带有冷却系统的地面铣刨机、冷却系统和用于冷却地面铣刨机的方法_2

文档序号:8956541阅读:来源:国知局
第一和第二冷却空气通道以及发动机冷却装置和液压流体冷却装置可彼 此独立地设置在地面铣刨机的几乎任何位置上.为了实现尽可能紧凑的结构和简化的安 装和维护,有利地是,冷却系统构造成,使得发动机热交换器和第一风机尤其横向于地面铣 刨机的作业方向设置在液压流体热交换器和第二风机旁边.作业方向表示地面铣刨机在 铣刨地基期间行驶的方向,通常为前进方向.由此获得一种紧凑的布置结构,该布置结构 使得可以容易地进行安装并且尤其是维护.通过发动机热交换器连同第一风机与液压流 体热交换器连同第二风机这种彼此邻接的共同的布置方案实现了特别紧凑的结构型式,在 该结构型式中,所提及的构件必要时甚至可以作为组合模块制造并作为整体安装.
[0016] 此外,当第一冷却空气通道和第二冷却空气通道构造成使得它们相互平行地引导 由相应的第一和第二风机吸入的冷却空气时,也能获得根据本发明的冷却系统的特别紧凑 的实施方案.换句话说,第一和第二冷却空气通道构造成,使得分别由它们引导的冷却空 气流具有相同或者正好相反的流动方向。这使得能够实现冷却空气通道结构上几乎统一的 实施方案和在地面铣刨机内部节省空间的布置方案。在此,在实际实现过程中已经证实,尤 其通过第一和第二冷却空气通道沿着或逆着作业方向,即地面铣刨机的纵向方向引导冷却 空气是特别有利的。由此可保持地面铣刨机较窄,这尤其在这种机床的运输宽度限制方面 是有利的。同样优选的是,在第一和在第二冷却空气通道中的冷却空气并排且沿相同方向 流动.
[0017] 即使冷却空气不被导引通过发动机舱,在结构上有利的是,将第一和/或第二冷 却空气通道布置在发动机舱附近,尤其沿作业方向直接布置在发动机舱之后.这例如这样 来实现,即第一和/或第二冷却空气通道的至少一个通道壁同时为发动机舱的壁.因此, 在该实施形式中,发动机舱通过第一分隔壁与第一和/或第二冷却空气通道在空间上分 开.例如设计成舱壁板的第一分隔壁优选同时构成第一和/或第二冷却空气通道的一部分 并且防止冷却空气与发动机空气接触。在此,第一冷却空气通道和第二冷却空气通道都可 以分别具有单独的将其与发动机舱分开的第一分隔壁,或者存在共同的第一分隔壁,该第 一分隔壁既是第一冷却空气通道的一部分,也是第二冷却空气通道的一部分.因此,第一 和/或第二冷却空气通道在该实施方案中构造成,使得它们将其各自的冷却空气流至少局 部地沿着发动机舱导引或者导引在该发动机舱旁边经过,但各冷却空气流的冷却空气通过 第一分隔壁与发动机舱和处于发动机舱中的发动机空气在流体技术上和从空间上分开。通 过冷却空气通道的这种布置方案也有助于实现冷却系统紧凑的结构形式,还实现了其他优 点,下文还将对这些优点进行说明.
[0018] 此外补充或备选地,可以特别节省空间地将冷却系统构造成,即第一冷却空气通 道和第二冷却空气通道直接彼此并排设置并通过第二分隔壁,例如第二舱壁板在空间上彼 此分开。第一和第二冷却空气通道通过第二分隔壁彼此直接邻接,第二分隔壁既是第一冷 却空气通道的一部分,也是第二冷却空气通道的一部分,并防止了各通道的冷却空气流混 合.第二分隔壁确保根据本发明将第一和第二冷却空气通道的冷却空气流分开.
[0019] 第二分隔壁优选垂直于第一分隔壁地直接与第一分隔壁邻接,尤其是固定在第一 分隔壁上。
[0020] 冷却空气通过第一冷却空气通道从外部环境被引导至发动机热交换器,通过该发 动机热交换器主要实现发动机冷却.然而现在已证实,尤其当发动机在较长时间上承受较 高负荷,例如处于铣刨运行时,至少在有限程度上对发动机舱进行排气是有利的。根据本发 明这样来实现充分和巧妙(elegant)的发动机舱通排气,即为了实现发动机舱排气,在发 动机舱和第二冷却空气通道之间,尤其是相对于发动机舱分隔第二冷却空气通道的第一分 隔壁中存在至少一个导通口(DurchlassSffnung),升温的发动机空气可通过该导通口从 发动机舱流入第二冷却空气通道中或者流动到液压系统冷却器侧。因此,发动机空气表示 在外部围绕内燃机的空气,该空气在内燃机运行时被内燃机加热。第一分隔壁的液压系统 冷却器侧是第一分隔壁的一个局部,该局部是第二冷却空气通道的一部分并相对于发动机 舱限定第二冷却空气通道。所述至少一个导通口由此将发动机舱与第二冷却空气通道连接 并因此允许这两个空间之间的空气流动。根据风机设置在冷却空气通道的哪个端部和风机 沿哪个方向输送冷却空气,通过第二风机在第二冷却空气通道中建立过压或负压.由此例 如可能由于第二冷却空气通道中的过压使冷却空气通过所述至少一个导通口被压入发动 机舱中,并将在发动机舱中被加热的发动机空气例如排挤通过一个单独的出口,由此实现 对内燃机的冷却。但优选的是,第二冷却空气通道基本上延伸至第二风机的吸入侧,并且第 二风机这样布置和运行,即通过该风机抽吸冷却空气穿过液压流体热交换器.通过这种布 置方案将发动机空气从发动机舱抽吸到第二冷却空气通道中并在这里与来自外部环境的 冷却空气一起被带走。就是说升温的发动机空气至少在有限程度上从发动机舱中被抽吸到 第二冷却空气通道中。不管在第二冷却空气通道中存在过压还是负压,冷却空气都会在绕 开发动机舱的情况下继续被导引至液压流体热交换器.只有在第二冷却空气通道中存在 过压时,一部分流入该冷却空气通道中的空气被带入到发动机舱中并排挤在那里升温的发 动机空气.在第二冷却空气通道中存在负压时,直接来自外部环境的冷却空气和发动机空 气都被吸入第二冷却空气通道中并从这里被输送在液压液压流体热交换器旁边经过。通过 发动机舱和第二冷却空气通道之间的导通口的布置方案实现了,尤其在内燃机的峰值负荷 期间,液压流体冷却装置通过对发动机舱进行排气对发动机冷却装置提供辅助.由此可尤 其将发动机冷却装置的第一风机构造得功率较小且较为节能.导通口的尺寸或导通口的 总开口面积这里这样确定,即导通口的大小使得发动机舱温度不会超过允许的最大值。现 在,对于该实施形式重要的是这样的认识,即当在地面铣刨机的单纯行驶运行中液压流体 剧烈升温时,内燃机的功率较小并且发动机空气的升温非常小,从而由于混入的发动机空 气而导致的冷却空气的升温非常小.在这种情况下,发动机空气几乎不对液压流体冷却器 的冷却功率产生不利影响。另一方面,在作业运行时,发动机空气较为剧烈地升温,这是因 为发电机在较长的时间上在高负荷区域中运行。相比之下,在作业运行时,液压流体的升温 较小,因为地面铣刨机的行驶速度低。因此,在这种情况下液压流体冷却器也不需要高的冷 却功率,从而由于混入的发动机空气导致的冷却空气较强的升温也不很要紧。
[0021] 当第一风机沿冷却空气的流动方向布置在发动机热交换器的下游和/或第二风 机沿冷却空气流动方向布置在液压流体热交换器的下游时,冷却是特别有效的。因此,发动 机热交换器和/或液压流体热交换器在相应的冷却空气通道中沿流动方向布置在第一或 者第二风机的吸入侧。因此,在第一冷却空气通道的冷却空气首先经过第一冷却空气通道 的冷却空气入口,然后经过发动机热交换器,接着经过第一风机,并且最后经过第一冷却空 气通道的冷却空气通道出口离开第一冷却空气通道。在第二冷却空气通道中的冷却空气在 进入第二冷却空气通道之后首先经过液压流体热交换器,接着经过第二风机,并且最后通 过第二冷却空气通道出口离开第二冷却空气通道。通过该布置方案不仅可对内燃机或者液 压油实现特别有效的冷却.第一和/或第二风机沿流动方向布置在热交换器下游也已证明 是特别低噪声的,并且由此对于地面铣刨机的操作者和周围的人员是特别舒适的。此外根 据定义,冷却空气通道出口是相应冷却空气通道的冷却空气离开相应的冷却空气通道进入 外部环境或者进入排气室的位置,第一和第二冷却空气通道的冷却空气流在该排气室中合 并并且不再彼此分开地被引导.因此在极端情况下,冷却空气通道出口位于相应的风机成 根据布置方案位于相应的热交换器的沿冷却空气流动方向位于下游的侧面上.
[0022] 如果第一风机和第二风机构造成能彼此独立地调节的,则实现了本发明的一个特 别的优点.换句话说,由各个风机输送的体积流能单独地或彼此分开地调整.这特别是通 过控制和改变风机转速来实现.特别是考虑到开头提及的在地面铣刨机中的内燃机和液 压系统的交变负荷,通过可彼此独立调节的第一和第二风机实现了特别高能效的冷却.由 此,第一风机在作业运行时在地面铣刨机的铣刨辊运转时可以较高的风机转速并且由此以 较高的体积流和以基本上最大的功率运行,而第二风机以较小的风机转速并且由此以较小 的体积流或者功率运行.相反,在地面铣刨机行驶运行期间,第二风机以较大的风机转速 并且由此以较高的体积流和基本最大的功率运行,而第一风机以较小的风机转速和较小的 功率运行。特别优选的是,通过控制装置根据目标控制变量,例如根据内燃机的冷却回路的 冷却液和液压系统的液压油的温度对第一风机和第二风机的功率进行自动控制或者说对 分别实现的体积流进行自动调节.另一个控制变量也可为发动机舱温度,发动机舱温度不 允许超过预设的最大值。如果在发动机舱和第二冷却空气通道之间设置导通口,则控制装 置也可以根据内燃机的冷却回路的冷却液温度操控第二风机.通过独立调节风机转速和 由此独立调节在第一和在第二冷却空气通道中的冷却空气体积流实现了,风机仅在以下情 况下以较高功率运转,即该功率也用于冷却内燃机或者液压系统.由此对风机转速的调节 单独地且根据需要进行,由此可显著降低地面铣刨机的能耗。
[0023] 为了实现对风机功率进行单独适配,已证明有利的是,液压流体冷却装置附加于 第二风机还具有第三风机,其中,第二和第三风机可彼此独立调节。此外理想的是,第二和 第三风机在各自的功率范围上构造得比发动机冷却装置的第一风机明显更小.由此可尤 其在低功率范围内更加准确地对液压流体冷却装置进行调节,并由此提供与当时的冷却需 求更优地相匹配的总冷却功率。特别是在液压系统处于较低至中等负荷下时,通过相对于 第一风机较小的第二和第三风机的运行可以节省能量。根据需求,甚至可以例如仅使第二 或第三风机运行。第二和第三风机优选同样由也控制第一风机的控制装置控制,其中,第一 风机也可以利用自己的控制装置单独控制.
[0024] 通常有利的是,除了内燃机和液压系统的冷却之外,通过至少一个另外的冷却回 路对地面铣刨机的其他部件进行冷却.例如可设置用于冷却铣刨传动装置和/或栗式分动 器等的冷却装置.现在理想的是,将这些附加的冷却装置在结构上集成在第一和/或第二 冷却空气
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