KR20080073699A - A working machine and a method for operating a warking machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 청구항 제 1항의 전문에 따른 작업기계(working machine)와 관련되며, 청구항 제 19항의 전문에 따른 작업기계의 작동 방법과 관련이 있다. The present invention relates to a working machine according to the preamble of
본 발명은 산업건설기계 영역의 작업기계, 특히 휠 로더(wheel loader)에 적용될 수 있다. 본 발명은 휠 로더에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 특별히 이 차량에 한정되는 것은 아니며 연결차량(articulate haulers), 트럭(truck), 굴착기(excavator)와 같은 무거운 작업을 하는 작업기계(heavy working machines)에도 사용될 수 있다.The invention can be applied to work machines in the industrial construction machinery area, in particular wheel loaders. Although the present invention describes a wheel loader, the present invention is not particularly limited to this vehicle, but heavy working machines such as articulate haulers, trucks, and excavators Can also be used.
휠 로더의 구동 휠(driving wheel)에 토크를 전달하기 위하여 휠 로더는 일반적으로 내연기관(internal combustion engine), 트랜스미션 라인(transmission line)과 기어박스(gear box)가 구비된다. 기어박스는 차량의 속도변환과, 주행방향의 변경을 위해 다양한 기어비가 제공된다. 트랜스미션 라인(transmission line)은 내연기관과 기어박스 사이에 배치된 유체 토크 컨버터(hydrodynamic torque converter)를 포함하여 이루어진다. 토크 컨버터(torque converter)는 버킷(bucket)을 가득 채우거나, 휠 로더의 가속과 같은 특별히 무거운 작업을 수행할 때 토크를 증대시키기 위하여 사용된다. 토크 컨버터는 현재의 작업환경에 맞춰 출력 토크를 빠르게 변화시킬 수 있다. 그러나 토크 컨버터는 현재의 작업상태에 따라 종종 낮은 효율을 갖는다. 만일 토크 컨버터에 직접 작동되는 록 업(lock-up)기능이 제공된다면 효율이 증가될 수 있다. 그러나 록 업된 상태에서 기어의 비(1:1)가 고정되더라도, 작업을 하는 동안에는 록 업 기능이 사용될 수 없어 작업을 하는 동안 저효율의 문제가 남게 된다.In order to transmit torque to the driving wheel of the wheel loader, the wheel loader is generally equipped with an internal combustion engine, a transmission line and a gear box. The gearbox is provided with various gear ratios for changing the speed of the vehicle and changing the driving direction. The transmission line comprises a hydrodynamic torque converter disposed between the internal combustion engine and the gearbox. Torque converters are used to increase torque when filling a bucket or performing particularly heavy tasks such as acceleration of a wheel loader. The torque converter can quickly change the output torque to match the current working environment. However, torque converters often have low efficiency depending on the current working conditions. If the torque converter is provided with a lock-up function which is operated directly, the efficiency can be increased. However, even if the gear ratio (1: 1) is locked in the locked up state, the lock up function cannot be used during the operation, which leaves a problem of low efficiency during the operation.
또한, 구동 휠에 토크를 공급하는 것 외에, 내연기관은 휠 로더의 유압시스템의 유압펌프에 에너지를 공급해야 한다. 이러한 유압시스템은 승강작용(lifting operations)이나 휠 로더의 방향전환에 사용된다. 유압실린더는 승강작용을 하는 암 유닛(arm unit)에 설치되고, 승강되는 암 유닛에는 버킷이나 다른 타입의 연결 장치나, 작업기구 예를 들어 포크(forks)등이 부착된다. 또한, 다른 유압실린더가 사용되어, 버킷은 틸트(tilt)되거나, 피벗(pivot)될 수 있다. 또한, 조향 실린더(steering cylinder)로 알려진 유압실린더는 휠 로더의 전면 몸체와 후면 몸체의 상대적인 운동에 관련되어 휠 로더의 조향기능을 위해 설치된다. In addition to supplying torque to the drive wheels, the internal combustion engine must also supply energy to the hydraulic pumps of the hydraulic system of the wheel loader. This hydraulic system is used for lifting operations or for turning the wheel loader. The hydraulic cylinder is installed in an arm unit which lifts and lifts, and a bucket or other type of connecting device or a work tool such as forks is attached to the lifted arm unit. In addition, other hydraulic cylinders can be used so that the bucket can be tilted or pivoted. A hydraulic cylinder, also known as a steering cylinder, is installed for the steering function of the wheel loader in relation to the relative movement of the front and rear bodies of the wheel loader.
일예로 휠 로더의 속도가 ‘0'에 가까울 때 버킷을 채우는 동안, 한편으로는 내연기관의 회전속도가 유압펌프에 대응되어야 하고 다른 한편으로는 내연기관이 매우 높은 토크에 대한 요구에 대응되어야만 한다. 유압시스템에 의해 결정되는 내연기관의 회전속도는 현 상태에 대한 휠 로더의 속도에 대응하기 위해 제동되어야만 한다. 여러 상황에서 회전속도와 토크에 대한 요구를 충족시키기 위해서, 내연기관은 출력이 필요하지 않거나 오직 간헐적으로 요구되는 불필요하게 높은 효율에 대해 설계되어야 한다. 몇 가지 측면에서 손실되고, 토크 컨버터가 낮은 효율을 갖는 상황에서 작동되어야만 하고, 유압시스템에 따라 제동되어야만 하는 휠 로더의 상황에서의 내연기관의 사용은 높은 연료소비를 초래할 것이다.For example, while filling the bucket when the speed of the wheel loader is close to zero, the rotational speed of the internal combustion engine on the one hand must correspond to the hydraulic pump and on the other hand the internal combustion engine must respond to the demand for very high torque. . The rotational speed of the internal combustion engine determined by the hydraulic system must be braked to correspond to the speed of the wheel loader relative to the current state. In order to meet the demands on rotational speed and torque in many situations, internal combustion engines must be designed for unnecessarily high efficiency, which requires no output or is only required intermittently. The use of an internal combustion engine in the context of a wheel loader that is lost in some respects, the torque converter must be operated in a situation with low efficiency and must be braked according to the hydraulic system will result in high fuel consumption.
본 발명의 목적은 서론에서 언급된 종류의 기계를 통하여 보다 효율적이고 낮은 연료 소모가 되는 작업기계를 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a work machine with more efficient and lower fuel consumption through a machine of the kind mentioned in the introduction.
그 목적은 청구항 제 1항에 따른 작업기계에 의하여 달성된다. The object is achieved by a working machine according to
구동 휠을 구동 또는 제동하기 위한 전기장치 및/또는 유압펌프를 위한 전원발생을 위한 전기장치가 제공됨에 따라, 내연기관은 더욱 효율적으로 사용될 수 있고, 보다 작은 내연기관이 사용될 수 있으며, 연료의 소비를 줄일 수 있다. 예를 들어, 유압시스템은 내연기관 대신에 최소한 부분적으로 전기장치에 의해 구동될 수 있다. 그러므로 내연기관의 회전속도는 유압펌프를 고려하여 결정될 필요가 없다. 휠 로더의 제동동작 중에 전기장치는 제동을 위해 사용될 수 있으며, 동시에 에너지의 보충을 위한 기능을 수행할 수 있다. 에너지는 유압시스템으로 직접 공급될 수 있으며 배터리나 슈퍼 콘덴서와 같은 전기 에너지 저장수단에 저장되어 나중에 사용될 수 있다. 만일, 견인력이 크게 필요한 경우, 전기 모터와 같은 전기장치에 의해 추가적인 토크가 구동 휠에 전달될 수 있으며, 따라서 토크 컨버터의 필요성이 감소된다. With the provision of electrical devices for driving or braking drive wheels and / or electrical devices for generating power for hydraulic pumps, internal combustion engines can be used more efficiently, smaller internal combustion engines can be used and fuel consumption Can be reduced. For example, the hydraulic system can be driven at least in part by an electrical device instead of an internal combustion engine. Therefore, the rotational speed of the internal combustion engine does not need to be determined in consideration of the hydraulic pump. During the braking operation of the wheel loader, the electric device can be used for braking and at the same time can perform a function for replenishing energy. Energy can be supplied directly to the hydraulic system and stored in electrical energy storage means such as batteries or super capacitors for later use. If great traction is required, additional torque can be transmitted to the drive wheels by an electrical device such as an electric motor, thus reducing the need for a torque converter.
더욱이, 전기장치는 반대방행으로 구동되는 구동 휠에도 사용될 수 있다. 이는 기어박스의 후진 기어가 제거될 수 있음을 의미한다. 추가적인 장점은 전기장치가 내연기관에 회전속도에 적용되도록 사용되며 트랜스미션 라인의 회전속도는 트랜스미션 라인에 포함된 트랜스미션 유닛의 작용방향으로 연동 또는 해지를 용이하게 한다. Moreover, the electrical device can also be used for drive wheels driven in the opposite direction. This means that the reverse gear of the gearbox can be removed. An additional advantage is that the electrical device is used to apply the rotational speed to the internal combustion engine and the rotational speed of the transmission line facilitates interlocking or disengaging in the direction of action of the transmission unit included in the transmission line.
본 발명은 청구항 19항에 의한 작업기계의 작동방법과 관련이 있다. 이러한 내연기관의 작동과 크기에 관한 작동방법은 최적화되어 가능한 연료 소모를 작게 유지시킬 수 있다.The invention relates to a method of operating a work machine according to
추가적인 장점과 본 발명의 편리한 특성은 뒤의 서술과 청구항에 의해 개시된다. Additional advantages and convenient features of the invention are set forth in the description and claims that follow.
본 발명에 있어 전기장치와 트랜스미션 유닛은 다음과 같이 정의된다. In the present invention, the electric device and the transmission unit are defined as follows.
전기장치는 전기 모터와 발전기로 이루어진 것을 의미한다. 샤프트의 출력토크를 공급하기 위하여 전기장치는 전기를 공급받아 구동될 수 있으며 또는 전기를 생산하기 위해 샤프트에 발생되는 토크를 이용하여 전기장치를 기계적으로 구동시킬 수 있다.An electric device means an electric motor and a generator. In order to supply the output torque of the shaft, the electric device may be driven by being supplied with electricity, or mechanically driven by the torque generated in the shaft to produce electricity.
트랜스미션 유닛은 기계클러치와 마찬가지로 토크 변환기와 하이드로스테틱 클러치(hydrostatic clutch) 같은 하이드로다이나믹 클러치(hydrodynamic clutch)가 포함된다. 따라서 트랜스미션 유닛은 토크를 증가시킬 수 있는 토크 변환기와, 1:1의 기어비에서 작동방향과 분리를 위해 사용되는 일반적인 클러치가 포함된다. The transmission unit, like the mechanical clutch, includes a hydrodynamic clutch, such as a torque converter and a hydrostatic clutch. Thus, the transmission unit includes a torque converter capable of increasing torque, and a general clutch used for separation and direction of operation at a gear ratio of 1: 1.
첨부된 도면을 참고로 예를 들어 개시되는 본 발명의 구성에 대한 보다 더 상세한 설명은 다음과 같다.A more detailed description of the configuration of the present invention disclosed by way of example with reference to the accompanying drawings is as follows.
도 1은 하역(loading) 작업을 하기 위한 버킷과 버킷의 동작과 휠 로더의 방향전환을 위한 유압시스템을 구비한 휠 로더의 사시도이고,1 is a perspective view of a wheel loader having a bucket and a hydraulic system for changing the direction of the wheel loader and the operation of the bucket for loading operation,
도 2는 휠 로더의 유압시스템의 개략도이며2 is a schematic diagram of a hydraulic system of a wheel loader;
도 3은 종래기술에 따른 휠 로더의 트랜스미션 라인의 개략도이고,3 is a schematic diagram of a transmission line of a wheel loader according to the prior art,
도 4는 본 발명에 따른 작업기계의 트랜스미션 라인의 개략도이며,4 is a schematic diagram of a transmission line of a working machine according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 작업기계의 다른 트랜스미션 라인의 개략도이다.5 is a schematic view of another transmission line of a working machine according to the present invention.
도 1은 버킷(3)의 형태를 가진 기구(2)를 구비한 휠 로더(1)에 대응하여 버킷(3)은 상하이동을 위해 암 유닛(4)에 설치된다. 또한, 암 유닛(4)과 대응하여 틸트되거나 피벗될 수 있다. 휠 로더(1)에는 적어도 하나의 이상의 유압펌프(도 1에 미도시)와 암 유닛(4)의 동작을 위한 작동실린더(5a, 5b, 6)가 포함된 유압시스템과 버킷(3)이 포함된다. 도 2는 앞에서 언급된 유압시스템의 개략도를 도시한 것이다. 도 2를 구체적으로 설명하면, 승강실린더(lifting cylinder)(5a, 5b)로 개시된 두 개의 작동실린더(working cylinder)가 암 유닛(4)에 설치되며, 또한, 틸팅 실린더(6)로 알려진 작동실린더(working cylinder)가 암 유닛(4)과 대응하여 내향 틸트 및 외향 틸트(tilt-in and tilt-out)되도록 암 유닛(4)에 설치된다. 더욱이, 휠 로더의 조향을 위한 조향실린더(steering cylinders, 7a, 7b)로 개시된 두 개의 작동실린더가 설치된다. 더욱이, 세 개의 유압펌프(100a, 100b, 100c)가 유압실린더에 유압오일을 공급한다. 작업기계를 조작하는 사람은 컨트롤 유닛(미도시)에 연결된 장치로 작동실린더를 제어할 수 있다.1 corresponds to a
도 3은 종래기술에 따른 휠 로더(1)의 트랜스미션 라인(11)을 도시한 개략도이다. 내연기관(12)은 트랜스미션 라인(11)의 일측에 설치되어 있다. 트랜스미션 라인(11)의 타측은 휠 로더의 구동 휠(13)과 연결된다. 내연기관(12)은 트랜스미션 라인(11)을 경유하여 휠 로더(1)의 구동 휠(13)에 토크를 공급한다. 도시한 바와 같이, 트랜스미션 라인(11)은 차량의 속도변화와 휠 로더의 방향변환을 위해 기어박스(14)가 포함된다. 유체역학적 컨버터(hydrodynamic converter, 15)는 내연기 관(12)과 기어박스(14)사이에 설치된다. 휠 로더(1)의 트랜스미션 라인(11)은 휠로더(1)를 승강작동 및 조향하기 위한 유압시스템에서 유압펌프(10)를 작동시키기 위한 수단을 구비한다. 종래기술에 의하면, 유압펌프(10)는 내연기관(12)에 의해 구동되며, 토크 컨버터(15)와 기어박스(14) 사이에 설치된 기어 휠(16)을 경유하는 것이 바람직하다. 3 is a schematic diagram illustrating a
본 발명에 따른 작업기계(working mechine, 1)의 트랜스미션 라인(110)의 개략도가 도 4에 도시된다. 트랜스미션 라인(110)의 일단에는 내연기관이 설치된다. 트랜스미션 라인(110)의 타단에는 작업기계(1)의 구동 휠(130)에 연결된다. 내연기관(120)은 트랜스미션 라인(110)을 경유하여 작업기계(130)의 구동 휠(130)에 토크를 공급한다. 도시된 바에 따르면, 트랜스미션 라인(110)은 차량(1)의 속도변화와 작업기계(1)의 운행방향을 변화시키기 위한 기어박스(140)가 포함되어 이루어진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 트랜스미션 라인(110)은 구동 휠(130)에 연동되는 내연기관(120)의 연동 및 해지를 위한 트랜스미션 유닛(150)을 포함한다. 트랜스미션 유닛(150)은 유체동역학 토크 컨버터라 불리는 유체 클러치가 사용되는 것이 바람직하다. 토크 컨버터는 토크를 증가시킬 수 있으며, 이는 토크 컨버터의 출력토크가 내연기관(120)의 1 내지 3회 간격의 토크에 해당 될 수 있음을 의미한다. 더욱이, 토크 컨버터는 증가되는 토크 없이 동작방향으로 자유휠(free wheel)기능과 록 업(lock-up) 기능을 가지고 있는 것이 바람직하며, 록 업 상태에서 토크 컨버터의 트랜스미션 비는 1:1로 고정되는 것이 바람직하다. 그러나 트랜스미션 유닛(150)은 분리되기 위해 또는 증가되는 토크 없이 방향작용을 위해 일반적인 클러치가 사용될 수 있다. 이런 클러치는 기계식 클러치와 마찬가지로 유압식 클러치도 사용될 수 있다. A schematic diagram of a
본 발명에 따르면, 작업기계(1)의 트랜스미션 라인(110)은 구동 휠(130)의 구동이나 감속을 위해 적어도 하나의 전기장치(17a, 17b)와/또는 전기에 의해 동력이 공급되는 적어도 하나 이상의 유압펌프(100a, 100b, 100c)를 포함한다. According to the invention, the
도 4의 구성은 도 2에 도시된 기능을 제공하는 세 개의 유압펌프를 구비하며, 다른 설명에는 이러한 기능이나 다른 기능을 제공하는 유압시스템에 사용되는 수개의 유압펌프가 사용될 수 있을 것이다. 작업기계의 구성은 적어도 두 개의 기구와 방향전환기능과 각각의 기구에 설치된 적어도 하나이상의 상기 유압펌프를 포함한다. 도 2내지 4에 도시된 바와 같이 작업기계는 세 개의 유압펌프(100a, 100b, 100c)를 포함한다. 제1유압펌프(100a)는 기구의 승강기능을 제공하며, 제2유압펌프(100b)는 기구의 틸트 기능을 제공할 수 있도록 설치되며, 제2유압펌프(100c)는 작업기계의 방향전환기능을 가능하도록 설치된다. 작업기계의 이러한 기능을 위해 분리된 유압펌프들은 더욱 최적화되어 총에너지의 소비를 줄일 수 있다. The configuration of FIG. 4 is provided with three hydraulic pumps providing the functions shown in FIG. 2, and in other descriptions, several hydraulic pumps used in the hydraulic system providing these or other functions may be used. The configuration of the working machine includes at least two mechanisms and a redirection function and at least one of the hydraulic pumps installed in each mechanism. As shown in Figs. 2 to 4, the working machine includes three
전기장치(17a, 17b)는 유압펌프(100a, 100b, 100c)에 전기적으로 결합되고, 유체펌프에는 전기에 의해 구동되는 각각의 모터(18a, 18b, 18c)가 구비된다. 전기 장치(17a, 17b)는 배터리, 슈퍼 콘덴서에 순차적으로 직접연결된 것과 마찬가지로 유압펌프에 직접 연결될 수 있다. 작업기계(1)에는 에너지를 저장하고, 유압펌프나 전기장치(17a, 17b)에 전원을 공급하는 전기에너지 저장 수단(19)이 포함될 수 있다. 더욱이, 일반적인 제어 유닛(도면 미도시)이 도 4에 도시된 시스템의 다른 부분에 에너지 공급을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 도 1과 도 2와 관련해서 설명하면, 작업기계(1)는 유압시스템(20)에 의하여 작동되는 버킷(3)의 형태를 한 기구(2)를 구비할 수 있다. 그러나 다른 기구도 자연스럽게 사용될 수 있다. 연결차량(articulate hauler) 또는 트럭과 같은 작업기계에 사용될 때 기구는 덤프 체(dump-body) 등으로 대치될 수 있다. 일반적으로 유압펌프와 작동실린더는 덤프작동을 하는 동안 덤프 체에 이용된다. The
트랜스미션 라인(110)은 두 개의 전기장치(17a, 17b)를 포함하며 제1전기장치(14a)는 트랜스미션 유닛(150)의 상류측(upstream)에 설치되며, 제2전기장치(17b)는 트랜스미션 유닛(150)의 하류측(downstream)에 설치되는 것이 바람직하다. 두 개의 전기장치를 사용함으로써 작동 가능한 모드는 증가된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 트랜스미션 라인은 내연기관(120)과 트랜스미션 유닛 사이에 배치된 제1전기장치(17a)와, 트랜스미션 유닛(150)과 기어박스 사이에 제2전기장치(17b)를 포함한다. 내연기관(120)으로부터 구동 휠(130)까지 제1전기장치와 제2전기장치를 경유하여 토크가 전달되기 위해 전기장치(17a, 17b)가 전기적으로 연결되어 있다. The
게다가, 전기장치는 전기적으로 전기 저장수단과 연결되고 유체펌프의 각각 의 모터(18a, 18b, 18c)와 연결된다. 내연기관(120)의 구동에 의해 제1전기장치(17a)는 유압펌프 또는 에너지 저장수단(19), 제2전기장치(17b)에 에너지를 공급한다. 제2전기장치(17b)는 작업기계가 제동되는 동안 작업기계(1)의 구동 휠(130)의 제동시키며, 유압펌프에 에너지를 공급하거나 전기 에너지 저장수단에 에너지를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 제1전기장치(17a) 또는 제2전기장치(17b)는 전기에너지 공급수단(19)에 의해 에너지를 공급받아 작업기계(1)의 구동 휠(130)을 구동한다. 제2전기장치(17b)는 제1전기장치(17a)에 의해 같은 방식으로 구동된다. In addition, the electrical device is electrically connected to the electrical storage means and to each of the
전기장치를 하나만 사용함으로써 얻어지는 장점도 있으나, 트랜스미션 라인(110)은 트랜스미션 유닛과 구동 휠 또는 어떤 기어 박스 사이에 다시 말하면, 트랜스미션 유닛과 기어박스 사이에 동일한 방법으로 제2전기장치(17b)를 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 구동 휠에는 상기 전기장치가 사용되는 것이 가능하다. 이러한 경우, 일반적으로 네 개의 전기장치가 네 구동바퀴에 사용된다. 각각의 전기장치는 각각의 기어박스를 경유하여 각각의 구동 휠에 연결되는 것이 바람직하다. There is also an advantage obtained by using only one electrical device, but the
더욱이, 종래기술과 결합하여 유체 펌프는 내연기관에 의해 구동될 수 있다. 즉 도 3에 도시된 유압펌프를 구동하기 위해 전치장치가 설치된다. 그리고 유체펌프는 내연기관과/또는 최적화되어 다른 시간에 동작하는 전기장치에 의해 구동된다. Moreover, in combination with the prior art, the fluid pump may be driven by an internal combustion engine. That is, a preposition device is installed to drive the hydraulic pump shown in FIG. 3. The fluid pump is then driven by an electrical device that is optimized for internal combustion engines and / or operates at different times.
또한, 에너지 저장수단(19)에 의해 저장된 에너지는 휠 로더, 압축기, 팬, 액츄에이터 등의 다른 기능을 하는데 사용될 수도 있다. The energy stored by the energy storage means 19 may also be used for other functions such as wheel loaders, compressors, fans, actuators and the like.
작업기계(1)를 작동하기 위한 본 발명의 방법에 의하면, 적어도 하나의 전기장치(17a, 17b)가 트랜스미션 라인(110)에 포함되며 구동 휠(130)의 구동이나 제동에 사용되고/되거나 발생된 전기는 전술한 적어도 하나이상의 유체펌프(100a, 100b, 100c)에 사용된다. 또한, 하나 또는 그 이상의 전기장치(17a, 17b)로부터 전원을 얻는 수단으로 유체펌프를 작동시키는 것 외에, 전기장치(17a, 17b)는 구동 휠(130)에 토크를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 내연기관(120)의 사용이나/또는 전기장치(17a, 17b)가 현재 상태에 맞도록 사용되는 경우 전체적인 트랜스미션 라인(110)의 효율은 증가 될 수 있다. According to the method of the invention for operating the working
도 4에 의하면 구동 휠(130)은 다음과 같이 구동된다;According to Fig. 4, the
록 업(lock-up) 되거나 토크 컨버터(150)를 구비한 내연기관에 의해 구동 휠이 구동된다. The drive wheel is driven by an internal combustion engine which is locked up or has a
또는, 록 업 되거나 토크 컨버터가 구비된 내연기관(120) 및/또는 제1전기장치(17a) 및/또는 제2전기장치(17b)에 의해 구동 휠이 구동된다. Alternatively, the driving wheel is driven by the
또는, 록 업되지 않거나 토크 컨버터(150) 없는 제1전기장치(17a) 및/또는 제2전기장치(17b)에 의해 구동 휠이 구동된다. Alternatively, the driving wheel is driven by the first
또는, 록 업 되지 않거나 토크 컨버터(150) 없는 제2전기장치(17b)에 의해 구동 휠이 구동된다. Alternatively, the driving wheel is driven by the second
제1전기장치(17a)는 전력을 공급하기 위한 내연기관(120)에 의해 구동되거나 토크를 공급하기 위한 에너지 저장수단에 의해 구동되고, 제2전기장치(17b)는 제1전기장치(17a) 또는 토크를 제공하기 위한 전기에너지 저장수단(19)에 의해 구동된다.The first
토크 컨버터(150)는 일반적인 유압식 또는 기계식 클러치로 대체될 수 있으며 유압토크 컨버터의 록 업(lock-up) 상태에 관한 동일한 방법을 제공한다. The
발명의 다른 목적은 작업기계에 전원 공급하기 위한 동력원 발생모터를 포함하는 작업기계를 제공하며, 작업기계는 작업기계에 설치되어 기구를 이동시키고 작업기계의 방향을 전환에 사용되는 하나 이상의 유압펌프를 더 포함하며, 이러한 작업기계는 더욱 효율적으로 작동할 수 있으며 낮은 에너지를 소비할 수 있다. Another object of the invention is to provide a work machine comprising a power source generating motor for supplying power to the work machine, the work machine comprising one or more hydraulic pumps installed in the work machine to move the mechanism and to change the direction of the work machine. In addition, such work machines can operate more efficiently and consume less energy.
작업기계의 목적은 28개의 청구항에 의해 달성된다. The object of the working machine is achieved by 28 claims.
작업기계의 구동 휠의 구동을 위한 적어도 하나 이상의 전기장치와 적어도 하나 이상의 전기에너지를 공급하는 모터가 제공되고, 전원공급모터는 상기 하나 이상의 전기장치와 하나 이상의 유압펌프에 전원을 공급하기 위해 설치되며, 예를 들어 전원공급모터로부터 발생된 에너지는 더욱 효율적으로 사용되며 전체적인 에너지 소비는 줄 수 있다. 유압시스템은 전원공급모터의 회전속도 조절 없이 구동된다. 또한, 전기장치는 휠 로더와 같은 작업기계가 제동되는 동안에도 사용될 수 있으며 동시에 에너지 보충을 위한 발전을 한다. 전원발생모터로부터 발생된 에너지는 전기장치, 유압시스템, 배터리, 슈퍼 콘덴서와 같은 전원공급 장치에 직접 연결되어 사용된다. A motor for supplying at least one electric device and at least one electric energy for driving a drive wheel of a working machine is provided, and a power supply motor is installed to supply power to the one or more electric devices and one or more hydraulic pumps. For example, energy generated from a power supply motor is used more efficiently and can reduce overall energy consumption. The hydraulic system is driven without adjusting the speed of the power supply motor. The electrical device can also be used while a working machine, such as a wheel loader, is being braked and at the same time generating electricity for energy supplementation. The energy generated from the power generating motor is directly connected to the power supply such as electric devices, hydraulic systems, batteries and super capacitors.
더욱이, 전기장치는 구동 휠이 반대방향으로 구동되는 경우에도 사용 가능하다. 이는 기어박스의 후진기어가 제거될 수 있음을 의미한다.Moreover, the electric device can be used even when the driving wheel is driven in the opposite direction. This means that the reverse gear of the gearbox can be removed.
도 5의 작업기계는 도시한 바와 같이 전원발생 모터(200)를 포함한다. 작업기계는 기구의 이동이나 작업기계의 방향이동에 사용되는 적어도 하나 이상의 유압펌프(100a, 100b, 100c)를 유압 시스템을 포함한다. 작업기계는 구동 휠(130)에 사용되는 적어도 하나 이상의 전기장치를 더 포함할 수 있다. 전원발생 모터(200)는 전술하는 적어도 하나 이상 설치된 전기장치(10)와 전술하는 적어도 하나 이상의 설치된 유압 펌프(100a, 100b, 100c)에 전원을 공급할 수 있도록 설치된다. The working machine of FIG. 5 includes a
도 5에 도시된 작업기계는 하나의 전기장치(17)를 구비하고 있으나, 둘 또는 그 이상의 전기장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 작업기계에는 각각의 구동 휠에 하나의 전기장치가 포함될 수 있다. 이 경우 일반적으로 네 개의 전기장치가 네 개 의 구동 휠의 구동을 위해 사용된다. 각각의 전기장치는 각각의 기어박스를 경유하여 각각의 구동 휠에 연결되는 것이 바람직하다. The work machine shown in FIG. 5 has one
작업기계는 전기발생 모터(200)로부터 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장수단(19)을 포함하고, 전술한 적어도 하나이상의 전기 기계(17)를 포함한다. 이러한 에너지 저장수단(19)은 전술한 전기 기계 및/또는 유압펌프(100a, 100b, 100c)에 에너지를 공급한다. The working machine includes energy storage means 19 for storing energy from the
구동 휠(130)을 구동시키는 것 외에, 하나 이상의 전술한 전기장치(17)는 작업기계의 동작이 제동되는 동안 작업기계의 구동 휠의 제동을 위해 사용된다. 동시에 전기장치(17)는 전기에너지 저장수단(19)에 에너지를 보충하기 위해 사용되거나 또는 유압시스템에 사용된다. In addition to driving the
본 발명을 구체화하여 설명하면, 작업기계는 적어도 두 개의 기구와/또는 방향전환기능을 포함하여 이루어지고, 상기 유체펌프는 각각의 기구와 방향전환기능을 위해 설치된다. 도 2 내지 도 5를 상세하게 설명하면, 작업기계는 세 개의 유압펌프(100a, 100b, 100c)를 포함하며, 제1유압펌프(100a)는 승강기능을 하는 기구에 설치되고, 제2유압펌프(100b)는 상기 기구의 틸팅기능을 하는데 설치되며, 제2유압펌프(100c)는 작업기계의 방향전환기능을 위해 설치된다. 작업기계의 작용을 위해 분리된 유압펌프는 보다 최적화될 수 있으며, 전체적인 에너지 소비를 줄일 수 있 다.In detail, the working machine includes at least two mechanisms and / or a diverting function, and the fluid pump is installed for each apparatus and the diverting function. 2 to 5, the working machine includes three
발명의 범위 내에서, 전원발생모터(200)는 전원을 공급할 수 있는 한 다른 형태로 제작될 수 있다. 또한, 전원을 공급하기 위해 에너지 셀을 사용될 수 도 있다. 전원발생모터의 다른 예는 전원발생기를 제공하는 내연기관이 된다. 또한, 발전기가 설치된 가스 터빈을 사용할 수도 있다. 전원발생모터는 전원발생기가 구비된 자유피스톤(free-piston)엔진이 될 수도 있다. Within the scope of the invention, the
본 출원의 “구동 휠”이라는 단어는 무한궤도차량(track) 혹은 롤러(crawler) 혹은 이와 같이 지면접촉부재를 작동시키기 위한 차량바퀴뿐만 아니라, 면에 직접 맞닿는 차량바퀴를 포함함을 의미하는 것이 주지되어야 한다.The word "drive wheel" of the present application is meant to include a vehicle wheel that is in direct contact with a surface, as well as a vehicle wheel for operating a track or roller or a ground contact member as described above. Should be.
도면과 발명의 상세한 설명에 의해 본 발명은 제한되지 않으며 오히려, 첨부되는 청구항에 따라 다양하게 변화되어 인식될 수 있다. The present invention is not limited by the drawings and the detailed description of the invention, but rather can be recognized in various ways according to the appended claims.
본 발명은 휠 로더, 트럭, 굴착기 등의 작업기계에 적용되는 것으로, 특히 트랜스미션 라인의 구동이나 제동에 적용되며, 유압시스템 내에 유압펌프를 구비된 작업기계에 적용되는 것이다. The present invention is applied to work machines such as wheel loaders, trucks, excavators, and the like, in particular applied to the driving or braking of the transmission line, to a work machine provided with a hydraulic pump in the hydraulic system.
Claims (39)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020087008727A KR20080073699A (en) | 2008-04-11 | 2005-10-14 | A working machine and a method for operating a warking machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020087008727A KR20080073699A (en) | 2008-04-11 | 2005-10-14 | A working machine and a method for operating a warking machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080073699A true KR20080073699A (en) | 2008-08-11 |
Family
ID=39883377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020087008727A KR20080073699A (en) | 2008-04-11 | 2005-10-14 | A working machine and a method for operating a warking machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080073699A (en) |
-
2005
- 2005-10-14 KR KR1020087008727A patent/KR20080073699A/en not_active Application Discontinuation
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