[发明专利]包括并联混合驱动装置的移动式废物切碎装置

说明书

根据本发明的废物切碎装置包括：至少一个切碎轴；内燃机；内燃机和切碎轴之间的第一和第二动力系；至少一个能量转换装置，其在前述第一动力系中被耦合于内燃机以将内燃机的机械能转换为可储存的能量；至少一个辅助马达，其被供以第一动力系中的可储存的能量以将机械能引入第一动力系；以及能量存储装置，其用于储存至少部分前述可存储的能量并且至少部分地向前述至少一个辅助马达供应前述可存储的能量，特别是用于在低动力需求时段期间储存可储存的能量并且在高动力需求时段期间输送能量。

技术领域

本发明涉及一种包括至少一个切碎轴和内燃机的移动式切碎装置。

背景技术

人们经常使用例如获得道路许可的移动式机器作为各种输入物料(例如商业废物、工业废物、电子废料、金属废料、塑料、复合物料、橡胶、木材)的切碎和加工机器(切碎机)。移动式切碎机通常适于更换位置。这些切碎机具有一个或多个被驱动的、对输入物料进行切碎的切碎轴。

与固定式切碎机相比，移动式切碎机通常可以自主运行并且不需要外部动力供能。由于移动式切碎机大多缺少动力连接(例如电连接)，这些机器必须配备有其自身的供能设备(优选为柴油发动机)。

柴油发动机(工业柴油发动机)传送出例如1500-2100rpm范围内的速度。为了使该速度能够适应通常明显更低的切碎轴的高至1000rpm的速度，并且为了使其能够简单地改变转动方向，人们通常使用“液压传动装置”。示例性地来说，双轴切碎机的常用轴速度为高至80rpm，单轴破碎机的常用轴速度为5至200或90至500rpm，而(竖直)磨机的常用轴速度为9至800rpm。

出于简化的目的，在以下所有的无论是对现有技术还是对本发明的所有描述中，本文仅提及系统的一个部件。当然，系统中可以存在或设置有两个或更多个部件，例如总是提及有一个切碎轴、发电机或电动马达。而根据切碎系统，还可有两个或更多个切碎轴。同样地对于驱动部件来说，其可以是数个内燃机、发电机、电动马达或能量存储装置和其他多个部件。

液压驱动装置被定义为一个或多个液压泵(直接通过法兰(flange)或传动变速器(transfer transmission)连接至柴油发动机)，其继而直接地或通过齿轮减速装置(gearreducer)驱动切碎轴上的一个或多个液压马达。泵和电动马达都主要地被设置为轴转泵(axial swivel pump)或马达，而这不可避免地与较高的噪声水平相关联。通过这一系列的设置，可以轻易地实现所需的不同的切碎轴的速度、轴转动方向和轴力矩。

在具有此处所描述的静液压式驱动装置(hydrostatic drive)的切碎机的情况下，切碎轴的速度主要受压力控制，以使得液压马达在与进行切碎所需的力矩成比例的、可能达到的最高速度下运行。这对于使这种方式驱动的系统实现可能达到的最高吞吐量而言是必须的。

当在液压马达处达到某预定液压时(即当进行切碎所需的力矩不再足够，而导致压力上升时)，轴的速度将连续降低并且力矩在相同压力下将按比例增加，直至达到某个最小速度或者轴停止(即阻塞)，尽管速度降低并因此力矩增加。

当进行切碎所需的压力减小因而力矩减小时，轴的速度再次连续升高直至达到预定压力。

为达到非常高的力矩，液压驱动部件也可以被设置得非常小并且具有高速度以实现成本效益，并且可以通过减速齿轮(液压驱动装置和切碎轴之间的减速齿轮)实现所需的切碎轴速度和力矩)。

然而由于该系统的原因，液压驱动装置的能量效率导致了较差的约为0.14至0.24的整体效率(在下文示例性但典型的假设中，柴油发动机的效率为0.35至0.4；取决于完全或部分负载运行的比例，部分负载的液压驱动装置的效率为0.4至0.6)。

然而，这种静液压式系统的低效率还意味着必须设置更大的冷却单元以用于散热，而这需要附加的能量来驱动为达此目的所需的风扇，继而进一步降低了效率。