自驱动建筑机械的制作方法

分案申请

本申请是2014年11月21日提交、题为“自驱动建筑机械”的中国发明专利申请201410673731.2号的分案申请。

本发明涉及自驱动建筑机械，尤其是道路铣刨机、再生机、路拌机、整修机或压路机，其包括工作单元布置于其上的机架并且包括用于驱动工作单元的驱动单元。

背景技术：

在筑路过程中，使用不同设计的自驱动建筑机械，包括已知的道路铣刨机、再生机、路拌机、整修机或压路机。可使用已知的道路铣刨机来移除路面现有的层，以及利用再生机来制备现有的路面。路拌机用于稳固不具有足够承重能力的(例如用于筑路)的土壤。整修机用于建筑道路，在用于铺设沥青的沥青整修机和用于铺设混凝土的滑模式整修机之间进行区分。压路机用于压实在筑路、地基、农业和填埋场施工中的宽范围的物料。这种类型的建筑机械具有用于执行建筑作业所需工作的工作单元，该工作单元例如可以是作业辊，尤其是在道路铣刨机、路拌机和再生机情况下装配有铣刨刀具的铣刨辊。作业辊由具有至少一个内燃发动机的驱动单元来驱动。适于内燃发动机、尤其是柴油发动机的燃料设置于燃料箱中，尤其是设置于柴油燃料箱中。

此外，已知建筑机械包括用于存储服务用水的水箱。该服务用水例如在已知的道路铣刨机中使用以确保在铣刨过程中对铣刨刀具进行冷却，从而延长使用寿命，或者在已知的辊中使用以便将灰尘从辊内衬移除，从而避免作业结果受到负面影响。连同燃料和水一起，还需要用于建筑机器作业的附加作业物料。因此，除了燃料箱和水箱之外，已知的建筑机械还具有布置于机架上的一个或多个作业物料箱。

us2008260461a1公开了一种包括驱动单元的自驱动建筑机械，所述驱动单元具有适于铣刨辊的两个内燃发动机。

建筑机械的一个普遍问题是用于容纳所有机械组件的空间有限。建筑机械应该具有尽可能紧凑的设计以便能够保持开放足够宽的车道用以交通通行，以便甚至能够在受限的空间内使用，并允许运输建筑机械而无需特别许可。

包括内燃发动机的建筑机械的一个特殊问题是日益严格的排气排放法规。新的排气排放法规硬性规定排气应通过附加的技术手段进行进一步处理。适于排气后处理的一种公知技术是选择性催化还原(scr)。当在不同的国家中使用建筑机械时，仍出现必须符合各种排放准则的问题。符合更加严格的排放准则所需的发动机技术和排气处理技术需要高燃料品质，例如低硫含量，但这不能在所有的国家都确保获得。如果在某些国家不能获得品质足够的燃料，就不能使用具有排气处理系统的建筑机械。因此，有必要针对不同的国家生产不同设计的建筑机械，使得建筑机械的发动机技术和排气技术适于相应总体条件。然而，生产不同的配置增加生产复杂性，其总体结果导致生产成本更高，特别是在小批量生产的情况下。

排气处理系统需要添加物，特别是在附加作业物料箱中必须提供的尿素溶液。在具有排气处理系统的建筑机械的一种配置中，有必要提供尿素溶液，但是在不具有排气处理系统的配置中就不是上述情况。建筑机械装配有排气处理系统意味着必须对建筑机械的底盘做出改动以便附接作业物料箱。否则，容纳附加的箱增加建筑机械的尺寸。

适于机动车辆的密封的双腔室箱从de102011100476a1已知。双腔室箱具有被分成两个腔室的单个箱壳。一个腔室可容纳柴油燃料而另一腔室可容纳尿素。de102011100476a1仅详细描述了双腔室箱，但是对安装双腔室箱的机动车辆没有进行详细描述。当双腔室箱安装于机动车辆内时，所述箱形成由车架支撑的单独组件。de102009000094a1提议在机动车辆的燃料箱或清洗水箱内集成用于接收还原剂的箱；然而de102009000094a1也没有对包括燃料箱和清洗水箱的机动车辆进行详细描述。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决以高成本效益的方式生产适于相应国家的不同机械配置的自驱动建筑机械的问题，同时将有限的可用空间考虑在内。本发明的目的特别是在具有有限的可用空间的自驱动建筑机械中提供附加的作业物料，而无需对建筑机械做出重大的改动。

根据本发明，这些目的通过如下特征来实现。

本发明的一方面在于提供一种自驱动建筑机械，特别是道路铣刨机、再生机、路拌机、整修机或压路机，其包括机架和驱动单元，用于执行建筑操作所需工作的工作单元布置于所述机架上，所述驱动单元用于驱动工作单元，所述驱动单元具有至少一个内燃发动机，用于容纳适于至少一个内燃发动机的燃料的燃料箱，以及用于容纳作业物料的作业物料箱，所述建筑机械包括由机架的部分形成的燃料箱，所述作业物料箱集成到燃料箱内，或者所述建筑机械包括由机架的部分形成的水箱，所述作业物料箱集成到水箱内。

在根据本发明的建筑机械、特别是道路铣刨机、再生机、路拌机或压路机中，添加物、特别是用于操作排气处理系统的尿素溶液在集成到燃料箱内的作业物料箱内提供。本发明的替代性实施例设置成将燃料箱集成到建筑机械的水箱内，水箱是已知建筑机械通常所具有的。然而当将作业物料箱集成到燃料箱内时，建筑机械并不需要水箱。

此外，根据本发明的建筑机械的区别在于当将作业物料箱集成到燃料箱内时，至少燃料箱由机架的部分形成；然而，当将作业物料箱集成在水箱中时，至少水箱由机架的部分形成。

将作业物料箱集成到由机架形成的箱内是有利的，因为可保持尽可能低的结构复杂性和组装各种机械结构的复杂性，并且能够将所使用的部件进行标准化并由此优化制造成本。此外，降低了随后对机械进行升级或改装的复杂性，因为附加的组件可集成到机架内而无需进一步的改动。将作业物料箱集成到燃料箱或水箱内不需要对机架进行任何改动，并且因此不需要针对具有或不具有排气处理系统的建筑机械提供不同的生产线。

将作业物料箱集成到燃料箱或水箱内允许针对不同的机械配置使用标准的机架而无需重大升级处理。直到最终的组装阶段才需做出关于机械配置的决定，在一种情况下作业物料箱内置于燃料箱或水箱中，或者在另一种情况下在没有作业物料箱的情况下使用燃料箱或水箱。由于燃料箱或水箱由机架的一部分形成，因此对于装配机械的每种情况而言无需附加的附件。

当作业物料箱集成到燃料箱或水箱内时，建筑机械的尺寸也可以保持不变，因为作业物料箱不占用机架上的任何额外空间。已经发现通过将作业物料箱布置于燃料箱或水箱内确实减小燃料箱或水箱的填充体积。然而，由于所需添加物的量与燃料量或水量相比是比较低的，因此燃料箱或水箱的尺寸在实践中可以保持不变。因此，为了改装排气处理系统而对建筑机械进行的结构改造是较小的。当作业物料箱集成到燃料箱内时，作业物料箱优选具有的填充体积为燃料箱填充体积的至多20％、特别是从5％至15％。当作业物料箱集成在水箱内时，作业物料箱的填充体积多至所述水箱的20％、优选2％至7％。

燃料箱具有通常在200至1500升之间的填充体积。如果建筑机械是重型铣刨机，则燃料箱的填充体积在1000至1500升之间，而如果建筑机械是小型铣刨机，则燃料箱的填充体积在200至1000升之间。在路拌机的情况下，燃料箱的填充体积例如在800到1500升之间。水箱的填充体积取决于机械类型和机械尺寸，通常在300至5000升之间。铣刨机具有较大的水箱，以及重型铣刨机具有填充体积例如在1500至5000升之间的水箱。在小型铣刨机的情况下，填充体积为500至1500升之间，而路拌机具有较小的水箱(至多500升)，或者不具有水箱。

在道路铣刨机中，例如燃料箱通常布置于机架的中心区域内。由于在该区域内的静载荷，燃料箱是机架的一个整体组件，因此更换燃料箱是不可能的。在燃料箱中，作业物料箱可以简单的方式安装而无需重大的升级处理，这样不同的机械配置可在制造过程中进行安装而没有额外的复杂性。

本发明的一个优选实施例提供使得作业物料箱形成为可更换单元，其被如此地设计以使得所述作业物料箱可以插入到燃料箱或水箱中的开口内，所述燃料箱或水箱中的开口由作业物料箱封闭。如果并非打算使得建筑机械装配有排气处理系统，所述燃料箱或水箱中的所述开口只能由盖来封闭。在具有或不具有排气处理系统的建筑机械中，用于插入所述作业物料箱的所述燃料箱或水箱中的所述开口也可用作进行整修、维修或保养作业的入口。

在一个特别优选的实施例中，作业物料箱具有槽部部分和盖部部分，盖部部分侧向延伸超过槽部部分。如果作业物料箱插入到燃料箱或水箱中的所述开口内，具有侧向延伸超过槽部部分的盖部部分的作业物料箱将搁置于燃料箱或水箱上，对于作业物料箱的盖部部分而言可以简单的方式相对于所述燃料箱或水箱密封。

作业物料箱具有可封闭的箱开口，其优选布置于所述盖部部分上以便能够从容易接近所述箱的那一侧对作业物料箱进行填充。

作业物料箱的盖部部分优选具有用于形成收集槽的周边边缘，所述收集槽适于在再填充过程中收集溢出的添加物。这可以防止尿素溶液进入到燃料箱或水箱内和/或到达建筑机械存在腐蚀风险的组件。为了排出尿素溶液，所述盖部部分具有带有流出导管的流出开口，溶液通过其可被引导到地面而不与建筑机械的部件相接触。例如，流出导管可通到铣刨辊壳体内或在铣刨辊壳体的旁边。

作业物料箱可由不同的物料制成。优选地，所述作业物料箱是金属箱，特别是铝制箱，其内部设置有防腐蚀涂层，特别是聚乙烯涂层。

作业物料箱可具有适于驱动单元的每个内燃发动机的单独的作业物料移除单元，该移除单元优选插入到箱中的作业物料移除开口内，从而移除单元可以简单的方式安装和拆卸。简单地安装和拆卸作为单独组件的移除单元尤其简化了具有排气处理系统和相关联作业物料箱的现有建筑机械的装配或改装。除了朝向作业物料箱的低点延伸的抽吸导管之外，作业物料移除单元还可包含另外的组件，诸如加热系统、温度测量装置、传感器，或一个或多个过滤器。

在具有由前部行走机构和后部行走机构承载的机架的已知建筑机械中，具有作业物料箱的燃料箱优选在所述前部行走机构和后部行走机构之间布置于机架上。一个优选实施例提供成将燃料箱和作业物料箱布置于前部行走机构和后部行走机构之间，燃料箱优选位于控制平台的下方。这是有利的，因为可容易地从控制平台接近作业物料箱。

另一个特别优选的实施例提供成使得燃料和作业物料箱由布置于燃料箱上方的至少一个踏板所覆盖。所述踏板具有布置于作业物料箱中的箱开口上方的优选可封闭的进入开口。踏板的另一优点是将机械操作平台与机架进行振动隔离。

在自驱动道路铣刨机中，为了最佳地利用可用空间和/或出于最佳重量分布的原因，工作单元的驱动单元布置于机架上，优选在建筑机械工作方向上在燃料箱后面，以及所述水箱优选地在建筑机械工作方向上布置于燃料箱的前面。在自驱动路拌机中，为了最佳地利用可用的空间和/或出于最佳重量分布的原因，工作单元的驱动单元布置于机架上，优选在建筑机械工作方向上在燃料箱前面，以及所述燃料箱优选布置于所述机架的后部区域内。所述水箱布置于机架上，优选在建筑机械工作方向上在工作单元前面。

附图说明

在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行更详细地描述，其中：

图1是作为建筑机械示例的道路铣刨机的简化的侧视图；

图2示出图1所示建筑机械的在控制平台下方的部分机架，燃料箱中的进入开口由盖封闭；

图3是图1所示建筑机械的在控制平台下方的部分机架的简化示意图，其中作业物料箱集成到燃料箱内；

图4是作为建筑机械示例的路拌机的简化侧视图；

图5是路拌机的俯视图，其中可以看到集成到燃料箱内的作业物料箱；

图6示出未设有作业物料箱的路拌机的部分机架；以及

图7示出根据本发明包括集成到水箱内的燃料箱的建筑机械的替代性实施例的部分机架。

具体实施方式

作为建筑机械的示例，图1示出前端装载的道路铣刨机，其具有机架1，前部和后部行走机构3、4(特别是链行走机构)经由升降柱2附接到机架1，这样机架1相对于地面5的高度是可调的。控制平台6在工作方向a上布置于机架1的前部1a和后部1b之间。工作单元7位于在控制平台6下方的机架1上，且包括布置于铣刨辊壳体8内的铣刨辊9。铣刨材料通过在图1中仅部分示出的运输装置10运走。

用于容纳水(该水用于冷却铣刨辊9的铣刨刀具)的水箱11在控制平台6的前面布置于机架1的前部1a上，而用于驱动铣刨辊9的驱动单元12在控制平台6的后面布置于机架1的后部1b上。所述驱动单元12包括具有排气处理系统(图1中未示出)的至少一个内燃发动机(未示出)，特别是柴油发动机。燃料、特别是柴油燃料在燃料箱13(图2和图3)中提供，其可以具有从约1000到1500升的填充体积。柴油燃料箱布置于在控制平台6下方的机架1上，且在工作方向上在机架1的前部1a和后部1b之间布置于工作单元7的上方。水箱11可具有多至5000升的填充体积。

图2是通过在控制平台6下方的机架1的部分所取截面的简化示意图。所述燃料箱13具有底部部分14、侧部部分15和盖部部分16，燃料箱的部分由机架1的部分形成。从而所述燃料箱13是建筑机械的机架1的一个整体组件。燃料箱13可经由侧向的箱连接件(未示出)来填充燃料。

燃料箱13的盖部部分16具有进入开口17，其具有足够尺寸的大致矩形形状，以允许在所述燃料箱的内侧上进行整修、维修或维护操作。这种进入开口在现有技术中是已知的，且被称为人孔以及其封闭物被称为人孔盖，因为根据需要，它们定制成一定的尺寸以便允许人爬入箱中。如果尺寸较小，它们被称为手孔和手孔盖。在其驱动单元12具有不带有排气处理系统的内燃发动机的道路铣刨机中，所述进入开口17由盖18紧密地密封，将盖18以螺钉连接到燃料箱13的盖部部分16上，并且在其间放置密封件19(图2)。

图3示出装配有用于容纳添加物的作业物料箱20的建筑机械。作业物料箱20填充有尿素溶液，其提供成用于操作排气处理系统21(仅示意性示出)。所述作业物料箱形成模块单元，当盖18(图2)被移除时，所述模块单元以精确配合的方式插入到燃料箱13内。作业物料箱20是金属箱，特别是铝制箱，其内侧涂有聚乙烯涂层22以防止腐蚀。作业物料箱20的填充体积是燃料箱13填充体积的例如从5％至20％，特别是多至15％，例如约10％。

作业物料箱20具有槽部部分23，所述槽部部分23具有底部部分24，所述底部部分24由相对于彼此倾斜延伸的两块底板25、26构成，这样箱20具有低点27。槽部部分23由盖部部分28密封，所述盖部部分28向外延伸超出所述槽部部分23的侧部部分29，从而使得作业物料箱20的盖部部分28搁置于所述燃料箱13的盖部部分16上。作业物料箱20的盖部部分28以螺钉连接到燃料箱13的盖部部分16上，并且在其间放置密封件30，以便使得燃料箱紧密密封。作业物料箱20具有箱开口32，所述箱开口32由箱盖31密封并设置于盖部部分28上。作业物料箱20的盖部部分28具有周边边缘33，从而使得盖部部分形成为收集槽，以便收集在补给期间溢出的作业物料。具有通向地面的流出导管35的流出开口34设置于盖部部分28上，并且可终止于向下开放的铣刨辊壳体8内。

为了移除添加物，设置作业物料移除单元36，其插入到所述作业物料箱20的盖部部分28中的作业物料移除开口37内。作业物料移除单元36具有抽吸导管38，其尽可能远地延伸到箱20的低点27。导管39连接到所述移除单元36并通到抽吸泵40。作业物料导管41从抽吸泵40通到驱动单元12的内燃发动机(未示出)的排气处理系统21。为了供应驱动单元12的第二内燃发动机，除了第一作业物料移除单元36之外还可设置第二移除单元。

踏板42布置于控制平台6上，在上述燃料箱13和作业物料箱20的上方，与盖部部分16、28具有距离。由可枢转的帽44密封的进入开口43在位于作业物料箱20内的箱开口32的上方位于踏板42之一内。

图2和图3表明为建筑机械装配附加的作业物料箱20不需要做出任何重大的结构改动，且不增加机械的尺寸。

作为建筑机械的另一示例，图4和图5分别是装配有燃料箱13和作业物料箱20的路拌机的侧视图和俯视图，其中作业物料箱20以与图1至图3中实施例的箱相同的方式形成。相应的部分设有相同的附图标记。该路拌机具有由机架1承载的前部行走机构3和后部行走机构4。控制平台6在工作方向上位于前部行走机构3的前方，而所述工作单元7和驱动单元12布置于控制平台6的后面且在行走机构3和4之间。燃料箱13位于机架1的后部区域内，所述箱同样由机架1的部分形成。作业物料箱20插入到燃料箱13的盖部部分16的进入开口17(用虚线示出)内，并与盖部部分28一起搁置于燃料箱13的盖部部分16上，这样所述进入开口17被紧密密封。

图6示出机架1的后部部分，其中作业物料箱没有安装在燃料箱13内。对于这种机械配置而言，燃料箱13的进入开口17由盖18紧密地密封，而无需对机架的结构改动。

图7中示出本发明的替代性实施例，其中作业物料箱没有集成到燃料箱内，而是集成到水箱内。相应的部分设有相同的附图标记。水箱11的部分在该实施例中也由机架1的部分形成，从而使得水箱11也是机架1的一个整体组件。然而，在该实施例中，燃料箱13不是必须由机架1的部分形成。图7是通过形成所述水箱1的机架1的部分所取的截面。类似于燃料箱13，水箱11包括底部部分11a、侧部部分11b和盖部部分11c。在盖部部分11c中存在开口11d，作业物料箱20插入到其内。在当前实施例中，插入到水箱11内的作业物料箱20在结构上与插入到燃料箱13(图3)内的作业物料箱相同。