[發明專利]工程機械的旋轉驅動裝置

有效

• 申請號: 200680004871.4
• 申請日: 2006-12-22
• 公開（公告）號: CN101120141A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 大木孝利;田中篤司;渡邊豐;落合正巳
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/22;F15B11/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 季向岡

技術領域

本發明涉及工程機械的旋轉驅動裝置，特別是涉及將電動機作為驅動機構的工程機械的旋轉驅動裝置。

背景技術

以往，在工程機械的領域中，由于液壓驅動機構可相對輸出把設備做得小型輕量，所以得到廣泛使用。但是，因為液壓驅動機構與電動驅動機構相比，能量的利用率不佳，所以近年，對搭載電動驅動機構之事進行了研究。特別是，對工程機械的上部旋轉體進行旋轉驅動使其相對于下部行駛體旋轉的工程機械的驅動機構由于使用頻率高，且其是旋轉式的驅動機構，所以將其置換成電動驅動機構效果會更好。

然而，在對使用電動驅動機構的旋轉驅動裝置進行試制研究時，了解到下述情況，即，由于電動驅動機構和液壓驅動機構的輸出特性不同，若與使用液壓驅動機構的旋轉驅動裝置同樣地對使用電動驅動機構的旋轉驅動裝置進行操作，則存在著在安全性方面會產生問題的可能性。具體地說，已經了解到下述情況，即，在使用電動驅動機構的旋轉驅動裝置中，有通過速度指令進行控制的旋轉驅動裝置和通過扭矩指令進行控制的旋轉驅動裝置，對于通過扭矩指令控制的旋轉驅動裝置，在進行了使旋轉動作開始的操作后，進行停止操作時，不能使其與使用液壓驅動機構的旋轉同樣地停止，到停止為止的移動量大。若到停止為止的移動量大，則會有連接于上部旋轉體的前構造物等與存在于旋轉方向上的障礙物碰撞的情況發生，安全性降低。另外，還了解到對于通過速度指令進行控制的旋轉驅動裝置，在進行了使旋轉動作開始的操作后，進行停止操作時，其與使用液壓驅動機構的旋轉驅動裝置相比，會急速地停止。若斗桿急速停止，則會有收容在鏟斗內的石頭、巖石等的重物飛散的情況發生，安全性降低。

另外，作為使起動時和制動時的扭矩特性模仿液壓驅動機構的情況進行控制的工程機械的旋轉驅動裝置，已知的是下述旋轉驅動裝置，該旋轉驅動裝置在旋轉加速時，以電動機特性使用電動機，在旋轉減速時，以發電機特性使用電動機，在旋轉加速時和旋轉減速時，分別使用不同的扭矩特性(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2001-11897號公報

然而，在專利文獻1記載的旋轉驅動裝置中，僅僅在加速時和減速時，單獨地對電動機的轉速和扭矩的關系進行了規定，對來自操作桿等的輸入裝置的指令和扭矩的關系沒有任何規定。因此，對于由專利文獻1所記載，僅通過電動機的轉速來規定扭矩的旋轉驅動機構，由電動機停止狀態開始從操作桿等的輸入裝置輸入稍微的輸入量和大輸入量這兩種情況，其都是以最大扭矩來開始起動，所以存在不能按操作者的希望進行動作的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠按操作者的希望進行動作，并且提高了安全性的工程機械的旋轉驅動裝置。

(1)為了實現上述目的，本發明是一種工程機械的旋轉驅動裝置，該工程機械的旋轉驅動裝置將電動機作為驅動機構，對上部旋轉體進行旋轉驅動使其相對于下部行駛體旋轉，并具有控制機構，該控制機構根據施加旋轉驅動指令的桿裝置的輸入量，模擬地運算旋轉驅動系統為液壓泵-方向控制閥-液壓馬達的情況下的起動扭矩和制動扭矩，將起動扭矩和制動扭矩的差量作為上述電動機的驅動扭矩。

根據該構成，工程機械的旋轉驅動裝置能夠產生操作者所希望的動作，并且還能夠提高安全性。

(2)在上述(1)中，優選上述控制機構輸入上述桿裝置的輸入量和上述電動機的實際轉速，具有桿輸入量-扭矩圖表和實際轉速-扭矩圖表，以通過各圖表得到的扭矩值的最小值作為起動扭矩。

(3)在上述(1)中，優選上述控制機構輸入上述桿裝置的輸入量和上述電動機的實際轉速，具有桿輸入量-出口限制面積圖表和實際轉速-卸載扭矩圖表，使用從上述桿輸入量-出口限制面積圖表得到的出口限制面積和實際轉速，計算出口扭矩，以上述出口扭矩和卸載扭矩的最小值作為制動扭矩。

(4)在上述(1)中，優選上述控制機構輸入上述桿裝置的輸入量和上述電動機的實際轉速，具有實際轉速-卸載扭矩圖表，在通過上述桿裝置的輸入所指示的旋轉方向和實際旋轉方向為反方向的情況下，以通過實際轉速-卸載扭矩圖表得到的卸載扭矩作為驅動扭矩。

(5)在上述(1)中，優選具有可改變輸出的輸出控制盤，上述控制機構與上述輸出控制盤的指令值成比例地減少起動扭矩的值。

發明效果

根據本發明，工程機械的旋轉驅動裝置能夠產生操作者所希望的動作，能夠提高安全性。

附圖說明

圖1是表示使用了基于本發明的第一實施方式的工程機械的旋轉驅動裝置的工程機械的構成的側視圖。

圖2是表示包含有基于本發明的第一實施方式的工程機械的旋轉驅動裝置的工程機械的驅動控制裝置的構成的系統框圖。