[發明專利]自驅動機械

有效

• 申請號: 201010220251.2
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101936211A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 拉爾夫·魏澤爾;托比亞斯·諾爾;安德烈亞斯·萊茨;馬丁·布施曼
• 申請（專利權）人: 約瑟夫福格勒公司
• 主分類號: F01P7/02
• 分類號: F01P7/02;F01P7/10;E01C19/12
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 吳振江

技術領域

本發明涉及如權利要求1前序部分所述的自驅動機械。

背景技術

用于功能部件和作業部件的驅動原理對于所述機械尤其是鋪路機和鋪路供給車輛已經成為標準化。內燃機作為主驅動源，然而功能部件和作業部件排他或幾乎排他地例如通過靜壓驅動單元進行液壓操作。具有可變寬度的至少一個覆蓋層通過將覆蓋層變平和壓實的鋪路機鋪設在平面上。鋪路供給車輛存放足夠多量的鋪路材料，并在鋪路供給車輛和被拖動的鋪路機在平面上以低作業行進速度(例如以大約20m/min的速度)行進時，將鋪路材料供給至鋪路機，使得鋪路機能夠連續作業。在兩種機械行進到另一建筑工地的運輸過程中，常見的運輸速度達到大約20km/h。由于要處理熱瀝青鋪路材料或混凝土鋪路材料，因此對液壓系統和內燃機存在非常特殊的要求，這些要求例如由覆蓋層形成過程中鋪路材料的稠度、鋪路材料在平面上的厚度、處理溫度、牽引阻力或從鋪路供給車輛向鋪路機運輸鋪路材料時的輸送阻力產生的。特殊要求還來自于隨著建筑工地表面條件以及氣候影響而改變的行進阻力。這意味著至少一些靜壓驅動單元必須具有極大功率、反應迅速以及在能夠永久操作的同時能夠被單獨調控。這些要求需要強力的液壓泵，在液壓泵與靜壓驅動單元之間至少部分長的液壓路徑，以及考慮高度安全和環保標準。鋪路機或具有總重量大約20噸的鋪路供給車輛的液壓回路中包含有大體積的工作液體，例如，可以達到400升甚至更多。用于這種機械的常規工作液體(例如如下規格：根據DIN51524的HLP46，第二部分)在溫度下表現出運動粘度特性，當溫度增大到大約60℃，粘度首先逐漸下降。在大約100℃左右粘度保持非常低。然而，大約100℃的溫度尤其對于這種自驅動機械的液壓回路中的密封件和軟管是臨界溫度。在大約60℃，粘度僅是在40℃時的大約一半并僅是在大約0℃時的大約十分之一。在大約75℃-80℃之間，粘度甚至等于40℃時的大約五分之一。工作液體的粘度越低，泵損失越低并且靜壓操作單元和液壓泵操作的響應越敏捷且效率越高。作為主驅動源的內燃機必須補償泵送損失。例如在常規操作過程中以及大約160kW的額定功率下，內燃機的運行速率為2,000U/min。考慮到自驅動機械每年的平均操作時間，泵送損失明顯減損了自驅動機械的能量效率或能量平衡，并提供了節約主要能量(如柴油燃料)的巨大潛能。

例如從德國曼海姆68146的JosephAG公司的印刷品“Super?1603-1”的第4，5頁中已知，大型的復式塞孔盤冷卻器(multiple?field?cooler)被用作內燃機的發動機冷卻水、工作液體以及在此如增壓柴油發動機的增壓空氣等的冷卻裝置。冷卻裝置甚至在全操作載荷下以及外部溫度升高達到50℃時也確保永久最佳的發動機操作溫度和100％發動機功率。冷卻裝置包括例如根據發動機速度進行操作的至少一個風扇。傳統上，冷卻裝置是為內燃機而設計。由于冷卻裝置的工作液體冷卻區域必須被設計成使得其即使在極端操作條件下也可以可靠地防止工作液體過熱；另一方面，對冷卻裝置實施的冷卻調節僅以內燃機的最佳操作溫度為目的，因此例如在超過95％的操作時間里對工作液體實施冷卻，以使工作液體的操作溫度不超過大約40℃。工作液體隨溫度而變的粘度特性導致發動機額定功率的有效部分的浪費，所述額定功率本身是為加工鋪路材料而產生，因此內燃機則必須補償工作液體過高的泵送損失。

由于長期存在的過度安全定律，直到目前實踐中一直未考慮用于加工瀝青或混凝土鋪路材料的所述自驅動機械的內燃機實現能量平衡或能量效率所用的工作液體的粘度特性的重要性。然而，另一方面，最近的研究存在操作所述機械時減輕環境污染的方案(針對全球變暖、CO₂和NO_X的減排以及不可再生能量載體的節約)。

EP?1?741?893?A公開了一種用于冷卻水和液壓油的常規冷卻裝置。由液壓馬達驅動的常用風扇在功能上與冷卻裝置相關聯。冷卻裝置得到調節使得冷卻水在預定內燃機速度下盡可能快地達到目標溫度，所述目標溫度則保持恒定，同時液壓油的操作溫度達到與冷卻水的溫度相一致的大約80℃的相同溫度。在冷卻水的冷卻要求提高的情況下，在一些情況下液壓油因此可以得到過多冷卻。

在從US?6,076,488A已知的冷卻系統中，用于工作液體的冷卻區域和用于冷卻水的冷卻區域連續布置在通過液壓馬達驅動的常用風扇產生的氣流流動方向上，使得工作液體永遠比冷卻水得到更強烈的冷卻。對于相應的操作來說，溫度目標值預先設定并得到保持，使得工作液體永遠比冷卻水略微更冷。因此對冷卻水提高冷卻要求意味著無論液壓系統中的液壓負載如何工作液體都要獲得甚至更強的冷卻。