技术领域
[0001] 本发明涉及一种采矿车辆的冷却布置。
[0002] 本发明进一步涉及一种岩石钻机和一种用于在采矿车辆中冷却的方法。
[0003] 本发明的领域更具体地在独立权利要求的前序部分中限定。
相关背景技术
[0004] 在矿井中和其它工地处，使用不同类型的采矿车辆。采矿车辆可以设置有柴油发动机和可电操作的动力包，该柴油发动机用于产生在工地和目标位置之间运载采矿车辆所需的动力，该可电操作的动力包用于在工地处执行实际工作任务。电动力包布置用以为液压系统和连接到该液压系统的液压采矿致动器提供动力。如果没有被适当地冷却，则液压系统的液压油在操作期间可能变得过热。因此，公开了用于冷却液压系统的液压油的不同的冷却布置和油冷却器。然而，已知的解决方案已经显示出一些缺点。
具体实施方式
[0065] 图1公开了包括可移动载具2的岩石钻机1。岩石钻机1是采矿车辆MV的一个示例。一个或多个钻臂3安装在载具2上。每个钻臂3可以包括设置有液压岩石钻探机器5的岩石钻探单元4。存在用于为岩石钻探机器5的液压致动器HA提供动力的液压系统HS，该液压致动器诸如为液压冲击设备和液压旋转设备。还可以存在连接到液压系统HS的其它液压致动器，诸如进给设备和悬臂缸。内燃机E和传动系统T布置在载具2上，以用于在工地之间对岩石钻机1进行运输和将岩石钻机1运输到其它位置。传动系统T可以包括机械齿轮系统和传动元件，或者替代性地是，其可包括静液压传动元件。内燃机E仅在运载钻机1时运行，并且在执行钻探措施时关闭。因此，载具2设置有可电操作的动力包PP，以用于至少为液压系统HS提供动力并为液压致动器提供液压动力。
[0066] 此外，凭借基于封闭的冷却剂循环的冷却布置来冷却内燃机E和液压系统HS的液压油。为了简单起见，图1仅公开了冷却布置的一些特征。存在散热器6和风扇7，用于冷却该冷却剂。图1还公开了一些用于在散热器6和内燃机E之间循环冷却剂的流体通道或管。该冷却布置可以凭借一个或多个控制单元CU来控制。该冷却布置是根据本文档中公开的特征和实施例所述的冷却布置。
[0067] 图2公开了冷却布置CA的一些特征。冷却布置CA包括第一液体冷却回路8，该第一液体冷却回路用于冷却内燃机E并且包括设置有风扇7的至少一个第一散热器6。第一泵单元9布置用以使冷却剂在内燃机E和第一散热器6之间循环。冷却布置CA还包括能够选择性地连接到第一液体冷却回路8的第二液体冷却回路10，由此在两个液体冷却回路8、10中实施相同的冷却剂、第一散热器6和风扇7。第二液体冷却回路10包括一个或多个专用循环泵单元11，以用于使冷却剂在第二液体冷却回路10中循环。第二液体冷却回路10还可以包括用于在内燃机在运行时阻止循环的装置。还存在用于冷却液压系统的液压油的一个或多个油冷却器12。该油冷却器是连接到第二液体冷却回路10的液体到液体的冷却器13，由此液压油的热量经由油冷却器13转换到冷却剂。冷却布置CA包括用于自动控制第二液体冷却回路10的一个或多个控制单元CU。控制单元CU设置有处理器14，以用于在将控制策略、程序和算法15输入到控制单元CU的情况下执行控制措施。也可以将输入数据、感测数据和控制数据16输入到控制单元CU。例如，输入数据可以包括关于指示内燃机的操作状态的感测数据。
[0068] 图3公开了冷却布置CA，该冷却布置CA包括用于冷却内燃机E的第一液体冷却回路8。当内燃机E在运行时，第一泵单元9使冷却剂在内燃机E和第一散热器6之间循环。这种情况在图3中示出。凭借控制阀17a和17b防止相同冷却剂在第二液体冷却回路10中循环，该控制阀17a和17b可以是由控制单元CU控制的可电操作阀。第二液体冷却回路10中的流体流动由专用循环泵单元11或第二泵单元形成，该专用循环泵单元或第二泵单元包括泵18和马达M。马达M可以是可电操作的电动马达，并且其可以由控制单元CU控制。图3中，控制阀17a、
17b关闭并且循环泵单元11不在运行，由此冷却剂仅在第一液体冷却回路8中流动。
[0069] 控制单元CU可以从传感器S接收指示内燃机的操作状态的感测数据。在图3中，控制单元CU响应于检测到内燃机E正在操作而执行第一冷却模式，以用于使冷却剂在第一液体冷却回路8中循环。
[0070] 还可以向控制单元CU提供其它感测数据，诸如关于内燃机和液体冷却剂的温度数据。
[0071] 控制单元CU还可以控制风扇7的马达19，以调节第一散热器6的冷却功率。
[0072] 图3还公开了连接到油冷却器12的液压系统HS，用于冷却液压系统HS的液压油。液压系统HS中的压力和流动由液压泵20产生，该液压泵则由电动马达M驱动。马达M由电池B供电。替代性地是，可以存在与外部电功率源的连接。因此，存在用于独立于内燃机E操作液压系统HS的动力包PP。诸如岩石钻探机器5的采矿致动器连接到液压系统HS。液压流体在岩石钻探机器5中被加热，并且因此经由油冷却器12输送到罐21。
[0073] 图4公开了与图3中的相同的冷却布置CA，但是在内燃机E停止并且不需要冷却的情况下。于是，由控制单元CU通过打开控制阀17a、17b并运行专用循环泵单元11来启动第二液体冷却回路10。风扇7冷却散热器6内的冷却剂，并且被冷却的冷却剂（诸如水混合物）流动到油冷却器12或交换器。
[0074] 图3和图4公开了内燃机E包括恒温器TH，该恒温器TH通常是关闭的并且在冷却剂的温度上升到设定温度时打开，并且然后允许被冷却的冷却剂穿过内燃机E中的通道。当内燃机E未在运行时，冷却剂的温度低于设定温度，并且恒温器TH关闭。换句话说，当第二液体冷却回路10操作时，恒温器TH防止穿过内燃机E的流动。然而，可以使用选择性地阻止穿过发动机E的流动的任何其它流动控制阀或元件。
[0075] 图5公开了替代性的冷却布置CA，其与图3和4中公开的冷却布置的不同之处在于，第二液体冷却回路10仅包括一个控制阀17b。此外，控制阀17b是液压控制的，而在图3和4中，控制阀是电动阀。另一差异在于，存在第二散热器22，其与第一散热器6连接且由同一风扇7冷却。从诸如岩石钻探机器5的液压致动器返回的液压油首先由油冷却器12冷却，然后通过通道23输送到第二散热器22，该第二散热器22是油到空气型的散热器。此后，液压油通过通道24输送到罐21。第二散热器22与箱体21之间可以有一个或多个滤波器。在该实施例中，存在两阶段的油冷却布置。
[0076] 此外，可以引导液压流体流动的一部分仅穿过油冷却器12并且引导该流动的一部分仅穿过散热器22。因此，例如，可以将岩石钻探机器5的冲击设备的返回的液压流体流动引导到油冷却器12，并且可以将岩石钻探机器5的旋转设备的返回的流动引导到散热器22。
[0077] 图6公开了冷却布置CA的又一实施例。该解决方案中，在第二液体冷却回路10中没有控制阀，而是相反的是，泵19可以在不操作时用作阻流元件。此外，泵18凭借液压马达而旋转。与先前公开的解决方案的又一个区别在于，总共有三个散热器，即：用于冷却剂的第一散热器6和两个附加散热器25和26，其利用共用风扇7的冷却效果。例如，该附加散热器可以布置用以冷却供给到发动机E的空气、发动机的机油和液压油。
[0078] 可以存在在竖直方向或水平方向上彼此相邻布置的若干散热器。不同的液压回路或所要冷却的其它回路可以根据它们的冷却需要而以不同的方式连接到这些散热器。还可以使用两个或更多个散热器之间的串联或并联连接将它们连接在一起。
[0079] 图6进一步公开了可以凭借温度传感器TS监测该液压流体的温度。来自该温度传感器和来自监测内燃机E的操作状态的传感器S以及可能的其它传感器的感测数据可以被馈送到控制单元CU，以提供所需的控制数据。
[0080] 在图6中，电动力包PP被连接到电网PG，而不是机载安装的电池，或者除了机载安装的电池之外，电动力包PP被连接到电网PG。
[0081] 图6进一步公开了用于感测冷却剂的特性（诸如温度）的传感器S2。
[0082] 控制单元CU可以基于冷却剂和液压油的温度感测数据（即，基于从温度传感器TS或温度传感器S3或从传感器TS和传感器S3两个传感器接收到的数据）来控制第二液体冷却回路10。控制单元CU可以基于感测数据来控制第二液体冷却回路10的致动器和设备，并且该控制可以是开/关型控制或比例型控制。还可以向控制单元CU提供关于液压系统HS是否正在操作的数据。
[0083] 图7公开了一种解决方案，其与先前的解决方案的不同之处在于，在冷却布置CA中仅存在一个泵，以用于在两个液体冷却回路8、10中循环冷却剂。因此，第一泵单元9可以独立于内燃机E驱动。可以凭借连接到液体冷却回路 8、10 的阀元件 V1、V2 来控制由第一泵单元 9 产生的流动，以便一次控制一个回路中的流动。替代性地是，可通过一个阀元件V3控制该流动，该阀元件V3可以是例如3/2或4/2方向控制阀。阀元件V1和V2可以是例如开/关控制阀。图7公开了当第二液体冷却回路10操作时的情况。
[0084] 附图和相关描述仅旨在说明本发明的思想。在本发明的详细上，本发明可以在权利要求书的范围内变化。
