建筑机器和用于建筑机器的燃料箱的制作方法
【专利摘要】布置在建筑机器(10)的底盘(16)处的燃料箱(60)中的调平燃料液位可确保可得到燃料箱(60)的总燃料量。燃料箱(60)可包括第一燃料隔室(62)和流体地连接到第一燃料隔室(62)并且布置在比第一燃料隔室(62)更高的高度上的第二燃料隔室(64)。此外，燃料箱(60)可包括与第一燃料隔室(62)或第二燃料隔室(64)一体形成以便于进入建筑机器(10)的操作员站(22)的至少一个台阶。
【专利说明】建筑机器和用于建筑机器的燃料箱
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及用于建筑机器的燃料箱，更具体地涉及包括第一燃料隔室和第二燃料隔室的燃料箱。
[0002]此外，本公开涉及一种用于建筑机器的燃料箱，具体地涉及一种能够便于进入建筑机器的操作员站的燃料箱。
【背景技术】
[0003]具有静液压驱动的建筑机器(例如自行式挖掘机)通常用于重型作业。通常提供一种具有底盘和可旋转地安装在底盘上的上部结构的建筑机器，燃料箱设置在底盘处。
[0004]燃料箱经常作为用于存储可在内燃发动机的气缸中燃烧的燃料的设备。具体地，内燃发动机可用在建筑机器上以用于驱动液压系统。通常建筑机器可液压驱动。可通过依靠例如液体燃料(如柴油燃料)运行的内燃发动机提供机械动力。
[0005]例如，US 6607005B2公开了一种包括鞍状箱配置的燃料箱。多个腔室中的第一腔室包含燃料输送单元并且多个腔室中的第二腔室具有燃料加注排气阀，所述阀是燃料箱的唯一燃料加注排气阀。这两个腔室还基于连通器原理通过平衡线路相互连通。
[0006]此外,从US 6905139B2可知一种建筑机器,所述建筑机器具有包括中空机架的底盘、安装在底盘上的上部结构和与中空机架形成为一体式燃料箱。燃料箱的内表面覆盖有液密状态的树脂薄膜。燃料箱还可以包括通过多个孔相互流体连通的多个燃料箱区段。
[0007]US 2010/0258364 Al公开了一种挖掘机，该挖掘机具有底盘以及设置在底盘上的上部结构和两个燃料容器。两个燃料容器各自包括用于将燃料加入燃料容器的加注口。
[0008]本公开至少部分地涉及改进或克服现有系统的一个或多个方面。
【发明内容】
[0009]根据本公开的一个方面，建筑机器可包括底盘、包括内燃发动机的上部结构、配置成将上部结构可旋转地安装在底盘上的转体以及布置在底盘上的第一燃料箱。第一燃料箱可包括限定包括最低点的第一凸状容积的第一燃料隔室。第一燃料隔室可以配置为将燃料提供到内燃发动机。第一燃料箱还可包括限定包括最低点的第二凸状容积的第二燃料隔室。第二燃料隔室可配置为从内燃发动机接收过量燃料并可设置在第一燃料隔室的旁边，使得第二凸状容积的最低点可比第一凸状容积的最低点处于更高的高度。第一燃料箱还可以包括配置为将第二凸状容积的最低点流体连接到第一凸状容积的燃料通道，使得第二燃料隔室内的燃料能够从第二燃料隔室中排出进入到第一燃料隔室。
[0010]根据本公开的另一方面，提供一种用于将燃料提供到建筑机器的内燃发动机的方法，所述建筑机器包括底盘、支撑内燃发动机的上部结构、配置成将上部结构可旋转地安装在底盘上的转体以及布置在底盘处的第一燃料箱；所述方法可包括将燃料从第一燃料箱的第一燃料隔室供给到内燃发动机。第一燃料隔室可以限定包括最低点的第一凸状容积。该方法还可包括将来自内燃发动机的过量燃料供给到第一燃料箱的第二燃料隔室。第二燃料隔室可以限定包括最低点的第二凸状容积并可布置在第一燃料隔室的旁边，使得第二凸状容积的最低点可比第一凸状容积的最低点处于更高的高度。该方法还可以包括将第二燃料隔室的最低点通过燃料通道流体连接到第一燃料隔室，使得第二燃料隔室中的燃料能够从第二燃料隔室排入到第一燃料隔室。
[0011]根据本公开的另一方面，一种燃料箱可被配置成安装在包括内燃发动机和操作员站的建筑机器中。燃料箱可包括限定凸状容积并且配置成向内燃发动机提供燃料的至少一个燃料隔室。燃料箱还可包括与至少一个燃料隔室一体形成的至少一个台阶。所述至少一个台阶可以配置为便于进入操作员站。
[0012]在一些实施方式中，燃料通道可以被配置成将第二燃料隔室的第二凸状容积的最低点流体连接到第一燃料隔室的第一凸状容积的最低点。
[0013]在一些实施方式中，第一燃料隔室可以包括第一高度，并且第二燃料隔室可以包括比第一高度小的第二高度。
[0014]在一些实施方式中，第二燃料隔室的第二凸状容积可以小于第一燃料隔室的第一凸状容积。
[0015]在一些实施方式中，示例性公开的建筑机器还可以包括流体地连接到第一燃料隔室的最高点和第二燃料隔室的最高点的排气线路，以及设置在排气线路上的排气阀。排气阀可以配置成使第一燃料隔室和第二燃料隔室排气。
[0016]在一些实施方式中，建筑机器还可包括设置在上部结构处并且流体互连于第一燃料箱和内燃发动机之间的第二燃料箱。
[0017]在一些实施方式中，第二燃料箱可以包括限定包括最高点的第一凸状容积的第一燃料分区。第一燃料分区可配置成将具有第一燃料温度的燃料提供到内燃发动机。第二燃料箱还可以包括限定包括最高点的第二凸状容积的第二燃料分区。第二燃料分区可布置在第一燃料分区上方并且可配置成从内燃发动机接收过量燃料。过量燃料可以具有高于第一燃料温度的第二燃料温度。第二燃料箱还可以包括流体通道，所述流体通道配置为将第一燃料分区的最高点流体连接到第二燃料分区的最高点。
[0018]在一些实施方式中，示例性公开的方法还可包括将燃料从第一燃料箱的第一燃料隔室供给到布置在上部结构处的第二燃料箱，并且将过量燃料从第二燃料箱供给到第一燃料箱的第二燃料隔室。
[0019]通过以下说明和附图，本公开的其他特征和方面将清晰可见。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是根据示例性公开实施方式的包括燃料箱的建筑机器的示意图。
[0021]图2是根据示例性公开实施方式的示出燃料系统的图1的建筑机器的示意图。
[0022]图3是根据示例性公开实施方式的图2的第一燃料箱的另一个实施方式的图解剖视图。
【具体实施方式】
[0023]以下是本公开的示例性实施方式的详细说明，本文描述的并在附图中示出的示例性实施方式意在教导本公开的原理，使本领域的普通技术人员能够在多种不同的环境中并能够针对多种不同的应用实施和使用本公开内容。因此，示例性实施方式并不旨在，也不应被认为是专利保护范围的限制性描述。相反，本专利保护的范围应当由所附权利要求书限定。
[0024]本公开可以部分地基于这样的认识:建筑机器可包括布置在建筑机器的底盘处的燃料箱。燃料箱可包括第一燃料隔室以及设置在第一燃料隔室旁边并且位于比第一燃料隔室的更高的高度上的第二燃料隔室。第二燃料隔室可以流体连接到第一燃料隔室，以使第二燃料隔室内的燃料可由于重力而排到第一燃料隔室中。这可以平衡在第一燃料隔室和第二燃料隔室中的不同燃料液位，并且可确保可从第一燃料隔室得到燃料箱的总燃料量。
[0025]如本文所用，“凸状容积”可以是能够引导凸状容积内所容纳的液体燃料流到其最低点的任意三维形状的容积。应当理解的是，凸状容积可使液体燃料能够自由地流到单个的最低点而不被留存。例如，具有阶梯状的侧壁配置，甚至部分凹陷部，或其组合的容积也可称为“凸状容积”，由此这种设计也可使液体燃料能够自由地流到凸状容积的单个最低点而不会留存于部分容积的其他较低点中。
[0026]此外，术语“倾斜的”应包含包括严格单调递增形状的任意结构。这可能并非将如倾斜壁限制为具有平坦表面的壁。相反地，“倾斜壁”也可包括具有严格单调递增的横截面轮廓的壁，所述轮廓可支持将液体燃料引导到第一燃料隔室和第二燃料隔室两者的最低点。此外，“倾斜的”元件可以包括与水平轴线有适度角度的倾斜，这样可确保液体燃料或气态流体分别向下或向上流到凸状容积的最低点或最高点。
[0027]本公开可进一步部分地基于这样的认识:布置在建筑机器底盘的燃料箱可包括与燃料箱的至少一个燃料隔室一体形成的至少一个台阶。所述至少一个台阶可配置成便于操作员进入其从中控制建筑机器的操作员站。
[0028]现在将详细参考附图。只要有可能，在所有附图中将使用相同的附图标记指代相同或相似的零件。
[0029]参照图1，示出了建筑机器10例如轮式挖掘机。建筑机器10可包括动力源，例如内燃发动机12。建筑机器10还可包括可操作地附接到底盘16的上部结构14。
[0030]建筑机器10还可包括可操作地附接到底盘16的牵引系统18，例如多个车轮。另夕卜，建筑机器10可以包括作业器具20以及可从中控制作业器具20的操作员站22。
[0031]图1中示为轮式挖掘机的建筑机器10可以是操作员控制转向和行进的任意类型的作业机器。例如，建筑机器10可包括轮式装载机、自动平地机、挖掘装载机、滑移转向装载机、履带式拖拉机、履带式挖掘机、材料输送机、起重机和操作员控制转向和行进的任何其他类型的作业机器。
[0032]上部结构14可以牢固地安装在底盘16上。可选地，上部结构14可通过转体15旋转地安装在底盘16上。作为另一选择，可将上部结构14以合适的方式或任何其他配置安装到底盘16上。
[0033]此外，建筑机器10可包括通过其使上部结构14相对于底盘16升高和降低的驾驶室升降器功能。可选地或附加地，驾驶室升降器功能可使得致操作员站22相对于上部结构14得以上升和下降。驾驶室升降器功能可由液压致动。
[0034]牵引系统18可包括至少一个牵引装置，例如，举例而言图1所示的第一组车轮24和第二组车轮26。至少一组车轮可以是可转向的。建筑机器10可配置成两轮转向或四轮转向。此外，转向配置能够在两轮转向和四轮转向之间选择，或者操作员可切换能够转向的那组车轮。
[0035]虽然牵引系统18显示为包括车轮，但是本公开也可适用于具有一个或多个环形履带和/或环形带或任何其他类型的牵引装置的作业机器或作业车辆。此外，本公开可适用于改变一个或多个牵引装置和滑移转向装置的转向角度的转向系统以及差速转向系统。此外，这些系统中的每一个可适用于具有各种类型的履带和装置的作业机器。例如，虽然履带作业机器通常配置有滑移转向系统或差速转向系统，但它们可自动地或附加地配置有改变一个或多个履带的转向角的转向系统。类似地，轮式作业机器或车辆可通过可变转向角的系统、滑移转向系统和/或差速转向系统转向。
[0036]作业器具20可以是任何类型的作业器具并且可包括任何类型的作业工具，诸如，举例而言铲斗、刮铲、抓斗、手提钻、剪切机等
[0037]如I图所示，作业器具20可包括动臂28、斗杆30和附接到斗杆30端部的作业工具32。动臂28可以可枢转地附接到上部结构14。动臂致动器34可附接到上部结构14和动臂28，使得可以通过动臂致动器34的致动升高和降低动臂28的远端36。
[0038]动臂28的远端36也可以横向移动。在所示的示例性实施方式中，可通过上部结构14在箭头40所示方向上绕轴线38相对于底盘16旋转以使动臂28横向移动。为了本公开的目的，通过上部结构14相对于底盘16的旋转运动实现的作业器具20的横向移动应称为“摆动”。建筑机器10还可包括偏移动臂功能，通过偏移动臂功能动臂28可相对于上部结构14横向枢转。
[0039]斗杆30可在近端42处可枢转地附接到动臂28。斗杆致动器44可附接到动臂28和斗杆30，这样斗杆致动器44的致动可使斗杆30相对于动臂28以折叠的方式伸出和缩回。也就是说，通过致动斗杆致动器44可使得斗杆30的远端46远离底盘12伸出并且靠近底盘16缩回。
[0040]作业工具32可附接到斗杆30的远端46。虽然图1中将作业工具32示为铲斗48，但作业工具32可以是任何类型的作业工具。作业工具32可枢转地附接到斗杆30的远端46。作业工具枢转致动器50可附接到斗杆30和作业工具32，这样作业工具枢转致动器50的致动可使作业工具32相对于斗杆30枢转。
[0041]操作员站22可以为如图1所示的驾驶室，并且可以附接到上部结构14或与上部结构14成为一体。操作员站22可包括操作员座椅52、第一转向装置(例如，举例而言方向盘54)、显示器55和至少一个手动操作的作业器具控制装置56(例如操纵杆)。方向盘54可操作地连接到第一组车轮24和/或第二组车轮26，以便控制它们的定向移动。方向盘可相对于操作员座椅52倾斜和/或压缩以便于操作员进出或者在操作其他控制装置时提供更宽阔的驾驶室。例如，当辅助转向控制系统起作用时，可将方向盘54从原位置倾斜和/或压缩。建筑机器10可包括两个作业器具控制装置，操作员座椅52的每一侧上有一个作业器具控制装置。
[0042]作业器具控制装置56可以控制建筑机器10的多个功能，例如作业器具20的操作(包括动臂28、斗杆30与作业工具32的移动)、摆动、建筑机器10的推进、转向、驾驶室升降器功能、偏移动臂功能等。
[0043]动臂致动器34、斗杆致动器44，以及作业工具枢转致动器50可以是任意类型的致动器，例如，举例而言图1中所示的液压缸。每个液压缸可与其各自的液压回路相关联以便于被独立控制。某些作业工具(例如铲斗48)可具有单个致动器，因此可通过单个液压回路控制。其他类型的作业工具(例如抓斗)可包括一个以上的致动器，因此可以由一个以上的液压回路控制。例如，可以通过两个或多个液压回路控制抓斗。一个回路可控制作业工具枢转致动器50，作业工具枢转致动器50可以与其对铲斗48相同的枢转方式枢转抓斗。另外，第二回路可控制辅助功能，例如抓斗的旋转。
[0044]—个或多个动臂致动器34、斗杆致动器44、作业工具枢转致动器50以及所有其他的装置(如液压缸)可由一个或多个液压回路驱动。
[0045]建筑机器10还可包括布置在底盘16上的第一燃料箱60。第一燃料箱60可用作配置为存储由内燃发动机12燃烧的大部分燃料的主燃料箱。
[0046]在一些实施方式中，建筑机器10还可包括布置在上部结构14上的第二燃料箱100。第二燃料箱100可流体地互连于第一燃料箱60和内燃发动机12之间。第二燃料箱100可用作一种配置成用来缓冲燃料(可在下文中详细描述)的燃料贮存器。
[0047]参照图2，示出具有布置在底盘16上的第一燃料箱60的建筑机器10的示意图。上部结构14可通过转体15可旋转地安装到底盘16。图2的点划线可标示上部结构14和底盘16之间的分隔。
[0048]第一燃料箱60可包括限定包括最低点的第一凸状容积的第一燃料隔室62，以及限定也包括最低点的第二凸状容积的第二燃料隔室64。可将第二燃料隔室64布置在第一燃料隔室62旁边。此外，第二燃料隔室64的最低点可布置在高于第一燃料隔室62的最低点的位置，即第二燃料隔室64的最低点可布置在比第一燃料隔室62的最低点更高的高度上。
[0049]第一燃料隔室62可通过燃料通道66流体地连接到第二燃料隔室64。燃料通道66可配置成将第二燃料隔室64的第二凸状容积的最低点流体地连接到第一燃料隔室，使第二燃料隔室64中的燃料由于例如重力能够排入到第一燃料隔室62。因此，燃料通道66可配置成使得第一燃料隔室62和第二燃料隔室64中的燃料量相平。
[0050]在一些实施方式中，第一燃料隔室62、第二燃料隔室64和燃料通道66可以一起形成一体式燃料箱60。
[0051]图2中以一定方式不出第一燃料隔室62和第二燃料隔室64,其中第一燃料隔室62的上表面可与第二燃料隔室64的上表面处于相同的水平上。因此，为了使燃料能够排出第二燃料隔室64，第二燃料隔室64的高度可小于第一燃料隔室62的高度。
[0052]在一些实施方式中，第一燃料隔室62和第二燃料隔室64可具有相同的高度。因此，第一燃料隔室62的上表面和第二燃料隔室64的上表面可不在相同的水平上，即第二燃料隔室64的上表面可高于第一燃料隔室62的上表面。
[0053]如图2所示，燃料通道66可以倾斜的方式设置。这可以确保第二燃料隔室62内的燃料自由地从第二燃料隔室64排入到第一燃料隔室62。在一些实施方式中，燃料通道66可以配置成将第二燃料隔室64的第二凸状容积的最低点流体地连接到第一燃料隔室62的第一凸状容积的最低点。
[0054]在一些实施方式中，第二燃料隔室64的第二凸状容积可明显小于第一凸状容积。例如，第二燃料隔室64的第二凸状容积可小于或等于第一燃料隔室62的第一凸状容积的约90%，并且大于或等于第一燃料隔室62的第一凸状容积的约60%。例如，第一燃料隔室62可包括约2501的第一凸状容积，而第二燃料隔室64可包括约1501的第二凸状容积。
[0055]燃料通道66可包括立方体形状。例如，燃料通道66还可包括任何其他合适的横截面，例如圆形横截面、矩形横截面、椭圆形横截面等。然而，燃料通道66还可设置成可确保液体燃料完全从第二燃料隔室64流经燃料通道66流入第一燃料隔室62的任何合适的倾斜形状。
[0056]从第二燃料隔室排入到第一燃料隔室的燃料的流速可通过调节燃料通道66的直径和/或通过调节燃料通道66的倾斜角来控制。
[0057]第二燃料隔室64可设置有用于向第二燃料隔室64以及更具体地第一燃料箱60加注燃料的加注口 226。还可以通过排气线路228将第一燃料隔室62流体地连接到第二燃料隔室64。排气管路228可分别连接到第一燃料隔室62的第一凸状容积的最高点以及第二燃料隔室64的第二凸状容积的最高点。排气管路228还可连接到配置成将气态流体释放出第一燃料箱60的排气阀230。排气管路228可容易地安装有快速连接器、压接连接器、螺纹端口或本领域中公知的任何其他合适的连接装置。
[0058]如图2所不,第一燃料隔室62和第二燃料隔室64可设置在建筑机器10的底盘16上。第一燃料隔室62可设置在转体15第一侧上的第一组车轮24和第二组车轮26之间。例如，第一燃料隔室62可布置在建筑机器10的右前轮和右后轮之间的自由空间处。第二燃料隔室64也可布置在转体15的与第一侧相对的第二侧上的第一组车轮24和第二组车轮26之间。第一燃料隔室62和第二燃料隔室64可通过例如在转体15下方通过的燃料通道66彼此流体地连接。
[0059]在一些实施方式中，燃料通道66也可绕过转体，即燃料通道66可以环绕转体，从而流体地互连第一燃料隔室62和第二燃料隔室64。还可用例如保护板来保护燃料通道66免受建筑机器10可在其上行进的崎岖地形(例如石块、泥土或瓦砾)的损坏。
[0060]如上文已经提到的，建筑机器10不限于如图1所示的轮式挖掘机。第一燃料隔室
62和第二燃料隔室64的设置也可以适用于履带式挖掘机，其中第一燃料隔室62和第二燃料隔室64可布置在转体每一侧上的上履带和下履带之间。
[0061]如图2进一步所示，建筑机器10还可包括布置在上部结构14上的第二燃料箱100。第二燃料箱100可流体地互连于第一燃料箱60和内燃发动机12之间。第二燃料箱100可以配置成用作燃料贮存器，这意味着第二燃料箱100可以缓冲燃料。
[0062]第二燃料箱100还可在内燃发动机12操作期间平衡燃料供给的不稳定性，并且可提供燃料以用于启动发动机。此外，在从第一燃料箱60到第二燃料箱100的燃料供给发生故障的情况下，第二燃料箱100可将燃料提供给内燃发动机12，这样使得建筑机器10能够离开工地以进行维护。
[0063]第二燃料箱100可包括第一燃料分区110和布置第一燃料分区110上方的第二燃料分区120。第一燃料分区110可限定包括最高点的第三凸状容积。第二燃料分区120可限定包括最高点的第四凸状容积。第二燃料箱100还可包括将第一燃料分区110的最高点流体地连接到第二燃料分区120的最高点的流体通道116。
[0064]第一燃料分区110可以包括底壁112、至少两个侧壁114A和114B以及底壁112对面的倾斜上壁118。如图2示出了第二燃料箱的剖视图，两个其他侧壁(未示出)可以分别位于绘图区域的前方和后方。
[0065]第一燃料分区110的倾斜上壁118的倾斜可朝向流体通道116上升，这样使得流体通道116可以流体连接到第一燃料分区110的最高点。例如，根据图2，倾斜上壁118可以平滑地从右侧壁114B上升到左侧壁114A。在一些实施方式中，倾斜上壁118可包括适合于使整个气态流体自由地上升至第一燃料分区110的最高点而不被留存的任何配置。在那里，整个气态流体可以被收集，并且整个气态流体可进入流体通道116。
[0066]流体通道116可包括立方体形状。例如，流体通道116可包括任何其他合适的横截面，例如圆形横截面、矩形横截面和椭圆形横截面等。然而，流体通道16可以设置成可确保气态流体通过整个流体通道116完全上升进入第二燃料分区120中的任何合适倾斜形状。
[0067]第二燃料分区120可包括可由底壁122、两个侧壁124A和124B以及上侧壁126限定的基本为矩形的横截面。如上文已经提到的，图2示出第二燃料箱100的剖视图。因此，第二燃料分区120可包括使得第二燃料分区120成为闭合容积的两个其他侧壁。两个其他侧壁可以分别位于绘图区域的前方和后方，并且在图2中未示出。流体通道116可流体连接到第二燃料分区120的最高点，例如图2所示的左侧壁124A的最高点。
[0068]第一燃料分区110的倾斜上壁118可配置成将包含在第一燃料分区110内的气态流体引导到第一燃料分区110的最高点。在那里，气态流体可进入流体通道116，流体通道116同样倾斜使得气态燃料能够进一步上升至第二燃料分区120。在一些实施方式中，流体通道116和倾斜上壁118的倾斜可相对于水平轴线处于0°至50°的角度范围，优选5°至35°的角度范围。
[0069]第一燃料分区110可包括通过第一燃料供给线路180流体连接到内燃发动机12的共轨13的燃料出口 134。燃料泵160可配置成通过第一燃料供给线路180将燃料从第一燃料分区110泵入到共轨13。由泵160供给到共轨13的燃料可以包括例如最大为80°C的第一燃料温度，这样的燃料可以适合于以优化的方式在内燃发动机12内燃烧。
[0070]第二燃料分区120可包括通过第二燃料供给线路182流体地连接到共轨13的燃料入口 136。第二燃料分区120可配置为接收过量供给到共轨13的燃料。回流燃料可包括第二燃料温度，例如100°C。由于例如内燃发动机12的燃烧过程，第二燃料温度可高于第一燃料温度。
[0071]如本文所用，第一燃料分区110中的燃料可称为“冷燃料”，其中第二燃料分区120所接收的燃料可称为“热燃料”。
[0072]第一燃料分区110还可包括燃料入口 132，并且第二燃料分区120还可包括布置在第二燃料分区120的最高点处的燃料出口 138。第二燃料箱100的第一燃料分区110的燃料入口 132可通过可穿过转体15的第一燃料线路140流体连接到第一燃料箱60的第一燃料隔室62的燃料出口 222。第一燃料线路可以配置成达到第一燃料隔室62的最低点，这样可得到燃料箱60内总燃料量。第二燃料箱100的第二燃料分区120的燃料出口 138可通过也可穿过转体15的第二燃料线路142流体连接到第一燃料箱60的第二燃料隔室64的燃料入口 224。另一燃料泵162可配置成将燃料从第二燃料箱100的第二燃料分区120通过转体由第二燃料线路142泵入第一燃料箱60的第二燃料隔室64。
[0073]主燃料泵270可配置成将燃料从第一燃料箱60的第一燃料隔室62通过第一燃料线路140泵入到第二燃料箱100的第一燃料分区110。主燃料泵270可以布置在建筑机器10的底盘16上。在一些实施方式中，主燃料泵270也可以设置在建筑机器10的上部结构14上。
[0074]在例如建筑机器10的停顿期间，为了确保第二燃料箱100内的燃料不能回流到主储罐中，主燃料泵270可包括止回阀。
[0075]从第二燃料箱100的第二燃料分区120泵入到第一燃料箱60的第二燃料隔室64的热燃料可通过可配置成冷却热燃料的第一燃料冷却器150。因此，在通过燃料冷却器150之后，热燃料的温度可与存储在第一燃料箱60的冷燃料的温度大致相同。在被泵入到第二燃料隔室64之后，燃料可与存储在第一燃料箱60中的燃料混合。
[0076]第二燃料箱100的第一燃料分区110可限定第三凸状容积，其中第二燃料箱100的第二燃料分区120可限定可明显小于第一燃料分区110的第一凸状容积的第四凸状容积。
[0077]在一些实施方式中，第二燃料分区120的第四凸状容积可小于或等于第一燃料分区110的第三凸状容积的约40%，并且大于或等于第一燃料分区110的第三凸状容积的约5%。优选地，第二燃料分区120的第四容积可小于或等于第一燃料分区110的第三凸状容积的约30%，并且大于或等于第一燃料分区110的第三凸状容积的约10%。例如，第一燃料分区110可包括约201的第三凸状容积，而第二燃料分区120可包括约31的第四凸状容积。
[0078]通过提供包括两个分离但是互连的燃料分区110和120的第二燃料箱100，可以防止冷燃料与热燃料在第二燃料箱100内混合。这可以保证从第二燃料箱100的第一燃料分区110供给到共轨13的燃料可具有适于在内燃发动机12内燃烧所需的温度。因此，可以防止在第二燃料箱100内加热燃料。
[0079]从第二燃料箱的第二燃料分区120泵入到第一燃料箱60的第二燃料隔室64的热燃料还可以夹带从第一燃料分区110和第二燃料分区120上升到第二燃料分区120的最高点的气态流体。这可以使第二燃料箱100排气。然后，气态流体可在第一燃料箱60处排出，即在第一燃料箱60处通过排气线路228和排气阀230排出。这会使第二燃料箱100处的附加排气装置变得多余。
[0080]在一些实施方式中，第二燃料冷却器152可设置在共轨13与第二燃料分区120的燃料入口 136之间以用于预冷却热燃料。
[0081]应该注意到图2的比例可不表示例如第一燃料箱60和第二燃料箱100的尺寸的真实测量。相反，应当理解，第一燃料箱60的总容积可远高于第二燃料箱100的总容积。例如，包括第一燃料分区110和第二燃料分区120的第二燃料箱100的总容积可小于或等于第一燃料箱60总容积的约20%。例如，第二燃料箱100可包括约15至251的总容积，而第一燃料箱60的总容积可约为380至4001。
[0082]如上所述，由第二燃料箱100的第二燃料分区120接收的热燃料还可连续供给到第一燃料箱60的第二燃料隔室64。由于气态流体还可上升到第二燃料分区120的最高点，来自共轨13的过量热燃料可夹带气态流体，使得气态流体还可泵入到第一燃料箱60中，其中，气态流体可通过排气线路228和排气阀230排出。因此，将热燃料与气态流体一起从燃料箱200的第二燃料分区120泵入到第一燃料箱60的第二燃料隔室64中的过程可使燃料箱200 “排气”。
[0083]在一些实施方式中，建筑机器10可以仅设置有第一燃料箱60。在这样的实施方式中，主燃料泵270可以配置成将燃料从第一燃料箱60的第一燃料隔室62直接泵入共轨13中。因此，可以不设置作为第二燃料箱100的燃料贮存器。
[0084]参照图3，示出燃料箱360的另一个实施方式。燃料箱360也可以是如图2所示的剖面燃料容器。因此，燃料箱360可包括限定包括最低点的第一凸状容积的第一燃料隔室362，以及限定也包括最低点的第二凸状容积的第二燃料隔室364。可将第二燃料隔室364布置在第一燃料隔室362旁边。此外，第二燃料隔室364的最低点可布置为高于第一燃料隔室362的最低点，即第二燃料隔室364的最低点可布置在比第一燃料隔室362的最低点更高的高度上。
[0085]可将第一燃料隔室362通过燃料通道366流体地连接到第二燃料隔室364。燃料通道366可配置成将第二燃料隔室364的第二凸状容积的最低点流体地连接到第一燃料隔室，以使第二燃料隔室364内的燃料能够由于例如重力排入到第一燃料隔室362。因此，燃料通道366可配置成使得第一燃料隔室362和第二燃料隔室364的燃料量相平。
[0086]在一些实施方式中，第一燃料隔室362、第二燃料隔室364以及燃料通道366可以一起形成一体式燃料箱360。
[0087]图3按照以下方式示出第一燃料隔室362和第二燃料隔室364，其中第一燃料隔室362的上表面可与第二燃料隔室364的上表面处于相同的水平上。因此，为了使燃料能够排出第二燃料隔室364，第二燃料隔室364的高度可小于第一燃料隔室362的高度。
[0088]在一些实施方式中，第一燃料隔室362和第二燃料隔室364可包括相同的高度。因此，第一燃料隔室362的上表面和第二燃料隔室364的上表面可以不在相同的水平上，即第二燃料隔室364的上表面可高于第一燃料隔室362的上表面。
[0089]如图3所示，燃料通道366可以倾斜的方式设置。这可确保第二燃料隔室362中的燃料从第二燃料隔室364自由地排入到第一燃料隔室362中。在一些实施方式中，燃料通道366可以配置为将第二燃料隔室364的第二凸状容积的最低点流体地连接到第一燃料隔室362的第一凸状容积的最低点。
[0090]在一些实施方式中，第二燃料隔室364的第二凸状容积可明显小于第一凸状容积。例如，第二燃料隔室364的第二凸状容积可小于或等于第一燃料隔室362的第一凸状容积的约90%，并且大于或等于第一燃料隔室362的第一凸状容积的约60%。例如，第一燃料隔室362可包括约2501的第一凸状容积，而第二燃料隔室364可包括约1501的第二凸状容积。
[0091 ] 燃料通道366可包括立方体形状。例如，燃料通道366还可包括任何其他合适的横截面，例如圆形横截面、矩形横截面、椭圆形横截面等。然而，燃料通道366还可设置成可以保证液体燃料完全通过燃料通道366流入到第一燃料隔室362中的任何合适的倾斜形状。
[0092]可通过调节燃料通道366的直径和/或通过调节燃料通道366的倾斜角来控制从第二燃料隔室排入到第一燃料隔室中的燃料的流速。
[0093]第二燃料隔室364可设置有加注口 326用于向第二燃料隔室364以及更具体地第一燃料箱360加注燃料。还可以通过排气线路328将第一燃料隔室362流体地连接到第二燃料隔室364。排气线路328可分别连接到第一燃料隔室362的第一凸状容积的最高点和第二燃料隔室364的第二凸状容积的最高点。排气线路328可进一步连接到配置为将气态流体释放出第一燃料箱360的排气阀330。排气线路328可容易地安装有快速连接器、压接连接器、螺纹端口或本领域中公知的任何其他合适的连接装置。
[0094]如图3中所示，第一燃料隔室362和第二燃料隔室364可以设置在建筑机器10的底盘16上。第一燃料隔室362可以设置在转体15的第一侧上的第一组车轮24和第二组车轮26之间。例如，第一燃料隔室362可布置在建筑机器10的右前轮和右后轮之间的自由空间处。第二燃料隔室364也可布置在转体15的与第一侧相对的第二侧上的第一组车轮24和第二组车轮26之间。第一燃料隔室362和第二燃料隔室364可通过例如在转体15下方通过的燃料通道366彼此流体连接。
[0095]在一些实施方式中，燃料通道66也可绕过转体，即燃料通道66可以环绕转体，从而流体地互连第一燃料隔室62和第二燃料隔室64。还可用例如保护板来保护燃料通道66免受建筑机器10可在其上行进的崎岖地形(例如石块、泥土或瓦砾)的损坏。
[0096]在一些实施方式中，燃料箱360还可仅设置有第一燃料隔室362或第二燃料隔室364中的一个。在这样的实施方式中，燃料箱360可设置在第一组车轮24和第二组车轮26之间的转体的一侧上。
[0097]如上文已经提到的，建筑机器10不限于图1所示的轮式挖掘机。第一燃料隔室62和第二燃料隔室64的设置也可适用于履带式挖掘机，其中第一燃料隔室62和第二燃料隔室64可布置在转体的每一侧上的上履带和下履带之间。
[0098]如图3进一步所示，燃料箱360可包括配置成有助于操作员进入操作员站22的阶梯。阶梯可包括与第一燃料隔室362 —体形成的至少一个台阶。如图3所示，至少一个台阶370可以充满燃料。
[0099]如上所提到的，燃料箱360可设置在建筑机器10的底盘16上并且位于第一组车轮24和第二组车轮26之间。因此，燃料箱360的至少一个台阶370可布置在操作员站22入口所处的一侧上。到达建筑机器并打算进入操作员站的操作员能够踏上至少一个台阶370以进入操作员站，并且因此坐到操作员座椅52上。
[0100]为了保护至少一个台阶370免受由例如操作员踏上台阶引起的任意损坏，至少一个台阶370可由金属保护装置(例如金属片)所覆盖。此外，金属片和/或至少一个台阶可包括防滑表面，以确保操作员可安全地站在至少一个台阶370上。防滑表面可包括例如与至少一个台阶370或金属保护装置一体形成的刻纹。
[0101]应当理解，至少一个台阶370可进一步满足使第一燃料隔室360仍然包括凸状容积的要求，原因在于至少一个台阶370的轮廓具有严格单调递增的形状。图3的燃料箱360可包括三个台阶。在一些实施方式中，燃料箱360可以包括两个台阶或多于三个台阶。
[0102]第一燃料箱60和第二燃料箱100可包含可模制材料，例如塑料。例如，第一燃料箱60和第二燃料箱100可包含聚乙烯。
[0103]工业可适用性
[0104]以下可以参考图1-图3描述建筑机器诸如轮式挖掘机的操作。
[0105]在建筑机器10的操作过程中，燃料泵160可将冷燃料从第二燃料箱100的第一燃料分区110供给到共轨13，共轨13可接着将燃料供给到燃料可在其中燃烧的内燃发动机12。
[0106]为了向第二燃料箱100的第一燃料分区110加注燃料，主燃料泵270可同时且连续地通过第一燃料线路240将燃料从第一燃料箱60的第一燃料隔室62供给到第二燃料箱100的第一燃料分区110。
[0107]过量地供给到共轨13的燃料可流入第二燃料箱100的第二燃料分区120。由于内燃发动机10内的燃烧环境，可将共轨13内燃料加热。因此，由第二燃料分区120接收的燃料的温度可高于冷燃料的温度。
[0108]通过第二燃料箱100的特定公开设计，可防止冷燃料和热燃料在第二燃料箱100内混合。在一些实施方式中，第二燃料冷却器152可设置在共轨13与第二燃料分区120的燃料入口 136之间。第二燃料冷却器152可以配置成在热燃料进入第二燃料分区120之前对其进行预冷却。
[0109]由主燃料泵270供给到第一燃料分区110的燃料可包含气态流体。由于第一燃料分区110的倾斜上壁118，气态流体可上升到可流动连接到倾斜的流体通道116的第一燃料分区110的最高点。在上升到第一燃料分区110的最高点之后，气态流体可以进一步通过流体通道116上升到第二燃料分区120中，然后到达第二燃料分区120的最高点。
[0110]从共轨13流入到第二燃料分区120中的热燃料可配置成进一步泵回到第一燃料箱60中，具体来说泵回到第二燃料隔室64中。回流热燃料可与上升到第二燃料分区的最高点的气态流体进行混合和夹带，并且两者可一起流回到第一燃料箱60的第二燃料隔室64中。在那里，气态流体也可以经由排出线路228和排气阀230排出。当燃料流过第二燃料线路242时，可由第一燃料冷却器150冷却。
[0111]第一燃料隔室62和第二燃料隔室64的不同的燃料液位可通过燃料通道66平衡。燃料通道66可将第二燃料隔室64的最低点流体连接到第一燃料隔室62。因此，可能仅需要一个加注口 226向第一燃料箱60 (具体地第一燃料隔室62和第二燃料隔室64)加注燃料。
[0112]特别参考图2，布置在建筑机器10的上部结构处的第二燃料箱100可以用作燃料贮存器。第二燃料箱100可提供用于启动内燃发动机12的燃料。此外，在例如主燃料泵270发生故障的情况下，建筑机器10仍能例如离开工地并且对主燃料泵270进行维护。此夕卜，由于包括大部分燃料容积的第一燃料箱60可以布置在底盘16上，这样操作员可以站在地面上并且可以通过加注口 226向第一燃料箱60添加燃料，因此向第一燃料箱60加注燃料可以更加方便。
[0113]当建筑机器可以操作时，主燃料泵270可将一定燃料量泵送到第二燃料箱100，所述燃料量可明显地高于从第二燃料箱100提供到内燃发动机10的燃料量。因此，第二燃料箱100可被连续地填充燃料，并且可不变空。
[0114]此外，参考图3，燃料箱360可以作为配置成有助于操作员进入操作员站22的阶梯。为了进入操作员站22，操作员可以踏上具有与燃料箱360 —体形成(具体地例如与第一燃料隔室362 —体形成)的至少一个台阶370的燃料箱360。
[0115]虽然本文描述了本发明的优选实施方式，但在不背离所附权利要求的范围的情况下可以做出改进和修改。
【权利要求】
1.一种建筑机器(10),包括: 底盘(16)； 上部结构(14)，其包括内燃发动机(12)； 转体(15)，其配置为可旋转地将所述上部结构(14)安装在所述底盘(16)上；以及第一燃料箱(60 ;360),其布置在所述底盘(16)处,所述第一燃料箱(60 ；360)包括:第一燃料隔室(62 ;362),其限定包括最低点的第一凸状容积,所述第一燃料隔室(62;362)配置成向所述内燃发动机(12)提供燃料； 第二燃料隔室(64 ;364)，其限定包括最低点的第二凸状容积，所述第二燃料隔室(64;364)配置成从所述内燃发动机(12)接收过量燃料；以及 燃料通道￠6 ;366)，其配置成将所述第二凸状容积的所述最低点流体地连接到所述第一凸状容积，这样使得所述第二燃料隔室出4;364)中的燃料能够从所述第二燃料隔室(64 ；364)排入到所述第一燃料隔室(62 ；362)中。
2.根据权利要求1所述的建筑机器(10)，其中，所述燃料通道￠6；366)配置成将所述第二燃料隔室￠4 ；364)的所述第二凸状容积的所述最低点流体地连接到所述第一燃料隔室(62 ；362)的所述第一凸状容积的所述最低点。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的建筑机器(10)，其中，所述第一燃料隔室(62；362)包括第一高度，并且所述第二燃料隔室￠4 ；364)包括小于所述第一高度的第二高度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的建筑机器(10)，其中，所述第二燃料隔室(64;364)的所述第二凸状容积小于所述第一燃料隔室￠2 ；362)的所述第一凸状容积。
5.根据前述权利要求中任一项所述的建筑机器(10)，其还包括: 排气线路(228)，其流体地连接到所述第一燃料隔室(110)的最高点和所述第二燃料隔室(120)的最闻点；以及 排气阀(230)，其布置在所述排气线路(228)上并且配置为使所述第一燃料隔室(62 ；362)和所述第二燃料隔室￠4 ；364)排气。
6.根据前述权利要求中任一项所述的建筑机器(10)，其中，所述第一燃料隔室(62;362)和/或所述第二燃料隔室￠4 ；364)包括与所述第一燃料隔室￠2 ；362)和/或所述第二燃料隔室出4;364) —体形成的至少一个台阶，所述至少一个台阶配置为便于进入所述建筑机器(10)的操作员站(22)。
7.根据权利要求6所述的建筑机器(10)，其中，所述至少一个台阶(370)覆盖有防滑表面。
8.根据权利要求7所述的建筑机器(10)，其中，所述防滑表面包括与所述至少一个台阶一体形成的刻纹。
9.根据前述权利要求中任一项所述的建筑机器(10)，其还包括第二燃料箱(100)，所述第二燃料箱布置在所述上部结构(14)处并且流体互连于所述第一燃料箱(60 ；360)和所述内燃发动机(12)之间。
10.根据权利要求9所述的建筑机器(10)，其中所述第二燃料箱(100)包括: 第一燃料分区(110)，其限定包括最高点的第三凸状容积并且配置成将具有第一燃料温度的燃料供给到所述内燃发动机(12)； 第二燃料分区(120)，其限定包括最高点的第四凸状容积，所述第二燃料分区(120)布置在所述第一燃料分区(I1)的上方并且配置成接收来自所述内燃发动机(12)的过量燃料，所述过量燃料具有高于所述第一燃料温度的第二燃料温度；以及 流体通道(116)，其配置成将所述第一燃料分区(110)的所述最高点流体地连接到所述第二燃料分区(120)的所述最高点。
11.根据权利要求10所述的建筑机器(10)，其中，所述第一燃料箱(60)的所述第一燃料隔室￠2)流体地连接到所述第二燃料箱(100)的所述第一燃料分区(110)，并且所述第一燃料箱￠0)的所述第二燃料隔室￠4)流体地连接到所述第二燃料箱￠0)的所述第二燃料分区(120)。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的建筑机器(10)，其还包括主燃料泵(270)，所述主燃料泵布置在所述底盘(16)处并且配置成将燃料从所述第一燃料箱￠0)的所述第一燃料隔室￠2)泵入到所述第二燃料箱(100)的所述第一燃料分区(110)中。
13.一种用于将燃料提供到建筑机器(10)的内燃发动机(12)的方法，所述建筑机器(10)包括底盘(16)、支承所述内燃发动机的上部结构(14)、配置成将所述上部结构(14)可旋转地安装在所述底盘(16)上的转体(15)以及布置在所述底盘(16)处的第一燃料箱(60 ;360)，所述第一燃料箱(60 ；360)包括限定包括最低点的第一凸状容积的第一燃料隔室(62)、限定包括最低点的第二凸状容积的第二燃料隔室￠4)以及将所述第一燃料箱(60)的所述第二燃料隔室￠4)的所述最低点流体地连接到所述第一燃料箱￠0)的所述第一燃料隔室￠2)的燃料通道，所述方法包括: 将燃料从所述第一燃料箱￠0)的所述第一燃料隔室￠2)供给到所述内燃发动机(12)； 将来自所述内燃发动机(12)的过量燃料供给到所述第一燃料箱￠0)的所述第二燃料隔室(64);以及 将所述第二燃料隔室￠4)中的燃料排入到所述第一燃料隔室(62)。
14.根据权利要求13所述的方法，其还包括: 将来自所述第一燃料箱￠0)的所述第一燃料隔室￠2)的燃料供给到布置在所述上部结构(14)处的第二燃料箱(100);以及 将过量燃料从所述第二燃料箱(100)供给到所述第一燃料箱￠0)的所述第二燃料隔室(64)。
15.一种配置成被安装在包括内燃发动机(12)和操作员站(22)的建筑机器(10)中的燃料箱(360)，所述燃料箱(360)包括: 至少一个燃料隔室(362、364)，其限定凸状容积并且配置成将燃料提供到所述内燃发动机；以及 至少一个台阶(370)，其与所述至少一个燃料隔室(362、364) —体形成并且配置成便于进入所述操作员站(22)。
【文档编号】E02F9/08GK104411525SQ201380034283
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】S·沃斯, T·曼宁, J·沃斯, M·普法布 申请人:卡特彼勒公司