CN204845518U - 移动式作业机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种移动式作业机械,其特别地采用自倾卸卡车或卡车的形式,包括柴油电牵引驱动器和冷却系统,其中提供液态冷却介质的公共冷却回路,用于并行地冷却动力电子装置的一个或多个部件,并用于冷却在车辆从动轴的区域中的一个或多个驱动部件。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动式作业机械,特别是采用自倾卸卡车或卡车的形式,包括柴油电牵引驱动器和冷却系统。
背景技术
自倾卸卡车或所称的大型自倾卸卡车主要用于煤矿操作或矿山操作,用以运送所采的煤、矿石和矿砂。这些笨重的材料倾卸设备被制造为具有大于90米吨(t)的尺寸、高达几百吨的重量和有效载荷,从而使其具有很大的整体尺度。
柴油电驱动器用作牵引驱动器,其中由柴油机产生的机械能在发电机协助下转换为电能以供应电动牵引驱动器。这一过程的原因在于:柴油机类似于所有内燃机那样仅能在极其有限的速度范围内以理想效率操作,且不能在载荷下起动。用于所用驱动轴的交流(AC)马达也可在较低速度范围内产生期望扭矩用于起动。所用的内燃机可以在理想速度范围内连续操作。
需要冷却的牵引驱动器的各个部件先前利用分立的冷却系统冷却,这导致这种自倾卸卡车在生产中由于结构而相当费力。
更糟的是,移动式作业机械的冷却入口典型地位于车辆前部的区域中,但所用柴油电驱动器中将被冷却的部件却布置在后区域中。将被冷却的传动油现在从车辆后部沿安装在车辆前部的换热器的方向传送以利用空气流的冷却效果。这将意味着:热油被不利地传送经过燃机,由此导致巨大的火灾风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种所属领域的移动式作业机械的改进的冷却系统。
这一目的通过根据权利要求1的特征的一种移动式作业机械、特别是通过一种自倾卸卡车或通过一种卡车而实现。所述作业机械的有利实施例是各从属权利要求的主题。
根据本实用新型,提供公共冷却回路,其包括液态冷却介质,用于并行地冷却柴油电驱动器的动力电子装置的一个或多个部件,并且用于冷却在车辆从动轴的区域中的一个或多个驱动部件。通过使用公共冷却回路,液态冷却介质的所需循环路径被减至最小。有效的冷却效果可通过缩短的流动路径实现。同时,作业机械的整体复杂度减小,这是因为不必提供和维护分立的冷却系统。
可考虑例如将水或乙二醇用作冷却介质。
将被驱动的车辆从动轴的一个或多个部件例如为:柴油电驱动器的一个或多个电驱动马达,其例如成对地驱动从动轴的轮胎。后轴典型地是移动式作业机械的从动轴。
可以想到的是:电驱动马达通过适合传动器以变速方式驱动其相关的轴部分或车辆从动轴的轮毂。所用传动油同样可通过公共冷却回路冷却。一个或多个行星式传动器常用作这样的传动器,并均集成到轮毂中,且将电动马达的输出力矩传递到轮轴或轮毂。
传动油的冷却可利用一个或多个油冷却剂换热器实现。所需的换热器例如布置在传动器的近处以保持传动油的管线路径尽可能短。可以想到的布置是:在车辆从动轴的区域中,或在从动轴与动力电子装置之间的区域中,或特别优选地在发电机与动力电子装置之间的区域中。公共冷却回路的冷却液体因而一方面流经所用的电动马达,并另一方面流经一个或多个传动器,特别是行星式传动器,即,所用的换热器。
换热器的有利布置使得无需将热的传动油从从动后轴供应到车辆的前区域;被传送的油的点燃风险减小。
将被冷却的动力电子装置的一个或多个部件例如是:用于控制车辆从动轴的一个或多个电动马达的一个或多个变频器。在此连接方式中,所用柴油电驱动器的发电机也被理解为将被冷却的部件。动力电子装置的一个或多个部件被公共冷却回路的冷却液体以已知方式流经,并被有效地冷却下来。
所述循环优选地在冷却剂回路中进行而使得:具有较高冷却需求的部件被优先地冷却或流经,而具有较小冷却需求的部件被布置在冷却回路中的下游。动力电子装置的部件例如必须冷却得更多,或者需要更低温度的冷却剂,这是因为,所述部件的规定操作温度较低。
相比之下,将被冷却的一个或多个传动器所用的传动油对于冷却需要的要求更低和更少,使得实现充分冷却的冷却剂的温度可较高。为此原因,根据本实用新型的有利实施例提出:公共冷却回路的冷却介质首先冷却和流经这些动力电子装置部件,例如变频器、和/或从动轴的电动马达,并次要地供应到用于冷却车辆从动轴中所用传动器类型的传动油的一个或多个换热器。
公共冷却剂回路优选地被构造为使得至少一些具有类似冷却需求的将被冷却的部件被并行地冷却或流经。例如动力电子装置部件和/或至少一个电驱动马达被公共冷却回路的冷却介质并行地冷却或流经,而车辆从动轴的一个或多个传动器被次要地冷却或流经。
在本实用新型的优选实施例中,冷却介质被传送经过作为散热器被布置在作业机械的前区域中的液体冷却器,并由此沿车辆的后区域中的将被冷却的部件的方向通过一个或多个泵被引导。
附图说明
本实用新型的进一步的优点和性能可参见图中所示的实施例。
其中显示出:
图1至4:根据本实用新型的自倾卸卡车的多个示意图;
图5:根据本实用新型的自倾卸卡车的车辆框架的详细立体图;
图6:根据本实用新型的自倾卸卡车的冷却剂回路的概要回路示意图。
具体实施方式
自倾卸卡车10显示在图1至4中。在此为所称的大型自倾卸卡车,例如在矿山中使用。前轮14和后轮16通过电动马达(没有更详细显示)驱动,并被支撑在刚性框架12处。后轮16被设计为具有双轮胎。
废料斗18被枢转地连接到框架12,并可通过设置在车辆两侧的液压提升缸20而枢转。车辆10通过处于车辆10沿行进方向的前部的区域中的保险杠22被限制(bound)。冷却器模块24布置在保险杠22的上方。上台面26在其上布置有操作者隔室28,进而在冷却器模块24上方在自倾卸卡车10的宽度上延伸。在此处所示实施例中,操作者隔室28位于上台面26的沿行进方向的左侧处。操作者隔室因而处于左前轮14上方。
自倾卸卡车10包括电介质驱动器,其在图5中车辆框架12的详细立体图中可容易地识别。所述驱动器包括安装在沿行进方向所见的前区域中的车辆框架12中的柴油机40。内燃机40特别地在上台面26和操作者隔室28之下的前轴14的区域中就位。冷却器模块24在车辆前部在内燃机40的正前方就位。
内燃机40机械地驱动发电机60以产生所需电能用于电牵引驱动器80。两个交流(AC)马达80集成到后轮轴16中的左右处,用作牵引驱动器。动力电子装置100具有所需的动力部件,例如变频器等,可用于控制或调节电动马达80和发电机60。
两个电动马达80各自独立地驱动从动后轴16的左右轮毂。驱动器通过在图5中未示出的行星式传动器操作。每个电动马达80通过行星式传动器连接到从动后轮轴16的轮毂。
动力电子装置100和行星式传动器所用的油在自倾卸卡车10操作过程中必须被冷却。根据本实用新型的新式冷却剂回路用于此目的。冷却剂回路使用液态冷却介质,例如水或乙二醇,其相应地通过作为散热器的冷却器模块24被冷却下来。冷却介质通过冷却线路利用一个或多个液压泵65被传送到车辆框架12的后部中。
一个或多个液压泵65通过泵分动箱50的动力启动而操作,泵分动箱50在所示实施例中直接在发电机输出处就位。布置有液压泵65的泵分动箱50被集成到冷却回路中。然而,分动箱50可替代地可直接布置在内燃机40处、或发电机60处、或发电机60与内燃机40之间。
泵65将液压介质从自倾卸卡车10前侧沿动力电子装置100的方向传送,使得这些部件、特别是变频器被所传送的冷却介质冷却或流经并被冷却下来至期望操作温度水平。此外,冷却剂被供应到从车辆前部看到的在动力电子装置100之前的区域中安装的一个或多个水-油换热器90,优选地每个行星式传动器配置一个换热器,从而冷却从动后轮轴16中的行星式传动器的所用传动油。为此目的,所述油从后轮轴16传送到换热器90。冷却剂可另外供应到在传动油冷却器下游的电动马达80。
本实用新型公开了一种单一冷却回路,用于从车辆框架12的前侧延伸到车辆后部的所述部件。冷却介质的循环局限于框架区域,较短的管线路径允许有效的冷却。额外地设置压力补偿舱70以补偿冷却介质的温度波动。
图6显示出冷却回路的概要示意图。所使用的冷却介质从作为散热器的冷却模块24通过泵65沿动力电子装置100和换热器90的方向传送。由于动力电子装置100的变频器要求在操作时的低温水平,在此为65度以下,因而通过冷却模块24(温度在55度以下)冷却下来的介质首先被传送到这些部件100。
在流经这些热源之后,冷却介质现在具有在65度范围内的较高温度,足以冷却传动油。换热器90因而连接到处于冷却介质的循环流中的动力电子装置100的下游。各换热器90相互并行地以相似方式被流经。
根据本实用新型的设计允许用于各部件的公共冷却回路被冷却,使得冷却回路部件等的数量减少而却提供足够有效的冷却。
Claims (12)
1.一种移动式作业机械,其包括柴油电牵引驱动器和冷却系统,
其特征在于:
提供液态冷却介质的公共冷却回路,用于并行地冷却动力电子装置的一个或多个部件,并且用于冷却在车辆从动轴的区域中的一个或多个驱动部件。
2.根据权利要求1所述的移动式作业机械,其特征在于:所述移动式作业机械采用自倾卸卡车或卡车的形式。
3.根据权利要求1所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述的在车辆从动轴的区域中将被冷却的部件是:用于驱动车辆轴的一个或多个电驱动马达。
4.根据权利要求1所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述的在车辆从动轴的区域中将被冷却的部件是:一个或多个传动器,利用所述传动器,一个或多个电动马达的扭矩能够传递到车辆轴或传递到轮毂。
5.根据权利要求4所述的移动式作业机械,其中,所述一个或多个传动器为行星式传动器。
6.根据权利要求4所述的移动式作业机械,其特征在于:
冷却剂的冷却动力能够通过一个或多个换热器发散到所使用的传动器的传动油,其中所述换热器布置在车辆从动轴的区域之处或之中。
7.根据权利要求1所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述动力电子装置的所述一个或多个部件是:一个或多个变频器和/或所述柴油电牵引驱动器的发电机。
8.根据权利要求1所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述冷却回路中的冷却剂的循环发生,使得具有较高冷却需求的将被冷却的部件被首先冷却或流经,而具有较低冷却需求的部件被布置在所述冷却回路中的下游。
9.根据权利要求8所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述具有较高冷却需求的部件包括所述动力电子装置的一个或多个部件,而所述具有较低冷却需求的部件包括在车辆从动轴的区域中的一个或多个传动器。
10.根据权利要求9所述的移动式作业机械,其特征在于:所述一个或多个传动器是行星式传动器。
11.根据权利要求9所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述公共冷却回路被构造为使得:所述动力电子装置的一个或多个将被冷却的部件被所述公共冷却回路的冷却介质并行地冷却或流经,而车辆从动轴的所述一个或多个传动器被次要地冷却或流经。
12.根据前述权利要求任一项所述的移动式作业机械,其特征在于:
所述冷却介质流经作为散热器被布置在所述作业机械的前区域中的冷却器模块,并由此沿车辆后部区域中的将被冷却的部件的方向通过一个或多个泵传送。
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