CN102966024B - 具有油冷发电机的建筑机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有发电机(10)的建筑机械(1)，由此该建筑机械(1)特别地可以是道路摊铺机。该建筑机械(1)包括用于液压功能的液压油系统(11)，由此该液压油系统(11)提供用于冷却发电机(10)。

Description

具有油冷发电机的建筑机械

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的具有发电机的建筑机械。该建筑机械例如可以是道路摊铺机或用于道路摊铺机的进料器。

背景技术

从EP1118714A2已知，在道路摊铺机中存在高耗电水平的耗电器。这些例如包括用于加热沥青混合物的加热设备和熨平板的加热杆。为了向这些耗电器供电，需要强大的发电机，其通常耦接到辅助电驱动上并通过该辅助电驱动驱动，例如通过泵传动机构驱动。该辅助驱动通过主驱动驱动，例如通过柴油机马达驱动。由于运行过程中电力输出的高水平，这样的发电机其自身产生高水平的热量，为此通过风扇向发电机供应冷却空气。其中不利的是，风扇需要在发电机上和建筑机械内的一些构建空间，且冷却能力有限。

还已知的是，在机动车辆和商用车辆中，另一类发电机，所谓的摩电机(dynamo)，用于产生车辆电气系统电压。还已知的是，这些发电机在运行过程中还受到不同热源的影响或它们自身产生热量，为此它们必须间歇地或持续地得到冷却。一方面，发电机在很大程度上位于靠近内燃机的地方，另一方面，其自身在运行过程中产生一些热量。在机动车辆中，发电机的空气冷却是足够的，而在具有较高车辆电气系统电压的车辆中，液体冷却是可取的。液体冷却发电机例如从DE3028177C2中已知，其中描述了具有转子线圈的发电机，该转子线圈具有导体中的冷却通道。所述冷却通道可以灌注以冷却水。

另一种液体冷却发电机在DE19854464C2中描述。该发电机设置在外壳中，其包括环形间隙，用于冷却液体。

在所引用的现有技术中的缺点是，在很大程度上，导电的水靠近电气组件使用。

从DE19750379B4已知具有发电机和液压泵组件的建筑单元，其中该液压泵组件提供用于冷却发电机。在该情形下不利的是，发电机和泵组件形成共同的建筑单元，因此难以在空间上分开。

发明内容

因此，本发明的目的在于用可能的最简单装置确保更好地冷却发电机。

该目的通过本发明的建筑机械解决，其具有权利要求1的特征的发电机。本发明有利的进一步发展在从属权利要求中给出。

根据本发明，具有发电机的建筑机械包括用于液压功能的液压油系统，其中该液压油系统提供用于冷却发电机。尽管有这样的事实，即液压油具有比例如水更小的热容，其结果是，油比水存储更少的热能。然而采用液压油有利的是，其比水具有更高的沸点，其结果是不需要混合添加剂。油的另一个优点是其良好的电绝缘性能，其结果是泄漏对于发电机不具有负面影响。因为液压油系统在建筑机械中独立于发电机而提供，且在建筑机械内执行其他功能，无需单独的冷却系统用于发电机。引入到液压系统中的热量，进而其温度，在很大程度上低于用于内燃机的冷却系统中的热量和温度。

发电机优选地具有在其外表面上用于冷却的管路系统，由此该管路系统连接到液压油系统上。管路系统延伸越广，管路系统将获得越大的导热表面，进而获得用于发电机的越大的冷却能力。

为了获得系统最大可能的冷却能力，管路系统由良好导热性的材料制成，优选地是钢、不锈钢、铝或铜。

为了获得管路系统提供用于冷却的最大可能的表面，该管路系统可以具有线圈形状。双外壳(doublecasing)，例如半管线圈，证明尤其有利。在冷起动过程中，此时油具有高的粘性水平，为了防止所有油在高压下传送通过发电机的管路系统，压力限制器可以提供在发电机的管路系统中。

本发明尤其有利的变形是提供用于发电机的调节设备，由此随同其他任务，该调节设备构建用于调节发电机的输出。例如在发电机中或其周围具有高温的情形下，发电机的能耗因此可以合适地减小。

本发明进一步有利的变形是提供油箱，其保存来自发电机管路系统的液压油，其中油箱还构建用于保存来自液压系统的液压油。共享油箱的使用减小了所需的空间，从而使得建筑机械可以以总体更紧凑的方式构建。

尤其有利的是，换热器提供用于管路系统的液压油和/或液压系统的液压油的冷却。换热器由此可以仅仅用作冷却器，并可以将液压油的热量排放到环境中。还可以设想的是，换热器连接到建筑机械的加热系统上，液压系统的热量用于加热建筑机械的其他组件。

为了发电机有效和安全的运行，有利的是，提供用于监测发电机的设备，其中该设备理想地形成用于与发电机的调节设备相互作用。这样，发电机不安全和效率低的运行状态可以得到诊断，并通过应急措施来应对。例如，可以减小发电机的能耗。

已经发现，尤其有效的是，管路系统集成到发电机的外壳内，因为在管路系统和发电机之间的空气间隙得以消除。这例如可以通过将管路系统模制在发电机外壳内而实现。

本发明尤其有利的变形是，发电机设置为通过内燃机和/和辅助驱动进行驱动。因为在很大程度上，内燃机表示建筑机械的主驱动，发电机因此可以在建筑机械的整个运行过程中发电。此外，通过设置在燃机和发电机之间的辅助驱动驱动发电机避免了发电机输入轴处的力矩峰值，并允许规范发电机合适的运行旋转速度。

为了在液压系统和发电机的管路系统中产生恒压，有利地，可以提供在管路系统中产生压力的油泵，其中该油泵还设置用于与液压系统相互作用。共享的油泵因此可以用于液压系统和发电机的管路系统，其结果是可以节省额外的组件，进而节省构建空间。

因此尤其倾向于有利的是，内燃机和/或辅助驱动提供用于驱动油泵。油泵因此在建筑机械的整个运行过程中为建筑机械的液压系统和发电机的管路系统产生油压。

可能有利的是，单独的电机提供用于驱动油泵，或者在油泵通过辅助驱动直接驱动的情形下，可开关的耦接器可以可选地提供在辅助驱动和油泵之间。油泵的驱动因此可以从内燃机上去耦，这减小了内燃机上的阻力损失。这使得避免油泵永久运行成为可能，更重要地，在液压系统中和发电机的管路系统中都实现油压的依情形累积。

附图说明

在下文中采用附图更详细地解释本发明的有利实施方式。特别示出的是：

图1表示根据本发明的建筑机械的侧视图；

图2表示根据本发明的具有发电机的建筑机械的示意图。

所有图中，相同的组件以相同的参考数字表示。

具体实施方式

图1表示根据本发明的建筑机械1的侧视图，其中这里的该建筑机械1是道路摊铺机。

建筑机械1具有保持控制台3的平台2。该平台2通过底盘4支撑。该底盘4通过轮子5或履带(未示出)将驱动力传递到行驶表面6。为产生驱动力，平台2具有作为主驱动源的燃机7，其在本例中是柴油马达。具有加热设备8a的熨平板8安装在平台2的后部区域上。

辅助驱动9，其在本例中为泵传动机构，连接到内燃机7的曲轴上。发电机10的驱动轴通过带驱动11或传动轴(propshaft)连接到辅助驱动9的输出上，或者直接连接到辅助驱动上，用于为建筑机械1的高功率耗电器例如熨平板8的加热设备8a产生电压。通过发电机10产生的运行电压总计大概为400V。建筑机械1内的发电机10的功能在下面参考图2进行描述。

图2描述了根据本发明的具有发电机10的建筑机械1。该发电机10通过电线10a连接到高功率耗电器，例如熨平板8的加热设备8a。该加热设备8a预期用于加热沥青混合物。加热设备8a的电力消耗由此主要依赖于熨平板8的宽度，和可选地，其他连接的耗电器。发电机10具有调节设备10b和监测设备10c。

建筑机械1还具有液压系统11，其为建筑机械1执行各种液压功能，例如作动器的调节。包括至少两个不同回路的液压系统11具有油箱12，该油箱由这两个回路分享，用于存储液压流体。在本例中，液压流体是液压油，因为这样的油具有良好的润滑性能和合适的粘性。

液压油通过连接到油箱12上的两个泵13a、13b从油箱12中传送出来，由此这两个泵的每个提供用于液压系统11的两个不同回路中的一个。液压泵13a、13b从而产生连续容积流量，并具有适合于该任务的设计。每个泵13a、13b通过辅助驱动9直接驱动。这意味着泵13a、13b可以在燃机7的运行过程中从油箱12永久地传送液压油，因此在液压系统11中产生基本上恒定的压力。

液压系统11还具有两个流量控制阀17a、17b，它们将油流量调节为恒定在4到10升每分钟之间的可指定的水平，然而优选地大致在8升每分钟。

液压系统11为建筑机械1执行各种液压功能。为此，液压系统11包括液压作业组件18a-18i，例如用于熨平板8或底盘的调节缸，它们连接到所述液压系统11中。每个作业组件18a-18i由此包括其自身的可电气操作的阀19a-19i。在本实施方式中，作业组件18a-18g设置在管路系统16a的回路中，而作业组件18h、18i设置在管路系统16b的回路中。

作业组件18a-18g要求恒定容积的流量，为此，两个流量控制阀17a、17b在泵13a和作业组件18a-18g之间设置在管路系统16a中。作业组件18h、18i不需要恒定容积的流量，从而在泵13b和作业组件18h、18i之间无需流量控制阀。

在管路系统16b的回流中，换热器20，在本例中为冷却器，位于液压作业组件18h、18i和油箱12之间，以影响通过液压作业组件18h、18i加热了的液压油的温度。具有过滤器22的回流管路21将管路系统16a、16b的回流连接到油箱12。

发电机10具有线圈形状的管路系统23，其模制在发电机10的外壳24内，该外壳优选地为双外壳形式。管路系统23通过液压连接25连接到液压系统11的液压管路16a的供应管路上。由于流量控制阀17a的调节，在发电机10的管路系统23中获得恒定的油流量。在管路系统23的一端处提供有其他的液压连接26，其连接到液压管路16a的回流上。其连接到油箱12上作为回流，从而使得液压油回流到油箱12内。

压力限制器27提供用于限制管路系统23中的系统压力。在该实施方式中，压力限制器27是限压阀，包括具有止回阀的旁路。

建筑机械1内的发电机10的冷却可以如下所述那样进行。

在作业布置的开始，可能需要将建筑机械1中的液压系统11快速地带到运行温度。例如，对于液压系统11的大多数组件，液压油没有达到理想的粘性，直到其已经达到大致70℃的温度。在建筑机械1的该运行状态中，模制到发电机10的外壳24内的线圈形管路系统23用于支撑液压系统11，因为其通过发电机10产生的热量额外地加热液压油。

在燃机7或辅助驱动9的运行过程中，通过泵13a将基本恒定量的液压油传送通过液压系统11和发电机10的线圈形管路系统23。

由于从作业组件18a-18i引入的能量和排放到液压油中的发电机10自身产生的热量，液压油在建筑机械1的进一步运行过程中被大大地加热。设置在管路系统16b的回流中的冷却器20允许热量从液压油排放到环境中，从而使得管路系统16b中的液压油的温度得以减小。

由于这样冷却的和来自具有液压系统11的管路系统16b的回路的液压油流进共享的油箱12，并在该油箱中与来自发电机10的管路系统16a的回路或作业组件18a-18g的未冷却的液压油混合，液压油在再次通过泵13a传送并供应到管路系统23之前通过发电机10冷却。如果通过液压油对发电机10的冷却不够充分，且如果该事实通过监测设备10c检测到，那么调节设备10b能够限制发电机10的能量消耗，其结果是发电机自身产生更少的热量。

假设描述的实施方式中，根据本发明的具有发电机10的建筑机械1可以以许多方式变形。例如，泵13a、13b可以通过单独地设置在建筑机械1中的电机驱动，而替代内燃机7或辅助驱动9。油泵13a、13b将随后根据需要进行控制，而不永久地将油传送通过液压系统11和发电机10的管路系统23。这将允许与电机起动-停止系统进行尤其有利的组合。

还可设想到的是，发电机10的线圈形管路系统23连接到其他预加热回路(未示出)上，以在冷的外部温度的情形下，更快速地将发电机10加热到合适的运行温度。

Claims (14)

1.具有发电机(10)的建筑机械(1)，其中该建筑机械(1)还包括用于液压功能的液压油系统(11)，其特征在于：所述液压油系统(11)适于冷却该发电机(10)，所述发电机(10)设置为通过连接到燃机(7)的辅助驱动(9)驱动，该辅助驱动(9)还提供用于驱动油泵(13a)，所述发电机(10)适合于为建筑机械(1)的高功率耗电器产生电压，所述燃机(7)为建筑机械(1)的主驱动源，发电机(10)由此在建筑机械(1)的整个运行过程中发电，并且所述驱动油泵(13a)在燃机(7)的运行过程中从油箱(12)永久地传送液压油，其中所述辅助驱动(9)为泵传输机构。

2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，为了进行冷却，该发电机(10)在其外表面上具有管路系统(23)，其中该管路系统(23)连接到所述液压油系统(11)上。

3.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于：所述管路系统(23)由导热材料制成。

4.根据权利要求3所述的建筑机械，其特征在于：所述导热材料是钢、不锈钢、铝或铜。

5.根据权利要求3所述的建筑机械，其特征在于：所述管路系统(23)具有线圈形状。

6.根据权利要求3所述的建筑机械，其特征在于：所述管路系统(23)是在发电机(10)外表面上的双外壳内。

7.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于：至少一个压力限制器(27)提供在管路系统(23)中。

8.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：提供保存液压油的油箱(12)，其中该油箱(12)还设置用于保存来自液压油系统(11)的液压油。

9.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于：提供换热器(20)，用于冷却管路系统(23)的液压油和/或液压油系统(11)的液压油。

10.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：调节设备(10b)提供用于所述发电机(10)，其中该调节设备(10b)构建用于调节发电机(10)的输出。

11.根据权利要求10所述的建筑机械，其特征在于：设备(10c)提供用于监测发电机(10)，由此该设备(10c)形成用于与该调节设备(10b)相互作用。

12.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于：所述管路系统(23)集成到发电机(10)的外壳内。

13.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：压力产生油泵(13a)提供在管路系统(23)中，其中该油泵(13a)还设置用于与液压油系统(11)相互作用。

14.根据权利要求13所述的建筑机械，其特征在于：单独的电机提供用于驱动油泵(13a)。