-
Gebiet der Offenbarung
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrgestellbaugruppe für ein Raupenkettenfahrzeug, insbesondere einen Traktor, der einen Raupenketten-Bodeneingriffsmechanismus verwendet, und insbesondere auf eine Versorgung mit Hilfsenergie für den Raupenketten-Bodeneingriffsmechanismus.
-
HINTERGRUND
-
Viele Arbeitsmaschinen verwenden Raupenkettenfahrwerke, um die Arbeitsmaschine auf einem Untergrund anzutreiben. Oft verbrennt ein Antriebsmotor, wie etwa ein Gas- oder Dieselmotor, Kraftstoff, um Drehmoment zu erzeugen, das an die Raupenkettenfahrwerke übertragen wird. Häufig ist das Drehmoment mechanisch mit den Raupenkettenfahrwerke über ein Getriebe gekoppelt, das Kupplungen, Zahnräder und dergleichen verwendet, um den Raupenkettenfahrwerke ein ausreichendes Drehmoment bereitzustellen, um die Bewegung der Arbeitsmaschine zu erleichtern.
-
Große oder leistungsstarke Maschinen benötigen Antriebsmotoren, die in der Lage sind, ein erhebliches Drehmoment zu erzeugen, um die Arbeitsmaschine zusammen mit allen daran gekoppelten Anbaugeräten oder Arbeitsgeräten ordnungsgemäß zu bewegen. Dementsprechend muss das Getriebe in der Lage sein, das von dem Antriebsmotor erzeugte Drehmoment auf die Raupenkettenfahrwerke zu übertragen, ohne beschädigt zu werden. Wenn ein einzelnes Arbeitsmaschinenfahrgestell mit verschiedenen Antriebsmotoren angeboten wird, die unterschiedliche Drehmomentwerte erzeugen können, ist häufig jeder Antriebsmotor mit einem spezifischen Getriebe gekoppelt, um sicherzustellen, dass das Getriebe das Drehmoment auf die Raupenkettenfahrwerke übertragen kann, ohne beschädigt zu werden. Ferner sind Raupenkettenarbeitsmaschinen häufig basierend auf den Fähigkeiten des Getriebes drehmomentbegrenzt. In dieser Situation kann die Arbeitsmaschine keinen Antriebsmotor verwenden, der ein größeres Drehmoment bereitstellt, als das Getriebe beschädigungsfrei übertragen kann.
-
Aus der gattungsbildenden
EP 0 413 852 A1 ist ein Raupenfahrzeug mit Antrieb und Getriebe bekannt, welche wenigstens eine als Endlosriemen ausgebildete Gleisbahn mit Hilfe wenigstens eines mit der Gleisbahn in reibendem Eingriff stehenden Haupttreibrades bei einer ersten Geschwindigkeit antreiben, und wenigstens einem Zusatztreibrad, welches ebenfalls antreibbar ist und mit der Gleisbahn in reibendem Eingriff steht. Des Weiteren ist aus der
DE 10 2011 111 822 A1 ist ein gepanzertes militärisches Kettenfahrzeug bekannt, mit beidseitig an dem Fahrzeug angeordneten Gleisketten, die jeweils durch ein heck- oder frontseitig an dem Kettenfahrzeug angeordnetes erstes Kettentriebrad antreibbar sind. Außerdem ist aus der
DE 16 80 005 A ein angetriebenes gelenkiges Raupenschlepperfahrzeug bekannt, das einen vorderen Schlepperkörperteil mit einem vorderen Achsstummel an jeder Seite und einen hinter dem vorderen Teil angeordneten hinteren Schlepperkörperteil mit einem Achsstummel an jeder Seite aufweist. In der
US 4 739 852 A ist darüber hinaus ein Achsantrieb für ein Fahrzeug offenbart.
-
Dementsprechend besteht Bedarf an einer Fahrgestellbaugruppe für ein Raupenkettenfahrzeug mit einem Antriebsmotor, der den Raupenkettenfahrwerken ein hohes Drehmoment bereitstellt, ohne das Getriebe zu beschädigen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine Ausführungsform ist eine Fahrgestellbaugruppe für ein Raupenkettenfahrzeug mit einem Antriebsmotor, der dem Raupenkettenfahrzeug ein Drehmoment bereitstellt, einem Achsantriebsritzel, das konfiguriert ist, um einer Raupenkette ein Achsantriebsdrehmoment bereitzustellen, einem Getriebe, das mechanisch mit dem Antriebsmotor und dem Achsantriebsritzel gekoppelt ist, um selektiv mindestens einen Teil des von dem Antriebsmotor erzeugten Drehmoments auf das Achsantriebsritzel zu übertragen, mindestens einem Zwischenrad, das die Raupenkette berührt, und einem Elektromotor, der ein Zwischendrehmoment an das mindestens ein Zwischenrad bereitstellt. Wobei das Drehmoment sowohl über das Achsantriebsritzel als auch über das Zwischenrad auf die Raupenkette übertragen wird.
-
In einem Beispiel dieser Ausführungsform ist der Elektromotor an ein Motorritzel gekoppelt und das Zwischenrad ist an ein Umlenkrad gekoppelt. Ein Aspekt dieses Beispiels beinhaltet eine Kette oder einen Riemen, die bzw. der das Motorritzel drehend mit dem Umlenkrad koppelt. Ein weiterer Aspekt dieses Beispiels beinhaltet ein Untersetzungsgetriebe zwischen dem Motor und dem Motorritzel. In diesem Aspekt weist das Untersetzungsgetriebe einen ersten Untersetzungsplanetenantrieb und einen zweiten Untersetzungsplanetenantrieb auf.
-
Ein weiteres Beispiel weist eine Kupplung auf, die mit dem Motorritzel gekoppelt ist, wobei die Kupplung die Drehkupplung zwischen einem Motorausgang und dem Motorritzel selektiv löst. In einem Aspekt dieses Beispiels wird die Kupplung durch ein elektrohydraulisches System selektiv ausgerückt.
-
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform dieser Offenbarung ist ein Raupenkettenfahrwerk für eine Arbeitsmaschine, die einen Fahrgestellrahmen aufweist, der mit der Arbeitsmaschine gekoppelt ist, einen Achsantrieb, der drehbar mit der Arbeitsmaschine gekoppelt ist, ein Getriebe, das mechanisch mit dem Achsantrieb und einem Antriebsmotor gekoppelt ist, wobei das Getriebe selektiv ein Drehmoment an den Achsantrieb bereitstellt, einen Kipphebel, der schwenkbar mit der Arbeitsmaschine um einen Drehpunkt gekoppelt ist, wobei der Kipphebel um den Drehpunkt relativ zu dem Fahrgestellrahmen schwenkt, ein Zwischenrad, das drehbar mit dem Kipphebel gekoppelt ist, und ein elektrisches Antriebssystem, das mit dem Zwischenrad gekoppelt ist, um selektiv Drehmoment an das Zwischenrad bereitzustellen. Wobei einer Raupenkette des Raupenkettenfahrwerks sowohl über den Achsantrieb als auch über das Zwischenrad Drehmoment bereitgestellt wird.
-
In einem Beispiel dieser Ausführungsform ist das elektrische Antriebssystem an den Kipphebel gekoppelt und um den Drehpunkt relativ zum Fahrgestellrahmen schwenkbar. In einem Aspekt dieses Beispiels beinhaltet das elektrische Antriebssystem ein Motorgehäuse, wobei das Motorgehäuse eine Aufhängung zwischen dem Motorgehäuse und der Fahrgestellrahmenbaugruppe definiert.
-
In einem weiteren Beispiel dieser Ausführungsform beinhaltet das elektrische Antriebssystem einen Motor, der einen Durchmesser aufweist, der größer als eine Dicke des Motors ist, und der selektiv das Zwischenrad antreibt, indem er einer Zwischenradwelle Drehmoment bereitstellt. In einem Aspekt dieses Beispiels beinhaltet das Zwischenrad ein inneres Zwischenrad und ein äußeres Zwischenrad, das von dem inneren Zwischenrad beabstandet ist, wobei der Motor zumindest teilweise zwischen dem inneren Zwischenrad und dem äußeren Zwischenrad positioniert ist.
-
In einem weiteren Beispiel dieser Offenbarung beinhaltet das elektrische Antriebssystem einen Elektromotor, der über Wellen an eine rechtwinklige Antriebsanordnung gekoppelt ist, wobei die rechtwinklige Antriebsanordnung dem Zwischenrad Drehmoment bereitstellt.
-
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das elektrische Antriebssystem einen Elektromotor auf, der an dem Kipphebel angebracht ist, ein Motorritzel, das mit einer Motorabtriebsbaugruppe gekoppelt ist, ein Umlenkrad, das mit dem Zwischenrad gekoppelt ist, und eine Kette oder einen Riemen, die bzw. der das Motorritzel drehbar mit dem Umlenkrad koppelt. Ein Aspekt dieses Beispiels weist ein Untersetzungsgetriebe zwischen dem Motor und dem Motorritzel auf. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels beinhaltet die elektrische Antriebsanordnung eine Kupplung, die mit dem Motorritzel gekoppelt ist, wobei die Kupplung die Drehkupplung zwischen der Motorabtriebsbaugruppe und dem Motorritzel selektiv löst.
-
Noch eine weitere Ausführungsform ist ein Drehmomentabgabesystem für eine Arbeitsmaschine, die einen Antriebsmotor, der Drehmoment erzeugt, eine Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken, ein Getriebe, das den Antriebsmotor mechanisch mit jedem der Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken koppelt, um Drehmoment dafür bereitzustellen, einen Generator, der mechanisch mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist, um Drehmoment von dem Antriebsmotor in elektrische Energie umzuwandeln, und ein elektrisches Antriebssystem, das an mindestens einem der Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken montiert ist, aufweist. Wobei sowohl das elektrische Antriebssystem als auch das Getriebe Drehmoment an mindestens eines der Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken bereitstellt.
-
In einem Beispiel dieser Ausführungsform beinhaltet die Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken vier separate Raupenkettenfahrwerke, wobei mindestens zwei der Raupenkettenfahrwerke ein elektrisches Antriebssystem aufweisen. In einem Aspekt dieses Beispiels weist jedes der vier separaten Raupenkettenfahrwerke ein elektrisches Antriebssystem auf. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels beinhaltet das elektrische Antriebssystem einen Elektromotor, der an dem Kipphebel montiert ist, ein Motorritzel, das mit einer Motorabtriebsbaugruppe gekoppelt ist, ein Umlenkrad, das mit dem Zwischenrad gekoppelt ist, und eine Kette oder einen Riemen, die bzw. der das Motorritzel drehbar mit dem Umlenkrad koppelt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, werden deutlicher und die Offenbarung selbst wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:
- 1 ist eine perspektivische Aufrissansicht einer Arbeitsmaschine mit Raupenketten oder eines Raupenkettenfahrzeugs;
- 2 ist eine Seitenansicht eines Raupenkettenfahrwerks;
- 3 ist eine Seitenansicht eines Teilabschnitts des Raupenkettenfahrwerks von 2 mit entfernten Zwischenrädern;
- 4 ist eine Seitenansicht eines Teilabschnitts des Raupenkettenfahrwerks von 2, in der mehrere Komponenten des Raupenkettenfahrwerks entfernt sind;
- 5 ist eine perspektivische Aufrissansicht des Raupenkettenfahrwerks von 2, in der Raupenkette und die Zwischenräder entfernt sind;
- 6 ist eine perspektivische Aufrissansicht eines Abschnitts des Raupenkettenfahrwerks von 2;
- 7 ist eine hintere Schnittansicht des Raupenkettenfahrwerks von 2;
- 8 ist eine schematische Ansicht eines elektrischen Antriebssystems des Raupenkettenfahrwerks von 2;
- 9 ist eine weitere Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems, wobei ein Motor zwischen Zwischenrädern positioniert ist; und
- 10 ist eine weitere Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems, bei dem Wellen Drehmoment auf Zwischenräder verteilen.
-
In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Für ein besseres Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung wird nun auf die hier beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um diese zu beschreiben.
-
In 1 ist ein Raupenkettenfahrzeug oder eine Arbeitsmaschine 100 mit einer Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken 102 dargestellt. In der Ausführungsform von 1 sind vier Raupenkettenfahrwerke 102 veranschaulicht. Diese Offenbarung bezieht sich jedoch auch auf Ausführungen, die nur ein oder zwei Raupenkettenfahrwerke 102 aufweisen. Ferner können andere Ausführungsformen mehr als vier Raupenkettenfahrwerke 102 aufweisen. Dementsprechend veranschaulicht 1 vier Raupenkettenfahrwerke für beispielhafte Zwecke, diese Offenbarung berücksichtigt jedoch auch die Anwendung der hier beschriebenen Lehren auf Arbeitsmaschinen, die mehr oder weniger Raupenkettenfahrwerke 102 aufweisen.
-
Die Arbeitsmaschine 100 aus 1 kann einen vorderen Abschnitt 104 und einen hinteren Abschnitt 106 aufweisen, die schwenkbar miteinander gekoppelt sind, um ein Gelenk zu bilden. Jeder der vorderen und hinteren Abschnitte 104, 106 kann einen Rahmen oder ein Fahrgestell 108 aufweisen, mit dem Komponenten der Arbeitsmaschine 100 gekoppelt werden können. Insbesondere kann der vordere Abschnitt 104 eine daran gekoppelte Fahrerkabine 110 aufweisen. Ferner kann der vordere Abschnitt 104 ein erstes und ein zweites vorderes Raupenkettenfahrwerk 112, 114 aufweisen, das mit dem vorderen Fahrgestell 108 gekoppelt ist.
-
Der hintere Abschnitt 106 kann einen Antriebsmotor 116 aufweisen, der an das Fahrgestell 108 gekoppelt ist. Der hintere Abschnitt 106 kann ein erstes und ein zweites hinteres Raupenkettenfahrwerk 122, 124 aufweisen, die daran gekoppelt sind. Der Antriebsmotor 116 kann unter anderem über ein Getriebe 118 selektiv Drehmoment für die mehreren Raupenkettenfahrwerke 102 bereitstellen. Das Getriebe 118 kann eine Reihe von Kupplungen, Zahnrädern und dergleichen sein, die selektiv das von dem Antriebsmotor 116 erzeugte Drehmoment auf die Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken 102 überträgt, wie es in der Fachwelt bekannt ist. Der Antriebsmotor 116 kann ein Gas- oder Dieselmotor sein, der einem Eingang des Getriebes 118 Drehmoment bereitstellt.
-
Während der Antriebsmotor 116 am hinteren Abschnitt 106 mit dem Fahrgestell 108 gekoppelt dargestellt ist, kann der Antriebsmotor 116 in anderen Ausführungsformen mit dem vorderen Abschnitt 104 gekoppelt sein. Dementsprechend berücksichtigt diese Offenbarung das Koppeln des Antriebsmotors 116 mit dem vorderen oder hinteren Abschnitt 104, 106.
-
In einem Aspekt dieser Offenbarung kann der Antriebsmotor 116 auch an einen oder mehrere Generatoren 120 gekoppelt werden, um der Arbeitsmaschine 100 elektrische Energie bereitzustellen. Insbesondere kann zumindest ein Teil des von dem Antriebsmotor 116 erzeugten Drehmoments an den Generator 120 geleitet werden, um den Generator 120 zu drehen, um dadurch elektrische Energie zu erzeugen. Die durch den Generator 120 erzeugte elektrische Energie kann dann in einer Batterie oder dergleichen gespeichert oder von den elektrischen Systemen der Arbeitsmaschine 100 verbraucht werden.
-
Bezugnehmend nun auf 2 wird eine Seitenansicht eines der Vielzahl von Raupenkettenfahrwerken 102 veranschaulicht. Das Raupenkettenfahrwerk 102 kann ein Achsantriebsritzel 202 aufweisen, das wie oben beschrieben über das Getriebe 118 selektiv mit dem Antriebsmotor 116 gekoppelt ist. Das Achsantriebsritzel 202 kann eine Vielzahl von Hohlräumen aufweisen, die radial um das Achsantriebsritzel 202 beabstandet und so bemessen sind, dass sie Zähnen 204 entsprechen, die von einer Raupenkette 206 nach innen vorstehen. Das Achsantriebsritzel 202 kann durch den Antriebsmotor 116 über das Getriebe 118 angetrieben werden, um dem Achsantrieb 202 Drehmoment bereitzustellen, um dadurch die Raupenkette 206 um das Raupenkettenfahrwerk 102 zu bewegen.
-
Während das Achsantriebsritzel 202 hier als ein Ritzel gezeigt und beschrieben ist, das in die Zähne 204 der Raupenkette 206 eingreift, ist das Achsantriebsritzel 202 in anderen Ausführungsformen möglicherweise überhaupt kein Ritzel. Insbesondere kann das Achsantriebsritzel 202 ein Achsantriebsrad sein, das reibschlüssig in eine Innenseite der Raupenkette 206 eingreift, anstatt in die Zähne 204 einzugreifen. Dementsprechend berücksichtigt diese Offenbarung die Verwendung eines auf dem Gebiet bekannten Raupenketteneingriffsverfahrens zum Übertragen eines Drehmoments vom Achsantriebsritzel 202 auf die Raupenkette 206.
-
Die Raupenkette 206 kann sich auch um einen ersten und einen zweiten Zwischenradsatz 208, 210 bewegen. Die Zwischenradsätze 208, 210 können an einer Vorderkante bzw. Hinterkante des Raupenkettenfahrwerks 102 positioniert sein. Dementsprechend definieren in einem Aspekt dieser Offenbarung das Achsantriebsritzel 202, der erste Zwischenradsatz 208 und der zweite Zwischenradsatz 210 abgerundete Ecken eines dreieckigen Umfangs, entlang dessen sich die Raupenkette 206 bewegt. Ferner können eine oder mehrere Rollen 212 zwischen dem ersten und zweiten Zwischenradsatz 208, 210 positioniert sein, um die einfache Bewegung der Raupenkette 206 um das Raupenkettenfahrwerk 102 zu unterstützen. Jeder der ersten und zweiten Zwischenradsätze 208, 210 kann tatsächlich aus einem äußeren und einem inneren Zwischenrad bestehen, wie in Bezug auf 6 ausführlicher beschrieben.
-
Das Raupenkettenfahrwerk 102 kann einen Fahrgestellrahmen 214 aufweisen, der an das Fahrgestell 108 der Arbeitsmaschine 100 gekoppelt ist. Der Fahrgestellrahmen 214 kann mit Befestigungselementen, Schweißnähten oder dergleichen starr am Fahrgestell 108 montiert sein oder eine Aufhängungskomponente aufweisen, die zwischen dem Fahrgestellrahmen 214 und dem Fahrgestell 108 positioniert ist. Unabhängig von der Montagekonfiguration kann der Fahrgestellrahmen 214 das Raupenkettenfahrwerk 102 an das Fahrgestell 108 koppeln.
-
Ein Kipphebel 216 kann um einen Kipphebelzapfen 218 schwenkbar mit dem Fahrgestellrahmen 214 verbunden sein. Der Kipphebel 216 kann relativ zum Fahrgestellrahmen 214 schwenken, um sich wellenförmig entlang dem Untergrund zu bewegen, wenn sich die Arbeitsmaschine 100 darauf bewegt. Ferner kann eine Aufhängungskomponente 218 positioniert sein, um einer Drehung des Kipphebels 216 relativ zum Fahrgestellrahmen 214 federnd entgegenzuwirken. Insbesondere kann jede Aufhängungskomponente 218 zwischen einer Fahrgestellhalterung 220 und einer Kipphebelhalterung 222 positioniert sein, um eine Schwenkbewegung des Kipphebels 216 relativ zum Fahrgestellrahmen 214 zu dämpfen oder anderweitig zu verhindern.
-
In einem Aspekt dieser Offenbarung können einer oder mehrere der Zwischenradsätze 208, 210 jeweils von einem elektrischen Antriebssystem 228 angetrieben werden. Das elektrische Antriebssystem 228 kann einen Elektromotor 224 aufweisen, der an ein Motorgehäuse 230 gekoppelt ist. Der Elektromotor 224 kann mechanisch an den Zwischenradsatz 210 koppelbar sein, um der Raupenkette 206 Hilfsdrehmoment bereitzustellen. Der Elektromotor 224 kann mechanisch an den Zwischenradsatz 210 gekoppelt sein, um selektiv Drehmoment an den Zwischenradsatz 210 bereitzustellen, wenn der Elektromotor 224 angetrieben wird. In dieser Konfiguration kann der Elektromotor 224 von der Arbeitsmaschine 100 angetrieben werden, wenn die Arbeitsmaschine 100 angewiesen wird, Drehmoment über das Getriebe 118 an das Raupenkettenfahrwerk 102 bereitzustellen. Anders ausgedrückt, wenn der Benutzer die Arbeitsmaschine 100 entlang dem Untergrund bewegen möchte, kann das Achsantriebsritzel 202 Drehmoment an die Raupenkette 206 über das Getriebe 118 und den Antriebsmotor 116 bereitstellen, während der Zwischenradsatz 210 Drehmoment von dem Elektromotor oder den Elektromotoren 224 an die Raupenkette 206 bereitstellt.
-
Während 2 nur den zweiten Zwischenradsatz 210 mit einem daran gekoppelten elektrischen Antriebssystem 228 veranschaulicht, zieht diese Offenbarung auch die Implementierung der hier beschriebenen Lehren für den ersten Zwischenradsatz 208 in Betracht. Ferner kann in einer in Betracht gezogenen Ausführungsform nur der erste Zwischenradsatz 208 mit einem elektrischen Antriebssystem gekoppelt sein. Dementsprechend bezieht sich diese Offenbarung auf jede Kombination von Zwischenrädern, die mechanisch mit Elektromotoren gekoppelt sind.
-
In einem Aspekt dieser Offenbarung kann dem Elektromotor selektiv Elektrizität bereitgestellt werden, die von dem Generator 120 erhalten wird. Die Arbeitsmaschine 100 kann ein Energiemanagementsystem aufweisen, das ermöglicht, dass die von dem Antriebsmotor 116 erzeugte Elektrizität durch den Generator 120 selektiv an den Elektromotor 224 geleitet wird. Ferner können eine oder mehrere Batterien auch selektiv an den Elektromotor 224 gekoppelt werden, um diesem Energie bereitzustellen. Unabhängig von der Quelle kann die Arbeitsmaschine 100 dem Raupenkettenfahrwerk 102 selektiv Hilfsenergie zuführen, indem sie den Elektromotor 224 antreibt, der mechanisch mit dem Zwischenradsatz 210 gekoppelt ist.
-
In einem Aspekt dieser Offenbarung können die Zwischenradsätze 208, 210 eine Reibungsoberfläche 226 aufweisen, die zwischen dem Zwischenradsatz 208, 210 und der Raupenkette 206 positioniert ist. Insbesondere kann die Reibungsoberfläche 226 entlang der radial äußersten Fläche des Zwischenradsatzes 208, 210 positioniert und aus einem Material gebildet sein, das Reibungseingriff zwischen dem Zwischenradsatz 208, 210 und der Raupenkette 206 unterstützt. Ferner kann die Reibungsoberfläche 226 auch den Kontakt zwischen dem Zwischenradsatz 208, 210 und der Raupenkette 206 dämpfen, um Geräusch- und Vibrationseingaben zu reduzieren, die von der Arbeitsmaschine 100 erfahren werden. Ferner kann die Reibungsoberfläche 226 ein Muster aufweisen, das in der radial äußeren Fläche definiert ist, um das Übertragen von Drehmoment, das auf den Zwischenradsatz 210 ausgeübt wird, auf die Raupenkette 206 entlang der Reibungsoberfläche 226 weiter zu erleichtern.
-
Bezugnehmend nun auf 3 ist ein Raupenkettenfahrwerk 102 veranschaulicht, bei dem der zweite Zwischenradsatz 210 entfernt ist. Insbesondere ist eine äußere Zwischenradnabe 302 in 3 dargestellt. Während in 3 nur die äußere Zwischenradnabe 302 dargestellt ist, kann eine innere Zwischenradnabe 622 (siehe 6) auch auf dem Raupenkettenfahrwerk 102 positioniert sein. Die Zwischenradnabe 302 kann eine Position bereitstellen, um ein Rad des zweiten Zwischenradsatzes 210 selektiv mit dem Raupenkettenfahrwerk 102 zu koppeln. Ferner kann die Zwischenradnabe 302 als Teil des elektrischen Antriebssystems 228 mechanisch mit dem Elektromotor 224 gekoppelt sein. Dementsprechend kann, wenn der zweite Zwischenradsatz 210 mit der Zwischenradnabe 302 gekoppelt ist, das durch den Elektromotor 224 erzeugte Drehmoment durch die Zwischenradnabe 302 auf den zweiten Zwischenradsatz 210 übertragen werden. Der zweite Zwischenradsatz 210 wiederum kann der Raupenkette 206 über die Reibungsoberfläche 226 eine Raupenketten-Bewegungskraft bereitstellen.
-
Der Zwischenradsatz 210 kann mit einem oder mehreren entfernbaren Befestigungselementen, wie etwa Ansatzbolzen und Stiftschrauben oder dergleichen, abnehmbar an die Zwischenradnaben 302, 622 gekoppelt sein. In einem Aspekt dieser Offenbarung kann der Zwischenradsatz 210 von den Zwischenradnaben 302, 622 entfernt werden, um die Installation und Wartung der Raupenkette 206 zu erleichtern. Insbesondere kann der Zwischenradsatz 210 von den Zwischenradnaben 302, 622 entfernt werden, um zu ermöglichen, dass die Raupenkette 206 um das Raupenkettenfahrwerk 102 herum positioniert oder von diesem entfernt wird.
-
Bezugnehmend nun auf 4 ist das elektrische Antriebssystem 228 veranschaulicht, wobei ein Abschnitt des Motorgehäuses 230 und die Zwischenradnabe 302 entfernt sind. 4 veranschaulicht ein Motorritzel 402, das mit einer Kette 406 drehbar an ein Umlenkrad 404 gekoppelt ist. In dieser Konfiguration kann das vom Elektromotor 224 erzeugte Drehmoment über die Ritzel 402, 404 und die Kette 406 auf die Zwischenradnabe 302 übertragen werden. In dem nicht ausschließlichen Beispiel, das in 4 veranschaulicht ist, kann das Umlenkrad 404 mit den Zwischenradnaben 302, 622 gekoppelt sein, um es den Zwischenradnaben 302, 622 zu ermöglichen, sich mit dem Umlenkrad 404 zu drehen. Ferner kann die Kette 406 über einen Spanner 408 geleitet werden, der eine Kraft auf die Kette 406 ausübt, um dadurch sicherzustellen, dass die Kette 406 zwischen den Ritzeln 402, 404 gespannt bleibt.
-
5 veranschaulicht eine perspektivische Aufrissansicht des Raupenkettenfahrwerks 102, wobei der Zwischenradsatz 210 und die Raupenkette 206 unter anderem davon entfernt sind. Insbesondere sind die Zwischenradnaben 302, 622 so veranschaulicht, dass sie eine erste Seite 506 und eine zweite Seite 508 aufweisen, die den zweiten Zwischenradsatz 210 abnehmbar daran koppeln. Anders ausgedrückt kann der Zwischenradsatz 210 ein äußeres Zwischenrad 616 und ein inneres Zwischenrad 618 aufweisen, die an die Zwischenradnaben 302, 622 gekoppelt sind. Das äußere Zwischenrad 616 kann mit der äußeren Zwischenradnabe 302 auf der ersten Seite 506 gekoppelt sein und das innere Zwischenrad 618 kann mit der inneren Radnabe 622 auf der zweiten Seite 508 gekoppelt sein. In einem Aspekt dieser Offenbarung können die Zwischenradnaben 302, 622 den Zwischenradsatz 210 um einen ausreichenden Abstand voneinander beabstanden, um es den Zähnen 204 der Raupenkette 206 zu ermöglichen, dazwischen hindurchzugehen, ohne den Zwischenradsatz 210 wesentlich zu berühren.
-
In einem anderen Aspekt dieser Offenbarung kann das Motorgehäuse 230 einen elektrischen Koppler 502 definieren. Der elektrische Koppler 502 kann eine Position sein, um den Elektromotor 224 an eine Energiequelle wie etwa den Generator 120 oder eine Batterie zu koppeln. Ferner kann eine Steuerung dem Elektromotor 224 selektiv Energie über den elektrischen Koppler 502 auf Grundlage eines Steueralgorithmus oder dergleichen bereitstellen. Der elektrische Koppler 502 kann konfiguriert sein, um einem Kabelbaum zu entsprechen, so dass der Elektromotor 502 leicht vom Kabelbaum abgekoppelt werden kann. Ferner kann der elektrische Koppler 502 beliebige Sensoren des Elektromotors 224 mit der Steuerung koppeln, um die Arbeitsbedingungen des elektrischen Antriebssystems 228 wie beispielsweise die Motordrehzahl oder den Energieverbrauch zu identifizieren.
-
Bezugnehmend nun auf 6-8 wird eine Halbschnittansicht des elektrischen Antriebssystems 228 veranschaulicht. Insbesondere ist veranschaulicht, dass der Elektromotor 224 eine Abtriebswelle 602 aufweist, die einem Untersetzungsgetriebe 604 Drehmoment vom Elektromotor 224 bereitstellt. Das Untersetzungsgetriebe 604 kann einen Untersetzungsausgang 606 aufweisen, der mit einer Kupplungsanordnung 608 gekoppelt ist. Die Kupplungsanordnung 608 kann Teil eines elektrohydraulischen Systems sein, das selektiv in die Kupplungsanordnung 608 eingreift, um Drehmoment, das durch den Elektromotor 224 erzeugt wird, auf das Motorritzel 402 zu übertragen. Ferner koppelt die Kette oder der Riemen 406 das Motorritzel 402 drehend an das Umlenkrad 404, um Drehmoment, das durch den Elektromotor 224 erzeugt wird, auf eine Zwischenradwelle 610 zu übertragen, wenn die Kupplungsanordnung 608 eingerückt ist.
-
In einem Aspekt dieser Offenbarung kann die Kupplungsanordnung 608 einen eingerückten Zustand und einen ausgerückten Zustand aufweisen. Im eingerückten Zustand kann die Kupplungsanordnung 608 das vom Elektromotor 224 erzeugte Drehmoment auf das Motorritzel 402 übertragen, wie oben beschrieben. Im ausgerückten Zustand überträgt die Kupplungsanordnung 608 kein vom Elektromotor 224 erzeugtes Drehmoment auf das Motorritzel 402. Dementsprechend ist der zweite Zwischenradsatz 210 im ausgekuppelten Zustand nicht drehfest mit dem Elektromotor 224 gekoppelt.
-
Das Untersetzungsgetriebe 604 kann eine Drehzahluntersetzung zwischen der Abtriebswelle 602 und der Untersetzungsabtriebswelle 606 bereitstellen und die Drehmomentausgabe an die Untersetzungsabtriebswelle 606 weiter erhöhen. Insbesondere umfasst das Untersetzungsgetriebe 604 in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein erstes Planetengetriebe 612 und ein zweites Planetengetriebe 614. Das erste Planetengetriebe 612 kann ein erstes Sonnenrad aufweisen, das an die Abtriebswelle 602 des Elektromotors 224 gekoppelt ist. Zwischen dem ersten Sonnenrad und einem ersten Hohlrad können eine Vielzahl an ersten Planetenräder angeordnet sein. Ein erster Planetenträger kann mit jedem der Vielzahl von ersten Planetenrädern gekoppelt und ferner mit einem ersten Planetenausgang gekoppelt sein.
-
Das zweite Planetengetriebe 614 kann ein zweites Sonnenrad aufweisen, das mit dem ersten Planetenträger gekoppelt ist. Ferner kann das zweite Planetengetriebe 614 eine zweite Vielzahl von Planetenrädern aufweisen, die zwischen dem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Hohlrad gekoppelt sind. Ferner kann das zweite Planetengetriebe 614 einen zweiten Planetenträger aufweisen, der mit jedem der Vielzahl von zweiten Planetenrädern gekoppelt ist. Der zweite Planetenträger kann ferner mit dem Untersetzungsausgang 606 gekoppelt sein, um eine Ausgangsdrehzahl vom Untersetzungsgetriebe bereitzustellen, die kleiner als die Eingangsdrehzahl von der Abtriebswelle 602 ist. Ferner kann das an den Untersetzungsausgang 606 gelieferte Drehmoment größer sein als das in das Untersetzungsgetriebe 604 eingegebene Drehmoment.
-
Während eine spezifische Konfiguration für das Untersetzungsgetriebe 604 oben erläutert wird, ist diese Offenbarung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt, sondern berücksichtigt jede Art von mechanischer Vorrichtung, die eine Ausgangsdrehzahl und ein Ausgangsdrehmoment relativ zu einer Eingangsdrehzahl und einem Eingangsdrehmoment ändern kann. Ferner kann in anderen Ausführungsformen die Abtriebswelle 602 des Elektromotors 224 direkt an das Motorritzel 402 und dort durch überhaupt kein Untersetzungsgetriebe 604 gekoppelt sein. Dementsprechend berücksichtigt diese Offenbarung die Implementierung eines beliebigen bekannten Untersetzungsgetriebes 604 oder überhaupt keinem Untersetzungsgetriebe zwischen der Abtriebswelle 602 des Motors und dem Motorritzel 402.
-
Wie oben beschrieben, kann der zweite Zwischenradsatz 210 ein äußeres Zwischenrad 616 und ein inneres Zwischenrad 618 beinhalten. Das äußere Zwischenrad 616 kann über eine äußere Zwischenradnabe 302 mit der Zwischenradwelle 610 gekoppelt sein, und das innere Zwischenrad 618 kann über eine innere Zwischenradnabe 622 mit der Zwischenradwelle 610 gekoppelt sein. Dementsprechend sind sowohl das äußere Zwischenrad 302 als auch das innere Zwischenrad 618 drehbar an die Zwischenradwelle 610 gekoppelt, um sich dort damit zu drehen, wenn Drehmoment auf die Zwischenradwelle 610 mit dem Umlenkrad 404 aufgebracht wird.
-
Ein Fluidkoppler 620 kann durch das Motorgehäuse 230 definiert sein. Der Fluidkoppler 620 kann mit einem Hydraulik-, Pneumatik-, Fett- oder ähnlichem System fluidisch gekoppelt sein, um den Komponenten des elektrischen Antriebssystems 228 ein Fluid bereitzustellen. In einem nicht exklusiven Beispiel kann der Fluidkoppler 620 der Kupplungsanordnung 608, die innerhalb des elektrischen Antriebssystems 228 positioniert ist, selektiv Hydraulikfluid bereitstellen. Das Hydraulikfluid kann durch den Fluidkoppler 620 und eine Vielzahl von Fluiddurchgängen 624 bereitgestellt werden, die im Motorgehäuse 230 definiert sind, um die Kupplungsanordnung 608 als Teil eines elektrohydraulischen Systems der Arbeitsmaschine 100 selektiv einzurücken. Die Kupplungsanordnung 608 kann einen Ausgang des Elektromotors 224 selektiv mechanisch an das Umlenkrad 404 koppeln, wie oben auf Grundlage des Fluiddrucks beschrieben, der der Kupplungsanordnung 608 durch den Fluidkoppler 620 und die Fluidkanäle 624 bereitgestellt wird.
-
Bezugnehmend nun auf 9 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In 9 kann ein Motor 902 direkt um die Zwischenradwelle 610 positioniert sein, um ihr Drehmoment bereitzustellen. In dieser Konfiguration können die oben beschriebenen Ritzel und Ketten oder Riemen weggelassen werden und der Motor 902 kann direkt um die Zwischenradwelle 610 positioniert sein. In dieser Ausführungsform kann der Motor 902 einen Durchmesser aufweisen, der größer als seine Dicke ist, wie etwa ein Scheibenläufermotor oder dergleichen, und kann zwischen dem äußeren und inneren Zwischenrad 302, 618 positionierbar sein. Ferner kann der Motor 920 in den Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Zwischenrad 302, 618 passen.
-
Bezugnehmend nun auf 10 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In 10 kann ein Motor 1002 entlang eines zentralen Abschnitts des Kipphebels 216 positioniert und mit einer oder mehreren Wellen 1004 mit den inneren und äußeren Zwischenrädern 302, 618 gekoppelt sein. Ferner kann der Motor 1002 eine Abtriebswelle 1004 aufweisen, die sich entlang einer Längsachse 1008 dreht, während sich die Räder 302, 618 um eine Radachse 1010 drehen, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse ist. Um diesen Übergang der axialen Drehung aufzunehmen, können die Wellen 1004 mit einer oder mehreren rechtwinkligen Antriebsanordnungen 1006 gekoppelt werden, um dadurch das von dem Motor 1002 erzeugte Drehmoment so zu leiten, dass es sich von der Längsachse 1008 um die Radachse 1010 dreht.
-
Während beispielhafte Ausführungsformen, die die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhalten, hierin beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen soll diese Anmeldung alle Variationen abdecken, innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche.
