CN104520083A - 具有安全装置的卡车式搅拌机 - Google Patents

Abstract

具有安全装置的卡车式搅拌机，其包含滚筒（13），所述滚筒通过旋转装置（15）能够围绕旋转轴（X）旋转，所述旋转装置包含第一驱动构件（16），第一驱动构件为电动式并且适于使所述滚筒（13）在正常使用期间旋转，所述旋转装置还包含第二驱动构件（17），第二驱动构件用作安全装置，并且能够在所述第一驱动构件（16）的即使是暂时性的不可用的情况下被选择性地驱动，还适于使所述滚筒（13）旋转。

Description

具有安全装置的卡车式搅拌机

技术领域

本发明涉及卡车式搅拌机，其设有使滚筒旋转从而混合混凝土的装置，其还设有安全装置，该安全装置在卡车式搅拌机遭受机械故障时能够被激活。

背景技术

卡车式搅拌机的用途已知是将混凝土从生产工厂运输至建筑工地，混凝土在建筑工地被使用。

在生产工厂的装载步骤期间和在向建筑工地的运输步骤期间，混凝土都必须保持可塑性，因此含有该混凝土的旋转滚筒必须被保持在持续的旋转中，从而不会使混凝土变干和变硬。

在已知的卡车式搅拌机中，旋转滚筒的旋转通常通过液压发动机产生，该液压发动机是由被热力发动机指挥的一组泵驱动的，该热力发动机通常是柴油发动机。该热力发动机可以与使车辆移动的发动机相同，或者是与车辆的发动机不同的辅助发动机。

在专利申请IT-MI2012A000093（以本申请人的名义）中，描述了卡车式搅拌机的滚筒，它由电力驱动构件驱动，后者由电力蓄能器（accumulator）供给。

电力蓄能器通过吸收来自被驱动时的车辆的热力发动机的能量而被充电，或者通过吸收由于车辆的制动而产生的能量，又或者通过连接至电力网络。

这种卡车式搅拌机的一个缺点是，如果滚筒的驱动构件遭受机械故障，则如果没有在短时间内修复该故障，则滚筒不能被保持在旋转中，因此混合物会在滚筒内固化。

在该可能性中，卡车式搅拌机的滚筒被损毁至必须被更换的程度，这从维修和更换成本的角度来看都造成问题。

在现有技术中，已经提出了克服该问题的一些方案。

DE 3214405 A1示例性地示出了在紧急情况下清空混合滚筒的驱动装置，它提供了分离主液压发动机（如果它发生故障）的可能性，以及在它的位置连接压缩空气马达的可能性。该文献没有提及电动马达的使用，并且在任何情况下提供分离无功能的发动机并连接紧急辅助马达以进行取代的必要性。

示出使用电动马达来驱动滚筒的其他文献是DE 20 2009 001416U1和DE 10 2004 038504 A1。

本发明的一个目的是获得上述类型的卡车式搅拌机，其设有安全装置，它在使滚筒旋转的装置发生机械故障时防止对滚筒的损坏。

本发明的另一个目的是获得设有简单和经济的安全装置的卡车式搅拌机，该装置在该卡车式搅拌机的主发动机发生机械故障时被安装和激活。

申请人已经设计、试验和实施了本发明，以克服现有技术的缺陷并获得这些和其他目的和优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中被规定和表征，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或对主要发明创意的变形。

根据上述目的，根据本发明的具有安全装置的卡车式搅拌机包含至少一个滚筒，该滚筒通过旋转装置能够围绕旋转轴旋转，其允许混合并可能地卸载被包含在滚筒之内的水泥混合物。

根据本发明的一个特征，所述旋转装置包含第一驱动构件，它为电动式，适于使滚筒在正常使用期间旋转。所述旋转装置还包含第二驱动构件，它作为安全装置，能够在所述第一驱动构件的即使是暂时性的不可用的情况下被选择性地驱动，还适于使所述滚筒旋转。

通过这种方式，在第一驱动装置由于受到的任何可能的损坏（即使是暂时性的）而停止运行的时候，第二驱动构件被选择性地驱动，以使水泥混合物继续被混合，并因此防止它在滚筒内固化以及后者可能的卸载。

根据本发明的另一个特征，所述旋转装置还包含传动构件（例如齿轮减速器），它被连接至所述滚筒，而第一驱动构件和第二驱动构件都和它相连。单个传动构件通过这种方式能够界定第一和第二驱动构件向滚筒的直接连接，使得在需要的时候以及在第一驱动构件不运行的时候，第二驱动构件能够直接介入而不需进一步的连接操作。

根据本发明的另一个特征，设有选择性连接装置，以使传动构件仅在需要时连接至第二驱动构件，防止后者在卡车式搅拌机的正常使用期间也被驱动。因此降低了第二驱动构件被损坏以及当真正需要激活它的时候保证不了其可靠性的可能性。

根据本发明的一个形式的实施例，所述连接装置包含离合器装置和被设来驱动该离合器装置的致动构件。所述致动构件无论是手动式、电动式、气动式或其他类型，都允许仅在需要时由操作者由于特殊要求而进行的第二驱动构件和传动构件的直接连接。

根据本发明的另一个方面，所述第二驱动构件是电动式，并且电力供给装置与它连接。这因此能够保持滚筒的驱动完全独立于卡车式搅拌机的车辆的热力发动机。通过这种方式，能够使卡车式搅拌机的滚筒即使在车辆的热力发动机被关闭时旋转。这能够降低大气污染和车辆自身的燃料消耗。

根据本发明的另一个方面，所述电力供给装置选自包含电力蓄能器和连接至电力网络的连接装置中的至少一种的群组。所述电力蓄能器可以是已经存在于车辆上用来启动热力发动机的蓄能器，也可以是独立的和专用的电力蓄能器，例如独立于通常被用来供给第一驱动构件的蓄能器。

根据本发明的一个变形，所述第二驱动构件是气动式，用于供给工作流体的装置与它连接。

根据本发明的另一个特征，所述供给装置包含压缩系统或用于连接至外部压缩系统的连接元件中的至少一种。仅仅通过例子的方式，所述压缩系统可以和通常存在于车辆甲板上的压缩系统相同或者是外部压缩系统。

附图说明

从一个形式的实施例的以下描述中，本发明的这些和其他特征会变得清晰，其参照附图作为非限制性的例子，附图中：

图1是根据本发明的卡车式搅拌机的侧视图和示意图。

图2是驱动图1中的卡车式搅拌机的滚筒的系统的示意图。

图3是图2的变形的示意图。

为了便于理解，在可能的地方，使用了相同的参考数字来表示附图中相同的公共元件。应该理解的是，一个形式的实施例的元件和特征可以方便地被结合进其他形式的实施例，而无需进一步说明。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的卡车式搅拌机10包含车辆11（例如任何已知类型的卡车），它设有装载平台12，滚筒13被安装在装载平台上并围绕旋转轴X旋转。

在第一末端旋转装置15被连接至滚筒13，以使滚筒13围绕旋转轴X旋转，并且在第二末端连接有卸载料斗14，以允许可能出现在滚筒13之内的水泥混合物的卸载。

旋转装置15包含第一驱动构件16（或主马达）和第二驱动构件17（或辅助马达），后者在主马达16被损坏时作为安全装置。

辅助马达17可以仅在主马达16由于机械故障而不工作时被驱动，从而保持在滚筒13之内的水泥混合物被混合，防止其固化。再者，辅助马达17允许水泥混合物可能从滚筒13经过卸载料斗14的卸载。

旋转装置15还包含直接连接至滚筒13的传动构件18（在该例子中为减速器）。

主马达16和辅助马达17被直接连接至减速器18，并提供来以将会在后文描述的方式使滚筒13旋转。

特别地，减速器18设有两个入口轴21和22，主马达16和辅助马达17分别与它们连接，减速器还设有出口轴23，它直接与滚筒13连接。

在减速器18的入口轴21、22和出口轴23之间，可以设有例如齿轮式的适当的减速装置，以减少转数。

在卡车式搅拌机的正常使用期间，使用主马达16来使滚筒13旋转，以进行混合并允许被包含在滚筒13内的水泥混合物的可能的卸载操作。

主马达16是电动马达（例如三相类型）并通过电能的形式而被供给，该电能由第一电力供给装置25提供。

主马达16（仅仅以例子的方式）具有被包含在50 kW和80 kW之间的额定功率。

第一电力供给装置25包含电力蓄能器26（例如锂电池）和电转换器27，后者适于将由电力蓄能器26提供的直流电能（continuous electric energy）转换为交流电能（alternate electric energy），以适于被提供给主马达16从而激活它。

电力蓄能器26可以被再次充电，例如根据在上述专利申请IT-MI2012A000093中描述的方法的一种、或者通过连接至电力网络、通过将能够从车辆的发动机的驱动轴得到的机械能转换为电能、或者通过使用已知的装置（例如KERS，动能回收系统）回收制动能量。

辅助马达17也是电动式（例如三相类型），并且可以在主马达16遭受机械故障时由使用者选择性地激活。

在其他形式的实施例中，辅助马达17是连续电流类型。

启动辅助马达17使得能够在不能启动主马达16时防止滚筒13内的混凝土固化，并因此使得滚筒被可能地清空。

仅仅通过例子的方式，辅助马达17提供来使滚筒13在约1 rpm的最低速度下旋转。

辅助马达17由第二电力供给装置30供给，该装置包含以下中的至少一个：通过专用的电力蓄能器31供给、通过连接至电力网络的连接装置32供给、通过还被用来启动车辆11的发动机的电力蓄能器33供给。

如果辅助马达17由电力蓄能器31、33供给，则电转换器35和36分别被提供在辅助马达17和电力蓄能器31、33之间，从而将积累在电力蓄能器31、33中的电能转换为交流电能以用于辅助马达17。

其他形式的实施例提供来使用具有连续电流的辅助马达17，不需要转换电流，这就设备设计的减少体积和简化来说是优点。

与电力蓄能器26相似，通过将其连接至电力网络、通过将能够从车辆的发动机的驱动轴得到的机械能转换为电能、或者通过回收制动能量，电力蓄能器31和33可以被再次充电。

在减速器18和辅助电机17之间，插入有选择性连接装置38，以允许入口轴22至减速器18的连接。

在该例子中，选择性连接装置38包含离合器装置39，它可以通过致动构件40（例如杆）由操作者选择性地驱动。

在其他形式的实施例中，离合器39可以由气动式的指令或由电动式的指令而被驱动。

通过这种方式，能够将辅助马达17的运作与主马达16的运作分离，并防止在正常使用期间的任何运动。这因此限制了对辅助马达17的机械部件的磨损，这在机械故障的情况下当其介入被真正需要的时候可能会被损坏。

主马达16、辅助马达17、第一电力供给装置25和第二电力供给装置30由指挥和控制单元41适当地控制，它既管理其驱动也控制其运行条件。

如果出现主马达16的机械故障，则指挥和控制单元41将该情况发信号给使用者，使得后者能够介入以防止可能在滚筒13中的任何水泥的固化。

根据另一个形式的实施例（图3），可以如此设置，即辅助马达是气动式，而非参考图1和2描述的电动式；辅助气动马达由参考数字117表示。

辅助气动马达117由压缩空气驱动，该空气由压缩系统150供应，该系统设于卡车式搅拌机10的甲板上，或者替代地由连接管151供应，外部压缩系统可以通过它被选择性地连接至卡车式搅拌机10。

压缩系统150包含至少一个压缩器153，以将空气压缩在压缩罐154之内。

罐154允许向气动辅助马达117提供基本上恒定的加压空气流。

仅仅通过例子的方式，压缩系统150与卡车式搅拌机10安装来正常使用的气动设备是相同的。

同样在该例子中，气动辅助马达117被连接至与上述相同的选择性连接装置38。

显然，可以对至今为止描述的卡车式搅拌机进行修改和/或部件的增加，而不脱离本发明的领域和范围。

同样清楚的是，虽然已经参照一些具体实施例描述了本发明，本领域的一般技术人员将当然能够实现卡车式搅拌机的许多其他等同形式，其具有在权利要求中列出的特征并因此全部落入由此限定的保护范围。

Claims (11)

1.具有安全装置的卡车式搅拌机，所述卡车式搅拌机包含车辆（11）和滚筒（13），滚筒被安装在所述车辆（11）上并且能够围绕旋转轴（X）旋转，所述卡车式搅拌机还包含第一驱动构件（16）、第一入口轴（21）和出口轴（23），第一驱动构件为电动式并且通过传动构件（18）被连接至所述滚筒（13）以使滚筒在所述卡车式搅拌机的正常使用期间旋转，第一入口轴将所述第一驱动构件（16）连接至所述传动构件（18），出口轴将所述传动构件（18）连接至所述滚筒（13）；

其特征在于，所述卡车式搅拌机包含第二驱动构件（17, 117），第二驱动构件用作安全装置，并且能够在所述第一驱动构件（16）的即使是暂时性的不可用的情况下被选择性地驱动；所述第二驱动构件（17, 117）通过第二入口轴（22）被连接至所述传动机构（18），选择性连接装置（38）被插入所述传动构件（18）和所述第二驱动构件（17）之间。

2.根据权利要求1所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述选择性连接装置（38）包含离合器装置（39）以及所述离合器装置的致动构件（40）。

3.根据权利要求1或2所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述致动构件（40）是机械式、气动式或电动式。

4.根据前述权利要求中任一项所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述第二驱动构件（17）是电动式的，并且电力供给装置（30）与第二驱动构件相连。

5.根据权利要求4所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述电力供给装置（30）选自电力蓄能器（31, 33）和连接至电力网络（32）的连接装置中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述卡车式搅拌机包含电转换器（35, 36），所述电转换器适于将被积累在所述电力蓄能器（31, 33）中的电能转换为用于所述第二驱动构件（17）的交流电能。

7.根据权利要求5或6所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述电力蓄能器（31, 33）是可再充电式的，能够使用连接至电力网络、将来自所述车辆（11）的驱动轴的机械能转换为电能、或者回收所述车辆（11）的制动能量进行再充电。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述第二驱动构件（117）是气动式的，并且用于供给工作流体的装置（150, 151）与所述第二驱动构件相连。

9.根据权利要求8所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述供给装置包含压缩系统（150）和用于连接至外部压缩系统的连接元件（151）中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述压缩系统（150）是所述卡车式搅拌机已装配的气动设备。

11.根据前述权利要求中任一项所述的卡车式搅拌机，其特征在于，所述卡车式搅拌机包含指挥和控制单元（41），所述指挥和控制单元适于管理和控制至少所述第一驱动构件（16）和所述第二驱动构件（17, 117）的运行。