工作机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于工作机的基部组件、一种工作机和/或一种制造两个不同的工作机的方法。
【背景技术】
[0002]多种类型的工作机是已知的。这类机械通常用于泥土转移操作(例如，挖沟、平整及装载)以及物料搬运(例如，在沟渠中填放集料、提升物料、以及将这些物料放置在升高的平台上)。
[0003]这样的工作机(机械)通常由被设计为专门用于一种类型工作机的一套子组件制造，虽然诸如发动机、变速箱、液压栗以及底盘等特定部件可以在不同类型的工作机之间共用。
[0004]已知的工作机(机械)的示例包括下列类型:
[0005]回转挖掘机包括能以非限制的方式相对于底盘旋转的上部结构。该上部结构包括:工作臂装置，用于操纵附加装置(如铲斗)，以执行上文所列类型的作业操作；原动机，如柴油内燃机；液压栗；以及驾驶室。该原动机驱动液压栗，以提供加压流体来操作工作臂装置，并且还为设置在底盘中的一个或多个液压马达进行供能，用以选择性地驱动两条环形履带或者四个轮(或者双轮构造中的八个轮)，来推进该挖掘机。
[0006]回转环可旋转地连接上部结构和底盘，并且无论上部结构与底盘的相对位置如何，中央旋转联接装置都使液压流体能够从上部结构中的栗传送到液压马达，并能返回到上部结构。如果回转挖掘机是使用履带来推进的，则通过差速地驱动底盘的两个相对侧上的履带来实现转向。如果回转挖掘机使用轮来推进，则针对两个或四个轮使用转向装置，且为此需要在底盘中设置单独的液压控制。
[0007]可用的回转挖掘机的尺寸型号的范围很宽。微型、小型和中型挖掘机的重量范围从约750kg直至约12，000kg，且显著的是通常具有工作臂装置，该工作臂装置能够通过对上部结构使用“主梁(kingpost) ”接口而围绕相对于上部结构基本竖直的轴线枢转。一般而言，小型和中型挖掘机具有约1，200kg以上的重量。重量超过约12，OOOkg的大型挖掘机被称作“框架”挖掘机，且通常具有绕一竖直轴线固定的工作臂装置，从而仅能与上部结构一起回转。事实上，较小的挖掘机被预期在更狭窄的空间中操作，且因此对于微型、小型和中型挖掘机而言，绕两个相互偏移的轴线回转以便例如靠近例如墙之类的障碍物挖沟的能力更理想。
[0008]工作臂装置总体上包括可枢转地连接到挖斗(dipper)的动臂。可用的若干种类的动臂包括:三关节动臂，其具有两个可枢转地连接的部段；以及单节动臂(mono boom),其通常由单个大体弯曲的结构制成。一挖斗可枢转地连接到动臂，并且在挖斗上设有用于附加装置(例如铲斗)的安装架。设置多个液压缸用以使动臂、挖斗和安装架相对于彼此移动以便执行期望的作业操作。
[0009]履带式挖掘机由于最大速度较低，且其金属履带会对铺砌的道路造成损害，因此不能够依靠其自身的推动行走很大的距离。然而，这类挖掘机的履带提升了挖掘机的稳定性。轮式挖掘机能以高速(通常高至40kph)在路上行走，且不会显著地损害铺砌的路面。然而，在路上行走时，工作臂组件会不可避免地在上部结构前方伸展，这会降低乘行质量并影响前方视野。当执行作业操作时，充气轮胎不能提供一个稳定的平台，因此需要部署另外的稳定器腿来保证稳定性。
[0010]由于原动机、液压栗、液压箱等部件都位于上部结构中，所有类型的回转挖掘机的重心都相对较高。尽管这些部件能被布置为起到抵消和平衡在作业操作期间产生的力的作用，但包装方面的限制可能会使这种布置的优点不再被优先考虑，并且(这种布置)还会对例如整个工作机后部的视线造成限制。
[0011]挖掘机通常用于挖掘之类的作业。然而，如果期望执行如装载之类的作业，则必须使用其它类型的工作机。能够进行装载作业的工作机是已知的且具有多种型式。在一个型式中，其通常被称作“伸缩臂叉装机”，或“伸缩臂叉车”，上部结构和底盘被相对于彼此固定，且具有两个或多个部分伸缩式动臂形式的中央工作臂在工作机的前后方向伸展。该动臂绕水平轴线朝向工作机的后端枢转，一附加装置可释放地安装到动臂的前端，并可绕不同的第二水平轴线枢转。通用的附加装置包括货叉和铲。伸缩臂叉装机可用于一般装载作业(例如将集料从一储料堆转移到施工现场的所需位置)和提升(lifting，起重)作业，例如将建筑材料提升到升高的平台上。
[0012]伸缩臂叉装机通常具有设于两根轴上的四个轮用于推进，且一个或两个轴是可转向的和被驱动的。原动机(通常为柴油内燃机)可安设在位于前轮和后轮之间且偏置于工作机的一侧的舱内，并且通过流体静压式或机械式传动装置连接到这些轮。驾驶室通常设置在动臂的相对于原动机的另一侧上，且在这些轮之间处于相对低的位置。取决于其所针对的应用，该工作机可设有可展开的稳定器腿。
[0013]另一类伸缩臂叉装机将驾驶室和动臂安装在可旋转的上部结构上，以便将提升与回转的操作相结合，其代价是增大了重量和高度。由于这类工作机主要用于提升(而非装载)作业，因此其轴距比传统的伸缩臂叉装机要长，以容许安装较长的动臂，影响了操纵性。此外，由于与挖掘操作相比，朝向靠近工作机的地面的视线对于提升作业而言不那么重要，因此这种视线相当差。
[0014]对于一些提升作业而言，尤其是对于重负载的提升作业，使用吊车比伸缩臂叉装机更合适。机动吊车通常设置在轮式或履带式基座上。动臂(常为伸缩式动臂)可枢转地安装到该基座。起重机、钢丝绳或者链条以及滑盘被连接到该动臂，并用于将物料从一个位置移动到另一位置。用于吊车的安全规程通常比用于伸缩臂叉装机的安全规程更严格。
[0015]在一些备选的作业操作中，工人可能需要进入升高的工作区域，在这样的情况下可使用机动高空作业平台(MEWP)。MEWP通常具有轮式基座，并且具有连接到其上的工作臂。该工作臂承载供工人使用的平台。该工作臂例如可以是剪刀式升降机或者可伸展式或关节式动臂。由于MEWP的使用涉及在升高的平面处工作，因此与之前描述的工作机相比，针对MEWP也有着不同的技术和安全性要求。
[0016]又一种备选的工作机是自动倾卸卡车(也称为自卸车)。自动倾卸卡车常用于将物料从一个位置运输到另一位置(例如，来自挖掘机铲斗的大量负载物)。自动倾卸卡车具有倾翻车身(dump body)或者箱形底座，该倾翻车身或者箱形底座是可枢转的，以允许倾翻车身的容载物被卸载。倾翻机构(通常由一个或多个液压缸致动，并且在某些情况下由缸和杠杆装置致动)用于使倾翻车身倾翻。
[0017]如以上那些用于不同的作业应用的多种不同机械的研发成本是很高的。而且，将生产线从一种类型的工作机转换为另一种类型的工作机的成本和时间延迟也是很可观的。
[0018]更为理想的是，在给定的燃油用量下所承担的作业操作量方面，使工作机在操作中有更高的效率。该效率可能与原动机、传动装置、动力传动系及液压系统的燃油效率相关，并且受一些次要因素的影响，如视野较差，这意味着操作者需要频繁而不必要地将工作机重新定位以便观察作业操作，或导致一项操作完成得更慢，从而使效率打折。
【发明内容】
[0019]本发明的第一方案提供一种工作机的基部组件，该基部组件包括:地面接合结构；底盘，连接到所述地面接合结构；连接器，用于将所述底盘连接到安装有工作臂的上部结构；驱动装置，用于移动所述地面接合结构，以在使用期间推进所述基部组件及所连接的上部结构，其中所述驱动装置包括原动机和传动装置，并且所述驱动装置被容置在所述底盘中；以及电子控制单元(ECU)，用于控制所述驱动装置和/或所述地面接合结构。
[0020]有利的是，在基部组件中设置E⑶意味着，基部组件是独立(自足)的操作单元。这意味着单独一种基部组件能够用于多种不同的工作机，由于显著减少了依需求的装备/组件的变换，这样就使生产变得容易并且降低了多种类型的工作机的生产成本。
[0021]将原动机进一步安置在底盘中，改善了用于维护的通道。在一些示例性实施例中，上部结构可安装驾驶室，并且在这类示例性实施例中，为操作者而改善了噪声、振动和不平顺性(NVH)。
[0022]将驱动装置定位在底盘中的另一个优点是为使用者改善了视野。
[0023]在一个实施例中，该E⑶被容置在底盘中。
[0024]在一个实施例中，该ECU配置成用以在使用中控制连接到基部组件的上部结构的上部结构功能。
[0025]在一个实施例中，该ECU控制连接到基部组件的上部结构的液压功能。
[0026]在一个实施例中，该ECU控制工作臂的操作，例如提升/降低、伸展/收缩操作和/或工作臂的铰接(articulat1n)。
[0027]在一个实施例中，该E⑶控制上部结构的电子功能。
[0028]在一个实施例中，该ECU配置成用以从上部结构的输入部接收信号，以控制上部结构的功能。
[0029]在一个实施例中，ECU配置成用以从上部结构的输入部接收信号，以控制驱动装置和/或地面接合结构。
[0030]在一个实施例中，ECU配置成用以从与上部结构关联的辅助ECU接收信号，该上部结构在使用中连接到基部组件。
[0031 ] 在一个实施例中，由该E⑶接收的信号是CAN总线消息。
[0032]在一个实施例中，该E⑶传输CAN总线消息以控制驱动装置和/或地面接合结构。
[0033]在一个实施例中，该驱动装置是流体静压驱动装置。
[0034]在一个实施例中，该基部组件还包括底架控制阀(chassis control valve)，用以控制流向驱动装置的流体静压马达的流体流动，并且其中该ECU配置成用以控制该底架控制阀。
[0035]在一个实施例中，该工作臂被以液压方式操作，并且底架控制阀还配置成用以控制流向工作臂的流体流动。
[0036]在一个实施例中，该基部组件还包括连接到底盘的推土铲装置和/或稳定器装置。
[0037]在一个实施例中，上述推土铲装置和/或稳定器装置利用可释放的连锁机构连接到底盘。
[0038]该基部组件可包括液压转向缸，该液压转向缸可操作为用以在两轮转向、四轮转向和/或吊车转向(crab steer，吊车操纵)之间进行变换。该基部组件可包括转向模式控制阀，该转向模式控制阀配置成用以控制向液压转向缸流体供给。ECU可配置成用以控制转向模式控制阀。
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