CN107445061A - 起重机上部结构驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驱动装置，该驱动装置用于向多个发动机泵(4、5)提供动力，所述多个发动机泵(4、5)设置于移动式起重机的上部结构(3)中以用于上部结构功能，该驱动装置通过设置于所述移动式起重机的底盘(1)的驱动发动机(2)向多个发动机泵(4、5)提供动力，所述驱动装置包括设置于所述上部结构(3)中并且通过所述驱动发动机(2)液压驱动的液压发动机(7)，并且所述液压发动机(7)包括第一机械输出和第二机械输出，所述第一机械输出将至少一个第一发动机泵(4)连接于所述液压发动机(7)，所述第二机械输出将至少一个第二发动机泵(5)连接于所述液压发动机(7)。本发明还涉及一种包括所述驱动装置的移动式起重机。

Description

起重机上部结构驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于向移动式起重机的上部结构提供动力的驱动装置。本发明还涉及一种包括所述驱动装置的移动式起重机。
背景技术
移动式起重机通常不仅包括一个设置于底盘(undercarriage)用于提供牵引驱动的内燃机，还包括另一个设置于上部结构用于专门向设置于上部结构的消耗部(consumers)(例如提升机构、变幅机构或伸缩机构)提供动力的内燃机。
在小型移动式起重机，以及还有在近年来越来越多的大型移动式起重机中，存在一种有利于较小的固有重量和相关优点并且有利于利用最初主要用于牵引驱动的底盘发动机向起重机的上部结构提供动力的转换器(switch)。为了此目的，一种已知的设计方案想到在起重机底盘上设置液压泵，该液压泵通过底盘发动机驱动，并且转而通过液压回路驱动液压发动机，所述液压回路从底盘延伸至上部结构中。用于各自起重机功能的各个泵连接于液压发动机，并由液压发动机驱动。所述泵的尺寸与它们各自的动力需求一致，并且因此以不同的旋转速度达到它们的最佳操作点。总之，所谓的泵传动齿轮箱不得不与发动机的下游连接，通过泵传动变速箱各个泵对它们最佳的旋转速度连接于液压发动机。然而，这种泵传动齿轮箱自身增加了重量和成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于起重机上部结构的液压驱动以及相应的移动式起重机，所述液压驱动尤其对于重量和成本进行优化。该目的通过权利要求1和15的主题实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求中限定。
根据本发明，驱动装置提供为：多个发动机泵设置于移动式起重机的上部结构中以用于上部结构功能，所述驱动装置通过设置于移动式起重机的底盘的驱动发动机提供动力，其中所述驱动装置包括设置于上部结构并通过驱动发动机液压驱动的液压发动机，所述液压发动机包括第一机械输出和第二机械输出，所述第一机械输出将至少一个第一发动机泵连接至所述液压发动机，所述第二机械输出将至少一个第二发动机泵连接至所述液压发动机。
换言之，本发明想到一种位于起重机上部结构中的液压发动机，该液压发动机由设置于起重机底盘上的发动机液压驱动，所述发动机优选地为内燃机，其中所述液压发动机包括两个输出，通过两个输出分别地将至少一个发动机泵连接于所述液压发动机，并因此提供动力。
与本发明相关的优点将通过下面的问题进行说明：如果在起重机上部结构中省略泵传动齿轮箱和动力分配器，然后设置以用于各自上部结构功能的各个发动机泵不得不“串联(in series)”地连接，即，每个发动机泵不仅要包括由液压发动机驱动的驱动，还要包括随后的用于各个发动机泵的输出。因此，每个发动机泵的驱动不仅需要适应于各自的发动机泵的驱动力矩，还需要适应于随后的发动机泵的其它驱动力矩。最后，为了能够适应于额外的暴露(exposure)，驱动泵不得不具有更有力地尺寸以依次以此方式连接。
通过与以前的方法不同的包括两个输出的液压发动机替换传统实施方式的仅包括一个输出的液压发动机得到本发明。因此能够实现两个“串联连接”，其显著减小发生的暴露，由于在单个串联连接中的减小的发动机泵的数量。最后，由此与单个串联连接相比，本发明能够实现显著的成本和重量的优点。
根据本发明的一种优选实施方式，设置于上部结构的所述液压发动机从所述底盘通过闭合液压回路驱动。然而，同样可以想到所述液压发动机从所述底盘通过开放回路驱动。还可以想到起重机底盘设置多个液压泵以用于驱动液压发动机，其中每个所述液压泵通过专有的液压回路连接于所述液压发动机，或者通过普通的开放或闭合的液压回路连接于所述液压发动机。
在本发明的构架中，可以在所述液压发动机的每个输出上设置一种用于传递机械动力的工具，例如轴，其中各个发动机泵通过所述工具直接连接于所述液压发动机。因此，以此方式连接于所述液压发动机的所述发动机泵以与所述液压发动机相同的旋转速度旋转。然而，同样可以想到将各个发动机泵或者多个发动机泵通过齿轮箱连接于它们的上游的泵，或者连接于液压发动机，使得一个传动系上的泵能够以不同的旋转速度运行。尤其可以想到在所述液压发动机的至少一个输出上设置一种(较小的)泵传动齿轮箱，该泵传动齿轮箱为不同的发动机泵提供以不同旋转速度运行的输出。所述泵传动齿轮箱的输出优选地相互平行设置，并且尤其还平行于所述液压发动机的剩余输出(remaining output)。
如上所述，多于两个发动机泵通过液压发动机驱动，可以在所述液压发动机的至少一个输出上设置至少两个泵的串联连接。由于以此方式以串联连接的发动机泵的数量基本低于当所有可用的发动机泵以串联连接时的数量，用于串联连接中的各个泵的额外的暴露也基本较低。此“串联连接”应当参考下面的发动机泵组。
如上所述，此种发动机泵组中分别靠近所述液压发动机的输出设置的所述发动机泵可以包括用于驱动随后的发动机泵的驱动轴。一个或多个发动机泵上的此种驱动轴因此可以作为发动机泵组的共用轴或者甚至可以包括共用连续轴或者再分为多个单独部分段的轴。发动机泵组不包括传动齿轮，组内的所有泵以相同的旋转速度运行并因此相应地设计。
随后特别优选地，如果发动机泵组内分别靠近所述液压发动机的输出设置的发动机泵表现出比随后的发动机泵更高的动力摄取(power uptake)。这减小了用于靠近所述液压发动机的泵的发生额外暴露(exposure)。
然后组内的发动机泵能够通过开放液压回路或者通过闭合液压回路向执行上部结构功能的各自单元提供动力。
特别优选地，如果发动机泵的驱动轴平行设置，特别是大体上同轴地设置。此外，液压发动机的第一输出和第二输出也平行设置，特别是也基本同轴地设置在液压发动机的相对侧，这能够实现用于向起重机上部结构提供动力的特别紧凑的驱动装置。很容易想到的所有发动机泵，包括液压发动机，以这种方式排列成一排，并且为了整个布置基本仅在一个维度中延伸。
此外，根据本发明的所述驱动装置还可以设置有检测输出的旋转速度的装置，特别地，所述装置设置在液压发动机与最靠近液压发动机设置的发动机泵之间。
本发明的另一方面涉及一种移动式起重机，该移动式起重机包括：以驱动发动机(优选为内燃机)为特征的底盘；以设置为用于上部结构功能的多个发动机泵为特征的上部结构；以及根据上面描述的实施方式的驱动装置。
附图说明
下面对本发明的优选实施方式通过参考附图进行更加详细地描述。本发明可以包括单独地和任意组合地包括在此描述的技术特征。特别在此显示的：
图1发动机泵的第一线性布置；
图2发动机泵的第二线性布置；
图3根据本发明的驱动装置的第一实施方式；
图4根据本发明的驱动装置的第二实施方式。
具体实施方式
图1显示多个发动机泵4A至4D、5A和5B的第一线性布置，多个发动机泵4A至4D、5A和5B基本同轴地连接于液压发动机7的两侧中的每一侧上的两个输出，其中泵5A和5B形成发动机泵组，并且泵5B不直接由液压发动机7驱动，而是通过泵5A间接地驱动，泵5A为泵5B提供输出，并且转而由液压发动机7直接驱动。在其他实施方式中发现一个非常相似的布置，在图1的左手边显示的液压发动机7的同轴相对输出处，泵4A直接连接于液压发动机7，并且泵4B至4D通过分别连接于它们各自的上游的泵的输出驱动。
图2显示了一种与图1的布置非常相似的布置。液压发动机7再次设置在中心，液压发动机7的两侧分别驱动同轴设置的泵4A至4C的组和5A至5D的组，其中各个泵执行不同功能以向上层结构提供动力。在一种特定情况下，例如泵4A为用于伸缩和变幅机构的开路泵(open-circuit pump)，泵4B为用于伸缩和变幅机构的开路泵，泵4C为用于辅助发动机的开路泵，泵5A为用于主提升机构的闭路泵(closed-circuit pump)，泵5B为用于辅助提升机构的闭路泵，泵5C为用于回转机构的闭路泵，以及泵5D为用于控制压力的齿轮泵。此外，用于检测旋转速度的装置14设置在液压发动机7与泵4A之间。
图3显示了根据本发明的所述驱动装置的第一实施方式。内燃机2设置在起重机的底盘1上，通过齿轮箱14驱动两个液压泵8和9，其中液压泵8和9通过驱动装置的闭合液压回路6驱动液压发动机7，驱动装置的闭合液压回路6从底盘1通过旋转接头15延伸至上部结构3。发动机泵组11和12中的每个分别包括多个发动机泵4和5，多个发动机泵4和5同样分别地设置在液压发动机7的两侧。
图4显示了根据本发明的所述驱动装置的另一实施方式，与图3所示的实施方式唯一不同的是泵传动齿轮箱10直接连接于液压发动机7(图4的左手边上)，并且泵传动齿轮箱10依次包括两个输出，该两个输出用于以不同的旋转速度运行的两个发动机泵组11和13。

Claims (15)

1.一种驱动装置，该驱动装置用于向多个发动机泵(4、5)提供动力，所述多个发动机泵(4、5)设置于移动式起重机的上部结构(3)中以用于上部结构功能，所述驱动装置通过设置于所述移动式起重机的底盘(1)上的驱动发动机(2)向多个发动机泵(4、5)提供动力，其特征在于，
液压发动机(7)设置于所述上部结构(3)中，并通过所述驱动发动机(2)液压驱动，并且所述液压发动机(7)包括第一机械输出和第二机械输出，所述第一机械输出将至少一个第一发动机泵(4)连接于所述液压发动机(7)，所述第二机械输出将至少一个第二发动机泵(5)连接于所述液压发动机(7)。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述液压发动机(7)通过开放或闭合液压回路驱动。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，设置有一个或多个液压泵(8、9)以用于驱动所述液压发动机(7)，其中特别地，每个所述液压泵(8、9)通过开放或闭合液压回路驱动所述液压发动机(7)。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的驱动装置，其中，发动机泵(4、5)通过设置在所述第一输出和/或所述第二输出上的传动工具直接连接于所述液压发动机(7)，特别地，所述传动工具为轴。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的驱动装置，其中，传动齿轮箱(10)通过设置在所述第一输出和/或所述第二输出上的传动工具直接连接于所述液压发动机(7)，特别地，所述传动工具为轴，并且所述传动齿轮箱(10)依次包括至少两个输出。
6.根据权利要求5所述的驱动装置，其中，所述传动齿轮箱(10)的至少两个输出相互平行设置。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的驱动装置，其中，所述驱动装置包括至少一个发动机泵组(11、12、13)，所述发动机泵组(11、12、13)通过所述液压发动机(7)的共同输出或者传动齿轮箱(10)连接于所述液压发动机(7)，并且所述发动机泵组(11、12、13)包括至少两个发动机泵(4A至4D、5A至5D)。
8.根据权利要求7所述的驱动装置，其中，组(11、12、13)中各自靠近所述输出设置的所述发动机泵(4A至4C、5A至5C)提供用于驱动随后的所述发动机泵(4B至4D、5B至5D)的驱动轴。
9.根据权利要求7或8所述的驱动装置，其中，组(11、12、13)中的所述发动机泵(4A至4D、5A至5D)相互连接，以使得连接于所述液压发动机(7)的所述发动机泵(4、5)，特别是所有的发动机泵(4、5)，以相同的旋转速度运行。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的驱动装置，其中，组(11、12、13)中各自靠近所述输出设置的所述发动机泵(4A至4C、5A至5C)比随后的所述发动机泵(4B至4D、5B至5D)表现出更高的动力摄取。
11.根据权利要求7至10中任意一项所述的驱动装置，其中，组(11、12、13)中的所有所述发动机泵(4A至4D、5A至5D)通过开路液压回路或者通过闭合液压回路向执行上部结构功能的各自单元提供动力。
12.根据权利要求7至11中任意一项所述的驱动装置，其中，组(11、12、13)中各自靠近所述输出设置的所述发动机泵(4A至4D、5A至5D)的驱动轴平行设置，特别地大体上同轴设置。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的驱动装置，其中，所述第一输出和所述第二输出平行设置，特别地大体上同轴设置在所述液压发动机(7)的相对侧。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的驱动装置，其中，所述驱动装置还包括检测输出的旋转速度的装置，特别地，所述装置设置在所述液压发动机(7)与最靠近所述液压发动机(7)设置的发动机泵(4A、5A)之间。
15.一种移动式起重机，该移动式起重机包括：以驱动发动机(2)为特征的底盘(1)；以设置为用于上部结构功能的多个发动机泵(4、5)为特征的上部结构(3)；以及根据权利要求1至14中任意一项所述的驱动装置。
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