CN116065558A - 具有蓄电池冷却的电动作业机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种作业机械,具有用于实现作业运动的作业装置且具有用于驱动作业装置的驱动件,其中,驱动件具有电动驱动马达(5)、用于向驱动马达(5)提供电流的电储能器(10)和用于转换来自储能器(10)的电流并将电流馈送给驱动马达(5)的转换器装置(11)。设有冷却装置,用于冷却储能器(10)和转换器装置(11),其中,冷却装置具有至少一个通风器装置(15),用于产生能引导通过储能器(10)和转换器装置(11)的冷却空气流(16),其中,通风器装置(15)具有通风器和驱动通风器的通风器马达,并且其中,通风器马达与驱动件的驱动马达(5)分开设置。

Description

具有蓄电池冷却的电动作业机械
技术领域
本发明涉及一种作业机械,特别是一种蓄电池驱动的、具有电力驱动的建筑机械。
背景技术
蓄电池驱动的建筑机械具有由电动马达、储能器(蓄电池)和转换器组成的驱动系统。转换器将来自储能器的电流(通常是直流电)转换为适合供给电动马达的电流,例如交流电。必须高效地冷却这些部件,使得建筑机械能够可靠地作业。这对蓄电池来说尤其如此,在过度的热影响下,其电芯可能会被永久损坏,这不仅可能降低储能容量,也会降低其使用寿命。
为了冷却蓄电池和转换器,众所周知,在作为驱动马达的建筑机械的电动马达上设有通风器轮,它产生空气流。然后,空气流不仅可以被引导到驱动马达上,还可以被引导到蓄电池和转换器上,以便在建筑机械运行期间引起合适的冷却。
根据建筑机械的类型,蓄电池和转换器有可能布置为距电动马达一定距离。在这种情况下,有必要通过冷却管道(空气引导管道)引导冷却空气流,从而在驱动马达处由存在于该处的通风器产生的冷却空气流也作用到蓄电池和转换器上。根据空气引导管道的构造和长度,在蓄电池和转换器处的冷却作用只能是较弱的。
冷却效果只在驱动马达运行期间实现,因为通风器轮也只在那时被驱动。因此,在其他运行情况下,如果驱动马达不运行,并因而没有冷却空气流产生,就存在对蓄电池或转换器的热效应过强的风险。
发明内容
本实发明的目的在于,提出一种具有对于蓄电池和转换器的改进的冷却的作业机械。
该任务由具有权利要求1的特征的作业机械解决。在从属权利要求中给出了有利的设计构造。
提出了一种作业机械,具有用于实现作业运动的作业装置且具有用于驱动该作业装置的驱动件,其中,驱动件包括电动作业马达、用于向驱动马达提供电流的电储能器、以及用于转换来自储能器的电流并将电流供应给驱动马达的转换器装置。在此设有冷却装置,用于冷却储能器和转换器装置,其中,冷却装置包括至少一个通风器装置,用于产生可引导通过储能器和转换器装置的冷却空气流,其中,通风器装置包括通风器和驱动通风器的通风器马达,并且其中,通风器马达与驱动件的驱动马达是分开设置的。
作业机械可以是,例如,用于土壤压实的振动夯实机(震捣夯实机,Rüttelstampfer)或振动板(震动盘,Rüttelplatte)。因此,作业运动可以是夯实运动或震动(振动)运动,它以本身已知的、适当的方式例如进入土壤中。其它建筑机械也可用作这样的作业机械。
储能器可以是蓄电池或具有本身已知的结构形式的可充电的电池。
例如,转换器装置可以是频率转换器,该频率转换器适于将从储能器中供应的电流的电压和频率转换为适于电驱动马达(电动马达)的运行的电流。
通风器可以构造为风扇或螺旋桨或其他由通风器马达驱动的装置,以产生所需的冷却空气流。
通风器马达本身也可以是电动马达。它附加于驱动马达提供,可以布置在作业机械处,靠近或远离驱动马达。
可以提供适当的空气管道,如软管、管件或甚至适当设计构造的壳体元件,以引导冷却空气流。
在此,重要的是,冷却空气流可以被引导经过储能器和转换器装置。特别地,冷却空气流应沿着储能器和转换器装置的外壁,即沿着壳体被引导。然而,同样可能的是,冷却空气流被引导通过(穿过)相应的壳体,从而尽可能最佳地到达含热部件,从而能实现有效地冷却。
可能地是,设有具有多个通风器和/或通风器马达的多个通风器装置,以提供灵活的冷却概念。冷却装置然后可以以适当的方式拥有多个通风器,也可以例如单独控制各通风器。
借助来自于电储能器的能量,可以进行对一个通风器马达或(如果适用)对多个通风器马达的电力供应。
根据作业机械的设计构造,有可能不为本身(实际)的驱动马达提供任何冷却,而只对部件,储能器和转换器装置进行冷却。然后,对驱动马达的冷却可以内在地通过对流或辐射进行。
冷却空气流可以在储能器和转换器装置之间进行引导。在此可能的是,根据设计构造,沿两个方向引导冷却空气流,即要么首先通过储能器,然后在储能器下游通过转换器装置,或者沿相反的方向(引导)。因为储能器包括通常对热量非常敏感的电池的电芯,所以适宜的是,首先引导从环境中吸入的冷却空气经过储能器,只有当该冷却空气已经吸收了储能器的热量时,才引导它经过转换器。
通风器可以布置在储能器和转换器装置之间的冷却空气流中。通风器用于产生冷却空气流,并根据流动方向产生吸力效应或鼓风机效应(将冷却空气压向流动下游方向)。通风器在储能器和转换器装置之间的布置使得结构能特别紧凑。同时,有可能将通风器实施为相对较小的,因为两个流动面(通风器上游和下游)都用于产生冷却空气流,并相应冷却布置在那里的部件。
可以设有通风控制装置,用于控制通风器马达。通风控制装置尤其可以独立于作业机械的实际(自身的)驱动马达来控制通风器马达。特别地,该控制允许根据温度来开启和关闭通风器马达,由此不需要根据驱动马达的开启和关闭的、根据运行情况地切换通风器马达。
作为决定性的温度,通风控制装置可以考虑,例如,环境中的温度、转换器处或转换器中的温度和/或储能器处或储能器中的温度。还可能的是,根据温度来调节通风器转速,以避免冷却装置不必要的强运行,并由此也避免不必要的能源消耗。
以这种方式,可以实现对储能器和转换器装置的服务于需求的冷却。这可以避免储能器中的电芯过早老化,由此可提高电芯的能量容量和功率容量。
通风控制装置以及通风器装置所需的电能供应也可通过储能器提供,并且必要时也可以通过转换器装置提供。
在作业机械的一个实施形式中,可以设有上部质量体和下部质量体,其中,下部质量体相对于上部质量体是可运动的,其中,储能器、转换器装置和冷却装置布置在上部质量体处,并且其中,在下部质量体处可设有用于实施作业运动的土壤接触板。
这种作业机械可以例如实施为夯实机或震捣夯实机,或者振动板。因此,作业装置可以作用于上部质量体和下部质量体之间,并例如设计构造成夯实机或振动激励器。在上部质量体与下部质量体之间可设有弹簧装置或弹簧阻尼装置,以达到上部质量体与下部质量体之间的振荡解耦,并且实现相对运动性。
驱动马达可以根据实施形式布置在上部质量体或下部质量体处。在夯实机的情况下,有意义的是,将驱动马达布置在上部质量体处,并将驱动马达的驱动运动通过用作为作业装置的夯实装置传递到具有土壤接触板的下部质量体上。
该原理在振动板的情况下也是可实现的,其中,上部质量体处的驱动马达的驱动运动必须再传递到下部质量体处的振荡激励器。
在一个变型中,驱动马达也可以直接安装在下部质量体处,例如,直接安装在土壤接触板上,并在那里与振荡激励器联接。
上部质量体可具有用于由使用者引导作业机械的手柄装置,其中,储能器和通风器装置可布置在手柄装置处。在该实施形式中,作业机械可以例如形成为夯实机。手柄装置,例如本身已知的手柄环弧(手柄U形件/手柄弓,Griffbügel),可以通过振荡解耦装置于上部质量体的其余部分解耦,以保护握住手柄装置的用户免受强振荡伤害,从而使得起作用到使用者上的手-手臂-振动保持在允许的极限值以下。
储能器和通风器装置可以安装在手柄装置处,或由手柄装置承载。因为如上所述手柄装置可以振荡解耦,所以储能器和通风器装置也只暴露在较低的振荡中,这增加了它们的使用寿命,或不需要任何进一步的振动解耦措施。反过来说,由储能器和通风器引起的手柄装置处的较高的质量体也有助于更好地减少手柄环弧处的振荡。
转换器装置可以布置在手柄装置处。这意味着,除了储能器和通风器以外,转换器同样可以由手柄环弧(手柄U形件/手柄弓)承载。
在手柄装置处可设有覆盖件,其中,储能器和/或通风器装置和/或转换器装置可以布置在覆盖件之下。覆盖件起到保护作用,特别是对于储能器和转换器。此外,可以在覆盖件中形成适当的空气引导管道,以将由通风器装置输送的冷却空气引导到要冷却的部件。
作业机械可以是土壤压实装置(地面压实装置)。特别地,作业机械可以是用于土壤压实(地面压实)地夯实装置或振动板。
特别地,作业机械可具有上部质量体和相对于上部质量体可动的下部质量体。
在上部质量体处可设有空气引导装置,其中,冷却空气流至少部分地被引导通过该空气引导装置,并且其中,空气引导装置承载(支承)转换器装置。
在这种情况下,空气引导装置有至少两个功能,即引导冷却空气流和承载转换器。此外,可选的是,空气引导装置也承载并引导通风器装置和/或例如必须被引导到转换器装置的供应管线或电缆。空气引导装置由此可形成为多功能零件。
例如,空气引导装置可以作为单元紧固到上部质量体处,使得空气引导装置和它所承载的各部件就可以一同紧固在上部质量体处。
冷却空气流可在此至少部分地被引导通过空气引导装置。然而,它也可以在其他区域中流动或流动通过作业机械的其他区域。
在空气引导装置和上部质量体之间可设有振荡解耦装置。由此,带有通风器装置(只要存在的话)和转换器装置的空气引导装置可以与上部质量的其它部分振荡解耦地紧固在上部质量体处。作为振荡解耦装置,合适的是,例如,橡胶缓冲器或泡沫垫。
储能器可以被保持在蓄电池接纳部(蓄电池座)中,其中,蓄电接纳部和空气引导装置可相互联接,并且其中,蓄电池接纳部和空气引导装置可以一起通过振荡解耦装置、以振荡解耦的方式紧固在上部质量体处。
在此,在蓄电池接纳部中的储能器可以保持为可更换的,例如可以用新的储能器替换。蓄电池接纳部和空气引导装置可以相互牢固地机械连接。
空气引导装置可具有承载件结构和覆盖装置,它们可以组装成一个单元。在此,承载件结构可形成为用于承载通风器装置和转换器装置,其中,承载件结构和覆盖装置在组装状态下形成至少在通风器装置和转换器装置之间延伸的空气管道。空气管道可对应用于引导冷却空气流。由此,空气引导装置可具有两个部件,它们组装成一个单元,且也可用作为用于空气管道的壳体部件。
承载件结构可以与空气引导装置和转换器装置一起作为一个单元紧固在上部质量体处。由此,可以将通风器装置和转换器装置安装在承载件结构(支架结构)上,然后将承载件结构紧固在上部质量体处。这也可以在覆盖装置已经放置且安装好的情况下进行。
空气引导装置可具有设置在通风器装置上游的进气口,该进气口布置在储能器的下游。空气可以在运行中由通风器装置通过该进气口抽吸,该空气之前流经储能器,并在此对储能器进行冷却。当然,在这种情况下,也可能的是,引导冷却空气流穿过储能器,或沿着储能器的壳体壁引导冷却空气流。
空气引导装置可具有设置在转换器装置下游的、指向下的出气口。在此,指向下的出气口也可以倾斜地向下指向,从而能将从那里出现的空气流针对性地引导到其它的地点。特别地,在出气口处出现的冷却空气流可以被引导到作业机械的其他部件,像例如是振荡激励器或振荡激励器的电驱动件,这将在下文再作阐释。
在上部质量体中可设有开口,空气引导装置穿过该开口沿朝向下部质量体的方向、向下延伸。以此方式可以创造条件使冷却空气流也通过空气引导装置被引导到下部质量体处的各部件。
这种构造特别适用于实施成震动盘或振动板的作业机械。
在此,下部质量体可具有布置在土壤接触板(地面接触板)上的振荡激励器,用于产生振荡,这些振荡可以由土壤接触板用于土壤压实,其中,冷却空气流可以通过出气口离开,并沿朝向设置在下部质量体处的振荡激励器的方向被引导。
空气引导装置可以在此具有在转换器装置的下游的空气管道部段,用于沿朝向振荡激励器的方向引导冷却空气流,以冷却振荡激励器。特别地,冷却空气流的流动方向在此可以在朝向驱动振荡激励器的驱动马达、例如液压马达或电动马达的方向上产生。
在此,典型的振荡激振器具有实际(本身)的激振器装置,例如,具有有一个或多个承载不平衡质量体的不平衡轴,以及具有用于激励器装置的驱动马达。
激励器装置中的一个或多个不平衡轴越来越有可能也由电动马达直接驱动。电动马达可以以适当的方式、悬浮地(腾空地)安装在土壤接触板上,例如在螺旋圆顶(装配圆盖)上,使得它可以在多个侧面处、特别是在其下侧处,由通过空气引导装置供应的冷却空气流进行冷却。在此力求以尽可能最好的方式冷却电动马达,并且只要技术上是可能的,冷却空气流也要被引导通过马达的内部或其马达绕组。激励器装置或电动马达的马达壳体的轮廓可以在此成形为,使得在该处实现尽可能最好的通过马达壳体或通过激励器装置的空气引导。
冷却装置可具有至少两个通风器装置,其中,由这两个通风器装置产生的空气流可以合并为共同的冷却空气流。在此,通风器装置可以彼此平行布置,并各自产生单独的空气流,各空气流然后通过空气引导装置合并为共同的冷却空气流。
这种变型使通风器装置能构造得相对紧凑且小巧,并且仍然总地产生有效的冷却空气流。
在储能器上游,可以在上部质量体的上侧处设有用于冷却空气流的吸入口。吸入口可在此定向为大致垂直向上。在振动板运行时,上部质量体的上侧被相对较好地保护,免于灰尘和污垢的影响,这使得设置在该处的吸入口将相对少的灰尘吸入到空气引导装置中。吸气口可以附加地通过格栅或偏转叶片保护,以减少灰尘侵入。
由此提出了一种作业机械,其中,在预期空气中灰尘最少的位置处吸入新鲜的环境空气。然后,该空气作为冷却空气流被吸入到储能器(蓄电池)中,并通过空气引导装置中的一个通风器装置(或多个通风器装置)吹到转换器装置上。在此,空气引导装置中的各引导空气的管道的横截面变化为使得转换器装置经历最优冷却效果。
空气引导装置的出气口可以位于上部质量体下方。在那里,空气可以直接被引导到带有安装在此的马达的振荡激励器上,从而在此也实现尽可能最优的冷却效果。
所设置的冷却装置以此方式可以冷却存在于作业机械中的所有部件,这些部件在运行中会产生值得注意的功率损失。在此,冷却的顺序,即冷却空气流的走向,被选择为使得具有最低的允许温度的部件(例如,储能器)首先得到冷却。相反,冷却空气流中的最后一个部件可以承受最高的允许温度(例如,振荡激励器中的电动马达)。同时,空气被引导到为使得,在最高允许的环境温度(例如45°)下,可以精确地得出它所经过的相应的部件的功率损失。这样的平衡的且优化的冷却性能使得能够采用特别弱的通风器,而这些通风器在它们那方面又只有在运行中必须由储能器满足的低功率要求。
在本发明的帮助下,能够改善作业机械的热管理,以避免蓄电池过热并且也避免转换器过热,由此确保保护和延长蓄电池的使用寿命。
通过使用例如安装在转换器装置之前或之下的手柄环弧处的通风器,冷却的空气流可以首先被吸入通过蓄电池,然后被引导通过转换器。对通风器的控制独立于驱动马达的运行状态,可以实现在温暖的环境中使用,例如在强烈的阳光照射下。
附图说明
本发明的这些和其它优点及特征将在下文中借助附图、根据示例更详细地阐释。附图示出:
图1为根据本发明的作为震捣(振动)夯实机的作业机械的示意性侧剖视图;
图2是作为振动板的另一根据本发明的作业机械的示意性侧视图;
图3是具有空气引导装置的振动板的变型;以及
图4是图3所示的变型的细节。
具体实施方式
图1示意性示出具有上部质量体1和相对于上部质量体1可动的下部质量体2的震捣夯实机或振动夯实机。上部质量体1和下部质量体2通过本身已知的弹簧装置3彼此联接。在下部质量体2的下侧(底面)处设有土壤接触板4,用于压实土壤。
在上部质量体1处设有具有电动马达5的驱动件,它驱动曲柄轮6旋转,曲柄轮6通过曲柄销7与连杆8联接。连杆8与夯实活塞9连接,使得曲柄轮6的旋转运动转化为夯实活塞9的往复运动。夯实活塞9的线性(直线)运动则最终通过弹簧装置3传递到土壤接触板4上,土壤接触板4实施实际的夯实运动(捣固运动)。
设有用作电储能器的蓄电池10,用于向电动马达5提供能量。
由蓄电池10提供的电流由用作转换器装置的转换器11在其电压和频率方面转化或转换为适合于电动马达5的电流。特别是,在此可能的是,由储存在蓄电池10中的直流电产生用于电动马达5的交流电。
曲柄轮6、曲柄销7和连杆8安置在曲柄箱12中,电动马达5也紧固在曲柄箱12处。在一个变型中,电动马达5也可以大部分布置在曲柄箱12内部。
属于上部质量体1的、设计成手柄环弧(手柄弓)的手柄装置13安装在曲柄箱12的上侧处。为了对手柄装置13进行振荡解耦,在手柄装置13与曲柄箱12之间布置有振荡解耦装置14,例如呈橡胶缓冲器的形式。由此手柄装置13可以在一定范围内相对于上部质量体1的其余部分,特别是相对于曲柄箱12枢转,以保护握住按习惯在图1右端处的手柄环弧或手柄装置13的使用者免受过强的振荡(振动)的影响。
蓄电池10和转换器11都紧固在手柄装置13处或由其承载。在此,可能的是,蓄电池10可替换地紧固在手柄装置13处,使得其相应能用新的蓄电池10来更换。
在空间上,在蓄电池10和转换器11之间布置有通风器装置15,它具有通风器(例如是风扇)和具有通风器马达。
通风器装置15通过以下方式产生冷却空气流16:吸入空气经过蓄电池10,迫使空气向下游经过转换器11,直到冷却空气流16重新达到环境中。冷却空气流16的走向在图1中通过箭头象征性地示出。
设有覆盖件17,例如塑料护盖,以更好地引导冷却空气流16,以及保护各种部件。
在一个未示出的变型中,通风器装置15也可布置在蓄电池10上游或转换器11下游,从而以合适的方式产生冷却空气流16(参照箭头方向)。
图2示出用作振动板的作业机械的另一实施形式。与图1所示的实施形式中功能相似或相同的部件用相同的附图标记标示。
据此,振动板也具有上部质量体1和下部质量体2,其中,下部质量体2相对于上部质量体1是可动的。为此,在上部质量体1和下部质量体2之间设有振荡解耦元件20。
在下部质量体2处形成有土壤接触板4。电动马达5布置在土壤接触板4上,电动马达5驱动振荡激励器21。振荡激励器21可以具有,例如,一个或多个不平衡轴,不平衡轴由用作驱动马达的电动马达5旋转,以产生所需的振荡。接着,振荡通过土壤接触板4直接引入到要压实的土壤中。
为电动马达5提供能量的蓄电池10与转换器11一起布置在上部质量体1处。
如图1的实施形式中那样,通风器装置15布置在蓄电池10和转换器11之间,以使冷却空气流16穿过蓄电池10并沿着转换器装置11。如可见的,冷却空气流16可以在通风器装置15下游被引导,使得冷却空气流16在尽可能多的侧面或至少在两侧围绕转换器装置11流动。然而,根据设计构造,如果只在单侧流过蓄电池10和/或转换器11,冷却效果也足够了。
设置覆盖件17以改善对冷却空气流16的引导。
在振动板的情况下,手柄装置13形成为可有使用者引导的用牵引杆(车杠)的形式,其紧固在下部质量体2处。
图3以示意性侧视图示出了图2所示的振动板的变型。
振动板1同样具有上部质量体1和下部质量体2。土壤接触板4设置在下部质量体2处,振荡激励器21安装在土壤接触板上。振荡激振器21不仅具有实际(本身)的激振器单元,而且还集成了电动马达5。
蓄电池10设置在上部质量体1处,还有空气引导装置30也是。
空气引导装置30是紧凑的单元,它垂直延伸并具有垂直的部件。在空气引导装置30中,设有通风器装置15以产生冷却空气流16。在图3中,冷却空气流16由多个不同大小的箭头来象征,其中,为了不影响图示的清晰性,附图标记16没有提供给每个箭头。
此外,转换器11被保持在空气引导装置30中。转换器11布置为大致垂直,并在两侧上有冷却空气流16流过(环流)。
在空气引导装置的下端处,空气引导装置30向下穿过上部质量体1,使得冷却空气流16可以通过出气口31引出。
如图3中可见,冷却空气流16在此在(朝向)振荡激励器21和电动马达5的方向上偏转,使得它在那里仍可用于冷却。
振荡激励器21或电动马达5安装在土壤接触板4上,使得冷却空气流16能够尽可能地在它们周围流动。特别地可以规定,冷却空气流16也可以在电动马达5下方、在电动马达5与土壤接触板4之间流动,以改善冷却效果。
在上游端处,在上部质量体1的上侧处形成有吸入口32,冷却空气可以通过吸入口从周围环境流入。吸入口32在上侧处的布置使冷却空气能够尽可能地无灰尘和污垢地进入上部质量体1。
随后,冷却空气流16在蓄电池10的壁处被引导,或被引导穿过蓄电池10。
产生冷却空气流16的通风器装置15布置在空气引导装置30的上部区域中。在通风器装置15上游且在蓄电池10下游,设有进气口33,冷却空气流16在被运输通过通风器装置15之后,可以通过进气口33进入空气引导装置30中。
图4以放大的、简化的视图示出了图3所示的组合。
在此,空气引导装置30形成为拱状(弧形),以便有意义地沿着转换器装置11引导冷却空气流16。
在此也可以看出,冷却空气流16在通过出气口31离开空气引导装置30之后是如何分流的,以在周围流过具有电动马达5的振荡激励器21(以围绕具有电动马达5的振荡激励器21流过)。

Claims (15)

1.一种作业机械,具有:
-用于实现作业运动的作业装置;并具有
-用于驱动作业装置的驱动件;
其中,
-所述驱动件包括电动驱动马达(5)、用于向所述驱动马达(5)提供电流的电储能器(10)以及用于转换来自所述储能器(10)的电流并向所述驱动马达(5)馈送电流的转换器装置(11),
-设有冷却装置,用于冷却所述储能器(10)和所述转换器装置(11);
-所述冷却装置具有至少一个通风器装置(15),用于产生冷却空气流(16),所述冷却空气流能引导经过所述储能器(10)和所述转换器装置(11);
-所述通风器装置(15)具有通风器和驱动所述通风器的通风器马达;并且其中
-所述通风器马达与所述驱动件的所述驱动马达(5)分开设置。
2.如权利要求1所述的作业机械,其特征在于,所述冷却空气流(16)在所述储能器(10)和所述转换器装置(11)之间引导。
3.如前述权利要求中任一项所述的作业机械,其特征在于,所述通风器布置在所述冷却空气流(16)中、在所述储能器(10)和所述转换器装置(11)之间。
4.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-设有上部质量体(1)和下部质量体(2);
-所述下部质量体(2)能相对于所述上部质量体(1)运动;
-在所述上部质量体(1)处布置有所述储能器(10)、所述转换器装置(11)和所述冷却装置;并且其中
--在所述下部质量(2)处设有土壤接触板(4),用于实施作业运动。
5.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-在所述上部质量体(1)处设有空气引导装置(30);
-所述冷却空气流(16)至少部分地被引导通过所述空气引导装置(30);并且其中
-所述空气引导装置(30)承载所述转换器装置(11)。
6.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,在所述空气引导装置(30)和其余的上部质量体(1)之间设有振荡解耦装置。
7.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-所述储能器(10)被保持在蓄电池接纳部中;
-所述蓄电池接纳部和所述空气引导装置(30)相互联接;并且其中
-所述蓄电池接纳部和所述空气引导装置(30)共同通过所述振荡解耦装置以振荡解耦的方式紧固在所述上部质量(1)处。
8.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-所述空气引导装置(30)具有承载件结构和覆盖装置,它们能共同安装为一个单元;
-所述承载件结构形成为用于承载所述通风器装置(15)和所述转换器装置(11);并且其中,
-所述承载件结构和所述覆盖装置在组装状态下形成空气管道,所述空气管道至少在所述通风器装置(15)和所述转换器装置(11)之间延伸。
9.如前述权利要求中任一项所述的作业机械,其特征在于,所述承载件结构与所述通风器装置(15)和所述转换器装置(11)一起能作为一个单元紧固在所述上部质量体(1)处。
10.如前述权利要求中任一项所述的作业机械,其特征在于,所述空气引导装置(30)具有设置在所述通风器装置(15)上游的进气口(33),所述进气口能布置在所述储能器(10)下游。
11.如前述权利要求中任一项所述的作业机械,其特征在于,所述空气引导装置(30)具有设置在所述转换器装置(11)下游并且指向下的出气口(31)。
12.如前述权利要求中任一项所述的作业机械,其特征在于,在所述上部质量体(1)中设有开口,所述空气引导装置(30)沿朝向所述下部质量体(2)的方向穿过所述开口向下延伸。
13.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-所述下部质量体(2)具有布置在所述土壤接触板(4)上的振荡激励器(21),用于产生振荡,所述振荡通过所述土壤接触板(4)能用于土壤压实,并且其中
-所述冷却空气流(16)通过所述出气口(31)流出,并且沿朝向设置在所述下部质量体(2)处的振荡激励器(21)方向被引导。
14.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,
-所述冷却装置具有至少两个通风器装置(15);并且其中
-由所述两个通风器装置(15)产生的空气流能合并为共同的冷却空气流(16)。
15.如前述权利要求中的任一项所述的作业机械,其特征在于,在所述储能器(15)上游、在所述上部质量体(1)的上侧处设有用于所述冷却空气流(16)的吸入口(32)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009004443B4 (de) * 2009-01-13 2010-10-21 Wacker Neuson Se Bodenverdichtungsvorrichtung mit in einer Fliehkraftkupplung integriertem Elektromotor
JP5172898B2 (ja) * 2010-06-15 2013-03-27 日立建機株式会社 電動式建設機械
DE102010055632A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Bodenverdichtungsvorrichtung mit luftgekühlten Akku
DE102011104269A1 (de) 2011-06-15 2012-12-20 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Führungsdeichsel mit Energiespeicher
DE102011115008A1 (de) 2011-10-06 2013-04-11 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Elektrowerkzeug mit Schutzhaube
DE102014105123A1 (de) 2014-04-10 2015-10-15 Conti Temic Microelectronic Gmbh Batteriesystem und Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems
DE102020102949A1 (de) 2020-02-05 2021-08-05 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Vibrationsplatte mit Elektroantrieb
WO2021173951A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 Cnh Industrial America Llc An electric work vehicle having an electric drivetrain and storage component configuration

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