электрический гусеничный ходовой механизм, а также его применение для самоходной рабочей машины

Формула изобретения

1. Гусеничный ходовой механизм для самоходной рабочей машины, который имеет бесконечно обращающуюся гусеничную ленту (7), которая выполнена с возможностью приведения в действие с помощью привода (18) для гусеничной ленты, который расположен внутри окружной траектории указанной гусеничной ленты (7), отличающийся тем, что привод (18) для гусеничной ленты имеет передачу (8) и, по меньшей мере, один электродвигатель (20) с воздухонепроницаемо и/или пыленепроницаемо уплотненным корпусом (21) двигателя, причем предусмотрено охлаждающее устройство (24) с замкнутым жидкостным охлаждающим контуром (23) для охлаждения указанного электродвигателя (20), причем электродвигатель (20) и связанная с ним передача (8) расположены на разных сторонах цепного барабана (34) гусеничного ходового механизма (3).

2. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем электродвигатель (20) привода (18) для гусеничной ленты выполнен в виде синхронного двигателя с ротором (12) с постоянными магнитами.

3. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем ротор (12) электродвигателя (20) выполнен без охлаждающих каналов.

4. Гусеничный ходовой механизм по одному из пп.1-3, причем цепной барабан (34) гусеничного ходового механизма (3) выполнен с изгибом таким образом, что электродвигатель (20) вместе с передачей (8), связанной с ним, расположен на, по меньшей мере, одной стороне гусеничной ленты (7), не выступая за ширину ленты, и/или внутри ширины гусеничной ленты.

5. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем электродвигатель (20) и связанная с ним передача (8) выполнены в виде модульного конструктивного узла, который выполнен с возможностью вставки в цепной барабан (34) и извлечения из цепного барабана (34) в виде единого целого.

6. Гусеничный ходовой механизм по п.5, причем электродвигатель (20) образует конструктивный узел, выполненный с возможностью отделения от передачи (8), и выполнен отдельно с передачей (8), смонтированной на цепном барабане, и с возможностью демонтажа без демонтажа передачи (8) и без размыкания гусеничной ленты (7) и с возможностью разъема с передачей (8).

7. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем электродвигатель (20) вместе с передачей или вместе с упомянутой связанной с ним передачей (8) расположен полностью внутри ширины гусеничной ленты.

8. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем электродвигатель (20) связан с предпочтительно многоступенчатой планетарной передачей (8), полое колесо (33) которой служит в качестве выходного колеса передачи.

9. Гусеничный ходовой механизм по п.8, причем планетарная передача (8) имеет встроенное опорное устройство для цепного барабана и/или полое колесо (33) планетарной передачи приводит в действие цепной барабан (34) гусеничного ходового механизма.

10. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем на конце (30) вала электродвигателя (20), в частности, на конце вала, обращенном от передачи, расположен тормоз (31).

11. Гусеничный ходовой механизм по п.10, причем тормоз (31) выполнен в виде пружинного тормоза с предпочтительно электромагнитной вентиляцией.

12. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем по меньшей мере часть силового и управляющего электронного устройства электродвигателя (20) расположена непосредственно на электродвигателе (20) внутри окружной траектории гусеничной цепи (7).

13. Гусеничный ходовой механизм по п.12, причем на конце (30) вала, предпочтительно на несущем тормоз (31) конце вала, с внешней стороны от указанного тормоза, расположен датчик (32) углового перемещения для силового и/или управляющего электронного устройства, имеющего преобразователь частоты.

14. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем электродвигатель (20) выполнен без вентилятора аксиально снаружи подшипниковых щитов.

15. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем охлаждающее устройство (24) во внутреннем пространстве уплотненного корпуса (21) двигателя имеет замкнутый контур (25) охлаждающего воздуха с принудительной циркуляцией, а жидкостный охлаждающий контур (23) имеет обтекаемый охлаждающим воздухом замкнутого контура (25) охлаждающего воздуха теплообменник, предпочтительно в форме охлаждающих шлангов (15), для охлаждения охлаждающего воздуха.

16. Гусеничный ходовой механизм по п.15, причем для принудительной циркуляции охлаждающего воздуха во внутреннем пространстве корпуса двигателя предусмотрен, по меньшей мере, один расположенный на валу (19) двигателя вентилятор (16).

17. Гусеничный ходовой механизм по п.15, причем статорная обмотка (14) на противолежащих сторонах имеет лобовые части (11) обмотки, расположенные соответственно в пространстве (26) лобовой части обмотки, шланги (15) жидкостного охлаждающего контура (23) проведены через пространства (26) лобовых частей обмотки вне лобовых частей (11) обмотки и воздушное охлаждение имеет два вентилятора, согласованных соответственно с одним пространством (26) лобовой части обмотки, для создания циркулирующего внутри каждого одного пространства (26) лобовой части обмотки воздушного потока, который с помощью воздушных канальных средств и/или воздушных направляющих средств в соответствующем пространстве обмотки направлен, циркулируя, через свободно расположенные охлаждающие шланги (15) и через лобовые части (11) обмотки.

18. Гусеничный ходовой механизм по п.1, причем жидкостный охлаждающий контур (23) имеет расположенный вне гусеничного ходового механизма (3) теплообменник для охлаждения охлаждающей жидкости, который посредством выведенных из гусеничного ходового механизма (3) трубопроводов для охлаждающей жидкости связан с участком жидкостного охлаждающего контура (23), согласованным с, по меньшей мере, одним электродвигателем (20).

19. Гусеничный ходовой механизм по п.4, причем электродвигатель (20) и связанная с ним передача (8) выполнены в виде модульного конструктивного узла, который выполнен с возможностью вставки в цепной барабан (34) и извлечения из цепного барабана (34) в виде единого целого.

20. Гусеничный ходовой механизм по п.4, причем электродвигатель (20) вместе с передачей или вместе с упомянутой связанной с ним передачей (8) расположен полностью внутри ширины гусеничной ленты.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к электрическому гусеничному ходовому механизму, а также его применению для самоходной рабочей машины, предпочтительно для строительной машины или землеройно-транспортной машины или добычной машины для разработки открытым способом, как, например, Surface Miner, который имеет бесконечно обращающуюся гусеничную ленту, выполненную с возможностью приведения в действие от привода для гусеничной ленты, установленного внутри траектории гусеничной ленты.

Такие гусеничные ходовые механизмы применяются для различных машин указанного вначале вида, как, например, гидравлический экскаватор или драглайн, мобильные гусеничные краны, бульдозеры, фрезерные машины для вскрытия асфальтового покрытия или Surface Miner. Бесконечная, обращающаяся гусеничная лента при этом классическим образом является гусеничной лентой из металлического материала, однако может иметься в виду также резиновая лента или аналогичной конструкции транспортная лента, проходящая по бесконечной круговой траектории.

Для того чтобы защитить привод для гусеничной ленты от внешних повреждений и не увеличивать ширину колеи транспортного средства за внешние стороны звеньевой цепи, привод для гусеничной ленты для приведения в действие звеньевой цепи интегрирован в гусеничный ходовой механизм, в частности, таким образом, что привод для гусеничной ленты расположен внутри окружной траектории звеньевой цепи, так что не имеется никакой или по меньшей мере никакой существенной выступающей части. Благодаря этому, разумеется, возникают различные проблемы.

Во-первых, узел привода должен иметь очень короткую конструктивную длину, чтобы не выступать по бокам за гусеничную ленту. Конструктивное пространство, имеющееся в распоряжении, при этом определяется по существу шириной гусеничной ленты, так что более длинные двигатели с подсоединенными к ним передаточными узлами часто бывают слишком длинными или должны бы встраиваться лишь с выступающей по бокам частью.

Во-вторых, охлаждение узлов привода часто невозможно в достаточной степени, так как поверхностное охлаждение или проточное охлаждение нецелесообразно из-за внесения пыли. Кроме того привод гусеницы при использовании может также частично погружаться в воду, так что следует предусмотреть замкнутое выполнение узлов привода. Кроме того, в случае принудительных вентиляций в зависимости от грунта в месте применения из-за большого потока воздуха, выступающего из узла привода, может инициироваться сильное образование или взрыхление пыли, которое в большинстве случаев применения неприемлемо.

На основании своей короткой конструктивной длины и легкой возможности охлаждения в этом отношении в качестве привода для гусеничной ленты охотно применяют объемные двигатели, которые посредством планетарной передачи приводят в действие цепной барабан гусеничного ходового механизма и снабжены многодисковым тормозом с гидравлическим охлаждением. Благодаря небольшой конструктивной длине таких гидростатических двигателей большей частью является возможным выдерживать аксиальную конструктивную длину двигателя и передачи настолько короткой, что весь узел привода в сборе можно разместить в области ширины ленты и тем самым хорошо защитить от внешних воздействий и повреждений, например, от камней.

Также уже была мысль о том, чтобы в качестве приводов для гусеничных лент использовать электродвигатели вместо таких гидростатических приводов. Это, однако, нельзя сразу осуществить из-за причин и проблем, упомянутых выше.

Обычно электродвигатели охлаждаются путем поверхностного или проточного охлаждения благодаря самовентиляции или принудительной вентиляции. Эти известные решения относительно охлаждения, однако, нецелесообразны для применения в гусеничных ходовых механизмах строительных машин, фрезерных дорожных машин, фрезерных машин для вскрытия асфальтовых покрытий, экскаваторов или т.п. из-за внесения пыли, которая может возникнуть благодаря гусеничному ходовому механизму, работающему на земле или в земле. К тому же привод при использовании мог бы также частично погружаться в воду, так что предпочтительным является замкнутое выполнение двигателя. Кроме того, наоборот, в зависимости от грунта в месте применения благодаря большому воздушному потоку, выходящему из двигателя, инициируется сильное образование и завихрение пыли, что в большинстве случаев применения неприемлема.

В этом отношении было уже задумано, что следует предусмотреть подсасывание охлаждающего воздуха по типу шноркеля в самой высокой точке машины, так как там образуется меньше пыли и тем самым достигается меньшее внесение пыли в двигатель. Проблема образования пыли, вызываемого выходящим воздухом, правда, этим не решается.

Образования пыли в значительной степени можно избежать при использовании герметично закрытого двигателя, в случае которого также выходящий охлаждающий воздух собирается в трубопроводе и снова направляется к выходу у более высокой точки машины. Тем не менее, некоторое остаточное количество внесенной пыли остается в двигателе, так как впускной трубопровод не может выполняться на любой желательной высоте.

Поэтому уже была мысль о том, чтобы работать с герметически закрытым двигателем, при котором воздух направляется в замкнутом воздушном контуре и охлаждается с помощью теплообменника с входным и выходным отверстиями для воздуха, расположенными вверху. При этом существует, правда, проблема, состоящая в том, что большие количества воздуха, нужные для этого, требуют очень больших поперечных сечений трубопроводов, ведущих вниз в гусеничный ходовой механизм и обратно, которые едва ли можно разместить на имеющейся площади и соответственно их трудно защитить от механических повреждений.

В основе настоящего изобретения лежит, поэтому, задача, состоящая в том, чтобы создать улучшенный электрически приводимый гусеничный ходовой механизм для самоходных рабочих машин указанного вначале вида, который исключает недостатки уровня техники и предпочтительным образом улучшает его. В частности, должно быть достигнуто снижение тепловой нагрузки гусеничного привода, не приобретая этого эффекта с повышенной пылевой нагрузкой.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью гусеничного ходового механизма по п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых п.п. формулы изобретения.

Таким образом, предлагается согласовать с электродвигателем привода гусеничной ленты, расположенным внутри круговой траектории гусеничной ленты, охлаждающее устройство с замкнутым жидкостным охлаждающим контуром. Благодаря высокой теплоемкости соответствующей охлаждающей жидкости, как, например, масла или водно-гликолевой смеси, достаточно малых объемных потоков в жидкостном охлаждающем контуре и тем самым небольших поперечных сечений трубопроводов. С другой стороны, благодаря замкнутому образованию жидкостного охлаждающего контура можно избежать любого внесения пыли в привод для гусеничной ленты, а также любого пылеобразования, инициируемого отходящим воздухом.

В частности, в дальнейшем улучшенном варианте изобретения электродвигатель привода для гусеничной ленты может быть выполнен в виде синхронного двигателя с ротором с постоянными магнитами. Благодаря этому электродвигатель не нуждается ни в каком или почти ни в каком охлаждении ротора. В случае такого синхронного двигателя с постоянными магнитами, который в роторе не имеет никаких стержней, а лишь постоянные магниты, не получается почти никаких потерь ротора, так что не требуется никакого интенсивного охлаждения ротора.

В частности, электродвигатель может быть выполнен без вентилятора аксиально снаружи подшипниковых щитов. Так как ротор не нуждается ни в каком специальном охлаждении, то можно отказаться от отдельных вентиляционных устройств, которые расположены вне подшипниковых щитов и тем самым сильно увеличили бы конструктивную длину. Благодаря этому узел привода можно выполнить с настолько малой длиной, что он полностью или почти полностью может располагаться внутри ширины гусеничной ленты.

Для того чтобы также для передачи можно было выдержать короткую конструктивную длину, не отказываясь от нужного в случае необходимости большого передаточного отношения, предпочтительным образом с электродвигателем может быть соединена предпочтительно многоступенчатая планетарная передача. Чтобы достичь компактного присоединения гусеничного ходового механизма к гусеничной ленте, при этом в предпочтительном улучшенном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что полое колесо указанной планетарной передачи служит в качестве выходного колеса передачи. В частности, планетарная передача может иметь встроенную опору для цепного барабана и/или обладать полым колесом, связанным с цепным барабаном гусеничного ходового механизма.

Предпочтительным образом электродвигатель и связанная с ним передача расположены на разных сторонах цепного барабана, так что может использоваться место по обе стороны цепного барабана внутри траектории гусеничной ленты для размещения узла привода, что приводит к сокращению размеров узла привода и его более компактному выполнению, что в свою очередь исключает выступание привода за пределы гусеничной ленты даже в случае ее относительно узкого исполнения. Более того, узел привода, включающий в себя электродвигатель и связанную с ним передачу, может быть принят в цепном барабане, так чтобы цепной барабан проходил вокруг узла привода, включающего в себя электродвигатель и передачу. Кроме того, расположение электродвигателя и передачи внутри траектории гусеничной ленты (и/или соответственно внутри барабана), то есть без выступания за пределы ее ширины, минимизирует или даже совсем исключает опасность повреждения элементов узла привода.

Для того чтобы выровнять разницу по длине электродвигателя и передачи, цепной барабан гусеничного ходового механизма может быть снабжен изгибом таким образом, чтобы узел электродвигатель-передача, по меньшей мере на одной стороне не выступал за гусеничную ленту. Если узел электродвигатель-передача в отношении их общей длины короче ширины или равен ширине гусеничной ленты, изгиб цепного барабана может быть выполнен таким образом, чтобы узел электродвигатель-передача, по меньшей мере, приблизительно располагался посередине относительно ширины гусеничной ленты. Если все же нельзя полностью избежать выступания за ширину гусеничной ленты, то изгиб цепного барабана может иметь такие параметры, что по меньшей мере на одной стороне не возникает никакого выступания. В зависимости от условий встраивания изгиб цепного барабана может при этом быть выполнен таким образом, что выступает часть электродвигателя, или также таким образом, что выступает часть передачи.

Предпочтительным образом изгиб цепного барабана может быть выполнен такой формы, что выступ, если он все же уже неизбежен, возникает на внутренней стороне колеи, и узел электродвигатель-передача не выступает за общую ширину гусеничных ходовых механизмов.

Предпочтительным образом электродвигатель и передача образуют модульный конструктивный узел, который выполнен с возможностью извлечения из цепного барабана и вставки в цепной барабан в виде единого целого. Благодаря этому может достигаться простой монтаж и простая подгонка необходимой мощности привода к соответствующему гусеничному ходовому механизму. Предпочтительным образом цепной барабан и упомянутый конструктивный узел, включающий в себя электродвигатель и передачу, образован таким образом, что электродвигатель и передача могут извлекаться из цепного барабана или вставляться в цепной барабан в аксиальном направлении приблизительно параллельно оси вращения цепного барабана.

Альтернативно или дополнительно в улучшенном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что электродвигатель образует конструктивный узел, отделяемый от передачи, так что электродвигатель может демонтироваться отдельно, даже без демонтажа передачи, в случае передачи, смонтированной на цепном барабане. В частности, электродвигатель и передача могут быть выполнены таким образом, что электродвигатель может отводиться в аксиальном направлении приблизительно параллельно оси вращения цепного барабана к стороне цепного барабана, противолежащей передаче. Благодаря этому заметно упрощаются работы по обслуживанию.

В предпочтительном улучшенном варианте изобретения непосредственно на конце вала электродвигателя, обращенном от передаточного устройства, могут располагаться вспомогательные агрегаты, дополнительные конструктивные узлы или управляющие компоненты, связанные с приводом для гусеничной ленты.

В предпочтительном улучшенном варианте выполнения изобретения на упомянутом конце вала электродвигателя может быть установлен тормоз, который предпочтительно воздействует на электродвигатель, и в этом отношении передаточное отношение передаточного механизма, подключенного к электродвигателю, также используется для тормозного воздействия, так что можно использовать тормоз с меньшими параметрами. Одновременно просто осуществляется доступ к тормозу и поэтому облегчаются работы по уходу. Если одновременно предусмотрены еще другие конструктивные компоненты, то в предпочтительном улучшенном варианте изобретения тормоз можно установить между такими другими конструктивными компонентами и электродвигателем, причем предпочтительным образом, как тормоз, так и другие конструктивные компоненты расположены коаксиально приводному валу электродвигателя.

В качестве альтернативы или дополнительно на упомянутом конце вала электродвигателя может быть также расположен датчик угловых перемещений, который является частью силового и/или управляющего электронного устройства, которое, в частности, может иметь преобразователь частоты для управления электродвигателем. Размещение тормоза и датчика угловых перемещений именно для жестких условий применения и сильных нагрузок гусеничного ходового механизма делают возможным хороший доступ для обслуживания и ремонтных работ.

Отвод тепла из охлаждающей жидкости может осуществляться, в принципе, различными способами. В предпочтительном улучшенном варианте выполнения изобретения жидкостный охлаждающий контур имеет расположенный вне гусеничного ходового механизма теплообменник для охлаждения охлаждающей жидкости, который посредством трубопроводов для охлаждающей жидкости, выходящих из гусеничного ходового механизма с торцевой стороны, которые предпочтительно могут проходить на или в несущей раме гусеничного ходового механизма, соединен с согласованным с электродвигателем участком жидкостного охлаждающего контура. Указанный теплообменник, в принципе, мог бы быть расположен вне корпуса двигателя, чтобы тепло из охлаждающей жидкости выдавать в окружающую среду. Предпочтительным образом упомянутый теплообменник может быть установлен на машине в точке, расположенной значительно выше гусеничного ходового механизма, чтобы избежать засорения теплообменника пылью. В принципе могут рассматриваться различные позиции для размещения теплообменника.

Охлаждающая жидкость жидкостного охлаждающего контура, в принципе, может циркулировать внутри электродвигателя различным способом. Например, в улучшенном варианте выполнения изобретения может быть предусмотрено поверхностное охлаждение статорной пластины или непосредственное охлаждение обмотки статора, например, с помощью разделительного цилиндра для ротора. Охлаждающая жидкость может направляться также через цилиндрическую камеру для жидкости, образованную корпусом, или через шланг, который может быть отлит в корпусе или закреплен в пакете пластин статора.

Предпочтительным образом охлаждающее устройство для электродвигателя предусматривает также охлаждение лобовых частей обмотки. В частности, охлаждающее устройство во внутреннем пространстве уплотненного корпуса двигателя может иметь замкнутый контур охлаждающего воздуха с принудительной циркуляцией, причем указанный выше жидкостный охлаждающий контур имеет теплообменник для охлаждения охлаждающего воздуха, обтекаемый охлаждающим воздухом замкнутого контура охлаждающего воздуха. В частности, упомянутый охлаждающий воздух при этом может также направляться через лобовые части обмотки для их охлаждения. Охлаждающий воздух в этом случае отбирает тепло путем теплообмена с жидкостным охлаждающим контуром, который в свою очередь отводит тепло в окружающую среду.

Упомянутая принудительная циркуляция охлаждающего воздуха во внутреннем пространстве корпуса двигателя может быть создана предпочтительно с помощью по меньшей мере одного вентилятора, который может быть установлен на валу двигателя, чтобы вращаться вместе с ним. Предпочтительным образом на противолежащих сторонах ротора могут быть установлены на валу ротора два таких вентилятора.

В улучшенном варианте выполнения изобретения замкнутый контур охлаждающего воздуха во внутреннем пространстве уплотненного корпуса двигателя целенаправленно направляется через лобовые части обмотки. Для этого в соответствующем пространстве лобовой части обмотки могут быть предусмотрены воздушные канальные и/или направляющие средства, чтобы охлаждающий воздух направлять через лобовые части обмотки, а также через охлаждающие шланги жидкостного охлаждающего контура, свободно лежащие в пространствах лобовых частей обмотки. Благодаря охлаждению снизу циркулирующего внутреннего воздуха непосредственно в пространстве лобовой части обмотки или у пространства лобовой части обмотки может быть достигнуто эффективное охлаждение лобовой части обмотки, не жертвуя компактностью конструкции. Внедрение охлаждающих шлангов жидкостного охлаждающего контура в лобовую часть обмотки не требуется.

Охлаждающие шланги, в принципе, могут быть расположены в разном месте лобовой части обмотки, причем они предпочтительно позиционированы на участке с сильной циркуляцией охлаждающего воздуха. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения охлаждающие шланги могут быть расположены на торцевых сторонах лобовых частей обмотки. Благодаря этому может достигаться высокая теплопередача от охлаждающего воздуха в охлаждающие шланги при одновременно компактной конструкции.

Упомянутые охлаждающие воздушные канальные и/или направляющие средства, в принципе, могут быть образованы по-разному. В улучшенном варианте выполнения изобретения они созданы таким образом, что охлаждающий воздух у шейки лобовой части обмотки, т.е. в месте перехода между лобовой частью обмотки и статорными пластинами, проходит через лобовую часть обмотки и циркулирует вокруг лобовой части обмотки, причем воздушный поток, проходящий через лобовую часть обмотки, между наружной стороной лобовой части обмотки и корпусом протекает вокруг торцевой стороны лобовой части обмотки на внутренней стороне лобовой части обмотки или, наоборот, вокруг лобовой части обмотки.

В частности, воздушные канальные и/или направляющие средства для воздуха могут включать в себя сквозные выемки в лобовой части обмотки, расположенные на шейке лобовой части обмотки и выполненные предпочтительно в форме прорезей, которые распределены по периметру лобовой части обмотки. Эти сквозные выемки в лобовой части обмотки могут достигаться с помощью различных средств, которые удерживают многопроволочные провода обмотки на шейке лобовой части обмотки на расстоянии друг от друга или распирают их друг от друга. Например, распирающие элементы, выполненные в форме втулок, могли бы быть предусмотрены между пучками многопроволочных проводов, выступающих из пластин статора. В улучшенном варианте выполнения изобретения могут быть предусмотрены также другие разделительные средства, предпочтительно в форме петель или лент, которые связывают провода обмотки и высвобождают желательные сквозные выемки, выполненные в виде прорезей.

В улучшенном варианте выполнения изобретения воздушные канальные и/или направляющие средства определяют для охлаждающего воздуха большое число проходящих в форме кольца вокруг лобовых частей обмоток путей для потока, которые через упомянутые сквозные выемки проходят соответственно в форме кольца вокруг соответствующего сегмента лобовой части обмотки, в котором выполнена соответствующая сквозная выемка. Упомянутые пути для потока направляются при этом соответственно радиально через сквозную выемку, затем аксиально между лобовой частью обмотки и корпусом машины вдоль лобовой части обмотки, затем радиально вокруг участка лобовой части обмотки, расположенного с торцевой стороны, и аксиально на внутренней стороне лобовой части обмотки обратно к сквозной выемке, причем направление потока при необходимости может быть ориентировано также обратно.

Изобретение поясняется ниже более подробно на основе предпочтительных примеров выполнения и относящихся к ним чертежей. В чертежах показано:

Фиг.1 - схематическое изображение самоходной рабочей машины с электроприводным гусеничным ходовым механизмом согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения,

Фиг.2 - схематический разрез электрического привода для гусеничной ленты гусеничного ходового механизма из фиг.1, который показывает электродвигатель в форме синхронного двигателя, возбужденного постоянным магнитом, с пружинным тормозом и датчиком углового перемещения и планетарную передачу, присоединенную к нему, а также ее подсоединение к цепному барабану гусеничного ходового механизма.

Фиг.3 - схема планетарной передачи из фиг.2 с опорой цепного барабана,

Фиг.4 - схематический разрез электрического привода для гусеничной ленты согласно одному другому варианту выполнения изобретения в виде, аналогичном фиг.2, причем электродвигатель выполнен в виде конструктивного узла, установленного с возможностью отдельного демонтажа.

Фиг.1 показывает самоходную рабочую машину, которая может перемещаться с помощью электроприводных гусеничных ходовых механизмов (движителей) 3. Самоходная рабочая машина включает в себя при этом корпус 4 машины, который опирается на грунт с возможностью перемещения с помощью гусеничных ходовых механизмов.

Как показывают фиг.1 и 2, гусеничный ходовой механизм 3 известным само по себе образом включает в себя обращающуюся гусеничную ленту 7, которая, например, в качестве звеньевой цепи может состоять из металлического материала и может направляться или поддерживаться с помощью множества отклоняющих и опорных колес и приводиться в действие с помощью по меньшей мере одного приводного колеса 34 и соединенного с ним, по меньшей мере одного привода для гусеничной ленты, как еще будет пояснено.

Как показывает фиг.2, привод 18 для гусеничной ленты включает в себя электродвигатель 20, вал 19 которого связан с передачей 8 в виде планетарной передачи.

Указанный электродвигатель 20 предпочтительным образом выполнен в виде синхронного двигателя с ротором 12 с постоянными магнитами, который имеет в роторе не стержни, а лишь постоянные магниты.

Указанный ротор 12 при этом расположен с возможностью вращения в подшипниковых щитах, которые образуют часть корпуса 21 машины и/или закрывают с торцевой стороны цилиндрическую оболочку 22, которая окружает статор 13 электродвигателя 20.

Указанная оболочка 22 имеет поверхностное охлаждение, через которое циркулирует охлаждающая жидкость жидкостного охлаждающего контура 23. Указанная оболочка при этом установлена на статорных пластинах без зазора, заподлицо и/или плоско, чтобы достичь хорошей теплопередачи от статора 13 в охлаждающую оболочку.

Наряду с упомянутым жидкостным охлаждающим контуром 23 охлаждающее устройство 24 электрической машины 20 включает в себя устройство 25 охлаждения воздухом для охлаждения лобовых частей 11 обмотки, которые выступают по обе стороны статора 13 и ротора 12 в пространства 26 лобовых частей обмотки, ограниченные корпусом 21, точнее сказать цилиндрической оболочкой 22, и подшипниковыми щитами. Как показывает фиг.2, статор 13 включает в себя обмотку 14, которая частично погружена в статорную пластину статора 13 и вне указанной статорной пластины образует с обеих сторон коробообразные лобовые части 11 обмотки.

Для того чтобы охлаждать указанные лобовые части 11 обмотки, в каждом из указанных пространств 26 лобовых частей обмотки с помощью вентиляторов 16 создается внутренняя циркуляция охлаждающего воздуха, т.е. через машину или над лобовыми частями обмотки не проводится воздух окружающей среды, а создается внутренний контур охлаждающего воздуха, который охлаждает указанные лобовые части 11 обмотки. Для того чтобы от охлаждающего воздуха отводить тепло, в пространствах 26 лобовой части обмотки, как показывает фиг.2, предусмотрены охлаждающие шланги 15, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостный охлаждающий контур, направленный через указанные охлаждающие шланги 15, в принципе, может быть выполнен отдельно от жидкостного охлаждающего контура 23 поверхностного охлаждения 22. Предпочтительным образом все же может быть предусмотрено подсоединение охлаждающих шлангов 15 к жидкостному охлаждающему контуру 23 поверхностного охлаждающего охлаждения, причем в зависимости от термической нагрузки отдельных частей машины может быть предусмотрено параллельное подключение или также последовательное подключение охлаждающих шлангов 15 к поверхностному охлаждению и к питающему его жидкостному охлаждающему контуру 23 для жидкости.

Для того чтобы достичь сильного охлаждающего воздействия на циркулирующий охлаждающий воздух, указанные охлаждающие шланги 15 на своей наружной стороне предпочтительным образом снабжены ребристостью, например, в форме множества осевых ребер на каждой охлаждающей трубке, чтобы увеличить теплообменную поверхность охлаждающих шлангов.

Как показывает фиг.2, на конце 30 вала электродвигателя 20, противоположном передаче 8, предусмотрен тормоз 31, который может использоваться в качестве стояночного тормоза. Хорошая доступность позволяет быстрое проведение ремонтных работ.

Для того чтобы в дальнейшем без проблем осуществлять электрическое функционирование гусеничного ходового механизма 3 с синхронным двигателем на постоянных магнитах с помощью преобразователя частоты, предусмотрен датчик 32 угловых перемещений, который смонтирован на указанном конце 30 вала после тормоза 31. Такое размещение тормоза 31 и датчика 32 угловых перемещений именно при жестких условиях применения и сильных нагрузках делает возможным хороший доступ для обслуживания и ремонтных работ.

Как показывает фиг.3, планетарная передача 8 может быть выполнена многоступенчатой и иметь встроенную опору для цепного барабана. Соединенный с валом 19 двигателя входной вал 35 передачи, который при необходимости может быть образован указанным валом двигателя, приводит в действие первую ступень 8а планетарной передачи, выходное движение которой через водило планетарной передачи отдается на вторую ступень 8b планетарной передачи, выходное движение которой в свою очередь переносится на третью ступень 8с планетарной передачи. Полое колесо 33 планетарной передачи, которое образует внешний корпус передачи, связано с приводным колесом 34 гусеничного ходового механизма 3, которое в показанном варианте выполнения расположено на неподвижном колпаке 36, передачи с помощью двух конических или цилиндрических роликовых подшипников в O-образном расположении.

Для того чтобы аксиально достичь центрального или приблизительно центрального расположения привода 18 для гусеничной ленты, цепной барабан 34 может быть снабжен изгибом, как показывает фиг.2. Благодаря этому привод 18 для гусеничной ленты, в частности, может быть установлен таким образом, что он расположен полностью внутри окружной траектории гусеничной ленты 7 и ни с какой стороны не выступает за ширину ленты или лишь немного выступает с одной стороны и благодаря этому подвергается незначительному риску повреждения.

Показанный на фиг.4 вариант выполнения гусеничного ходового механизма и его электрического привода для гусеничной ленты во многих деталях соответствует варианту согласно фиг.2, так что для соответствующих конструктивных элементов использованы одни и те же позиции и в этом отношении следует сослаться на подробное описание, приведенное выше. В сущности, вариант выполнения согласно фиг.4 отличается от варианта выполнения согласно фиг.2 модульной и выполненной с возможностью сепаратного разделения конструкции узла привода и его компонентов - электродвигателя 20 и планетарной передачи 8. Аналогично варианту выполнения, описанному выше, планетарная передача 8 включает в себя встроенную опору для цепного барабана, так что передача 8 установлена на цепном барабане 34. В показанном варианте выполнения цепной барабан 34 своим изогнутым участком может закрепляться на планетарной передаче 8 крепежными болтами 50.

Предпочтительным образом электродвигатель 20 образует отдельный от передачи 8 узел, который может демонтироваться также без демонтажа передачи 8 и/или раскрытия гусеничной ленты 7, т.е. в случае передачи 8, закрепленной на цепном барабане 34. Как показывает фиг.4, электродвигатель 20 соединен с передачей 8 с помощью крепежных средств 51, причем указанные разъемные крепежные средства 51 могут манипулироваться со стороны, обращенной от передачи 8. Предпочтительным образом указанные крепежные средства 51 могут включать в себя резьбовые пальцы, которые проходят через корпус 21 электродвигателя 20, предпочтительно, по существу, параллельно продольной протяженности вала 19 двигателя, так что электродвигатель 20 может разъемно монтироваться или, наоборот, демонтироваться со стороны, обращенной от передачи 8. Указанные крепежные средства 51 позволяют крепить корпус 21 электродвигателя 20 на проходящем поперек вала 19 двигателя крепежном фланце 52, который может крепиться на опоре привода с помощью разъемных крепежных средств, предпочтительно в форме резьбовых пальцев 53.

Если вывернуть указанные выше крепежные средства 51, которые удерживают двигатель на несущем фланце 52, то можно электродвигатель 20 аксиально выдвинуть, не демонтируя передачу 8 и/или не размыкая гусеничную ленту 7.