阅读说明：本技术 作业机械和用于操作作业机械的方法 (Work machine and method for operating a work machine ) 是由 A.许尔 于 2020-03-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种作业机械,包括：具有桅杆头的桅杆；支撑缆索,其沿着桅杆被引导越过桅杆头；缆索绞盘,其包括可旋转地安装的卷绕滚筒,支撑缆索被附接到卷绕滚筒以用于卷绕起来和解绕；作业元件,其被布置在支撑缆索上以用于竖直移动；以及控制单元,借助于控制单元,缆索绞盘可以在解绕模式下操作以用于从卷绕滚筒解绕支撑缆索,在所述解绕模式下,作业元件在支撑缆索上被降低直至基底表面。根据本发明,提供包括至少一个接触压力元件的缆索接触压力装置,所述元件可以由控制单元借助于致动构件被调整到接触压力位置中,以便当基底表面被撞击时抵消支撑缆索的缆索振动,在所述接触压力位置中,接触压力元件以接触压力被搁置在支撑缆索上。(The present invention relates to a working machine, comprising: a mast having a mast head; a support cable guided along the mast over the mast head; a cable winch comprising a rotatably mounted winding drum to which a support cable is attached for winding and unwinding; a working element arranged on the support cable for vertical movement; and a control unit, by means of which the cable winch is operable in an unwinding mode for unwinding the support cable from the winding drum, in which unwinding mode the work element is lowered on the support cable up to the base surface. According to the invention, a cable contact pressure device is provided comprising at least one contact pressure element, which element can be adjusted by a control unit by means of an actuating member into a contact pressure position in which the contact pressure element rests with a contact pressure on a support cable, in order to counteract cable vibrations of the support cable when a base surface is impacted.)

作业机械和用于操作作业机械的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的作业机械、特别是施工机械，包括：具有桅杆头的桅杆；经由桅杆头沿着桅杆被引导的支撑缆索；缆索绞盘，其包括可旋转地安装的卷绕滚筒，支撑缆索被附接到所述卷绕滚筒以用于卷绕起来和解绕；作业元件，其被布置在支撑缆索上以用于竖直移动的目的；以及控制单元，借助于所述控制单元，缆索绞盘可以在解绕模式下操作以用于从卷绕滚筒解绕支撑缆索，在所述解绕模式下，作业元件在支撑缆索上被降低直至基底表面。

本发明此外涉及一种根据权利要求12的用于操作这种作业机械的方法。

背景技术

所讨论类型的作业机械例如由欧洲专利3144260 B1得到。在这种情况下，支撑缆索被引导越过桅杆上的桅杆头，以便借助于缆索绞盘组件尽可能快速地使抬升元件提升和降低。

当借助于这种作业机械使作业元件降低时，通常情况是，在所述元件撞击地面之前，作业元件借助于缆索滚筒上的对应制动组件被制动。如果作业元件仍然以相对高的降低速度撞击基底表面、特别是地面，则在支撑缆索上可能形成不期望的缆索振动，所述缆索振动传播越过桅杆头直至卷绕滚筒。所述缆索振动可以导致卷绕滚筒上的缆索绕组从其预期位置弹出。在卷绕滚筒的进一步操作期间，这可能导致支撑缆索在卷绕滚筒上不整齐地卷绕起来，具有交叉缆索区域。

卷绕滚筒上这种不整齐的缆索卷绕可以导致卷绕滚筒的损坏，并且特别地导致支撑缆索增加的磨损。因此，不仅支撑缆索的使用寿命可能显著降低，而且支撑缆索作为一个整体的最大承载负载也可能受到不利影响。

在原理上已知在卷绕滚筒上提供引导装置，用于在卷绕滚筒上有目的地引导和引入支撑缆索。然而，由于出现缆索振动，这种引导装置也可能被过载和损坏，或者被绕过。

发明内容

本发明的目的是提供一种作业机械和一种用于操作所述作业机械的方法，借助于所述作业机械和所述方法可以抵消支撑缆索的缆索振动的负面影响。

根据本发明，借助于具有权利要求1的特征的作业机械以及借助于具有权利要求12的特征的方法来实现所述目的。从属权利要求中指定了本发明的优选实施例。

根据本发明的作业机械的特征在于，提供包括至少一个接触压力元件的缆索接触压力装置，所述装置可以由控制单元借助于致动构件被调整到接触压力位置中，以便当作业元件撞击基底表面时抵消支撑缆索的缆索振动，在所述接触压力位置中，接触压力元件以接触压力搁置在支撑缆索上。

在这种情况下，本发明基于这样的发现，即在支撑缆索上的作业或抬升元件有意或无意地撞击基底或地面表面的情况下，至少在某些区域中可以抵消缆索振动，这是因为借助于缆索接触压力元件将限定的接触压力施加到支撑缆索。因此可以使支撑缆索的位置至少在某些区域中是固定的或张紧的，使得可以因此抵消缆索振动的传播。作业元件可以是工具、夹具、包括负载的吊钩或另外的承载负载。

本发明的优选实施例存在于：要么刚好在作业元件撞击基底表面之前，要么在作业元件撞击基底表面的同时，接触压力元件可由控制单元从缩回位置调整到接触压力位置中。为了防止不必要的缆索摩擦以及因此防止摩擦磨损，根据本发明的优选实施例，接触压力元件仅仅短暂地保持在支撑缆索上的接触压力位置中。在这种情况下，支撑缆索上的接触发生在作业元件在基底表面上的预期撞击之前的短时间段内，或者在作业元件在基底表面上进行撞击的情况下发生。在作业元件提升的情况下，接触压力可以再次被释放。

控制单元可以指定任何卷绕模式，例如具有限定的卷绕速度进程的控制程序。在最简单的情况下，控制单元可以被设计成使得其被设计用于由操作者自由手动操作。

作业元件降低得越快、以及到基底表面上的撞击速度越高，缆索振动的效果和形成就越大。特别地，如果卷绕模式是自由下落模式，则使用根据本发明的作业机械是有利的。基底表面可以是地面、另一表面或流体表面。

在本发明的意义内，自由下落模式可以被理解为意指卷绕模式，在所述卷绕模式下，卷绕滚筒在自由下落降低期间基本上不被制动或者以另一非强制性（non-positive）的方式***作。特别是例如针对地面压实如果下降冲击重物旨在产生冲击动量，则这种自由下落模式可以是有利的。

根据本发明的发展，可以实现对缆索振动的特别好的抑制，这是因为缆索接触压力装置被布置在桅杆头与卷绕滚筒之间、特别是靠近卷绕滚筒。因此，可靠地抵消了缆索振动在卷绕滚筒的区域中以及去往缆索绕组的传播。

为了实现根据本发明的作业机械的特别紧凑的结构，优选的是，单个接触压力元件在接触压力位置中被压靠支撑缆索。在许多情况下，已经可以因此实现缆索振动的充足控制。

为了减少缆索磨损以及还减少接触压力元件上的摩擦，根据本发明的实施例，有利的是，至少一个接触压力元件被设置有辊，支撑缆索被搁置在所述辊中。

原理上，接触压力元件可以自由地压在支撑缆索上。本发明的特别有利的变型可以认为是接触压力元件在接触压力位置中将支撑缆索压靠卷绕滚筒。在这种情况下，接触压力元件可以是杆状的或者优选地是板状的，其中板被调整到卷绕滚筒的曲率。在这种情况下，接触压力元件可以基本上在卷绕滚筒的轴向长度之上延伸，使得经卷绕的缆索即使在显著的缆索振动的情况下也被可靠地压靠卷绕滚筒。

本发明的另外的有利实施例由彼此相对地提供的两个接触压力元件得到，支撑缆索在两个接触压力元件之间被引导穿过，并且在接触压力位置中，两个接触压力元件被压靠支撑缆索。两个接触压力元件可以被布置成以便在支撑缆索的纵向方向上彼此直接相对或者以便在支撑缆索的纵向方向上处于一定的偏移。在这种情况下，可以说是双重接触压力施加在支撑缆索上，使得缆索振动的传播被特别有效地抵消。

原理上，缆索接触压力装置可以由控制单元借助于指定的程序被控制，所述指定的程序在特定时间点将接触压力元件压在支撑缆索上。有利地，控制单元可以被设计成使得在缆索滚筒的停止或制动的情况下，接触压力元件以指定的接触压力抵靠支撑缆索放置。根据本发明的作业机械的特别有利的变型存在于：提供一种确定装置，所述确定装置被设计用于确定作业元件在支撑缆索上的位置和/或支撑缆索的状态、特别是支撑缆索的张力状态，所述确定装置被连接到控制单元，并且缆索接触压力装置可以由控制单元根据所确定的位置和/或支撑缆索的状态来致动所述缆索接触压力装置。致动优选地在作业元件撞击地面时发生。

确定装置可以例如大致独立于卷绕滚筒的转数确定支撑缆索的长度。此外，支撑缆索的另一个状态、特别是支撑缆索的张力状态也可以由确定装置记录。因此例如测力计可以被提供在桅杆头上的偏转辊上，所述测力计可以确定支撑缆索上的张力。例如，如果张力下降到指定值以下，或者如果所述张力快速下降，则这可以被控制器标识为缆索振动的发生。确定装置还可以包括光学地记录缆索振动的相机。

因此，这种确定装置使得可以特别可靠地记录缆索振动的出现，并且根据需要致动缆索接触压力装置。接触压力元件的调整特别地借助于致动构件来实现，所述致动构件特别是致动缸、特别优选地是液压缸。

特别是在缆索接触压力装置被布置成靠近绞盘的情况下，可能有利的是，桅杆的位置、特别是关于相对于竖直方向的角度位置是可调整的，并且缆索接触压力装置可根据桅杆的位置进行调整。特别地，如果桅杆被设计为可以在大角度范围内调整的悬臂桅杆，则缆索接触压力装置的可调整安装是有利的。因此，即使支撑索的位置由于桅杆的位置的偏移而改变，也可以确保接触压力元件与支撑缆索之间的期望间距。为此目的提供的重新调整装置可以是可手动操作的，或者优选地可以借助于至少一个致动构件来实现。这可以包括致动缸、优选是液压缸。致动构件可以由操作者致动，或者特别地借助于在桅杆的位置位移基础上的控制被致动。

原理上，根据本发明的作业机械可以按照期望来设计、特别是设计为起重机或施工机械。根据本发明的实施例，特别有利的是，作业机械被设计为履带式起重机，其中用于土壤压实的冲击设备作为作业元件被悬置在支撑缆索上。履带式起重机通常也称为缆索挖泥机，其中这本质上是包括履带式底盘的可移位的起重机。悬臂桅杆被布置在履带式底盘上的优选地可旋转的上部结构上，所述悬臂桅杆特别地在施工工地上使用以进行抬升作业。在这种情况下，特别地，提供冲击重物作为作业元件，所述重物被重复提升，并且优选地以自由下落的模式从指定的高度下降到待压实的地面上，以用于土壤压实的目的。因此，可以执行简单但同时非常有效的用于土壤压实的方法。

在根据本发明的用于操作作业机械、特别是施工机械的方法中，根据本发明，支撑缆索沿着桅杆被引导越过桅杆头，其中支撑缆索被附接到缆索绞盘的可旋转安装的卷绕滚筒，以用于卷绕起来和解绕，并且作业元件被布置在支撑缆索上，所述作业元件通过支撑缆索被竖直地移动，其中控制单元在解绕模式下从缆索绞盘的卷绕滚筒解绕支撑缆索，在所述解绕模式下，作业元件被降低直至基底表面，其中当作业元件撞击基底表面时，缆索接触压力装置的至少一个接触压力元件在接触压力下并且在接触压力位置中由控制单元、借助于致动构件而被压到支撑缆索上，其中支撑缆索的缆索振动被抵消。

所述方法可以特别地借助于如上所述的作业机械来执行。所述方法使得可以实现上述优点。原理上，所述方法可以用于期望快速、以及特别是重复降低支撑缆索上的作业元件的任何地方。

本发明的优选方法变型在于：提供冲击重物作为作业元件，并且冲击重物以自由下落模式被重复下降到地面上，以便压实土壤。因此可以以具有可靠的缆索引导的方式执行简单且有效的土壤压实。

附图说明

在下文中将参考附图中示意性地示出的优选实施例进一步描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的作业机械的侧视图，所述作业机械被设计为履带式起重机；

图2是根据本发明的缆索接触压力装置在缩回位置中的放大透视细节视图；

图3是图2的缆索接触压力装置在接触压力位置中的透视细节视图；

图4是根据本发明的缆索接触压力装置的第二实施例的透视细节视图；

图5是根据本发明的缆索接触压力装置的第三实施例的透视细节视图；

图6是根据本发明的缆索接触压力装置的第四实施例的透视细节视图；

图7是根据本发明的缆索接触压力装置的第五实施例的透视细节视图；以及

图8是根据本发明的缆索接触压力装置的第六实施例的透视细节视图。

具体实施方式

来自图1的根据本发明的作业机械10被设计为履带式起重机，其包括移动运载设备12。运载设备12包括履带式底盘14，上部结构15可旋转地安装在履带式底盘14上。桅杆16（也被称为悬臂）安装在上部结构15上，以便可围绕水平枢转轴线枢转。为了枢转桅杆16，以原理上已知的方式在上部结构15上提供保持托架26、支撑托架28和缆索定位机构27。

至少一个支撑缆索20从上部结构15被引导越过桅杆16的桅杆头18，作业元件30悬置在所述缆索上，在所示的实施例中，所述作业元件被设计为用于土壤压实的冲击重物32。在所述实施例中，支撑缆索20在上部结构15中借助于双重绞盘装置被可调整地驱动，如原理上从现有技术已知的。为了防止缆索振动，在每种情况下，一个缆索接触压力装置40被布置在支撑缆索20的总共两个部分中的每个上，所述部分中的一者附接到也被称为A形梁的保持托架26，并且所述部分中的另一者附接到桅杆16。支撑缆索20的端部在每种情况下分别附接到上部结构15中的一个缆索绞盘，以便为快速抬升过程提供双重缆索绞盘装置。

图2和图3更详细地示出了缆索接触压力装置40的第一实施例，所述接触压力装置可调整地安装在保持托架26上。在这种情况下，缆索接触压力装置40包括第一接触压力元件42a，所述第一接触压力元件42a安装在基底支撑件46上，作为可旋转的辊44。此外，同样地提供第二接触压力元件42b，所述第二接触压力元件42b也被设计为辊44，并且可旋转地安装在两个横向摇臂48上。在每种情况下，两个摇臂48可枢转地安装在基底支撑件46上，并且借助于线性致动构件50连接到所述基底支撑件46，所述构件被设计为液压缸。

图2示出了处于一种状态的缆索接触压力装置40，在所述状态中，支撑缆索20在两个接触压力元件42a、42b之间不接触地、或者至多以具有轻微接触的方式向下朝向缆索绞盘22延伸，所述缆索绞盘22具有可旋转地安装在上部结构中的卷绕滚筒24。将支撑缆索20卷绕起来到卷绕滚筒24上以及从卷绕滚筒24解绕使得作业元件30可以在支撑缆索20上被提升或降低。在这种情况下，缆索绞盘22包括绞盘驱动装置，以原理上已知的方式，所述驱动装置借助于控制单元（未示出）被致动。

在桅杆16调整、以及因此支撑托架26调整的情况下，缆索接触压力装置40的位置可以由基底支撑件46、借助于重新调整装置52相对于保持托架26被调整，并且支撑缆索20的变化位置可以被重新调整。出于此目的，重新调整装置52包括也可以被液压地操作的致动缸54。

图3示出了在接触压力位置中的缆索接触压力装置40的状态，在所述接触压力位置中，两个致动构件50被缩回，使得第二接触压力元件42b相对于第一接触压力元件42a移位。在这种状态下，第二接触压力元件42b压靠支撑缆索20。此外，在所示的实施例中，支撑缆索20压靠第一接触压力元件42a。因此，可以说是支撑缆索20被夹紧在两个接触压力元件42、42b之间，然而，其中可旋转辊44的使用也允许缆索20的纵向移动。然而，在该接触压力位置中，两个接触压力元件42a、42b有效地防止了横向于支撑缆索20的缆索纵向方向的移动。

例如当执行根据本发明的方法时，如果被设计成冲击重物32的作业元件30然后例如以自由下落模式从上部下落位置被降低到地面上，以便出于土壤压实的目的在地面上施加冲击动量，则在支撑缆索20上可以产生缆索振动。支撑缆索20的所述缆索振动可以传播超过桅杆头18、直至卷绕滚筒24。在这种情况下，支撑缆索20在卷绕滚筒24上的正确卷绕起来可能受损害。为了防止这种情况，当作业元件30撞击地面时或者在此之前的短时间内，缆索接触压力元件40被致动。可以记录或指定冲击的时间。在这种情况下，接触压力元件42a、42b从根据图2的缩回位置移位到根据图3的接触压力位置中。在根据图3的该接触压力位置的情况下，支撑缆索20的振动，所述振动主要通过横向于支撑缆索20的正常纵向方向的缆索移动来被确定、被防止或者被显著减小或抑制。

图4示出了根据本发明的缆索接触压力装置40的修改实施例。在这种情况下，所述缆索接触压力装置以与根据图2和图3的缆索接触压力装置40基本上相同的方式被设计。然而，所述两个接触压力元件42a、42b不被设计为辊，而是被设计为弓形板。在这种情况下，图4示出了根据图2的具有在缩回位置中的接触压力元件42a、42b的缆索接触压力装置40的状态。

图5中示出了根据本发明的缆索接触压力装置40的第三实施例。在该实施例中，两个接触压力元件42a、42b同样被设计为可旋转辊44，然而，其中所述辊在基底支撑件46上相对于彼此处于固定的相对位置处。在这种情况下，图5示出了缩回位置，在所述缩回位置中，支撑缆索20以基本上不受阻碍的方式被引导通过两个接触压力元件42a、42b。为了施加接触压力，提供致动构件50，所述构件优选地被设计为液压缸。致动构件50相对于保持托架26、特别是围绕回转接头56来调整基底支撑件46以及两个接触压力元件42a、42b。因此，两个接触压力元件42a、42b中的至少一者被压靠支撑缆索20，所述支撑缆索20偏离其正常的、不受阻碍的通过位置。横向于支撑缆索20的纵向方向对支撑缆索20进行的接触压力的所述施加同样可以至少在很大程度上抵消支撑缆索20的不期望的缆索振动在卷绕滚筒24上的传播。

图6中示出了根据本发明的缆索接触压力装置40的另外实施例，其中所述缆索接触压力装置40在很大程度上以对应于根据图2和图3的第一实施例的方式被设计。然而，与第一实施例相反，所述缆索接触压力装置40不附接到保持托架26，而是直接附接到作业机械10的上部结构15、靠近卷绕滚筒24。在这种情况下，图6示出了在接触压力位置中的缆索接触压力装置40。

图7中示出了根据本发明的缆索接触压力装置40的另外实施例。在这种情况下，缆索接触压力装置40包括单个接触压力元件42，所述单个接触压力元件42作为辊44可旋转地安装在基底支撑件46上。基底支撑件46本身围绕回转接头56可旋转地安装，其中回转接头56的回转轴线被定向以便与卷绕滚筒24的旋转轴线大致平行。为了将接触压力元件42压靠支撑缆索20，提供被设计为压力缸的致动构件50。在所示的实施例中，致动构件50在接触压力位置中将支撑缆索20直接压靠卷绕滚筒24。

图8中示出了类似的实施例，其中在根据本发明的该缆索接触压力装置40中，提供弯曲板作为接触压力元件42。所述板同样安装在基底支撑件46上，所述基底支撑件46借助于致动构件50直接压靠卷绕滚筒24，使得支撑缆索牢固地夹紧在卷绕滚筒24与接触压力元件42之间。