DE102018206403A1 - Drive arrangement for a wheeled excavator - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist eine Antriebsanordnung für einen Mobilbagger. Die Antriebsanordnung weist einen Fahrantrieb auf, der einen elektrischen Antrieb, eine Getriebeanordnung und zumindest zwei Radantriebsachsen aufweist. Ferner weist die Antriebsanordnung eine Stromquelle zur Versorgung des Fahrantriebs und einer Arbeitshydraulik des Mobilbaggers auf. Die Getriebeanordnung weist ein Untersetzungsgetriebe auf, mittels welchem ein vom elektrischen Antrieb erzeugtes Drehmoment zu auf den Radantriebsachsen vorgesehenen Rädern übertragen wird.

Figure DE102018206403A1_0000
Disclosed is a drive arrangement for a wheeled excavator. The drive arrangement has a travel drive, which has an electric drive, a gear arrangement and at least two wheel drive axles. Furthermore, the drive arrangement has a power source for supplying the traction drive and a working hydraulics of the wheeled excavator. The gear arrangement has a reduction gear, by means of which a torque generated by the electric drive is transmitted to provided on the Radantriebsachsen wheels.
Figure DE102018206403A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für einen Mobilbagger. Ferner betrifft die Erfindung einen Mobilbagger mit einer solchen Antriebsanordnung.The invention relates to a drive arrangement for a wheeled excavator. Furthermore, the invention relates to a wheeled excavator with such a drive arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Baumaschinen mit hydraulischen Fahr-, Drehwerks- und Einzelantrieben zur Betätigung von Arbeitseinrichtungen sind heute weit verbreitet. Bei derartigen Baumaschinen kommt zur Leistungserzeugung üblicherweise eine Brennkraftmaschine zum Einsatz. Die Brennkraftmaschine treibt eine oder mehrere Hydraulikpumpen an. Diese Hydraulikpumpen sind zur Leistungsübertragung mit Hydromotoren der Arbeitseinrichtung und des Fahrwerks fluidverbunden. Eine Verbindung zwischen einem Oberwagen der Baumaschine und einem Unterwagen der Baumaschine erfolgt dabei über eine hydraulische Drehdurchführung.Construction machinery with hydraulic drive, slewing and single drives for operating work equipment are now widely used. In such construction machines, an internal combustion engine is usually used to generate power. The internal combustion engine drives one or more hydraulic pumps. These hydraulic pumps are fluidly connected to power transmission with hydraulic motors of the working equipment and the chassis. A connection between a superstructure of the construction machine and an undercarriage of the construction machine takes place via a hydraulic rotary feedthrough.

Neuerdings geht der Trend hin zu elektrifizierten Baumaschinen. Eine solche Baumaschine ist in EP 2 645 533 A1 in Form eines Raupenbaggers offenbart. Bei diesem Raupenbagger wird elektrische Leistung von einer im Oberwagen vorgesehenen Stromquelle über eine Drehdurchführung zu einem Elektromotor im Unterwagen übertragen.Recently, the trend is towards electrified construction machinery. Such a construction machine is in EP 2 645 533 A1 disclosed in the form of a crawler excavator. In this crawler excavator electric power is transmitted from a power source provided in the uppercarriage via a rotary feedthrough to an electric motor in the undercarriage.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung stellt Lösungen für eine elektrifizierte Antriebsanordnung eines Mobilbaggers bereit.The invention provides solutions for an electrified drive assembly of a wheeled excavator.

Die Antriebsanordnung weist einen Fahrantrieb auf, wobei der Fahrantrieb einen elektrischen Antrieb, eine Getriebeanordnung und zumindest zwei Radantriebsachsen aufweist.The drive assembly has a traction drive, wherein the traction drive has an electric drive, a gear arrangement and at least two Radantriebsachsen.

Der elektrische Antrieb kann einen oder mehrere Elektromotoren aufweisen. Bei dem Elektromotor kann es sich um einen Synchron- oder Asynchronmotor handeln. Die Getriebeanordnung kann eine Hochtreiberstufe, insbesondere ein Untersetzungsgetriebe aufweisen. Die Getriebeanordnung kann ferner ein Verteilergetriebe aufweisen.The electric drive may have one or more electric motors. The electric motor may be a synchronous or asynchronous motor. The gear arrangement may have a high-drive stage, in particular a reduction gear. The transmission assembly may further include a transfer case.

Die Antriebsanordnung kann zwei Radantriebsachsen aufweisen. An den Radantriebsachsen können Räder montiert werden. Jede Radantriebsachse kann dazu auf gegenüberliegenden Enden vorgesehene Radaufnahmen aufweisen. Die Radaufnahme kann beispielsweise eine Radnabe aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebsanordnung eine Vorderradantriebsachse und einer Hinterradantriebsachse aufweisen. Die Getriebeanordnung kann teilweise oder vollständig in einer Radantriebsachse integriert sein.The drive arrangement may have two Radantriebsachsen. Wheels can be mounted on the wheel drive axles. Each wheel drive axle may have wheel receivers provided on opposite ends. The wheel receiver may for example have a wheel hub. For example, the drive assembly may include a front wheel drive axle and a rear wheel drive axle. The gear assembly may be partially or fully integrated in a Radantriebsachse.

Die Antriebsanordnung weist ferne eine Stromquelle zur Versorgung des Fahrantriebs und einer Arbeitshydraulik des Mobilbaggers auf. Der Mobilbagger kann demnach vollständig elektrisch betrieben werden, wodurch die Verwendung eines Verbrennungsmotors entfällt. Auf diese Weise können die elektrisch betriebenen Komponenten unabhängig voneinander im optimalen Energiebereich und emissionsfrei arbeiten. Die Stromquelle kann ein Akkumulator oder eine Brennstoffzelle sein.The drive assembly has a remote power source for supplying the traction drive and a working hydraulics of the wheeled excavator. The wheeled excavator can therefore be operated completely electrically, which eliminates the use of an internal combustion engine. In this way, the electrically operated components can work independently of each other in the optimal energy range and emission-free. The power source may be an accumulator or a fuel cell.

Die Getriebeanordnung weist ein Untersetzungsgetriebe auf. Das Untersetzungsgetriebe kann im Leistungsfluss zwischen dem elektrischen Antrieb und den Rädern angeordnet sein. Folglich wird eine durch den elektrischen Antrieb bereitgestellte Leistung bzw. ein bereitgestelltes Drehmoment über das Untersetzungsgetriebe zu den Rädern übertragen. Ein Untersetzungsgetriebe hat ein Übersetzungsverhältnis, welches einen Betrag größer als 1 aufweist. Es findet also eine Übersetzung ins Langsame statt. Das Untersetzungsgetriebe kann einen oder mehrere Gänge aufweisen. Bei dem Untersetzungsgetriebe kann es sich um ein Planetengetriebe handeln, welches eine Koaxialität von An- und Abtrieb ermöglicht und einen kompakten Bauraum aufweist.The transmission arrangement has a reduction gear. The reduction gear can be arranged in the power flow between the electric drive and the wheels. Consequently, a power provided by the electric drive or a torque supplied via the reduction gear is transmitted to the wheels. A reduction gear has a gear ratio which has an amount greater than 1. So there is a translation into the slow. The reduction gear may have one or more gears. In the reduction gear can be a planetary gear, which allows a coaxiality of input and output and has a compact space.

Die Getriebeanordnung kann ein Verteilergetriebe aufweisen, das so ausgestaltet ist, dass eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Getriebeeingangswelle oberhalb der Getriebeausgangswelle angeordnet ist. Anders gesagt kann mit der Getriebeanordnung ein Drop generiert werden. Dies kann beispielsweise durch eine in der Getriebeandordnung vorgesehene Drop-Box erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, den elektrischen Antrieb im Mobilbagger weiter vom Boden entfernt anzuordnen. Insgesamt wird mit einer solchen Anordnung demnach eine höhere Bodenfreiheit erreicht.The transmission arrangement may comprise a transfer case, which is designed such that a transmission input shaft and a transmission output shaft are arranged offset from one another in such a way that the transmission input shaft is arranged above the transmission output shaft. In other words, a drop can be generated with the gear arrangement. This can be done for example by a provided in the gearbox arrangement drop box. In this way it is possible to arrange the electric drive in the wheel excavator farther from the ground. Overall, a higher ground clearance is thus achieved with such an arrangement.

Die Getriebeanordnung kann in der Mitte eines Unterwagens des Mobilbaggers anordenbar sein und ausgangsseitig über Gelenkwellen mit den zwei Radantriebsachsen verbunden sein. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Räder auf den Radantriebsachsen mit einem zentralen Antrieb anzutreiben.The gear assembly may be arranged in the center of a undercarriage of the wheeled excavator and be connected on the output side via propeller shafts with the two Radantriebsachsen. With this arrangement, it is possible to drive the wheels on the wheel drive axles with a central drive.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Fahrantrieb zumindest zwei Elektromotoren aufweisen, wobei jeder Radantriebsachse zumindest ein Elektromotor zugeordnet ist. Die Getriebeanordnung kann Achsgetriebeanordnungen aufweisen, welche in die Radantriebsachsen integriert sind, um eine vom zugeordneten Elektromotor eingeleitete Drehzahl zu reduzieren.According to one embodiment, the travel drive can have at least two electric motors, wherein each wheel drive axis is assigned at least one electric motor. The gear assembly may include transaxle assemblies that are integrated with the wheel drive axles to provide one of the associated with the electric motor introduced to reduce speed.

Die Stromquelle kann in einem Oberwagen des Mobilbaggers anordenbar sein.The power source can be arranged in a superstructure of the wheeled excavator.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Antriebsanordnung ferner eine elektrische Drehdurchführung zur Übertragung von elektrischer Leistung zwischen dem Oberwagen des Mobilbaggers und dem Unterwagen des Mobilbaggers auf. Die Verwendung einer elektrischen Drehdurchführung ersetzt die vormals gebräuchliche hydraulische Drehdurchführung, wodurch der größte Verlustbringer im Bagger entfällt.According to one embodiment, the drive assembly further comprises an electrical rotary feedthrough for transmitting electric power between the superstructure of the wheeled excavator and the undercarriage of the wheeled excavator. The use of an electrical rotary feedthrough replaces the previously used hydraulic rotary feedthrough, which eliminates the greatest loss in the excavator.

Die Drehdurchführung kann ein Schleifringsystem aufweisen. Ein Schleifringsystem hat den Vorteil, dass es zuverlässig und kostengünstig herzustellen ist.The rotary feedthrough may have a slip ring system. A slip ring system has the advantage that it is reliable and inexpensive to manufacture.

Die Drehdurchführung kann ein Induktionssystem aufweisen. Die Verwendung eines Induktionssystems als Drehdurchführung hat den Vorteil, dass es gegenüber bspw. einem bürstenbehafteten Schleifringsystem wartungsärmer ist und somit Wartungskosten insgesamt verringert und Standzeiten werden.The rotary feedthrough can have an induction system. The use of an induction system as a rotary feedthrough has the advantage that it is less expensive than, for example, a brush-type slip ring system and thus overall maintenance costs are reduced and tool life is reduced.

Gemäß einer Ausführungsform ist die elektrische Drehdurchführung eingerichtet, Energie zu rekuperieren.According to one embodiment, the electrical rotary feedthrough is set up to recuperate energy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsanordnung ferner ein Break-By-Wire-Bremssystem auf. Ein solches Bremssystem erhöht die Sicherheit.According to a further embodiment, the drive arrangement further comprises a break-by-wire braking system. Such a braking system increases safety.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Stromquelle eine Brennstoffzelle auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Stromquelle einen Akkumulator auf.According to one embodiment, the power source has a fuel cell. According to one embodiment, the power source has an accumulator.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Mobilbagger mit einem Unterwagen, einem drehbar auf dem Unterwagen vorgesehenen Oberwagen und einer Antriebsanordnung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, geschaffen. Die Stromquelle ist im Oberwagen vorgesehenen und der Fahrantrieb ist im Unterwagen vorgesehen.According to another embodiment, a wheeled excavator is provided with an undercarriage, a superstructure rotatably provided on the undercarriage and a drive arrangement as described above. The power source is provided in the superstructure and the traction drive is provided in the undercarriage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Mobilbagger eine im Oberwagen vorgesehene elektrisch betriebene Arbeitshydraulik auf, welche mit der Stromquelle verbunden ist.According to a further embodiment, the wheeled excavator has an electrically operated working hydraulics provided in the superstructure, which is connected to the power source.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mobilbaggers, welcher eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform aufweist. 1 shows a schematic representation of a wheeled excavator, which has a drive arrangement according to an embodiment.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Mobilbaggers, welcher eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform aufweist. 2 shows a schematic representation of another wheeled excavator, which has a drive arrangement according to an embodiment.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Drehdurchführung, wie sie in einem Mobilbagger gemäß 1 oder 2 vorgesehen sein kann. 3 shows a schematic representation of a rotary feedthrough, as in a wheeled excavator according to 1 or 2 can be provided.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Drehdurchführung, wie sie in einem Mobilbagger gemäß 1 oder 2 vorgesehen sein kann. 4 shows a schematic representation of an alternative rotary feedthrough, as in a wheeled excavator according to 1 or 2 can be provided.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche oder ähnliche Elemente.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Like reference numerals denote the same or similar elements.

1 zeigt schematisch einen Mobilbagger 1 mit einer Antriebsanordnung 2. Die Antriebsanordnung 2 weist einen im Unterwagen 12 des Mobilbaggers 1 vorgesehenen Fahrantrieb 3 auf. Des Weiteren weist die Antriebsanordnung 2 eine im Oberwagen 16 des Mobilbaggers 1 vorgesehene Stromquelle 7 in Form eines Akkumulators und ein Drehwerk mit einer elektrischen Drehdurchführung 17 auf. Das Drehwerk ist dazu eingereichtet, den Oberwagen 16 relativ zum Unterwagen 12 zu verdrehen. Der Akkumulator ist aus Gründen des Gesamtfahrzeug-Packagings im Oberwagen 16 vorgesehen. 1 schematically shows a wheeled excavator 1 with a drive arrangement 2 , The drive arrangement 2 has one in the undercarriage 12 of the wheeled excavator 1 provided traction drive 3 on. Furthermore, the drive arrangement 2 one in the uppercarriage 16 of the wheeled excavator 1 provided power source 7 in the form of a rechargeable battery and a slewing gear with an electrical rotary feedthrough 17 on. The slewing gear is submitted to the superstructure 16 relative to the undercarriage 12 to twist. The accumulator is for reasons of overall vehicle packaging in the superstructure 16 intended.

Der Fahrantrieb 3 weist einen elektrischen Antrieb 4 umfassend einen Inverter 20 und einen Elektromotor 14, und eine Getriebeanordnung 5, Gelenkwellen 13 und Radantriebsachsen 6 auf. An den Radantriebsachsen 6 sind Räder 10 vorgesehen. Die gezeigte Ausführungsform ist allradgetrieben.The traction drive 3 has an electric drive 4 comprising an inverter 20 and an electric motor 14 , and a gearbox assembly 5 , Cardan shafts 13 and wheel drive axles 6 on. At the wheel drive axles 6 are wheels 10 intended. The embodiment shown is four-wheel drive.

Der Akkumulator ist über nicht dargestellte Leitungen an eine Arbeitshydraulik 8 des Mobilbaggers 1 angebunden. Des Weiteren ist der Akkumulator über Leitungen 21, die elektrische Drehdurchführung 17 und Leitungen 22 mit dem Fahrantrieb 3 verbunden. Die elektrische Drehdurchführung ermöglicht eine Rekuperation von Energie auch in der Drehdurchführung, genauer gesagt bei einer Verzögerung einer Drehbewegung des Oberwagens.The accumulator is not shown lines to a working hydraulics 8th of the wheeled excavator 1 tethered. Furthermore, the accumulator is via lines 21 , the electrical rotary feedthrough 17 and wires 22 with the travel drive 3 connected. The electrical rotary feedthrough allows recuperation of energy in the rotary feedthrough, more precisely in a delay of a rotational movement of the upper carriage.

Wie in 1 gezeigt ist, weist die Getriebeanordnung 5 einen Versatz, auch Drop genannt, auf. Der elektrische Antrieb 4 ist oberhalb der Gelenkwellen 13 angeordnet. Die Getriebeanordnung 5 und der elektrische Antrieb 4 sind bei der gezeigten Ausführungsform in Querrichtung des Unterwagens im Wesentlichen in der Mitte angeordnet. Die Gelenkwellen 13 verbinden die Getriebeanordnung 5 jeweils mit einer Radantriebsachse 6. Genauer gesagt überträgt eine Gelenkwelle 13 ein Drehmoment vom Ausgang der Getriebeanordnung 5 zu einer Vorderradantriebsachse (in 1 die rechte Radantriebsachse 6) und überträgt eine Gelenkwelle 13 ein Drehmoment vom Ausgang der Getriebeanordnung 5 zu einer Hinterradantriebsachse (in 1 die linke Radantriebsachse 6). Die Gelenkwellen 13 sind Kardanwellen. Alle Räder 10 sind bei der gezeigten Ausführungsform angetrieben. Die Getriebeanordnung 5 weist eine Hochtreiberstufe in Form eines Untersetzungsgetriebes auf, über welche der Elektromotor 14 angebunden ist.As in 1 is shown, the gear assembly 5 an offset, also called drop on. The electric drive 4 is above the drive shafts 13 arranged. The gear arrangement 5 and the electric drive 4 are shown at the Embodiment arranged in the transverse direction of the undercarriage substantially in the middle. The drive shafts 13 connect the gearbox assembly 5 each with a wheel drive axle 6 , More specifically, transmits a PTO shaft 13 a torque from the output of the gear assembly 5 to a front wheel drive axle (in 1 the right wheel drive axle 6 ) and transmits a propeller shaft 13 a torque from the output of the gear assembly 5 to a rear wheel drive axle (in 1 the left wheel drive axle 6 ). The drive shafts 13 are cardan shafts. All wheels 10 are driven in the embodiment shown. The gear arrangement 5 has a Hochtreiberstufe in the form of a reduction gear, via which the electric motor 14 is connected.

2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines Mobilbaggers 1 mit einer im Vergleich zur in der vorhergehenden Ausführungsform modifizierter Antriebsanordnung 2. 2 schematically shows another embodiment of a wheeled excavator 1 with a modified compared to in the previous embodiment drive arrangement 2 ,

Die Antriebsanordnung 2 weist einen im Unterwagen 12 des Mobilbaggers 1 vorgesehenen Fahrantrieb 3 auf. Des Weiteren weist die Antriebsanordnung 2 eine im Oberwagen 16 des Mobilbaggers 1 vorgesehene Stromquelle 7 in Form eines Akkumulators und ein Drehwerk mit einer elektrischen Drehdurchführung 17 auf. Das Drehwerk ist dazu eingerichtet, den Oberwagen 16 relativ zum Unterwagen 12 zu verdrehen. Der Akkumulator ist aus Gründen des Gesamtfahrzeug-Packagings wieder im Oberwagen 16 vorgesehen.The drive arrangement 2 has one in the undercarriage 12 of the wheeled excavator 1 provided traction drive 3 on. Furthermore, the drive arrangement 2 one in the uppercarriage 16 of the wheeled excavator 1 provided power source 7 in the form of a rechargeable battery and a slewing gear with an electrical rotary feedthrough 17 on. The slewing gear is set to the superstructure 16 relative to the undercarriage 12 to twist. The accumulator is again in the superstructure for the sake of overall vehicle packaging 16 intended.

Der Fahrantrieb 3 weist einen elektrischen Antrieb 4 umfassend zwei Inverter 20 und zwei Elektromotoren 14 und Radantriebsachsen 6 auf. An den Radantriebsachsen 6 sind Räder 10 vorgesehen. Die gezeigte Ausführungsform ist allradgetrieben.The traction drive 3 has an electric drive 4 comprising two inverters 20 and two electric motors 14 and wheel drive axles 6 on. At the wheel drive axles 6 are wheels 10 intended. The embodiment shown is four-wheel drive.

Eine Getriebeanordnung 5 in Form von Achsgetriebeanordnungen 15 ist in jede Radantriebsachse 6 integriert. Jeweils ein Elektromotor 14 mit Inverter 20 ist jeweils einer Radantriebsachse 6 zugeordnet. Im Gegensatz zu einem zentralen Elektromotor, der beide Radantriebsachsen antreibt, erfolgt bei dieser Ausführungsform ein achsnaher Antrieb durch jeweils einen Elektromotor pro Radantriebsachse. Die Elektromotoren sind direkt an den Radantriebsachsen vorgesehen, so dass eine Übertragung über Gelenkwellen entfällt und Raum im Zentrum des Unterwagens geschaffen ist. Dieser Raum wird bei der Ausführungsform dazu genutzt, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs nach unten zu verlegen. Zudem sind die Elektromotoren und sonstigen elektrischen Komponenten wie Inverter kleiner ausgebildet. Die in den Radantriebsachsen 6 vorgesehenen Achsgetriebeanordnungen weisen einen Versatz auf, wobei der Elektromotor 14 oberhalb einer Radmitte der angetriebenen Räder 10 angeordnet ist.A gear arrangement 5 in the form of transaxle arrangements 15 is in every wheel drive axle 6 integrated. In each case an electric motor 14 with inverter 20 is each a wheel drive axle 6 assigned. In contrast to a central electric motor which drives both wheel drive axles, in this embodiment, an axle-near drive is effected by one electric motor per wheel drive axle. The electric motors are provided directly to the Radantriebsachsen, so that a transmission via propeller shafts and eliminates space in the center of the undercarriage is created. This space is used in the embodiment to move the center of gravity of the vehicle down. In addition, the electric motors and other electrical components such as inverters are smaller. The in the wheel drive axles 6 provided transaxle arrangements have an offset, wherein the electric motor 14 above a wheel center of the driven wheels 10 is arranged.

Zusätzlich ist bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aus sicherheitstechnischen Gründen ein nicht näher dargestelltes Break-By-Wire-System vorgesehen, welches eingesetzt werden kann, wenn elektrisches Bremsen nicht möglich ist.In addition, in each of the embodiments described above, for security reasons, a non-illustrated break-by-wire system is provided, which can be used when electric braking is not possible.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Akkumulator über nicht dargestellte Leitungen an eine Arbeitshydraulik 8 des Mobilbaggers 1 angebunden. Des Weiteren ist der Akkumulator über Leitungen 21, die elektrische Drehdurchführung 17 und Leitungen 22 mit dem Fahrantrieb 3 verbunden. Die elektrische Drehdurchführung ermöglicht eine Rekuperation von Energie auch in der Drehdurchführung.In each of the embodiments described above, the accumulator is not shown on lines to a working hydraulics 8th of the wheeled excavator 1 tethered. Furthermore, the accumulator is via lines 21 , the electrical rotary feedthrough 17 and wires 22 with the travel drive 3 connected. The electrical rotary feedthrough allows recuperation of energy even in the rotary feedthrough.

Bei einer Ausführungsform der in 1 und 2 gezeigten Mobilbagger ist die elektrische Drehdurchführung 17 durch ein Induktionssystem gelöst. Eine solche elektrische Drehdurchführung ist schematisch in 3 gezeigt. Die mit dem Akkumulator verbundenen Leitungen 21 sind über einen Wechselrichter 23 mit einer im Oberwagen 16 vorgesehenen oberen Spule 24 verbunden. Im Unterwagen 12 ist eine weitere Spule 25 vorgesehen, die mit einem Gleichrichter 25 verbunden ist. Über diese Anordnung ist es möglich, elektrische Energie vom Oberwagen in den Unterwagen zu übertragen. Des Weiteren ist es möglich, auch Signale einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung im Oberwagen 16 über die elektrische Drehdurchführung 17 in den Unterwagen 12 und insbesondere zu jedem Inverter 20 zur Steuerung des Elektromotors 14 zu übertragen.In one embodiment of the in 1 and 2 shown wheeled excavator is the electrical rotary feedthrough 17 solved by an induction system. Such an electrical rotary feedthrough is shown schematically in FIG 3 shown. The cables connected to the accumulator 21 are about an inverter 23 with one in the uppercarriage 16 provided upper coil 24 connected. In the undercarriage 12 is another coil 25 provided with a rectifier 25 connected is. About this arrangement, it is possible to transfer electrical energy from the superstructure in the undercarriage. Furthermore, it is also possible signals of a control device not shown in the uppercarriage 16 via the electrical rotary feedthrough 17 in the undercarriage 12 and in particular to each inverter 20 for controlling the electric motor 14 transferred to.

Bei einer Ausführungsform der in 1 und 2 gezeigten Mobilbagger ist die elektrische Drehdurchführung 17 durch ein Schleifringsystem gelöst. Eine solche elektrische Drehdurchführung ist schematisch in 4 gezeigt. Die mit dem Akkumulator verbundenen Leitungen 21 sind über einen Bürstensystem 25 mit den Leitungen 22 im Unterwagen 12 verbunden. Im Schleifringsystem sind die Leitungen 21 des Oberwagens galvanisch getrennt mit den Leitungen 22 im Unterwagen verbunden. Dazu ist eine galvanische Trennung 26 vorgesehen. Des Weiteren ist es möglich, auch Signale einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung im Oberwagen 16 über die elektrische Drehdurchführung 17 in den Unterwagen 12 und insbesondere zu jedem Inverter 20 zur Steuerung des Elektromotors 14 zu übertragen.In one embodiment of the in 1 and 2 shown wheeled excavator is the electrical rotary feedthrough 17 solved by a slip ring system. Such an electrical rotary feedthrough is shown schematically in FIG 4 shown. The cables connected to the accumulator 21 are via a brush system 25 with the wires 22 in the undercarriage 12 connected. In the slip ring system are the lines 21 of the superstructure galvanically isolated with the lines 22 connected in the undercarriage. This is a galvanic isolation 26 intended. Furthermore, it is also possible signals of a control device not shown in the uppercarriage 16 via the electrical rotary feedthrough 17 in the undercarriage 12 and in particular to each inverter 20 for controlling the electric motor 14 transferred to.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MobilbaggerWheel excavators
22
Antriebsanordnungdrive arrangement
33
Fahrantriebtraction drive
44
Elektrischer AntriebElectric drive
5 5
Getriebeanordnungtransmission assembly
66
RadantriebsachseRadantriebsachse
77
Stromquellepower source
88th
Arbeitshydraulikhydraulics
99
UntersetzungsgetriebeReduction gear
1010
Radwheel
1111
VerteilergetriebeTransfer Case
1212
Unterwagenundercarriage
1313
Gelenkwellendrive shafts
1414
Elektromotorenelectric motors
1515
AchsgetriebeanordnungAchsgetriebeanordnung
1616
Oberwagensuperstructure
1717
DrehdurchführungRotary union
1818
SchleifringsystemSlip ring system
1919
Induktionssysteminduction system
2020
Inverterinverter
2121
Leitungencables
2222
Leitungencables
2323
Wechselrichterinverter
2424
SpuleKitchen sink
2525
Bürstensystembrush system
2626
Galvanische TrennungGalvanic separation

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2645533 A1 [0003]EP 2645533 A1 [0003]

Claims (14)

Antriebsanordnung (2) für einen Mobilbagger (1), mit einem Fahrantrieb (3), wobei der Fahrantrieb (3) einen elektrischen Antrieb (4), eine Getriebeanordnung (5) und zumindest zwei Radantriebsachsen (6) aufweist, und einer Stromquelle (7) zur Versorgung des Fahrantriebs (3) und einer Arbeitshydraulik (8) des Mobilbaggers (1), wobei die Getriebeanordnung (5) ein Untersetzungsgetriebe (9) aufweist, mittels welchem ein vom elektrischen Antrieb (4) erzeugtes Drehmoment zu auf den Radantriebsachsen (6) vorgesehenen Rädern (10) übertragen wird.Drive arrangement (2) for a wheeled excavator (1), with a traction drive (3), wherein the traction drive (3) has an electric drive (4), a gear arrangement (5) and at least two Radantriebsachsen (6), and a power source (7) for supplying the traction drive (3) and a working hydraulics (8) of the wheeled excavator (1), wherein the gear arrangement (5) has a reduction gear (9) by means of which a torque generated by the electric drive (4) is transmitted to wheels (10) provided on the wheel drive axles (6). Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 1, wobei die Getriebeanordnung (5) ein Verteilergetriebe (11) aufweist, das so ausgestaltet ist, dass eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Getriebeeingangswelle oberhalb der Getriebeausgangswelle angeordnet ist.Drive arrangement (2) according to Claim 1 wherein the gear arrangement (5) comprises a transfer case (11) which is designed such that a transmission input shaft and a transmission output shaft are arranged offset from one another in such a way that the transmission input shaft is arranged above the transmission output shaft. Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 1, wobei die Getriebeanordnung (5) in der Mitte eines Unterwagens (12) des Mobilbaggers (1) anordenbar ist und ausgangsseitig über Gelenkwellen (13) mit den zwei Radantriebsachsen (6) verbunden ist.Drive arrangement (2) according to Claim 1 in which the gear arrangement (5) can be arranged in the middle of a lower carriage (12) of the wheeled excavator (1) and is connected on the output side via articulated shafts (13) to the two wheel drive axles (6). Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 1, wobei der Fahrantrieb (4) zumindest zwei Elektromotoren (14) aufweist, wobei jeder Radantriebsachse (6) zumindest ein Elektromotor (14) zugeordnet ist und wobei die Getriebeanordnung (5) Achsgetriebeanordnungen (15) aufweist, welche in die Radantriebsachsen (6) integriert sind, um eine vom zugeordneten Elektromotor (14) eingeleitete Drehzahl zu reduzieren.Drive arrangement (2) according to Claim 1 wherein the travel drive (4) comprises at least two electric motors (14), wherein each wheel drive axle (6) is assigned at least one electric motor (14) and wherein the gear arrangement (5) has axle gear arrangements (15) which are integrated in the wheel drive axles (6) are to reduce a speed introduced by the associated electric motor (14). Antriebsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromquelle (7) in einem Oberwagen (16) des Mobilbaggers (1) anordenbar ist.Drive arrangement (2) according to one of the preceding claims, wherein the power source (7) in an upper carriage (16) of the wheeled excavator (1) can be arranged. Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 5, ferner mit einer elektrischen Drehdurchführung (17) zur Übertragung von elektrischer Leistung zwischen dem Oberwagen (16) des Mobilbaggers (1) und dem Unterwagen (12) des Mobilbaggers (1).Drive arrangement (2) according to Claim 5 further comprising an electrical rotary feedthrough (17) for transmitting electric power between the uppercarriage (16) of the wheeled excavator (1) and the undercarriage (12) of the wheeled excavator (1). Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 6, wobei die Drehdurchführung (17) ein Schleifringsystem (18) aufweist.Drive arrangement (2) according to Claim 6 , wherein the rotary feedthrough (17) has a slip ring system (18). Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 6, wobei die Drehdurchführung (17) ein Induktionssystem (19) aufweist.Drive arrangement (2) according to Claim 6 , wherein the rotary feedthrough (17) has an induction system (19). Antriebsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die elektrische Drehdurchführung (17) eingerichtet ist, Energie zu rekuperieren.Drive arrangement (2) according to one of Claims 6 to 8th , wherein the electrical rotary feedthrough (17) is adapted to recuperate energy. Antriebsanordnung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner mit einem Break-By-Wire-Bremssystem.Drive arrangement (2) according to one of the preceding claims, further comprising a break-by-wire braking system. Antriebsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromquelle (7) eine Brennstoffzelle aufweist.Drive arrangement (2) according to one of the preceding claims, wherein the power source (7) comprises a fuel cell. Antriebsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Stromquelle (7) einen Akkumulator aufweist.Drive arrangement (2) according to one of Claims 1 to 10 wherein the power source (7) comprises an accumulator. Mobilbagger (1) mit einem Unterwagen (12), einem drehbar auf dem Unterwagen (12) vorgesehenen Oberwagen (16), und einer Antriebsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromquelle (7) im Oberwagen (16) vorgesehenen ist und der Fahrantrieb (3) im Unterwagen (12) vorgesehen ist.Wheeled excavator (1) with an undercarriage (12), a superstructure (16) rotatably mounted on the undercarriage (12), and a drive arrangement (2) according to one of the preceding claims, wherein the power source (7) is provided in the uppercarriage (16) and the travel drive (3) is provided in the undercarriage (12). Mobilbagger (1) nach Anspruch 12, ferner mit einer im Oberwagen (16) vorgesehenen elektrisch betriebenen Arbeitshydraulik (8), welche mit der Stromquelle (7) verbunden ist.Wheeled excavator (1) to Claim 12 , further comprising an electrically operated working hydraulics (8) provided in the uppercarriage (16) and connected to the power source (7).
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