 제 1 유압 기계의 제 1 변위량에 대한 제 1 조정 장치가 전자 비례식으로(electro-proportionally) 설계되면, 비교적 적은 장치 기술적 비용으로 이루어진다. 그 결과, 실제의 제 1 변위량은 제 1 조정 장치로 전송되는 유효 설정값 신호에 실질적으로 상응한다. 따라서, 제 1 변위량도 알려져 있다.This is achieved with relatively little device technical cost if the first adjustment device for the first displacement of the first hydraulic machine is designed electro-proportionally. As a result, the actual first displacement amount substantially corresponds to the effective set value signal transmitted to the first adjusting device. Therefore, the first displacement amount is also known.

일 개선 예에서, 제어 장치를 통해, 제 1 유압 기계의 제 1 누설(제 1 누설 체적 유량)이 제 1 유압 기계의 제 1 회전 속도, 제 1 변위량 및 2개의 작동 라인들 사이의 압력 차에 따라 결정될 수 있다. 또한, 제어 장치를 통해 제 2 유압 기계의 제 2 누설이 제 2 유압 기계의 제 2 회전 속도, 제 2 변위량 및 2개의 작동 라인들 사이의 압력 차에 따라 결정될 수 있다. 제 1 누설과 제 2 누설의 합은 전체 누설 또는 전체 누설 체적 유량을 형성한다. 이로부터 부호 전환에 의해서만 정정 체적 유량, 및 그로부터 제 1 조정 장치에 대한 정정 설정값 신호가 주어진다.In one improvement, the first leakage (first leakage volume flow) of the first hydraulic machine is transmitted through the control device to the first rotary speed of the first hydraulic machine, the first displacement amount and the pressure difference between the two operating lines Can be determined accordingly. Further, the second leakage of the second hydraulic machine through the control device can be determined according to the second rotational speed of the second hydraulic machine, the second displacement amount, and the pressure difference between the two operating lines. The sum of the first and second leakage forms a total leakage or a total leakage volumetric flow rate. From this, only the correction volume flow rate, and hence the correction setpoint signal for the first regulator, is given only by the conversion of the sign.

전술한 설명의 양상들 중 하나에 따라 형성된 정역학적 구동 장치의 회전 속도 또는 회전 위치를 정밀 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법은 "제어 장치를 통해 유압 회로의 누설에 따른 정정 설정값 신호의 결정" 및 "제어 장치를 통해 설정값 신호와 정정 설정값 신호를 합산하여 유효 설정값 신호의 형성" 단계를 포함한다. 이 경우 장점은, 전술한 바와 같이, 항상 나타나는 누설이 예비 제어의 의미로 회전 속도 및/또는 회전 위치의 조절 수단 내로 입력됨으로써 조절이 더 안정한 것으로 나타난다는 것이다.The method according to the present invention for precisely controlling the rotational speed or the rotational position of a static drive device formed in accordance with one of the aspects of the above description is characterized in that the "determination of the correction setpoint signal due to leakage of the hydraulic circuit through the control device & And "forming a valid set value signal by summing the set value signal and the corrected set value signal through the control device ". The advantage in this case is that the regulation appears to be more stable, as described above, when the always appearing leakage is input into the means for adjusting the rotational speed and / or the rotational position in the sense of preliminary control.

일 개선 예에서, 전술한 바와 같이, 누설은 제어 장치를 통해 상부 구조의 활강 모멘트로부터 결정될 수 있다.In one improvement example, as described above, the leakage can be determined from the gliding moment of the superstructure via the control device.

방법의 일 개선 예에서, "제어 장치를 통해 회로의 누설에 따른 정정 설정값 신호의 결정" 단계는 "제어 장치를 통해 구동 장치의 유압적 및 기계적 작동 값으로부터 그리고 구동 장치 및 작업 기계의 상수로부터 상부 구조의 누설(경우에 따라 먼저 활강 모멘트)의 결정" 단계를 통해 수행된다.In one improvement of the method, the step of "determining the correction setpoint signal due to leakage of the circuit through the control device" is "determined from the hydraulic and mechanical actuation values of the drive via the control device, Determination of the leakage of the superstructure (in the case of the first glide moment) ".

회전 구동 장치의 일 개선 예에서, 회전 구동 장치는 파킹 브레이크를 포함한다.In one improvement of the rotary drive, the rotary drive comprises a parking brake.

특히 설정값 엔코더의 중립 위치에서 상부 구조의 액티브 제동의 과정을 위해, 방법은 "제어 장치를 통해, 제어 장치 내에 저장된 한계치의 미달에 대하여 제 2 유압 기계의 제 2 회전 속도, 또는 이에 따른 상부 구조의 회전 속도의 검사" 단계를 포함한다. 제어 장치가 한계치 미달이라는 결론, 즉 제 2 회전 속도가 한계치보다 작다는 결론에 도달하면, 제어 장치를 통해 "정정 설정값 신호를 결정하고 그와 설정값 신호를 합산하여 유효 설정값 신호의 형성" 단계가 실행된다. 따라서, 액티브 제동이 이루어진다. 한계치 초과의 경우, 즉 제 2 회전 속도 또는 상부 구조의 회전 속도가 여전히 비교적 높으면, 액티브 제동이 이루어지지 않으므로, "제어 장치를 통해 유효 설정값 신호로서 설정값 신호의 세팅" 단계가 실행된다. 따라서, 설정값 신호의 정정이 실행되지 않는다.In particular, for the process of active braking of the superstructure at the neutral position of the setpoint encoder, the method comprises the steps "via the control device, at a second rotational speed of the second hydraulic machine against an under- Quot; step of checking the rotational speed of the motor. If it is concluded that the control device is below the threshold, that is to say that the second rotational speed is less than the limit value, the control device determines "correct setting value signal and adds it and the set value signal to form the effective set value signal & Step is executed. Thus, active braking is performed. When the limit value is exceeded, that is, when the rotation speed of the second rotation speed or the upper structure is still relatively high, the active braking is not performed, so that the "setting of the set value signal as the effective set value signal via the control device" Therefore, correction of the set value signal is not performed.

일 개선 예에서, 회전 구동 장치는 오랜 정지 시에 상부 구조의 회전 운동을 차단하기 위한 파킹 브레이크를 포함한다. 상기 파킹 브레이크를 너무 빈번한 폐쇄 및 개방으로부터 보호하기 위해, 방법은 일 개선 예에서 "제 2 유압 기계의 제 2 회전 속도 또는 상부 구조의 회전 속도가 제어 장치 내에 저장된 지속 시간 동안 제로 값을 갖는지의 검사" 단계를 포함한다. 제 2 회전 속도가 상기 지속 시간 동안 제로 값을 갖는 경우, 제어 장치에 의해 파킹 브레이크의 폐쇄가 실행된다. 그렇지 않은 경우, 전술한 방법에 의해 위치의 유지 또는 제 2 유압 기계 및 그에 결합된 상부 구조의 가속 및 제동이 실행된다.In one improvement, the rotary drive apparatus includes a parking brake for interrupting the rotational motion of the superstructure during a long stop. To protect the parking brake from over-frequent closing and opening, the method includes, in an improvement, a check of "whether the second rotational speed of the second hydraulic machine or the rotational speed of the upper structure has a zero value for the duration stored in the control device Quot; step. When the second rotational speed has a zero value for the duration, the closure of the parking brake is executed by the control device. Otherwise, the maintenance of the position or the acceleration and braking of the second hydraulic machine and the superstructure coupled thereto is carried out by the above-described method.

본 발명에 따른 정역학적 회전 구동 장치 및 정역학적 회전 구동 장치의 본 발명에 따른 제어 방법의 실시 예는 도면에 도시되어 있다. 도면을 참고로 본 발명이 이하에서 상세히 설명된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control method according to the present invention of a static rotary drive apparatus and a static rotary drive apparatus according to the present invention is shown in the drawings. The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

도 1은 정역학적 회전 구동 장치의 일 실시 예의 유압 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예의 블록 회로도.
도 3은 회전 구동 장치의 제어 장치의 조절기의 회로도.
도 4는 본 방법에 따른 정정 설정 값의 결정을 나타낸 개략도.
1 is a hydraulic circuit diagram of an embodiment of a static rotary drive system;
2 is a block circuit diagram of one embodiment of a method according to the present invention.
3 is a circuit diagram of a controller of a control apparatus of a rotation drive apparatus.
4 is a schematic diagram showing the determination of a correction setpoint according to the present method;

도 1에 따라, 이동 작업 기계, 예컨대 굴착기(2)의 정역학적 회전 구동 장치(1)는 조정 가능한 제 1 변위량(V4)을 가진 경사판 구조의 축 방향 피스톤 기계로서 설계된 제 1 유압 기계(4), 및 일정한 변위량(V6)을 가진 경사판 구조의 축 방향 피스톤 기계로서 설계된 제 2 유압 기계(6)를 포함한다. 상기 유압 기계들(4, 6)은 폐쇄된 유압 회로에서 작동 라인들(8, 10)을 통해 서로 유체 연결된다. 제 1 유압 기계(4)는 제 1 조정 장치(12)를 포함하고, 상기 제 1 조정 장치(12)를 통해 제 1 변위량(V4)이 전자 비례식으로(electro-proportionally) 조정될 수 있다. 제 1 조정 장치(12)의 제어를 위해, 제 1 조정 장치(1)는 신호 라인들(14)을 통해 구동 장치(1)의 제어 장치(16)에 신호 연결된다. 제 1 유압 기계(4)는 내연기관, 특히 디젤 엔진으로서 형성된 원동기(18)에 의해 구동된다.According to Figure 1, a mobile work machine, such as hydrostatic rotary drive of the bucket (2) device (1) is adjustable first amount of displacement (V 4), the first hydraulic machines (4, designed as an axial piston machine of swash plate structure with ), and it includes a certain amount of displacement (V 6), second hydraulic machine (6) is designed as an axial piston machine of swash plate structure with. The hydraulic machines 4, 6 are fluidly connected to each other through the operating lines 8, 10 in a closed hydraulic circuit. The first hydraulic machine 4 includes a first adjustment device 12 through which the first displacement amount V 4 can be adjusted electro-proportionally. The first adjustment device 1 is signaled to the control device 16 of the drive device 1 via signal lines 14 for control of the first adjustment device 12. [ The first hydraulic machine 4 is driven by an internal combustion engine, particularly a prime mover 18 formed as a diesel engine.

제 2 유압 기계(6)는 구동 샤프트를 통해 변속비(i)를 갖는 변속기(20)에 연결된다. 이것에 상부 구조(22)가 회전 가능하게 결합된다. 상부 구조(22)는 도 1에 따른 굴착기(2)의 하부 구조(24)에 대해 회전 가능하다. 토크는 제 2 유압 기계(6)를 통해 하부 구조(24)와 상부 구조(22) 사이에 전달된다.The second hydraulic machine 6 is connected to the transmission 20 having a speed ratio i via a drive shaft. To which the upper structure 22 is rotatably coupled. The upper structure 22 is rotatable relative to the lower structure 24 of the excavator 2 according to Fig. The torque is transmitted between the lower structure 24 and the upper structure 22 through the second hydraulic machine 6. [

또한, 정역학적 회전 구동 장치(1)는 파킹 브레이크(26)를 포함하고, 상기 파킹 브레이크(26)는 3/2 방향 전환 밸브(28)에 의해 제어 압력 매체 소스(30) 및 탱크(T)에 압력 매체 연결될 수 있다. 이러한 방식으로 파킹 브레이크(26)는 유압식으로 개폐될 수 있다. 3/2 방향 전환 밸브(28)는 전자기적으로 작동될 수 있으며, 3/2 방향 전환 밸브(28)의 전자석(32)은 신호 라인(34)을 통해 제어 장치(6)에 연결된다.The stationary rotary drive 1 also includes a parking brake 26 which is controlled by the 3/2 directional switch valve 28 to control the pressure medium source 30 and the tank T, Can be connected to the pressure medium. In this way, the parking brake 26 can be hydraulically opened and closed. The 3/2 directional switch valve 28 can be electromagnetically operated and the electromagnet 32 of the 3/2 directional switch valve 28 is connected to the control device 6 via the signal line 34.

또한, 정역학적 회전 구동 장치(1)는 설정값 엔코더(1) 또는 조이스틱(36)을 포함하고, 상기 설정값 엔코더 또는 조이스틱(36)을 통해 예컨대 조작자에 의해 또는 자동화된 유닛에 의해 상부 구조(22)의 회전 방향 및 회전 속도에 대한 설정값이 설정될 수 있다. 설정값 엔코더(36)의 중립 위치 "0"를 통해, 상부 구조(22)가 더 이상 회전되지 않아야 하는 것이, 즉 하부 구조(24)에 대해 정지되는 것이 설정된다. 방향 "+"로 하나의 회전 방향으로 회전이 요구되고, 방향 "-"로 반대 회전 방향이 요구된다.The stationary rotary drive 1 also includes a setpoint encoder 1 or a joystick 36 and is controlled by the setpoint encoder or the joystick 36 either by an operator or by an automated unit, 22 may be set to a set value for the rotational direction and the rotational speed. Through the neutral position "0" of the setpoint encoder 36, it is set that the superstructure 22 should no longer be rotated, i. Direction is required to rotate in one direction of rotation with the direction "+ ", and the opposite direction of rotation is required in the direction" - ".

설정값 엔코더(36)를 통해 요구되는 회전 방향("+", "-")에 따라 2개의 도시되지 않은 압력 조절 밸브가 작동되고, 그 출력부에는 설정값 엔코더(36)의 조정에 따라 각각의 제어 압력이 나타난다. 압력/전압 변환기(38)를 통해 상기 압력 설정값이 전압 설정 값으로 변환되어 제어 장치(16)로 전달된다.Two pressure regulating valves (not shown) are operated according to the rotational direction ("+", "-") required by the set value encoder 36, Lt; / RTI > The pressure set value is converted to a voltage set value via the pressure / voltage converter 38 and is transmitted to the controller 16.

제어 장치(16)의 다른 입력 값들로는 제 1 회전 속도 검출 유닛(42)에 의해 검출된 제 1 유압 기계(4)의 제 1 회전 속도(n4), 제 2 회전 속도 검출 유닛(44)에 의해 검출된 제 2 유압 기계(6)의 제 2 회전 속도(n6), 제 1 압력 검출 유닛(46)에 의해 검출된 제 1 작동 라인(8) 내의 제 1 작동 압력(p8), 및 제 2 압력 검출 유닛(48)에 의해 검출된 제 2 작동 라인(10) 내의 제 2 작동 압력(p10)이 있다.Other input values of the control device 16 include a first rotational speed n 4 of the first hydraulic machine 4 detected by the first rotational speed detection unit 42, A second rotational speed n 6 of the second hydraulic machine 6 detected by the first pressure detecting unit 46, a first operating pressure p 8 in the first operating line 8 detected by the first pressure detecting unit 46, There is a second operating pressure p 10 in the second operating line 10 detected by the second pressure detecting unit 48. [

도 2는 하부 구조(24)에 대한 상부 구조(22)의 회전 운동 및/또는 회전 위치를 제어 및 조절하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예를 도시한다. 제 1 단계(100)에서 설정값 엔코더(36)는 그 중립 위치"0" 외부에서 방향 "-" 또는 "+"로 편향된다. 이 경우, 상기 방법에 의해 단계(101)에서 설정값 엔코더(36)의 설정값(psoll)이 정정되지 않은 상태로 (단지 압력/전압 변환기(38)에 의해 설정값 신호(Usoll)로 변환됨) 제어 장치(16)로 전달되고, 상기 제어 장치(16)는 설정값 신호(Usoll)를 제 1 조정 장치(12)로 변함없이 전달한다.Figure 2 illustrates one embodiment of a method according to the present invention for controlling and regulating the rotational and / or rotational position of the superstructure 22 relative to the substructure 24. In the first step 100, the setpoint encoder 36 is deflected in the direction "-" or "+" outside its neutral position "0 ". In this case, by the above-described method, the set value p soll of the set value encoder 36 is not corrected (only the set value signal U soll by the pressure / voltage converter 38) And the control device 16 transmits the set value signal U soll to the first adjusting device 12 without change.

다른 단계(102)에서 설정값 엔코더(36)는 그 중립 위치"0"에 있다. 조작자는 상부 구조(22)를 정지시키고 싶거나 또는 거기에 유지시키고 싶다는 것을 표현한다. 따라서, 상부 구조(22)는 이전 회전 운동으로부터 제동되어야 한다. 상부 구조(22)의 회전 속도(n22)가 제어 장치(16)에 저장된 한계치보다 크면, 제어 장치(16)는 제 1 조정 장치(12)로의 설정값 신호의 출력을 방해하지 않는다. 즉, 전술한 단계(101)가 실행된다.In another step 102, the setpoint encoder 36 is at its neutral position "0 ". The operator expresses that he wants to keep the superstructure 22 stationary or keep it there. Thus, the upper structure 22 must be braked from the previous rotational motion. The rotational speed (n 22) of the upper structure 22 is larger than the threshold value stored in the controller 16, the controller 16 does not interfere with the output of the set value signal to the first adjusting device (12). That is, the above-described step 101 is executed.

상부 구조(22)의 회전 속도(n22)가 한계치보다 작을 때에야 비로소 단계(104) "액티브 제동"이 실행된다. 이 시점에서 상부 구조(22)에는 도 1의 우측 상부에 도시된 토크(Mbrems)(제 2 유압 기계(6)의 제동 토크), Mreib(하부 구조(24)에 대한 상부 구조(22)의 마찰 모멘트), Iφ2(상부 구조(22)의 질량 관성 모멘트) 및 MH(상부 구조(22)의 활강 모멘트)가 작용한다. 여기서, 굴착기(2)는 예컨대 경사면에 있는 것으로 가정한다. 이 경우, 도 4에 따라 상기 방법에 의해 제 2 유압 기계(6)의 검출된 제 2 회전 속도(n6) 및 작동 압력들(p8) 및 (p10)의 압력 차(Δp10,8)로부터 제어 장치(16) 내에 저장된 모델을 통해 제 2 유압 기계(6)의 제 2 누설 체적 유량(QL6)이 계산된다. 상기 압력 차(Δp10 ,8), 그리고 제 1 유압 기계(4)의 제 1 회전 속도(n4) 및 그 제 1 변위량(V4) 또는 그 제 1 선회 각(α4)으로부터 제 1 유압 기계(4)의 제 1 누설 체적 유량(QL4)이 계산된다. 제어 장치(16)에서 2개의 누설 체적 유량(QL6 및 QL4)이 가산되어 전체 누설 체적 유량(QL)을 형성한다. 도 2 및 도 4에 따른 단계(105)에서 결정된 누설(누설 체적 유량(QL))로부터, 상기 누설을 보상하는 보상 체적 유량(-QL), 및 주어진 제 1 회전 속도(n4)에서 할당 가능한 정정 설정값 신호(αkorr)(정정 선회 각)가 제 1 조정 장치(12)의 제어를 위해 계산되고, 신호 라인(14)을 통해 제 1 조정 장치(12)로 전달된다.Step 104 "Active braking" is executed only when the rotational speed n22 of the superstructure 22 is less than the limit value. At this point in time, the upper structure 22 is provided with a torque M brems (braking torque of the second hydraulic machine 6), M reib (upper structure 22 for the lower structure 24) the moment of friction), Iφ 2 mass moment of inertia of the (upper structure 22) and the sliding moment of the M H (the upper structure 22) acts. Here, it is assumed that the excavator 2 is, for example, on an inclined plane. In this case, according to Fig. 4, the second detected second rotation speed of the hydraulic machine (6) (n 6) and the operating pressure by the above method (p 8), and (p 10) the pressure difference (Δp of 10,8 The second leakage volume flow Q L6 of the second hydraulic machine 6 is calculated through the model stored in the controller 16. The pressure first car (Δp 10, 8), and the first hydraulic machine 4, the rotational speed (n 4) and the first amount of displacement (V 4) or the first turning claim from each of (α 4) first hydraulic The first leakage volume flow Q L4 of the machine 4 is calculated. The two leakage volume flows Q L6 and Q L4 are added by the controller 16 to form the total leakage volume flow Q L. (-Q L ) that compensates for the leakage from the leakage (leakage volume flow Q L ) determined in step 105 according to FIGS. 2 and 4, and from the given first rotational speed n 4 The assignable correction setpoint signal alpha korr (corrected turning angle) is calculated for control of the first adjustment device 12 and transmitted to the first adjustment device 12 via the signal line 14. [

도 2에 따라 상기 방법은 "액티브 정지" 단계(106)를 포함한다. 여기서, 설정값 엔코더(36)가 중립 위치"0"로 유지될 때, 상부 구조(22)에 작용하는, 도 3에 따른 활강 모멘트(MH)에 따라 그로부터 나타나는 누설(QL) 및 그로부터 단계(105)를 통해 정정 설정값 신호(αkorr)가 결정된다. "액티브 정지" 단계(106)의 제어 시스템은 도 3에 도시되어 있다. 상부 구조(22)의 회전각 또는 회전 위치에 대한 설정값 신호로서 설정값(φsoll)이 제어 시스템 내로 입력되고, 상기 설정값(φsoll)은 회전각의 실제값(φist)과 비교되며, 그에 따라 조절 편차가 제어 장치(16)의 PID-조절기 내로 입력된다. 상기 조절기는 신호로서 설정 회전 속도(n22)를 출력하고, 상기 설정 회전 속도(n22)는 제어 장치(16) 내에서 제 1 유압 기계(4)의 제 1 선회 각, 즉 제 1 변위량(V4)에 대한 설정값 신호(αsoll)로 변환된다. 이렇게 결정된 설정값 신호(αsoll) 및 병렬로 결정된 정정 설정값 신호(αkorr)의 합산에 의해, αeff의 제 1 선회 각에 대한 유효 설정값 신호가 주어진다.2, the method includes an " active stop " Here, when the set value encoder 36 is held at the neutral position "0 ", the leakage Q L appearing therefrom in accordance with the gliding moment M H according to FIG. 3 acting on the upper structure 22, The correction set value signal? Korr is determined through the correction value setting unit 105. [ The control system of the "active stop" step 106 is shown in FIG. The setting value phi soll is input into the control system as the set value signal for the rotation angle or the rotation position of the upper structure 22 and the set value phi soll is compared with the actual value phi ist of the rotation angle , So that the adjustment deviation is input into the PID-adjuster of the control device 16. [ The regulator the set rotational speed (n 22) is configured to output the set rotational speed (n 22), as the signal has a first turning angle, that is, the first displacement of the first hydraulic machine (4) in the controller 16 ( It is converted into a setting signal (α soll) of the V 4). Thus determined set value signal (α soll) and by summation of the parallel correction set value signal (α korr) is determined as, α eff of the first valid settings for a given turning angle signal value.

방법의 마지막 단계(108)에서, 상부 구조(22)의 회전 속도(n22)가 제어 장치(16) 내에 파라미터화되어 설정된 정지 시간 동안 제로 값과 파라미터화되어 설정된 한계치 사이에 놓이는지의 여부가 검사된다. 2가지 기준이 충족될 때야 비로소, "파킹 브레이크(26)의 폐쇄" 단계(110)가 실행되고, 상기 단계에서 제어 장치(16) 및 신호 라인(34)을 통해 전자석(32)에 전류가 공급되고, 그에 따라 파킹 브레이크(26)가 압력 매체를 공급받으며 폐쇄된다.In a final step 108 of the method, the rotational speed n22 of the superstructure 22 is parameterized in the control device 16 to determine whether it is between the zero value and the set threshold, do. Step 110 of closing the parking brake 26 is executed and the electric current is supplied to the electromagnet 32 via the control device 16 and the signal line 34 in this step only when the two criteria are met So that the parking brake 26 is supplied with the pressure medium and is closed.

폐쇄된 유압 회로로 작동하는 유압 기계들을 구비한 정역학적 회전 구동 장치가 개시되어 있으며, 상기 유압 기계들 중 하나는 회전 구동 장치의 상부 구조의 회전 위치 또는 회전 속도를 조정하기 위해 조정 가능한 변위량을 갖는다. 상부 구조에 작용하는 외력에 의한 상부 구조의 누설로 인한 드리프트를 보상하기 위해, 구동 장치의 제어 장치를 통해 누설이 추정될 수 있고 설정값 엔코더의 설정값이 변경될 수 있거나 또는 정정될 수 있어서, 누설이 보상된다. There is disclosed a static rotary drive system with hydraulic machines operating with a closed hydraulic circuit wherein one of the hydraulic machines has an adjustable amount of displacement to adjust the rotational position or rotational speed of the upper structure of the rotary drive system . In order to compensate for the drift due to the leakage of the superstructure due to the external force acting on the superstructure, the leakage can be estimated through the control device of the drive system and the set value encoder's value can be changed or corrected, The leakage is compensated.

또한, 이러한 회전 구동 장치를 구비한 이동 작업 기계가 개시되어 있다.Further, a mobile work machine having such a rotation drive device is disclosed.

또한, 회로의 추정된 누설에 따라 정정 설정값 신호를 결정하고 설정값 신호와 정정 설정값 신호의 합산에 의해 유효 설정값 신호를 형성하는 단계를 포함하는 구동 장치의 제어 방법이 개시되어 있다.It also discloses a control method of a drive device comprising a step of determining a correction setpoint signal in accordance with the estimated leakage of the circuit and forming a valid setpoint signal by summing the setpoint signal and the correction setpoint signal.

1 정역학적 회전 구동 장치
2 이동 작업 기계
4 제 1 유압 기계
6 제 2 유압 기계
8 제 1 작동 라인
10 제 2 작동 라인
12 제 1 조정 장치
14 신호 라인
16 제어 장치
18 원동기
20 변속기
22 상부 구조
24 하부 구조
26 파킹 브레이크
28 3/2 방향 전환 밸브
30 제어 압력 매체 소스
32 전자석
34 신호 라인
36 설정값 엔코더
38 압력/전압 변환기
40 신호 라인
42 제 1 회전 속도 검출 유닛
44 제 2 회전 속도 검출 유닛
46 제 1 압력 검출 유닛
48 제 2 압력 검출 유닛
100 "설정값 엔코더 편향" 단계
101 "설정값 신호 불변" 단계
102 "조이스틱 중립 위치" 단계
104 "액티브 제동" 단계
105 "정정 설정값 신호 결정" 단계
106 "액티브 정지" 단계
108 "정지" 단계
110 "파킹 브레이크 폐쇄" 단계
I 상부 구조 질량 관성 모멘트
MH 활강 모멘트
Mbrems 제 2 유압 기계 제동 토크
Mreib 상부 구조/하부 구조 마찰 모멘트
"0" 설정값 엔코더 중립 위치
n4 제 1 회전 속도
V4 제 1 변위량
α4 제 1 선회 각
n6 제 2 회전 속도
Δp10 , 8 작동 라인 압력 차
QL4 제 1 유압 기계 누설 체적 유량
QL6 제 2 유압 기계 누설 체적 유량
QL 전체 누설 체적 유량
φsoll 상부 구조 회전 각 설정값
φist 상부 구조 회전 각 실제값
φ1 상부 구조 회전 각 속도
φ2 상부 구조 회전 각 가속도
αsoll 선회 각 설정값 신호
αkorr 선회 각 정정 설정값 신호
αeff 선회 각 유효 설정값 신호
1 Constant mechanical rotation drive
2 Moving work machine
4 1st hydraulic machine
6 2nd hydraulic machine
8 First operating line
10 Second operating line
12 First adjustment device
14 signal line
16 control device
18 prime mover
20 transmission
22 Superstructure
24 Infrastructure
26 Parking brake
28 3/2-way selector valve
30 control pressure medium source
32 electromagnets
34 signal line
36 Setpoint Encoder
38 pressure / voltage converter
40 signal line
42 First rotation speed detection unit
44 Second rotation speed detection unit
46 1st pressure detection unit
48 Second pressure detection unit
100 "Set Value Encoder Deflection" step
101 "set value signal invariant" step
Step 102 "Joystick Neutral Position"
Step 104 "Active Braking"
105 "determination of correction set value" step
Step 106 "Active Stop"
Step 108 "Stop"
Step 110 "Closing the parking brake"
I Superstructure mass moment of inertia
M H Pulling moment
M brems 2nd hydraulic machine braking torque
M reib superstructure / substructure friction moment
"0" set value Encoder neutral position
n 4 1st rotation speed
V 4 1st displacement
α 4 1st turning angle
n 6 2nd rotation speed
Δp 10 , 8 Operating line pressure difference
Q L4 1st hydraulic machine leakage volume flow
Q L6 2nd hydraulic machine leakage volume flow
Q L Total leakage volume flow
φ soll Superstructure rotation angle setting value
φ ist superstructure rotation angle actual value
φ 1 Superstructure rotation angular velocity
φ 2 superstructure rotation angle acceleration
α soll Turn angle setting signal
α korr turning angle correction setpoint signal
α eff turning angle effective setpoint signal

Claims (12)

하부 구조(24)와 이것에 대해 회전 가능한 상부 구조(22)를 포함하는 이동 작업 기계(2)용 정역학적 회전 구동 장치로서, 상기 구동 장치(1)는 폐쇄된 유압 회로에서 작동 라인들(8, 10)을 통해 유체 연결된 유압 기계들(4, 6)을 포함하고, 상기 유압 기계들 중 제 1 유압 기계(4)는 기계적 구동력을 흡수하기 위해 상기 이동 작업 기계(2)의 원동기(18)에 결합될 수 있고, 제 2 유압 기계(6)는 상기 하부 구조(24)와 상기 상부 구조(22) 사이에 토크를 전달하기 위해 한편으로는 상기 하부 구조(24)에 그리고 다른 한편으로는 상기 상부 구조(22)에 결합될 수 있으며, 상기 상부 구조(22)의 회전 속도(φ1) 및/또는 회전 위치(Φ)를 변경하기 위해, 상기 유압 기계들(4, 6) 중 적어도 하나의 유압 기계(4)는 조정 가능한 변위량(V4) 및 해당 조정 장치(12)를 포함하고, 상기 회전 속도(φ1) 및/또는 상기 회전 위치(Φ)용 설정값 엔코더(36)가 제공되고, 상기 설정값 엔코더(36)의 설정값(φ1sollsoll)은 상기 구동 장치(1)의 제어 장치(16)를 통해 상기 변위량(V4)에 할당된 상기 조정 장치(12)의 설정값 신호(αsoll)로 변환될 수 있는, 상기 정역학적 회전 구동 장치에 있어서,
상기 회전 속도(φ1) 및/또는 상기 회전 위치(Φ)의 정밀 제어를 위해, 상기 제어 장치(16)를 통해 정정 설정값 신호(αkorr)가 상기 회로의 누설(QL)에 따라 결정될 수 있고, 상기 설정값 신호(αsoll)와 합산되어 유효 설정값 신호(αeff)를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.
A stationary rotary drive for a mobile work machine (2) comprising an undercarriage (24) and a rotatable upper structure (22), said drive device (1) Wherein the first hydraulic machine (4) of the hydraulic machines comprises a prime mover (18) of the mobile work machine (2) for absorbing a mechanical driving force, And the second hydraulic machine 6 can be coupled to the lower structure 24 on the one hand and to the lower structure 24 on the other hand for transmitting torque between the lower structure 24 and the upper structure 22. [ At least one of the hydraulic machines 4, 6 may be coupled to the upper structure 22 and / or to change the rotational speed [phi] 1 and / or the rotational position [ hydraulic machine (4) comprises an adjustable amount of displacement (V 4) and the adjusting device 12, the rotation speed ( φ 1) and / or a control device of the rotary position (Φ) setting encoder 36 is provided and, the set value (φ 1soll / φ soll) of the set value encoder 36 is the drive assembly (1) (? Soll ) of the adjustment device (12) assigned to the amount of displacement (V 4 ) through the control device (16)
For correct control of the rotational speed phi 1 and / or the rotational position phi, a correction setpoint signal? Korr is determined via the control device 16 according to the leakage (Q L ) of the circuit number, and hydrostatic rotary drive device, characterized in that it is summed with the set value signal (α soll) to form a valid set value signal (α eff).
제 1 항에 있어서, 상기 누설(QL)은 상기 제어 장치(16)를 통해 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.A device according to claim 1, characterized in that said leakage (Q L ) can be determined via said control device (16). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 누설(QL)은 상기 제어 장치(16)를 통해 유압적 및 기계적 작동 값(n22, n4, n6, V4, V6, p8, p10)으로부터 그리고 상기 구동 장치(1) 또는 상기 작업 기계(2)의 상수들(l, k, m)로부터 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the leakage (Q L ) is controlled by means of the control device (16) to the hydraulic and mechanical actuation values (n 22 , n 4 , n 6 , V 4 , V 6 , p 8 , 10 p) and from the hydrostatic rotary drive device, characterized in that, which may be determined from a constant of the drive system (1) or the work machine (2) (l, k, m). 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 누설(QL)은 상기 제어 장치(16)를 통해 상기 상부 구조(22)의 활강 모멘트(MH)로부터 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the leakage (Q L ) can be determined from the gliding moment (M H ) of the superstructure (22) via the control device Mechanically rotational drive. 제 4 항에 있어서, 상기 활강 모멘트(MH)는 상기 제어 장치(16)를 통해 유압적 및 기계적 작동 값(n22, n4, n6, V4, V6, p8, p10)으로부터 그리고 상기 구동 장치(1) 또는 상기 작업 기계(2)의 상수들(l, k, m)로부터 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.5. The method according to claim 4, characterized in that the gliding moment (M H ) is determined by the hydraulic and mechanical actuation values (n 22 , n 4 , n 6 , V 4 , V 6 , p 8 , p 10 ) And from constants (l, k, m) of the drive device (1) or the working machine (2). 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(16)를 통해 상기 상부 구조(22)의 정지 위치가 조절될 수 있고, 상기 정지 위치에 상기 설정값 엔코더(36)의 중립 설정값 및 중립 위치("0")가 할당되는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the stop position of the upper structure (22) can be adjusted via the control device (16) and the neutral position of the set value encoder And a neutral position ("0"). 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 유압 기계(4)는 조정 가능한 제 1 변위량(V4) 및 할당된 제 1 조절 장치(12)를 갖고, 상기 제 2 유압 기계(6)는 일정한 제 2 변위량(V6)을 갖는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.Claim 1 to according to any one of claim 6, wherein said first hydraulic machine 4 is adjustable first amount of displacement (V 4) and assigned to have a first adjustment device 12, the second hydraulic 6 hydrostatic rotary drive device, characterized in that it has a certain second amount of displacement (V 6). 제 7 항에 있어서, 상기 제어 장치(16)를 통해 상기 제 1 유압 기계(4)의 제 1 누설(QL4)이 상기 제 1 유압 기계(4)의 제 1 회전 속도(n4), 제 1 변위량(V4) 및 2개의 작동 라인(10, 8) 사이의 압력 차(Δp10 ,8)에 따라 결정될 수 있고, 상기 제어 장치(16)를 통해 상기 제 2 유압 기계(6)의 제 2 누설(QL6)이 상기 제 2 유압 기계(6)의 제 2 회전 속도(n6), 제 2 변위량(V6) 및 2개의 작동 라인(10, 8) 사이의 압력 차(Δp10 ,8)에 따라 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정역학적 회전 구동 장치.The method of claim 7, wherein the first rotation speed (n 4) of the first leakage (Q L4) of said first hydraulic machine 4 via the control device 16, the first hydraulic machine 4, the one agent of the amount of displacement (V 4), and two working lines (10, 8), the pressure difference and the second hydraulic machine (6) can be determined according to (Δp 10, 8), via the control device 16 between 2 leakage Q L6 is greater than the second rotational speed n 6 of the second hydraulic machine 6, the second displacement amount V 6 and the pressure difference? P 10 , 8 ). ≪ / RTI > 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따라 형성된 정역학적 회전 구동 장치(1)의 정밀 제어 방법으로서,
- 제어 장치를 통해 회로의 누설(QL)에 따라 정정 설정값 신호(αkorr)를 결정하는 단계, 및
- 상기 제어 장치(16)를 통해 설정값 신호(αsoll)와 정정 설정값 신호(αkorr)를 합산하여 유효 설정값 신호(αeff)를 형성하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
9. A precision control method for a static rotary drive system (1) formed according to any one of claims 1 to 8,
- determining a correction setpoint signal (? Korr ) according to the leakage (Q L ) of the circuit through the control device, and
- a control method for forming a valid set value signal (α eff) by summing the set value signal (α soll) and the corrected set value signal (α korr) via the control device 16.
제 9 항에 있어서,
- 상기 제어 장치(16)를 통해 상기 회로의 누설(QL)에 따라 상기 정정 설정값 신호(αsoll)를 결정하는 단계는
- 상기 제어 장치(16)를 통해, 유압적 및 기계적 작동 값(n22, n4, n6, V4, V6, p8, p10) 및 상기 구동 장치(1) 또는 작업 기계(2)의 상수(l, k, m)로부터 누설(QL)을 결정하는 단계를 통해 실행되는, 제어 방법.
10. The method of claim 9,
- the step of determining the correction setpoint signal (? Soll ) according to the leakage (Q L ) of the circuit through the control device
- hydraulically via the controller 16, and a mechanical operating values (n 22, n 4, n 6, V 4, V 6, p 8, p 10) and the drive means (1) and work machine (2 the control method executed by determining a leak (Q l) from a constant (l, k, m) of a).
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
- 상기 제어 장치(16)를 통해, 상기 제어 장치(16) 내에 저장된 한계치의 초과에 대해 제 2 유압 기계(6)의 제 2 회전 속도(n6)를 검사하는 단계, 및 그에 따라
- 상기 제어 장치(16)를 통해, 상기 정정 설정값 신호(αkorr)를 결정하고, 한계치 미달의 경우 상기 정정 설정값 신호(αkorr)와 상기 설정값 신호(αsoll)를 합산하여 유효 설정값 신호(αeff)를 형성하는 단계, 또는
- 한계치 초과의 경우, 상기 제어 장치(16)를 통해 유효 설정값 신호(αeff)로서 상기 설정값 신호(αsoll)을 세팅하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
11. The method according to claim 9 or 10,
- inspecting the second rotational speed (n 6 ) of the second hydraulic machine (6) over the limit stored in the control device (16) via the control device (16)
- effective by summing the said correction setting signal determining (α korr) and, in the case of a limit value below the corrected set value signal (α korr) and the setting value signal (α soll) via the control device 16 set Value signal? Eff , or
- limit values for more than, the control method comprising the step of setting the set value signal (α soll) via the control device 16 as an effective set value signal (α eff).
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 제어 장치(16) 내에 저장된 지속 시간 동안 제로에 대해 상기 제 2 유압 기계(6)의 제 2 회전 속도(n6)를 검사하는 단계, 및
- 상기 제 2 회전 속도(n6)가 상기 지속 시간 동안 제로 값을 갖는 경우, 회전 운동을 차단하는 파킹 브레이크(26)를 폐쇄하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
12. The method according to any one of claims 9 to 11,
- checking the second rotational speed (n 6 ) of the second hydraulic machine (6) against zero for a duration stored in the control device (16), and
-, the control method comprising the step of closing the parking brake (26) to block when the second rotation speed (n 6) which has a value zero for the time durations, rotary motion.
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