Sistema hidráulico con protección contra choque térmico.

Una excavadora de zanjas (10) que tiene un sistema hidráulico que comprende:

un chasis (12) soportado sobre un par de orugas (14, 16), configuradas las orugas (14, 16) para mover laexcavadora de zanjas (10);

un brazo (22) montado de modo pivotante al chasis (12), configurado el brazo (22) para soportar una herramienta;

un motor (20) montado en el chasis (12);

una pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42) configuradas para ser accionadas por el motor (20);

un depósito hidráulico conectado a la pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42);

un motor hidráulico de accionamiento de oruga para el accionamiento de las orugas (14, 16), en el que el motorhidráulico de accionamiento de oruga se conecta a al menos una de la pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38,42);

un motor hidráulico de accionamiento de la herramienta para accionamiento de la herramienta, en la que el motorhidráulico de accionamiento de la herramienta se conecta a al menos una de la pluralidad de bombas hidráulicas(30, 34, 38, 42); y

un sistema de control que incluye una función para evitar el choque térmico caracterizada por que

dicha función para evitar el choque térmico incluye medios para comparación de la temperatura de un fluidohidráulico dentro de dicho sistema hidráulico con la temperatura de un motor hidráulico de accionamiento de laherramienta durante su uso en ambiente frío y se configura para limitar automáticamente la funcionalidad del motorhidráulico de accionamiento de la herramienta (por ejemplo, 44) si la diferencia de temperatura entre el fluidohidráulico y el motor hidráulico de accionamiento de la herramienta excede un valor predeterminado ymediante el que la limitación que limita la funcionalidad de dicho motor hidráulico de accionamiento de laherramienta incluye medios para la limitación de la velocidad a la que se puede hacer girar dicho motor.

Sistema hidráulico con protección contra choque térmico

Campo técnico

La presente descripción se refiere a un sistema hidráulico con protección contra choque térmico, más particularmente, a un sistema hidráulico que se configura para proteger componentes de un motor hidráulico cuando los componentes se usan en un ambiente frío.

Antecedentes Los componentes hidráulicos pueden fallar o desgastarse prematuramente como resultado de un choque térmico. En el contexto de un sistema hidráulico, un choque térmico tiene lugar cuando los fluidos hidráulicos calientes se dirigen a componentes hidráulicos fríos. El rápido calentamiento localizado de los componentes fríos puede provocar que componentes individuales del sistema hidráulico se expandan a diferentes velocidades y hagan contacto indeseablemente entre sí.

Un método conocido de impedir el fallo de la máquina debido a un choque térmico es calentar gradualmente los componentes del sistema hidráulico dirigiendo manualmente el fluido hidráulico a través de todo el sistema, incluso antes de activar los componentes fríos. Este método evita que se proporcione fluido caliente a componentes móviles fríos. La efectividad de este método se limita a la habilidad del operador de la máquina para reconocer las condiciones que pueden provocar un choque térmico, y recordar calentar los diversos componentes hidráulicos antes de usarlos. Hay una necesidad en la técnica de unos métodos y sistemas mejorados, y más fiables, para impedir el fallo de la máquina debido a un choque térmico.

El documento JP 2002 276618 A describe una máquina de construcción que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1. Esta disposición usa un interruptor de calentamiento accionable manualmente por medio del que el aceite hidráulico situado en un tanque, que tiene una temperatura más alta, se puede conducir hacia los motores hidráulicos de la máquina de construcción para evitar el daño del motor hidráulico por baja temperatura.

El documento SU 1 159 991 A1 muestra un sensor de temperatura que se usa para controlar automáticamente una unidad para calentamiento de los componentes hidráulicos de un transportador.

El documento US 2005/183417 A1 describe un sistema de refrigeración para una máquina de obras públicas que comprende un chasis con dos orugas, una herramienta que se monta de modo móvil al chasis, un motor montado en el chasis, una pluralidad de bombas hidráulicas accionadas por el motor, un motor hidráulico de accionamiento para la tracción de cada una de las orugas. Adicionalmente se proporciona un controlador que, en caso de que la temperatura del aire sea más baja que la temperatura establecida para el aceite hidráulico, el aire, el refrigerante y el ventilador de refrigeración del motor se detienen incluso si el motor está arrancado.

El documento JP 2003 184827 A describe una unidad de calentamiento de un circuito piloto hidráulico para su uso en una máquina de obras públicas. Dicha unidad comprende una válvula de conmutación direccional electromagnética, un sensor de temperatura que comprueba la temperatura del fluido hidráulico y una palanca de bloqueo accionada manualmente proporcionada para bloquear completamente el funcionamiento de la máquina de obras públicas hidráulicas durante el calentamiento. Después de que la temperatura del fluido hidráulico se haya elevado la válvula de conmutación direccional electromagnética es actuada mediante dicho sensor de temperatura y el periodo de calentamiento se finaliza.

El documento JP 6 134833 A propone un aparato hidráulico proporcionado para impedir defectos de funcionamiento tales como rayados por deslizamiento cuando un motor hidráulico de aceite se arranca a una temperatura más baja que una temperatura del aceite hidráulico. Este objetivo se resuelve proporcionando un primer sensor de temperatura para la medición de la temperatura de un cuerpo del motor hidráulico de aceite y el segundo sensor de temperatura para la medición de la temperatura del aceite hidráulico en el tanque. Se proporciona un sensor de presión para la medición de una presión de introducción del aceite en el lado de entrada del motor hidráulico. Dependiendo de la diferencia de las temperaturas, tal como se miden, y la señal del sensor de presión, se controla el caudal de la bomba hacia el motor hidráulico.

Sumario La presente descripción se refiere también a una máquina de excavar zanjas de acuerdo con todas las características, en combinación, de la reivindicación 1. La máquina de excavar zanjas incluye un sistema de control que protege al motor hidráulico y a otros componentes hidráulicos del fallo como resultado de una expansión térmica irregular de los componentes (por ejemplo pistones y cilindros) dentro de los componentes hidráulicos (por ejemplo, motores hidráulicos) .

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista lateral de una máquina de excavar zanjas que implementa los principios de la presente descripción;

la Figura 2 es una vista esquemática simplificada del circuito hidráulico de la máquina de excavar zanjas de la Figura 1 con propósitos ilustrativos;

la Figura 3 es una vista en perspectiva del motor hidráulico de la Figura 1;

la Figura 4 es una vista lateral del motor hidráulico de la excavadora de zanjas de la Figura 3;

la Figura 5 es una vista en sección transversal del motor hidráulico de la Figura 4, a lo largo de las líneas A-A; y

la Figura 6 es una vista más detallada del circuito hidráulico de la excavadora de zanjas de la Figura 1.

Descripción detallada Los principios de la presente descripción son aplicables a una amplia variedad de sistemas hidráulicos. Sin embargo, para proporcionar un entorno de ejemplo en el que se puedan aplicar los diversos aspectos de la presente descripción, los principios de la presente descripción se describen en el presente documento con respecto a una excavadora de zanjas. Siempre que sea posible, se usarán los mismos números de referencia a todo lo largo de los dibujos para referirse a las mismas o similares partes.

Con referencia en general a las Figuras 1 y 2, se ilustra una excavadora de zanjas 10 de ejemplo. La excavadora de zanjas 10 es un ejemplo de una máquina en la que al menos parte de las funciones de accionamiento no están directamente conectadas al motor 20 a través de engranajes y ejes. La excavadora de zanjas 10 incluye un sistema hidráulico para el accionamiento de al menos parte de las funciones de accionamiento. En particular, la excavadora de zanjas 10 incluye un motor 20 que acciona un cierto número de bombas hidráulicas 30, 34, 38, 42 (mostradas en la Figura 2) que a su vez accionan un cierto número de motores hidráulicos 32, 36, 40, 44 (mostrados en la Figura 2) que accionan las salidas de la excavadora de zanjas 10 (por ejemplo, orugas, brazo, transportador, etc.) .

Más particularmente, la excavadora de zanjas 10 representada incluye un chasis 12 que está soportado mediante un par de orugas 14, 16 que giran para mover la excavadora de zanjas 10. El chasis 12 soporta una cabina 18, un brazo 22 y un transportador 24. En la realización representada, la cabina 18 se configura para moverse verticalmente (arriba y abajo) con respecto al chasis 12 para proporcionar a un operador una visión clara del lugar de trabajo durante la excavación. El brazo 22 se acopla de modo pivotante a un primer extremo del chasis 12. El brazo 22 se configura para elevarse durante el transporte y descenderse durante el excavado. El brazo 22 soporta una cadena de palas 26 que se hace girar durante las operaciones de excavado. El transportador 24 se usa para descargar el barro, rocas y otros residuos que son empujados al interior de la excavadora 10 desde el emplazamiento de la excavadora de zanjas 10. En la realización representada, el motor 20 es un motor diesel; sin embargo, se debería apreciar que es posible también cualquier otro tipo de motores (por ejemplo, de gas, eléctrico, híbrido, etc.) .

Con referencia a la Figura 2, se muestra un circuito hidráulico simplificado de una excavadora de zanjas 10. En la realización representada, el motor 20 acciona las bombas 30, 34, 38 y 42. La bomba 30 proporciona fluido hidráulico al motor 32, que acciona la oruga izquierda 14 de la excavadora de zanjas 10. La bomba 34 proporciona fluido hidráulico al motor 36, que acciona la oruga derecha 16 de la excavadora de zanjas 10. La bomba 38 proporciona fluido hidráulico al motor 40, que acciona el transportador 24. La bomba 42 proporciona fluido hidráulico al motor 44, que acciona la cadena de palas 26. En la realización representada el fluido hidráulico en el sistema comparte el mismo depósito... [Seguir leyendo]

1. Una excavadora de zanjas (10) que tiene un sistema hidráulico que comprende:

un chasis (12) soportado sobre un par de orugas (14, 16) , configuradas las orugas (14, 16) para mover la excavadora de zanjas (10) ;

un brazo (22) montado de modo pivotante al chasis (12) , configurado el brazo (22) para soportar una herramienta;

un motor (20) montado en el chasis (12) ;

una pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42) configuradas para ser accionadas por el motor (20) ;

un depósito hidráulico conectado a la pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42) ;

un motor hidráulico de accionamiento de oruga para el accionamiento de las orugas (14, 16) , en el que el motor hidráulico de accionamiento de oruga se conecta a al menos una de la pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42) ;

un motor hidráulico de accionamiento de la herramienta para accionamiento de la herramienta, en la que el motor hidráulico de accionamiento de la herramienta se conecta a al menos una de la pluralidad de bombas hidráulicas (30, 34, 38, 42) ; y

un sistema de control que incluye una función para evitar el choque térmico caracterizada por que dicha función para evitar el choque térmico incluye medios para comparación de la temperatura de un fluido hidráulico dentro de dicho sistema hidráulico con la temperatura de un motor hidráulico de accionamiento de la herramienta durante su uso en ambiente frío y se configura para limitar automáticamente la funcionalidad del motor hidráulico de accionamiento de la herramienta (por ejemplo, 44) si la diferencia de temperatura entre el fluido hidráulico y el motor hidráulico de accionamiento de la herramienta excede un valor predeterminado y

mediante el que la limitación que limita la funcionalidad de dicho motor hidráulico de accionamiento de la herramienta incluye medios para la limitación de la velocidad a la que se puede hacer girar dicho motor.

2. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema de control se configura para activar la función para evitar el choque térmico en base, al menos en parte, a una temperatura ambiente.

3. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema de control se configura para activar la función para evitar el choque térmico en base, al menos en parte, a una temperatura del fluido hidráulico dentro del depósito hidráulico (46; 78) .

4. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema de control se configura para activar la función para evitar el choque térmico en base, al menos en parte, a una temperatura del fluido hidráulico en una línea hidráulica conectada a la salida del motor hidráulico de accionamiento de la herramienta.

5. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la función para evitar el choque térmico tiene medios para limitar el flujo máximo de fluido hidráulico que se puede dirigir al motor hidráulico de accionamiento de la herramienta.

6. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la función para evitar el choque térmico tiene medios para alertar al operador de que existen condiciones para el choque térmico.

7. La excavadora de zanjas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la función para evitar el choque térmico tiene medios para dirigir automáticamente fluido hidráulico al motor hidráulico de accionamiento de la herramienta.