CN104372730A - 自驱动建筑机械和冷却自驱动建筑机械的铣刨工具的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理路面或表面的自驱动建筑机械，其包括：机架和铣刨鼓(6)，所述机架由履带支撑，所述铣刨鼓(6)能够围绕横向于建筑机械工作方向(10)延伸的旋转轴线(12)旋转并布置于机架(1)上。根据本发明的建筑机械包括适于用来自冷却液储存器(16)的冷却液对铣刨鼓的铣刨工具进行喷射的冷却装置(21)。所述冷却装置(21)设计成形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的至少一股冷却液射流(14)。当铣刨鼓旋转时，铣刨鼓的铣刨工具相继通过冷却液射流。由于铣刨工具在铣刨鼓的周向方向上相对紧密地布置，铣刨工具不通过冷却液射流的时间间隔相对较短，因此可降低冷却液的消耗量。

Description

自驱动建筑机械和冷却自驱动建筑机械的铣刨工具的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理路面或表面的自驱动建筑机械，其包括机架和铣刨鼓，所述机架由履带支撑，所述铣刨鼓可围绕横向于建筑机械工作方向延伸的旋转轴线旋转并布置于机架上。
背景技术
具有配备有铣刨工具的铣刨鼓的自驱动铣刨机已知用于在路面上进行工作。由于铣刨工具经受高水平的机械应力，因此必须对铣刨工具充分地进行冷却。已知的是用设置于冷却液储存器内的冷却液对铣刨工具进行喷射。
为了冷却所述铣刨工具，已知的铣刨机具有喷嘴组件，其包括平行于铣刨鼓旋转轴线布置的多个喷嘴。每个喷嘴产生以正交或相切于铣刨鼓外表面的方式定向的扇形射流。由于各个扇形射流部分地重叠，因此形成共同的喷射射流，其延伸过铣刨鼓的工作宽度并朝向铣刨鼓的外表面引导。
用于铣刨工具的已知冷却装置已被证明行之有效。但是，缺点是冷却液的消耗量相对高，因此使得需要足够大的冷却液箱或者对于冷却液箱而言需要在移动期间进行再填充。然而，冷却液箱的扩大导致建筑机械重量的增加以及外形尺寸的增加，同时需要对冷却液箱进行再填充降低了建筑机械的可用性。
DE 102 13 017 A1描述了一种包括冷却装置的铣刨机，所述冷却装置包括沿着平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的轴线布置的多个喷嘴。为了降低冷却液的消耗量，其提议根据作为铣刨鼓瞬时输出特征的数值来对所添加的冷却液的量加以控制。
发明内容
由本发明所解决的问题是提供一种建筑机械，其降低用于冷却铣刨鼓的铣刨工具的冷却液的消耗量，因此冷却液储存器的尺寸可以减小和/或建筑机械的可用性可以增加。由本发明所解决的另一个问题是提供一种用于降低用于冷却建筑机械铣刨鼓的铣刨工具的冷却液消耗量的方法。
根据本发明，这些问题通过如下所述的特征来解决。如下特征还涉及本发明的有利实施例。
根据本发明的建筑机械包括冷却装置，其用来自冷却液储存器的冷却液来对铣刨鼓的铣刨工具进行喷射。所述冷却装置设计成形成基本平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的至少一股冷却液射流。横向于铣刨鼓工作方向延伸的单股冷却液射流足以用于冷却铣刨工具。当铣刨鼓旋转时，铣刨鼓的铣刨工具相继地通过该冷却液射流。由于铣刨工具在铣刨鼓的周向方向上相对紧密地布置，铣刨工具不通过冷却液射流的时间间隔相对较短，因此可降低冷却液的消耗量。然而，如果射流垂直于铣刨鼓外表面引导，则由于只有一个铣刨工具位于圆周线上，因此铣刨工具每转仅通过射流一次。由于铣刨工具相继直接通过冷却液射流，因此用轴向定向的冷却液射流进行的冷却是非常有效的。
冷却液射流可以不同地设计，只要射流基本平行于铣刨鼓的旋转轴线延伸即可。在一个优选的实施例中，冷却液射流是具有特定的高射流动力的全射流或点式射流。然而，冷却液射流也可以是具有非常小角度的锥形形状的扇形射流。优选的实施例提供成使得全射流沿着铣刨鼓的铣刨工具布置于其上的圆柱形外表面延伸，从而使得锥形全射流直接撞击到铣刨工具上。在铣刨鼓的铣刨工具为具有帽形刀具端部(cap-shaped pick tip)的刀具(pick)的情况下，全射流沿着刀具端部布置于其上的圆柱形外表面延伸。全射流优选沿着直径小于铣刨鼓切削圆的圆柱形外表面延伸，因此即使刀具端部磨损，其也确保全射流总是撞击到刀具端部上。
冷却装置的一个实施例包括至少一个喷嘴，其在铣刨鼓的旁边布置于机架两纵向侧之一上，从而形成平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的冷却液射流。该实施例预期适于下述铣刨鼓，其中只有一个由冷却液射流侧向撞击到其上的铣刨工具，该铣刨工具沿着平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的轴线布置于铣刨鼓的圆周上。
所述冷却装置的替代性实施例提供位于机架任一纵向侧上的至少一个喷嘴。该实施例预期适于下述铣刨鼓，其中两个铣刨工具布置于平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的轴线上。定位在一侧上的铣刨工具由来自一侧的一个喷嘴进行喷射，以及定位在另一侧上的铣刨工具由来自另一侧的另一个喷嘴进行喷射。
已知铣刨鼓的可更换铣刨工具位于工具保持器内，它们也经受磨损。如果工具保持器的磨损增加，则铣刨刀具的刀具端部和铣刨鼓旋转轴线之间的间隔增加。因此发明的另一优选实施例提供成使得冷却液射流和铣刨鼓旋转轴线之间的间隔可以改变。
在一个特别优选的实施例中，所述冷却装置包括喷嘴，所述喷嘴可调节成与铣刨鼓的旋转轴线相距不同的径向间隔，这样平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的冷却液射流可精确地朝向铣刨工具定向。
在替代性实施例中，冷却装置包括布置在与铣刨鼓旋转轴线相距不同径向间隔处的多个喷嘴，设置成将各个喷嘴开启和关断的阀组件。其结果是，来自喷嘴的冷却液射流可以撞击到铣刨工具上的那些可被开启，而其它喷嘴可以被关断。此外，多个喷嘴也可同时开启。相关的喷嘴可以手动或自动地开启和关断。
所述冷却装置优选包括将冷却液储存器连接到所述至少一个喷嘴的压力管线，压力泵设置于所述压力管线中。压力泵优选是高压泵，其产生足以形成全射流的压力。
冷却液储存器优选是布置于机架上的冷却液箱。然而，取代一个较大的箱，也可以设置多个较小的箱。
铣刨鼓优选布置于鼓壳体内，冷却装置的喷嘴优选在机架的一个或两个纵向侧上布置于鼓壳体上。喷嘴优选布置于鼓壳体的外侧上；但是，它们也可以布置于壳体内。
根据本发明用于冷却铣刨鼓的方法的特征在于形成侧向朝向铣刨工具引导的基本平行于铣刨鼓旋转轴线延伸的至少一股冷却液射流。根据铣刨鼓的类型，冷却液射流可从建筑机械的仅仅一个纵向侧朝向铣刨工具引导，或冷却液射流可从任一纵向侧朝向铣刨工具引导。冷却液射流和铣刨鼓旋转轴线之间的间隔优选根据铣刨工具的磨损程度来改变。
附图说明
在下文中，参照附图对本发明的实施例进行详细解释说明，其中：
图1是道路铣刨机的简化视图；
图2是道路铣刨机的冷却装置连同铣刨鼓一起的第一实施例的示意图；
图3A是图2所示铣刨鼓的铣刨工具的放大侧视图；
图3B是可调节喷嘴的放大视图；
图3C是包括多个喷嘴的喷嘴组件的放大视图；以及
图4是冷却装置连同铣刨鼓一起的第二实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出了作为用于处理路面或表面的建筑机械实例的包括机架1和履带2的道路铣刨机的主要组件。然而，建筑机械也可以是再生机或露天采矿机。铣刨机的履带2包括布置于机架1前侧和后侧上的四个履带单元2A，2B，其在行进方向10上具有前侧1A，后侧1B以及两个纵向侧1C，1D。
道路铣刨机具有布置于机架1下方的铣刨装置4。被铣刨掉的材料通过布置于机架前侧上的运送装置5运走。
铣刨装置4包括铣刨鼓6和铣刨鼓驱动器7。铣刨鼓6布置于包围铣刨鼓的铣刨鼓壳体8内。铣刨鼓壳体8在前侧和后侧履带单元2A，2B之间定位于机架1的下方。为了冷却铣刨鼓6的铣刨工具，设置冷却装置(在图1中未示出)，其将冷却液从冷却液储存器16喷射到铣刨鼓的铣刨工具上。冷却液储存器16可为在工作方向10上布置于铣刨装置4前方的冷却液箱。
图2是铣刨鼓壳体8连同铣刨鼓6一起的示意图，所述铣刨鼓6可由不同类型的铣刨鼓所代替。配备有铣刨工具11的铣刨鼓6围绕横向于铣刨机工作或行进方向10延伸的旋转轴线12旋转，铣刨鼓在铣刨机的工作宽度上延伸。
图3A是铣刨鼓6的铣刨工具11的放大视图。在当前实施例中，铣刨工具11是相对于铣刨鼓6的外表面6A倾斜的刀具11，其包括帽形的刀具端部11A，刀具端部11A由特别耐磨的材料例如硬质合金或聚晶金刚石(PCD)制成。刀具端部11A刚性连接到刀具体11B，刀具体11B插入到刀具保持器11C内，从而可对其进行更换。在铣刨机的操作过程中，刀具11以及更具体是刀具端部11A经受高水平的磨损。因此，定期更换刀具11。刀具保持器11C也经受磨损。刀具保持器11C的磨损导致刀具端部11A沿着刀具的轴线11D径向向内位移。其结果是，刀具端部11A和铣刨鼓6的旋转轴线12之间的间隔减小。然而，经过一段相对更长的时间段才发生这种磨损，因此没有必要不断地更换刀具保持器。
在图2中的实施例中，冷却装置21具有喷嘴13，其在铣刨鼓壳体8上在铣刨鼓6的旁边布置于机架1的纵向侧1C，1D上。在铣刨工具11的水平处附接到机架1部分1E或直接附接到铣刨鼓壳体的喷嘴13产生平行于铣刨鼓6旋转轴线12延伸的冷却液射流14，其侧向撞击到铣刨鼓6的移动通过冷却液射流的铣刨刀具11的刀具端部11A上。喷嘴13可定位于在铣刨鼓壳体8的侧壁8A内的凹部8B内。
图2示出了对包括铣刨刀具11的铣刨鼓6进行的改进。图2中的冷却装置21预期适于下述类型的铣刨鼓，其中在任一时刻只有一个铣刨刀具11布置于平行于铣刨鼓6旋转轴线12延伸的轴线15上。因此冷却液射流可相继撞击到所有的铣刨刀具上，铣刨刀具在相对短的时间段内相继直接通过冷却液射流。因此冷却液的消耗量相对较低。
单股冷却液射流14足以充分地冷却铣刨刀具11。冷却液射流优选是全射流。
多个冷却液射流也可布置在不同的直径处和/或可分布于圆周上以便改善冷却。然而为了实现与径向定向的喷嘴相当的冷却性能，需要数目显著更高的多个喷嘴。例如，在图2中的实施例中射流径向定向的情况下，需要径向引导射流23来冷却所有的铣刨工具18。
冷却液设置于冷却液箱16内。冷却液管线17从冷却液箱16通到喷嘴13。对于喷嘴13而言所需的压力由设置于冷却液箱16和喷嘴13之间的高压泵18产生。
当工具保持器11C的磨损增加时，可能有必要减小冷却液射流14和旋转轴线12之间的间隔，这样冷却液射流14总是撞击到铣刨刀具11的刀具端部11A上。
在一个实施例中，喷嘴13可位移地布置，可将喷嘴调节到不同的位置P1，P2，P3。图3B是包括可调节喷嘴13的实施例的简化视图。喷嘴13可在位于相对于铣刨工具11倾斜的轴线13A上的细长孔13B内位移，该孔设置于铣刨鼓壳体8的侧壁8A内或设置于机架1的一部分上。此外图3B是鼓壳体8的侧壁8A外侧的视图。喷嘴13附接到喷嘴保持器13C，其可通过锁定螺钉13D(仅示意性地示出)在不同的位置(例如在位置P1，P2，P3)附接到鼓壳体8的侧壁8A。通过使得喷嘴13在细长孔13B内位移，可将从铣刨鼓6的旋转轴线12相距的径向间隔精确地设定到正确的位置。细长孔13B的轮廓也可描绘成曲线。此外，对于喷嘴13而言可在正交于铣刨鼓6外表面6A延伸的轴线上位移地受到引导。
替代性的实施例提供喷嘴组件19而不是单个可位移地受到引导的喷嘴，该组件包括多个刚性布置的喷嘴13'，13″，13″'。图3C是包括喷嘴13'，13″，13″'和铣刨刀具11的喷嘴组件19的简化示意图。喷嘴布置成使得冷却液射流14和旋转轴线12之间的间隔a1，a2，a3对应于所述工具保持器11C的磨损情况。为了开启和关断通到各个喷嘴13'，13″，13″'的冷却液的供应，设置可由控制单元来控制的阀组件20(只示意性地示出)。
图4示出了冷却装置21的替代性实施例，其预期适于一种不同类型的铣刨鼓。也适用于图2中所示类型铣刨鼓的该实施例的不同之处在于喷嘴13L，13R在铣刨鼓壳体8上在铣刨鼓6的旁边布置在机架1的纵向侧1D(在工作方向10的右侧上)上以及机架的纵向侧1C(其在工作方向的左侧上)上。对应的部件设有相同的附图标记。在该实施例中，压力管线17通到两个喷嘴13L，13R，其中每个喷嘴优选形成全射流，其可在平行于铣刨鼓6旋转轴线12延伸的公共轴线上延伸。
图4中的铣刨鼓6具有图2中铣刨鼓工作宽度的两倍。对于图4中铣刨鼓的类型而言，铣刨刀具11布置在圆周上，这样每两个铣刨刀具11位于平行于铣刨鼓6的旋转轴线12延伸的轴线15上。在图4中，位于公共轴线15上的两个铣刨刀具设有附图标记11L和11R。当铣刨鼓旋转时，从右侧喷嘴13R喷出的冷却液射流14碰撞到右侧铣刨刀具11R上，以及从左侧喷嘴13L喷出的冷却液射流撞击到左侧铣刨刀具11L上。因此，两个铣刨刀具总是同时冷却。
在图4中的冷却装置21的两个喷嘴13L，13R'可为可调节的喷嘴(图3B)或可为包括多个固定的喷嘴13'，13″，13″'(图3C)的喷嘴组件19的喷嘴。

Claims (15)

1.一种用于处理路面或表面的自驱动建筑机械，其包括：机架，所述机架由履带(2)支撑；以及铣刨鼓(6)，所述铣刨鼓(6)能够围绕横向于建筑机械工作方向(10)延伸的旋转轴线(12)旋转，布置于机架上并配备有分布于圆周上的铣刨工具(11)；用于铣刨鼓(6)的鼓驱动器(7)和用于利用来自冷却液储存器(16)的冷却液对铣刨鼓(6)的铣刨工具(11)进行喷射的冷却装置(21)，其特征在于所述冷却装置(21)设计成形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的至少一股冷却液射流(14)。
2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于冷却装置(21)设计成使得冷却液射流(14)是全射流，其基本上沿着铣刨鼓(6)的铣刨工具(11)布置于其上的圆柱形外表面延伸。
3.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于铣刨鼓的铣刨工具(11)为包括帽形刀具端部(11A)的刀具，全射流基本上沿着刀具端部(11A)布置于其上的圆柱形外表面延伸。
4.根据权利要求1至3任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却装置(21)包括至少一个喷嘴(13)，其在铣刨鼓(6)的旁边布置于机架(1)的两纵向侧(1C，1D)之一上，从而形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的冷却液射流(14)。
5.根据权利要求1至3任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却装置(21)包括至少一个喷嘴(13L，13R)，其在铣刨鼓(6)的旁边布置于机架(1)的两纵向侧(1C，1D)之一上，从而形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的冷却液射流(14)，并且所述冷却装置(21)包括至少一个喷嘴(13L，13R)，其在铣刨鼓(6)的旁边布置于机架(1)的两纵向侧(1C，1D)的另一侧上，从而形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的冷却液射流(14)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却装置(21)包括至少一个喷嘴(13)，其能够调节成与铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)相距不同的径向间隔(a1，a2，a3)，并且设计成形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的冷却液射流(14)。
7.根据权利要求1至5任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却装置(21)包括多个喷嘴(13'，13″，13″')，其刚性地布置在与铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)相距不同的径向间隔(a1，a2，a3)处，并且设计成形成基本平行于铣刨鼓(6)的旋转轴线(12)延伸的至少一股冷却液射流(14)，并且其特征在于设置用于将各个喷嘴(13'，13″，13″')开启和关断的阀组件(20)。
8.根据权利要求1至7任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却装置(21)包括将冷却液储存器(16)连接到至少一个喷嘴(13)的压力管线(17)，压力泵(18)设置于所述压力管线(17)中。
9.根据权利要求1至8任一项所述的建筑机械，其特征在于所述冷却液储存器(16)是布置于机架上的冷却液箱。
10.根据权利要求1至9任一项所述的建筑机械，其特征在于所述铣刨鼓(6)布置于鼓壳体(8)内。
11.一种用于冷却用于处理路面或表面的自驱动建筑机械的铣刨鼓的铣刨工具的方法，其中用来自冷却液储存器的冷却液对铣刨鼓的铣刨工具进行喷射，铣刨鼓绕横向于建筑机械工作方向延伸的轴线旋转，其特征在于形成基本平行于铣刨鼓的旋转轴线延伸的至少一股冷却液射流。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于冷却液射流是全射流，其基本上沿着铣刨鼓的铣刨工具布置于其上的圆柱形外表面延伸。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于形成从一侧朝向铣刨工具引导的至少一股冷却液射流。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于形成从一侧朝向铣刨工具引导的至少一股冷却液射流，并且形成从另一侧朝向铣刨工具引导的至少一股冷却液射流。
15.根据权利要求11至14任一项所述的方法，其特征在于至少一股冷却液射流和铣刨鼓的旋转轴线之间的间隔根据铣刨工具的磨损程度来改变。
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