DE102012112377A1

DE102012112377A1 - Antriebsachse für eine mobile Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE102012112377A1
Application number: DE102012112377.2A
Authority: DE
Inventors: Stephan Lehner; Volker Schreiber
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18
Also published as: CN103863078B; CN103863078A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsachse (1) für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug, mit zumindest einem elektrischen Fahrmotor (3a; 3b), einer den Fahrmotor (3a; 3b) ansteuernden Leistungselektronik (6a; 6b) und einem von dem Fahrmotor (3a; 3b) angetriebenen Getriebe (4a; 4b), das eine Radnabe (5a; 5b) antreibt, wobei eine Flüssigkeitskühlung für den Fahrmotor (3a; 3b), die Leistungselektronik (6a; 6b) und das Getriebe (4a; 4b) mit einem Flüssigkeitskreislauf vorgesehen ist. Die Aufgabe, eine derartige Antriebsachse zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Bauaufwand für die Flüssigkeitskühlung aufweist und eine vereinfache Wartung der Antriebsachse ermöglicht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein oder mehrere der folgenden Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs in die Antriebsachse (1) eingebaut oder an die Antriebsachse (1) angebaut sind: • eine Umwälzpumpe (10) • eine Wärmetauschereinrichtung (11) • ein Filter (12)

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsachse für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug, mit zumindest einem elektrischen Fahrmotor, einer den Fahrmotor ansteuernden Leistungselektronik und einem von dem Fahrmotor angetriebenen Getriebe, das eine Radnabe antreibt, wobei eine Flüssigkeitskühlung für den Fahrmotor, die Leistungselektronik und das Getriebe mit einem Flüssigkeitskreislauf vorgesehen ist.
Eine gattungsgemäße elektrische Antriebsachse einer Arbeitsmaschine ist aus der DE 10 2005 037 726 A1 bekannt. Bei der aus dieser Druckschrift bekannten Antriebsachse sind die elektrischen Fahrmotoren, die den Fahrmotoren nachgeschalteten Getriebe und die die Fahrmotoren steuernden Leistungselektroniken flüssigkeitsgekühlt, wobei der Flüssigkeitskreislauf der Flüssigkeitskühlung an die Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine angeschlossen ist. Da hierbei der Flüssigkeitsstrom zur Kühlung der Antriebsachse von einer Arbeitshydraulikpumpe der Arbeitsmaschine bereitgestellt wird, muss die Arbeitshydraulikpumpe auf den zusätzlichen Bedarf der Flüssigkeitskühlung der Antriebsachse ausgelegt werden, so dass sich ein entsprechender erhöhter Bauaufwand für die Arbeitshydraulikpumpe ergibt. Gleiches gilt für die Kühlereinrichtung der Arbeitshydraulik, der auf die zusätzlich abzuführende Wärmemenge der flüssigkeitsgekühlten Antriebsachse auszulegen ist. Insbesondere bei einer als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine können sich hierbei Bauraumprobleme ergeben, die eine erforderliche Vergrößerung der Kühlereinrichtung der Arbeitshydraulik nur mit erhöhtem Bauaufwand ermöglicht. Zudem führt der Anschluss der flüssigkeitsgekühlten Antriebsachse an die Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine zu einem zusätzlichen Verrohrungs- und Verschlauchungsaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsachse der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Bauaufwand für die Flüssigkeitskühlung aufweist und eine vereinfache Wartung der Antriebsachse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein oder mehrere der folgenden Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs in die Antriebsachse eingebaut oder an die Antriebsachse angebaut sind:

• eine Umwälzpumpe
• eine Wärmetauschereinrichtung
• ein Filter.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse sind somit alle erforderlichen Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs der flüssigkeitsgekühlten Antriebsachse an der Antriebsachse angeordnet bzw. in die Antriebsachse integral eingebaut. Für die flüssigkeitsgekühlte Antriebsachse sind somit in der Arbeitsmaschine keine Veränderungen und Anpassungen erforderlich. Weiterhin ergibt sich kein zusätzlicher Verrohrungs- und Verschlauchungsaufwand der Antriebsachse mit der Arbeitsmaschine. Die unmittelbare Anordnung bzw. Integration der Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs an der Antriebsachse führt zu einer verbesserten Kühlung des zu kühlenden Fahrmotors, der Leistungselektronik und des Getriebes, da mit der Anordnung der Wärmetauschereinrichtung, beispielsweise eines Öl-Luft-Kühlers, an der Antriebsachse im Betrieb der Arbeitsmaschine bei geringem Bauraumbedarf für die Wärmetauschereinrichtung durch den Fahrtwind eine Kühlung der Flüssigkeit des Flüssigkeitskreislaufs erfolgen kann. Die erfindungsgemäße Flüssigkeitskühlung der Antriebsachse führt zu einer Senkung der Systemtemperatur der Antriebsachse, die zu einer verringerten Alterung des in der Antriebsachse vorhandenen Schmieröls führt und damit die Wartung der Antriebsachse durch verlängerte Wartungsintervalle vereinfacht. Zudem ergeben sich durch eine Integration bzw. einen Anbau der Umwälzpumpe des Flüssigkeitskreislaufs der Flüssigkeitskühlung in die Antriebsachse kurze Leitungswege, wobei bevorzugt die flüssigkeitsführenden Leitungen von Kanälen im Achsgehäuse gebildet werden können, so dass sich der Bauaufwand weiter verringern lässt. Die Flüssigkeitskühlung des Getriebes mit einem durch die Umwälzpumpe bewegten Flüssigkeitsstrom ermöglicht zudem, Schmutz aus dem Getriebe mitzunehmen und abzuführen, der sich im Filter sammelt und herausgefiltert wird. An dem Getriebe kann somit mit der erfindungsgemäßen Flüssigkeitskühlung durch die Schmutzentfernung die Lebensdauer der Zahnräder und der Lager auf einfache Weise verlängert werden. Weiterhin ermöglicht der Filter durch die Schmutzentfernung verlängerte Wartungsintervalle der Antriebsachse, so dass sich die Wartung der Antriebsachse weiter vereinfacht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein den Fahrmotor und das Getriebe aufnehmendes Achsgehäuse mit der Flüssigkeit des Flüssigkeitskreislaufs teilbefüllt. Die von der Umwälzpumpe erzielte Umwälzung und Bewegung der Flüssigkeit sowie die Abkühlung der erwärmten Flüssigkeit an der Kühlereinrichtung ermöglicht es, eine ausreichende Kühlung des Fahrmotors und des Getriebes mit einer Teilbefüllung des Achsgehäuses zu erzielen. Mit einer Teilbefüllung des Achsgehäuses kann somit bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse eine ausreichende Kühlung des Fahrmotors und Schmierung des Getriebes erzielt werden, so dass sich geringe Planschverluste des im Betrieb der Antriebsachse in das Schmieröl eintauchenden rotierenden Rotors des Fahrmotors und des Getriebes erzielen lassen.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung in dem Flüssigkeitskreislauf stromab der Wärmetauschereinrichtung an erster Stelle die Leistungselektronik angeordnet. Die Leistungselektronik, deren elektronische Bauelemente auf einem niedrigen Temperaturniveau gehalten werden müssen, wird somit als erste Komponente mit der in der Wärmetauschereinrichtung abgekühlten Flüssigkeit gekühlt, so dass eine wirksame Kühlung der Leistungselektronik erzielt wird und die Leistungselektronik auf einem niedrigen Temperaturniveau gehalten werden kann.
Die Wärmetauschereinrichtung ist hierzu zweckmäßigerweise an eine Förderseite der Umwälzpumpe angeschlossen.
Der Filter steht gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung mit einer Ansaugseite oder einer Förderseite der Umwälzpumpe in Verbindung steht. Da bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse das Schmieröl direkt in der Antriebsachse umgewälzt wird, weist der Flüssigkeitskreislauf ein geringes Druckniveau auf, so dass ein einfacher Filter in der Ansaugseite oder wahlweise in der Förderseite der Umwälzpumpe angeordnet werden kann. Mit einem derartigen Filter können bei geringem Bauaufwand für den Filter Verunreinigungen und Schmutz aus der umgewälzten Flüssigkeit entfernt und im Filter gesammelt werden.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Filter als Wechselfilterelement ausgebildet ist. Hierdurch wird es ermöglicht, den bevorzugt von Außen am Achsgehäuse zugänglichen Filter auf einfache Weise auszuwechseln, so dass sich eine einfache Wartung der Flüssigkeitskühlung und somit der Antriebsachse erzielen lässt.
Hinsichtlich eines einfachen Bauaufwands der erfindungsgemäßen Antriebsachse ergeben sich Vorteile, wenn die Umwälzpumpe zum Antrieb mit dem Fahrmotor trieblich verbunden ist. Durch einen Drehzahlabgriff des Fahrmotors zum Antrieb der Umwälzpumpe kann mit geringem Bauaufwand die Umwälzpumpe zur Umwälzung der Flüssigkeit angetrieben werden. Mit einem Antrieb der Umwälzpumpe durch den Fahrmotor ergibt sich auch eine einfache Steuerung der Flüssigkeitskühlung, da im Fahrbetrieb bei rotierendem Fahrmotor automatisch eine Umwälzung der Flüssigkeit und somit eine Kühlung des Fahrmotors, der Leistungselektronik und des Getriebes erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich ist die Umwälzpumpe mittels eines zusätzlichen Antriebsmotors, insbesondere eines elektrischen Antriebsmotor, antreibbar. Mit einem separaten bzw. zusätzlichen Antriebsmotor zum Antrieb der Umwälzpumpe wird auf einfache Weise eine bedarfsgerechte und temperaturgesteuerte Steuerung der Flüssigkeitskühlung ermöglicht. Bei geringen Temperaturen kann somit die Umwälzpumpe ausgeschaltet bleiben, so dass sich der Energieverbrauch der Antriebsachse optimieren lässt. Zudem ermöglicht der Antrieb der Umwälzpumpe durch einen separaten oder zusätzlichen Antriebsmotor, dass die Umwälzpumpe bei stehender Antriebsmaschine betrieben werden kann, so dass eine wirksame Kühlung des Fahrmotors, der Leistungselektronik und des Getriebes ermöglicht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse kann die Lagerung der Rotorwelle des Fahrmotors im Achsgehäuse mit einer als Wellendichtring ausgeführte Dichtungseinrichtung versehen sein. Die erfindungsgemäße Kühlung der Antriebsachse mit einem bewegten Flüssigkeitsstrom führt zu einer verbesserten Kühlung und Schmierung der Lagerung der Rotorwelle des Fahrmotors und des im Bereich der Lagerung angeordneten Wellendichtringes, so dass die Ausfallwahrscheinlichkeit des Wellendichtringes und der Lagerung verringert werden kann und sich eine hohe Zuverlässigkeit der Antriebsachse erzielen lässt.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Fahrmotor eine mit dem Getriebe in trieblicher Verbindung stehende drehbare Rotorwelle aufweist, die im Achsgehäuse mittels einer Lagerung drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung der Rotorwelle im Achsgehäuse dichtungsfrei ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Kühlung der Antriebsachse mit einem bewegten Flüssigkeitsstrom ermöglicht es, die Lagerung der Rotorwelle im Achsgehäuse zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum ohne Abdichtung durch eine Dichtungseinrichtung, insbesondere ohne Wellendichtring, auszuführen und ermöglicht es weiterhin, anstelle eines fettgeschmierten Lagers ein nassgeschmiertes Lager zur Lagerung der Rotorwelle im Achsgehäuse zu verwenden, das von dem Flüssigkeitskreislauf geschmiert und gekühlt wird. Hierdurch kann bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse eine Verringerung der Reibungsverluste der Lagerung der Rotorwelle des Fahrmotors und durch den Entfall eines Wellendichtringes eine hohe Zuverlässigkeit der Antriebsachse mit einem geringen Wartungsaufwand erzielt werden.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Flüssigkeit des Flüssigkeitskreislaufs als Schmieröl des Getriebes ausgebildet ist. Mit der Verwendung des Schmieröls des Getriebes als Kühlflüssigkeit der Flüssigkeitskühlung der Antriebsachse kann mit geringem Bauaufwand durch den Flüssigkeitskreislauf und das umgewälzte Schmieröl die Leistungselektronik und der Fahrmotor sowie das Getriebe gekühlt werden. Zudem wird mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitskreislauf durch die Kühlereinrichtung und den Filter eine Mitnahme von Verunreinigungen und Schmutz aus dem Getriebe und durch die Temperaturabsenkung des Schmieröls eine verringerte Alterung des Schmieröls erzielt. In dem Getriebe lässt sich somit auf einfache Weise eine Verlängerte Lebensdauer der Zahnräder und der Lagerungen erzielen. Mit der Kühlung und Filterung des umgewälzten Schmieröls können zudem die Wartungsintervalle zum Wechsel des Schmieröls zwecks Schmutzentfernung verlängert werden, wodurch die erfindungsgemäße Antriebsachse einen geringen Wartungsaufwand aufweist.
Zweckmäßigerweise ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Getriebe mit einer Bremseinrichtung zum Abbremsen der Radnabe, insbesondere einer Lamellenbremse, versehen. Die Bremseinrichtung wird somit ebenfalls von der Flüssigkeitskühlung mit der umgewälzten Flüssigkeit gekühlt, so dass die Bremseinrichtung auf einfache Weise mitgekühlt werden kann.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Kühlung des Fahrmotors als Spritzölkühlung und/oder die Schmierung des Getriebes als Spritzölschmierung ausgeführt. Die Spritzölkühlung des Fahrmotors und die Spritzölschmierung des Getriebes ermöglicht es bei einem geringen Füllstand der Flüssigkeit bzw. des Schmieröls in dem teilbefüllten Achsgehäuse, eine ausreichende Kühlung des Fahrmotors und Schmierung des Getriebes sicherzustellen, so dass sich weiter verringerte Planschverluste des mit dem Rotor in Flüssigkeit bzw. Schmieröl eintauchenden Fahrmotors und des Getriebes im Betrieb der Antriebsachse ergeben.
Gemäß einer bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebsachse als Zweimotorachse mit zwei Fahrmotoren ausgebildet, die jeweils unter Zwischenschaltung eines Getriebes eine Radnabe antreiben, wobei die Umwälzpumpe und/oder die Kühlereinrichtung und/oder der Filter in einem Achsmittelbereich der Antriebsachse zwischen den beiden Fahrmotoren angeordnet ist. Bei einer Zweimotorachse kann die Umwälzpumpe und/oder die Kühlereinrichtung und/oder der Filter mit geringem Bauaufwand und bei geringem zusätzlichen Bauraumbedarf in dem Achsmittelbereich der Antriebsachse zwischen den beiden Fahrmotoren angeordnet werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist eine erfindungsgemäße Antriebsachse 1 zum Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Flurförderzeugs, in einer schematischen Darstellung dargestellt.
Die erfindungsgemäße Antriebsachse 1 ist bevorzugt als Zweimotorachse ausgebildet, wobei in einem Achsgehäuse 2 zwei als Asynchronmaschinen ausgebildete elektrische Fahrmotoren 3a, 3b angeordnet sind, die jeweils unter Zwischenschaltung eines Getriebes 4a, 4b eine Radnabe 5a, 5b antreiben, die zur Aufnahme und Befestigung jeweils eines nicht näher dargestellten Antriebsrades dienen. Zur Steuerung jedes elektrischen Fahrmotors 3a, 3b ist eine elektronische Leistungselektronik 6a, 6b, beispielsweise ein Umrichter, vorgesehen, die unmittelbar an dem Achsgehäuse 2 befestigt und somit auf die Antriebsachse 1 aufgeflanscht sind.
Die Getriebe 4a, 4b sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als zweistufige Untersetzungsgetriebe mit einer Bremseinrichtung 7a, 7b ausgeführt. Die Bremseinrichtung 7a, 7b ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einer Eingangsstufe 8a, 8b des Getriebes 4a, 4b, die von dem entsprechenden Fahrmotor 3a, 3b angetrieben ist und einer Ausgangsstufe 9a, 9b angeordnet, die die entsprechende Radnabe 5a, 5b antreibt.
Die erfindungsgemäße Antriebsachse 1 ist mit einer Flüssigkeitskühlung für die Fahrmotor 3a, 3b, die Leistungselektroniken 6a, 6b und die mit den Bremseinrichtungen 7a, 7b versehenen Getriebe 4a, 4b mit einem Flüssigkeitskreislauf vorgesehen.
Der Flüssigkeitskreislauf weist zur Umwälzung der Kühlflüssigkeit, die bevorzugt als Schmieröl des Getriebes 4a, 4b ausgebildet ist, eine Umwälzpumpe 10, zur Kühlung der als Schmieröl ausgebildete Kühlflüssigkeit eine Wärmetauschereinrichtung 11 und zur Reinigung der als Schmieröl ausgebildete Kühlflüssigkeit einen Filter 12 auf. Die Umwälzpumpe 10 steht mit einer Saugseite, in der der Filter 12 angeordnet ist, mit einem Reservoir 13 in Verbindung, das von einem entsprechenden Sumpf im Achsgehäuse 2 gebildet werden kann. Die Förderseite der Umwälzpumpe 10 ist an die Wärmetauschereinrichtung 11 angeschlossen. Der Filter 12 ist als Wechselfilterelement ausgebildet.
Das in der Wärmetauschereinrichtung 11 abgekühlte Schmieröl zweigt stromab der Wärmetauschereinrichtung 11 in zwei Zweige auf und strömt mittels Kühlverbindungen 15a, 15b zuerst den Leistungselektroniken 6a, 6b zur Kühlung der Leistungselektroniken 6a, 6b zu. Nach den Leistungselektroniken 5a, 6b verzweigen die Kühlverbindungen 15a bzw. 15b jeweils in Zweigkühlverbindungen 17a, 18a, 19a bzw. 17b, 18b, 19b. Die Zweigkühlleitungen 17a, 17b dienen zur Kühlung des entsprechenden Fahrmotors 3a, 3b und sind zu einem entsprechenden Motorraum im Achsgehäuse 2 geführt, in dem der entsprechende Fahrmotor 3a bzw. 3b angeordnet ist. Die Zweigkühlleitungen 18a, 18b dienen zur Kühlung der Bremseinrichtungen 7a bzw. 7b. Die Zweigkühlleitungen 19a, 19b dienen zur Kühlung des entsprechenden Getriebes 4a, 4b und sind an einen entsprechende Getrieberaum im Achsgehäuse 2 geführt.
Die Fahrmotoren 3a bzw. 3b, die Bremseinrichtungen 7a bzw. 7b und die Getriebe 4a bzw. 4b sind somit in dem jeweiligen Zweig des Flüssigkeitskühlkreislaufs stromab der Leistungselektronik 6a bzw. 6b in einer Parallelschaltung angeordnet.
Mittels entsprechender Rückleitungen 20a, 21a, 21b bzw. 20b, 21b, 22b sind die Fahrmotoren 3a, 3b, die Bremseinrichtungen 7a, 7b und die Getriebe 4a, 4b mit dem Reservoir 13 verbunden. Die Rückleitung 20a bzw. 20b verbindet hierbei den Fahrmotor 3a bzw. 3b mit dem Reservoir 13 und führt das erwärmte Schmieröl in das Reservoir 13 ab. Entsprechend verbinden die Rückleitungen 21a bzw. 21b die Bremseinrichtungen 7a bzw. 7b und die Rückleitungen 22a bzw. 22b die Getriebe 4a bzw. 4b mit dem Reservoir 13 und führen das erwärmte Schmieröl in das Reservoir 13 ab.
Die Fahrmotoren 3a, 3b sind bevorzugt mit der Rotationsachse koaxial zu der Längsachse L der Antriebsachse 1 in einem linken bzw. rechten Gehäusebereich des Achsgehäuses 2 angeordnet. In einem Achsmittelbereich des Achsgehäuses 2 ist die Umwälzpumpe 10 angeordnet. Weiterhin können der Filter 12 und/oder die Wärmetauschereinrichtung 11 in dem Achsmittelbereich der Antriebsachse 2 angeordnet werden, wodurch kurze Strömungswege des Flüssigkeitskühlkreislaufs erzielt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umwälzpumpe 10 in das Achsgehäuse 2 eingebaut und somit in die Antriebsachse 1 integriert. Weiterhin kann die Wärmetauschereinrichtung 11 in das Achsgehäuse 2 integriert werden und von Kühlrippen an der Außenwand des Achsgehäuses 2 gebildet werden. Alternativ kann eine als Luft-Öl-Wärmetauscher ausgebildete Wärmetauschereinrichtung 11 an das Achsgehäuse 2 angebaut werden. Der Filter 12 ist bevorzugt an dem Achsgehäuse 2 angebaut, um einen einfachen Wechsel zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Antriebsachse 1 mit dem durch die Umwälzpumpe 10 umgewälzten Schmieröl, das in der Kühlereinrichtung 11 abgekühlt und in dem Filter 12 gereinigt wird, ermöglicht eine integrale Bauweise, bei der alle Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs der Flüssigkeitskühlung der Antriebsachse 1 in die Antriebachse 1 integral eingebaut bzw. an die Antriebsachse 1 angebaut werden können. Die Flüssigkeitskühlung mit dem umgewälzten Schmieröl als Kühlflüssigkeit führt zu einer verbesserten Kühlung der Leistungselektroniken 6a, 6b, der Fahrmotoren 3a, 3b der Getriebe 4a, 4b und der Bremseinrichtungen 7a, 7b. Es wird eine verbesserte Schmierung und Kühlung der Lagerung der Rotorwellen der Fahrmotoren 3a, 3b und gegebenenfalls vorhandener Wellendichtringe erzielt. Optional können die Lagerungen der Rotorwellen der Fahrmotoren 3a, 3b im Achsgehäuse 2 dichtungsfrei ausgeführt werden, wobei durch den Entfall von Dichtungseinrichtungen, beispielsweise Wellendichtringen, die im Betrieb der Antriebsachse entstehenden Reibungsverluste verringert werden. Zudem können bei der erfindungsgemäßen Antriebsachse 1 die Wälzlager zur Lagerung der Rotorwellen der Fahrmotoren 3a, 3b im Achsgehäuse 2 als einfach aufgebaute nass geschmiertes Lager ausgeführt werden, die keine Fettfüllung zur Schmierung und Kühlung benötigen, wodurch die Reibungsverluste der Wälzlager zur Lagerung der Rotorwellen der Fahrmotoren 3a, 3b verringert werden. Die erfindungsgemäße Antriebsachse 1 ermöglicht durch die Umwälzung des Schmieröls des Getriebes 4a, 4b als Kühlflüssigkeit die Mitnahme von Verschmutzungen aus den Getrieben 4a, 4b und die Ablagerung der Verschmutzungen in dem Filter 12. In den Getrieben 4a, 4b wird somit eine Verlängerung der Lebensdauer der Zahnräder und der Lager erzielt und weiterhin durch den Filter 12 eine Verlängerung des Wartungsintervalls für den Wechsel des Schmieröls ermöglicht. Weiterhin führt die Kühlung der als Schmieröls verwendeten Kühlflüssigkeit der Antriebsachse 1 an der Kühlereinrichtung 11 zu geringen Schmieröltemperaturen und somit einer verringerten Alterung des Schmieröls, wodurch die Wartungsintervalle weiter verlängert werden können. Durch die Umwälzung und Kühlung des Schmieröls bei der erfindungsgemäßen in der Antriebsachse 1 wird zudem in Verbindung mit einer Spritzölkühlung der Fahrmotoren 3a, 3b und einer Spritzölschmierung der Getriebe 4a, 4b bei einem geringen und abgesenkten Füllstand des Schmieröls im Achsgehäuse 2 eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Komponenten der Antriebsachse 1 erzielt, so dass sich geringe Planschverluste der Fahrmotoren 3a, 3b und der Getriebe 4a, 4b erzielen lassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005037726 A1 [0002]

Claims

Antriebsachse (1) für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug, mit zumindest einem elektrischen Fahrmotor (3a; 3b), einer den Fahrmotor (3a; 3b) ansteuernden Leistungselektronik (6a; 6b) und einem von dem Fahrmotor (3a; 3b) angetriebenen Getriebe (4a; 4b), das eine Radnabe (5a; 5b) antreibt, wobei eine Flüssigkeitskühlung für den Fahrmotor (3a; 3b), die Leistungselektronik (6a; 6b) und das Getriebe (4a; 4b) mit einem Flüssigkeitskreislauf vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der folgenden Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs in die Antriebsachse (1) eingebaut oder an die Antriebsachse (1) angebaut sind: • eine Umwälzpumpe (10) • eine Wärmetauschereinrichtung (11) • ein Filter (12)
Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Fahrmotor (3a; 3b) und das Getriebe (4a; 4b) aufnehmendes Achsgehäuse (2) mit der Flüssigkeit des Flüssigkeitskreislaufs teilbefüllt ist.
Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flüssigkeitskreislauf stromab der Wärmetauschereinrichtung (11) an erster Stelle die Leistungselektronik (6a; 6b) angeordnet ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (11) an eine Förderseite der Umwälzpumpe (10) angeschlossen ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (12) mit einer Ansaugseite oder einer Förderseite der Umwälzpumpe (10) in Verbindung steht.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (12) als Wechselfilterelement ausgebildet ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (10) zum Antrieb mit dem Fahrmotor (3a; 3b) trieblich verbunden ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (10) mittels eines zusätzlichen Antriebsmotors, insbesondere eines elektrischen Antriebsmotor, antreibbar ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmotor (3a; 3b) eine mit dem Getriebe (4a; 4b) in trieblicher Verbindung stehende drehbare Rotorwelle aufweist, die im Achsgehäuse (2) mittels einer Lagerung drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung der Rotorwelle im Achsgehäuse (2) dichtungsfrei ausgeführt ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit des Flüssigkeitskreislauf als Schmieröl des Getriebes (4a; 4b) ausgebildet ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4a; 4b) mit einer Bremseinrichtung (7a; 7b) zum Abbremsen der Radnabe (5a; 5b), insbesondere einer Lamellenbremse, versehen ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Fahrmotors (3a; 3b) als Spritzölkühlung und/oder die Schmierung des Getriebes (4a; 4b) als Spritzölschmierung ausgeführt ist.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (1) als Zweimotorachse mit zwei Fahrmotoren (3a, 3b) ausgebildet ist, die jeweils unter Zwischenschaltung eines Getriebes (4a, 4b) eine Radnabe (5a, 5bg) antreiben, wobei die Umwälzpumpe (10) und/oder die Kühlereinrichtung (11) und/oder der Filter (12) in einem Achsmittelbereich der Antriebsachse (1) zwischen den beiden Fahrmotoren (3a, 3b) angeordnet ist.