CN110626992A - 具有电储能器的作业车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种作业车辆(1)，包括由第一车轴和第二车轴(3、4)承载的车辆框架(2)、驾驶室(5)、提升臂(6)以及至少一个电储能器单元(7)，其中，提升臂(6)沿着作业车辆(1)的纵向方向(8)平行于车辆框架(2)的纵向轴线(9)布置，并且驾驶室(5)布置在两个车轴(3、4)之间纵向轴线(9)的第一侧(10)处。在此，至少一个储能器单元(7)布置在两个车轴(3、4)之间纵向轴线(9)的与第一侧(10)相对的第二侧(11)处。

Description

具有电储能器的作业车辆
技术领域
本发明涉及具有车辆框架、驾驶室和提升臂的作业车辆，该车辆框架由两根车轴承载。提升臂布置为沿着作业车辆的纵向方向基本上平行于车辆框架的纵向轴线。驾驶室布置在各轴之间纵向轴线的第一侧。
背景技术
这样的作业车辆是已知的并且通常也被称为“可伸缩装料机”。其常常在农业或建筑行业中使用以便运输材料。由此，这样的作业车辆借助其可伸缩臂不仅能将材料在地面上移位，而且也能将材料在高度上降下，例如从而对运输车辆装车。此外，也已知这样的变型，其不具有任何可伸缩臂，但是由于它的其余相一致的构造方式而落入建筑机械的同一类别。
在这样的作业车辆中，车辆的稳定性是很重要的。由于可摆动并且具体是可伸缩、即可伸出(驶出)的臂，在臂举起时，重心会转移，从而可能发生危险的情况。特别也是由于这些机械常常在未固定并且不平的地基上使用。即使在没有可伸缩的提升臂、即具有固定长度的作业车辆的情况下，也会由于具有已加载的载荷的臂举起而发生翻倒的危险。此外，相反地存在这样的趋势，即，作业机械配备有环境友好的驱动装置。
发明内容
因此，本发明的任务在于，使作业车辆具有改进的稳定性并且配备有先进的传动系。
该任务通过具有权利要求1的特征的作业车辆解决。在从属权利要求中给出了有利的改进方案。
根据本发明的作业车辆包括由两根车轴承载的车辆框架、驾驶室、提升臂、以及至少一个电储能器单元，其中，提升臂是沿着作业车辆的纵向方向的，并且驾驶室布置在各车轴之间纵向轴线的第一侧处，并且其中至少一个储能器单元布置在车轴之间、纵向轴线的与第一侧相对第二侧处。提升臂是指在其端部处布置有工具接纳部的臂，用于交替地安装作业工具、例如是托盘叉或铲子。提升臂可设计构造为具有固定长度或也可设计构造为伸缩臂。伸缩臂由至少一个中空的外部臂构成，至少另一个臂元件可插入外部臂的中空空间中并可从其中伸出。两个车轴彼此隔开地布置在车辆框架处，并且分别分配给车辆前部和车辆尾部。在车轴之间形成由一个空间，其中可布置有作业车辆的其它元件。车轴由此沿着作业车辆纵向轴线隔开布置，从而在它们之间产生间隔。车轴不应仅理解为是在部件的意义上、在车辆的宽度上延伸的承载车轴。车轴也可理解为车轮的旋转轴。在三轮作业车辆的情况下，例如，两个车轮可以布置在一根共同的旋转轴上，其中，第三个车轮围绕自己的旋转轴旋转，并且这样同样满足所有前述的两根车轴的特征。同样地，在具有四个独立悬挂车轮的作业车辆的情况下，构成应视作车轴的两个旋转轴。
在一变型中，提升臂能以第一端部延伸超出车辆框架，并且在第二段端部处以紧固区域与车辆框架可摆动地连接。
有利的是，紧固区域沿主要行驶方向布置为距车辆尾部比距车轮前部更近。车辆尾部和车轮前部通过主要行驶方向来定义。主要行驶方向是这样的方向，即，驾驶室中的驾驶员坐着沿该方向观察，即，驾驶室沿该方向定向。
也可规定，用于作业车辆的作业功能的电驱动液压泵关于车辆框架的纵向轴线布置在与至少一个储能器单元不同的另一侧上。在此，作业功能是臂的提升和下降以及其缩回运动和伸出运动。此外，可根据作业车辆的设备还设有其它功能，例如是在臂处的液压悬挂式农具。
在一个实施形式中，用于作业功能的液压泵可借助电动马达驱动，其中，电动马达的马达轴横向于车辆框架的纵向轴线布置。电动马达横向于纵向轴线的定位提供了对于有限的结构空间良好的利用。已证明特别有利的是，电动马达同样布置在两个车轴之间。
可以规定，储能器单元由盖板遮盖，并且由该盖板遮盖的还有至少一个电气或电子部件，例如电子控制件、接触器、充电控制器、电池管理系统、变频器或变压器。遮盖特别是指，相应的元件相对于落下的对象并且优选是相对于外部影响、例如是天气受到保护。电气或电子部件是指这样的零件，其接通和/或改变电流或处理、产生和/或传递用于作业车辆的功能的信号。
此外，车辆框架可具有用于至少一个储能器单元的接纳空间，其中，接纳空间具有后壁、第一侧壁和第二侧壁以及底面，后壁基本上平行于车辆框架的纵向轴线延伸，其中，这两个侧壁基本上横向于车辆框架的纵向轴线延伸，其中，上侧和/或前侧至少部分地借助可动的盖板形成。后壁也可以是框架的侧壁或元件。
具体的，作业车辆的特征在于，工作液压系统和至少一个车轴仅借助至少一个电动马达驱动。工作液压系统和这一个车轴可在此情况下借助唯一的电动马达驱动、例如借助被驱动的液压泵，该液压泵不仅提供流体静力学的驱动装置而且提供工作液压系统。此外也可规定，设有超过仅一个电动马达。车轴不仅可直接借助电动马达驱动、例如借助万向轴驱动或者也可直接驱动，其中，电动马达例如布置在差速器处或在布置在轮毂中。
此外公开了一种作业车辆，其特征在于，至少一个储能器单元沿着车辆框架的纵向轴线的一个位置选择为使得储能器单元的重力超过50％作用到第二车轴上。优选地，储能器单元的重力的至少60％、特别优选地至少70％作用到第二车轴上。取决于结构形式，根据本发明的作业车辆在其使用时，当臂受加载并且如有可能伸出时，会遭受向前翻倒的危险。因此有利的是，将储能器单元的重力用作配重。这可以由此实现，即，其位置选择为离车辆尾部处比离车辆前部处更近。
已经证明有利的是，用于作业车辆的传动装置(行驶驱动装置)的电动马达的马达轴布置为基本上平行于车辆框架的纵向轴线。借助这一布置，驱动力能特别高效地传递到车轴上。视作基本上平行的马达轴定向具有到纵向轴线为5度的最大偏离。
附图说明
本发明的这些和其它优点及特征在下文中借助附图、根据示例更详细地阐释。附图示出：
图1是根据本发明的作业车辆的示意侧视图；
图2是作业车辆的示意立体剖视图；
图3是储能器单元的接纳区域的示意侧视图，
图4是从下方观察作业车辆的示意图。
具体实施方式
如图1中可见的，根据本发明的车辆1包括车辆框架2，在车辆框架2处布置有在前的第一车轴3和在后的第二车轴4。在前和在后的概念针对的是作业车辆的主要行驶方向15。在车辆框架处布置有提升臂6，该提升臂能围绕轴(线)液压地摆动，从而能在直立位置和下降位置之间无级地调整。该轴由螺栓形成，提升臂借助该螺栓在其紧固区域14处紧固于车辆框架处。提升臂6基本上平行于作业车辆1的纵向轴线9延伸。具体地，提升臂基本上平行于一垂直平面延伸，纵向轴线9延伸穿过该垂直平面。
基于主要行驶方向，车辆尾部16是位于作业车辆1的后部区域或向后的区域中的这种区域。车辆前部1是指作业车辆的沿行驶方向位于前部的这种区域。
在所示实施例中，两个车轴借助中心传动机构经由万向轴驱动。然而替代地，也可仅驱动一个车轴。替代地，也可在每个车轴处或每个轮毂处布置有驱动马达。
第一车轴3布置在车辆前部17附近，而第二车轴4布置在车辆尾部附近。由此在两个车轴3、4之间产生间距。
作业车辆1还包括驾驶室5，该驾驶室包括驾驶员工作位置，使得作业车辆的操作者能坐着操作。驾驶室沿纵向方8观察布置在第一车轴3与第二车轴4之间。驾驶室不必必然地是封闭的，而是也可以设计构造为敞开的驾驶员工作位置，从而仅提供对于下落物体的保护(FOPS)和/或对于车辆倾翻的保护。驾驶室位于一侧，例如靠近纵向轴线9。在所示实施例中，驾驶室5沿主要行驶方向15布置在车辆左侧，即在纵向轴线9的左边。在驾驶室5旁，提升臂延伸。具体地，提升臂从车辆前部沿车辆尾部的方向延伸经过驾驶室。提升臂的紧固区域14由此沿纵向方向观察位于驾驶室之后。
在纵向轴线的另一侧、即与驾驶室相对地，布置有至少一个电储能器单元7。在所示实施例中，电储能器单元沿主要行驶方向15布置在车辆右侧、即纵向轴线9的右边。电储能器单元7设计构造为可再充电蓄能器(蓄电池)。其也可由多个储能器模块构造而成，使得其形成(一个)储能器单元。具体地规定，储能器模块垂直地布置在彼此之上。特别优选地，至少两个储能器模块沿作业车辆的纵向方向彼此相邻布置。在这两个储能器模块上可布置有其它储能器单元，从而产生彼此相邻定位的至少两个储能器模块的堆叠。
储能器单元7布置在接纳空间27中，该接纳空间借助后壁28、第一侧壁29和第二侧壁30以及底面31来限界。后壁平行于作业车辆的纵向轴线9延伸，并且也借助框架形成。侧壁29、30基本上横向于纵向轴线9延伸。具体地，接纳空间27可构造为槽，其中接纳有储能器单元。
接纳空间27在所示实施例中借助盖板20设置。盖板20优选地借助至少一个铰接连接件(旋转关节)布置在车辆框架2处和/或在后壁28处。替代地，盖板也可紧固在第一侧壁或第二侧壁29、30处。盖板优选地可摆动地布置，以确保到接纳空间27的通道。
替代地，盖板20也能设计构造为可移除的，从而该盖板必须从作业车辆移除从而获得到接纳空间27的通道。
盖板(覆盖件)20成形和布置为使得储能器单元7由其遮盖。
优选地，接纳空间的底表面(底面)至少50％由储能器单元占用。特别优选地，储能器单元占用了接纳空间的底表面的至少60％。视为底表面的是借助后壁28以及侧壁29、30来限制(限界)的表面。
在接纳空间27中，在所示的实施例中此外还布置有电气部件。电气部件在所示实施例中是电子控制件21、接触器(继电器)22、充电控制器23、电池管理系统24、变频器25和变压器26。根据储能器单元的所选择的构造不同，可省略单独各部件。电子部件也可安置在共用的壳体中。这些电子部件由此不必强制地隔开布置。
电子控制件21可设计成为用于对作业车辆的功能进行调节和/或控制。接触器可设计为用于将储能器单元与作业车辆的电气网络分开。这在车辆的静止状态中是特别重要的，或者在车辆的电器网络处维护工作和/或修理工作时也是重要的。充电控制器23控制并监测储能器单元7的充电过程，并且提供适于充电的电压和/或电流大小。电池管理系统在运行中和在充电过程期间监测储能器单元。变频器25将储能器的电压变换为至少一个电动马达所需的电压。各电气部件在该实施例中同样由盖板20遮盖。
在所示实施例中，储能器单元7布置为离第二车轴4比离第一车轴3更近。借助该布置，储能器单元7的作用到第二车轴4上的重力部分比作用到第一车轴3上的更大、即比起作用到第一车轴3上，储能器单元7的超过50％的重力作用到第二车轴4上。
优选地，储能器单元7的至少60％的重力作用到第二车轴4上。特别优选地为至少70％。这改进了当在提升臂6上接纳载荷时作业车辆抵抗向前翻倒的稳定性。
此外，重量分布也关于纵向轴线是尽可能均匀的。即，在纵向轴线9的第一侧10与纵向轴线9的第二侧11之间的重量分布是特别优选为平衡的，即，每侧达总重量的50％。优选地，重量也可在+/-10％的公差范围内在两侧上偏离，从而例如也可存在在第一侧10与第二侧11之间从40％至60％的重量分布。视作重量的是可投入使用的作业机器的重量，包括80Kg重量的驾驶室中的驾驶员。
驱动作业车辆的作业功能的液压泵18在所实施例中布置在纵向轴线9的布置有驾驶室5的一侧上。泵18借助电动马达19驱动。电动马达19和泵横向于作业车辆的纵向轴线9布置。这意味着，电动马达的马达轴以及泵18的轴基本上横向于纵向轴线9布置。优选地，马达19与泵18同轴布置。在所示实施例中，电动马达19和泵18布置为在驾驶室5之后并且沿主要行驶方向看在第二车轴4之前。特别有利的是，电动马达19和泵18布置为比驾驶座的座面更低。
图4以仰视图示出用于车辆的传动装置的情况。电动马达33基本上平行于纵向轴线9布置。在所示实施例中，该电动马达布置为离第二车轴4比离第一车轴3更近。这是有利的，因为在该位置中电动马达33用作抵抗作业车辆翻倒的配重。电动马达33作用到传动机构34上，在传动机构34处布置有万向轴35以便将转矩(扭矩)传递到在第一车轴3处的第一差速器36和在第二车轴4处的第二差速器37处。
根据本发明的作业车辆1仅借助储存在至少一个电储能器单元中的电能驱动。该作业车辆由此特别是不包括内燃机。作业车辆的运行所需的能量由此仅以来自至少一个储能器单元的储存的电能的形式提供。具体地，用于传动装置和/或其它功能的驱动能量仅借助来自至少一个储能器单元的电能提供。

Claims (10)

1.一种作业车辆(1)，包括由第一车轴和第二车轴(3、4)承载的车辆框架(2)、驾驶室(5)、提升臂(6)以及至少一个电储能器单元(7)，其中，所述提升臂(6)沿着所述作业车辆(1)的纵向方向(8)布置，并且所述驾驶室(5)布置在两个车轴(3、4)之间纵向轴线(9)的第一侧(10)处，并且其中所述至少一个储能器单元(7)布置在所述两个车轴(3、4)之间所述纵向轴线(9)的与所述第一侧(10)相对的第二侧(11)处。
2.如权利要求1所述的作业车辆(1)，其特征在于，所述提升臂(6)以第一端部(12)延伸超出所述车辆框架(2)，并且在第二端部(13)处以紧固区域(14)与所述车辆框架(2)可摆动地连接。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆(1)，其特征在于，所述紧固区域(14)布置为沿主要行驶方向(15)离车辆尾部(16)比离车辆前部(17)更近。
4.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，用于所述作业车辆(1)的作业功能的电驱动的液压泵(18)关于所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)布置在与所述至少一个储能器单元(7)不同的另一侧(10、11)上。
5.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，用于作业功能的液压泵(18)能借助电动马达(19)驱动，其中，所述电动马达(19)的马达轴横向于所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)布置。
6.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，所述至少一个储能器单元(7)由盖板(20)遮盖，并且由所述盖板(20)遮盖的还有至少一个电气或电子部件，例如电子控制件(21)、接触器(22)、充电控制器(23)、电池管理系统(24)、变频器(25)或变压器(26)。
7.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，所述车辆框架(2)具有用于所述至少一个储能器单元(7)的接纳空间(27)，其中，所述接纳空间具有后壁(28)、第一侧壁(29)和第二侧壁(30)，所述后壁基本上平行于所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)延伸，其中，两个所述侧壁(29、30)基本上横向于所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)延伸，以及所述接纳空间具有底面(31)，其中，上侧和/或前侧至少部分地借助可动的盖板(20)形成。
8.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，工作液压系统和两个所述车轴(3、4)中的至少一个仅借助至少一个电动马达驱动。
9.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，所述至少一个储能器单元(7)沿着所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)的位置选择为使得所述储能器单元(7)的重力超过50％作用到所述第二车轴(4)上。
10.如前述权利要求中任一项所述的作业车辆(1)，其特征在于，用于所述作业车辆(1)的传动装置的电动马达(33)的马达轴布置为基本上平行于所述车辆框架(2)的所述纵向轴线(9)。
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