CN103790097B - 具有机械部件的建筑机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有机械部件的建筑机械(1)。该建筑机械(1)包括产生废热的主驱动装置以及一个或多个机械部件(7)，所述机械部件(7)设置在所述建筑机械(1)的所述主驱动装置(2)的区域中。本发明的特征在于，至少一个机械部件(7)设置在包括至少一个流动通道(16)的壳体(6)中，能够利用负压通过所述流动通道吸入大气，或者能够利用正压将大气供应到所述流动通道，从而形成空气流(S)。

Description

具有机械部件的建筑机械
技术领域
本发明涉及具有驱动装置和机械部件的建筑机械。
背景技术
将建筑机械的部件设置在壳体中在实践中是已知的。所述壳体设置用于保护容纳于其中的相应部件免受环境影响。常规壳体保护其内容物主要防止可能机械地损坏该内容物的灰尘、污物、水和其他液体或物体进入。本文示例性地引述EP2397611A1、JP2007-063876A、JP2004-225429A、JP2004-351967A、JP2000-096609A和JP2003-013496A。这些参考文献均公开了用于建筑机械的电气或电子部件的壳体。US2003/127137代表另一示例。该参考文献公开了用于扫雪机的液压部件的壳体。
尤其在电子或电气部件的情况下，壳体往往设置在操作舱区域内，以使得驾驶员或操作员可容易地接近所述壳体。在一些建筑机械中，例如在路面整修机中，操作舱定位于接近建筑机械的主驱动装置，使得可能发生这样的情况，壳体和容纳在其中的机械部件暴露于主驱动装置的废热。这可能带来问题，在热敏机械部件和建筑现场的高环境温度的情况下尤其如此。
发明内容
考虑到建筑机械日益用于世界上相对热的地区并且必须耐受此处的主流环境状况，因此本发明的目的在于甚至在高环境温度下都确保建筑机械的顺利运行。
该目的通过具有根据下述特征的建筑机械来实现。
根据本发明的建筑机械的特征在于，设置在主驱动装置的区域中的至少一个机械部件被容纳在包括至少一个流动通道的壳体中，能够利用负压(underpressure)通过所述流动通道吸入大气，或者能够利用正压(overpressure)将大气供应到所述流动通道，从而形成空气流。由此，热量被从该壳体内部耗散，并且保护壳体的内容物以防过热。给定在本发明的概念内的主驱动装置的区域中的布置，机械部件定位成与主驱动装置直接毗邻或者定位在其受主驱动装置的废热影响所处的区域中。该至少一个机械部件可以是电气或电子部件、液压部件、箱或任意其他部件。此外，壳体可紧密地关闭或者可包括使得操作者能够容易地打开的单元，例如盖、翼板、门等中的一个或多个。主驱动装置例如可以是内燃机。
将有利的是，形成空气流的压差由风扇来产生。该风扇可直接设置在流动通道中或流动通道处，或者该风扇可设置在导管中，所述导管用于将空气供应到壳体或者用于将空气从所述壳体排出。所述导管例如可以是管件或软管。
将尤其有利的是，形成空气流的压差由主驱动装置的冷却装置来产生。由此，可能省除附加风扇。
根据优选的变形，空气流能够被可变地调节，例如针对其流率被可变地调节。因此其可根据需要适用于主流状况。这可通过使用者的输入手动完成或例如基于由传感器测量的参数而自动地完成。
将有利的是，所述空气流能够根据容纳在壳体中的相应机械部件的温度和/或根据所述主驱动装置的温度被控制。相应机械部件的温度以及所述主驱动装置的温度在此还可被同时地用于闭环控制过程。这将有利于操作人员的工作，并且还确保在任何时间机械部件的温度都不会增加至非预期值。
此外，可构想到散热片从流动通道的壁延伸到流动通道中。因此可进一步改善从部件到流动通道中的热传输。此外，因此在必要时可以目标方式来偏转流经该流动通道的空气流。
还可能有利的是，传导壳体内部空间热量的热交换器设置于流动通道中。由此，尤其需要强冷却的部件也可被保护以防过热。此外，必要时可提供热泵。
根据又一有利变形，流动通道成形为使得当空气从其流过时，将形成紊流或层流空气流。这可对热传输以及对其他因素(例如，所讨论的空间中建立的噪声形成或在空气压力)具有正面影响。
将尤其有利的是，空气入口和空气出口分别设置在流动通道和/或壳体的相对侧面上。这确保了空气流流动穿过流动通道内壁的最大可能面积，由此实现热交换的改善。通过并排设置空气入口和空气出口并延伸路径也可实现等同的效果，其中空气流利用长流动路径沿所述路径在空气入口和空气出口之间流动。
可构想到，流动通道构造为双壁。尤其有利的是，壳体的那些面向主驱动装置的壁元件构造为双壁。由此，主驱动装置的废热甚至到达不了该壳体的内部空间。因此对于壳体中的部件来说可获得防止过热的额外保护。
还将有利的是，壳体的内壁的热导率大于外壁的热导率。这改善了从壳体的内部空间到由双壁限定的流动通道的热传输，并且同时减少了从外界到同一流动通道的热传输。由此确保了由空气流耗散的热量的最大可能百分比被从容纳在该壳体中的机械部件移除。这可通过各种措施来实现。例如，具有不同热导率的不同材料可被设置用于内壁和外壁。此外，可构想到不同的壁厚、各种类型的绝热、多层壁等。
此外，可能有利的是，仅面向所述主驱动装置的壁元件构造为双壁元件。若可用空间受限，那么以这种方式可能节约安装空间。
根据又一有利变形，壳体的所有壁元件都可构造为双壁元件。因此容纳在该壳体中的机械部件得以保护免受来自全部侧面的热负载。
将尤其有利的是，该壳体在其紧固单元处例如与机械框架或发动机壳体热隔离(thermally decoupled)。以这种方式可消除抵消冷却作用的热桥。
该建筑机械优选为路面整修机或供料机。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地阐述本发明的有利实施例。
图1示出了建筑机械的立体图，在该示例的情况下该建筑机械是路面整修机。然而本发明还可以是其他建筑机械。
图2以示意图示出了如图1所示的建筑机械的主驱动装置、该主驱动装置的冷却装置以及用于容纳机械部件的壳体。
图3示出了根据本发明的实施例的用于机械部件的壳体的示意性截面图。
图4示出了根据本发明的又一实施例的用于容纳机械部件的壳体的示意性截面图。
图5示出了根据本发明的又一实施例的用于机械部件的壳体的示意性截面图。
图6示出了根据本发明的又一实施例的用于机械部件的壳体的示意性截面图。
具体实施方式
图1示出了建筑机械1，在该情况下是路面整修机，所述建筑机械包括主驱动装置2，所述主驱动装置在此定位于设置有冷却槽的主体部后面。在主驱动装置2上方设置有操作舱3，该操作舱3的底部嵌入有机械部件4。该安装位置代表定位在主驱动装置的区域中的机械部件的全部安装位置，即这些安装位置暴露于主驱动装置的废热。
图2示意性地示出了建筑机械1的主驱动装置2、主驱动装置2的冷却装置5、以及用于容纳机械部件7的壳体6相对于彼此如何设置。机械部件7可以是一个或多个电气或电子部件、液压部件、箱或任意其他部件。在本实施例中，冷却装置5设置成与主驱动装置2直接毗邻。然而，该冷却装置还可设置成更加远离主驱动装置2并且通过冷却导管8连接到所述主驱动装置。壳体6和容纳于其中的机械部件7被设置在主驱动装置2的区域中，该主驱动装置往往被实施为内燃机。这意味着所述壳体和机械部件定位成与主驱动装置2直接毗邻或者定位在其受主驱动装置2的废热影响的区域中。冷却装置5和壳体6通过软管9互连。作为软管的备选方式，还可使用管件或某种任意其他导管元件。
壳体6包括各种壁元件。壁元件10定位在面向主驱动装置2的壳体侧上，壁元件11定位在背离所述主驱动装置2的壳体侧上。在壳体6上设置有空气入口12，空气可通过该空气入口被直接吸入或通过附加导管元件(未示出)被吸入。由此所需的压差在所示的实施例中由冷却装置5产生。然而，风扇或任意其他单元以同样可用于此目的。
图3是根据建筑机械1的第一实施例的壳体6的截面图。面向主驱动装置2的壁元件10被构造为双壁元件，即所述壁元件包括外壁13以及内壁14。内壁14限定容纳机械部件7的内部空间15。流动通道16由内壁14和外壁13限定。在本实施例中，背离主驱动装置的壁元件11被构造成使其仅包括一个壁。
通过该空气入口12以空气流S吸入大气。空气流S流经流动通道16、经过内壁14(该空气流在该内壁处吸热)、并且通过空气出口17离开流动通道16。在该实施例中，空气入口12和空气出口17被设置在外壁13上处于彼此间的最大可能距离处。这确保了空气流S将流经内壁14的最大可能面积。
图4示出了根据本发明的又一实施例的壳体6。在此空气入口12和空气出口17设置成彼此直接毗邻。分隔壁18确保了空气流S将不会采用从空气入口12至空气出口17的最短路线，而是将流经整个流动通道16，并且在此期间从内壁14吸收最大可能量的热量，并且随后通过空气出口17离开流动通道16。此外在该实施例中，全部壁元件10、11都构造为双壁元件。
在如图5所示的实施例中，全部壁元件10、11同样都构造为双壁元件。在此不提供分隔壁18。相反，空气入口12和空气出口17分别设置在壳体6和/或流动通道16的相对侧面上。因此，这再次确保了空气流S将流经内壁14的最大可能面积。在该实施例中，风扇19设置用于产生空气流S所需的压差。风扇19可在全部实施例中使用。
根据又一变形，空气流S可以被可变地调节。该可变调节可手动或自动完成。在空气流S所需的压差由风扇19产生的情况下，空气流的调节可通过调节风扇19的旋转速度来完成。备选地，可使用控制阀。当空气流S所需的负压由主驱动装置2的冷却装置5排他地产生时，控制阀会是用于实现调节性的优选变形。正如风扇那样，这种控制阀可被设置在任意位置处，在该位置处，空气流S流经例如流动通道16、空气入口12、空气出口17、导管元件9或可能连接到空气入口12的又一导管元件。根据又一变形，风扇速度或阀打开时间(占空比)的控制可能被自动控制。在此，输入参数可以是机械部件7的温度、主驱动装置2的温度或者前述两个温度值。
可这样构想又一修改，其中散热片20从内壁14延伸到流动通道16中。这在一个方面可改善从内部空间15的散热并且在另一方面空气流S会被这种散热片以有意的方式影响。
根据又一变形，如从图6中可看到的，热交换器21可设置在流动通道16中，该热交换器21借助媒介将内部空间15的热量传输到流动通道16中。这种变形还可包括热泵22，所述热泵用于尤其需要强冷却的机械部件7。
根据本发明的又一修改，流动通道16可成形为使得形成紊流或层流空气流S。由此，可以影响热量的传输以及其他因素，例如流动通道16中的噪声改善或压力。
这样构想又一变形，其中内壁14的热导率可比外壁13的热导率更高。这会确保最少可能量的热量被从主驱动装置传递到流动通道16中，而最高可能量的热量从壳体的内部空间15被耗散到流动通道16中。例如，具有不同热导率的不同材料可被设置用于相应内壁和外壁。此外，可构想到不同的壁厚、各种类型的绝热、多层壁等。
此外，如图6所示，根据又一变形，壳体6可在紧固单元23处被热隔离，壳体6通过所述紧固单元被紧固到建筑机械1或紧固到该建筑机械1中。以此方式会避免不想要的热桥。
所述实施例示出了作为双壁的流动通道16。然而所述流动通道也可以任意的方式或形式延伸通过壳体6的内部空间15或在该内部空间中延伸。例如，可提供具有最大可能长度并且到达内部空间的最高可能数量的区域的流动路径。此外，可构想到螺旋形或波状形状的流动通道16。流动通道16可附加地具有在各个点处的开口，这些开口使得冷却大气能够直接流动穿过机械部件7或其零件。
流动通道16可具有任何合适截面，例如该流动通道可以是圆形、椭圆形、正方形或矩形的。
根据优选变形，建筑机械1可以是路面整修机或供料机。

Claims (14)

1.一种建筑机械(1)，所述建筑机械(1)包括：
主驱动装置(2)，所述主驱动装置(2)产生废热；
设置在所述主驱动装置(2)的区域中的一个或多个机械部件(7)；
其特征在于，至少一个机械部件(7)设置在包括至少一个流动通道(16)的壳体(6)中，能够利用负压通过所述流动通道吸入大气，或者能够利用正压将大气供应到所述流动通道，从而形成空气流(S)，其中
所述壳体(6)的壁元件(10)被构造为双壁元件，并且所述壁元件包括外壁(13)以及内壁(14)，其中所述内壁(14)限定容纳所述机械部件(7)的内部空间(15)，所述流动通道(16)由所述内壁(14)和所述外壁(13)限定。
2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，设置风扇(19)以用于产生形成所述空气流(S)的压差。
3.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，设置所述主驱动装置(2)的冷却装置(5)，以用于产生形成所述空气流的压差。
4.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述空气流(S)能够被手动或自动地可变调节。
5.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述空气流(S)能够根据相应机械部件(7)的温度和/或根据所述主驱动装置(2)的温度控制。
6.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，散热片(20)从所述流动通道(16)的内壁(14)延伸到所述流动通道(16)中。
7.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，热交换器(21)设置在所述流动通道(16)中，所述热交换器(21)传导来自所述壳体(6)的内部空间(15)的热量。
8.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述流动通道(16)成形为使得当空气从其流过时，将形成紊流或层流空气流(S)。
9.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，空气入口(12)和空气出口(17)设置在所述流动通道(16)相对的侧面上。
10.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，内壁(14)的热导率大于外壁(13)的热导率。
11.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，仅面向所述主驱动装置(2)的壁元件(10)被构造为双壁元件。
12.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述壳体(6)的面向所述主驱动装置(2)壁元件及背离所述主驱动装置(2)壁元件均构造为双壁元件。
13.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述壳体(6)在紧固单元(23)处被热隔离。
14.根据前述权利要求中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述建筑机械(1)是路面整修机或供料机。
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