具有完善的輔助裝置的混凝土攪拌車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有輔助裝置的混凝土攪拌車，當(dāng)被激活時(shí)，其適合于在一定的情形下移動(dòng)攪拌車，并能使得滾筒旋轉(zhuǎn)以混合混凝土。
[0002]特別地，該輔助裝置使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能，所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)通常用于混凝土攪拌車以產(chǎn)生大量能量，這些能量能被用來移動(dòng)作為混合滾筒的運(yùn)輸設(shè)備的車輛，并且可使?jié)L筒自身旋轉(zhuǎn)。
【背景技術(shù)】
[0003]混凝土攪拌車的使用是已知的，其使用旋轉(zhuǎn)滾筒將混凝土從生產(chǎn)工廠運(yùn)輸?shù)绞褂没炷恋慕ㄖさ亍?br>[0004]在生產(chǎn)工廠的裝載步驟期間和向建筑工地的運(yùn)輸步驟期間，混凝土都必須保持可塑性，因此旋轉(zhuǎn)滾筒必須被保持持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，從而不會(huì)使混凝土硬化。
[0005]已知的是，到達(dá)建筑工地后，攪拌車有時(shí)候不得不排隊(duì)等候卸載。在這個(gè)等候步驟中，滾筒也必須保持不斷的旋轉(zhuǎn)。
[0006]還已知的是，在卸載步驟前，混凝土經(jīng)歷一個(gè)均質(zhì)化步驟，為了達(dá)到此目的，混凝土攪拌車的滾筒被開啟到其最大旋轉(zhuǎn)速度。
[0007]還已知的是，在混凝土的卸載過程中，滾筒要以與混合方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0008]在已知的混凝土攪拌車中，滾筒的旋轉(zhuǎn)通常依靠液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，所述液壓馬達(dá)由一組由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的栗驅(qū)動(dòng)，所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)通常是柴油機(jī)。該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)可以是與移動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)是同一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，或者可以是一個(gè)獨(dú)立的輔助的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0009]已知的混凝土攪拌車的一個(gè)相當(dāng)大的缺陷在于，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(無論是用來移動(dòng)車輛的唯一的一個(gè)，或是上述的兩個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī))，在混凝土攪拌車卸載的地方和建筑工地，為了移動(dòng)攪拌車和旋轉(zhuǎn)滾筒，一個(gè)或兩個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)必須保持運(yùn)行。
[0010]還已知的是，重型車輛(如水泥攪拌車)不但是噪音的來源，還從熱力發(fā)動(dòng)機(jī)釋放有害氣體。
[0011]從文獻(xiàn)JP-A-2003/226192、JP-A-2003/301802 和文獻(xiàn) DE-U-20 2009 001416 中可知道一種解決方案，其借助于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)水泥攪拌車的旋轉(zhuǎn)滾筒。
[0012]特別是在文獻(xiàn)JP-A-2003/226192中所描述的，混凝土攪拌車具有的滾筒通過減速裝置直接與電動(dòng)機(jī)連接。根據(jù)運(yùn)行條件，所述電動(dòng)機(jī)可以是由水泥攪拌車的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)供能，或是通過積蓄電能的電池供能。
[0013]但是，這個(gè)解決方案的局限在于，主要由于單一的能源，導(dǎo)致其具有降低的操作靈活性，每次指示的僅僅是發(fā)電機(jī)或僅僅是積蓄電池，結(jié)果導(dǎo)致運(yùn)行自主性的降低。
[0014]US 2009/095549 Al記載了一種混合動(dòng)力車輛的能源產(chǎn)生系統(tǒng)，其具有連接至車輛的主發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出裝置(PTO )、可再充電的電力來源、直接或間接與動(dòng)力輸出裝置機(jī)械的通訊(communicat1n)的液壓馬達(dá)、以及直接或間接與液壓馬達(dá)通訊的電動(dòng)機(jī)。
[0015]在這個(gè)文獻(xiàn)中，沒有提供可對(duì)電力源再充電的可替代的來源。此外，無論何種情況下都要求存在液壓馬達(dá)。
[0016]由申請(qǐng)人在2012.01.26提交的專利申請(qǐng)[2012六000093中，描述了一種解決方案，根據(jù)該方案，用積蓄能移動(dòng)滾筒并轉(zhuǎn)化成高效的電能是可行的，具有高的電收率；這個(gè)解決方案保證了相當(dāng)大的實(shí)用性和操作靈活性。實(shí)際上，其具有不同的途徑來產(chǎn)生或積聚電能，并提供這些電源的協(xié)同使用以提高滾筒的運(yùn)行自主性。
[0017]從這個(gè)解決方案出發(fā)，其本身非常地有效和靈活，申請(qǐng)人已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)展了這個(gè)概念，以供能給混凝土滾筒的輔助裝置為基礎(chǔ)，達(dá)到下述情形:至少除了長時(shí)間運(yùn)輸?shù)那樾蜗?，由混凝土攪拌車釋放的有毒氣體幾乎是不存在的。
[0018]另一個(gè)面臨的缺陷是提供一種幾乎完全減少由凝土攪拌車在自身運(yùn)行中、在道路上或在工作地點(diǎn)產(chǎn)生的噪音。
[0019]因此本發(fā)明的目的之一是獲得一種裝配有電動(dòng)式的輔助裝置的混凝土攪拌車，使申請(qǐng)MI’ 093中描述的混凝土攪拌車更完善，至少一段時(shí)間內(nèi)，其可以同時(shí)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾筒和運(yùn)輸裝置或運(yùn)輸它的車輛。
[0020]本發(fā)明的一個(gè)目的是為了得到一種能由專門的電能或機(jī)電裝置移動(dòng)的混凝土攪拌車，而不需要例如文獻(xiàn)JP-A-2003/301802或US 2009/0095549中提供的液壓式應(yīng)用來驅(qū)動(dòng)滾筒。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)目的是得到一種裝配有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾筒和移動(dòng)水泥攪拌車本身的電動(dòng)裝置的混凝土攪拌車，該電動(dòng)裝置是高效的、靈活的，并可以獲得巨大的運(yùn)作自主權(quán)。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)目的是得到一種裝配有能夠驅(qū)動(dòng)滾筒和移動(dòng)裝載它的車輛的輔助裝置的混凝土攪拌車，在此操作過程中同時(shí)保持熱力發(fā)動(dòng)機(jī)或混凝土攪拌車具有的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。
[0023]然而，保障在混凝土攪拌車附近的人的身體健康是重要的，包括在裝載現(xiàn)場的人員和涉及到的建筑工地上的人員。
[0024]因此，發(fā)明本身的目的是至少大大減少工作場所和城市區(qū)域的有害氣體的釋放，例如，在交通受限制或在限制噪音排放時(shí)間時(shí)。
[0025]申請(qǐng)人已經(jīng)設(shè)計(jì)、測試和實(shí)施了本發(fā)明，來克服本領(lǐng)域現(xiàn)存的缺陷并得到這些和其他的目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0026]發(fā)明概述
本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中被闡述和表征，而從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的其他的特征或主要發(fā)明創(chuàng)意的變化。
[0027]根據(jù)上述目的，本發(fā)明的混凝土攪拌車以新的和創(chuàng)新的方式克服了目前工藝水平的限制，其包括:
-車輛，至少具有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、帶有驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)單元、離合器和變速箱，所述變速箱能選擇性地向運(yùn)動(dòng)單元傳輸由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能；
-安裝在車輛上的混凝土混合機(jī)，并具有旋轉(zhuǎn)滾筒；
-輔助裝置，包括至少一個(gè)電能產(chǎn)生單元和選擇性地由該電能產(chǎn)生單元供能的電動(dòng)機(jī)，并且該電動(dòng)機(jī)機(jī)械性地連接到旋轉(zhuǎn)滾筒，以使?jié)L筒選擇性地旋轉(zhuǎn)。
[0028]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電能產(chǎn)生單元包括:
-交流發(fā)電機(jī)，通過使用位于離合器和變速箱之間的動(dòng)力輸出裝置，利用變速箱，所述交流發(fā)電機(jī)能夠選擇地連接到熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和連接至運(yùn)動(dòng)單元。而且交流發(fā)電機(jī)被配置為將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為交流電，反之亦然；
-至少一個(gè)電能蓄能器；
-可逆的電能轉(zhuǎn)換裝置，例如電流整流器/電流轉(zhuǎn)換器(current alternator)，其連接到蓄能器和交流發(fā)電機(jī)，從而選擇性地從前者獲得直流電以及給后者提供交流電，以移動(dòng)運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輪。作為選擇，該可逆的轉(zhuǎn)換裝置可以將交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電能通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成能被轉(zhuǎn)移到蓄能器中的直流電，以給后者充電。
[0029]用這種方法，第一運(yùn)動(dòng)-能量鏈被有利地實(shí)現(xiàn)了，其包括至少一個(gè)蓄能器、轉(zhuǎn)換裝置、變速箱和運(yùn)動(dòng)單元，其使能量從蓄能器(電能)流到運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輪(機(jī)械能)。有利的是，該運(yùn)動(dòng)能量鏈不依賴于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，并且允許移動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾筒和車輛，因而移動(dòng)使用輔助裝置的混凝土攪拌車整體。
[0030]因此，至少在除了長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下，不使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)是可能的，因此大大減少有害氣體的釋放以及混凝土攪拌車產(chǎn)生的噪音。
[0031]在其他不同形式的實(shí)施方式中，該輔助裝置還包括至少一個(gè)回收由運(yùn)動(dòng)單元產(chǎn)生的動(dòng)能/機(jī)械能回收裝置。該裝置連接至該至少一個(gè)蓄能器以便能向其傳送直流電。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該至少一個(gè)動(dòng)能/機(jī)械能回收裝置是可逆的類型并被配置成既能轉(zhuǎn)換機(jī)械能到直流電又能進(jìn)行反方向的轉(zhuǎn)換。
[0033]而且，該動(dòng)能/機(jī)械能回收裝置包括至少一個(gè)由直流電到交流電(反之亦然)的電子變換器，和連接到電子變換器和運(yùn)動(dòng)單元的至少一個(gè)電子機(jī)械傳動(dòng)器。該電子機(jī)械傳動(dòng)器被配置為將交流電轉(zhuǎn)換為提供給運(yùn)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輪的機(jī)械能，以移