用于车式搅拌筒的混合驱动制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安置在机动车上的搅拌筒(8)的驱动单元，其中，可选择地使用由变量泵(4)和液压式马达(5)组成的液压驱动设备或者电动机(6)驱动所述搅拌筒(8)。具有较低功率的电动机(6)在运输已搅拌的混凝土到施工地期间驱动所述低转速的搅拌筒(8)，然而，在装载、混合和卸载时所述液压驱动设备驱动所述高转速的搅拌筒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车式搅拌筒的混合驱动本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于安置在机动车上的搅拌筒的驱动单元。很早就已知具有用于搅拌混凝土和运输混凝土到施工地的装备的机动车。所述机动车具有安置在机动车底板上的可旋转的有较大容积的搅拌筒，该搅拌筒的转动通常由液压马达通过传动装置所引起。该液压马达由液压变量泵供给，该变量泵与机动车的驱动机构相连接，并且被该驱动机构所驱动。在运输混凝土到施工地时，搅拌筒通常只以例如0.5到5圈每分钟的转速旋转，在其搅拌和卸载时搅拌筒具有明显较高的转速，可达到15圈/分钟。这种混凝土搅拌和运输车辆例如由DE102008017350A1或DE39550A1已知。对于这种混凝土搅拌和运输车辆，也简称为搅拌车或车式搅拌机，存在这样的问题，在机动车驱动机构(多数情况下为柴油发动机)处于停止状态时，搅拌筒的旋转必然地也会停止。这样对于填满的搅拌筒是不利的，因为这样可能导致混凝土的分离(Entmischung)或凝固，并且这是不期望出现的。因此，对于填满的搅拌筒、尤其在运输混凝土到施工地期间，该搅拌筒应持续地转动。由此又会出现这样的问题，在车式搅拌机处于静止状态，例如在堵车或在到卸载需长时间等待的情况下、一直运转的车式搅拌机的驱动机构(在多数情况下为柴油发动机)会造成不必要的废气排放和噪声，这尤其在封闭空间内是损害健康的、有害环境的和有干扰性的。为此，这种问题和解决方法由本领域现有技术已知。在DE102008017350A1中设有不依赖于机动车驱动机构、柴油发动机、液压泵的独立驱动装置，该驱动装置也可设计为内燃机。为了解决同样的问题，JP2003-301802A阐述了一种用于安置在机动车上的搅拌筒的驱动单元，其中，作为对液压马达通过与机动车驱动机构连接的液压泵的直接驱动的补充，设有另一个液压泵。这种另一个液压泵也是可通过液压管路和阀与搅拌筒的液压马达相连接。但是，该另一个液压泵由电动机驱动，该电动机能够由机动车整车电源还有其通常使用的电源供应装置供电。在搅拌车的驱动机构处于静止状态时在需要情况下，运转所述电动机并且通过液压驱动保持搅拌筒的转动。这种解决方案的缺点是，所述用于变量泵的独立驱动马达必须设有如此大的功率，以至于在要求较高转速的情况下仍能够驱动搅拌筒。这不仅适用于通过内燃机驱动，也适用于使用电动机。这种驱动已经在DE202009001416U1中已知，其中相应的尺寸的电动机直接用于驱动搅拌筒，直接也就是没有液压驱动的中间连接。。在通过搅拌车的驱动机构驱动搅拌筒的液压驱动的变量泵时，还会出现这样特殊的问题，连接在驱动机构的辅助驱动上的变量泵承受驱动机构的所有转速变化。由于自动化的换挡传动装置和其不连贯的加速以及减速不能够保证液压驱动均匀的加载负荷。所述驱动机构的辅助驱动也会被不均匀的加载负荷，由此可能影响换挡过程。此外，在液压驱动在部分功率区间大约5KW运行时，效率是相当低的。本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于安置在机动车上的搅拌筒的驱动单元，其相比于现有技术进一步改进了搅拌筒驱动系统和车式搅拌机的效率，其中，应该能够避免不必要的废气排放和噪声。在此，在保持搅拌筒的转动时，驱动机构、尤其车式搅拌机的内燃机应该能够被停止。此外，所述驱动系统应该能够以较低的费用成本低廉的实现，并且在其运转时是稳固的和可靠的。借助权利要求1特征部分的技术特征来解决所述技术问题，由此在机动车和变量泵的驱动机构之间安置第一离合器，在液压马达和车式搅拌机传动装置之间安置第二离合器，并且电动机(6)这样与车式搅拌机传动装置(7)连接或可以连接，使得搅拌筒(8)能单独地被所述电动机(6)驱动。根据本专利技术，设置电动机作为对通过液压传动系驱动搅拌筒的补充，所述传动系具有变量泵和液压马达。这种与液压马达相比具有相对较低功率的电动机，根据本专利技术所述技术问题的解决方案与车式搅拌机传动装置固定连接。这意味着，该电动机与车式搅拌机传动装置的驱动轴永久地连接，例如通过一对持续咬合的齿轮。根据本专利技术另一个实施方式，电动机能够与车式搅拌机传动装置有选择地连接，这能够根据权利要求2通过第三离合器来实现，该第三离合器安置在电动机输出轴和车式搅拌机传动装置的驱动轴之间。在上述两种设计方案中设定，当液压传动链通过打开第一和/或第二离合器而不运行时，电动机才作为搅拌筒的备选驱动而被使用。第一离合器位于搅拌车的驱动机构和液压变量泵的驱动轴之间。因此，在打开这种离合器的情况下所述泵不再得到驱动。第二离合器安置在液压式马达(简写为液压马达)的输出轴和车式搅拌机传动装置的驱动轴之间。该离合器主要是用于避免，在通过电动机驱动搅拌筒时向液压马达传输驱动功率。否则这会导致其作为泵运转，会引起附加地对电动机的负荷，这是不期望出现的。根据本专利技术优选这样设置电动机，使其输出功率能够满足在较低的、适用于运输已经搅拌完成的混凝土的转速区间内驱动搅拌筒。这种转速区间在0.5至5U/min，要求的驱动功率为5KW。这种功率明显低于用于以高至15U/min的转数转动搅拌筒的功率，例如100KW，也就是在装载、搅拌和卸载时所必须的功率。根据本专利技术，例如当向施工地运输搅拌完成的混凝土时，才使用电动机。这时，在装载和搅拌混凝土时以较高的转速消耗较多能量的对搅拌筒的驱动已经完成，并且用于转动搅拌筒的液压传动系根据控制单元的指令通过打开第一和/或第二离合器被停止运转。电动机的电源供应装置由控制单元来激活。如果需要，在闭合第三离合器之后，电动机通过车式搅拌机传动装置驱动搅拌筒。在到达施工地后，电动机能够保持运转直到要进行卸载过程。由此，能够度过等候时间，在该时间内搅拌车的驱动机构仍可处于静止状态。这样避免了不必要的石油燃料的消耗，并且由此减轻了在环境内废气排放的负荷。只有当应该进行卸载时，才重新需要以较高转速驱动搅拌筒，为此运转驱动机构，并且液压驱动通过闭合第一和/或第二离合器来被激活。在使用电的驱动方式时，搅拌筒的驱动在运输期间完全地不受驱动机构在转动下状态变化和它的波动影响。驱动机构转数的突然变化也不会传输给搅拌筒。在用于搅拌筒的液压驱动系统中不会出现不受控制的加速或减速，因为该传动系已经与驱动机构分离。从而避免了由于液压系统内的压力峰值(Druckspitz)产生的依赖于负荷的振动和磨损。根据现有技术，搅拌驱动的同步性和系统整体的工作效率都比在用纯液压驱动搅拌筒时有所提高。此外，所述液压驱动被较少的加载负荷，因为其在驶向施工地期间没有被使用，并且由此不被突然的加速和压力峰值所损害。根据本专利技术的电动机优选通过变频器从搅拌车的整体电路供电，并且由其控制电动机的转速，该变频器是驱动单元的电子控制装置的一部分。所述控制以有利的方式包括转速传感器，其优选安置在车式搅拌机传动装置上。优选，所述电动机由整车电网或整车电源供电意味着，用于运转电动机、搅拌车的车用电池的功率被使用。这种可重复充电的电池，可以是蓄电池，例如由搅拌车的驱动机构的发电机来供电。当然，能够设有用于电动机电源供应装置的自用蓄电池，该蓄电池独立于搅拌车的驱动机构的起动器电池。这种驱动机构通常是内燃机，优选为柴油发动机。用于驱动搅拌筒的电动机能够与车式搅拌机传动装置如此连接，使得在用液压驱动搅拌筒，也就是在较高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B克罗谢尔，J赫格特，J贾库博维克，P克里萨克，
申请(专利权)人：索尔丹佛斯两合公司，
类型：
国别省市：