專利名稱：用于林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)的方法和裝置的制作方法
用于林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)的方法和裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的執(zhí)行林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng) 的方法。
本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分的用于執(zhí)行林業(yè)機(jī)械的動(dòng) 力傳動(dòng)的裝置。
在移動(dòng)工作機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)中，所述工作機(jī)械在本文中具體指的是林 業(yè)機(jī)械，隨著技術(shù)進(jìn)步已使用了多種不同的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。在林業(yè)機(jī)械的 情況下，基于使用的目的，可以考慮將這樣的動(dòng)力傳動(dòng)分成兩個(gè)不同的主 要類別 一方面是工作機(jī)械自身的移動(dòng)即所謂的推進(jìn)需要的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳 動(dòng)；而另一方面則是諸如加料機(jī)(charger)、起重機(jī)、采伐頭等等之類的工 作機(jī)械所包括的執(zhí)行器的動(dòng)力傳動(dòng)。
vM40Mt割的開(kāi)始階段，完全機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)方案已知基于不同的
開(kāi)關(guān)和M傳動(dòng)，其使得能夠粗略控制車輛的移動(dòng)方向和速度。在這種較 早的林業(yè)機(jī)械中，諸如原木之類的木材段的裝栽是手工或借助于經(jīng)由接線
運(yùn)行的^OM^重輔助裝置進(jìn)行的，諸如基于絞盤(pán)的起重轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)。
事實(shí)上，林業(yè);Wfe技術(shù)領(lǐng)域中的顯著突破是施加壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力 傳動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，其在本文中一般指的是用于裝載和加工木材的設(shè)備中的液壓 動(dòng)力傳動(dòng)。作為這種實(shí)現(xiàn)的結(jié)果，產(chǎn)生了所謂的液壓關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)臂加料機(jī)。事 實(shí)上，液壓動(dòng)力傳動(dòng)已建立了其作為移動(dòng)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)中最普通的 動(dòng)力傳動(dòng)方法的地位。液壓技術(shù)在這些應(yīng)用中的使用得到了其極好的功率 密度、移動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)其放置的靈活方式以及以可管理和可控制的方式容易地 完成強(qiáng)作用力的可行性的支持。
依次地對(duì)于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)中的無(wú)級(jí)調(diào)速的實(shí)現(xiàn)，裝備有所謂的變矩器 的流體動(dòng)力學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)裝置已被開(kāi)發(fā)和獲知。除了實(shí)際的變矩器之外，工 作機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)也可以用自動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)，該自動(dòng)變速器實(shí)際上由類似 于變矩器的部分和以多于一個(gè)的傳動(dòng)比無(wú)Mit行的變速器組成。
基于變矩器的動(dòng)力傳動(dòng)方案仍然用在大功率的傳動(dòng)中，例如用在用于 拖行整個(gè)樹(shù)干的林業(yè)機(jī)械中。進(jìn)而，流體動(dòng)力學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)仍然普遍用于諸
如像翻斗車之類的采礦車輛中。
然而，在利用所謂的CTL (按定尺剪切)方法的林業(yè)機(jī)械中，改變 成在驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)中主務(wù)使用流體靜力學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)在多年以前就已出現(xiàn)， 因?yàn)樗哂休^好的機(jī)動(dòng)性和令人滿意的制動(dòng)特性。與上述流體動(dòng)力學(xué)動(dòng)力 傳動(dòng)相比，流體靜力學(xué)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力傳動(dòng)還能夠更加靈活地安裝到W^結(jié)構(gòu)
或流體靜力學(xué)/機(jī)械概念組成，其中，典型地由液壓泵和液壓發(fā)動(dòng)機(jī)組成 的其中至少一個(gè)通常具有可調(diào)整旋轉(zhuǎn)容量的液壓靜力學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)布置在 工作機(jī)喊的主動(dòng)力源和傳統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)之間。
然而，可以認(rèn)為液壓靜力學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)的缺點(diǎn)是其低效率，尤其是在高 驅(qū)動(dòng)速度下。效率還取決于裝載情形而顯著變化。
近來(lái)，已調(diào)查了各種工作機(jī)械的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)的電氣實(shí)現(xiàn)的方式，由 此驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)可以部分地乃至整個(gè)地電氣實(shí)現(xiàn)。電氣動(dòng)力傳動(dòng)方面的興 趣已增加，特別是因?yàn)槠淞钊藵M意的效率和使用電動(dòng)機(jī)用于制動(dòng)的可行 性，就此而論甚至使用它們用于能量回收。因此，諸如像采礦和采石車輛 之類的重型工作機(jī)械已知它們的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)完全是電氣實(shí)現(xiàn)。另一方 面，例如客車的混合方案也是已知的，其中驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)的效果部分地借 助于電動(dòng)機(jī)、部分地借助于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在專利EP1034968中闡 述了這樣的裝置的例子。
然而，當(dāng)研究林業(yè)機(jī)械時(shí)，用電氣動(dòng)力傳動(dòng)替換液壓靜力學(xué)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 傳動(dòng)不一定在林業(yè)機(jī)械的總體效率方面導(dǎo)致重大提高。它也沒(méi)有在林業(yè)機(jī) 械的工作環(huán)境方面提供其它特別重要的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，這樣的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳
動(dòng)方案將會(huì)在林業(yè)機(jī)械中要求至少兩個(gè)并行的大容量動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
特別地在林業(yè)機(jī)械的情況下，林業(yè)機(jī)械環(huán)境中的電氣動(dòng)力傳動(dòng)所造成 的問(wèn)題首先和最主要地起因于對(duì)各種轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)、起重機(jī)、裝載機(jī)、釆伐設(shè) 備和其它木材加工設(shè)備瞬時(shí)要求非常高的來(lái)自工作M主動(dòng)力源的作用。 這樣就發(fā)現(xiàn)主動(dòng)力源在這樣的情形下運(yùn)行，其中，根據(jù)林業(yè)機(jī)械所需的最 大功率制定尺度的動(dòng)力源加載非常不均勻。在林業(yè)M的工作時(shí)間的一部 分期間，動(dòng)力源甚至用相當(dāng)輕微的部分載荷來(lái)加載。
然而，林業(yè)機(jī)械的各種轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)、起重機(jī)、裝載機(jī)、采伐設(shè)備和其它 木材加工設(shè)備的上述功能在沒(méi)有壓力介質(zhì)傳送的液壓動(dòng)力傳動(dòng)的情況下 極難實(shí)現(xiàn)。在這些應(yīng)用中，液壓動(dòng)力傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)特別地在于其極端的功率
密度和良好的可調(diào)性。進(jìn)而，上面提到的液壓實(shí)現(xiàn)的功能在林業(yè)機(jī)械的性 能和生產(chǎn)率方面常常十分關(guān)鍵。例如，當(dāng)研究傳送器時(shí)，其中的裝載機(jī)在 相當(dāng)部分的工作時(shí)間中使用，這樣就對(duì)動(dòng)力源提出了高要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種方法和用于執(zhí)行該方法的裝置，以便實(shí) 現(xiàn)對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)所造成的問(wèn)題的全新種類的解決方案。這個(gè)目的通
方法和裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
更確切地說(shuō)，本發(fā)明的方法主要通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分中的陳述
來(lái)表征。用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置依次地主要通過(guò)權(quán)利要求9 的特征部分中的陳述來(lái)^J扭。
在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
因此，本發(fā)明基于通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)的想法使用 例如發(fā)電機(jī)將林業(yè)機(jī)喊的主動(dòng)力源的作用的至少一部分轉(zhuǎn)換成電能。該電 能可以存儲(chǔ)，并且可以從其貯藏器中放出以便重復(fù)使用，優(yōu)選地用于例如 經(jīng)由液壓泵生成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力。特別優(yōu)選地，電能存儲(chǔ)在工作;W^ 中放置的電池中的預(yù)期位置中或者在能夠充電電能的某種其它已知裝置 中或者在其組合中，在需要時(shí)可以從中利用電能。
本發(fā)明帶來(lái)了顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此，能夠提高林業(yè)機(jī)械的總體效率，并 且與此同時(shí)，通過(guò)能夠比以前更加容易地將部件放置到林業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu) 中，便利于林業(yè)的設(shè)計(jì)。另外，本發(fā)明的解決方案使得能夠比以前更 好地均勻加載林業(yè)機(jī)械中的主動(dòng)力源，而不管林業(yè)機(jī)械所執(zhí)行的不同工作 階段所需的瞬時(shí)功率水平可能顯著變化的事實(shí)。
如此獲得的瞬時(shí)功率需求峰值的滿足使得主動(dòng)力源的尺度制定能夠 顯著比平常小。這例如在林業(yè)機(jī)喊的總體燃料經(jīng)濟(jì)性和林業(yè) 的重量方 面是顯著的優(yōu)點(diǎn)。自然地，較小的動(dòng)力源還降低了林業(yè)M的排放水平， 并且降低了動(dòng)力源所造成的噪聲水平和振動(dòng)水平，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)。
因此，本發(fā)明使得能夠與主動(dòng)力源的計(jì)算最大功率單獨(dú)將會(huì)允許的相 比，特別地在林業(yè)機(jī)械中的木材加工設(shè)備的瞬時(shí)大功率要求期間，顯著更 大量的功率送往系統(tǒng)，而不會(huì)由此干擾林業(yè)機(jī)喊的其余操作。這是可能的， 因?yàn)樗璧念~外功率能夠以不同充電裝置中存儲(chǔ)的電能的形式獲取。如果
需要，這樣的電能能夠進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成液壓動(dòng)力，其借助于例如由電馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)的^t^泵而被引導(dǎo)到木材加工設(shè)備。
在所述類型的情況下，林業(yè)機(jī)械的制造商面臨著最優(yōu)地為了其目的而 在其中為主動(dòng)力源制定尺度的選項(xiàng)。這樣的主動(dòng)力源能夠事實(shí)上以最佳可 能的效率例如以對(duì)其最適合的轉(zhuǎn)速和載荷運(yùn)行。這再次導(dǎo)致了上面提到的
低燃料消耗，it^林業(yè)機(jī)械的所有者和用戶的觀點(diǎn)來(lái)看具有日益重要的意 義，因?yàn)槿剂蟽r(jià),續(xù)上升。使用主動(dòng)力源的最佳均勻和可良，測(cè)的負(fù) 載，還能夠更加容易地滿足日益加緊的排放規(guī)則。
由于本發(fā)明的方案使得能夠電氣傳送液壓功能所需的動(dòng)力的至少一 部分，更加接近于在工作機(jī)械的結(jié)構(gòu)中使用的這一點(diǎn)，所以在^艮大程度上 還避免了繁重的壓力介質(zhì)線。除了結(jié)構(gòu)問(wèn)題之外，其中還總是造成流動(dòng)損 失，并且它們趨于削弱動(dòng)力傳送的效率。
另一方面，本發(fā)明的意外優(yōu)點(diǎn)是下述可行性將泵、控制閥以及與林 業(yè)機(jī)械的壓力介質(zhì)傳送系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的裝置放置到與主動(dòng)力源隔開(kāi)一段距 離的一個(gè)或多個(gè)緊湊裝置中。這樣的位置例如可以與壓力介質(zhì)容器相關(guān) 聯(lián)。這種放置例如對(duì)于傳送器的控制室中噪聲水平的減少具有顯著影響， 因?yàn)榕c現(xiàn)有技術(shù)形成對(duì)照，有噪聲的泵和閥在某些情況下例如可以放置到 林業(yè)機(jī)械中的起重機(jī)的基座中，乃至可以放置到系統(tǒng)中的壓力介質(zhì)容器內(nèi)
部。因此，與其控制室和主動(dòng)力源相比，與這個(gè)壓力介質(zhì)傳送系統(tǒng)相關(guān)聯(lián) 的不同部件能夠均勻放置到林業(yè);^的不同底盤(pán)部分中。
在已知的方案中，用于加壓壓力介質(zhì)以供林業(yè)機(jī)喊的不同功能使用的 一個(gè)或多個(gè)壓力介質(zhì)泵必須借助于 連接部件放置到主動(dòng)力源附近。這 導(dǎo)致在主動(dòng)力源附近產(chǎn)生大而笨重的集合體，將所述集合體放置到林業(yè)機(jī) 械的底盤(pán)上常常造成困難。由于本發(fā)明的方案，這個(gè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在可以被^t。 由于主動(dòng)力源自身能夠以較小尺寸實(shí)現(xiàn)，所以還可以重新考慮其在林業(yè)機(jī) 械結(jié)構(gòu)中的放置。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下更加詳細(xì)的描述中描述由本發(fā)明產(chǎn)生 的其它優(yōu)點(diǎn)。


在下文中，將參考附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，其
中圖l示出了用于動(dòng)力傳動(dòng)和控制執(zhí)行器的本裝置的示意圖; 圖2示出了圖1的裝置的可替選的實(shí)施例；以及 圖3示意性示出了林業(yè)機(jī)械的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考上述附圖描述本方法和裝置中的林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳 動(dòng)的一些優(yōu)選實(shí)施例。裝置包括結(jié)構(gòu)零件，該結(jié)構(gòu)零件用附圖中的標(biāo)號(hào)指 示，并JL^應(yīng)于本說(shuō)明書(shū)中使用的標(biāo)號(hào)。
圖1示出了用于林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)的本裝置的基本方案。該裝置例 如提供在才艮據(jù)圖3的林業(yè)機(jī)械1中，該林業(yè)機(jī)械1包括彼此鉸接的前底盤(pán) 2和后底盤(pán)3。前底盤(pán)包括林業(yè);Wfe控制室4，該林業(yè)機(jī)械控制室4用于 控制其中的主動(dòng)力源5，該主動(dòng)力源5用于生成移動(dòng)和控制林業(yè)機(jī)喊以及 其中的執(zhí)行器所需的動(dòng)力。在圖3中，這樣的執(zhí)行器用加料機(jī)6和與其連 接的抓斗7表示。附圖僅僅示意性地示出了裝置的組成部分以及電氣和壓 力介質(zhì)線，簡(jiǎn)化的目的是為了示范裝置的結(jié)構(gòu)和^Mt。
與慣例形成對(duì)照，在用于動(dòng)力傳動(dòng)的本裝置中，主動(dòng)力源5所生成的 動(dòng)力的至少一部分適合于被引導(dǎo)到本身已知的發(fā)電機(jī)裝置8中，其中主動(dòng) 力源所生成的機(jī)械能被轉(zhuǎn)換成電能。這種電能的一部分可立即用于控制林 業(yè)Ml，用于其從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，并且用于控制其它低功 率的控制和操作系統(tǒng)。然而，生成的電能的一部分被設(shè)置成可在較短或較 長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)電存儲(chǔ)裝置9中，該電存儲(chǔ)裝置9在圖1 中用常規(guī)電池10、超級(jí)電容器11或適合于存儲(chǔ)電的其它裝置12表示。 附圖還示出了電能控制單元13，其與存儲(chǔ)裝置相關(guān)聯(lián)，并且i殳置用于管 理存儲(chǔ)裝置的加載和放電。
旨在存儲(chǔ)電的這種裝置10至12的主要目的是將電能的至少一部分從 存儲(chǔ)裝置9引導(dǎo)到裝置中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置14，當(dāng)需要時(shí)，使用存 儲(chǔ)的電能來(lái)在一個(gè)或多個(gè)位置中生成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力。因此，該裝置 實(shí)現(xiàn)了 一種與林業(yè)機(jī)械1的主動(dòng)力源5并行運(yùn)行的動(dòng)力生成單元。 一方面， 主動(dòng)力源所生成的動(dòng)力這樣一來(lái)就可以轉(zhuǎn)換成電能，并且同樣可以立即用 于控制林業(yè)機(jī)械。因此，可以在有限的時(shí)間期限內(nèi)使用林業(yè)機(jī)械而不用主 動(dòng)力源的任何操作。另一方面，從存儲(chǔ)裝置9釋放的電能可以優(yōu)選地用于 滿足瞬時(shí)提高的動(dòng)力需求。
在后者的情況下，所述提高的動(dòng)力需求可以被滿足或者立即4吏用從 存儲(chǔ)裝置9釋放的電能，或者可替選地，可使用林業(yè)機(jī)械l中為此目的的 裝置，將這種電能轉(zhuǎn)換成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力，優(yōu)選地例如轉(zhuǎn)換成液壓動(dòng) 力以便控制林業(yè)機(jī)械的執(zhí)行器。自然地，例如可以通過(guò)修改與林業(yè)機(jī)械的 輪15相連接的轉(zhuǎn)換裝置14來(lái)將用于控制林業(yè)機(jī)械的電能轉(zhuǎn)換成液壓動(dòng) 力。
使用本裝置而在轉(zhuǎn)換裝置14中生成的壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力特別適合 于控制林業(yè)機(jī)械l中的木材加工設(shè)備，諸如壓力介質(zhì)傳送的起重機(jī)、加料 機(jī)6、轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)，或者是木材加工設(shè)備的使用，諸如在其末端支撐或使用 的采伐頭或抓斗7。自然地還可以僅僅部分地使用轉(zhuǎn)換裝置中生成的壓力 介質(zhì)傳送的動(dòng)力來(lái)控制這樣的裝置，或者僅使用它來(lái)控制執(zhí)行器的l吏用， 所述執(zhí)行器執(zhí)行林業(yè)機(jī)械中的木材加工設(shè)備的單個(gè)加工運(yùn)動(dòng)。
裝置中的轉(zhuǎn)換裝置14優(yōu)選地包括泵單元16，用于加壓林業(yè)機(jī)械的 壓力介質(zhì)傳送裝置中的壓力介質(zhì)；以及電馬達(dá)17，用于驅(qū)動(dòng)泵單元16， 該電馬達(dá)17例如為7Jc磁馬達(dá)或短路馬達(dá)。專用控制單元18適合于控制電 馬達(dá)的運(yùn)行。如果泵單元具有可調(diào)整的容量類型，則通過(guò)改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn) 容量，可以影響由此產(chǎn)生的容量流。當(dāng)用于實(shí)現(xiàn)壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的轉(zhuǎn) 換裝置包括固定容量的泵單元時(shí)，其容量流的調(diào)整優(yōu)選地被設(shè)置成通過(guò)調(diào)
整適合于驅(qū)動(dòng)泵單元的電馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而發(fā)生。這樣的電馬達(dá)的il;變例如適
合于用連接到系統(tǒng)的變頻器來(lái)控制。該方案使得能夠在轉(zhuǎn)換裝置中使用具 有便宜購(gòu)買價(jià)格的齒輪類型的泵和具有便宜購(gòu)買價(jià)格的固定容量類型的 其它泵。
當(dāng)用于生成液壓動(dòng)力的轉(zhuǎn)換裝置14包括具有可調(diào)整的容量的泵單元 16時(shí)，優(yōu)選地以目的最優(yōu)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的電馬達(dá)17可以適合于驅(qū)動(dòng)泵單元。
在裝置中，林業(yè) 1的主動(dòng)力源5裝備有與其相連接的發(fā)電機(jī)裝置 8。它甚至可以集成到主動(dòng)力源自身中以實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。
用該裝置實(shí)現(xiàn)的特殊優(yōu)點(diǎn)在于考慮下述選項(xiàng)將用于實(shí)現(xiàn)壓力介質(zhì)傳 送的動(dòng)力的轉(zhuǎn)換裝置14放置在林業(yè)機(jī)械1的布局中的幾乎任何地方。因 此，至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置可以基本上與林業(yè)機(jī)械中的壓力介質(zhì)容器相連接地 放置。轉(zhuǎn)換裝置甚至可以被修改而放置在這樣的壓力介質(zhì)容器內(nèi)部，由此 可以有效地抑制生成的噪聲。還可以選擇這樣的方案，其中，轉(zhuǎn)換裝置和 其中的電馬達(dá)17放置在林業(yè)機(jī)械中的后底盤(pán)3上。轉(zhuǎn)換裝置與主動(dòng)力源 5的這種分開(kāi)簡(jiǎn)化了林業(yè)機(jī)械特別是傳送器的布局設(shè)計(jì)，使得比以前更好
的林業(yè)機(jī)喊的重量分布成為可能。
為了避免長(zhǎng)的壓力介質(zhì)線，轉(zhuǎn)換裝置14以及其中的泵單元16和電馬 達(dá)17甚至可以放置在后底盤(pán)3上安裝的加料機(jī)6中的基座19中。
在圖1和2中區(qū)分的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置9優(yōu)選皿置在林業(yè)機(jī)械1 的后底盤(pán)3內(nèi)部或者與其相連接。
圖2示出了本裝置的可替選的實(shí)施例。這個(gè)裝置包括與圖1的裝置相 同的主要組成部分，但是^^供有一些另外的特征。因此，圖2示出了這樣 的裝置，其中，林業(yè)機(jī)喊1的主動(dòng)力源5不僅用于生成電能，而且還借助 于連接到主動(dòng)力源的壓力^h質(zhì)泵20生成壓力^h質(zhì)傳送的動(dòng)力。如此生成 的壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力可以既用于控制林業(yè)機(jī)械，又用于控制其中的設(shè) 備。壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力甚至可以部分地用于控制在木材加工中使用的相 同設(shè)備，其否則由電能用借助于轉(zhuǎn)換裝置14生成的壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)。
圖2還示出了這樣的裝置，其中，被驅(qū)動(dòng)以生成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力 的轉(zhuǎn)換裝置14包括作為雙向旋轉(zhuǎn)的泵馬達(dá)21的泵單元。驅(qū)動(dòng)這個(gè)泵馬達(dá) 的電馬達(dá)17還可以適合于用于回收能量的操作，由此它構(gòu)成了將電能饋 送到存儲(chǔ)裝置9中的發(fā)電機(jī)。在這種情況下，例如當(dāng)加料機(jī)6中液壓支撐 的載荷下降時(shí)，能夠以這樣的方式利用壓力介質(zhì)的回流可以將由此包含 的能量轉(zhuǎn)換成電能。自然地，由此產(chǎn)生的電能還可以送往由系統(tǒng)所包括的 電氣執(zhí)行器22使用，或者存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)裝置中。
根據(jù)圖1和2的林業(yè)機(jī)械1的動(dòng)力傳動(dòng)中的裝置運(yùn)行如下。移動(dòng)和控 制林業(yè)機(jī)械以及其中的執(zhí)行器所需的動(dòng)力在林業(yè)機(jī)械的主動(dòng)力源5中生 成，由此運(yùn)行指令從林業(yè)^的用戶獲得，由控制裝置23傳送。引擎控 制單元(ECU) 24所管理的主動(dòng)力源所生成的這種機(jī)械能的至少一部分 借助于發(fā)電機(jī)裝置8轉(zhuǎn)換成電能，所述電能至少部分地存儲(chǔ)在林業(yè)機(jī)械所 包括的一個(gè)或多個(gè)電存儲(chǔ)裝置9中。這樣的存儲(chǔ)既可以是短期的也可以是 長(zhǎng)期的。當(dāng)林業(yè)機(jī)械的動(dòng)力需求突然增加時(shí)，如果需要的話，這樣的存儲(chǔ) 裝置甚至能夠在非常短的時(shí)間之內(nèi)釋，放其中存儲(chǔ)的電能。
當(dāng)林業(yè)機(jī)械l的動(dòng)力需求增加并超過(guò)主動(dòng)力源5的動(dòng)力生成能力時(shí)， 將部分的電能從存儲(chǔ)裝置9引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置14。在這樣的轉(zhuǎn) 換裝置中，電能用于生成壓力^h質(zhì)傳送的動(dòng)力，優(yōu)選地為液壓動(dòng)力。這種 壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力被引導(dǎo)到位于林業(yè)機(jī)械中不同位置的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)
行器中。在執(zhí)行器中，壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力用于執(zhí)行壓力介質(zhì)傳送的功能 或者用于增強(qiáng)操作。因此，壓力^^質(zhì)傳送的動(dòng)力例如用于整個(gè)地或者至少 部分地控制林業(yè)機(jī)械中的加工木材的設(shè)備。壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力還可以用 于控制林業(yè)機(jī)械所包括的木材加工設(shè)備的單個(gè)加工運(yùn)動(dòng)。該方案實(shí)現(xiàn)了高 效率，因?yàn)檫@樣的壓力介質(zhì)傳送系統(tǒng)能夠?yàn)槊總€(gè)功能專門(mén)進(jìn)行功能優(yōu)化。
當(dāng)在至少一個(gè)這樣的電能轉(zhuǎn)換裝置14中設(shè)置能量回收時(shí)，能夠顯著 提高林業(yè)機(jī)械1的燃料經(jīng)濟(jì)性。實(shí)現(xiàn)這樣的能量回收的方式是這樣的上 述轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)允許其還用于壓力介質(zhì)所包含的能量的轉(zhuǎn)換，以及其向 電氣系統(tǒng)的反饋用于電氣執(zhí)行器或者用于存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)裝置9中。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，隨著技術(shù)進(jìn)步，能夠以多種方式 實(shí)現(xiàn)上述方法的基本思想和用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。因此，41_供的方案 及其實(shí)施例并不限于描述的例子，而是可以在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)變化。 例如，顯然地，各種方案與沒(méi)有在本文中分開(kāi)描述的發(fā)電機(jī)、電馬達(dá)和電 能存儲(chǔ)部件相關(guān)聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種用于林業(yè)機(jī)械(1)的動(dòng)力傳動(dòng)的方法，所述林業(yè)機(jī)械包括主動(dòng)力源(5)，該主動(dòng)力源(5)用于生成移動(dòng)和控制所述林業(yè)機(jī)械和/或其中的執(zhí)行器(6，7)所需的動(dòng)力，其特征在于，借助于發(fā)電機(jī)裝置(8)將所述主動(dòng)力源(5)所生成的動(dòng)力的至少一部分轉(zhuǎn)換成電能，所述電能至少部分地在較短或較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)電存儲(chǔ)裝置(9)中，其中，所述電能的至少一部分可以在需要時(shí)從所述存儲(chǔ)裝置被引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(14)，以用于在一個(gè)或多個(gè)位置生成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力，以便執(zhí)行所述林業(yè)機(jī)械(1)和/或其中的至少一個(gè)執(zhí)行器(6，7)的一個(gè)或多個(gè)壓力介質(zhì)傳送的功能，或者用于增強(qiáng)操作。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，將要生成的所述壓力介 質(zhì)傳送的動(dòng)力至少瞬間高于所述主動(dòng)力源(5)所生成的動(dòng)力。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，以這樣的方式在至 少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(14)中設(shè)置能量回收所述轉(zhuǎn)換裝置用于轉(zhuǎn)換壓力介質(zhì) 中包含的能量，并且用于將其反饋以供電氣系統(tǒng)的電氣執(zhí)行器(22 )使用， 或者用于存儲(chǔ)在所述電存儲(chǔ)裝置(9)中。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，用被控制i^的 電馬達(dá)(17)來(lái)驅(qū)動(dòng)用于生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，用變頻器控制所述電馬 達(dá)(17)的逸變。
6. 如在先權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用所述 轉(zhuǎn)換裝置(14 )中生成的所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力來(lái)控制所述林業(yè)機(jī)械(1) 中的木材加工設(shè)備。
7. 如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用所述 轉(zhuǎn)換裝置(14)中生成的所述壓力^h質(zhì)傳送的動(dòng)力來(lái)至少部分地控制所述 林業(yè)機(jī)械(1)中的木材加工設(shè)備。
8. 如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用所述 轉(zhuǎn)換裝置(14 )中生成的所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力來(lái)控制執(zhí)行所,業(yè)機(jī)械(1)中的木材加工設(shè)備的單個(gè)加工運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器的使用。
9. 一種用于林業(yè)機(jī)械(l)的動(dòng)力傳動(dòng)的裝置，所i^沐業(yè)機(jī)械包括主 動(dòng)力源(5)，該主動(dòng)力源(5)用于生成移動(dòng)和控制所述林業(yè);W^和/或其 中的執(zhí)行器(6, 7)所需的動(dòng)力，其特征在于，所述主動(dòng)力源(5)所生成的動(dòng)力的至少一部分適合于被送往發(fā)電機(jī) 裝置(8)以便生成電能，所述電能被設(shè)置成至少部分地在較短或較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)在一個(gè)或 多個(gè)電存儲(chǔ)裝置(9)中，由此所述電能的至少 一部分被設(shè)置成從所述存儲(chǔ)裝置被引導(dǎo)到所述裝置 所包括的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(14)，以用于在一個(gè)或多個(gè)位置生成壓力 介質(zhì)傳送的動(dòng)力。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(14) 包括用于以這樣的方式回收能量的裝置所述轉(zhuǎn)換裝置完成壓力^h質(zhì)中包 含的能量到電能的轉(zhuǎn)換。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，電馬達(dá)(17)被 設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換裝置(14 )。
12. 如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)換裝置(14)中生成的所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力適合于控制所述林業(yè)機(jī) 械(1)中的木材加工i殳備。
13. 如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)換裝置(14)中生成的所述壓力^h質(zhì)傳送的動(dòng)力適合于至少部分地控制 所*業(yè)機(jī)械(1)中的木材加工設(shè)備。
14. 如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)換裝置(14)中生成的所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力適合于控制執(zhí)行所述林 業(yè)機(jī)械(1)中的木材加工設(shè)備的單個(gè)加工運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器的使用。
15. 如權(quán)利要求9至14中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 發(fā)電機(jī)裝置(8)適合于與所i^沐業(yè)機(jī)械(1)的主動(dòng)力源(5)相連接。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)裝置(8) 被集成到所述主動(dòng)力源(5)中。
17. 如權(quán)利要求9至16中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于 生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(14)適合于基本上與 所述裝置所包括的壓力介質(zhì)容器相連接。
18. 如權(quán)利要求9至17中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用永 磁馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用于生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14 )。
19. 如權(quán)利要求9至17中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用短 路馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用于生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14 )。
20. 如權(quán)利要求9至17中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用速 度適合于可控的電馬達(dá)(17)驅(qū)動(dòng)用于生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所 述轉(zhuǎn)換裝置(14 )。
21. 如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述電馬達(dá)(17)適 合于可用變頻器控制。
22. 如權(quán)利要求9至21中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于 生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14 )包括固定容量的泵單 元(16),所述泵單元的容量流的調(diào)整適合于通過(guò)調(diào)整適合于驅(qū)動(dòng)所述泵 單元的所述電馬達(dá)(17)的轉(zhuǎn)速而發(fā)生。
23. 如權(quán)利要求9至21中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于 生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14)包括容量可調(diào)整的泵 單元(16)，適合于驅(qū)動(dòng)所述泵單元的所述電馬達(dá)(17)優(yōu)選地祐j殳置成 以最優(yōu)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
24. 如權(quán)利要求9至21中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于 生成所述壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力的所述轉(zhuǎn)換裝置(14 )包括作為雙向旋轉(zhuǎn)的 泵馬達(dá)的泵單元(21)，驅(qū)動(dòng)所述泵單元(21)的所述電馬達(dá)(17)還適 合于充當(dāng)發(fā)電機(jī)，當(dāng)液壓運(yùn)動(dòng)中的載荷被制動(dòng)時(shí)向所述存儲(chǔ)裝置(9)供 應(yīng)電能。
25. 如權(quán)利要求9至24中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)換裝置(14)和其中的所述電馬達(dá)(17)位于所述林業(yè)機(jī)械(1)的后 底盤(pán)(3)上。
26. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換裝置(14) 和其中的所述電馬達(dá)(17)位于所述后底盤(pán)(3)上安裝的加料機(jī)(6)所 包括的基座(19)中。
27. 如權(quán)利要求9至26中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 存儲(chǔ)裝置(9)與所述林業(yè)機(jī)械(1)的后底盤(pán)(3)相連接M置。
全文摘要
一種用于林業(yè)機(jī)械(1)的動(dòng)力傳動(dòng)的方法和裝置，所述林業(yè)機(jī)械包括主動(dòng)力源(5)，該主動(dòng)力源(5)用于生成移動(dòng)和控制林業(yè)機(jī)械和/或其中的執(zhí)行器(6，7)所需的動(dòng)力。在本方法和裝置中，主動(dòng)力源(5)所生成的動(dòng)力的至少一部分借助于發(fā)電機(jī)裝置(8)轉(zhuǎn)換成電能。這種電能可以至少部分地存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)裝置(9)中，從所述電存儲(chǔ)裝置(9)，所述電能可以在需要時(shí)用于生成壓力介質(zhì)傳送的動(dòng)力，以便執(zhí)行林業(yè)機(jī)械(1)或其中的至少一個(gè)執(zhí)行器(6，7)的壓力介質(zhì)傳送的功能。
文檔編號(hào)B60K25/00GK101365605SQ200680049575
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者卡勒·埃諾拉, 彭蒂·胡卡寧, 韋科·林塔邁基 申請(qǐng)人:蓬塞有限公司