用于機(jī)器的輔助附接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的輔助(accessory)附接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸和采礦機(jī)器的機(jī)器包括由機(jī)器的功率(power)源提供功率的電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)可以向馬達(dá)提供功率，馬達(dá)與接地構(gòu)件聯(lián)接以推進(jìn)機(jī)器。機(jī)器還包括由功率源提供功率的液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)和/或電氣系統(tǒng)可以驅(qū)動(dòng)機(jī)器的各種執(zhí)行器。這些執(zhí)行器通常用以執(zhí)行諸如挖掘、推土、裝載、耕種、拖運(yùn)和其它類似任務(wù)的各種任務(wù)。
[0003]除了這些預(yù)定任務(wù)之外，在工地可能需要執(zhí)行附加和/或不同類型的任務(wù)。這些任務(wù)可能要求許多不同的設(shè)備元件，其需要布置在機(jī)器旁邊并且保持在工地。另外，運(yùn)輸和保持這種附加設(shè)備會(huì)增加工地的運(yùn)營(yíng)成本。因此，理想的是增強(qiáng)用于在工地內(nèi)執(zhí)行多種目的的單個(gè)機(jī)器的功能性和使用性。但是，用于每個(gè)機(jī)器內(nèi)的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的功率源可能無(wú)法直接用于執(zhí)行這些附加任務(wù)。
[0004]美國(guó)專利N0.7673713公開(kāi)了一種雙重目的的移動(dòng)式機(jī)器。移動(dòng)式機(jī)器可以具有能夠推進(jìn)移動(dòng)式機(jī)器并產(chǎn)生移動(dòng)式機(jī)器場(chǎng)外使用的電力的功率源。機(jī)器也可以具有由功率源驅(qū)動(dòng)的作業(yè)工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一方面公開(kāi)一種用于機(jī)器的輔助附接系統(tǒng)。所述輔助附接系統(tǒng)包括能夠與機(jī)器可拆卸地聯(lián)接的殼體。多個(gè)電連接器設(shè)置在殼體中。所述多個(gè)電連接器與機(jī)器的電氣系統(tǒng)可連通地聯(lián)接。所述多個(gè)電連接器能夠向一個(gè)或多個(gè)可拆卸的外部裝置選擇性地提供電力。流體連接器設(shè)置在殼體中。所述流體連接器與機(jī)器的液壓系統(tǒng)流體連通。輔助附接系統(tǒng)還包括與殼體可拆卸地聯(lián)接的液壓裝置。所述液壓裝置包括能夠與殼體的流體連接器流體地聯(lián)接的裝置流體連接器。所述液壓裝置由機(jī)器的液壓系統(tǒng)選擇性地供以功率。
[0006]本發(fā)明的另一方面公開(kāi)一種機(jī)器。機(jī)器包括框架。功率源設(shè)置在框架內(nèi)。電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)由功率源提供功率。機(jī)器還包括與機(jī)器的框架可拆卸地聯(lián)接的輔助附接系統(tǒng)。所述輔助附接系統(tǒng)包括能夠與機(jī)器可拆卸地聯(lián)接的殼體。多個(gè)電連接器設(shè)置在殼體中。所述多個(gè)電連接器與機(jī)器的電氣系統(tǒng)可連通地聯(lián)接。所述多個(gè)電連接器能夠向一個(gè)或多個(gè)可拆卸的外部裝置選擇性地提供電力。流體連接器設(shè)置在殼體中。所述流體連接器與機(jī)器的液壓系統(tǒng)流體連通。輔助附接系統(tǒng)還包括與殼體可拆卸地聯(lián)接的液壓裝置。所述液壓裝置包括能夠與殼體的流體連接器流體地聯(lián)接的裝置流體連接器。所述液壓裝置由機(jī)器的液壓系統(tǒng)選擇性地供以功率。
[0007]本發(fā)明的又一方面公開(kāi)一種用于機(jī)器的輔助附接模塊。輔助附接模塊包括能夠可拆卸地聯(lián)接到機(jī)器的框架的殼體。所述殼體包括用于與一個(gè)或多個(gè)機(jī)器系統(tǒng)協(xié)作的一個(gè)或多個(gè)接合部。殼體還包括能夠用于一個(gè)或多個(gè)外部裝置的連接的一個(gè)或多個(gè)連接器。所述一個(gè)或多個(gè)連接器提供一個(gè)或多個(gè)機(jī)器系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)外部裝置之間的連通。
[0008]本發(fā)明的其它特征和方面將從以下說(shuō)明和附圖變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括輔助附接系統(tǒng)的示例性機(jī)器的側(cè)視圖；
[0010]圖2是圖示結(jié)合機(jī)器的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的本發(fā)明的實(shí)施方式的框圖；
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)器的后端的立體圖；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輔助附接系統(tǒng)的立體圖；
[0013]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輔助附接系統(tǒng)的另一立體圖；以及
[0014]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括液壓絞機(jī)的輔助附接系統(tǒng)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有輔助附接系統(tǒng)102的示例性機(jī)器100。機(jī)器100可以是執(zhí)行與諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)業(yè)相關(guān)的操作或本領(lǐng)域中已知的任何其它產(chǎn)業(yè)操作的移動(dòng)式機(jī)器。在圖1的實(shí)施方式中，機(jī)器100是履帶式拖拉機(jī)。在各種替代實(shí)施方式中，機(jī)器100可以是諸如反鏟裝載機(jī)、輪式裝載機(jī)、壓實(shí)機(jī)、挖掘機(jī)、大型采礦卡車或任何其它使用輪或履帶的農(nóng)用、采礦或建筑機(jī)器的任何其它道路和越野機(jī)器。
[0016]機(jī)器100包括用于支撐機(jī)器100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的框架104。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)器100的接地構(gòu)件108。機(jī)器100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括電致動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或機(jī)械致動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在圖1的實(shí)施方式中，接地構(gòu)件108包括一對(duì)履帶。但是，在替代實(shí)施方式中，接地構(gòu)件108例如可以是輪或任何其它牽引驅(qū)動(dòng)裝置。機(jī)器100還包括可以安裝在框架104上的操作員駕駛室110。操作員駕駛室110可以包括各種機(jī)器操作控制器和作業(yè)執(zhí)行器操作控制器。例如，機(jī)器操作控制器可以包括用于控制作業(yè)執(zhí)行器112的手操縱桿。作業(yè)執(zhí)行器112可以設(shè)置在機(jī)器100的前端114處。另外，機(jī)器操作控制器可以包括用于控制機(jī)器100的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)踏板和操縱桿。操作員駕駛室110還可以包括用于操作與機(jī)器100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、作業(yè)執(zhí)行器112和輔助附接系統(tǒng)102相聯(lián)的各種部件的各種其它機(jī)器操作控制器。在圖1的實(shí)施方式中，輔助附接系統(tǒng)102與機(jī)器100的框架104可拆卸地聯(lián)接。輔助附接系統(tǒng)102可以包括殼體118以可拆卸地聯(lián)接到框架104的后端116。
[0017]圖2示出框圖，該框圖圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的與機(jī)器100的輔助附接系統(tǒng)102相聯(lián)的電氣系統(tǒng)106和液壓系統(tǒng)200。電氣系統(tǒng)106包括功率源202。功率源202可以是產(chǎn)生功率的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以由例如柴油、汽油、氣體燃料、或液體燃料和氣體燃料的組合供以功率。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括單個(gè)氣缸或多個(gè)氣缸。多個(gè)氣缸可以以諸如直列、旋轉(zhuǎn)或V型的各種構(gòu)造布置。在各種其它實(shí)施方式中，功率源202可以包括例如燃料電池或蓄電池的電能存儲(chǔ)裝置，以提供功率來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器100。
[0018]功率源202可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到發(fā)電機(jī)204。發(fā)電機(jī)204可以是能夠響應(yīng)于來(lái)自功率源202的功率產(chǎn)生第一交流(AC)電壓輸出的三相交流場(chǎng)式發(fā)電機(jī)。另外，發(fā)電機(jī)204可以電連接到主功率轉(zhuǎn)換器單元210。主功率轉(zhuǎn)換器單元210可以包括整流器212和逆變器214。逆變器214可以通過(guò)直流(DC)總線216電連接到整流器212。整流器212能夠?qū)?lái)自發(fā)電機(jī)204的第一 AC電壓輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝?DC電壓輸出。逆變器214能夠?qū)?lái)自整流器212的第一 DC電壓輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺冾l率的第二 AC電壓輸出?？梢栽O(shè)想，第二 AC電壓輸出具有可變頻率以提供接地構(gòu)件108的可變操作要求。逆變器214還可以電連接到馬達(dá)206。
[0019]馬達(dá)206能夠從逆變器214接收可變頻率的第二 AC電壓輸出以操作接地構(gòu)件108。馬達(dá)206可以是能夠從逆變器214接收功率以驅(qū)動(dòng)接地構(gòu)件108的永磁體交變場(chǎng)式馬達(dá)。還可以設(shè)想，馬達(dá)206可以在能量回復(fù)事件過(guò)程中(例如當(dāng)作用在接地構(gòu)件108上的重力或動(dòng)量驅(qū)動(dòng)馬達(dá)206時(shí))向DC總線216提供功率。雖然圖2中僅圖示單個(gè)馬達(dá)206，可以設(shè)想到多個(gè)馬達(dá)206可以包括在機(jī)器100中以驅(qū)動(dòng)接地構(gòu)件108。馬達(dá)206可以通過(guò)直接機(jī)械連接218或通過(guò)諸如減速齒輪布置的間接連接(未示出)可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到接地構(gòu)件 108。
[0020]在實(shí)施方式中，輔助附接系統(tǒng)102包括能夠連接到電氣系統(tǒng)106的輔助(auxiliary)功率轉(zhuǎn)換器單元220。輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220可以設(shè)置在輔助附接系統(tǒng)102的殼體118內(nèi)。輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220可以電連接到主功率轉(zhuǎn)換器單元210內(nèi)的DC總線216。輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220包括能夠連接到主功率轉(zhuǎn)換器單元210內(nèi)的整流器212和逆變器214之間的DC總線216的第二逆變器222。第二逆變器222經(jīng)由DC總線216從整流器212接收第一 DC電壓輸出并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先確定的固定頻率和大小的第三AC電壓輸出。在實(shí)施方式中，預(yù)先確定的固定頻率可以是可由外部電氣裝置使用的在50Hz至65Hz范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)頻率。
[0021 ] 輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220還包括能夠平滑來(lái)自第二逆變器222的第三AC電壓輸出的諧波濾波器單元224?？梢栽O(shè)想，諧波濾波器單元224能夠通過(guò)減小第三AC電壓輸出中的不期望的諧波成分以滿足電氣負(fù)載的功率質(zhì)量要求來(lái)增強(qiáng)第三AC電壓輸出的功率輸出質(zhì)量。輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220還能夠電連接到三個(gè)電力接口 208-1、208-2、208-3。電力接口 208-1、208-2、208-3可以總的稱為電力接口 208。雖然圖2的實(shí)施方式可以包括三個(gè)電力接口 208-1、208-2、208-3，可以設(shè)想在本發(fā)明的范圍內(nèi)輔助附接系統(tǒng)102可以包括任何數(shù)量的電力接口。在各種實(shí)施方式中，輔助功率轉(zhuǎn)換器單元220可以構(gòu)造有諸如靜止或旋轉(zhuǎn)相變器的相變器。相變器能夠?qū)㈦娏涌?208中單相接收的電功率轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗷蚍粗嗳弧?br>[0022]在實(shí)施方式中，機(jī)器100的示例性液壓系統(tǒng)200可以包括栗232。栗232可以與功率源202可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接，用于從其接收功率。栗232可以與流體容器234流體連通，用于基于從功率源202接收的功率在栗232致動(dòng)時(shí)從其接收流體。流體容器234可以支撐在機(jī)器100的框架104上。但是，流體容器234可以替代地設(shè)置在機(jī)器100中的任何位置。栗232還可以與閥236流體地聯(lián)接。閥236還可以流體地聯(lián)接到輔助附接系統(tǒng)102。閥236還可以與流體容器234