混合移动式作业机器及其运行方法技术

本发明专利技术涉及混合移动式作业机器及其运行方法。混合移动式作业机器(10)包括由内燃发动机(12)驱动的机动车辆(11)、与管道(16)相关联的铰接式臂(15)、泵送单元(17)、稳定单元(13)、主要服务装置(32)和辅助服务装置(45)，其中，该内燃发动机(12)至少适于为第一动力输出器(26)和第二动力输出器(27)提供动力。移动式作业机器(10)设置有第一驱动单元(30)和第二驱动单元(31)，该第一驱动单元包括至少一个蓄电器(36)、第一电动马达(40)和第一液压泵(42)，该第二驱动单元包括至少一个第二电动马达(51)和第二液压泵(46)。(51)和第二液压泵(46)。(51)和第二液压泵(46)。

【技术实现步骤摘要】
混合移动式作业机器及其运行方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年9月23日提交意大利知识产权局的、申请号为102021000024436的意大利专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0003]本专利技术涉及一种混合移动式作业机器(hybrid mobile operating machine)及其运行方法(functioning method)。特别地，混合移动式作业机器优选地为用于输送和分配混凝土的车载泵(truck
‑
mounted pump)。

技术介绍

[0004]在土建施工领域中，使用移动式作业机器是已知的，这些移动式作业机器诸如是车载泵或类似机器，即安装在运输车辆上的具有用于输送混凝土的相关臂的泵。
[0005]典型地，车载泵包括机动车辆，该机动车辆上安装有用于输送混凝土的铰接式、可伸展的多段臂，泵送单元以及稳定单元，该泵送单元具有将混凝土朝向输送区域泵送的功能，该稳定单元设置有一个或多个可伸展的支承脚，该一个或多个可伸展的支承脚具有在泵送和输送混凝土的操作期间稳定机动车辆的功能。
[0006]特别地，铰接式臂与管道相关联，该管道在铰接式臂的整个长度上延伸，混凝土通过该管道被泵送，并且然后被输送到操作者期望的区域。特别地，管道的最后一部分是由操作员操纵以执行混凝土的输送和有针对性的分配的部分；此外，铰接式臂的每个段或部段与至少一个自身的致动器或液压构件相关联，这允许一个部段关于另一个部段旋转并移动。
[0007]在现有技术中，使用混合式马达解决方案的移动式作业机器(诸如车载泵)是已知的，在这些移动式作业机器中，除了移动安装有泵的机动车辆的吸热发动机或内燃发动机之外，还使用电动马达来至少部分地允许泵送单元、铰接式臂或稳定系统的选择性驱动。
[0008]在这种已知的解决方案中，通常使用机械耦合器来管理不同的能量源或动力源，无论这些能量源或动力源是源自内燃发动机还是源自电动马达。这带来了总是有一个或多个机械构件在作业的缺点，因此会产生噪音、振动以及降低移动式作业机器的总能量效率。
[0009]在这方面，另一个缺点是并非所有的机动车辆制造商都在机动车辆上安装机械耦合器；从商业和生产的角度来看，这是一个很大的限制。
[0010]文件WO2020078039公开了一种具有混合驱动器的泵车。特别地，该泵车包括：马达模块，该马达模块至少与泵车的主液压泵和行走系统相连接；该马达模块与发电机相连接，进而与电池组件相连接。马达模块用于驱动泵车的臂架泵(boom pump)、水洗泵、转台回转、冷却风扇和料斗。
[0011]此外，已知的解决方案通常提供与外部电网的连接，以用于移动式作业机器的不同作业部件(诸如稳定系统、铰接式臂和泵送单元)的混合运行。这带来的缺点是，在没有与
外部电网适当连接的情况下，这些作业部件的驱动必须通过内燃发动机来执行，从而导致废气排放延长和噪音污染问题。
[0012]因此，需要完善或者实现可以克服现有技术的缺点中的至少一个缺点的混合移动式作业机器，特别是用于输送混凝土的车载泵。
[0013]为此，至少需要解决允许在不使用机械耦合器的情况下管理多个动力源的技术问题。
[0014]本专利技术的一个目的是实现一种混合移动式作业机器、特别是车载泵，该混合移动式作业机器关于所使用的能量源和针对用于该机器预期的不同使用模式而言是高效且极其通用。
[0015]本专利技术的另一个目的是实现一种混合移动式作业机器，该混合移动式作业机器在其操作时减少污染排放和噪音排放。
[0016]本专利技术的另一个目的是实现一种混合移动式作业机器，其中，该作业机器的作业部件中的至少一些作业部件、优选全部的作业部件的驱动是在没有内燃发动机的帮助下发生的，例如即使当机动车辆静止时亦如此。
[0017]本专利技术的另一个目的是实现一种混合移动式作业机器，其中，不存在额外的机械构件(诸如机械耦合器)，使得机器本身可以具有更多的可用空间并且更少受到所使用的机动车辆类型的限制。
[0018]为了克服现有技术的缺点并且实现这一目的和另外的目的和优点，申请人已经研究、试验并实现了本专利技术。

技术实现思路

[0019]根据上述目的，并且为了以新颖和首创的方式解决上述技术问题，也相对于现有技术获得相当大的优势，根据本专利技术的混合移动式作业机器包括：由内燃发动机驱动的机动车辆、与混凝土输送管道相关联的铰接式臂、适于将混凝土泵送到上述管道中的泵送单元、在泵送和输送混凝土期间稳定作业机器的稳定单元、以及主要服务装置(primary service)，其中，上述内燃发动机适于至少为第一动力输出器和第二动力输出器提供动力，该第一动力输出器和该第二动力输出器可以相对于彼此选择性地激活。
[0020]根据本专利技术的一个方面，第一驱动单元可操作地连接到上述第一动力输出器，该第一驱动单元至少包括蓄电器、第一电动马达和第一液压泵，以至少选择性地驱动上述稳定单元、上述铰接式臂和上述主要服务装置，并且第二驱动单元可操作地连接到上述第二动力输出器，该第二驱动单元至少包括第二电动马达和第二液压泵，以至少驱动上述泵送单元。此外，上述第一驱动单元和上述第二驱动单元相互独立、并且就操作而言彼此相关联，从而当上述第一驱动单元或上述第二驱动单元的一个驱动单元被激活时，可以保持另一个驱动单元停用。
[0021]根据本专利技术的一个方面，上述第一驱动单元和上述第二驱动单元被配置成选择性地连接到外部电能源，以分别对上述蓄电器充电以及驱动上述第二电动马达。
[0022]根据本专利技术的另一方面，上述蓄电器设置有连接设备，该连接设备被配置成至少将上述蓄电器连接到上述外部电能源，其中，上述连接设备可以通过上述主要服务装置移动，并且其中，上述蓄电器与发电机相关联，该发电机可操作地连接到上述第一动力输出
器、并且被配置成在输入处接收机械能并在输出处产生电能以对上述蓄电器充电。
[0023]根据本专利技术的另一方面，混合移动式作业机器还设置有辅助服务装置，并且上述第二驱动单元还包括第三液压泵，以至少驱动上述辅助服务装置；此外，上述第二液压泵和上述第三液压泵可以被上述内燃发动机或上述第二电动马达驱动、甚至同时驱动。
[0024]根据本专利技术的另一方面，上述第二电动马达可操作地连接到上述蓄电器、并且被配置成至少呈现第一作业状态和第二作业状态，在第一作业状态中，上述第二电动马达将由上述外部电能源提供的电能转换成驱动上述第二液压泵和第三液压泵的机械能，在第二作业状态中，上述第二电动马达将上述内燃发动机的机械能转换成电能，以对上述蓄电器充电。
[0025]根据本专利技术的另一方面，上述发电机、上述第一电动马达和上述第二电动马达各自设置有相应的转换器，转换器被配置成分别管理上述发电机、上述第一电动马达以及上述第二电动马达在输入和输出处的直流和/或交流电能。
[0026]根据本专利技术的另一方面，混合动力式作业机器包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合移动式作业机器(10)，所述混合移动式作业机器包括：由内燃发动机(12)驱动的机动车辆(11)、与混凝土输送管道(16)相关联的铰接式臂(15)、适于将混凝土泵送到所述管道(16)中的泵送单元(17)、在泵送和输送所述混凝土期间稳定所述作业机器(10)的稳定单元(13)、以及主要服务装置(32)，其中，所述内燃发动机(12)至少适于为第一动力输出器(26)和第二动力输出器(27)提供动力，所述第一动力输出器和所述第二动力输出器能够相对于彼此选择性地被激活，其特征在于，第一驱动单元(30)可操作地连接到所述第一动力输出器(26)，所述第一驱动单元至少包括蓄电器(36)、第一电动马达(40)和第一液压泵(42)，以至少选择性地驱动所述稳定单元(13)、所述铰接式臂(15)和所述主要服务装置(32)，并且第二驱动单元(31)可操作地连接到所述第二动力输出器(27)，所述第二驱动单元至少包括第二电动马达(51)和第二液压泵(46)，以至少驱动所述泵送单元(17)，并且其中，所述第一驱动单元(30)和所述第二驱动单元(31)彼此独立、并且就操作而言彼此相关联，使得当所述第一驱动单元(30)或所述第二驱动单元(31)中的一者被激活时，能够保持另一者被停用。2.如权利要求1所述的混合移动式作业机器(10)，其特征在于，所述第一驱动单元(30)和所述第二驱动单元(31)被配置成选择性地连接到外部电能源(39)，以分别对所述蓄电器(36)充电以及驱动所述第二电动马达(51)。3.如权利要求1或2所述的混合移动式作业机器(10)，其特征在于，所述蓄电器(36)设置有连接设备(37)，所述连接设备被配置成至少将所述蓄电器(36)连接到所述外部电能源(39)，其中，所述连接设备(37)能够通过所述主要服务装置(32)移动，并且其中，所述蓄电器(36)与发电机(33)相关联，所述发电机可操作地连接到所述第一动力输出器(26)、并且被配置成在输入处接收机械能以及在输出处产生电能以对所述蓄电器(36)充电。4.如权利要求1或2所述的混合移动式作业机器(10)，所述混合移动式作业机器还设置有辅助服务装置(45)，其特征在于，所述第二驱动单元(30)还包括第三液压泵(47)，以至少驱动所述辅助服务装置(45)，并且其中，所述第二液压泵(46)和所述第三液压泵(47)能够被所述内燃发动机(12)或所述第二电动马达(51)驱动、甚至同时驱动。5.如权利要求4所述的混合移动式作业机器(10)，其特征在于，所述第二电动马达(51)可操作地连接到所述蓄电器(36)、并且被配置成至少呈现第一作业状态和第二作业状态，在所述第一作业状态中，所述第二电动马达将由所述外部电能源(39)供应的电能转换成驱动所述第二液压泵(46)和所述第三液压泵(47)的机械能，在所述第二作业状态中，所述第二电动马达将所述内燃发动机(12)的机械能转换成电能以对所述蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：西法股份公司，
类型：发明
国别省市：