专利名称：用于监控大型液压挖掘机中的驱动部件的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于持久地同时监控位于大型液压挖掘机的至少一个驱动传动系中的多个驱动部件的方法。
背景技术：
服务重量(总重)> IOOt的大型液压挖掘机通常在采矿作业中使用并且在那里长时间使用数天。在给定的时间间隔以后维修这些大型液压挖掘机，其中以确定间隔也更换某些零部件，例如离合器或类似部件。但是总是经常出现以下情形:在大型液压挖掘机的恶劣的日常运行中，在运行上相关的零部件如传动装置、泵或类似机构上在维护间隔之间产生损伤，它们可能源于材料和/或系统故障。DE10100522公开了一种监控装置，用于监控尤其农业工作机械的功能，该监控装置具有用于提供信号的至少一个传感器，所述信号含有关于噪声的信息，噪声由工作机械的至少一个可动部件引起。提出一种接收传感器信号的计算机装置，该计算机装置能借助于由传感器提供的信号和比较值而运行以产生信号值。通过这种方式可以产生故障通知。由DE102005059564A1给出一个用于监控尤其是在以泵或马达驱动的轴向柱塞式机械中的静液压排量单元的状态的装置。该装置包括检测单元以及评估单元，该检测单元具有安置在静液压排量单元上、用于检测监控数据和运行数据的多个传感器，该评估单元具有用于分析监控数据的装置，在该装置的频率范围内分析在时间范围内的监控数据。在评估单元上连接有具有输出单元的诊断单元。在DE102005023256A1中描述了一个监控装置，用于监控农业工作机械的部件功能，该监控装置具有用于提供信号值的振动传感器，信号值含有关于机械振动的信息，振动由工作机械的运动部件引起，该监控装置还具有用于提供信号的运行状态检测装置，该信号含有关于工作机械部件运行状态的信息，该监控装置还具有用于产生关于工作机械部件状态的状态信息的计算机装置，该计算机装置以运行状态检测装置和振动传感器的信号值为基础。
发明内容
本发明的目的是，及时识别在服务重量> IOOt的大型液压挖掘机区域中的驱动部件的运行特性中的变化，并由此对于设备的使用者给出以下可能性:能够及时对于有故障的驱动部件采取维护或维修措施或者更换，用于避免在维修间隔以外附加的、计划外的故障时间。本方法不仅在以柴油驱动而且在以电动驱动的单马达或多马达运行中均适用。此外要提供用于监控服务重量> IOOt的大型液压挖掘机区域中的驱动部件的装置，该装置使大型液压挖掘机的计划外的故障时间减至最少。该目的通过一种方法实现，该方法用于持久地同时监控位于大型液压挖掘机的至少一个驱动传动系中的彼此作用连接的多个机械的和/或液压的驱动部件，其中，在彼此作用连接的驱动部件中的仅仅单个驱动部件的区域中设有振动接收器，所述振动接收器通过线路与评估单元连接，所述评估单元含有所有彼此作用连接的驱动部件的给定的异常模
型/明显性模型(AuffSHigkeitsmuster),并且所述评估单元将所有彼此作用连接的
驱动部件的公共测量信号以预制/经处理(aufbereiteter)的形式作为输入频率发送，并在该评估单元中校正从属于各个驱动部件的来自异常模型的极限值。按照本发明的方法的有利改进方案由与方法有关的从属权利要求给出。本发明的内容公开了一种方法，用于持久地同时监控配有柴油或电动驱动的大型液压挖掘机的至少一个驱动传动系中的驱动部件，由此使大型液压挖掘机的各运行部件及时地、也在正常的维修间隔以外进行维护或维修或更换损坏的部件。因此避免大型液压挖掘机的计划外的故障时间。在本发明内容意义上的驱动部件例如是泵分配器传动机构、回转传动装置、液压泵、液压马达以及相应柴油发动机或电机。与现有技术不同，不针对每个单独部件使用从属的/专用的传感器，而是获得大型液压挖掘机的至少一个驱动传动系的彼此作用连接的驱动部件的总振动。在大型液压挖掘机中以下部件彼此机械地和/或液压地作用连接:驱动马达、离合器、泵分配器传动机构和液压泵。该目的也通过一装置实现，该装置用于持久地同时监控位于服务重量> IOOt的大型液压挖掘机的至少一个驱动传动系中的彼此作用连接的多个驱动部件，该装置包括振动接收器，所述振动接收器与彼此作用连接的驱动部件中的单个驱动部件的外壳固定地连接并且通过线路与位于大型液压挖掘机的区域中的评估单元连接。下面的优点与本发明内容相关:-与旋转部件上的振动接收相比更简单的传感系统，-测量数据和与机械有关的其它数据逻辑连接，-部件数据导入到车载电子系统中，-部件诊断技术。按照本发明的另一思想，对于要监控的驱动部件给定的存储在评估单元中的频率模型作为与发动机转速有关的极限值存储在评估单元内。所述评估单元可以是大型液压挖掘机的一部分。测量数据在需要时也可以和与机械有关的其它数据、例如与汽车电子系统的数据相互关联。通过所有数据的逻辑连接可以得到以下问题的结论:为什么已经超过各驱动部件的极限频率范围。如果评估单元是大型液压挖掘机的一部分，可以通过适合的指示部件(例如在指示器上)指示驱动部件的状态，并且必要时与其它数据一起由大型液压挖掘机的司机监控。电子评估系统也可以例如通过无线电传输分散地设置，由此可以从该电子评估系统执行适合的维修措施。
借助于附图中的实施例示出本发明内容并且在下面描述。在附图中:图1示出示意性的大型液压挖掘机的原理图；图2示出按照图1的大型液压挖掘机的驱动传动系的示意图。
具体实施例方式图1示出示意性的服务重量> IOOt的大型液压挖掘机I的原理图，该液压挖掘机例如为了获取页岩油在矿山中使用。图中只示出相关的部件，例如可旋转地支承在履带行驶机构3上的上部结构2和驾驶室4。同样只示意性地示出驱动传动系5 (6)中的一者，在此示例中该驱动传动系包括柴油马达7、离合器8、泵分配器传动机构9以及在泵分配器传动机构上机械地法兰连接的液压泵10，11。此外示出位于驾驶室4的区域中并包括光学指示装置的评估单元15。其它驱动部件如液压马达、回转传动机构或类似部件仅被示意性地示出，但是包含在保护范围中。图2示意性地示出按照图1的大型液压挖掘机I的驱动区域。在此示例中示意性地示出驱动传动系5，包括柴油马达7、离合器8、泵分配器传动机构9和液压泵10，11。这些驱动部件7，8，9，10，11彼此机械/液压地作用连接，因此视为一个单元。在此示例中仅仅要在泵分配器传动机构9上固定地安装单个振动接收器12。将振动接收器12的测量信号通过线路13输送到位于大型液压挖掘机I的驾驶室4中的评估单元15。在评估单元15中，对于驱动传动系5的彼此作用连接的各个驱动部件7，8，9，10，
Ii存有专用的异常模型(AiiffaUigkeitsinuster) 14，由此通过这些被定义的模型及其
振幅可以识别可能有缺陷的部件。该模型耦联在仅示意性示出的电子评估系统16上，该电子评估系统又与大型液压挖掘机I的BCS (车载控制系统)连接，并且在需要情况下通过光学指示装置17向运行者指示关于一个或多个驱动部件7，8，9，10，11的偏离正常情况的运行状态。可选择地或并行地也将测量数据通过无线电继续传递给外部的监控中心，由此在那里可以进行测量值与极限值之间的比较。在这里，必要时可以启动必需的维修措施。振动接收器12持久地同时地接收集合的/汇集的/总的测量信号，优选是各驱动部件7，8，9，10，11的振动频率。该总信号通过线路13’输送到指示装置17。在评估单元15中持续地进行各驱动部件7，8，9，10，11的输入频率与寄存在该评估单元中的不同异常模型(极限值)之间的比较。各驱动部件7，8，9，10，11的实际存在的频率与存储的临界极限值18，18’，18”之间的偏差根据发动机7的相应转速在异常通知/报知中产生并且存储在车载控制系统的故障储存器中。由此对于用于各个彼此作用连接的驱动部件7，8，9，10，11的各发动机转速定义从属的/专用的极限值18，18’，18”。因此与现有技术不同，对于各个驱动部件7，8，9，10，11总是给出变化的极限值18，18’，18”，这些变化的极限值在数据处理/制备/预制时带来高度灵活性。异常通知与其它有关的机械数据(例如发动机转速、温度、泵10，11的压力)通过其它传感器19，20以及从属的/相关的线路21，22，23，24输送到车载控制系统的指示装置17。对于在评估单元15中存储的各驱动部件7，8，9，10，11的每个信号产生专用的异常模型，由此通过这些确定的异常以及与由振动接收器12提供的信号比较可以识别可能的有缺陷的驱动部件。附图标记列表I 大型液压挖掘机2 上部结构
3履带行驶机构4驾驶室5驱动传动系6驱动传动系7柴油马达8离合器9泵分配器传动机构10液压泵11液压泵12振动接收器13线路13，线路14异常模型15评估单元16电子评估系统17指示装置18极限值18’极限值18”极限值19传感器20传感器21线路22线路
23线路24线路
权利要求
1.一种方法，该方法用于持久地同时监控位于大型液压挖掘机(I)的至少一个驱动传动系(5，6)中的彼此作用连接的多个机械的和/或液压的驱动部件(7，8，9，10，11)，其中，在彼此作用连接的驱动部件(7，8，9，10，11)中的仅仅单个驱动部件(9)的区域中设有振动接收器(12)，所述振动接收器(12)通过线路(13)与评估单元(15)连接，所述评估单元含有所有彼此作用连接的驱动部件(7，8，9，10，11)的给定的异常模型(14)，并且所有彼此作用连接的驱动部件(8，9，10，11)的公共测量信号以预制的形式作为输入频率校正从属于各个驱动部件(7，8，9，10，11)的来自异常模型(14)的极限值(18，18’，18”)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于各驱动部件(7，8，9，10，11)的异常模型(14)作为与发动机(7)的转速有关的极限值存储在评估单元(15)内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述振动接收器(12)固定在驱动部件的外壳(9)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估单元(15)与电子评估系统(16)耦联，在该电子评估系统中存有与机械有关的其它运行参数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估单元(15)设计成大型液压挖掘机(I)的电子监控器的组成部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，由位于大型液压挖掘机(I)中的评估单元(15)处理的数据无线地提供给外部位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，不仅彼此作用连接的驱动部件(7，9，10，11)的各极限值(18，18’，18”)、而且对极限值的超越至少指示在位于大型液压挖掘机(I)的驾驶室(4)中的光学指示装置(17)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在数据超越极限值时释放光学的和/或声音的信号。
9.一种装置，该装置用于持久地同时监控位于服务重量> IOOt的大型液压挖掘机(I)的至少一个驱动传动系(5，6)中的彼此作用连接的多个驱动部件(7，8，9，10，11)，该装置包括振动接收器(12)，所述振动接收器与彼此作用连接的驱动部件(7，8，9，10，11)中的单个驱动部件(9)的外壳固定地连接并且通过线路(13，13’)与位于大型液压挖掘机(I)的区域中的评估单元(15)连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述评估单元(15)与电子评估系统(16)作用连接，在电子评估系统内能存储与机械有关的其它数据并且与来自评估单元(15)的数据相互关联。
全文摘要
一种方法，该方法用于通过在作用连接的驱动部件中的仅单个驱动部件区域中设置的振动接收器持久地同时监控位于大型液压挖掘机的至少一驱动传动系中的多个作用连接的机械的和/或液压的驱动部件，所述振动接收器通过线路与评估单元连接，该评估单元含有用于作用连接的驱动部件的给定的异常模型，并且来自所有作用连接的驱动部件的汇集的测量信号以经调节的形式作为输入频率校正与各个驱动部件相关联的来自异常模型的极限值。
文档编号G01H1/00GK103154681SQ201180048302
公开日2013年6月12日 申请日期2011年7月29日 优先权日2010年8月4日
发明者T·戴梅尔, F·特格特迈尔 申请人:卡特彼勒全球矿业Hms有限公司