CN104417334A - 特别用于建筑机器的驱动组件、用于驱动组件的下部组件以及包括该驱动组件的建筑机器 - Google Patents

特别用于建筑机器的驱动组件、用于驱动组件的下部组件以及包括该驱动组件的建筑机器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于建筑机器的驱动组件，包括驱动设备(12)和至少一个与驱动设备(12)共同作用的功能单元(30、34)以及分配给该功能单元的功能单元载体(26、28)，该驱动设备具有多个用于固定到机器框架上的第一固定区域(14、16、18、20)，其特征在于，所述功能单元载体(26、28)在旋转连接区域(42、48)中相对于驱动设备(12)围绕至少一个旋转轴(S1、S2)可旋转。

Description

特别用于建筑机器的驱动组件、用于驱动组件的下部组件以及包括该驱动组件的建筑机器
技术领域
本发明涉及一种特别是用于建筑机器的驱动组件，包括驱动设备和至少一个与驱动设备共同作用的功能单元以及分配给该功能单元的功能单元载体，该驱动设备具有多个用于固定到机器框架上的第一固定区域。本发明还涉及一种下部组件，其优选能够应用在这样的驱动组件中；以及一种建筑机器，其包括这样的驱动组件或下部组件。
背景技术
从DE 10 2011 005 275 A1中已知一种形成为自行走式压路机的建筑机器。该建筑机器的驱动组件具有作为中央系统区域的涡轮增压式柴油驱动设备，在该柴油驱动设备中以冷却结构的形式提供的用于驱动设备的功能单元借助于形成为预安装框架的功能单元载体固定到驱动设备上。该设置有其他系统区域(例如废气输送系统)的驱动组件在其整体上固定到该建筑机器的机器框架上。
特别地，形成为内燃机的驱动设备由于周期性出现的点火和由此引起的不同构件的平移运动亦或旋转运动而引起振动激发，其产生较高的机械和声学负载。为了应对该负载，已知的是，这样的驱动组件通过减弱的或弹性作用的固定区域固定到机器框架上。同样已知的是，在这样的驱动组件的不同的构件或下部组件之间设置弹性作用的连接元件。由于这样的弹性作用的元件的缓冲性能在合适地调整到激发频率时能够产生一定的减弱，实际上不可能的是，其中这样的驱动组件的彼此连接的构件或下部组件有针对性地在总共六个自由度(三个平移自由度和三个旋转自由度)中的单个自由度上达到与振动脱离联接或频率失谐。
发明内容
本发明的任务是，提供一种特别是用于建筑机器的驱动组件，一种用于驱动组件的下部组件以及一种建筑机器，通过本发明能够在结构易于实现和机械方面可高度负载的构造中达到改善的与振动的脱离联接。
根据本发明的第一方面，通过特别是用于建筑机器的驱动组件来完成该任务，该驱动组件包括驱动设备和至少一个与驱动设备共同作用的功能单元以及分配给该功能单元的功能单元载体，该驱动设备具有多个用于固定到机器框架上的第一固定区域。
根据本发明在此进一步设置为，功能单元载体在旋转连接区域中相对于驱动设备围绕至少一个旋转轴可旋转。
在根据本发明的驱动组件的构造中提出一种可行方案，即通过至少一个功能单元载体的可旋转的(即可铰接的)联接、在实质上产生振动激发的驱动设备和功能单元载体或承载在其上的功能单元之间达到旋转的脱离联接。这样的旋转连接通常在机械方面可高度负载，并且相对于缓冲元件实现平移的强制引导，但仅涉及低摩擦力矩且在此导致实质上的与振动脱离联接，由此显著减小了功能单元载体或承载在其上的功能单元或驱动设备的机械负载。
在一个有利的构造中建议，设置两个功能单元和分配给各个功能单元的功能单元载体，其中至少一个功能单元载体相对于驱动设备围绕至少一个旋转轴可旋转。如果至少一个(但有利为两个或所有功能单元载体)可旋转或铰接地联接，则在驱动组件内凭借相应减小这样联接的系统区域的机械负载来产生显著改善的与振动的脱离联接或频率失谐。
在一个特别有利的构造中建议，第一功能单元载体在第一旋转连接区域中围绕第一旋转轴可旋转地与驱动设备连接，且第二功能单元载体在第二旋转连接区域中围绕优选实质上平行于第一旋转轴的第二旋转轴可旋转地与第一功能单元载体连接。通过该构造构建一系列可旋转或铰接的连接，这能给设置在其中的系统区域带来显著改善的与振动的脱离联接。
为了在各个可旋转或铰接的连接区域中创造相对于旋转自由度优化的连接，建议，至少一个旋转连接区域具有至少一个铰接区域，该铰接区域具有至少一个、优选为两个、最优为三个旋转自由度。能够通过使至少一个旋转连接区域包括两个在旋转连接区域的旋转轴方向上彼此间隔设置的铰接区域，来保证各个功能单元载体的限定的定位和连接。即使这样，如果这样的连接具有两个彼此间隔设置的铰接区域，则铰接区域有利地构造成保证在两个或三个旋转自由度中的可旋转性，从而在各个功能单元载体中出现的变形不会导致卡死，而是能够相对于与之联接的构件脱离联接。
那么有利的是，两个功能单元载体以上述类型和方式彼此联接，则第一旋转连接区域或/和第二旋转连接区域具有两个铰接区域。这意味着，在两个旋转连接区域中的至少一个中预先确定主旋转轴，而例如另一个旋转区域能够仅设置有一个铰接区域且该铰接区域设置有三个旋转自由度。在这种情况下同样保证了这样联接的功能单元载体的限定的定位。
同样为了在建筑机器或类似物之内保证与驱动设备共同作用的功能单元的稳定连接，建议在至少一个功能单元载体(优选为第二功能单元载体)上设置至少一个、优选为多个用于固定到机器框架上的第二固定区域。
在上述两个功能单元载体联接时，为了获得本身稳定的构造，进一步建议第二功能单元载体与驱动设备在至少一个第三固定区域中连接。在这种情况下，能够在以下将要描述的下部组件的框架中提供两个功能单元载体。
至少一个固定区域能够具有至少一个弹性固定部件。这样的弹性固定部件通常以橡胶(即在机械负载中可弹性变形的材料)构建，其变形特性(即例如弹性模量)能够适应于预期的振动激发，从而同样有助于改善减振特性。
在根据本发明构建的驱动组件中，功能单元能够包括用于驱动设备的废气输送构件，例如消音器或颗粒过滤器。功能单元还能够包括用于驱动设备的冷却结构，从而在工作中冷却在其中循环的冷却剂。
为了不阻止上述讨论的、在可旋转的连接的区域中可实现的各个功能单元载体相对于驱动设备的相对运动，建议至少一个功能单元与驱动设备通过柔性联接结构(优选为管路连接件)来共同作用。
根据另一方面，通过用于驱动组件的下部组件来完成上述给出的任务，其特别是具有根据本发明的构造，包括：
-固定到驱动设备上的驱动设备载体；
-用于驱动设备的第一功能单元的第一功能单元载体，其中第一功能单元载体与驱动设备载体在第一旋转连接区域中可旋转地连接；
-用于驱动设备的第二功能单元的第二功能单元载体，其中第二功能单元载体与第一功能单元载体在第二旋转连接区域中可旋转地连接且在固定区域中与驱动设备载体优选借助于至少一个弹性固定部件连接。
在这样的下部组件中能够设置为，至少一个旋转连接区域包括至少一个铰接区域，该铰接区域具有至少一个、优选为两个、最优为三个旋转自由度。
这样的下部组件同样能够例如与待承载在各个功能单元载体上的功能单元预安装，且接着例如通过将驱动设备载体连接到驱动设备上而联接。如果该连接是刚性的、例如通过螺纹连接来实施，则在振动技术方面能够将在驱动组件内的驱动设备载体视为驱动设备的系统区域。
根据另一个方面，通过建筑机器、特别是压路机来完成上述任务，该建筑机器包括建筑机器框架以及根据本发明构建的驱动组件，该驱动组件优选构建为具有根据本发明构建的下部组件。在这种建筑机器中，驱动设备凭借第一固定区域固定到建筑机器框架上。此外，至少一个功能单元载体凭借至少一个第二固定区域固定到建筑机器框架上。
附图说明
以下参考附图来详细描述本发明。其中：
图1示出了驱动组件的立体图；
图2示出了图1的驱动组件的俯视图；
图3示出了图1的驱动组件的侧视图；
图4示出了图1的驱动组件沿着图3中的线IV-IV剖开的局部横截面视图；
图5示出了图1的驱动组件的下部组件的立体图；
图6示出了在图5中示出的图1的驱动组件的铰接区域的圆形局部VI的详细剖视图。
具体实施方式
在图1中以透视图示出的用于建筑机器的驱动组件10，建筑机器例如是可用于道路建筑或类似情况的自行走式压路机，该驱动组件包括作为中央系统区域的仅示意性示出的驱动设备12。该驱动设备能够例如形成为涡轮增压柴油发动机。该驱动设备的驱动功率例如能够在未在附图中示出的液压泵区域提供加压流体，该加压流体能够接着用于不同的液压发动机中以产生驱动力矩。
驱动设备12通过多个第一固定区域14、16、18、20固定在这样的建筑机器的未在附图中示出机器的机器框架上。在示出的例子中，这是4个分别定位在驱动设备12的角落区域中的第一固定区域14、16、18、20。为了脱离振动地连接到建筑机器框架，每个第一固定区域优选形成有弹性固定部件22。弹性固定部件22的减振特性能够适应于驱动设备在工作中产生的振动激发谱，以将尽可能少的振动传递到机器框架上，该固定部件通过螺纹连接能够一方面连接到驱动设备12上且另一方面连接到机器框架上。
驱动组件12包括作为另一个系统组成区域的在图5中清楚示出的下部组件24。下部组件24包括两个彼此连接且与驱动设备12可旋转连接的功能单元载体26、28。在第一功能单元载体26上固定有通常以32表示的废气输送系统的颗粒过滤器，该颗粒过滤器作为功能单元30分配给驱动设备12。在第二功能单元载体28上固定有用于在驱动设备12中循环的冷却剂的作为功能单元34的冷却结构。两个功能单元30、34相对于驱动设备分别通过至少局部柔性的连接管路36或38连接，且因此功能性地联接到驱动设备12上。
此外，在图5中示出的下部组件24具有驱动设备载体40。其例如通过螺纹连接与驱动设备12(例如发动机块)固定连接且因此就振动技术方面分配给驱动设备12。
在通常以42表示的第一旋转连接区域中，驱动设备12或固定在其上的驱动设备载体40与第一功能单元载体26通过两个在第一旋转轴S1的方向上彼此间隔设置的铰接区域44、46基本上围绕第一旋转轴S1可旋转地连接。第一功能单元载体26在通常以48表示的第二旋转连接区域中与第二功能单元载体28围绕优选实质上平行于第一旋转轴S1的第二旋转轴S2可旋转地连接。第二旋转连接区域48同样包括两个在第二旋转轴S2的方向上彼此间隔设置的铰接区域50、52。
如图所示，两个旋转轴S1和S2这样设置，使它们实质上横向于驱动组件10延伸。由于驱动组件10通常这样组装到建筑机器中，使其最长延伸部的方向相应于这样的建筑机器的纵向，因此两个旋转轴S1和S2同样实质上横向于这样的建筑机器的纵向。在此该两个旋转轴S1和S2能够近似定位到相同的水平位置上。
第二功能单元载体28能够包括两个例如彼此独立构建的侧框架区域54、56，它们彼此通过例如管状构成的连接框架58固定连接。在第二功能单元载体28(例如各个侧框架区域54、56)上分别设置有第二固定区域60、62，第二功能单元载体28通过该第二固定区域固定到建筑机器或类似物的未示出的机器框架上。在此每个第二固定区域60、62能够这样构建，使其包括一个或多个弹性固定部件64。在图示的例子中，每个第二固定区域60、62具有三个在驱动组件的纵向彼此依次设置的弹性固定部件64。它们能够相对于第二功能单元载体28以及同样相对于机器框架分别通过螺纹连接来固定。特别地，每个第二固定区域60、62的固定部件64能够通过共同的连接元件66连接到机器框架上。通过第二固定区域60、62的弹性固定部件64的弹性，能够在机器框架上的第二功能单元载体28的连接区域中实现减振，从而在驱动组件12中产生的振动激发在该区域中只能显著减少地传递到机器框架上。第二固定区域60、62的固定部件64例如能够在建筑上且同样鉴于减振特性而相应于第一固定区域14、16、18、20的固定部件22。但是原则上由于在第二功能单元载体28的区域中存在的其他质量比，而可以使用调整到该其他质量比且与固定部件22不同的固定部件64。
第二功能单元载体28在第三固定区域68中与驱动设备框架40连接。第三固定部件68包括多个(在图示的例子中为两个)弹性固定部件70，它们能够一方面相对于连接框架58且由此相对于第二功能单元载体28连接，且另一方面相对于驱动设备框架40连接。为此能够一方面使用连接框架58的各个板状组件，另一方面使用驱动设备载体40的各个板状组件。
第三固定区域68的固定部件70使第二功能单元载体28弹性地与驱动设备载体40联接，且因此同样与驱动设备12联接。由于第一功能单元载体26既与驱动设备载体40且因此同样与驱动设备12相连，又与第二功能单元载体28围绕各个旋转轴S1和S2基本上可旋转地连接，因此第一功能单元载体26一方面相对于驱动设备12且另一方面相对于第二功能单元载体28旋转地脱离联接，即两个系统区域一方面在第一固定区域14、16、18、20且另一方面在第二固定区域60、62中通过各个弹性固定部件22或64联接到机器框架上。该旋转脱离联接主要是指通过提供各个可旋转联接的铰接区域44、46或50、52实现的旋转运动。这再次使第一功能单元载体26一方面相对于驱动设备12且另一方面相对于第二功能单元载体28大幅地与振动脱离。该第一功能单元载体再次一方面由于其可双旋转的连接且另一方面由于在第三固定区域68中的弹性连接而相对于驱动设备自动与振动脱离。
不同的功能单元载体26、28能够由多个例如通过焊接或螺纹连接或铆接或类似连接方式固定连接的组件组成。但原则上，这样的载体同样能够由例如通过切割或冲压和成型的集成材料块来提供。
图6示出铰接区域的例子。特别地在图6中示出第二旋转连接区域48的铰接区域50。应当指出，其他铰接区域44、46和52同样能够如在图6中示出的铰接区域50一样地这样构建。
铰接区域50原则上构建为具有三个旋转自由度的铰接部。铰接销72通过例如U-形载体74连接到第二功能单元载体28的侧框架54。铰接球76与铰接销72固定连接。该铰接球能够相对于铰接销72在其纵向上轴向固定且同样能够与其抗扭地连接。原则上，铰接球76同样可相对于铰接销72旋转。在第一功能单元载体26上固定地承载有环状形成的铰接套78。在铰接套78中例如抗扭地且同样防止位移地承载有环绕铰接球76的铰接座80。原则上，铰接座80同样能够可旋转地容纳于该铰接套78中。
铰接座80和铰接球76共同作用，以提供球窝活节球。特别地，在铰接座80中的铰接球76能够围绕第二旋转轴S2旋转。此外，既在水平方向上、又在垂直方向实现旋转，从而铰接球76和铰接座80原则上能够在所有三个彼此垂直的空间方向相对于彼此转动，尽管这些空间方向中的至少两个仅以限定角度分配。
如果第一功能单元载体26整体上相对于第二功能单元载体28围绕第二旋转轴S2旋转，接着实质上出现铰接球76相对于铰接座80围绕第二旋转轴S2的相对移动，则两个其他的通过铰接连接44、46、50、52提供的旋转自由度用于：产生与在各个这样联接的组件中自身引起的变形运动的脱离连接。同样能够通过振动激发产生这样的变形，该振动激发例如通过驱动设备12内的定期点火或旋转运动和线性运动来触发。
通过驱动组件10的不同系统区域的上述振动技术的脱离联接，在使用至少一个、优选多个由旋转自由度引入的旋转连接区域的情况下，实质上减少了在驱动组件10内的振动传递，从而特别地在与驱动设备12脱离联接的系统区域中显著减少通过振动激发带来的负载，且因此减小通过振动激发产生噪音的危险。同样通过这样的与驱动设备脱离联接的系统区域显著地减小了继续输送该振动的危险。
应注意，在充分利用本发明的基本原理的情况下(即驱动组件10的系统区域的铰接连接)，能够在上述构造中进行改变。因此旋转连接区域中的一个(例如第一旋转连接区域)能够例如仅设置唯一的铰接区域。由于通过两个铰接区域(在这种情况下在第二旋转连接区域的区域中)连接到其他系统区域，仍然保证相关系统区域(在此例如为第一功能单元载体26)的限定的定位。此外当然可能的是，这样来形成一个或多个旋转连接区域或者说一个或多个铰接区域，使得不但具有一个或多个旋转自由度的可相对运动性成为可能，而且使得这样联接的系统区域的平移的相对运动成为可能。因此一个或多个旋转连接区域或者说铰接区域能够例如这样形成，使原则上具有两个旋转自由度以及平移自由度的运动成为可能。
应当指出，能够通过仅设置有一个旋转连接区域(例如为第二旋转连接区域)的连接来代替上述具有两个旋转连接区域的连接，而在第一旋转连接区域中第一功能单元载体26例如可以刚性地或通过弹性固定部件与驱动设备12或驱动设备载体40连接。驱动设备载体40同样能够在弹性作用的固定部件或弹性中间衬垫的参与下固定到驱动设备12上。

Claims (14)

1.一种特别是用于建筑机器的驱动组件，包括驱动设备(12)和至少一个与驱动设备(12)共同作用的功能单元(30、34)以及分配给所述功能单元的功能单元载体(26、28)，所述驱动设备具有多个用于固定到机器框架上的第一固定区域(14、16、18、20)，其特征在于，所述功能单元载体(26、28)在旋转连接区域(42、48)中能够相对于所述驱动设备(12)围绕至少一个旋转轴(S1、S2)旋转。
2.根据权利要求1所述的驱动组件，其特征在于，设置有两个功能单元(30、34)和分别分配给这两个功能单元的功能单元载体(26、28)，其中至少一个功能单元载体(26、28)能够相对于所述驱动设备(12)围绕至少一个旋转轴(S1、S2)旋转。
3.根据权利要求2所述的驱动组件，其特征在于，所述功能单元载体中的第一功能单元载体(26)在第一旋转连接区域(42)中围绕第一旋转轴(S1)可旋转地与所述驱动设备(12)连接，所述功能单元载体中的第二功能单元载体(28)在第二旋转连接区域(48)中围绕优选实质上平行于第一旋转轴(S1)的第二旋转轴(S2)可旋转地与第一功能单元载体(26)连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的驱动组件，其特征在于，至少一个旋转连接区域(42、48)具有至少一个铰接区域(44、46、50、52)，所述铰接区域具有至少一个、优选为两个、最优为三个旋转自由度。
5.根据权利要求4所述的驱动组件，其特征在于，至少一个旋转连接区域(42、48)具有两个在旋转连接区域(42、48)的旋转轴(S1、S2)的方向上彼此间隔设置的铰接区域(44、46、50、52)。
6.根据权利要求3和5所述的驱动组件，其特征在于，第一旋转连接区域(42)和/或第二旋转连接区域(48)具有两个铰接区域(44、46、50、52)。
7.根据权利要求1至6之一所述的驱动组件，其特征在于，在至少一个功能单元载体(28)上、优选为第二功能单元载体(28)上设置有至少一个、优选为多个用于固定到机器框架上的第二固定区域(60、62)。
8.根据权利要求3或权利要求4至7之一所述的驱动组件，如果追溯到权利要求3，其特征在于，第二功能单元载体(28)与驱动设备(12)在至少一个第三固定区域(68)中连接。
9.根据权利要求1至8之一所述的驱动组件，其特征在于，至少一个固定区域(14、16、18、20、60、62、68)具有至少一个弹性固定部件(22、64、70)。
10.根据权利要求1至9之一所述的驱动组件，其特征在于，功能单元(30)包括用于所述驱动设备(12)的废气输送构件，和/或功能单元(34)包括用于所述驱动设备(12)的冷却结构。
11.根据权利要求1至10之一所述的驱动组件，其特征在于，至少一个功能单元(30、34)与所述驱动设备(12)通过柔性联接结构(36、38)、优选为管路连接件来共同作用。
12.一种用于特别是根据前述任一项权利要求所述的驱动组件的下部组件，包括：
固定到驱动设备(12)上的驱动设备载体(40)；
用于驱动设备(12)的第一功能单元(30)的第一功能单元载体(26)，其中第一功能单元载体(30)与驱动设备载体(40)在第一旋转连接区域(42)中可旋转地连接；
用于驱动设备(12)的第二功能单元(34)的第二功能单元载体(28)，其中第二功能单元载体(28)与第一功能单元载体(26)在第二旋转连接区域(48)中可旋转地连接并且在固定区域(68)中与驱动设备载体(40)优选借助于至少一个弹性固定部件(70)连接。
13.根据权利要求12所述的驱动组件，其特征在于，至少一个旋转连接区域(42、48)具有至少一个铰接区域(44、46、50、52)，所述铰接区域具有至少一个、优选为两个、最优为三个旋转自由度。
14.一种建筑机器、特别是压路机，包括建筑机器框架和根据权利要求1至11中任一项所述的驱动组件(10)，该驱动组件优选具有根据权利要求12或13所述的下部组件(24)，其中驱动设备(12)凭借第一固定区域(14、16、18、20)固定到建筑机器框架上，且至少一个功能单元载体(28)凭借至少一个第二固定区域(60、62)固定到建筑机器框架上。
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