CN110387915B - 用于挖掘铲车的中压室 - Google Patents

Abstract

一种移动挖掘机械，包含：包括平台和配重箱的底座；支撑在所述平台上的提升滚筒；可驱动地连接至所述提升滚筒的电动机；配置成向所述电动机供电的主变压器；辅助变压器；以及连接至所述底座的电气室。所述主变压器和所述辅助变压器位于所述电气室的内部；并且所述电气室容纳至少一个无保护的电连接。

Description

用于挖掘铲车的中压室

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月20日提交的共同待决的美国临时申请62/660,660的优先权，其全部内容以参考的方式并入本申请。

技术领域

本公开内容涉及挖掘铲车，并且具体地涉及挖掘铲车的电气部件的壳体配置。

背景技术

现有的电动挖掘铲车可以具有主驱动变压器，主驱动变压器被配置为将高压输入转换为相对较低的电压输出，以供应给铲车的主运动驱动器。电动挖掘铲车还可以具有辅助变压器，其用于将高压输入转换为相对较低的输出电压以用于多种次级应用。

主驱动变压器和辅助变压器通常定位在通风柜中的铲车平台上。例如主变压器和辅助变压器的负载断路开关(例如，VERSARUPTER开关)、主变压器的真空接触器、电流互感器、电势互感器、保险丝、避雷器、电力监控硬件、电弧闪光传感器和防冷凝加热器等其他电气元件通常安装在单独的中压(“MV”)开关柜中。

当挖掘铲车被搭建时，变压器和MV开关柜中的部件都在现场独立地用线缆连接在一起。这需要时间、费用和额外的后勤计划。此外，由于变压器和MV开关柜周围都需要维修间隙，因此需要大量的平台空间。此外，如果这些部件中的一个在维修中失效，则通常更换整个单元，这需要大量拆卸以获得对特定部件的访问。最后，MV开关柜中的电气部件、主变压器和辅助变压器均需要防冷凝加热器和冷却装置，这会导致部件的重复。

发明内容

通过考虑详细描述和附图，其他方面将变得显而易见。

在一方面，本公开提供一种移动挖掘机械，包括：具有平台和配重箱的底座；支撑在所述平台上的提升滚筒；可驱动地连接至所述提升滚筒的电动机；配置成向所述电动机供电的主变压器；辅助变压器；以及连接至所述底座的电气室。所述主变压器和所述辅助变压器位于所述电气室的内部。

在另一方面，本公开提供一种移动挖掘机械，包括：具有平台和配重箱的底座；连接至所述平台的主壳体；电气室，其包括：多个壁和顶板；位于所述电气室内的变压器；以及负载断路开关，其与所述变压器相关联并且位于所述电气室内。

在另一方面，本公开提供一种用于移动挖掘机械的电气室，所述电气室包括：多个侧壁；与所述多个侧壁互连的顶板；主变压器，其设置在所述电气室内，并且配置成向多个第一外部负载供电；辅助变压器，其设置在所述电气室内，并且配置成向多个第二外部负载供电；以及设置在所述电气室内的多个负载断路开关。所述电气室容纳多个无保护的电气连接。

通过考虑详细描述和附图，本公开的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本申请某一实施例的电动挖掘机铲的透视图，其包括中压室。

图2是图1的挖掘机铲的平台的俯视图。

图3是图1的挖掘机铲的一部分的透视图，其包括中压室。

图4是图1的中压室的正面透视图。

图5是图1的中压室的右侧透视图，其中隐藏了中压室的右壁。

图6是图1的中压室的顶视图，其中隐藏了中压室的顶板。

图7是示出包含在图1中压室中的电气设备的透视图。

具体实施方式

在详细解释本公开的任何实施例之前，应理解，本公开不限于其在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置的应用。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。

参考图1，电动挖掘铲车10包括底座14、悬臂18、第一构件或柄部22，以及铲斗26。悬臂18连接到底座14，柄部22连接到悬臂18，并且铲斗26连接到柄部22。在所示实施例中，底座14支撑在具有履带34的底盘上。此外，底座14可相对于底盘和履带34旋转。挖掘铲车10进一步包括连接到底座14的主壳体38。具体地，底座14包括平台42，主壳体38定位在平台42上。图示的平台42包括配重箱44，配重箱44构造成接收配重材料以平衡挖掘铲车10和走道46，以便于围绕平台42的移动。

继续参考图1，悬臂18、柄部22和铲斗26连接到底座14，使得悬臂18、柄部22和铲斗26突出超过底座14的第一端或前端50。操作员控制台或驾驶室54位于底座14的前端50附近，并且在所示实施例中，略微突出超过前端50，以提高操作员的可视性。配重箱44限定底座14的与前端50相对的第二端或后端58。

参考图2，除了其它之外，平台42支撑(并且主壳体38至少部分地包围)空气过滤组件66、空气压缩机70、第一提升马达74、第二提升马达78、提升滚筒79、第一摆动马达80、第二摆动马达82、收集器86和润滑剂箱98。提升滚筒79由第一和第二提升马达74、78中的一个或两个可旋转地驱动(例如，通过传动装置)。第一摆动马达80、第二摆动马达82或两者可操作以使底座14相对于底盘旋转。底盘支撑用于驱动履带34的推进马达(未示出)。

参考图1，空气过滤组件66将过滤后的空气提供到主壳体38中以用于冷却目的，并且还可以用于维持主壳体38内的正压力。所示的空气过滤组件66包括两个空气过滤单元99，其连接至平台42并且位于配重箱44上。空气过滤单元99设置在电气室100的相对侧面上，电气室100可包括一个或多个变压器或挖掘铲车10的其他电气部件。在替代实施例中，过滤组件66可包括一个、两个或多于两个的空气过滤单元99。

在所示实施例中，电气室或中压(“MV”)室100位于配重箱44上，邻近主壳体38的后壁56。在一些实施例中，MV室100被焊接至配重箱44。可选地，MV室100可以用螺栓固定至配重箱44，或者以各种其他方式固定至配重箱44。在其他实施例中，MV室100可以定位在平台42上的其他位置。

参见图4-6，图示的MV室100包括前壁102、后壁104、左侧壁106、右侧壁108和顶板110。壁102、104、106、108和顶板110相互连接使得MV室100完全封闭且防风雨。在所示实施例中，MV室100具有矩形覆盖区；然而，在其他实施例中，MV室100可以配置成其他形状。前壁102位于主壳体38的后壁56附近。柔性连接器111(图4)围绕MV室100的前壁102和主壳体38的后壁56之间的界面，这阻止了水的进入并允许MV室100和主壳体38之间的一些相对运动，有利地减小了MV室100上的应力。

在所示实施例中，顶板110包括可移除的面板部分113(图4)，其例如由金属板形成。密封件(未示出)可以设置在可移除面板部分113和顶板110的周围部分之间，以提供防风雨的界面。可以移除面板部分113以便于MV室110内的任何部件的安装、移除和/或维修。在一些实施例中，诸如顶板40(图1)的共用顶板可以延伸覆盖主壳体38和MV室100。这为MV室100提供额外的保护，使其免受寒冷气候下积雪的影响。

参见图6，所示的MV室100包围挖掘铲车10的主变压器112和辅助变压器114。换句话说，主变压器112和辅助变压器114容纳在MV室100内。在其他实施例中，MV室100可以容纳主变压器112或辅助变压器114，而主变压器112和辅助变压器114中的另一个设置在MV室100的外部。

主变压器112可以向提升马达74、78、摆动马达80、82和/或用于履带34的推进马达供电。辅助变压器114可以向挖掘铲车10的各种系统和部件供电，例如压缩机70、空气过滤组件66、电动鼓风机、房屋加热器、焊接机、灯、控制器等。

主变压器112被配置为将第一高压输入(例如在一些实施例中，在大约1兆伏安(MVA)和大约4MVA之间，大约1000伏特(V)和大约22,000V之间)转换到相对较低的电压输出(例如，在一些实施例中，在大约480V和大约690V之间)，以提供给电动机74、78、80、82。辅助变压器114被配置为将第二高电压输入(例如，在约200千伏安(KVA)和约500千伏安之间，约3000V和约22,000V之间)转换相对较低的输出电压(例如，约460V、415V、380V、240V、220V、208V或更小，或在约120V和约460V之间)，以用于多种次级应用。在所示实施例中，高压输入和低压输出是AC电压，在一些实施例中频率为50赫兹，或者在其他实施例中为60赫兹。在一些实施例中，第一高压输入和第二高压输入可以是相同的。

参考图7，MV室100还包围各种其他电气部件116，例如用于主变压器112和辅助变压器114的负载断路开关130(例如，VERSARUPTER开关)、用于主变压器112的真空接触器131、电流互感器132、电势互感器133、保险丝134、避雷器135、电力监控硬件136(图4)、电弧闪光传感器(arc flash sensors)和防冷凝加热器137。用于208-460V部件的配电盘和断路器面板138也可以容纳在或附接到MV室100(图3)。

参见图4，在所示实施例中，多个连接器139设置在MV室100的右壁108中。所示连接器139是用于铲车10的电力输入电缆的应变消除和接地连接器，例如用于电动机74、78的变频驱动电缆。连接器139便于将电力输入电缆从外部环境通入封闭的MV室100中。在其他实施例中，连接器139可以定位在MV室100的其他位置。

因为中压部件被合并，所以MV室100可以有利地在工厂环境中被预组装为模块。图示的MV室100包括提升支架146或其他提升装置，以便于在组装期间将MV室100作为一个单元移动到铲车10的主体14上的适当位置(例如，使用起重机或提升机)。另外，MV室100有利地简化了布线(例如，可以消除外部母线排和柜之间的布线)，并且在铲车10的组装期间使现场布线最小化。这导致大量时间和成本的节省。另外，MV室100相对紧凑，允许主壳体38的尺寸减小。例如，挖掘机10的主壳体38可以比典型的类似电铲的主壳体38小至少20％。在一些实施例中，铲车10的主壳体38可以比典型的类似铲车的主壳体38小至少30％。这也可以节省大量成本。

图示的MV房间100具有两个检修门120、122(图3-4)，其被配置为允许操作员进入MV房间100以维修MV房间100内的电气部件。每个检修门120、122优选地包括防风雨的密封。检修门120、122互锁(例如，通过诸如KIRK钥匙系统的被困钥匙互锁装置150)，以防止在变压器112、114和其他中压电气部件通电时进入MV室100。

例如，在一些实施例中，可以在将高压电力提供给挖掘铲车10的变电站中提供互锁钥匙。只有当变电站关闭铲车10的高压电力时才能取回钥匙。然后，操作员可以将钥匙带到MV室100并将其插入其中一个检修门120、122上的互锁装置150中，以允许通过检修门120、122进入。

在一些实施例中，紧急逃生超控装置154可以设置在检修门120、122中的一个或两个的内侧上(图5)。超控装置154允许相关的检修门120、122从MV室100的内部打开，即使互锁装置150被锁定。还提供观察窗124、126(图4)以使操作员能够在不进入的情况下观察MV室100内的电气部件(例如，用于视觉确认负载断路开关130的位置)。

参见图5和6，MV室100可包括排气风扇140和进气风扇141，以将清洁的过滤空气带入室100，并从顶板110附近将最热的空气排出室100。这些风扇140、141可以通过恒温器恒温地控制，或由铲车控制器控制，其中所述铲车控制器具有来自室内的温度检测器的输入。所示实施例中的排气风扇140具有百叶窗和筛网，以在风扇140不工作时抑制灰尘、昆虫等的进入。进气风扇141可以包括一个或多个过滤器、筛网等，或者可以连接到过滤的空气源(例如，通过管道)。

因此，在一个方面，本公开提供了一种挖掘铲车，其包括主变压器112，辅助变压器114和中压开关设备，所有这些都位于组合的MV室100中。通过将所有中压部件合并到一个房间，MV室100可以预先组装成模块。简化了布线(例如，可以消除外部母线排和柜之间的布线)，开阔了平台的空间，并且消除了对MV部件上的单个壳体的需求。组合的MV室100还可以整合重复部件，例如柜加热器、恒温器和电弧闪光传感器。

MV室100可以进一步提供改进的安全性，因为与螺栓固定面板相比，所有部件都包含在通过KIRK钥匙互锁控制进入的房间内。因为MV室100内的所有布线可以用KIRK钥匙型的锁来隔离，以确保房间在进入时没有电力，所以房间的安全性相对于电流互感器柜得到改善，电流变压器柜可以简单地通过解螺栓而进入。

另外，因为控制对MV室100的进入，所以变压器112、114和位于MV室100内部的其他中压部件可以与无保护的电连接相连接。也就是说，该电连接不被封装在绝缘体中、封闭在单独的机柜中等。因此，简化了对中压部件的维护和维护。

还可以使用保持适当的室温和部件温度的加热器137、排气风扇140和进气风扇141来恒温控制整合的MV室100。MV室100可以具有可移除的顶板面板113，其可以容易地进入，以替换诸如主变压器112或辅助变压器114的主要物品，而不会破坏主壳体38内的任何部件。

MV室100还可以通过将它们直接连接到房间100的前壁102而允许208-460V断路器面板或配电板138的断开和配电的直接集成。这消除了由于配电板138紧靠辅助变压器114所需的额外的保险丝或断路器。配电板138也可以在工厂中预先接线而直接连接到辅助变压器114，从而消除了一些现场接线。

所公开的MV室100的另一个好处是将一些电气部件从主壳体38内部移除到主壳体38的外部。这降低了主壳体38内的温度，从而提高了在主壳体38内运行的所有设备的可靠性，特别是在炎热气候下。主壳体38也可以制造得明显更短，因为它不需要容纳MV部件。

尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本公开，但是在所描述的本公开的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

在权利要求中阐述了本公开的各种特征。

Claims (19)

1.一种移动挖掘机械，其特征在于，所述移动挖掘机械包括：

具有平台和配重箱的底座；

支撑在所述平台上的提升滚筒；

可驱动地连接至所述提升滚筒的电动机；

配置成向所述电动机供电的主变压器；

辅助变压器；以及

连接至所述底座的电气室；

其中所述主变压器和所述辅助变压器位于所述电气室的内部；

其中，所述主变压器配置成将3000 V和20000 V之间的输入电压转换成480 V和690 V之间的输出电压；并且

其中所述电气室容纳至少一个无保护的电气连接。

2.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室位于所述配重箱上。

3.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述移动挖掘机械还包括支撑在所述平台上的主壳体，所述主壳体包围所述提升滚筒和所述电动机，其中所述电气室位于所述主壳体之外。

4.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述移动挖掘机械还包括与所述主变压器关联的负载断路开关，其中所述负载断路开关位于所述电气室内。

5.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述辅助变压器配置成将3000 V和20000 V之间的输入电压转换成120 V和460 V之间的输出电压。

6.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述移动挖掘机械还包括空气过滤组件，其中所述辅助变压器配置成向所述空气过滤组件供电。

7.根据权利要求1所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室包括配置成允许操作员进入所述电气室的检修门和连接到所述检修门的互锁装置，其中互锁装置配置成当所述主变压器或所述辅助变压器通电时防止所述检修门被打开。

8.一种移动挖掘机械，其特征在于，所述移动挖掘机械包括：

具有包括平台和配重箱的底座；

连接至所述平台的主壳体；

电气室，所述电气室包括：

多个壁，

顶板，以及

检修门，所述检修门配置成允许操作员进入所述电气室；

位于所述电气室内的变压器；以及

负载断路开关，所述负载断路开关与所述变压器相关联并且位于所述电气室内；

其中，所述变压器配置成将3000 V和20000 V之间的输入电压转换成480 V和690 V之间的输出电压。

9.根据权利要求8所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室位于所述主壳体外的配重箱上。

10.根据权利要求9所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述主壳体包括后壁，所述电气室的多个壁包括位置靠近所述主壳体后壁的前壁，并且所述电气室还包括柔性连接器，所述柔性连接器围绕所述前壁和所述后壁之间的界面。

11.根据权利要求8所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室包括提升支架。

12.根据权利要求8所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述顶板包括可移除的面板部分。

13.根据权利要求8所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室包括连接至所述检修门的互锁装置，所述互锁装置配置成当所述变压器通电时防止所述检修门从所述电气室外被打开。

14.根据权利要求13所述的移动挖掘机械，其特征在于，所述电气室包括超控装置，所述超控装置配置成允许所述检修门从所述电气室的内部被打开。

15.一种用于移动挖掘机械的电气室，其特征在于，所述电气室包括：

多个侧壁；

与所述多个侧壁互连的顶板；

主变压器，所述主变压器设置在所述电气室内，并且配置成向多个第一外部负载供电；

辅助变压器，所述辅助变压器设置在所述电气室内，并且配置成向多个第二外部负载供电；以及

设置在所述电气室内的多个负载断路开关，

其中，所述主变压器配置成将3000 V和20000 V之间的输入电压转换成480 V和690 V之间的输出电压；和

其中所述电气室容纳多个无保护的电气连接。

16.根据权利要求15所述的电气室，其特征在于，所述顶板包括可移除的面板部分。

17.根据权利要求15所述的电气室，其特征在于，所述电气室还包括排气风扇，所述排气风扇配置成将热空气从所述电气室排出。

18.根据权利要求15所述的电气室，其特征在于，所述电气室还包括检修门，所述检修门配置成允许操作员进入所述电气室。

19.根据权利要求18所述的电气室，其特征在于，所述电气室还包括连接至所述检修门的互锁装置，所述互锁装置配置成当所述主变压器或所述辅助变压器通电时防止所述检修门从所述电气室外被打开。