作业机械制造技术

本公开涉及作业机械。该作业机械包括用于驱动主工作单元的发动机。至少一个液压驱动的辅助工作单元由液压泵提供动力。发动机和电动机二者都经由行星齿轮组向液压泵提供动力，所述行星齿轮组将来自发动机和电动机的动力输入相加。由此，使液压泵的泵速度与发动机的发动机速度脱离。

【技术实现步骤摘要】
作业机械
本公开涉及具有由发动机驱动的主工作单元并具有液压驱动的辅助工作单元的那种类型的作业机械。
技术介绍
这种类型的作业机械可例如包括轮式装载机、反铲挖掘机、滑移转向机以及其他机械，在这些机械中，液压驱动的辅助工作单元能够对发动机提供重负荷并可在作业机械的传动系加速或减速的同时使用。在轮式装载机的示例中，主工作单元可以是在地面上推动轮式装载机的车轮，并且液压驱动的辅助工作单元可包括升降臂，升降臂升降铲斗或铲叉以接合将由轮式装载机升降、移动和卸载的装载物。传统上，轮式装载机包括由发动机驱动以为液压驱动的辅助工作单元产生液压动力的液压泵。有了这种布置，如果需要附加的液压动力，则增加发动机速度以增加液压泵的速度，并因此增加可用于辅助工作单元的液压动力。这种布置的一个不足在于，提供所需液压动力所必需的发动机速度可高于为主工作单元提供动力当前所需的发动机速度，从而造成发动机低效地操作。
技术实现思路
本公开提供了对作业机械的构造和操作的改进，以使液压泵的速度能够与发动机速度脱离，因此使发动机能够更高效地操作。在一个实施方式中，一种作业机械可包括发动机、主工作单元和被配置为将动力从发动机传递到主工作单元的传动系。该作业机械可包括至少一个液压驱动的辅助工作单元以及被配置成为所述至少一个液压驱动的辅助工作单元提供动力的液压泵。该作业机械可包括电动机和行星齿轮组。行星齿轮组包括连接到发动机的第一动力输入、连接到所述电动机的第二动力输入和连接到液压泵的动力输出。优选地，所述传动系包括变速箱，所述变速箱被配置为将动力从所述发动机传递到所述地面接合单元中的所述一个或更多个地面接合单元。优选地，所述变速箱是电子无级变速箱。优选地，所述作业机械是轮式装载机，并且所述至少一个液压驱动的辅助工作单元包括所述轮式装载机的升降臂。优选地，所述行星齿轮组包括：太阳轮，所述电动机连接到所述太阳轮以限定所述第二动力输入；与齿轮架连接的多个行星齿轮，所述行星齿轮接合所述太阳轮并能绕所述太阳轮移动，所述发动机连接到所述齿轮架以限定所述第一动力输入；以及包围所述行星齿轮并接合所述行星齿轮的齿圈，所述齿圈连接到所述液压泵以限定所述动力输出。优选地，所述发动机和所述电动机被配置为使得来自所述发动机的所述第一动力输入的最大值大于来自所述电动机的所述第二动力输入的最大值。在另一个实施方式中，提供了一种控制这样的作业机械的方法。该方法可包括以下步骤：(a)用发动机向行星齿轮组提供第一动力输入；(b)用电动机向行星齿轮组提供第二动力输入；以及(c)用行星齿轮组将第一动力输入和第二动力输入相加并从行星齿轮组向液压泵提供动力输出。当结合附图阅读以下的公开时，本文阐述的实施方式的众多目的、特征和优点对于本领域的技术人员而言将是十分显而易见的。附图说明图1是轮式装载机形式的作业机械的侧视图。图2是图1的作业机械的第一实施方式的示意图，其中，用于电动机的电力是由作业机械的变速箱所驱动的发电机提供的。图3是图1的作业机械的第二实施方式的示意图，其中，用于电动机的电力是由作业机械所携带的电池提供的。图4是行星齿轮组的示意图。图5是与图1的作业机械的发动机、电动机和液压泵连接的图4的行星齿轮组的示意图。图6是图1的作业机械的传动系的示意图，该传动系包括eIVT变速箱。图7是用于作业机械的控制器以及关联的输入和输出的示意图。具体实施方式现在参照附图，具体地参照图1，以侧视图示出作业机械并总体上用标号10来指代作业机械。图1示出了轮式装载机机械10。本文中公开的系统适用于轮式装载机、反铲挖掘机、滑移转向机以及具有由发动机驱动的主工作单元并具有液压驱动的辅助工作单元的那种类型的其他作业机械。这些系统特别可用于如下的作业机械，在所述作业机械中，液压驱动的辅助工作单元能够使发动机重载并可在该作业机械的传动系加速或减速的同时使用。在一个实施方式中，主工作单元和液压驱动的辅助工作单元中的每个都可以能够使发动机满载。作业机械10包括被前地面接合单元16和后地面接合单元18支撑为离开地面14的机架12。所例示的地面接合单元16和18是轮式地面接合单元，但应理解，也可使用履带式地面接合单元。发动机20由机架12撑，发动机20可例如是柴油驱动的内燃机。驾驶室22可位于机架12上，在发动机20前方。升降臂24在枢轴26处由机架12可枢转地支撑，并且液压升降缸28和29连接在机架12和升降臂24之间，以使升降臂24绕枢轴26上下枢转。作业机具30在第二枢轴32处被可枢转地附接到升降臂24，并通过液压枢转缸34相对于升降臂24枢转，作业机具30可例如是铲斗或铲叉。在操作时，作业机械10将把各种装载物与作业机具30接合，升高装载物，将装载物在地面上运送到第二位置，并卸载装载物。如在图2和图3中进一步示意性示出的，发动机20可经由传动系36向地面接合单元16、18提供直接的机械驱动。传动系36可例如包括变速箱40、前轴42和后轴44。前轴42可驱动前轮16。后轴44可驱动后轮18。变速箱40被配置为以多种传动比将动力从发动机20传递到驱动轮。在作为轮式装载机的作业机械10的实施方式中，前地面接合单元16和后地面接合单元18中的一个或更多个可被描述为主工作单元19，并且传动系36可被描述为被配置为将动力从发动机20传递到主工作单元19以在地面14上推动作业机械10。在作为轮式装载机的作业机械10的实施方式中，升降臂24、作业机具30以及关联的液压升降缸28和29和液压枢转缸34可统称为液压驱动的辅助工作单元46。如在图2、图3和图7中示意性示出的，液压泵48向液压系统50提供液压动力，液压系统50可为液压驱动的辅助工作单元46和作业机械10的其他液压部件提供动力。作业机械10也可包括电动机52。本公开提供了一种将来自发动机20和电动机52的动力输入组合起来以为液压泵48提供动力的系统。主动力源可以是发动机20，并且可按需要使用电动机52来提供附加的动力，从而以与简单地改变发动机20的速度不同的方式控制被引导到液压泵48的动力。这使液压泵48的泵速度与发动机20的发动机速度脱离。用行星齿轮组54实现动力输入的这种组合。如图4中示意性例示的，行星齿轮组54包括太阳轮56、连接到齿轮架60的多个行星齿轮58和齿圈62。行星齿轮58与太阳轮56接合并能绕太阳轮56移动。齿圈62围绕并接合行星齿轮56并能绕行星齿轮58和太阳轮56旋转。如在图5中进一步示意性例示的，发动机20可连接到齿轮架60，以限定用标号为64的箭头示意性表示的第一动力输入64。电动机52可连接到太阳轮56，以限定用标号为66的箭头示意性表示的第二动力输入66。齿圈62可连接到液压泵48，以限定用标号为68的箭头示意性表示的动力输出68。驱动太阳轮56的电动机52用作变速器，以调节动力输出68并因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机械(10)，所述作业机械(10)包括：/n发动机(20)；/n主工作单元(19)；/n传动系(36)，其被配置成将动力从所述发动机(20)传输到所述主工作单元(19)；/n至少一个液压驱动的辅助工作单元(46)；/n液压泵(48)，其被配置成为所述至少一个液压驱动的辅助工作单元(46)提供动力；/n电动机(52)；以及/n行星齿轮组(54)，其包括连接到所述发动机(20)的第一动力输入(64)、连接到所述电动机(52)的第二动力输入(66)和连接到所述液压泵(48)的动力输出(68)。/n

【技术特征摘要】
20200221 US 16/797,0741.一种作业机械(10)，所述作业机械(10)包括：
发动机(20)；
主工作单元(19)；
传动系(36)，其被配置成将动力从所述发动机(20)传输到所述主工作单元(19)；
至少一个液压驱动的辅助工作单元(46)；
液压泵(48)，其被配置成为所述至少一个液压驱动的辅助工作单元(46)提供动力；
电动机(52)；以及
行星齿轮组(54)，其包括连接到所述发动机(20)的第一动力输入(64)、连接到所述电动机(52)的第二动力输入(66)和连接到所述液压泵(48)的动力输出(68)。


2.根据权利要求1所述的作业机械，其中，
所述行星齿轮组(54)被配置成将来自所述发动机(20)的所述第一动力输入(64)和来自所述电动机(52)的所述第二动力输入(66)相加以驱动所述液压泵(48)，使得能通过控制所述电动机(52)的电机速度来控制所述液压泵(48)的泵速度。


3.根据权利要求1所述的作业机械，所述作业机械还包括：
控制器(92)，其被配置为通过控制所述电动机(52)的电机速度来控制所述液压泵(48)的泵速度。


4.根据权利要求1所述的作业机械，所述作业机械还包括：
发电机(72)，其操作性连接到所述传动系(36)并被配置为产生电力；并且
其中，所述电动机(52)连接到所述发电机(72)，用于从所述发电机接收电力。


5.根据权利要求4所述的作业机械，其中：
所述传动系(36)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·维拉，J·库尔特，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US