专利名称：用于电动挖掘机的转向节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电动挖掘机的转向节，更特别地，涉及这样一种用于电动挖掘机的转向节，其中根据在诸如电动挖掘机(或混合动力挖掘机)等采用电马达的设备中需要操作回转操作的电动挖掘机的特性，通过将电变压器原理应用于上回转结构，来自上回转结构的电力可输送到下行进结构。
背景技术：
一般而言，挖掘机特别是电动挖掘机构造为，使得其上回转结构包括转向节的一部分，因此来自上回转结构的液压源可输送到下行进结构，而无需利用液压管线。由于此原因，即使在设备的上回转结构的回转操作中间，来自上回转结构的液压源也可供应到用于下行进结构行进的液压马达，以能够使行进操作被执行。然而，在电动挖掘机(或混合动力挖掘机)中，在使用电马达而非液压马达的情况下，需要电力输送装置，所述电力输送装置与现有的液压转向节的概念相同。
发明内容
抟术问是页因此，本发明已改进以满足现有技术中的上述需要，且本发明的目的是提供一种用于电动挖掘机的转向节，其构造为使得通过将电变压器的原理应用于上回转结构，来自上回转结构的电力可输送到下行进结构，由此能够使行进操作被执行，即使在电动挖掘机的上回转结构的回转操作的中间，也是如此。
_5] 技术方案为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种用于电动挖掘机的转向节，包括:DC/AC变换器，所述DC/AC变换器定位在所述挖掘机的上回转结构处，并构造为将电能存储装置的DC电能转换成AC电能；上部线圈，所述上部线圈缠绕在所述上回转结构上，并构造为将由所述DC/AC变换器转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构；下部线圈，所述下部线圈缠绕在所述下行进结构上，并构造为接收从所述上部线圈输送来的AC分量的电动势；以及逆变器，所述逆变器构造为将由所述下部线圈输送的AC分量的电动势供应到用于使所述下行进结构行进的电马达，作为所述电马达操作所需的电力。优选地，用于电动挖掘机的转向节还可包括电力中断装置，所述电力中断装置通过中断来自所述DC/AC变换器的电力，而仅在使所述下行进结构行进的所述电马达需要电力时才供电，以减小能耗。另外，在所述上回转结构的电能存储装置的电压范围与所述下行进结构的电马达的使用电压范围不同的情况下，可通过调整缠绕在所述上回转结构上的上部线圈的绕组数量和缠绕在所述下行进结构上的下部线圈的绕组数量，控制电压。
_0] 有益.效果 根据本发明的用于电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的转向节构造为，使得通过应用电变压器的原理，来自上回转结构的电能可输送到下行进结构，且即使在上回转结构的回转操作的中间，电力也可供应到用于使下行进结构行进的电马达，以能够使行进操作被执行。另外，在定位在上回转结构处的电能存储装置的电压范围与定位在下行进结构处的电马达的使用电压范围不同的情况下，可通过调整缠绕在上回转结构上的上部线圈的绕组数量和缠绕在下行进结构上的下部线圈的绕组数量，控制电压。进一步地，可通过借助于预定电力中断而中断来自DC/AC变换器的电力，而仅在用于使下行进结构行进的电马达需要电力时，才供应电力，由此减小能耗。
图1是图示根据本发明的用于电动挖掘机的转向节的构造的简图；图2是按顺序图示根据本发明的用于电动挖掘机的转向节的操作的流程图；图3是图示根据本发明的配备有转向节的电动挖掘机的示例的示意图；以及图4是图示在本发明中使用的电变压器的原理的示意图。附图主要兀件标号列表:101:电能存储装置102:DC/AC变换器103:上部线圈 104:下部线圈105:逆变器106:行进电马达
具体实施例方式图1是图示根据本发明的用于电动挖掘机的转向节的构造的简图。如图1所示，用于电动挖掘机的发明性转向节包括电能存储装置101、DC/AC(直流/交流)变换器102、上部线圈103、下部线圈104、逆变器105、以及行进电马达106。也即，用于电动挖掘机的转向节包括:DC/AC变换器102，其定位在电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的上回转结构处，并构造为将电能存储装置101的DC电能转换成AC电能；上部线圈103，其缠绕在上回转结构上，并构造为将由DC/AC变换器102转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构；下部线圈104，其缠绕在下行进结构上，并构造为接收从上部线圈103输送来的AC分量的电动势；以及逆变器105，其构造为将由下部线圈输送的AC分量的电动势供应到用于使下行进结构行进的电马达106，作为电马达操作所需的电力。另外，在上回转结构的电能存储装置101的电压范围与下行进结构的电马达106的使用电压范围不同的情况下，可通过调整缠绕在上回转结构上的上部线圈103的绕组数量和缠绕在下行进结构上的下部线圈104的绕组数量，控制电压。进一步地，根据本发明的用于电动挖掘机的转向节还包括电力中断装置(未示出)，所述电力中断装置通过中断来自DC/AC变换器102的电力，而仅在使下行进结构行进的电马达106需要电力时才供电，以减小能耗。 上部线圈103缠绕在上回转结构上，并电连接到DC/AC变换器102。当DC/AC变换器102定位在电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的上回转结构处，并且将电能存储装置101的DC电能转换成AC电能时，由DC/AC变换器102转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构。换言之，当电流流入缠绕在上回转结构上的上部线圈103时，由于发生在下部线圈104中的电磁感应而感生出电动势。根据电变压器的此原理，来自上回转结构的电能输送到下行进结构。下部线圈104缠绕在下行进结构上，并作用为接收从上部线圈103输送来的AC分量的电动势。从上部线圈输送到下部线圈104的AC分量的电动势输送到逆变器105，然后供应到行进电马达106，作为电马达106操作所需的电力。逆变器105电连接到下部线圈104，使得当缠绕在下行进结构上的下部线圈104接收从上部线圈103输送来的AC分量的电动势时，逆变器105将从下部线圈104输送来的AC分量的电动势供应到用于使下行进结构行进的电马达106，作为电马达操作所需的电力。本发明的最佳方式下文将参照图2描述如图1所示的根据本发明的用于电动挖掘机的转向节的操作。图2是按顺序图示根据本发明的用于电动挖掘机的转向节的操作的流程图。如图2所示，首先，DC/AC变换器将电能存储装置101的DC电能转换成AC电能(S201)，然后将转换后的AC电能输送到上部线圈(S202)。也即，定位在电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的上回转结构处并连接到电能存储装置101的DC/AC变换器将DC电能转换成AC电能，然后将转换后的AC电能输送到缠绕在上回转结构上的上部线圈。之后，上部线圈将由DC/AC变换器转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构(S203)。也即，当电能流入缠绕在上回转结构上的上部线圈时，由于在缠绕在下行进结构上的下部线圈中发生的电磁感应，感生出电动势。根据电变压器的此原理，来自上回转结构的电能输送到下行进结构。下一步，缠绕在下行进结构上的下部线圈通过电磁感应接收从上部线圈103输送来的AC分量的电动势。然后，逆变器将从下部线圈104输送来的AC分量的电动势供应到与逆变器连接的行进电马达106，作为电马达操作所需的电力(S204)。通过这样做，输送到下行进结构的AC分量的电动势可用作与逆变器连接的电马达的电力。结果，即使在上回转结构的回转操作中间，电马达也可操作，以能够使行进操作被执行。同时，在定位在上回转结构处的电能存储装置101的电压范围与定位在下行进结构处的电马达106的使用电压范围不同的情况下，可通过调整缠绕在上回转结构上的上部线圈103的绕组数量和缠绕在下行进结构上的下部线圈104的绕组数量，控制电压。进一步地，可通过借助于预定电力中断而中断来自DC/AC变换器的电力，而仅在用于使下行进结构行进的电马达需要电力时，才供应电力，由此减小能耗。如上述构造，本发明的用于电动挖掘机的转向节构造为，使得通过将电变压器的原理应用于上回转结构，来自上回转结构的电力可输送到下行进结构，以将电力供应到下行进结构的电马达，由此能够使行进操作被执行，即使在电动挖掘机的上回转结构的回转操作中间，也是如此。
图3是图示根据本发明的配备有转向节的电动挖掘机的示例的示意图。如图3所示，用于电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的发明性转向节包括:DC/AC变换器，其定位在挖掘机的上回转结构处，并构造为将电能存储装置的DC电能转换成AC电能；上部线圈，其缠绕在上回转结构上，并构造为将由DC/AC变换器转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构；下部线圈，其缠绕在下行进结构上，并构造为接收从上部线圈输送来的AC分量的电动势；以及逆变器，其构造为将从下部线圈输送来的AC分量的电动势供应到用于使下行进结构行进的电马达，作为电马达操作所需的电力。这样，本发明的用于电动挖掘机的转向节构造为，使得通过将电变压器的原理应用于上回转结构，来自上回转结构的电力可输送到下行进结构，以将电力供应到下行进结构的电马达，由此能够使行进操作被执行，即使在电动挖掘机的上回转结构的回转操作中间，也是如此。图4是图示在本发明中使用的电变压器的原理的示意图。如图4所示，典型的电变压器由连接到正弦波电源的初级绕组和连接到负载的次级绕组构成。另外，由于初级绕组的正弦波电源，故产生顺时针方向的磁通量，且从相应线圈内产生与线圈的绕组匝数(NI和N2)和磁通量变化率成比例的电压。在假定无泄漏的情况下，在两个线圈处存在相同量的磁通量。因此，从初级绕组和次级绕组产生与线圈的绕组匝数成比例的相反电动势(Ep、Es)。另外，根据楞次定律从各线圈产生沿阻碍电压产生方向的电压。因此，从初级线圈产生的相反电动势Ep沿与正弦波电源的方向相反的方向施加。从次级线圈沿与线圈窗口(coilwindow)中产生的磁通量的方向相反的方向产生电动势。电变压器的此原理应用于到本发明的用于电动挖掘机的转向节，以能够使将来自上回转结构的电力供应到下行进结构。应用于并使用于挖掘机中的转向节原理与上述相同。产业应用件根据本发明的用于电动挖掘机的转向节，将电变压器的原理应用于上回转结构可解决如下问题，即根据在诸如电动挖掘机(或混合动力挖掘机)等采用电马达的设备中需要操作回转操作的电动挖掘机的特性，来自上回转结构的电力不能通过配线输送到下行进结构。
权利要求
1.一种用于电动挖掘机的转向节，包括: DC/AC变换器，所述DC/AC变换器定位在所述挖掘机的上回转结构处，并构造为将电能存储装置的DC电能转换成AC电能； 上部线圈，所述上部线圈缠绕在所述上回转结构上，并构造为将由所述DC/AC变换器转换的AC分量通过电磁感应输送到下行进结构； 下部线圈，所述下部线圈缠绕在所述下行进结构上，并构造为接收从所述上部线圈输送来的AC分量的电动势；以 及 逆变器，所述逆变器构造为将由所述下部线圈输送的AC分量的电动势供应到用于使所述下行进结构行进的电马达，作为所述电马达操作所需的电力。
2.如权利要求1所述的用于电动挖掘机的转向节，还包括电力中断装置，所述电力中断装置通过中断来自所述DC/AC变换器的电力，而仅在使所述下行进结构行进的所述电马达需要电力时才供电，以减小能耗。
3.如权利要求1所述的用于电动挖掘机的转向节，其中，在所述上回转结构的电能存储装置的电压范围与所述下行进结构的电马达的使用电压范围不同的情况下，通过调整缠绕在所述上回转结构上的上部线圈的绕组数量和缠绕在所述下行进结构上的下部线圈的绕组数量，控制电压。
全文摘要
本发明涉及一种用于电动挖掘机的转向节，其包括直流/交流变换器、上部线圈、下部线圈、以及逆变器。用于电动挖掘机(或混合动力挖掘机)的转向节利用变压器的原理，将电能从挖掘机的上部输送到挖掘机下部中的行进结构。因此，即使当电动挖掘机的上回转结构执行回转操作时，电力也可供应到电动挖掘机的下部中的行进电马达，由此执行行进操作。
文档编号H02J17/00GK103222152SQ201080070288
公开日2013年7月24日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者金知伦 申请人:沃尔沃建造设备有限公司