CN110344466A - 建筑机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑机械，其带有：构造成行走机构的底架；布置在所述底架上的上架；主驱动单元，该主驱动单元带有主驱动器、被所述主驱动器驱动的分配传动机构和至少一个能量转换器，该能量转换器把所述分配传动机构的机械能量转变为另一种能量形式，其中，所述主驱动器、所述分配传动机构和所述能量转换器被所述上架的壳体包围和容纳；和至少一个负载机构，该负载机构布置在所述壳体之外且被供应以来自所述能量转换器中的至少一个的经转换的能量。根据本发明规定，所述主驱动器是主电动马达，并且在所述壳体之外布置有至少一个辅助驱动单元，通过该辅助驱动单元可附加地驱动所述分配传动机构，以便替代或者辅助所述主电动马达。

Description

建筑机械
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的建筑机械，其带有：构造成行走机构的底架；布置在该底架上的上架；主驱动单元，该主驱动单元带有主驱动器、被主驱动器驱动的分配传动机构和至少一个能量转换器，该能量转换器把分配传动机构的机械能量转变为另一种能量形式，其中，主驱动器、分配传动机构和能量转换器被上架的壳体包围和容纳；和至少一个负载机构，该负载机构布置在壳体之外且被供应以来自能量转换器中的至少一个的经转换的能量。
背景技术
这种建筑机械比如作为土方钻孔机、墙壁铣槽机、震捣机、打桩机等是充分已知的。在此，通常包括柴油机的驱动单元位于上架上。在此，柴油机驱动中央的分配传动机构。不同的能量转换器与分配传动机构连接，且被分配传动机构驱动。这种能量转换器可以比如是发电机，通过该发电机把被分配传动机构分接的旋转的运动转换为电流。此外，作为能量转换器，通常也可以设置液压泵。通过该液压泵可以给闭合的或断开的液压回路供应液压能量。在此，可以给负载机构、比如液压马达，例如钻孔机的钻孔驱动器或者液压缸供应能量，其方式为，具有特定的压力的特定量的液压液体被液压泵泵送至负载机构。
采用相应的方式，也可以通过发电机给相应的电动马达或其它的电的伺服负载供电。
通过能量转换，可以把由驱动单元、通常柴油机产生的机械的旋转能量转换为这样一种能量形式，这种能量形式可以比如作为电流或者液压能量有效地传递至间隔开的分散的负载机构。然而，由于在废气排放和噪声排放方面的日益严格的规定及其它环保规定，使用柴油驱动器作为建筑机械的驱动单元被视为越来越严重，并且对于特定领域会受到限制或者甚至被禁止。但是，对在建筑工地使用的可移动的建筑机械的可靠的并且独立的能量供应至关重要。由于可移动的建筑机械的巨大的能量需求，对建筑机械的替代的驱动器的能量供应是成问题的。
由WO 2012/175943已知一种用于建筑机械的带有辅助驱动器的液压系统。针对该系统设置有内燃机作为主驱动器，该内燃机在需要情况下可以通过液压的机器予以辅助。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种建筑机械，其既能实现特别环保的驱动，又能实现大的能量供应独立性。
根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的建筑机械得以实现。本发明的优选的实施方式在从属权利要求中给出。
根据本发明的建筑机械的特征在于，主驱动器是主电动马达，并且在壳体之外布置有至少一个辅助驱动单元，通过这些辅助驱动单元可附加地驱动分配传动机构，以便替代或者辅助主电动马达。
本发明的基本构思在于，对于容纳在上架的壳体中的主驱动单元而言，未设置柴油机或内燃机。确切地说，根据本发明，作为主驱动器设置有电动马达。对于该主电动马达，可以在建筑机械上，特别是在上架上，优选在壳体中，设置蓄电池。然而，由于建筑机械上的空间有限，且由于建筑机械的相对高的能量需求，这些蓄电池充其量只能足够用于建筑机械的相对短的工作时间。优选地，作为主能量供应器，设置有电导线接头，从而被视为主驱动器的电动马达可以由外部电流源或者由外部电网供应电能。
本发明的另一方面在于，由远处的电网经由电导线给移动的建筑机械供电是成问题的。根据本发明，这个问题通过如下方式予以考虑：即，在壳体之外布置至少一个辅助驱动单元，通过该辅助驱动单元可附加地驱动分配传动机构，以便代替或辅助主电动马达。辅助驱动单元可以具有辅助驱动器，该辅助驱动器可以是任意的马达，比如也可以是柴油机或内燃机。由此，即使在无法由外部电网供电或者这种供电对于建筑机械来说不够用的特殊情况下，也可以通过辅助驱动器提供足以运行建筑机械的壳体中的分配传动机构的能量。建筑机械由此可以比如在建筑工地的停靠地点继续可靠地运行。
特别地，通过辅助驱动单元将辅助驱动器的机械的旋转能量转换为另一种可轻易地特别是借助于能量线路，比如液压管线、气动管线或者电导线传输的能量形式。经转换的另一种能量于是可以传输到壳体中，以用于驱动分配传动机构。
在此，根据本发明的一种改进优选的是，分配传动机构的机械能量被至少一个能量转换器转换为另一种能量形式，该能量形式包括液压能量、气动能量和/或电流。这些能量形式可节省空间和重量地由中央的驱动单元传输至建筑机械上的一个或多个分散的负载机构，或者可由辅助驱动单元传输至中央的主驱动单元。
在上架的壳体之外的辅助驱动器原则上可以是任意合适的驱动器或马达。根据本发明的改进，特别有利的是，至少一个辅助驱动单元包括辅助驱动器、特别是内燃机和/或辅助电动马达。
在使用辅助电动马达时，根据本发明的设计变型，特别有利的是，辅助电动马达能以比主电动马达小的电压和/或小的电流工作。这特别是当在建筑工地无相应的强电流或相应的电压可供主电动马达使用时尤为有利。在这种情况下，于是使得辅助电动马达以可供使用的小电压和/或小电流工作。由辅助电动马达产生的能量在此可以传输到建筑机械的壳体中。
在辅助驱动器或辅助马达的能量进行能量传输时，甚至可以进行合适的能量转换，其中，特别是可把辅助驱动单元的机械的或旋转的能量转换为另一种能量形式，该能量形式易于传输并且特别是可以包括液压的、气动的和/或电的能量。如此转换的该另一种能量形式于是可以按相对简单的方式通过相应的线路，即比如液压管线、气动管线或电导线传输到上架的壳体中，以用于驱动分配传动机构。于是可以在壳体中设置相应的附加机组，该附加机组把另一种能量形式又转换为机械的或旋转的能量。这可以特别是通过与分配传动机构处于旋转的和驱动的连接中的液压马达、压缩空气马达或电动马达进行。
原则上可以为本发明的建筑机械设置任何合适的能量转换器。根据本发明的一种实施方式特别优选的是，能量转换器构造成液压泵、空气压缩机或发电机。这些能量转换器可以优选地把比如由带输出轴的马达输出的、旋转的进而机械的能量以有效的方式转换为液压能量、气动能量或电能。
在负载机构的设计方面，根据本发明的另一设计变型特别有益的是，负载机构构造成液压马达、液压缸、压缩空气马达、气动缸或电动马达。这些马达在此可以把已转换的能量形式又转换为旋转的机械能量。相反，液压缸或气动缸以及相应的电的线性伺服马达和伺服机构可以把能量转换为直线移动。所提及的无排放或低排放的马达也可以被设置用于壳体中的附加机组。
本发明的另一优选的设计变型在于，壳体具有带多个插塞连接器的连接板，引向至少一个负载机构的能量线路的对应的插塞器能够可松开地插接在所述插塞连接器上。带多个插塞连接器的连接板也称为所谓的隔板，并且形成中央的接头区域。通过该连接板，可以利用能量线路把可易于传输的能量，比如液压能量、气动能量和电能从壳体中的主驱动单元向外传输，并且根据本发明也从外面向壳体中的主驱动单元传输。这些插塞连接器尤其构造成快速连接器，快速连接器特别是在流体传输时无泄漏地或者至少低泄漏地设计。壳体原则上可以密封地包围驱动单元，这既减小噪音排放，又减小因污物和水进入所致的维护耗费。
在根据本发明的建筑机械的一种实施方式中特别优选的是，能量可由辅助驱动单元通过在连接板中的插塞连接件传输。对能量线路的集中引导减小了空间需求。
在此特别优选的是，辅助驱动单元在上架的壳体之外具有辅助能量转换器、特别是液压泵或发电机，并且被辅助能量转换器转换的能量传输至壳体内部的次级驱动器，其中，次级驱动器驱动分配传动机构。次级驱动器也可以称为附加机组，其把已转换的可易于传输的能量由辅助驱动单元利用辅助能量转换器又转换回为机械能量、特别是旋转的能量。
在此特别优选的是，次级驱动器是液压马达或电动马达。由此能以特别有效的方式把机械能量由辅助驱动器作为液压能量或电能传输到壳体中，然后该能量又通过相应的马达转换为机械能量，该机械能量替代地或者辅助地驱动壳体中的驱动单元的中央的分配传动机构。这可以尤其当主电动马达不再有或者没有足够的能量供应时进行。于是可以实现根据本发明的建筑机械的特别可靠的工作。
此外，根据本发明的建筑机械的一种改进的特征在于，在壳体中布置至少一个初级液压泵，该初级液压泵驱动至少一个负载机构，且构造成相对于液压马达可切换（umstellbar）的能够回转的液压单元，辅助驱动单元在壳体之外具有次级液压泵，并且设置有调节机构，该调节机构使得壳体中的初级液压泵切换到液压马达，该液压马达被壳体之外的次级液压泵驱动，并且驱动作为次级驱动器的分配传动机构。能够回转的液压单元在此是壳体中的附加机组或次级驱动器。在正常工作中，液压单元可以作为初级液压泵运行。该液压单元在此通过主电动马达和分配传动机构予以驱动，从而由此被供应的液压回路可以运行，以便使得一个或多个负载机构运行。如果主电动马达失效或者需要辅助，则壳体中的液压单元可以回转或切换，从而该液压单元现在用作液压马达。这种液压单元是已知的，并且通常也称为能够回转的液压泵。在这种切换式布置中，于是可以通过相应的调节阀与液压回路进行线路连接，该液压回路与壳体之外的辅助驱动单元耦接。通过壳体之外的相应的辅助液压泵，于是可以给壳体内部的次级液压泵供应能量并使其运行。次级液压泵在此可以驱动分配传动机构。由此即使主电动马达不工作，分配传动机构仍可以工作。
辅助驱动单元原则上可以与建筑机械间隔开地布置。本发明的一种优选的实施方式在于，壳体之外的辅助驱动单元可松开地安置上架上。特别是包括内燃机的辅助驱动单元于是可以在需要情况下通过可轻易地松开的连接件与上架连接。辅助驱动单元在此优选具有辅助驱动器和辅助能量转换器。
根据本发明的驱动组件原则上可以设置在任意的建筑机械上。特别优选的是，建筑机械构造成土方作业机械。该土方作业机械通常必须在建筑工地和难以通行的地区使用，对于该土方作业机械而言能量供应，特别是供电难以进行、受到限制或者甚至无法实现。
根据本发明的一种实施方式特别有利的是，土方作业机械构造成钻孔机、墙壁开槽机、震捣机或打桩机。墙壁开槽机可以尤其是墙壁开槽抓斗或墙壁铣槽机。这种土方作业机械具有特别高的能量需求，因而它们在用于主电动马达的主能量供应失效时若无根据本发明的能量供应组件在任何情况下都不能在较长的工作时间内进行使用。
附图说明
下面借助在附图中示意性地示出的优选的实施例进一步介绍本发明。在这些附图中：
图1为根据本发明的建筑机械的第一驱动组件的示意性的线路图；
图2为根据本发明的建筑机械的第二驱动组件的示意性的线路图；并且
图3为根据本发明的另一建筑机械的第三驱动组件的示意性的线路图。
具体实施方式
根据本发明的根据图1的建筑机械1主要由底架和上架构成，该底架可以优选构造成履带式行走机构，并且上架优选可旋转地支承在底架上且带有仅部分地示出的壳体20。在壳体20内部布置有主驱动单元10。该主驱动单元10具有主驱动器12，该主驱动器根据本发明构造成主电动马达。主驱动器12通过机械的、优选设有联轴器的轴连接件驱动仅非常示意性地示出的中央的分配传动机构14。通过分配传动机构14，从主驱动器12输出的转矩可以被一个或多个能量转换器16分接，并转换为可易于传输的能量形式。至少一个能量转换器16在此优选为液压泵或者发电机。能量转换器16在此优选通过特别是设有可松开的联轴器的轴连接件与分配传动机构14连接。在此，能量转换器16把分配传动机构14的旋转的机械能量优选转变为通过能量线路28、即液压管线或电导线引向负载机构26的液压能量或电能。
负载机构26通常位于壳体20之外，且可以比如是用于绞盘、旋转驱动器或致动缸的马达。通常，在建筑机械1中布置多个负载机构26，这些负载机构通过一个或多个能量转换器16被供应相应的能量。
构造成电动马达的主驱动器12在正常工作中通过未示出的能量线路与外部的电源连接。在特定情况下，比如在建筑机械1移动时或者在装配作业时，会出现较长时间的供电中断。对于这种情况，就根据本发明的按图1的建筑机械1而言，在壳体20外部设置有辅助驱动单元30。辅助驱动单元30在此具有辅助驱动器32，该辅助驱动器优选可以是内燃机、尤其是柴油机。该辅助驱动器32可以通过轴连接件驱动辅助能量转换器34，该辅助能量转换器可以相应于主驱动单元10的能量转换器16构造。特别地，辅助驱动单元30的辅助能量转换器34可以是液压泵或发电机。通过能量线路、即液压管线或电导线，由辅助驱动器32产生的且被辅助能量转换器34转换的能量通过插塞连接器24传递至连接板22、也叫隔板，并借助于建筑机械1的上架的壳体20传递至壳体20中的主驱动单元10。
根据本发明，这里在壳体20中布置有次级驱动器40，该次级驱动器通过能量线路28得到辅助驱动单元30的能量。次级驱动器40可以特别是液压马达或电动马达。于是在主驱动器12失效时或者为了辅助该主驱动器，次级驱动器40可以通过特别是设有联轴器42的轴连接件驱动分配传动机构14。通过这种方式，即使在主驱动器12失效时，建筑机械1的特定的负载机构26仍可以工作，其方式为，分配传动机构14继续驱动用于相应的负载机构26的特定的能量转换器16。这些负载机构26在此同样通过能量线路28与主驱动单元10的相应的能量转换器16连接。能量线路28在此可以优选同样沿带有相应的可松开的插塞连接器24的连接板22延伸。
根据图2的设计变型基本上如同根据图1的基本结构来设计，在该设计变型中，就辅助驱动单元30而言，辅助能量转换器34被构造成液压泵36。在此，辅助驱动单元30的液压泵36在闭合的液压回路中通过相应的输送-能量线路28a和回引-能量线路28b与在建筑机械1的壳体20中的次级驱动器40连接。次级驱动器40在此构造成液压马达44，该液压马达因而与辅助驱动单元30的液压泵36形成液压的驱动组件。在需要情况下，液压马达44通过带有联轴器42的相应的轴连接件驱动分配传动机构14，以便替代或者辅助主驱动器12。
根据图3的驱动组件是图1和2的驱动组件的变型。相应于图2的布置，辅助驱动单元30的辅助能量转换器34同样构造成液压泵36。不同于根据图2的设计变型，壳体20中的次级驱动器40被构造成能够回转的液压单元50。能够回转的液压单元50在此可以处于两种工作状态。
在正常工作时，分配传动机构14足以被主驱动器12的主电动马达驱动，此时，能够回转的液压单元50切换为液压泵，因而具有如同其它能量转换器16的功能。
对于根据图3所示的设计变型，在这种正常工作中，通过带有第一调节阀62和第二调节阀64的调节机构60，切换成液压泵的液压单元50在闭合的液压回路中通过能量线路28a和28b与负载机构26连接，该负载机构在当前情况下可以是液压的绞盘马达27。
如果主驱动器12的主电动马达的能量供应中断或者受到限制，则能够回转的液压单元50可以切换至作为次级驱动器40的液压马达。为此，通过带有调节阀62、64的调节机构60，液压单元50与辅助驱动单元30的液压泵34经由在连接板22中的插塞连接器24连接。现在，辅助驱动单元30利用由辅助驱动器32驱动的液压泵36在辅助工作中驱动作为液压马达的液压单元50。通过轴连接件，现在可以以相反的方向把转矩从能够回转的液压单元50传递到分配传动机构14上。通过这种方式，在主驱动器12受到干扰或者失效时，分配传动机构14可以继续驱动能量转换器16和与其连接的负载机构26。
辅助驱动单元30可以优选通过相应的保持件可松开地安置在带有壳体20的建筑机械1的上架上。

Claims (14)

1.一种建筑机械，其带有：
构造成行走机构的底架；
- 布置在所述底架上的上架；
- 主驱动单元（10），该主驱动单元带有
-- 主驱动器（12），
-- 被所述主驱动器（12）驱动的分配传动机构（14），以及
-- 至少一个能量转换器（16），该能量转换器把所述分配传动机构（14）的机械能量转变为另一种能量形式，
-- 其中，所述主驱动器（12）、所述分配传动机构（14）和所述能量转换器（16）被所述上架的壳体（20）包围和容纳；以及
- 至少一个负载机构（26），该负载机构布置在所述壳体（20）之外且被供应以来自所述能量转换器（16）中的至少一个的经转换的能量，
其特征在于，
- 所述主驱动器（12）是主电动马达；并且
- 在所述壳体（20）之外布置有至少一个辅助驱动单元（30），通过该辅助驱动单元能够附加地驱动所述分配传动机构（14），以便替代或者辅助所述主电动马达。
2.如权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述分配传动机构（14）的机械能量被至少一个能量转换器（16）转换为另一种能量形式，该能量形式包括液压能量、气动能量和/或电流。
3.如权利要求1或2所述的建筑机械，其特征在于，至少一个辅助驱动单元（30）包括辅助驱动器（32）、特别是内燃机和/或辅助电动马达。
4.如权利要求3所述的建筑机械，其特征在于，所述辅助电动马达能以比所述主电动马达小的电压和/或小的电流进行运行。
5.如权利要求1至4中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述能量转换器（16）构造成液压泵、空气压缩机或发电机。
6.如权利要求1至5中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述负载机构（26）构造成液压马达、液压缸、压缩空气马达、气动缸或电动马达。
7.如权利要求1至6中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述壳体（20）具有带多个插塞连接器的连接板（22），引向至少一个负载机构（26）的能量线路（28）的对应的插塞器能可松开地插接在所述插塞连接器上。
8.如权利要求7所述的建筑机械，其特征在于，能量能够由所述辅助驱动单元（30）通过在所述连接板（22）中的插塞连接件（24）传输。
9.如权利要求1至8中任一项所述的建筑机械，其特征在于，
所述辅助驱动单元（30）在所述上架的壳体（20）之外具有辅助能量转换器（34）、特别是液压泵或发电机；并且
被所述辅助能量转换器（34）转换的能量传输至所述壳体（20）的内部的次级驱动器（40），其中，所述次级驱动器（40）驱动所述分配传动机构。
10.如权利要求9所述的建筑机械，其特征在于，所述次级驱动器（40）是液压马达（44）或电动马达。
11.如权利要求1至10中任一项所述的建筑机械，其特征在于，
- 在所述壳体（20）中布置有至少一个初级液压泵，该初级液压泵驱动至少一个负载机构（16），且构造成相对于液压马达能够切换的能够回转的液压单元（50）；
- 所述辅助驱动单元（30）在所述壳体（20）之外具有次级液压泵（36）；
- 设置有调节机构（60），该调节机构使得所述壳体（20）中的初级液压泵切换到液压马达，该液压马达被所述壳体（20）之外的次级液压泵（36）驱动，并且驱动作为次级驱动器（40）的分配传动机构（14）。
12.如权利要求1至11中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述壳体（20）之外的辅助驱动单元（30）能够松开地安置在所述上架上。
13.如权利要求1至12中任一项所述的建筑机械，其特征在于，所述建筑机械（1）构造成土方作业机械。
14.如权利要求13所述的建筑机械，其特征在于，所述土方作业机械构造成钻孔机、墙壁开槽机、震捣机或打桩机。
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