CN105569106A - 工作机 - Google Patents

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CN105569106A
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J·格里芬
J·莱尔
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JC Bamford Excavators Ltd
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Abstract

一种工作机，包括：地面接合结构，具有第一轮轴和第二轮轴，每个轮轴均安装有两个轮；本体，支撑在该地面接合结构上，一工作臂安装到该本体；以及驱动装置，用以移动该地面接合结构来推进该工作机，该驱动装置包括原动机和传动装置。该传动装置包括：由该原动机驱动的液压泵；第一高速液压马达，用以驱动该第一轮轴，使该工作机在两轮驱动的第一操作模式下能够以相对高的速度被驱动；以及第二低速马达，第一高速液压马达通过该液压泵被供给液压流体，来以相对低的速度驱动该第二轮轴，并被配置成在四轮驱动的第二操作模式下与该第一马达一起被驱动。

Description

工作机
技术领域
本发明涉及一种工作机。更特别地(但非排他性地)来说，本发明涉及一种用于工作机的传动装置。
背景技术
多种类型的工作机是已知的。这类机械(工作机)通常用于泥土转移作业(例如挖沟、平坡和装载)及物料处理(例如在沟中填放集料、提升材料并将其放置在升高的平台上)。
这类工作机通常是由一套子组件制造而成，这些子组件是为一种类型的工作机专门设计的，尽管其中某些特定部件(如发动机、变速箱及液压泵)可以在不同类型的工作机之间共用。
已知的工作机包括例如以下类型：
回转挖掘机(slewexcavator)包括能以非限制方式相对于底盘旋转的上部结构。该上部结构包括：工作臂装置，用于操纵附加装置(如铲斗)，以执行上文所列的类型的作业操作；原动机，如柴油内燃机；液压泵；以及驾驶室。该原动机驱动液压泵，以便提供加压流体来操作工作臂装置，并且还为设置在底盘中的一个或多个液压马达供能，这些液压马达用于选择性地驱动两个环形履带或四个轮(或双式轮构造中的八个轮)来推进该挖掘机。
回转环(slewring，回转支承部)可旋转地连接上部结构和底盘，并且无论上部结构与底盘的相对位置如何，中央旋转联接装置都使液压流体能够从上部结构中的泵传送到液压马达，并能返回到上部结构。如果回转挖掘机使用履带来推进，则通过差速地驱动底盘的两个相对侧上的履带来实现转向。如果回转挖掘机使用轮来推进，则针对两个或四个轮使用转向装置，且为此需要在底盘中设置单独的液压控制。
可用的回转挖掘机的尺寸型号的范围很宽。微型、小型和中型挖掘机的重量范围从约750kg直至约12,000kg，并且显著的是通常具有工作臂装置，该工作臂装置能够通过对上部结构使用“主梁(kingpost)”接口而围绕相对于上部结构基本上竖直的轴线枢转。一般而言，小型和中型挖掘机具有约1,200kg以上的重量。重量超过约12,000kg的大型挖掘机被称作“框架”挖掘机，且通常具有绕一竖直轴线固定的工作臂装置，从而仅能与上部结构一起回转。事实上，较小的挖掘机被预期在更狭窄的空间中操作，且因此对于微型、小型和中型挖掘机而言，绕两个相互偏移的轴回转以便例如靠近例如墙之类的障碍物挖沟的能力更理想。
工作臂装置总体上包括可枢转地连接到挖斗(dipper)的动臂(boom，转臂)。可用的若干种类的动臂包括：三关节动臂，其具有两个可枢转地连接的部段；以及单动臂(monoboom)，其通常由大体弯曲的结构形成。一挖斗可枢转地连接到动臂，并且在挖斗上设有用于附加装置(例如铲斗)的安装架(mount)。设置多个液压缸用以使动臂、挖斗和安装架相对于彼此移动以便执行期望的作业操作。
履带式挖掘机由于最大速度较低，且其金属履带会对铺装的道路造成损害，因此不能够依靠其自身的推动行走很大的距离。然而，这类挖掘机的履带提升了挖掘机的稳定性。轮式挖掘机能以高速(通常高至40kph)在路上行走，且不会显著地损害铺装的路面。然而，在路上行走时，工作臂组件会不可避免地延伸在上部结构前方，这会降低行驶质量并影响前方视野。当执行作业操作时，与履带相比，充气轮胎所提供的平台稳定性较低，因此可架设另外的稳定器腿来提高稳定性。
由于原动机、液压泵、液压箱等部件被设置在上部结构中，所有类型的回转挖掘机的重心都相对较高。尽管这些部件能被布置为起到抵消和平衡在作业操作期间产生的力的作用，但包装方面的限制可能会使这种布置的优点不再被优先考虑，并且(这种布置)还会对例如整个机器后部的视线造成限制。
挖掘机通常用于挖掘之类的作业。然而，如果期望执行如装载之类的作业，则必须使用其它类型的工作机。能够进行装载作业的工作机是已知的且具有多种型式。在一个型式中，其通常被称作“伸缩式叉装机(telescopichandler)”，或“伸缩臂叉车(telehandler)”，上部结构和底盘被相对于彼此固定，且具有两个或多个部分伸缩式动臂形式的中央工作臂在机器的前后方向延伸。该动臂绕水平轴线朝向工作机的后端枢转，一附加装置可释放地安装到动臂的前端，并可绕不同的第二水平轴线枢转。通用的附加装置包括货叉和铲。伸缩臂叉车可用于一般装载作业(例如将集料从一储料堆转移到施工场地的所需位置)和提升(lifting，起重)作业，例如将建筑材料提升到升高的平台上。
伸缩臂叉车通常具有设于两根轴上的四个轮用于推进，且一个或两个轴是可转向的和被驱动的。原动机(通常为柴油内燃机)可安设在位于前轮和后轮之间且偏置于工作机的一侧的舱内，并且通过流体静压式或机械式传动装置连接到这些轮。驾驶室通常设置在动臂的相对于原动机的另一侧上，且在这些轮之间处于相对低的位置。取决于其所针对的应用，该工作机可设有可展开的稳定器腿。
一部分伸缩臂叉车将驾驶室和动臂安装在可旋转的上部结构上，以便将提升与回转的操作相结合，其代价是增大了重量和高度。由于这类工作机主要用于提升(而非装载)作业，因此其轴距比传统的伸缩臂叉车要长，以容许安装较长的动臂，影响了操纵性。此外，由于朝向靠近该机器的地面的视线对于提升比对于挖掘更不重要，该视线因此非常差。
如上文所述的用于不同作业应用的多种不同的工作机的研发成本是很高的。此外，将一种类型的工作机生产线转换为另一种类型的工作机生产线的花费和耽搁时间也是很可观的。
更为理想的是，在给定的燃油用量下所承担的作业操作量方面，使工作机在操作中有更高的效率。该效率可能与原动机、传动装置、动力传动系及液压系统的燃油效率相关，并且受一些次要因素的影响，如视野较差，这意味着操作者需要频繁而不必要地将工作机重新定位以便观察作业操作，或导致一项操作完成的更慢，从而使效率打折。
发明内容
本发明的第一方案提供了一种工作机，其包括：地面接合结构(groundengagingstructure)，包括至少第一轮轴和第二轮轴，每个所述轮轴均安装有至少两个轮；本体，支撑在该地面接合结构上，工作臂，安装到该本体，以便能够执行作业操作；以及驱动装置，用以移动该地面接合结构来推进该工作机，该驱动装置包括原动机和传动装置；并且其中该传动装置包括：由该原动机驱动的液压泵；第一高速液压马达，其从该液压泵被供给液压流体以驱动该第一轮轴，以使该工作机在两轮驱动的第一操作模式下能够以相对高的速度被驱动；以及第二相对低速马达，其从该液压泵被供给液压流体从而以相对低的速度驱动该第二轮轴，并被配置成在四轮驱动的第二操作模式下与该第一马达共同被驱动。
应领会的是，这样就提出了一种提供具有两个范围(可选择两轮/四轮驱动(2WD/4WD))的工作机的简单且低成本的方式，而不需要复杂的变速箱(gearbox，齿轮箱)。此外，由于不再需要两个从马达到马达驱动的各个轮轴的驱动轴，该装置可减少重量，并且还可以通过释放之前被驱动轴占据的空间以留作它用而避免增加包装(packaging，封装)。
在一个实施例中，第二轮轴是沿正常的行进方向(anormaldirectionoftravel)的后轮轴。
在一个实施例中，第一液压马达和第二液压马达中的至少一者设置在接近其各自的轮轴的位置。
将工作机的液压马达设置在接近其各自的轮轴的位置是有利的，因为不再需要长的驱动轴。
在一个实施例中，上述至少一个液压马达直接连接到其各自的轮轴。
将液压马达直接连接到轮轴是有利的，因为不再需要驱动轴。
在一个实施例中，两个马达均直接连接到其各自的轮轴。
在一个实施例中，上述高速马达具有例如0至250cm3的相对高的每转排量。
在一个实施例中，该工作机包括由该原动机驱动的第二低压泵，用以提供用于更多的工作机功能的液压流体。
使工作机设有第二低压液压泵是有利的，因为其实现了更为高效地供给用于特定目的所需的特定压力的液压流体。
在一个实施例中，对第一泵和第二泵的驱动是串联(连续)的。
在一个实施例中，对第一泵和第二泵的驱动是并联的(例如通过锥形齿轮变速箱(bevelgearbox，锥齿轮减速器))。
在一个实施例中，该工作机包括底盘和能在该底盘上旋转的上部结构。
在一个实施例中，上述原动机、第一液压泵、第一液压马达和第二液压马达均安装在该底盘中。
安装原动机、第一液压泵以及第一和第二液压马达是有利的，因为这样改善了操作者视野。
在一个实施例中，该原动机大部分位于与上述轮的上限一致的水平线之下。
在一个实施例中，该原动机位于前轮轴与后轮轴之间。
使原动机位于前轮轴与后轮轴之间是有利的，因为这样改善了工作机的整体包装，使得工作机占地区域较小。
在一个实施例中，该原动机沿相对于该工作机的前后方向的横向被安装。
在一个实施例中，该原动机被安装为基本垂直于该工作机的前后方向。
在一个实施例中，该原动机是包括多个活塞的往复式发动机，且该发动机被安装成使这些活塞具有竖直(直立)的方向。
在一个实施例中，热交换器和冷却风扇邻近原动机而安装，且被设置为使该风扇的旋转轴线基本平行于该工作机的前后方向。
将热交换器和冷却风安装为邻近原动机并设置为使得风扇的旋转轴线基本上平行于工作机的前后方向是有利的，因为这样改善了工作机的整体包装并为工作机提供制冷。
在一个实施例中，该工作机包括燃料箱，该燃料箱位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的一侧，而该原动机位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的另一侧。
在一个实施例中，该工作机包括液压流体箱，该液压流体箱位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的一侧，而该发动机位于沿该工作机的前后方向延伸的该轴线的另一侧。
在一个实施例中，该上部结构与底盘之间的旋转连接部包括旋转联接装置，该旋转联接装置被配置成使电信号和/或液压流体能够被传送到该上部结构，而不受该上部结构相对于该底盘的位置的影响。
在一个实施例中，前轮轴和后轮轴被配置成用于至少两轮转向。
在一个实施例中，前轮轴和后轮轴被配置成用于四轮转向。
附图说明
以下将仅以例举方式参照附图来描述本发明的多个实施例，在附图中：
图1是根据本发明一实施例的工作机的侧视图；
图2是图1的工作机的平面图；
图3是图1的工作机的前视图；
图4是图1的工作机的底盘部分的平面图；以及
图5是图1的工作机的液压及电子控制系统的示意图。
具体实施方式
一般型式
参照图1至图3，其以一定程度的简化方式阐示了根据本发明一实施例的工作机10。在本实施例中，该工作机可被认为是中型(midi)挖掘机(操作重量介于约6至12公吨之间)。在其它实施例中，该工作机可以是小型挖掘机(操作重量介于1.2至6吨之间)。该机械(工作机)包括底盘12以及由呈回转环16形式的回转机构联接的上部结构14。在该实施例中，回转环16允许该上部结构相对于底盘12无限制地旋转。驾驶室30可旋转地安装到该上部结构，操作者能通过该驾驶室来操作工作机。工作臂装置40可旋转地安装到该上部结构，并用以执行挖掘作业。
底盘
该底盘由一对相隔开的底架纵梁(chassisrail，底架轨道)18a和18b形成，这对底架纵梁前后延伸且通常(但并非总是)相互平行，或者基本上是平行的。这些纵梁提供了底盘12的大部分强度。该底盘连接到一地面接合结构，在该实施例中，该地面接合结构包括：第一驱动轮轴20a和第二驱动轮轴20b，安装到底架纵梁18a、18b；以及多个轮，可旋转地附接到各个轮轴的末端。在该实施例中，第二驱动轮轴20b相对于底架纵梁18a、18b被固定，而第一驱动轮轴20a能够受限地铰接(articulation，接合)，从而即便在地面不平的情况下，这些轮也能够保持与地面接触。轮19a、19b、19c、19d通常提供有越野充气轮胎。连接到两个轴的这些轮能通过转向毂17a、17b、17c、17d而转向。该实施例中，轴距为2.65m，其通常的范围为2.0m至3.5m。
为了(方便描述)本申请的目的，前后方向A被定义为与底架纵梁18a、18b的方向基本平行的方向。大体竖直方向U被定义为当工作机处于水平地面上时基本竖直的方向。大体横向方向L被定义为当工作机处于水平地面上时基本上水平且基本上垂直于前后方向A的方向。
在该实施例中，推土铲装置22可枢转地固定到底架纵梁18a和18b的一端，该推土铲装置可通过液压缸21利用已知的装置来升降，并且还在进行挖掘时通过将邻近的轮抬离地面而起到该工作机的稳定器的作用，但在其它实施例中并不提供这种功能。
稳定器腿装置24可枢转地安装到底架纵梁18a和18b的相反(相对)一端，该稳定器腿装置也可通过液压缸23利用已知的装置来升降，但在其它实施例中可能省去了此功能。
驱动
现在参照图4，与已知的挖掘机相反的是，包括原动机和传动装置的驱动装置被容置在底盘12中。在本实施例中，原动机是柴油内燃发动机64。
发动机64安装到穿过底盘中心沿前后方向延伸的轴线B的一侧。发动机64被安装为横向于轴线B，即该发动机的曲轴的旋转轴线R横向于沿前后方向的轴线B。发动机64还被定向成使得发动机的活塞沿基本竖直的方向U延伸。
热交换器66和冷却风扇68被容置在底盘中并邻近发动机64。冷却风扇68被定向成使得风扇的旋转轴线Q沿前后方向A延伸，尽管在其它实施例中该风扇可以不同方式定向。
向发动机64提供燃油供给的燃料箱70布置在轴线B的相对于发动机的相反一侧上。液压箱72与燃料箱70邻近地布置在轴线B的相对于发动机的相反一侧上。
发动机64、热交换器66、冷却风扇68、燃料箱70和液压箱72均容置在轴20a与轴20b之间的区域内。如图1中所示，发动机64布置在与上部结构14的下限一致的水平线之下。发动机64的大部分、且在该实施例中为整个发动机64确实位于与轮19a、19b、19c、19d的上限一致的水平线Q之下。在本实施例中，热交换器66的大部分、冷却风扇68、燃料箱70和液压箱72均处于与轮19a、19b、19c、19d的上限一致的水平线Q之下。
参照图4和图5，在本实施例中该传动装置是静液压式传动装置。该传动装置包括一高压旋转斜盘式(swashplatetype，制流板型)液压装置泵75b以及相关联的充注泵(chargepump，供给泵)75a。传动泵进而能够选择性地驱动两个液压马达76、77。传动泵75b具有通常为约350-450巴(35-45MPa)的工作压力。
发动机64被配置成用以驱动充注泵75a和传动泵75b。泵75a、75b被配置成用以根据需要从液压流体箱72抽取液压流体并将其经由专用的馈给及回流软管供给到液压马达76、77(即上述流动是基本封闭的环，且液压流体根据需要被从箱72抽取或返回箱72)。马达76、77被设置为使其驱动轴与沿底盘12中心的轴线B对齐。在本实施例中，液压马达76、77沿纵向方向L被布置在穿过底盘中心延伸的轴线C的两侧。亦即，在本实施例中，液压马达76被布置为朝向推土铲装置22。发动机64、液压泵74和液压马达77被布置为朝向稳定器装置24。
第一液压马达76是高速旋转斜盘式马达，其具有大的排量范围，例如0至250cm3/转，并沿正常的行进方向驱动前轮轴20a。马达的输出朝向前方并经由较短的驱动轴78和差速器(图未示)驱动第一轮轴20a。第二液压马达77是相对低速的旋转斜盘式马达，其具有较小的排量范围，例如0至125cm3/转。低速马达77连接到第二驱动轮轴80以经由第二差速器(图未示)驱动第二(后)轮轴20b。
充注泵75a和传动泵75b被邻近发动机64布置，且被定向成使得从发动机到泵的输入与从发动机到泵的输出轴向对齐。
现已发现，如上文所述的将驱动装置布置在底盘中，使得容置在上部结构中的部件数量减少，进而使得对于坐在工作机左手侧的操作者座椅中的身高185cm(百分之九十五的男性)的操作者而言，该机器的右后方角落在水平线以下的视线(图3的角α)超过30°(在该实施例中为33°)，而该尺寸的传统中型挖掘机为大约22°。这导致被上部结构的部件遮住的机器周围的地面显著减少，从而改善了操纵工作机的视野。
将驱动装置布置在底盘中的另一个优点是，与驱动装置通常布置在上部结构中的传统的挖掘机相比，改善了发动机与驾驶室之间的噪声、振动和不平顺性(NVH)的隔离，从而改善了操作者的舒适性和安全性。此外，可在地面上进行对发动机，燃料箱，流体箱等部件的维修和加燃料操作。
上部结构
上部结构14包括安装在回转环16上的结构平台26。如从图中可见，回转环16在前后方向A和横向L上基本上处于底盘12的中心，以便将上部结构14安装在底盘的中央。回转环16使上部结构14能绕大体竖直的轴线Z相对于底盘旋转。
旋转联接装置85布置在回转环16的中心，并被配置成在允许上部结构相对于底盘进行完全的360°旋转的同时，能够提供从底盘到上部结构14的多个液压流体管线、回流液压流体管线以及电信号线路(控制器局域网(CAN))。这种旋转联接装置的配置在本领域中是已知的。
平台26安装有驾驶室30。该驾驶室容置操作者的座椅，及工作机控制装置(下文将描述)。
上部结构14利用第一液压马达32和制动器相对于底盘12旋转。
该平台还安装有用于工作臂装置40的主梁28。主梁28设置在本领域中是已知的，并使工作臂能绕大体竖直的轴线X和大体横向的轴线W旋转。
该上部结构还包括用于工作臂装置的配重34，该配重位于上部结构相对于主梁28的相反一侧。
液压供给
在图5所阐示的实施例中，发动机64还另外驱动一低压的主液压泵74，该液压泵与充注泵75a和传动泵75b串联设置。在该实施例中，该主液压泵具有约250-300巴(25-30MPa)的工作压力，且同样是可变排量的类型。
主泵74将液压流体经由上部结构14中的关联的阀(其分别以与下述的液压缸的附图标记相同的数字加后缀“a”来标示)供给到用以操作工作臂装置液压缸50、52、54、60、62，经由导向馈给阀(pilotfeedvalve)83供给到回转制动器(slewbrake)，以及供给到辅助液压流体源以供特定的附加装置使用，如供抓取装置等(图未示)使用。主泵74还经由底盘中的稳定器/推土器阀79向推土铲和稳定器装置的液压缸21，23进行供给。然而，在一些备选实施例中，可使用单个泵来将液压流体供给到马达和液压缸。该主泵还用来提供用于空调93的液压流体，如图5所示。
在该实施例中，发动机还驱动用于转向系统的单独的泵74’、用以驱动冷却风扇69b的风扇泵69a以及用于驻车制动器31b的驻车制动阀31a。这些泵在该实施例中为齿轮泵，其能在约200巴(20MPa)的低压下工作而无需ECU控制。
此外，充注泵75a另外将液压流体供给到轴锁定阀33a，该轮轴锁定阀选择性地阻止前轮轴20a枢接(articulation，枢转)。
工作臂
本实施例的工作臂装置40是挖掘机臂装置。该工作臂装置包括三关节动臂42，该动臂可枢转地连接到挖斗44。三关节动臂42包括第一部段46，该第一部段可枢转地连接到第二部段48。液压缸50被设置为用以使动臂42的第一部段46绕大体横向的轴线W相对于主梁28升降。另一个液压缸52被设置为用以使动臂42的第二部段48绕大体横向的轴线T相对于动臂的第一部段枢转。再一个液压缸54被设置为用以使挖斗44绕大体横向的轴线S相对于动臂42旋转。安装架56被设置为用以将一附加装置可枢转地安装到挖斗44，在本实施例中该附加装置是铲斗58。液压缸60被设置为用以使该附加装置相对于挖斗44旋转。然而在其它一些实施例中，也可使用动臂缸装置(例如双缸)。
图2中最清楚地展示了又一个液压缸62被设置为用以使工作臂装置40绕大体竖直的轴线X旋转(摇摆)。使用液压缸装置来旋转工作臂装置使工作机10的制造和操作得以简化。
工作机控制
在驾驶室30中提供了多种工作机控制输入。在该实施例中，这些输入(除了转向和制动之外)经由CAN总线被以电气方式传输到一个或多个上部结构的电子控制单元(ECU)86，该ECU结合有合适的微处理器和存储器等，用以解译(interpret)上述输入和各个不同的阀的信号，来控制工作臂等部件的运动，和/或结合有另外的一个或多个底盘ECU87，以便最终控制底盘中的液压功能，包括稳定器/推土器阀79、风扇马达69b、驻车制动器阀31a、轮轴锁定阀33a、主泵74、传动泵75b、转向模式阀97。
在一些备选实施例中，ECU可仅设置在基部组件中(例如容置在底盘中)，而来自工作机输入控制的信号可直接被发送到底盘中的(一个或多个)ECU87，而不是经由上部结构中的一个或多个ECU86。用于这种布置方式的电连接可从控制输入(controlinput)经由回转环和旋转联接装置连接到ECU87。
这些控制输入包括：控制杆88，用以控制工作臂40的操作；开关89，用于多种辅助功能；手油门90，用以设定用于作业操作的发动机转速；脚油门91，用以动态地设定用于路上行走/操纵的发动机转速；以及前进挡/空挡/倒挡(FNR)选择器92，用以沿期望的方向进行驱动。
由于转向及制动的安全攸关性，制动和转向被制动踏板94和联接到方向盘(图未示)的转向阀95以液压方式控制。液压流体馈给从专用的转向泵74'经由旋转联接部85和优先阀(priorityvalve，定压阀)96，以此确保根据需要将合适的液压流体提供到制动踏板94/转向阀95。
转向阀95随后对底盘12中的转向模式阀97进行馈给，该转向模式阀经由穿过旋转联接部的另一个馈给，对工作机是在四轮转向模式(越野)下操作、两轮转向模式(公路)下操作还是在吊车转向(驾驶)模式下工作进行控制。该转向模式阀随后根据选定的模式将液压流体馈给到合适的转向缸98。
制动踏板94还经由一个穿过旋转联接部的馈给将流体供给到位于轮端的行车制动器99。一个单独的液压流体馈给在(一个或多个)上部结构ECU86和(一个或多个)底盘ECU87的控制下，从风扇泵69a对驻车制动器阀31a以及风扇马达69b和轮轴锁定阀33a进行供给。
在其它一些实施例中，假如一合适的容错水平被内置到系统中，则制动和转向可经由电子控制而生效。
高速操作
当在路上进行操作时(“道路作业(roading)”)或者例如在平整/硬质的表面上进行操纵时，工作机10的运动速度要优先于牵引力或转矩。因此，在两轮驱动的第一操作模式，车辆操作者在2WD/4WD选择器(图未示)上选择2WD(模式)，向合适的上部结构ECU86发信号，这进而经由底盘ECU87向传动泵75b发信号以使液压流体能够流向高速马达76。
然后，操作者通过FNR选择器92选择前进或后退，该信号以相似的方式被供给至传动泵75b，以沿正确的流动方向引导液压流体流过该传动泵，从而使高速马达76运转，进而使轮19a、19b沿期望的方向转动。
操作者随后利用脚油门91设定发动机转速，进而驱动传动泵75b以期望的速度运转。底盘ECU87控制泵75b的制流角度(swashangle，斜盘角度)和高速马达76，使高速马达76旋转以及第一轮轴20a上的轮19a、19b从动旋转。
通常，这使得(工作机)能够以约40km/h的最大速度行进。
低速操作
为实现低速、较高转矩、较高牵引力操纵，通常在野外场所(如施工现场)，操作者通过2WD/4WD选择器选择第二、四轮驱动操作模式。这种选择进而向上部结构ECU86发信号，该上部结构ECU则经由底盘ECU87向传动泵75b发信号，以允许液压流体既流向高速马达76、也流向低速马达77。
然后，操作者通过FNR选择器92选择前进或后退，该信号以相似的方式被供给至传动泵75b，以决定液压流体流入高速马达76和低速马达77的方向。
操作者随后利用脚油门91设定发动机转速，进而驱动传动泵75b以期望的速度运转。底盘ECU87优选控制泵75b的制流角度和高速马达76及低速马达77，最终使高速马达76和低速马达77旋转并且以一致的速度驱动第一轮轴20a和第二轮轴20b上的轮19a、19b、19c、19d。
通常，这种操作模式提供了用于野外操作的较低的最大速度，例如10km/h或更低。
变型
尽管上文参照一个或多个优选实施例描述了本发明，但应领会的是，可在不脱离如随附的权利要求书所限定的本发明的范围的情况下作出多种更改和变型。
在低速操作模式下，液压流体的压力和/或流动可被引导至高速马达76和低速马达77，以便将动力的平衡转移到每个马达。例如工作机通过使用合适的传感器感测到一个轴上的牵引力损失，则作为响应，可将液压流分流至另一轮轴。
上述低速和/或高速马达可直接连接到其所驱动的该轮轴或每个轮轴，或者可以是一对高速马达分别驱动一个轴上的每个轮，而(一对)低速马达(分别驱动)第二轮轴上的每个轮。
在其它一些实施例中，充注泵、传动泵和主泵可通过例如锥形齿轮变速箱被并联地驱动，而非被串联地驱动，并且可设置一离合机构来断开对泵的驱动(如果对特定的操作而言不需要的话)。
尽管本发明是在特定的工作机设计(该设计被认为特别有利)的背景下进行描述的，但本发明如果应用在更传统的工作机中，如传统的轮式回转挖掘机(发动机和液压泵设置在其上部结构中)或者具有液压传动装置的伸缩臂叉车、越野起重机等等，也可以获得本发明的某些特定的优点。
在这里描述的实施例中，发动机被布置成垂直于轴线B以减小本实施例的发动机和传动装置的包装尺寸，但本发明的优点也能在这样一些备选实施例中获得：在这些备选实施例中，发动机可被布置在备选的横向位置，例如在相对于轴线B(沿顺时针方向测量)的30°与70°角之间。
在这里描述的实施例中，发动机被布置成使得活塞的纵轴线被基本竖直地定位，但在一些备选实施例中，这些活塞可以其它备选的方式定向，例如这些活塞可以是基本上水平的。在另一些备选实施例中，原动机可以不是柴油发动机，例如该发动机可以是汽油发动机。
本发明的燃料箱、液压流体箱、热交换器、风扇和发动机的布置方式是有利的，因为该布置方式具有紧凑的性质，但本发明的优点也能在这样一些备选实施例中获得：在这些备选实施例中，这些部件可布置在另外的不同位置，例如燃料箱和液压流体箱可以不布置在上述多个轮轴之间。
上述工作臂包括挖斗和三关节动臂，但在一些备选实施例中，该动臂可以仅铰接到上部结构和挖斗的连接部。在另外一些备选实施例中，该挖斗或该动臂的一个部段可以是伸缩性的。在又一些备选实施例中，该工作机可以为不同的类型；例如伸缩臂叉车、自卸卡车、吊车、铲装车等等。
可使用手动、液压或电动液压控制方式来操作该工作机。
在本实施例中，两个轴上的轮均是可转向的(即该工作机被配置成适于四轮转向)，但在备选的实施例中，可能仅一个轴上的轮是可转向的(即该工作机被配置成适于两轮转向)。

Claims (20)

1.一种工作机，包括：
地面接合结构，包括至少第一轮轴和第二轮轴，每个所述轮轴均安装有至少两个轮；
本体，支撑在该地面接合结构上，
工作臂，安装到该本体，以便能够执行作业操作；以及
驱动装置，用以移动该地面接合结构来推进该工作机，该驱动装置包括原动机和传动装置；并且
其中该传动装置包括：由该原动机驱动的液压泵；第一高速液压马达，其从该液压泵被供给液压流体以驱动该第一轮轴，以使该工作机在两轮驱动的第一操作模式下能够以相对高的速度被驱动；以及第二相对低速马达，其从该液压泵被供给液压流体从而以相对低的速度驱动该第二轮轴，并被配置成在四轮驱动的第二操作模式下与该第一马达共同被驱动。
2.根据权利要求1所述的工作机，其中所述第二轮轴是沿正常的行进方向的后轮轴。
3.根据权利要求1所述的工作机，其中所述第一液压马达和第二液压马达中的至少一者设置在接近其各自的轮轴的位置。
4.根据权利要求3所述的工作机，其中至少一个所述液压马达直接连接到其各自的轮轴。
5.根据权利要求4所述的工作机，其中两个所述马达均直接连接到其各自的轮轴。
6.根据权利要求1所述的工作机，其中所述高速马达具有例如0至250cm3的相对高的每转排量。
7.根据权利要求1所述的工作机，还包括由该原动机驱动的第二低压泵，用以提供用于更多的工作机功能的液压流体。
8.根据权利要求7所述的工作机，其中对该第一泵和该第二泵的驱动是串联的。
9.根据权利要求7所述的工作机，其中对该第一泵和该第二泵的驱动是通过例如锥形齿轮变速箱并联进行的。
10.根据权利要求1所述的工作机，其中该工作机包括底盘和能在该底盘上旋转的上部结构。
11.根据权利要求10所述的工作机，其中所述原动机、第一液压泵、第一液压马达和第二液压马达均安装在该底盘中。
12.根据权利要求11所述的工作机，其中该原动机大部分位于与所述轮的上限一致的水平线之下。
13.根据权利要求11所述的工作机，其中该原动机位于该前轮轴与该后轮轴之间。
14.根据权利要求1所述的工作机，其中该原动机沿相对于该工作机的前后方向的横向被安装。
15.根据权利要求14所述的工作机，其中该原动机被安装为基本垂直于该工作机的前后方向。
16.根据权利要求1所述的工作机，其中该原动机是包括多个活塞的往复式发动机，且该发动机被安装成使得所述活塞具有竖直的方向。
17.根据权利要求1所述的工作机，其中热交换器和冷却风扇邻近该原动机而安装，且设置为使得该风扇的旋转轴线基本平行于该工作机的前后方向。
18.根据权利要求1所述的工作机，其中该工作机包括燃料箱，该燃料箱位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的一侧，而该原动机位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的另一侧。
19.根据权利要求1所述的工作机，其中该工作机包括液压流体箱，该液压流体箱位于沿该工作机的前后方向延伸的轴线的一侧，而该发动机位于沿该工作机的前后方向延伸的该轴线的另一侧。
20.根据权利要求10所述的工作机，其中该上部结构与该底盘之间的旋转连接部包括旋转联接装置，该旋转联接装置被配置成使电信号和/或液压流体能够被传送到该上部结构，而不受该上部结构相对于该底盘的位置的影响。
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