用于建筑機(jī)器的燃料箱的制作方法
【專利摘要】將從動(dòng)力源(12)的共軌(13)回流的熱燃料和冷燃料相混合可使得供給到共軌(13)的燃料溫度不是所需的溫度。所公開(kāi)的設(shè)備和方法可防止冷熱燃料的混合，可使得供給到共軌(13)的燃料溫度為所需溫度。所公開(kāi)的燃料箱(100、200)可包括第一燃料隔室(110)、布置在第一燃料隔室(110)上方的第二燃料隔室(120)以及流體地將第一燃料隔室(110)連接至第二燃料隔室(120)的流體通道(116)。
【專利說(shuō)明】用于建筑機(jī)器的燃料箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)大體上涉及到用于建筑機(jī)器的燃料箱，更具體地說(shuō)涉及到包括用于防止冷燃料與熱燃料混合的第一燃料隔室和第二燃料隔室的燃料箱。

【背景技術(shù)】
[0002]燃料箱通常作為存儲(chǔ)可在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒的燃料的設(shè)備。具體地講，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可用在建筑機(jī)器上以用于驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)。建筑機(jī)器以液壓驅(qū)動(dòng)是很常見(jiàn)的。該機(jī)械動(dòng)力可通過(guò)使用液體燃料(例如柴油燃料)運(yùn)行的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供。
[0003]例如，美國(guó)專利4 416 303A公開(kāi)了一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的塑料燃料箱，所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛包括燃料箱和設(shè)置在燃料箱內(nèi)部之外的緩沖罐。設(shè)置了燃料返回管線，將返回的燃料排放到燃料箱和緩沖罐之間的連接管道內(nèi)。這樣做，從燃料返回管道返回的熱燃料可吸入來(lái)自主燃料箱的冷燃料并與之混合。
[0004]美國(guó)專利4 450 820A公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料調(diào)節(jié)器與監(jiān)測(cè)器，其中，供應(yīng)至調(diào)節(jié)罐的吸入燃料與從燃料噴射器返回的發(fā)動(dòng)機(jī)加熱的燃料在所述調(diào)節(jié)罐中混合，混合后的來(lái)自調(diào)節(jié)罐的燃料被提供到上述燃料噴射器。調(diào)節(jié)罐內(nèi)的混合燃料通過(guò)上升到調(diào)節(jié)罐上方一定高度的靜液壓液體柱由大氣通風(fēng)脫氣。
[0005]美國(guó)專利4 210 176A中已知一種包括罐的液壓貯液器，該罐具有多道罐壁和將罐分成三個(gè)隔室的擋板結(jié)構(gòu)。擋板結(jié)構(gòu)被如此設(shè)計(jì)成與第三隔室中液面上方的罐內(nèi)部相連通用于排出任何空氣的第一隔室和第二隔室各自具有最高點(diǎn)。擋板還允許返回油與貯液器中剩余的油產(chǎn)生良好的混合效果。
[0006]本公開(kāi)旨在至少部分地改善或克服現(xiàn)有系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)方面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種被配置為安裝在包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的建筑機(jī)器內(nèi)的燃料箱可包括:限定包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e的第一燃料隔室。第一燃料隔室可被配置向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提供具有第一燃料溫度的燃料。燃料箱還可包括限定包括最高點(diǎn)的第二凸?fàn)钊莘e的第二燃料隔室。第二燃料隔室可被布置在第一燃料隔室上方并可被配置為從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)接收過(guò)量燃料。過(guò)量燃料可具有高于第一燃料溫度的第二燃料溫度。燃料箱還可包括流體通道，其被配置成將第一燃料隔室的第一凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)流體地連接到第二燃料隔室的第二凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)。
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，一種被配置為安裝在建筑機(jī)器內(nèi)的燃料系統(tǒng)，根據(jù)本公開(kāi)可包括燃料箱。所公開(kāi)的燃料系統(tǒng)還可包括第一燃料儲(chǔ)器，其被配置為經(jīng)由第一燃料管線提供燃料至第一隔室。該燃料儲(chǔ)器可進(jìn)一步被配置為經(jīng)由第二燃料管線從第二燃料隔室接收燃料。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，一種建筑機(jī)器可包括底盤(pán)；包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的上部結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)體，配置為將上部結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地安裝在底盤(pán)上；以及根據(jù)本公開(kāi)的燃料系統(tǒng)。燃料箱可被設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)處，而燃料儲(chǔ)器可被設(shè)置在底盤(pán)處。
[0010]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，一種用于提供燃料至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法可包括將具有第一燃料溫度的燃料從燃料箱的第一燃料隔室供應(yīng)至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。第一燃料隔室可限定包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e。所公開(kāi)的方法還可包括將具有高于第一燃料溫度的第二燃料溫度的過(guò)量燃料從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)至燃料箱的第二燃料隔室。第二燃料隔室可被布置在第一燃料隔室的上方并可限定包括最高點(diǎn)的第二凸?fàn)钊莘e。所公開(kāi)的方法還可包括通過(guò)流體通道將第一燃料隔室的第一凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)流體地連接到第二燃料隔室的第二凸?fàn)钊莘e的最聞點(diǎn)。
[0011]在一些實(shí)施方式中，流體通道可被配置為僅使氣態(tài)流體從第一燃料隔室通入第二燃料隔室中。
[0012]在一些實(shí)施方式中，第一燃料隔室可被進(jìn)一步配置成提供燃料至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌，而第二燃料隔室可被進(jìn)一步配置為從共軌接收過(guò)量燃料。
[0013]在一些實(shí)施方式中，燃料箱還可包括燃料泵，其被配置為從第一燃料隔室泵送燃料到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌。
[0014]在一些實(shí)施方式中，第二燃料隔室的第二凸?fàn)钊莘e可小于第一燃料隔室的第一凸?fàn)钊莘e。
[0015]在一些實(shí)施方式中，第二凸?fàn)钊莘e可等于第一凸?fàn)钊莘e的約40%或以下，并等于第一凸?fàn)钊莘e的約5%或以上。
[0016]在一些實(shí)施方式中，第一燃料隔室、第二燃料隔室以及流體通道可一起形成一體式燃料箱。
[0017]在一些實(shí)施方式中，燃料儲(chǔ)器可包括加注口，用于將燃料加至燃料系統(tǒng)中。
[0018]在一些實(shí)施方式中，燃料系統(tǒng)還可包括主燃料泵，其被配置為從燃料儲(chǔ)器中泵出燃料送入燃料箱的第一燃料隔室。
[0019]在一些實(shí)施方式中，第二燃料管線可包括至少一個(gè)燃料冷卻器，其被配置為冷卻從燃料箱的第二燃料隔室流到燃料儲(chǔ)器的燃料。
[0020]在一些實(shí)施方式中，主燃料泵可被設(shè)置在所公開(kāi)的建筑機(jī)器的底盤(pán)處。
[0021]在一些實(shí)施方式中，所公開(kāi)的建筑機(jī)器還可包括轉(zhuǎn)體，其被配置為將上部結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地安裝在底盤(pán)上。
[0022]在一些實(shí)施方式中，所公開(kāi)的方法還可包括從燃料儲(chǔ)器供應(yīng)燃料到第一燃料隔室，并且從第二燃料隔室供應(yīng)燃料至燃料儲(chǔ)器。
[0023]本發(fā)明的其它特征和方面將在下面的描述和附圖中顯而易見(jiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是根據(jù)所公開(kāi)的示例性實(shí)施方式的燃料箱的示意剖面圖。
[0025]圖2是根據(jù)所公開(kāi)的示例性實(shí)施例，包括燃料系統(tǒng)的建筑機(jī)器的示意圖。
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的、包括燃料箱的、用在圖2中建筑機(jī)器上的燃料系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面是本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述。本文所描述的以及附圖中所示的示例性實(shí)施方式旨在提出本公開(kāi)的原理，使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在多種不同的環(huán)境中以許多不同的應(yīng)用實(shí)施和使用本發(fā)明。因此，示例性實(shí)施方式并不意在，也不應(yīng)被視為，對(duì)保護(hù)范圍的限制性說(shuō)明。相反，專利保護(hù)的范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
[0028]本公開(kāi)可以部分基于這樣的認(rèn)識(shí):燃料箱包括第一燃料隔室，其限定了包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e；第二燃料隔室，其被布置在第一燃料隔室上方并且包括第二凸?fàn)钊莘e，第二凸?fàn)钊莘e包括最高點(diǎn)；流體通道，其將第一燃料隔室的第一凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)流體地連接到第二燃料隔室的第二凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)。燃料箱可阻止第一燃料隔室中容納的燃料與第二燃料隔室中容納的燃料相混合。
[0029]第一燃料隔室中的燃料可具有第一燃料溫度，還可被供應(yīng)到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。第二燃料隔室中的燃料可具有高于第一燃料溫度的第二燃料溫度，還可被第二燃料隔室接收。第二燃料隔室中的燃料可是被過(guò)量地供應(yīng)到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。
[0030]如本文所用，第一燃料隔室中的燃料可被稱為“冷燃料”，其中第二燃料隔室所接收的燃料被稱為“熱燃料”。
[0031]另如本文所用，“凸?fàn)钊莘e”可以是能夠?qū)⑼範(fàn)钊莘e中容納的所有氣態(tài)流體引導(dǎo)至凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)的任意三維形狀的容積。應(yīng)當(dāng)理解的是，凸?fàn)钊莘e可使氣態(tài)流體自由上升到單個(gè)最高點(diǎn)，而不被截留。例如，具有階梯狀側(cè)壁構(gòu)型，甚至是局部凹入的部分，或上述二者組合的容積也可被稱作“凸?fàn)钊莘e”，原因在于這樣的設(shè)計(jì)也可使氣態(tài)流體自由上升到凸?fàn)钊莘e的單個(gè)最高點(diǎn)而不被截留在部分容積的其它高點(diǎn)。
[0032]此外，術(shù)語(yǔ)“傾斜的”應(yīng)包括具有嚴(yán)格單調(diào)遞增形狀的任何構(gòu)型。這可能不會(huì)將如傾斜壁限于具有平坦表面的壁。相反，“傾斜壁”也可包括具有嚴(yán)格單調(diào)遞增橫截面輪廓的壁，其可支撐氣態(tài)流體上升到第一燃料隔室的最高點(diǎn)和第二燃料隔室的最高點(diǎn)。
[0033]本公開(kāi)還可部分基于這樣的認(rèn)識(shí):當(dāng)引導(dǎo)第一燃料隔室和第二燃料隔室內(nèi)的氣態(tài)流體流向第二燃料隔室的最高點(diǎn)時(shí)，需要用于燃料箱的排氣的僅一個(gè)裝置來(lái)釋放氣態(tài)流體。在一些實(shí)施方式中，上升到第二燃料隔室的最高點(diǎn)的氣態(tài)流體可由熱燃料夾帶。隨后，熱燃料與氣態(tài)流體一起可被供應(yīng)給燃料儲(chǔ)器190，在燃料儲(chǔ)器中該氣態(tài)流體可被排出。在此類(lèi)實(shí)施方式中，可不需要排氣裝置。
[0034]本公開(kāi)還可部分基于這樣的認(rèn)識(shí):阻止第一燃料隔室的冷燃料與第二燃料隔室的熱燃料混合可以使第一燃料隔室內(nèi)的燃料保持在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)最優(yōu)燃燒所需的恒定溫度水平。
[0035]現(xiàn)在將對(duì)附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。只要可能，所有附圖中將使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或相似的零件。
[0036]圖1示出了根據(jù)示例性所公開(kāi)的實(shí)施方式的燃料箱100。燃料箱100可包括第一燃料隔室110和布置在第一燃料隔室110上方的第二燃料隔室120，即第一燃料隔室110可被布置在比第二燃料隔室120更高的高度上。第一燃料隔室110可限定包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e。第二燃料隔室120可限定包括最高點(diǎn)的第二凸?fàn)钊莘e。燃料箱100還可包括流體通道116，其將第一燃料隔室110的最高點(diǎn)流體地連接到第二燃料隔室120的最高點(diǎn)。圖1中的水平虛線L可指示第一燃料隔室110和第二燃料隔室120之間的分界。燃料箱100還可包括設(shè)置在第一燃料隔室110上的加注口 117。加注口 117可被配置為從燃料箱外部接收燃料，從而為燃料箱100加注燃料，例如柴油燃料。
[0037]如圖1中進(jìn)一步描繪，第一燃料隔室110可包括底壁112、至少兩個(gè)側(cè)壁114A和114B和與底壁112相對(duì)的傾斜上壁118。由于圖1是燃料箱100的橫截面視圖，因此分別被定位在圖示區(qū)前面和后面的另外兩個(gè)側(cè)壁在圖1中未被示出。
[0038]傾斜上壁118的傾斜度可朝向流體通道116上升，使得流體通道116可流體地連接到第一燃料隔室110的最高點(diǎn)。例如，根據(jù)圖1，傾斜上壁118可以順暢地從右側(cè)壁114B上升到左側(cè)壁114A。在一些實(shí)施方式中，傾斜上壁118可包括適合于使整個(gè)氣態(tài)流體自由上升到第一燃料隔室110的最高點(diǎn)而不被截留的任何構(gòu)型。這里，整個(gè)氣態(tài)流體可被收集并進(jìn)入流體通道116。
[0039]流體通道116可包括立方體形狀。例如，流體通道116也可包括任何其它合適的橫截面，例如圓形橫截面、矩形橫截面、橢圓形橫截面等。然而，流體通道116還可設(shè)置成可確保氣態(tài)流體通過(guò)整個(gè)流體通道116完全上升到第二燃料隔室120的任何合適的傾斜形狀。
[0040]第二燃料隔室120可包括基本上是矩形的橫截面，其可由底壁122、兩個(gè)側(cè)壁124A和124B以及上側(cè)壁126來(lái)限定。因?yàn)閳D1是燃料箱100和第二燃料隔室120的橫截面視圖，在密閉容積中提供第二燃料隔室120的另外兩個(gè)側(cè)壁可分別定位在圖示區(qū)的前面和后面，而在圖1中并未被示出。流體通道116可流體地連接到第二燃料隔室120的最高點(diǎn)，例如如圖1所示連接到左側(cè)壁124A的最高點(diǎn)。
[0041]第一燃料隔室110的傾斜上壁118可被配置為引導(dǎo)容納在第一燃料隔室110內(nèi)的氣態(tài)流體到第一燃料隔室110的最高點(diǎn)。在那里，氣態(tài)流體可進(jìn)入流體通道116，流體通道116也可以是傾斜的以使氣態(tài)流體進(jìn)一步上升到第二燃料隔室120中。在一些實(shí)施方式中，流體通道116和傾斜上壁118相對(duì)于水平軸線的傾斜角度可以在0°至50°的角度范圍內(nèi)，優(yōu)選在5°至35°的角度范圍內(nèi)。
[0042]第一燃料隔室110和第二燃料隔室120可流體地連接到動(dòng)力源12。例如，動(dòng)力源12可包括任何適當(dāng)類(lèi)型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，例如雙燃料、柴油或混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪機(jī)。
[0043]第一燃料隔室110可包括燃料出口 134，其經(jīng)由第一燃料供應(yīng)管線180被流體地連接至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的共軌13。燃料泵160可被配置為從第一燃料隔室110經(jīng)由第一燃料供應(yīng)管線180將燃料泵入至共軌13。由燃料泵160供應(yīng)到共軌13的燃料可具有第一燃料溫度，例如最高為80°C，該溫度適合于使得燃料在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)以優(yōu)化的方式燃燒。
[0044]第二燃料隔室120可包括燃料入口 136，其經(jīng)由第二燃料供應(yīng)管線182被流體地連接至共軌13。第二燃料隔室120可被配置為接收過(guò)量提供到共軌13的燃料。該回流燃料可具有第二燃料溫度，例如100°C。由于例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12中的燃燒過(guò)程，第二燃料溫度可高于第一燃料溫度。
[0045]第一燃料隔室110還可包括燃料入口 132，而第二燃料隔室120還可包括燃料出口138，其被布置在第二燃料隔室120的最高點(diǎn)處。第二燃料隔室120的燃料出口 138可經(jīng)由燃料管線142流體地連接到第一燃料隔室110的燃料入口 132。另一燃料泵162可被配置為從第二燃料隔室120泵送燃料至第一燃料隔室110。
[0046]從第二燃料隔室120泵入到第一燃料隔室110的熱燃料可通過(guò)第一燃料冷卻器150，該冷卻器可被配置為冷卻熱燃料。因此，在通過(guò)燃料冷卻器150之后，熱燃料的溫度可與冷燃料的溫度大致相同。
[0047]第一燃料隔室110可限定第一凸?fàn)钊莘e，其中第二燃料隔室120可限定明顯小于第一凸?fàn)钊莘e的第二凸?fàn)钊莘e。在一些實(shí)施方式中，第二凸?fàn)钊莘e可等于第一凸?fàn)钊莘e的約40%或更少，并等于第一凸?fàn)钊莘e的約5%或更多。優(yōu)選地，第二凸?fàn)钊莘e可等于第一凸?fàn)钊莘e的約30%或更少，并且等于第一凸?fàn)钊莘e的約10%或更多。例如，第一燃料隔室110可包括約201的第一凸?fàn)钊莘e，然而第二燃料隔室120可包括約31的第二凸?fàn)钊莘e。
[0048]如圖1中還描繪，排氣閥128可設(shè)置在第二燃料隔室120的頂部。排氣閥128可被配置為釋放第二燃料隔室120的氣態(tài)流體和從第一燃料隔室110上升進(jìn)入第二燃料隔室120的氣態(tài)流體。
[0049]通過(guò)提供兩個(gè)分離但又互連的燃料隔室110和120，可防止冷燃料與熱燃料在燃料箱100中混合。這可保證從第一燃料隔室110供應(yīng)到共軌13的燃料可具有適合于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)燃燒所需的適合溫度。因此，可以防止加熱第一燃料隔室110內(nèi)的燃料。而且，可僅需要一個(gè)單獨(dú)的排放閥128用于對(duì)第一燃料隔室110和第二燃料隔室120進(jìn)行排氣。
[0050]在一些實(shí)施方式中，第二燃料冷卻器152可被設(shè)置在共軌13和第二燃料隔室120的燃料入口 136之間以用于預(yù)冷卻熱燃料。
[0051]參見(jiàn)圖2，示出一種諸如輪式挖掘機(jī)的建筑機(jī)器10。建筑機(jī)器10可包括動(dòng)力源，例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12。建筑機(jī)器10還可包括上部結(jié)構(gòu)14，其可被可操作地附接到底盤(pán)16上。
[0052]建筑機(jī)器10還可包括牽引系統(tǒng)18，例如多個(gè)車(chē)輪，其可以可操作地附接到底盤(pán)16上。另外，建筑機(jī)器10可包括作業(yè)器具20和可控制作業(yè)器具20的操作員站22。
[0053]在圖2中所示作為輪式挖掘機(jī)的建筑機(jī)器10也可以是由操作員控制轉(zhuǎn)向和行進(jìn)的任何類(lèi)型作業(yè)機(jī)器。例如，建筑機(jī)器10可包括輪式裝載機(jī)、自動(dòng)平地機(jī)、挖掘裝載機(jī)、滑移轉(zhuǎn)向裝載機(jī)、履帶式拖拉機(jī)、履帶式挖掘機(jī)、材料處理機(jī)、起重機(jī)以及由操作員控制轉(zhuǎn)向和行進(jìn)的任何類(lèi)型作業(yè)機(jī)器。
[0054]上部結(jié)構(gòu)14可固定地安裝在底盤(pán)16上。另選地，上部結(jié)構(gòu)14可通過(guò)轉(zhuǎn)體15可旋轉(zhuǎn)地安裝在底盤(pán)16上。作為另一可選方案，上部結(jié)構(gòu)14可以以合適的方式或任何其它構(gòu)型安裝到底盤(pán)16。
[0055]此外，建筑機(jī)器10可包括駕駛室升降器功能，通過(guò)該功能上部結(jié)構(gòu)14可以相對(duì)于底盤(pán)16升高和下降。另選地或附加地，駕駛室升降器功能可以令操作員站22相對(duì)于上部結(jié)構(gòu)14升高和下降。駕駛室升降器功能可以是液壓致動(dòng)。
[0056]牽引系統(tǒng)18可包括至少一個(gè)牽引裝置，例如，如圖2所示的第一組車(chē)輪24和第二組車(chē)輪26。其中至少一組車(chē)輪可以是可轉(zhuǎn)向的。建筑機(jī)器10可被配置成兩輪轉(zhuǎn)向或四輪轉(zhuǎn)向。此外，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)可在兩輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向之間能夠選擇，或者操作者可切換能夠轉(zhuǎn)向的那組車(chē)輪。
[0057]雖然牽引系統(tǒng)18已被示出為包括車(chē)輪，本公開(kāi)也可適用于具有一個(gè)或多個(gè)循環(huán)履帶和/或皮帶或任何其他類(lèi)型的牽引裝置的作業(yè)機(jī)器或車(chē)輛。此外，本公開(kāi)可適用于改變一個(gè)或多個(gè)牽引裝置和滑移轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。此外，這些系統(tǒng)中的每一個(gè)都適用于帶有多種類(lèi)型履帶和裝置的作業(yè)機(jī)器。例如，雖然履帶作業(yè)機(jī)器通常配置有滑移轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但它們可自動(dòng)地或附加地被配置有改變一個(gè)或多個(gè)履帶的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。同樣地，輪式作業(yè)機(jī)器或車(chē)輛可利用可變轉(zhuǎn)向角系統(tǒng)、滑移轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和/或差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0058]作業(yè)器具20可以是任何類(lèi)型的作業(yè)器具，并且可包括任何類(lèi)型的作業(yè)工具，例如，伊斗、刮伊、抓斗、手提鉆、到切機(jī)等。
[0059]如圖2所示，作業(yè)器具20可包括動(dòng)臂28、斗桿30和附接在斗桿30端部的作業(yè)工具32。將動(dòng)臂28可樞轉(zhuǎn)地附接到上部結(jié)構(gòu)14。動(dòng)臂致動(dòng)器34可附接到上部結(jié)構(gòu)14和動(dòng)臂28，使得動(dòng)臂28的遠(yuǎn)端36可通過(guò)動(dòng)臂致動(dòng)器34的致動(dòng)而升高和降低。
[0060]動(dòng)臂28的遠(yuǎn)端36也可橫向移動(dòng)。在示出的示例性實(shí)施方式中，動(dòng)臂28可通過(guò)上部結(jié)構(gòu)14相對(duì)于底盤(pán)16在箭頭40表示的方向上繞軸線38的旋轉(zhuǎn)而橫向移動(dòng)。為了本公開(kāi)的目的，作業(yè)器具20通過(guò)上部結(jié)構(gòu)14相對(duì)于底盤(pán)16的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行的橫向移動(dòng)應(yīng)被稱為“擺動(dòng)”。建筑機(jī)器10還可包括偏置動(dòng)臂功能，通過(guò)該偏置動(dòng)臂功能，動(dòng)臂28可相對(duì)于上部結(jié)構(gòu)14橫向樞轉(zhuǎn)。
[0061]可將斗桿30樞轉(zhuǎn)地附接到近端42處的動(dòng)臂28。斗桿致動(dòng)器44可以被附接到動(dòng)臂28和斗桿30，這樣使得斗桿致動(dòng)器44的致動(dòng)可以令斗桿30相對(duì)于動(dòng)臂28以折疊刀的方式伸長(zhǎng)與收回。即，通過(guò)致動(dòng)斗桿致動(dòng)器44，斗桿30的遠(yuǎn)端46可延伸得更遠(yuǎn)離底盤(pán)16，并收回得更接近底盤(pán)16。
[0062]可將作業(yè)工具32附接到斗桿30的遠(yuǎn)端46。雖然作業(yè)工具32在圖2中顯示的是鏟斗48，但作業(yè)工具32可以是任何類(lèi)型的作業(yè)工具。作業(yè)工具32可樞轉(zhuǎn)地附接到斗桿30的遠(yuǎn)端46。作業(yè)工具樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器50可被附接到斗桿30和作業(yè)工具32，這樣使得作業(yè)工具樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器50的致動(dòng)可使作業(yè)工具32相對(duì)于斗桿30樞轉(zhuǎn)。
[0063]操作員站22可以是如圖2所示的駕駛室，并且可附接到上部結(jié)構(gòu)14上或與其一體成形。操作員站22可包括操作員座椅52、第一轉(zhuǎn)向裝置(例如方向盤(pán)54)、顯不器55和至少一個(gè)手動(dòng)操作的作業(yè)器具控制裝置56，例如操縱桿。方向盤(pán)54可被可操作地耦接到第一組車(chē)輪24和/或第二組車(chē)輪26，以控制它們的定向運(yùn)動(dòng)。方向盤(pán)可相對(duì)于操作員座椅52傾斜和/或伸縮，以便于操作員進(jìn)出或在操作其它控制裝置時(shí)提供更開(kāi)闊的駕駛室。例如，當(dāng)輔助轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)起作用的時(shí)候，可將方向盤(pán)54傾斜和/或伸縮到旁邊。建筑機(jī)器10可包括兩個(gè)作業(yè)器具控制裝置，操作員座椅52每一側(cè)分布一個(gè)作業(yè)器具控制裝置。
[0064]作業(yè)器具控制裝置56可控制建筑機(jī)器10的多種功能，例如，作業(yè)器具20的操作(包括動(dòng)臂28、斗桿30和作業(yè)工具32的運(yùn)動(dòng))、擺動(dòng)、建筑機(jī)器10的行進(jìn)、轉(zhuǎn)向、駕駛室升降器功能、偏移動(dòng)臂功能等等。
[0065]動(dòng)臂致動(dòng)器34、斗桿致動(dòng)器44以及作業(yè)工具樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器50可以是任何種類(lèi)的致動(dòng)器，例如圖2所示的液壓缸。各液壓缸可與其本身的液壓回路相關(guān)聯(lián)，以便于獨(dú)立地受控。一些作業(yè)工具例如鏟斗48，可具有單個(gè)致動(dòng)器，因此可通過(guò)單個(gè)液壓回路來(lái)控制。其他類(lèi)型的作業(yè)工具例如抓斗可包括一個(gè)以上的致動(dòng)器，因此可由一個(gè)以上的液壓回路來(lái)控制。例如，抓斗可由兩個(gè)或更多個(gè)液壓回路來(lái)控制。一個(gè)回路就可控制作業(yè)工具樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器50，其可用與樞轉(zhuǎn)鏟斗48相同的方式來(lái)樞轉(zhuǎn)抓斗。另外，第二回路可控制輔助功能，諸如抓斗的旋轉(zhuǎn)。
[0066]動(dòng)臂致動(dòng)器34、斗桿致動(dòng)器44、作業(yè)工具樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器50和所有其他致動(dòng)器如液壓缸中的一者或多者也可由一個(gè)或多個(gè)液壓回路來(lái)驅(qū)動(dòng)。
[0067]根據(jù)本公開(kāi)建筑機(jī)器可設(shè)置燃料系統(tǒng)300。參照?qǐng)D3，示出燃料系統(tǒng)300的示意圖。燃料系統(tǒng)300可包括根據(jù)本公開(kāi)圖1的燃料箱200，以及燃料儲(chǔ)器190。
[0068]圖3的比例并不表示衡量諸如燃料箱200和燃料儲(chǔ)器190尺寸的真實(shí)指示。相反，應(yīng)當(dāng)理解的是，燃料儲(chǔ)器190可包括遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃料箱200的容積的第三凸?fàn)钊莘e。例如，包含第一燃料隔室110和第二燃料隔室120的燃料箱200的燃料容積可等于燃料儲(chǔ)器190的第三凸?fàn)钊莘e的約20%或更少。例如，燃料箱200可包括約15至251的燃料容積，然而燃料儲(chǔ)器190的第三凸?fàn)钊莘e可以是大約2501至3001。
[0069]燃料箱200可被設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)14上并且可與同樣布置在上部結(jié)構(gòu)14處的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12流體連通。上部結(jié)構(gòu)14可經(jīng)由轉(zhuǎn)體15可旋轉(zhuǎn)地安裝到底盤(pán)16上。圖3的點(diǎn)劃線可表示上部結(jié)構(gòu)14和底盤(pán)16之間的分隔。
[0070]燃料儲(chǔ)器190可包括燃料入口 222和燃料出口 224。燃料儲(chǔ)器190的燃料出口 224可經(jīng)由穿過(guò)轉(zhuǎn)體15的第一燃料管線240流體地連接到第一燃料隔室110。主燃料泵270可配置成從燃料儲(chǔ)器190供應(yīng)燃料到第一燃料隔室110。如圖3所示，主燃料泵270可被布置在建筑機(jī)器10的底盤(pán)16處。然而,在一些實(shí)施方式中，主燃料泵270也可設(shè)置在建筑機(jī)器10的上部結(jié)構(gòu)14處。
[0071]為了確保諸如在建筑機(jī)器10的停止?fàn)顟B(tài)等情況下，燃料箱200內(nèi)的燃料不會(huì)回流到主儲(chǔ)器中，主燃料泵270可包括止回閥。
[0072]燃料儲(chǔ)器190的燃料入口 222可經(jīng)由同樣穿過(guò)轉(zhuǎn)體15的第二燃料管線242流體地連接到第二燃料隔室120。燃料泵262可被配置為從第二燃料隔室120泵出燃料送至燃料儲(chǔ)器。
[0073]燃料儲(chǔ)器190還可包括為第三燃料箱190再填注燃料的加注口 226，和用于第三燃料箱190排氣的排氣閥228。
[0074]如圖1已經(jīng)詳細(xì)解釋過(guò)的，由于傾斜上壁118，第一燃料隔室110內(nèi)的氣態(tài)流體可上升至第一燃料隔室I1的最高點(diǎn)，在該點(diǎn)氣態(tài)流體可進(jìn)入流體通道116。隨后，由于流體通道116的傾斜，氣態(tài)流體可進(jìn)一步上升到第二燃料隔室120的最高點(diǎn)。
[0075]如上面已經(jīng)描述的，由第二燃料隔室120接收的熱燃料可連續(xù)供應(yīng)到燃料儲(chǔ)器190。由于氣態(tài)流體可進(jìn)一步上升到第二燃料隔室120的最高點(diǎn)，來(lái)自共軌13的過(guò)量熱燃料可夾帶起氣態(tài)流體，這樣使得氣態(tài)流體也可被泵入燃料儲(chǔ)器中，在燃料儲(chǔ)器中氣態(tài)流體可經(jīng)由排氣閥228被排出。因此，泵送來(lái)自燃料箱200的第二燃料隔室120的熱燃料連同氣態(tài)流體到燃料儲(chǔ)器190中的過(guò)程可使燃料箱200 “排氣”。
[0076]第二燃料隔室120的燃料出口 138可經(jīng)由第二燃料管線242流體地連接到燃料儲(chǔ)器190的燃料入口 222。第二燃料線242還可穿過(guò)轉(zhuǎn)體15并可包括主燃料冷卻器150，該冷卻器被配置成冷卻從第二燃料隔室120流入到燃料儲(chǔ)器190的熱燃料。
[0077]燃料箱100和燃料儲(chǔ)器190可包含可模壓材料，如塑料。例如，燃料箱100與燃料儲(chǔ)器190可包含聚乙烯。
[0078]工業(yè)適用性
[0079]在下文中，與建筑機(jī)器10 (諸如輪式挖掘機(jī))相連的燃料系統(tǒng)300的運(yùn)行，可參考圖3進(jìn)行描述。
[0080]在建筑機(jī)器10的運(yùn)行過(guò)程中，燃料泵160可從第一燃料隔室110將冷燃料供給到燃料軌13，其可進(jìn)而將燃料供應(yīng)到燃料可被燃燒的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12。
[0081]為了向第一燃料隔室110再加燃料，主燃料泵270可經(jīng)由第一燃料管線240同時(shí)且連續(xù)地從燃料儲(chǔ)器190供應(yīng)燃料到第一燃料隔室110。
[0082]由主燃料泵270供應(yīng)的燃料量可能會(huì)顯著多于從第二燃料箱100供應(yīng)到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料量。因此，燃料箱200可被連續(xù)地填注燃料而不至于變空。
[0083]向燃料軌13過(guò)量供應(yīng)的燃料可流入第二燃料隔室120。由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的燃燒環(huán)境，共軌13內(nèi)的燃料可被加熱。因此，由第二燃料隔室120接收到的燃料可具有比冷燃料溫度更高的溫度。
[0084]通過(guò)將第二燃料隔室120單獨(dú)設(shè)置在第一燃料隔室110的上方，可防止冷燃料和從燃料軌13流入第二燃料隔室120的熱燃料混合。在一些實(shí)施方式中，第二燃料冷卻器152被設(shè)置在共軌13和第二燃料隔室120的燃料入口 136之間。燃料冷卻器152可被配置成在熱燃料進(jìn)入第二燃料隔室120之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)冷卻。
[0085]由主燃料泵270供應(yīng)到第一燃料隔室110的燃料可含有氣態(tài)流體。由于第一燃料隔室I1的傾斜上壁118，氣態(tài)流體可上升到第一燃料隔室110的最高點(diǎn)，傾斜的流體通道116可流體地連接至該最高點(diǎn)。在上升到第一燃料隔室110的最高點(diǎn)之后，氣態(tài)流體可進(jìn)一步通過(guò)流體通道116上升到第二燃料隔室120中。
[0086]從共軌13流入第二燃料隔室120的熱燃料可被配置為經(jīng)由第二燃料管線242還被泵回至燃料儲(chǔ)器190中。回流的熱燃料可混合并夾帶起從第一燃料隔室110上升的氣態(tài)流體，并且兩者可一起流回燃料儲(chǔ)器190。在這里，氣態(tài)流體可經(jīng)由排氣閥228被排出。在流經(jīng)第二燃料管線242時(shí)，燃料可通過(guò)第一燃料冷卻器150冷卻。
[0087]在一些實(shí)施方式中，氣態(tài)流體可經(jīng)由圖1中所示的排氣閥122在第二燃料隔室120處被直接排出。燃料儲(chǔ)器190內(nèi)的燃料可冷卻并且如上所述可被重新供應(yīng)至第一隔室110。
[0088]通過(guò)使用上述的燃料系統(tǒng)300，可確保從第一燃料隔室110供應(yīng)到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料可具有實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒所需的合適溫度。
[0089]關(guān)于圖3，燃料箱200可作為一種燃料貯存器。例如，在主燃料泵270發(fā)生故障的情況下，建筑機(jī)器10能夠例如離開(kāi)作業(yè)地點(diǎn)去維修主燃料泵270。另外，因?yàn)榘蟛糠秩剂先莘e的燃料儲(chǔ)器190可被設(shè)置在底盤(pán)16處，可方便為燃料系統(tǒng)300添加燃料，操作員可站在地面上通過(guò)燃料儲(chǔ)器190的加注口 226為燃料系統(tǒng)200添加燃料。
[0090]燃料箱200可進(jìn)一步補(bǔ)償在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)行期間的燃料供給的不穩(wěn)定性，并且可為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)提供燃料。此外，當(dāng)從燃料儲(chǔ)器190向燃料箱200供應(yīng)燃料發(fā)生故障時(shí)，燃料箱200可供應(yīng)燃料至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12，這樣使得建筑機(jī)器10得以能夠離開(kāi)工地進(jìn)行維修。
[0091]雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式已在本文中有所描述，可在不脫離以下權(quán)利要求書(shū)范圍的前提下進(jìn)行改進(jìn)和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料箱(100、200)，其配置成安裝在包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的建筑機(jī)器(10)中，所述燃料箱(100、200)包括: 第一燃料隔室(110)，其限定了包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e，并且被配置成供應(yīng)具有第一燃料溫度的燃料到所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)； 第二燃料隔室(120)，其限定了包括最高點(diǎn)的第二凸?fàn)钊莘e，所述第二燃料隔室(120)被布置在所述第一燃料隔室(110)上方并被配置為從所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)接收過(guò)量燃料，所述過(guò)量燃料具有比所述第一燃料溫度高的第二燃料溫度；以及 流體通道(116)，其被配置成將所述第一燃料隔室(110)的第一凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)流體地連接至所述第二燃料隔室(120)的第二凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料箱(100、200)，其中，所述流體通道(116)被配置為僅能夠使氣態(tài)流體從所述第一燃料隔室(110)通入所述第二燃料隔室(120)中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料箱(100、200)，其中，所述第一燃料隔室(110)被進(jìn)一步配置成連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的共軌(13)，而所述第二燃料隔室(120)被進(jìn)一步配置為從所述共軌(13)接收過(guò)量燃料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料箱(100、200)，還包括燃料泵(160)，其被配置為從所述第一燃料隔室(110)泵送燃料到所述共軌(13)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料箱(100、200)，其中，所述第二燃料隔室(120)的第二凸?fàn)钊莘e小于所述第一燃料隔室(110)的第一凸?fàn)钊莘e。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料箱(100、200)，其中所述第二凸?fàn)钊莘e等于所述第一凸?fàn)钊莘e的約40%或以下，并等于所述第一凸?fàn)钊莘e的約5%或以上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料箱(100、200)，其中，所述第一燃料隔室(110)、所述第二燃料隔室(120)以及所述流體通道(116) —起形成一體式燃料箱。
8.一種配置成安裝在包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的建筑機(jī)器(10)中的燃料系統(tǒng)(300)，所述燃料系統(tǒng)(300)包括: 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料箱(100、200);以及 燃料儲(chǔ)器(190)，其被配置成經(jīng)由第一燃料管線(240)供應(yīng)燃料到所述燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110)，并經(jīng)由第二燃料管線(242)從所述燃料箱(100、200)的第二燃料隔室(120)接收燃料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料系統(tǒng)(300)，其中，所述燃料儲(chǔ)器(190)包括加注口(226)，用于將燃料加至所述燃料系統(tǒng)(300)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項(xiàng)所述的燃料系統(tǒng)(300)，還包括主燃料泵(270)，其被配置為將來(lái)自所述燃料儲(chǔ)器(190)的燃料泵送到所述燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的燃料系統(tǒng)(300)，其中，所述第二燃料管線(242)包括至少一個(gè)燃料冷卻器(150)，其被配置為冷卻從所述燃料箱(100、200)的第二燃料隔室(120)流到所述燃料儲(chǔ)器(190)的燃料。
12.一種建筑機(jī)器(10),包括: 底盤(pán)(16)； 上部結(jié)構(gòu)(14)，其包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)； 轉(zhuǎn)體(15)，其被配置為將所述上部結(jié)構(gòu)(14)可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述底盤(pán)(16)上；以及 根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的燃料系統(tǒng)(300)，其中，所述燃料箱(100、200)被設(shè)置在所述上部結(jié)構(gòu)(14)處，并且所述燃料儲(chǔ)器(190)被設(shè)置在所述底盤(pán)(16)處。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的建筑機(jī)器(10)，其中，所述主燃料泵(270)被設(shè)置在所述底盤(pán)(16)處。
14.一種向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)供應(yīng)燃料的方法，包括: 將具有第一燃料溫度的燃料從燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110)供應(yīng)到所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，所述第一燃料隔室(110)限定包括最高點(diǎn)的第一凸?fàn)钊莘e； 將具有高于所述第一燃料溫度的第二燃料溫度的過(guò)量燃料從所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(12)供應(yīng)到所述燃料箱(100、200)的第二燃料隔室(120)，所述第二燃料隔室(120)布置在所述第一燃料隔室(110)上方并且限定包括最高點(diǎn)的第二凸?fàn)钊莘e；以及 將所述燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110)的第一凸?fàn)钊莘e的最高點(diǎn)經(jīng)由流體通道(116)流體地連接至所述燃料箱(100、200)的第二燃料隔室(120)的第二凸?fàn)钊莘e的最聞點(diǎn)O
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括: 從燃料儲(chǔ)器(190)供應(yīng)燃料至所述燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110);以及 從所述燃料箱(100、200)的第二燃料隔室(120)供應(yīng)燃料至所述燃料儲(chǔ)器(190)，從而將從所述燃料箱(100、200)的第一燃料隔室(110)上升的氣態(tài)流體夾帶至所述燃料箱(100,200)的第二燃料隔室(120)中。
【文檔編號(hào)】B60K15/063GK104411526SQ201380033930
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】S·沃斯, T·曼 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司