CN108625265B - 具有在驱动马达和能旋转的工作装置之间的变速器的地面加工机 - Google Patents

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Abstract

地面加工机(10)，包括驱动马达(42)和可通过驱动马达(42)驱动成旋转运动的工作装置(22)，其中，驱动马达(42)在与工作装置(22)之间布置具有扭矩传动比不同的至少两个转换级的变速器(50)的情况下与该工作装置连接以便传递扭矩，其特征在于，借助变速器(50)的第一转换级使变速器(50)的在输入侧与驱动马达(42)联接的输入轴(48)直接与变速器(50)的在输出侧与工作装置(22)联接的输出轴(52)以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速相同地转动运动，且借助变速器(50)的第二转换级，在中间布置传动组件(64)的情况下使输入轴(48)与输出轴(52)以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速不同地转动运动。

Description

具有在驱动马达和能旋转的工作装置之间的变速器的地面加 工机
技术领域
本发明涉及一种地面加工机，该地面加工机包括驱动马达和可通过驱动马达驱动成旋转运动的工作装置，其中，驱动马达在与工作装置之间布置具有扭矩传动比不同的至少两个转换级的变速器的情况下与工作装置连接以便传递扭矩。
背景技术
这种类型的地面加工机例如由DE 10 2012 009 310 A1已知。该文献公开了一种地面加工机，例如铣路机、回收机或稳压机，其传动系在一端包括柴油内燃机作为驱动马达，且在另一端具有可围绕铣削滚轮轴线旋转的铣削滚轮作为工作装置。在内燃机和铣削滚轮之间的扭矩传递路径中布置变速器，变速器具有两个转换级。每个转换级各包括在输入轴上的第一齿轮副和在输出轴上的第二齿轮副，其中，两个转换级的第一齿轮副在输入侧分享共同的驱动小齿轮，该驱动小齿轮与内燃机的驱动轴联接以便共同地、转速相同地转动。
每个转换级具有各自的中间轴。在每个中间轴上分别布置为中间轴分配的转换级的第一齿轮副的与共同的驱动小齿轮啮合的从动小齿轮，且分别布置对应的转换级的第二齿轮副的驱动小齿轮。第一转换级和第二转换级的第二齿轮副的驱动小齿轮分别与传动机构的输出轴上的分开的从动小齿轮啮合。
两个中间轴中的每一个构造成分式中间轴，分式中间轴的输入侧和输出侧的轴部分可分别通过可切换的离合器分离或连接以便共同转动，使得能够在负荷下在两个转换级之间切换扭矩传递路径。
因为每个中间轴连接传动机构的输入轴与传动机构的输出轴，所以在每个任意的运行时间点两个中间离合器中只有一个能够处于传递扭矩的状态中，而相应另一中间离合器必须中断沿着其中间轴的扭矩传递路径。
由DE 10 2012 009 310 A1已知的驱动机构还具有副从动机构，液压泵连接在副从动机构上，从而也能够通过内燃机经由传动机构驱动液压泵。
由DE 10 2012 012 738 A1已知具有权利要求1的前序部分的所有特征的且因此为这种类型的另一地面加工机。
与上述现有技术文献相对，在DE 10 2012 012 738 A1的地面加工机中在变速器中的扭矩传递不是经由中间轴进行，而是仅直接地从传动机构的输入轴传递到传动机构的与输入轴平行的输出轴。
因此，每个转换级分别包括齿轮副，其中，传动机构的输入轴承载齿轮副的两个驱动小齿轮且从动轴承载两个齿轮副的从动小齿轮。在从动轴上的从动小齿轮通过爪式离合器交替地可仅与从动轴联接成传递扭矩的连接或可分开联接。在此也可在已知变速器的任一运行时间点，仅将一个齿轮副以传递扭矩的方式与从动轴联接。
传动机构的输入轴贯穿传动机构壳体且在其指离内燃机的纵向端部上作为副从动机构从传动机构壳体中伸出。在该副从动机构上以及在另一副从动机构上分别连接液压泵以便通过副从动机构进行驱动。
从动轴在其与铣削滚轮的联接部的相反的纵向端部也从泵壳中伸出，且形成组合的副驱动机构/副从动机构。该组合的副驱动机构/副从动机构与可作为液压马达运行的液压泵联接，使得在两个转换级中的一个运行时，从动轴此时通过内燃机驱动而转动，且因此内燃机也可驱动由泵/液压马达构成作为液压泵的组合装置。
用于传递扭矩而联接两个转换级中的相应一个的爪式离合器也可进入中间位置，在该中间位置中两个从动小齿轮中的没有任何一个与从动轴以传递扭矩的方式联接。在该中间位置中，组合的液压泵/液压马达装置作为液压马达可驱动从动轴以及铣削滚轮转动以便进行维护。
由DE 10 2012 012 738 A1已知的变速器由于使用爪式离合器不可在负荷下切换。而是在此对于切换过程必须暂时地中断负荷。
由US 5 190 398 A的图12已知一种地面加工机，该地面加工机具有内燃机作为驱动马达以及可被驱动转动的铣削滚轮，未详细示出的可切换的传动机构位于地面加工机的传动系中。
可切换的传动机构在输入侧以及在输出侧分别经由皮带传动机构与内燃机或铣削滚轮联接以便传递扭矩。
由US 2008/0173740 A1已知一种具有内燃机的地面加工机，通过内燃机的驱动轴经由分动器驱动液压泵，以及经由单独的从动机构驱动铣削滚轮以进行转动。根据US2008/0173740 A1的公开内容，在内燃机和铣削滚轮之间有称为“无级变速器”(IVT)的无级的变速器，使得能够改变从内燃机到铣削滚轮的转速和扭矩传递。代替IVT变速器也可布置称为CVT(“无段自动变速器”)的无级的可变的变速器或可自动切换的多档变速器。
具有不同齿轮副的这种类型的地面加工机的缺点是，变速器的齿轮副通常在转速方面降低由内燃机提供的功率，且在扭矩方面提高由内燃机提供的功率，变速器的齿轮副根据各个转换级的运行时间而受到的磨损有很大不同。因此，或者提高了维修过程的次数，使得一次维修或更换其中一个转换级的齿轮，且下一次维修或更换另一转换级的齿轮，或在维修过程中始终更换所有转换级的齿轮，尽管有一些由于其磨损还能没有问题地继续工作。
发明内容
因此，本发明的目的是改进开头所述类型的地面加工机，使得能够尽可能节省能源地且因此稳定地在最佳的转速范围中以尽可能恒定的转速运行，且因此能够使其驱动功率以不同的转速-扭矩组合传递给工作装置，在此没有使传动系的区段受载明显不同且由此引起不同磨损。
根据本发明该目的通过开头所述类型的地面加工机实现，在该地面加工机中可借助变速器的第一转换级使变速器的在输入侧与驱动马达联接的输入轴直接与变速器的在输出侧与工作装置联接的输出轴以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速相同地转动运动，且借助变速器的第二转换级在中间布置传动组件的情况下使输入轴与输出轴以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速不同地转动运动。
通过根据本发明的地面加工机的特殊结构，由此或者在第一转换级中使驱动马达的驱动轴固定地与变速器的与工作装置联接的输出轴联接以便共同地、转速相同地旋转(这在本申请中称为“完全传动(Durchtrieb)”)，或者使驱动轴和可在其上量取的驱动马达功率在第二转换级中在转速和扭矩变化的情况下通过传动组件与变速器的与工作装置联接的输出轴联接。
因此，在此涉及的两个转换级中，或者传动组件的参与改变转速和扭矩的功率传递的所有构件都位于从驱动马达至工作装置的功率传递路径中，或者没有构件位于从驱动马达至工作装置的功率传递路径中。因此，传动组件的参与转速和扭矩改变的所有构件均匀受到磨损，因为根据本发明没有在两种不同的传递扭矩的传动方案之间切换，而是在没有传动组件的情况下发生的完全传动与改变转速和扭矩的传动组件之间切换。
基于根据本发明的传动机构的特殊结构，相比于现有技术还提高了可靠性。即使传动组件会受到损害，工作装置始终还是能够借助直接连接输入轴和输出轴的第一转换级继续运行。工作装置的转速此时可能对于需要完成的加工应用不是最佳的。尽管如此，相对于地面加工机的完全失效，在许多情况下仍然能够借助以次优的工作速度驱动的工作装置进行地面加工。
除了较高的可靠性，由于根据本发明的地面加工机的变速器的结构还实现的另一优点是提高效率。在以形状配合连接的方式传递扭矩的传动件(例如齿轮)中不可避免有与负荷相关的损耗部分。在齿部啮合的情况下与负荷相关的损耗占总损耗功率的大部分，例如在85％和99％之间。具有变速器的输入轴与输出轴直接联接的第一转换级由于其在没有扭矩增大或/和减小的情况下出现，因此相比于现有技术的齿轮传动级可以明显更小的与负荷相关的损耗运行。
如下面所述，在此不应排除，根据本发明的地面加工机的变速器除了所述从动机构还具有其他的副从动机构。因此下面将变速器的与驱动马达联接的输入轴称为变速器的“主驱动机构”。同样将变速器的与工作装置联接的从动机构称为“主从动机构”。
完全原理性地，尽管驱动马达可为基于任意物理作用原理的驱动马达，但是本发明的优点特别可应用在使用内燃机、尤其柴油内燃机作为驱动马达的情况下，因为通过本发明实现的驱动马达的尽可能转速固定的运行、在工作装置的可用的转速/扭矩对同时不同的情况下，使得燃料需求降低以及有害物质减少。
因为驱动功率是传递驱动功率的构件的转速和扭矩的乘积，一个以及同一个驱动功率可通过不同的具有同一乘积的转速/扭矩对实现。
通过使用完全传动作为转换级，在该转换级中提供在主驱动机构和主从动机构之间的物理连接，相比于开头所述类型的现有技术，本申请还借助在变速器中更少的构件或借助更少的运动构件来实现，这额外地要求变速器的稳固性。如上所述，不仅参与的构件均匀负载，这简化了其在负荷方面的设计，且提高了其相应的构件稳定性。如上所述，也总体上提高了地面加工机的可靠性，因为在第二转换级发生故障时，地面加工机此时也能够以高度稳固的且基于其形成足够的很少的构件数量而几乎没有错误的完全传动运行，并且甚至在相比于齿轮副或通常的扭矩降低或提高的情况下具有更高的效率。
为此设计者不是自由地选择两个转换级的传动比，而是仅选择其中一个。但是该缺点不会影响实现上述优点，因为尤其在优选的内燃机作为驱动马达且具有剥除地面材料的铣削工具(例如铣削滚轮或铣削转子)的情况下，通过至少另一传动机构，在提高传递的扭矩的情况下降低相比于铣削工具的运行转速较高的内燃机转速。在包括该另一传动机构的情况下，相比于变速器的两个转换级彼此的比例，变速器的两个转换级的传动比的绝对值不太重要。至少另一传动机构可在其传动比中如此设计变速器的传动比，即，在驱动马达和工作装置之间布置的所有传动机构的得出的总传动比具有期望的值。
为了能够有针对性地激活和停用由第一转换级形成的完全传动，根据本发明的有利的改进方案可规定，第一转换级包括完全传动离合器，输入轴借助该完全传动离合器根据完全传动离合器的切换状态可直接地与输出轴连接以共同地、转速相同地转动，或可与输出轴分离。相比于通常通过传动组件实现的且可实现的传动比，在经由接合的完全传动离合器传递扭矩时可能出现的较小的滑移可被忽略，且因此为了判断通过完全传动离合器建立的输入轴与输出轴的直接连接的转速相同性，无需考虑该较小的滑移。
不仅需要可有针对性地激活和停用第一转换级，而且也需要可有针对性地激活和停用第二转换级。可选地激活或停用第二转换级可在结构上有利地通过以下方式实现，即，第二转换级包括中间轴，中间轴与输入轴经由传动组件的第一分传动组件连接，且中间轴与输出轴经由传动组件的第二分传动组件连接，其中，第二转换级还包括中间离合器，借助中间离合器经由中间轴根据中间离合器的切换状态可建立或可中断从输入轴至输出轴的扭矩传递。
因此，经由第一分传动组件将扭矩从变速器的输入轴朝中间轴传递，且借助第二分传动组件将扭矩从中间轴传递到变速器的输出轴上。原则上，中间离合器可在第一分传动组件和第二分传动组件中间沿着扭矩传递路径布置在任意部位上。中间离合器甚至可在扭矩传递路径中设置在输入轴上或输出轴上，例如为了建立和中断在第一分传动组件或第二分传动组件的输入轴和输出轴的其中一个轴与传递扭矩的构件之间的扭矩传递。但是，为了尽可能有效地利用现有的结构空间优选将中间离合器布置在中间轴上。由此能够使完全传动离合器和中间离合器以彼此足够的间距布置。
在中间离合器布置在分传动组件中的其中一个的构件与中间轴本身之间时，实现了相比于在空间上布置在分传动组件之间的中间离合器而简化的对中间轴的支承，因为此时中间轴能够以完整的轴体受到支承而转动。由此可避免对分式中间轴的两个分传动组件的支承。
根据本发明的有利的改进方案，地面加工机在从变速器至工作装置的扭矩传递路径(分别包括上述路径边界)中具有制动装置，工作装置可在扭矩传递路径中断的情况下通过制动装置停机，以避免传递不期望的拖曳扭矩。
这种拖曳扭矩例如在驱动侧和从动侧的离合器部分尽管通风状态但是处于摩擦接触时可出现在通风的离合器上，例如完全传动离合器或/和中间离合器上，在通风状态中在理想情况下应不可经由离合器传递扭矩。
尽管原则上制动装置可布置在所述扭矩传递路径的任意部位上，但是为了最好地利用结构空间制动装置布置在变速器中。为了尽可能实现功能，制动装置优选与始终同输出轴共同转动的、包括输出轴本身的传动件共同作用。对此已经证实，在考虑到可用的结构空间的情况下与中间离合器的从动侧的构件共同作用是有利的。在相应地选择第二分传动组件的传动比的情况下，在此比在输出轴上实现了以更小的制动力停止工作装置。但是也不应排除制动装置与变速器部件共同作用的其他位置。由此例如同样可将制动装置的制动盘支承在输出轴上以便与输出轴共同转动。
尽管可想到，使第二转换级的转速和扭矩的总变化仅在两个分传动组件中的一个中进行，但是这由于由此得到的两个分传动组件的构件的不同负荷而不是优选的。原则上通过以下方式实现参与相应分传动组件的构件的均衡负荷，即，第一分传动组件和第二分传动组件分别具有不等于1的传动比。
对此，在经由第二转换级传递转速和扭矩时，有利地通过以下方式实现了将负荷尽可能均匀地分配到两个分传动组件上，即，第一分传动组件的传动比和第二分传动组件的传动比与两个传动比中的较大者相差不大于3％，优选不大于1.5％，特别优选不大于0.75％。
最优选地，分传动组件的传动比相差不大于0.3％至0.4％。这在结构上也是可能的，例如下面将详细示出。
原则上，两个分传动组件可通过任意的传动构件实现，传动构件使得能够在转速和扭矩变化的情况下传递转速和扭矩。例如分传动组件中的一个或两个分传动组件可具有皮带传动机构或链传动机构用于传递转速和扭矩。但是由于在传递功率较高的情况下要求的结构空间相对较小，优选的是，第一分传动组件是第一齿轮副，且第二分传动组件是第二齿轮副。
原则上可想到，两个分传动组件使用相同的齿轮副以及相同的传动比。这具有以下优点，即，两个分传动组件可分别配备相同的齿轮组，这有利地使构件差异保持得很小。如果例如基于可供使用的结构空间而不使用相同的齿轮副，为了使两个分传动组件均匀负载优选的是，第一分传动组件和第二分传动组件的传动比仅具有很小的差异。这通过构造成齿轮副的分传动组件可有利地以如下方式实现，第一齿轮副和第二齿轮副的较小齿轮的齿数的差异不大于两个齿，且第一齿轮副和第二齿轮副的较大齿轮的齿数的差异不大于两个齿。
如已知地，通过本申请提供的变速器的功能可扩展到从驱动马达至工作装置的纯功率传递。例如该变速器可为分动器的可在多个部位量取功率的部分。为此，在本发明的优选的改进方案中规定，变速器具有至少一个、优选多于一个的副从动机构。
在根据本发明的地面加工机的变速器具有多于一个的副从动机构时，此时应有利地确保，不管第一转换级或第二转换级是否激活，始终驱动所有副从动机构转动。这可通过经由同一分传动组件驱动变速器的所有副从动机构转动实现。
这是有利的，第一分传动组件直接通过变速器的输入轴被驱动，因为第一分传动组件的安置在变速器的输入轴上的驱动小齿轮通常始终转动，且完全传动离合器刚好布置在第一驱动小齿轮之后。由此优选地，经由第一分传动组件驱动变速器的所有副从动机构以进行转动。尽管在这种情况下，在第一转换级激活且第二转换级停用时也经由第一分传动组件传递扭矩。但是传递给可能的副从动机构的功率比在主驱动机构和主从动机构之间传递的功率小多个数量级，使得该传递给可能的副从动机构的功率对于设计变速器来说比传递给主从动机构的功率具有明显更小的重要性。
如已知地且如上所述，工作装置通常未直接与变速器的输出轴联接以进行转动。而是在变速器和工作装置之间在转速和扭矩改变的情况下进一步传递驱动功率。优选地，输出轴在中间布置至少另一传动机构的情况下与工作装置以传递扭矩的方式联接。
如在过去已经提及地，在变速器的主从动机构和工作装置之间优选设置至少两个传动机构，其中一个可为皮带传动机构且另一个可为行星齿轮传动装置。二者至少传递驱动功率，其中，为了纯粹的功率传递可分别使在输入侧和输出侧转速/扭矩值对发生改变。后者，即，不等于1的传动比在行星齿轮传动机构中始终是这种情况。这在皮带传动机构中可为这种情况。对此尤其行星齿轮传动装置提供以下方案，在相对小的结构空间中实现高的传动比。而皮带传动机构实现了跨接在输入轴和输出轴之间的很大的距离，这提高了驱动构件的布置自由度：具有可切换的传动机构的驱动马达和具有必要时连接在前面的另一传动机构的工作装置。
例如，可切换的传动机构的第二转换级可具有的从输入侧至输出侧的扭矩传递比例在0.6和0.9之间，优选在0.7和0.85之间，特别优选约为0.75。但是这些值仅是示例性的数值。针对具体的地面加工机，这些值与使用的驱动马达和其运行特性相关、与工作装置的期望的转速范围相关以及与在传动系中在驱动马达和工作装置之间实现的其他传动比相关。
在优选的旋转的铣削工具作为工作装置的情况下，该工作装置期望的工作转速范围与其切割圆直径和其规定的应用情况相关。地面铣削机可在其工作装置优选地可更换地设置在地面加工机上时以不同的工作装置满足不同的目的，该目的在不同的工作装置具有基本相同的直径或相同的作用直径时要求不同的转速。在铣削滚轮的优选的实施例中，地面加工机可借助承载铣削工具的可更换的铣削滚轮承担不同任务，例如精铣削(剥除地面的最上层)，或拆除整个地面结构层。因为在此集中在剥除层的铣削工具的正常功能上，对于相应的应用，铣削工具的切割速度例如一般的作用速度是决定性的，即，例如铣削凿刀尖沿着其围绕铣削滚轮轴线的回转的轨道速度。对于不同的应用，铣削工具的相应不同的切割速度是有利的。由此，在精铣时追求高的切割速度以便产生尽可能均匀的铣削图案，而在拆除整个层时追求尽可能缓慢的切割速度，以便减小铣削工具的磨损。在实际应用中已经证实对于不同的铣削应用切割速度在3至8m/s的范围中是有利的。对此，通常用在地面铣削机上的工作装置具有基本相同的切割圆直径。相对于相应可用的最大切割圆直径，该差异通常不大于5％。
但是不应排除，虽然将不同的可更换的工作装置分配给相同的任务或应用，但是不同的可更换的工作装置的有效圆直径不同。而且此时在工作装置上由于其相应的有效圆直径需要不同的转速，以便实现工作装置的工作工具的相应相同的有效速度(轨道速度)，该有效速度定义有效圆直径。
在例如基于目标有效速度范围、尤其目标切割速度范围的情况下，在驱动马达的运行点已知且工作装置的有效直径已知，尤其铣削滚轮的切割圆的直径已知的情况下，设计者可如此设计具有变速器的传动系，即，通过两个转换级分别可实现不同的有效速度，有效速度彼此以期望的差距(分开)使二者处于目标有效速度范围中。
如果所述优选的皮带传动机构设置在变速器和工作装置之间，该皮带传动机构同样优选具有的从输入侧至输出侧的传动比为0.6至1。通常更优选通过可用于安装皮带传动机构的结构空间，而不是通过需要借助皮带传动机构实现的传动比，来设计皮带传动机构。
在使用内燃机、尤其柴油内燃机作为驱动马达时，此时内燃机在优选固定的范围中以约在1000至2500U/min之间、尤其在1300至2000U/min之间的范围中的转速转动。在工作装置(优选用于本发明的工作装置)是可围绕铣削工具轴线转动的铣削工具，例如铣削滚轮或铣削转子时，此时在工作装置的整个传动系上，在减小转速且提高扭矩的情况下，将内燃机的驱动功率传递至工作装置是值得期望的。
如果在皮带驱动机构之后在铣削滚轮和皮带传动机构之间布置另一传动机构，该另一传动机构优选可为构造为行星齿轮传动装置的传动机构，例如从输入侧至输出侧的扭矩传动比大于8、优选大于13，但是小于28、优选小于23。另一传动机构的设计也符合上述关于设计变速器所提及的边界条件。从已知的最佳的驱动马达转速和已知的工作装置尺寸开始，传动系在整体上应使得工作装置的运行转速能够具有预先给定的差距且在上面如此得出的转速范围中。
为了维修工作装置，在变速器的输出轴和工作装置之间的传动系优选构造成暂时地联接辅助驱动机构。优选皮带传动机构的至少一个皮带盘由于其可简单地接触到而构造成用于联接辅助驱动耦合机构，例如通过在其上形成相应的联接构型。
根据本发明的地面加工机可为铣路机、露天采矿机、地面稳压机或回收机。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明。其中：
图1示出了本申请的地面加工机的根据本发明的实施方式的示例性视图；
图2示出了图1的地面加工机的传动系的示意性方框视图；
图3示出了图2的传动系中的变速器的第一实施方式的示意图；以及
图4示出了图2的传动系中的变速器的第二实施方式的示意图。
具体实施方式
在图1中总地用10示出根据本发明的地面加工机。在该示例中构造为大型铣路机的地面加工机10竖立在地基U上，地面加工机应加工该地基。对此，大型铣路机具有前部的行走机构12和后部的行走机构14，前部的行走机构和后部的行走机构可构造成车轮或履带式行驶装置，车轮或履带式行驶装置是已知的且在此不再详述。
大型铣路机10具有驾驶室16，可由驾驶室控制和操作大型铣路机10。
在驾驶室16之后的区域中，即，在大型铣路机10的驾驶室16和尾部之间有马达室18，结合图2详细阐述的内燃机42布置在马达室中，内燃机提供用于驱动且用于运行大型铣路机10的驱动功率。
在驾驶室16之下的区域中且沿机械纵向方向在前部的行走机构12和后部的行走机构14之间有铣削滚轮箱20，可围绕铣削滚轮轴线A转动的铣削滚轮22作为工作装置容纳在该铣削滚轮箱中，铣削滚轮轴线与图1的绘图平面、即大型铣路机10的横向方向正交。
借助铣削滚轮22可以通过机架26相对于行走机构12和14的高度变化而预先确定的剥除深度剥除地基U。可替代地或额外地，铣削滚轮22可相对于机架26调节高度地容纳在机架上。通过铣削滚轮22剥除的切削物在铣削滚轮箱20中被润湿以减小大型铣路机10周围环境的粉尘污染，且通过在图1中仅在机械附近示出的在大型铣路机10之前的投掷装置24输送。因此，大型铣路机10在运行时通常跟随载货车，大型铣路机在其剥除地基U的运行期间用零散材料装填载货车的负载装置。
在大型铣路机10上的各种装置，例如机架26相对于行走机构12和14的高度调节机构或行走机构12和14的转向机构以及行走机构12和14的推进机构通过液压马达或液压泵促动。而铣削滚轮22可以机械方式通过容纳在马达室18中的内燃机42驱动运动。内燃机42是用于大型铣路机10的机械驱动的铣削滚轮22以及用于可液压操作的或可运行的装置的驱动动力源。
在图2中示意性地作为方框图示出了图1中的地面加工机10的工作装置的以附图标记40表示的传动系。传动系40包括作为驱动动力源的内燃机42，例如呈柴油内燃机的形式。但是也不排除使用汽油机作为驱动马达。内燃机42的驱动轴44在中间布置有已知的弹性离合器46的情况下与变速器50的输入轴48联接，变速器在下面还将结合图3详细描述。
变速器50的使用实现了，使内燃机以最佳的静态转速运行，因此能够使例如呈铣削滚轮或铣削转子形式的工作装置22以不同的转速以及以不同的扭矩运行。可以功率优化、排放优化或/和消耗优化的方式选择内燃机42的静态运行转速。
变速器50的输出轴52经由已知的皮带传动机构54与行星齿轮传动装置56的输入侧联接，行星齿轮传动装置在输出侧与工作装置22以传递扭矩的方式连接。
皮带传动机构54具有至少两个皮带盘，其中一个可构造成用于暂时地与辅助驱动机构联接，以便能够使工作装置22以低速旋转以便进行维护或/和维修。
如上所述，图2中的示意图仅是粗略示意的方框图。实际上，行星齿轮传动装置56可至少部分地、甚至完全地布置在工作装置22的内部中。
在所示实施例中，工作装置22包括空心圆柱形的铣削管，通常在中间布置凿刀保持件或凿刀更换保持件的情况下将铣削凿刀布置在铣削管的外侧上。沿径向在铣削管之内的由铣削管包围的空腔提供用于至少部分地容纳行星齿轮传动装置56的空间。
通常，在传动系40中发生内燃机42的驱动轴44的转速降低以及可在驱动轴44上量取的扭矩的提高。这意味着，工作装置22围绕其工作装置轴线的旋转比驱动轴44围绕其转动轴线的旋转更慢，但是在忽略不可避免的损耗的情况下具有更大的扭矩。
在该实施例中从输入侧至输出侧皮带传动机构54降低扭矩且提高转速，而行星齿轮传动装置56提高扭矩且降低转速。在图2所示的示例中行星齿轮传动装置甚至是使转速和扭矩改变的三个装置50、54和56中的唯一一个降低转速且提高扭矩的装置。例如，在该实施例中皮带传动机构从输入侧至输出侧的扭矩传动比可选择为在0.78和0.8之间，且在该实施例中行星齿轮传动装置56从输入侧向输出侧的扭矩传动比约为20.5至20.7。
变速器50的输入轴48正好形成变速器50的主驱动机构。同样地，变速器50的在图2中所示的输出轴52形成该变速器的主从动机构。
在图3中粗略地示出了变速器50的第一实施方式。
如在图3中所示，变速器50的输入轴48和输出轴52通过完全传动离合器60可选地能彼此连接以便共同地、转速相同地转动，或能彼此分离。完全传动离合器例如可为膜片式离合器。通过完全传动离合器60可使变速器的输入轴48与输出轴52连接成能共同转动的轴组件。由此在从内燃机42将功率传递至工作装置22时实现了非常高效率。
完全传动离合器60形成第一转换级以便传递扭矩地连接输入轴48和输出轴52。在该第一转换级中，完全没有传动组件参与从输入轴48至输出轴52的驱动功率传递。
同样可在变速器50上实现的第二转换级包括传动组件64，在第二转换级激活且第一转换级停用的情况下该传动组件将驱动功率从变速器50的输入轴48传递至输出轴52。
传动组件64包括靠近变速器50的输入侧的第一分传动组件66和靠近输出侧的第二分传动组件68。
在根据本发明的所示实施例中，两个分传动组件66和68中的每一个包括刚好一个齿轮副。
第一分传动组件66包括驱动小齿轮70，驱动小齿轮与第一分传动组件的从动小齿轮72啮合。在所示示例中，从动小齿轮72布置在中间轴74上以便共同转动。
驱动小齿轮70的齿数为z1且从动小齿轮72的齿数为z2，其中，图3为：z1＞z2。
中间轴74还承载第二分传动组件的驱动小齿轮76，该驱动小齿轮与第二分传动组件的在输出轴52上的从动小齿轮78啮合。
在所示实施方式中，从动小齿轮78与变速器50的输出轴52固定连接以便与该变速器共同地转速相同地转动。在所示示例中，第二分传动组件的驱动小齿轮76经由中间离合器80可选地能与中间轴74连接以便共同转动，或能与中间轴分离。
中间离合器80又可为膜片式离合器。
与图3的示意图不同，中间轴74也可构造成分式中间轴，其中，此时驱动小齿轮76可与中间轴74的从动侧固定联接，且其中，此时分式中间轴的驱动侧和从动侧通过中间离合器80可彼此连接以便共同转动，或可彼此分离。
第二分传动组件的驱动小齿轮76具有齿数z3，其大于第二分传动组件68的从动小齿轮78的齿数z4。
对此，如此选择齿数z1、z2、z3和z4，即，大小相似的小齿轮的齿数，即，两个驱动小齿轮70和76的齿数z1和z3彼此相差不大于两个齿，同理，大小相似的从动小齿轮72和78的齿数z2和z4彼此相差不大于两个齿。这在两个分传动组件66和68的传动比相差可不大于1％时适用，从而在假设传动组件64的总传动比j的情况下近似为，分传动组件66和68的每个传动比约为j开根号。由此在每个分传动组件的啮合部位上，即一方面在小齿轮70和72之间且另一方面在小齿轮76和78之间出现约大小相等的力，该力在小齿轮之间传递，这使得两个分传动组件的负荷均匀，进而使得整个传动组件64的磨损性能统一。
借助完全传动离合器60和中间离合器80的所示布置可以有利的方式使变速器50在负荷下在其两个转换级之间接通。因此无需中断负荷就可在完全传动和由传动组件64提供的传动比之间变换。
为了使工作装置可靠地停止，在两个离合器：完全传动离合器60和中间离合器80通风时，变速器50优选具有制动装置81，在该实施方式中制动装置与中间离合器80的从动侧共同作用。为此，可在中间离合器80的从动侧上设置制动盘81a，可通过制动装置81的制动钳81b将制动力施加到该制动盘上。
只是为了完整提及的是，变速器50具有另外的四个副从动机构82、84、86、88。
液压泵90、92、94、96分别与副从动机构82、84、86、88联接。因此在这种情况下，变速器50是泵分动器。
在所示示例中，副从动机构82和84位于共同的第一副从动轴85上。副从动机构86和88位于共同的第二副从动轴87上。
第一副从动轴85通过副从动小齿轮89驱动而转动，该副从动小齿轮与第一副从动轴85联接从而共同转动，且该副从动小齿轮与第一分传动组件66的驱动小齿轮70持续啮合。
第二副从动轴87也具有与其不可相对转动地连接以便共同转动的第二副从动小齿轮91。该第二副从动小齿轮间接地在中间布置中间小齿轮93的情况下通过第一分传动组件66的从动小齿轮72驱动从而转动。因此确保第一副从动轴85和第二副从动轴87以相同的转动方向转动。此外确保，与完全传动离合器60和中间离合器80的接通状态无关地，始终将扭矩传递至第一副从动轴85以及第二副从动轴87。
变速器50的控制装置用于在给完全传动离合器60以及中间离合器80通风时排除临界的运行状态，例如完全传动离合器60以及中间离合器80的同时扭矩传递作用或制动装置81的制动作用。变速器50的控制装置可通过地面加工机10的机械控制装置实现或可为与其分开的控制装置，例如相应地在使用微处理器或/和可编程存储的控制装置的情况下，如现有技术已知的那样。
与图3的示意图不同，也可使中间轴74的始终通过输入轴驱动转动的部分作为额外的或可替代的副从动机构从变速器50的壳体中引出。
在两个离合器：完全传动离合器60和中间离合器80中每次可仅激活其中一个进行扭矩传递，而另一个必须停用。但是可能的是，在例如仅在副从动机构上需要扭矩，而主从动机构不需要时，同时停用两个离合器60和80。
在图4中示出了根据本发明的变速器的第二实施方式。在图4中，与图3中相同的以及功能相同的构件和构件部分设有相同的附图标记，但是提高了数字100。对于图4的第二实施方式，下面仅描述与图3的第一实施方式的区别，关于图4的第二实施方式的其余部分也参考图3的第一实施方式的描述。
图4的变速器150没有副驱动机构，而是仅具有通过输入轴148的主驱动机构和在输出轴152上的主从动机构。
此外，在图4中只是为了示出结构方案中间离合器180不是布置在中间轴174上，而是布置在输出轴152上。中间离合器180用于使第二分传动组件164的从动小齿轮178能可选地与输出轴152连接或与其分离。
尽管中间离合器180布置在变速器150的输出轴152上，其在本申请中是中间离合器180，因为中间离合器布置在传动组件168的扭矩传递路径中且能够使经由中间轴174从输入轴148到输出轴152的扭矩传递中断或建立。
在该第二实施方式中，制动装置181与输出轴152共同作用，输出轴支承制动盘181以便与其共同转动。

Claims (15)

1.地面加工机(10)，所述地面加工机包括驱动马达(42)和作为工作装置(22)的能通过所述驱动马达(42)驱动成旋转运动的剥除地面材料的铣削工具，其中，所述驱动马达(42)在与所述工作装置(22)之间布置具有扭矩传动比不同的至少两个转换级的变速器(50，150)的情况下连接以便传递扭矩，其特征在于，借助所述变速器(50，150)的第一转换级使所述变速器(50，150)的在输入侧与所述驱动马达(42)联接的输入轴(48，148)直接与所述变速器(50，150)的在输出侧与所述工作装置(22)联接的输出轴(52，152)以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速相同地转动运动，且借助所述变速器(50，150)的第二转换级，在中间布置传动组件(64，164)的情况下使所述输入轴(48，148)与所述输出轴(52，152)以传递扭矩的方式连接以便共同地、转速不同地转动运动，其中所述地面加工机(10)在从所述变速器(50，150)至所述工作装置(22)的扭矩传递路径中具有制动装置(81，181)，所述扭矩传递路径分别包括所述变速器和所述工作装置，所述工作装置(22)能够在随时扭矩传递路径中断的情况下通过所述制动装置停机。
2.根据权利要求1所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一转换级包括完全传动离合器(60，160)，所述输入轴(48，148)借助所述完全传动离合器根据所述完全传动离合器(60，160)的切换状态能直接地与所述输出轴(52，152)连接以共同地、转速相同地转动，或能与所述输出轴(52，152)分离。
3.根据权利要求1或2所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第二转换级包括中间轴(74，174)，所述中间轴与所述输入轴(48，148)经由所述传动组件(64，164)的第一分传动组件(66，166)连接，且所述中间轴与所述输出轴(52，152)经由所述传动组件(64，164)的第二分传动组件(68；168)连接，其中，所述第二转换级还包括中间离合器(80，180)，借助所述中间离合器经由所述中间轴(74，174)、尤其在所述中间轴(74，174)与所述输入轴(48，148)或/和所述输出轴(52，152)之间根据所述中间离合器(80，180)的切换状态能建立或能中断从所述输入轴(48，148)至所述输出轴(52，152)的扭矩传递。
4.根据权利要求3所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一分传动组件(66，166)和所述第二分传动组件(68；168)分别具有不等于1的传动比。
5.根据权利要求4所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一分传动组件(66，166)的传动比和所述第二分传动组件(68；168)的传动比与两个传动比中的较大者相差不大于3％。
6.根据权利要求5所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一分传动组件(66，166)的传动比和所述第二分传动组件(68；168)的传动比与两个传动比中的较大者相差不大于1.5％。
7.根据权利要求5所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一分传动组件(66，166)的传动比和所述第二分传动组件(68；168)的传动比与两个传动比中的较大者相差不大于0.75％。
8.根据权利要求3所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一分传动组件(66，166)是第一齿轮副(70，72，170，172)，且所述第二分传动组件(68；168)是第二齿轮副(76，78，176，178)。
9.根据权利要求8所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述第一齿轮副(70，72，170，172)和所述第二齿轮副(76，78，176，178)的较小齿轮(72，78，172，178)的齿数的差异不大于两个齿，且所述第一齿轮副(70，72，170，172)和所述第二齿轮副(76，78，176，178)的较大齿轮(70，76，170，176)的齿数的差异不大于两个齿。
10.根据权利要求1或2所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述变速器(50，150)具有至少一个副从动机构(82、84、86、88)。
11.根据权利要求10所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述变速器(50，150)具有多于一个副从动机构(82、84、86、88)。
12.根据权利要求10所述的地面加工机(10)，其特征在于，经由所述传动组件(64，164)的同一分传动组件驱动所述变速器(50)的所有副从动机构(82、84、86、88)转动。
13.根据权利要求1或2所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述输出轴(52，152)在中间布置至少另一传动机构的情况下与所述工作装置(22)以传递扭矩的方式联接。
14.根据权利要求13所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述输出轴(52，152)在中间布置至少两个传动机构的情况下与所述工作装置(22)以传递扭矩的方式联接。
15.根据权利要求13所述的地面加工机(10)，其特征在于，所述输出轴(52，152)在中间布置一个皮带传动机构(54)以及一个行星齿轮传动装置(56)的情况下与所述工作装置(22)以传递扭矩的方式联接。
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