用于在轨道上进行作业的作业车辆的制作方法

本发明涉及一种用于在轨道上进行作业的作业车辆，该作业车辆包括：车架，该车架能够在轨道上移动并且支撑在轨道行走机构上；驾驶舱，该驾驶舱与车架连接；以及具有用于指定作业功能的各种安装结构。此外，本发明还涉及一种用于组装作业车辆的方法。

背景技术：

1、从at 520 066a1已知一种通用作业车辆。作业平台和带有人员吊篮的起重机被布置为具有指定功能的安装结构。在作业期间，车辆由多个能量存储模块(电池组)提供电能。

2、at 16702u2公开了一种类似的作业车辆，其中也通过能量存储模块提供电能。作业车辆的安装结构在纵向上分为多个部分。这些部分中的一个部分是容纳能量存储模块的可进入的操作室。通过改变模块布置，可以实现不同的开关柜高度以及因此不同的室高度。在车顶上产生凹部，在车辆停止工作时，能够将作业平台降入该凹部中。

技术实现思路

1、本发明的目的是改进上述种类的作业车辆，使得不同的安装结构能够被有效地布置在车辆上。本发明的另一个目的是提出一种用于组装作业车辆的相应方法。

2、根据本发明，这些目的通过独立权利要求1和13的特征来实现。从属权利要求示出本发明的有利实施例。

3、安装结构被设计成具有预定接口的自支撑功能模块，并且通过螺纹连接与车架连接和/或彼此连接。功能模块的特征为包括固有功能、输入和输出、系统边界、预定接口、以及与其他功能模块的交互和与整个机器功能的交互。这种自支撑功能模块能够在安装到作业车辆上之前，进行完全的预组装和彻底检查。必要时，模块表面也会提前喷涂，使得在模块组装完成后，车辆即可投入使用。预限定接口能够使不同功能模块互连而无需进一步调整。预先进行的检查通过带有相同预定接口的诊断装置来进行。特别是，诊断装置包括通用测量和测试装置、用于机械紧固相应的自支撑功能模块的接合元件、以及用于致动各种功能模块的控制装置。组装之前的模块诊断和系统检查优化了车辆调试所需的时间。对所有模块的几何形状和功能进行持续检查，以便能够在最终组装时无需焊接和调整过程即可进行接合。

4、由于进行了全面的模块检查和由于任何校正，根据本发明的车辆具有高水平的运行安全性。在模块检查期间的早期错误检测和模块组装之后的系统验证将错误成本降至最低。此外，各个功能模块的运行限制被预限定并且能够进行测试。模块功能之间的相互作用也是预先已知的。与已知的车辆概念相比，部件变体的数量更少，从而进一步提高了运行安全性。

5、在修改功能模块的组合的情况下，预先进行一次类型测试和符合性声明，可简化后续审批。使用符合性声明代替多个单独的类型测试以及更快的组装缩短了制造周期。新的模块组合可以通过新的功能轻松扩展车辆的运行功能和运行范围。

6、特别是，取消了传统的机械组装并且避免了最终组装中的焊接，有助于防止出错。总之，模块化设计确保了简化维护作业，并且便于技术适应性改造。在生命周期结束时，可以对原材料进行简单的报废和回收。

7、有利的是，预定接口设计为机械、电气和/或液压和/或气动接口。各个功能模块的接口彼此直接连接，或者通过模块化线路连接。这些线路位于限定的通道和线路引导件中，并且在接口处固定就位，规定的通道和线路引导件例如被设计成插头、凸缘或者快速释放紧固件。特别是，接口用于各个功能模块的紧固、能量供应、通信和诊断。相应的诊断装置通常包括通用接口，该通用接口用于电气、液压、压缩空气、燃料、水、油和各种辅助材料(例如内燃机的尿素溶液)。

8、在进一步的改进中，预定接口包括接合元件，这些接合元件能够调整相应的功能模块，特别是在彼此正交的两个方向上进行调整。这确保了模块在最终组装期间的精确定位。机械接口或接合元件是完全配合的，并且可以通过螺纹连接进行固定。这样就无需在最终组装时进行焊接。接合连接可以补偿因热膨胀等原因造成的体积和长度膨胀。在最终组装过程中，各个功能模块在作为平台的车架上逐步接合在一起，其中使用限定的机械接口进行紧固。例如，通过带螺纹连接和弹性悬置的穿孔网格进行紧固。分配了独特的接合位置，从而防止了组件之间的碰撞。

9、在进一步的改进中，预定接口包括彼此具有独特的几何配合的接合元件。这意味着预限定了独特的连接，这防止了接口错误。优选地，应用波卡纠偏(poka yoke)原理，例如用于指定明确取向位置的形状编码。

10、具有两个侧向的纵向载架的车架是有利的，纵向载架的上边缘跨越车辆底板，其中至少一个功能模块作为底板下模块布置在车辆底板的下方。因此，车辆底板可视为功能模块的底板上组装的空间和功能模块的底板下组装的空间之间的分隔水平。相应的组装空间的大小和形状可以通过纵向载架的布置和尺寸来改变。与纵向载架刚性连接的横向载架的布置也会影响相应的组装空间。

11、有利的是，相应的纵向载架包括纵向载架上凸缘和纵向载架下凸缘，上凸缘和下凸缘通过多个彼此以等距离布置的连接元件彼此连接。下凸缘的设计也确定了底板下组装的空间。每个下凸缘均通过连接元件(支柱)以标准方式连接到指定的上凸缘。这种设计增强了框架的弯曲、拉伸-压缩和扭转刚度，而不会限制功能模块的组装空间。

12、在本发明的有用的进一步改进中，底板下模块被设计为牵引模块，其中牵引模块包括与发电机和/或泵分配器变速箱耦合的内燃机。这种用于移动车辆的牵引模块还能为其他功能模块提供能量。

13、其中至少一个功能模块能够在引导件上相对于车架移动的布置是有利的。这使得能够移动车辆的重心位置，以优化轨道行走机构上的重量分布。为了该重量调整，相应的功能模块可以在纵向方向上和横向方向上分步或无级移动。

14、优选地，可移动的功能模块、诸如箱、动力组等紧固在辅助框架上。通过在辅助框架上侧向移动相应的功能模块，可以在横向方向上改变组装位置。

15、在本发明的进一步改进中，车架在纵向方向上被分为三个部分，其中驾驶舱布置在一个端部部分上，起重机模块或另一个驾驶舱布置在另一个端部部分上，其他功能模块设置在中间部分上。通过这种纵向设计套件概念，用于组装功能模块的组装空间宽度不变，长度和高度可变。特别是，中间部分可以在纵向方向上变化，以能够布置不同的功能模块。

16、为了有利地组合所选择的功能模块，组装空间(其由车架的尺寸和待保持的限界轮廓预限定)在竖直方向上、在纵向方向上和在横向方向上被分为多个节段。优选地，在竖直方向上布置四个节段(例如转向架、驾驶舱、顶棚安装结构和底板下布置)，在纵向方向上布置十个节段(例如缓冲器和牵引钩、驾驶舱、起重机、装载区域等)，并且在横向方向上布置三个节段(例如驾驶员座椅、驾驶座椅等)。

17、在进一步的改进中，在控制装置中设置了模块化控制软件，其中不同的功能模块被分配了他们各自的软件模块，并且软件模块能够单独启用。控制软件的模块化概念符合能够从预定的模块目录中选择的功能模块，其中控制软件能够适应机器功能的相应配置。

18、在根据本发明所述的用于组装所述的作业车辆的方法中，车架的制造尺寸与所选择的功能模块相适应，每个功能模块最初作为自支撑单元进行预组装，并且预组装的功能模块通过螺栓连接到车架上和/或彼此螺栓连接。车架作为平台，其能够根据限定的标准在宽度、长度和高度上进行变化和调整。

19、与传统的车辆概念相比，组件变体数量的减少带来了更多优势。通过最小化功能模块和模块组件的库存管理，降低了制造成本，并且简化了物流。组装单元和单个部件的高精细度使得能够易于理解和明确的分配。组装概念提供了大量的重复性，其中使用具有很少标准部件变体的通用部件。此外，cad组装工具(例如组装状态下单独组件的3d呈现，或虚拟现实，或作为组装辅助工具的增强现实)能够实现简化的标准化组装。

20、在该方法的进一步改进中，在安装之前，通过诊断装置将相应的预组装的功能模块投入运行。通过这种方式，可以对每个功能模块进行几何和功能检查，以便在安装之前消除可能存在的错误或薄弱点。具体地，模块诊断是通过检测装置对单独功能模块进行定性测量和评估并且对最终组装的功能系统进行定性评估的过程。根据对功能单元的定性的性能评估的快速测试过程，以这种方式实现的质量保证和一致性验证能够用于可追溯性和报废管理的评估和记录。

21、在另一改进中，控制装置中设置的模块化控制软件适于已安装的功能模块。对于每个所选择和安装的功能模块，控制软件的相应部分都会被激活和释放。这有助于对机器控制系统进行结构化编程。此外，还可以通过更换单独的功能模块和控制构造块，以简单的方式适应不断变化的要求和法律条件。