[发明专利]混合动力式电动工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械，该工程机械包括：前部部分，该前部部分具有前部车架和第一组地面接合构件；后部部分，该后部部分具有后部车架和第二组基面接合构件；以及位于所述前部部分与后部部分之间的至少一个枢转联接件，所述至少一个枢转联接件允许前部部分相对于后部部分枢转，其中，前部部分和后部部分中的一个包括动力源。

背景技术

本发明在下文中将描述为用于铰接式运输车辆。然而，这应当认作是非限制性示例，其中，本发明可实现为其他类型的铰接式工程机械，如轮式装载机。通常用于工程机械的其他用语为″土方工程机械″、″越野工程机械″、″建筑设备″和″林业机械″。用语″地面接合构件″可包括车轮、履带等。

铰接式运输车辆类型的工程机械通常结合重载荷运输(例如，在承包工程中)使用。此类车辆可在没有道路的区域以较大且较重的装载物工作，例如，用于与道路或隧道修筑、采沙场、矿山、林业和类似环境相关的运输。因此，铰接式运输车辆通常在具有各种很滑的地面的崎岖地形中使用。

前部车架承载为内燃机形式的动力源，而装载物承载箱体布置在铰接式运输车辆的后部车架上。铰接式运输车辆还由第一枢转联接件限定，该第一枢转联接件布置成容许前部车架和后部车架关于彼此围绕假想的纵轴线枢转，该纵轴线为沿车辆纵向延展的轴线。通过该联接件，大致改善了在不平整地面上的行驶。

铰接式运输车辆还具有前部车架与后部车架之间的第二竖直枢转联接件，以及通过使前部车架相对于后部车架围绕竖直枢转轴线枢转来使工程机械转向的一对液压缸。应当强调的是，车架转向的工程机械相对于具有阿克曼转向(Ackerman steering)(前轮转向)的任何车辆，经改进而优化了越野性能。更具体而言，铰接式转向产生了比所谓的阿克曼转向使用大得多(关于直径和宽度两者)的前轮的条件。此外，铰接式转向产生了前轴差速器中100％的锁定(这在阿克曼转向中是不可能的)的条件，这在很滑的地面上工作时是很关键的。

此外，铰接式运输车辆通常具有六个车轮。前部部分包括前轮轴，而后部部分包括一对转向架轴。动力传动系适于驱动这三个轮轴。因此，铰接式运输车辆可结合所有(6)轮传动工作。作为备选，铰接式运输车辆可设有八个车轮，其中，前部部分承载四个车轮。

各轴均设有差速齿轮和(横向的)差速锁。此外，一个纵向差速锁提供在前轴与转向架轴之间的传动轴上，而另外的纵向差速锁提供在转向架轴之间的传送轴上。当存在车轮滑动的风险时，差速锁优选为接合的。根据备选设计，任何差速锁均可由容许止滑的装置代替。

常规铰接式运输车辆的特征在于，柴油发动机纵向安装，而变速箱和减速箱排成直线。此外，可存在一些互连轴。这种安装与前轴及与连接到此布置上的操作人员/驾驶室的工作状态范围之间存在很大的冲突。

此外，由于铰接式运输车辆的机械动力传动系的特征，故设计期间必须选择和设置前轮与后轮之间的特定转矩分配。因此，特定转矩分配只可为了一种特定情形优化。

因此，铰接式运输车辆通常配备有柴油发动机和机械传动机构。这在静液压驱动式运输车辆中是已知的，但通常知道它们会消耗大量燃料，且因此增加了排放量。

由于将来石油产量会下降，且排放法规将更为严格，故降低燃料消耗，并从而相应降低排放冲击是所有未来机械和全世界任何河流中的船只的最重要的两个特征。

发明内容

本发明的一个目的在于实现一种铰接式工程机械，其工作能效高，且产生了改善工作的条件。

该目的通过权利要求1中限定的工程机械实现。因此，所实现的是，前部部分和后部部分中的另一个包括至少一个电动马达，该电动马达适于驱动所述地面接合构件中的至少一个。

因此，本发明特别针对混合动力型电动工程机械。

根据本发明，在铰接式运输车辆中，动力源优选为布置在前部部分中，而电动马达布置在后部部分中。因此，前部部分形成拉动单元。此外，前部部分包括驾驶室，而后部部分包括装载物承载箱体。

电动马达产生车轮之间的无极变速转矩分布的条件，这在恶劣地形条件下工作时是很有利的。

关于铰接式运输车辆，本发明产生了关于转角的性能改善的条件。更具体而言，根据现有技术，前轮轴和后轮轴具有大致不同的转动半径，这会引起机械动力传动系中从发动机到相关车轮的受限转矩。根据本发明，由于后轮通过电动马达驱动，故可消除将动力机械地传递至后轮，其中，减轻了由不同转动半径所造成的动力传动系问题。因此，前轮轴关于转向架轴的旋转速度可在转角期间得到调整。