[發(fā)明專(zhuān)利]旋轉(zhuǎn)控制裝置及具備該旋轉(zhuǎn)控制裝置的工程機(jī)械

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110064417.0
• 申請(qǐng)日: 2011-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102191787A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小見(jiàn)山昌之;柚本夏輝;梅津義康;鹿兒島昌之
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 神鋼建設(shè)機(jī)械株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): E02F9/20
• 分類(lèi)號(hào): E02F9/20;B66C23/84
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體(slewing?body)的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)式工程機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，以及具備該旋轉(zhuǎn)控制裝置的工程機(jī)械。

背景技術(shù)

一種使用電動(dòng)機(jī)作為用于使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式的工程機(jī)械（例如挖掘機(jī)）為公眾所知。

并且，在該電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式的工程機(jī)械中，使機(jī)械制動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)而將旋轉(zhuǎn)體保持在停止?fàn)顟B(tài)的技術(shù)（參照日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2007-239454號(hào)）也為公眾所知。

圖4示出采用具有機(jī)械制動(dòng)器的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式的以往的旋轉(zhuǎn)控制裝置的結(jié)構(gòu)。

圖4的旋轉(zhuǎn)控制裝置包括：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的電動(dòng)機(jī)1；用于控制電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)變頻器(slewing?inverter)2；經(jīng)由旋轉(zhuǎn)變速器2與電動(dòng)機(jī)1連接的蓄電池3；針對(duì)電動(dòng)機(jī)1產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)力的液壓式機(jī)械制動(dòng)器4；驅(qū)動(dòng)機(jī)械制動(dòng)器4的制動(dòng)電路B；產(chǎn)生與操縱桿(lever)的操作量相應(yīng)的二次壓力的右旋轉(zhuǎn)用遙控閥7r及左旋轉(zhuǎn)用遙控閥7l；分別檢測(cè)遙控閥7r、7l的操縱桿操作的有無(wú)和操作量的壓力傳感器(pressure?sensors)8、8；控制電動(dòng)機(jī)1及制動(dòng)器電路B的旋轉(zhuǎn)控制器9。

上述的電動(dòng)機(jī)1由來(lái)自蓄電池3的電力驅(qū)動(dòng)。并且，在混合動(dòng)力機(jī)械中，由發(fā)動(dòng)機(jī)(engine)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)或發(fā)電電動(dòng)機(jī)也為電動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)源。

機(jī)械制動(dòng)器4是在液壓不作用時(shí)通過(guò)彈簧力產(chǎn)生制動(dòng)力的負(fù)制動(dòng)器(negative?brake)。旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作（加速、減速）是在機(jī)械制動(dòng)器4處于解除狀態(tài)下進(jìn)行的。

制動(dòng)器電路B具有：通過(guò)未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)而被驅(qū)動(dòng)的液壓泵5；能夠在排出位置P1和供應(yīng)位置P2之間進(jìn)行切換動(dòng)作的電磁切換式的制動(dòng)閥6。當(dāng)制動(dòng)閥6被切換到排出位置P1時(shí)，通過(guò)從機(jī)械制動(dòng)器4向油箱T排出液壓油，機(jī)械制動(dòng)器4被切換為制動(dòng)工作狀態(tài)。另一方面，當(dāng)制動(dòng)閥6被切換到供應(yīng)位置P2時(shí)，通過(guò)從液壓泵5向機(jī)械制動(dòng)器4輸送液壓油，機(jī)械制動(dòng)器4被切換為制動(dòng)解除狀態(tài)。

制動(dòng)閥6具有用于驅(qū)動(dòng)該制動(dòng)閥6的螺線管(solenoid)6a。

壓力傳感器8、8將遙控閥7r、7l的操縱桿操作的有無(wú)和操作量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（旋轉(zhuǎn)操作信號(hào)），并向旋轉(zhuǎn)控制器9輸出。

旋轉(zhuǎn)控制器9具有：被輸入上述旋轉(zhuǎn)操作信號(hào)的控制指令生成部10以及控制制動(dòng)閥6的制動(dòng)器控制部11。

控制指令生成部10將與遙控閥7r、7l的操作量（以下將該操作稱(chēng)為操縱桿操作，將其操作量稱(chēng)為操縱桿操作量）相應(yīng)的使電動(dòng)機(jī)1加速、減速、或停止的控制指令向旋轉(zhuǎn)變頻器2輸出。

制動(dòng)器控制部11將以操縱桿操作時(shí)輸出的制動(dòng)解除指令、或操縱桿中立時(shí)（非操作時(shí)）輸出的制動(dòng)工作指令為內(nèi)容的制動(dòng)控制指令向制動(dòng)閥6（螺線管6a）輸出。

因此，當(dāng)操縱桿操作時(shí)，在機(jī)械制動(dòng)器4被切換為制動(dòng)解除狀態(tài)的情況下，電動(dòng)機(jī)1按照與操縱桿操作量相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令而加速、減速、或停止。另一方面，在操縱桿中立時(shí)，機(jī)械制動(dòng)器4被切換為制動(dòng)工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)1（上部旋轉(zhuǎn)體）被保持在停止?fàn)顟B(tài)。

另外，電動(dòng)機(jī)1的速度由電動(dòng)機(jī)速度傳感器12檢測(cè)，并被輸出至旋轉(zhuǎn)控制器9的控制指令生成部10。當(dāng)電動(dòng)機(jī)1的速度為0時(shí)，或者在操縱桿中立后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后（通過(guò)未圖示的計(jì)時(shí)器計(jì)測(cè)）有什么條件成立時(shí)，判斷電動(dòng)機(jī)1停止，機(jī)械制動(dòng)器4被切換為制動(dòng)工作狀態(tài)。

在這種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式中，如果系統(tǒng)發(fā)生工作異常，則會(huì)陷入即使從旋轉(zhuǎn)控制器9輸出制動(dòng)工作信號(hào)也不產(chǎn)生制動(dòng)力的事態(tài)。作為系統(tǒng)的工作異常，例如可以舉出制動(dòng)閥6的閥柱(spool)不能離開(kāi)供應(yīng)位置P2的“粘著”現(xiàn)象，或者制動(dòng)閥6的通道或制動(dòng)閥6與機(jī)械制動(dòng)器4之間的管路堵塞等。

所述日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)公開(kāi)的技術(shù)，由于沒(méi)有預(yù)想如上所述的制動(dòng)故障，因此不能應(yīng)對(duì)該制動(dòng)故障。

另外，與由閥門(mén)產(chǎn)生的液壓保持力作用于旋轉(zhuǎn)體的液壓旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不同，在電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，上述的液壓保持力對(duì)旋轉(zhuǎn)體完全不起作用。因此，對(duì)于電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，當(dāng)停止了電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩控制時(shí)旋轉(zhuǎn)體處于能夠自由地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的狀態(tài)，存在在傾斜的地方不能抑制自重方向的旋轉(zhuǎn)等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)控制裝置，用于檢測(cè)機(jī)械制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障并讓產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)體停止的保持轉(zhuǎn)矩(retaining?torque)，即使在發(fā)生異常時(shí)也可以抑制旋轉(zhuǎn)體的活動(dòng)，本發(fā)明的目的還在于提供具備該旋轉(zhuǎn)控制裝置的工程機(jī)械。