專利名稱：具有發(fā)電功能的施工機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施工機(jī)械，更特別地涉及一種具有發(fā)電功能的施工機(jī)械，其利用 上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動操作產(chǎn)生感應(yīng)電流。
背景技術(shù)：
通常的施工機(jī)械包括下驅(qū)動結(jié)構(gòu)和上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝在下驅(qū)動結(jié)構(gòu)上 以被轉(zhuǎn)動。工作裝置安裝在上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上。用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連接到下驅(qū)動結(jié)構(gòu)以被轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)裝置由液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)由液壓泵供應(yīng)的液壓流體轉(zhuǎn)動。然而，現(xiàn) 有技術(shù)中的液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作，但并不設(shè)置有用于將轉(zhuǎn)動能量轉(zhuǎn)化成電能的裝置。因此原因，在停頓狀態(tài)下所產(chǎn)生的動能的大部分通過熱和摩擦損失了。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，同時(shí)完整保留現(xiàn)有技術(shù)所 取得的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及借助于利用上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動操作通過感應(yīng)線圈來產(chǎn)生 感應(yīng)電流而提高能效。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種施工機(jī)械，包括下驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其能夠行進(jìn)；上回 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其安裝在下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的上部上，并設(shè)置有工作裝置；回轉(zhuǎn)齒圈，其固定到下驅(qū)動結(jié) 構(gòu)；回轉(zhuǎn)齒圈罩，其固定到上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并且與回轉(zhuǎn)齒圈嚙合以執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作；永磁體，其 安裝在回轉(zhuǎn)齒圈和回轉(zhuǎn)齒圈罩之一上；以及感應(yīng)線圈，其安裝在回轉(zhuǎn)齒圈和回轉(zhuǎn)齒圈罩中 的另一個(gè)上；其中，根據(jù)回轉(zhuǎn)齒輪罩的轉(zhuǎn)動操作在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的如上述構(gòu)造的施工機(jī)械具有下列優(yōu)點(diǎn)。第一，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動操作能量可轉(zhuǎn)化成電能。第二，由于所轉(zhuǎn)化的電能可存儲在單獨(dú)的儲能裝置內(nèi)，因此可高效地利用能量。第三，由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生可由控制單元控制，因此可僅將浪費(fèi)的轉(zhuǎn)動操作能量 轉(zhuǎn)化成電能。


從結(jié)合附圖的以下詳述中將更清楚本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其 中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的施工機(jī)械的立體圖；圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的施工機(jī)械的構(gòu)造的簡圖；以及圖3是圖2的施工機(jī)械的感應(yīng)線圈的橫剖視圖。
具體實(shí)施例方式下文將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械。在附 圖中，線的厚度、組成元件的尺寸等可放大以便于清楚說明。并且，考慮了本發(fā)明功能的空間限定詞可根據(jù)使用者或操作者的意圖或習(xí)慣而不 同，且這種措詞的定義應(yīng)該基于本發(fā)明全篇描述的內(nèi)容而定。另外，該描述中所限定的對象，例如詳細(xì)構(gòu)造和元件，只是提供用來幫助本領(lǐng)域技 術(shù)人員全面理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)，因此，包括本發(fā)明全篇描述中所包括的以及可由權(quán)利 要求中的組成元件等同物替換的這些組成元件的實(shí)施方式，可涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的施工機(jī)械的立體圖。圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的施工 機(jī)械的構(gòu)造的簡圖，以及圖3是圖2的施工機(jī)械的感應(yīng)線圈的橫剖視圖。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械包括下驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其能夠 行進(jìn)；上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其安裝在下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的上部上，并設(shè)置有工作裝置；回轉(zhuǎn)齒圈10，其固 定到下驅(qū)動結(jié)構(gòu)；回轉(zhuǎn)齒圈罩20，其固定到上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并且與回轉(zhuǎn)齒圈10嚙合以執(zhí)行轉(zhuǎn) 動操作；永磁體11，其安裝在回轉(zhuǎn)齒圈10和回轉(zhuǎn)齒圈罩20之一上；以及感應(yīng)線圈21，其安 裝在回轉(zhuǎn)齒圈10和回轉(zhuǎn)齒圈罩20中的另一個(gè)上；其中，根據(jù)回轉(zhuǎn)齒輪罩20的轉(zhuǎn)動操作在 感應(yīng)線圈21內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。施工機(jī)械包括下驅(qū)動結(jié)構(gòu)和上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝下驅(qū)動結(jié)構(gòu)上以當(dāng)驅(qū)動 裝置操作時(shí)沿向左方向或向右方向轉(zhuǎn)動。上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)相對于下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動操作由液壓 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)以與現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)相同的 方式包括回轉(zhuǎn)齒圈10和回轉(zhuǎn)齒圈罩20?；剞D(zhuǎn)齒圈罩20固定到上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，如果回轉(zhuǎn)齒圈罩20轉(zhuǎn)動，則上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)也轉(zhuǎn) 動。對比而言，回轉(zhuǎn)齒圈10固定到下驅(qū)動結(jié)構(gòu)，并且在回轉(zhuǎn)操作過程中不轉(zhuǎn)動。在回轉(zhuǎn)齒圈10和回轉(zhuǎn)齒圈罩20之一上安裝有永磁體11，并且在回轉(zhuǎn)齒圈10和回 轉(zhuǎn)齒圈罩20中的另一個(gè)上安裝有感應(yīng)線圈21。如圖2所示，可以為永磁體11形成在回轉(zhuǎn) 齒圈10上，且感應(yīng)線圈21形成在回轉(zhuǎn)齒圈罩20上。當(dāng)然，也可以為感應(yīng)線圈21形成在回 轉(zhuǎn)齒圈10上，且永磁體11形成在回轉(zhuǎn)齒圈罩20上。如圖2所示，如果容納在回轉(zhuǎn)齒圈罩20內(nèi)的感應(yīng)線圈21轉(zhuǎn)動，則根據(jù)法拉第定律 在感應(yīng)線圈21內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械中，感應(yīng)線圈21卷繞在多個(gè) 磁性突出部22上，磁性突出部22沿徑向朝其上安裝有永磁體11的回轉(zhuǎn)齒圈10或回轉(zhuǎn)齒 圈罩20形成。如圖3所示，多個(gè)磁性突出部22形成在回轉(zhuǎn)齒圈罩20上，并朝著在其上安裝有永 磁體11的回轉(zhuǎn)齒圈10的方向沿徑向設(shè)置。在永磁體11形成在回轉(zhuǎn)齒圈罩20上并且感應(yīng) 線圈21形成在回轉(zhuǎn)齒圈10上的情況下，磁性突出部22朝外側(cè)沿徑向形成也是可以的。
如圖3所示，感應(yīng)線圈21卷繞在形成于回轉(zhuǎn)齒圈罩20上的多個(gè)磁性突出部22上。 如果感應(yīng)線圈21轉(zhuǎn)動，則在感應(yīng)線圈21內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)法拉第定律，感應(yīng)電流與線 圈的繞組數(shù)量以及其上卷繞有線圈的磁體的橫截面面積成比例，并且由如下公式表示。^=ArZWpnA-在該公式中，N是感應(yīng)線圈21的繞組數(shù)量，A是其上卷繞有感應(yīng)線圈21的磁性突 出部22的橫截面面積。因此，可通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整感應(yīng)線圈21的繞組數(shù)量和磁性突出部22 的橫截面面積，改變發(fā)電量。如圖3所示，感應(yīng)線圈21以星型連接方法連接也是可以的。星型連接方法是利用 電壓的連接方法，由此每個(gè)線圈的一個(gè)端部連接到中心點(diǎn)，且其另一端部引出。在星型連接 方法中，線電壓是相電壓的兩倍。由于在星型連接中線電壓較高，因此在低速轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn) 生高電壓。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械還包括液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)30，其能 夠利用從液壓泵供應(yīng)來的液壓流體的流入和流出而轉(zhuǎn)動；以及小齒輪31，其由液壓回轉(zhuǎn)馬 達(dá)30轉(zhuǎn)動。小齒輪31與回轉(zhuǎn)齒圈10嚙合，以轉(zhuǎn)動上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。如圖1所示，如果液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)30轉(zhuǎn)動，則位于液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)30下側(cè)上的小齒輪 31也轉(zhuǎn)動。液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)30由從液壓泵供應(yīng)來的液壓流體轉(zhuǎn)動。液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)30在它固定到上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動小齒輪31。小齒輪31與待 轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)齒圈10嚙合，因此，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動。換言之，如果小齒輪31順時(shí)針地轉(zhuǎn)動，則 與小齒輪31嚙合的回轉(zhuǎn)齒圈10轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)齒圈罩20，因此固定到回轉(zhuǎn)齒圈罩20的上回轉(zhuǎn)結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械還包括壓力傳感器70，其檢測 回轉(zhuǎn)馬達(dá)30內(nèi)的液壓，并輸出電信號；控制桿50，其在回轉(zhuǎn)操作狀態(tài)下或回轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下 操縱上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；控制單元40，其接收來自壓力傳感器70和控制桿50的信號，并在判定回 轉(zhuǎn)馬達(dá)30處于減速狀態(tài)下時(shí)，使感應(yīng)線圈21產(chǎn)生感應(yīng)電流；以及控制開關(guān)41，其形成在控 制單元40和感應(yīng)線圈21之間，以在期望產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況下短路，并且在不期望產(chǎn)生感 應(yīng)電流的情況下開路。如圖2所示，施工機(jī)械還包括壓力傳感器70、控制桿50、控制單元40以及控制開 關(guān)41。壓力傳感器70是檢測回轉(zhuǎn)馬達(dá)30內(nèi)的液壓的傳感器，控制桿50操縱回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。通過壓力傳感器70和控制桿50的輸出信號判斷回轉(zhuǎn)馬達(dá)30處于加速狀態(tài)還是 減速狀態(tài)的控制單元40，僅在回轉(zhuǎn)馬達(dá)30處于減速狀態(tài)下的情況時(shí)使感應(yīng)線圈21產(chǎn)生感 應(yīng)電流。如果未提供控制單元40，則即使在回轉(zhuǎn)馬達(dá)30處于加速狀態(tài)下時(shí)，感應(yīng)線圈21也 產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的操作變得不合理。形成于控制單元40和感應(yīng)線圈21之間的控制開關(guān)41，在期望產(chǎn)生感應(yīng)電流的情 況下短路，并在不期望產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況下開路。因此，通過控制開關(guān)41，可以僅在使用 者期望產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況下產(chǎn)生電能。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械還包括儲能裝置60，儲能裝置 60收集在感應(yīng)線圈21內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，并將所收集的感應(yīng)電流作為電能存儲。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的施工機(jī)械包括儲能裝置60。電池用作儲能裝 置60，且電池可為干電池、蓄電池、氫電池(hydrogen battery)等。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有發(fā)電功能的施工機(jī)械還包括選擇開關(guān)42，選擇開關(guān) 42形成在儲能裝置60和控制單元40之間，以在期望存儲感應(yīng)電流的情況下短路，并在不期 望存儲感應(yīng)電流的情況下開路。如圖2所示，形成于控制單元40和儲能裝置60之間的選擇開關(guān)42，在期望存儲感 應(yīng)電流的情況下短路，并在不期望存儲感應(yīng)電流的情況下開路。因此，通過選擇開關(guān)42，可 以僅在使用者期望存儲感應(yīng)電流的情況下存儲電能。雖然為了例示目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解， 在不脫離所附權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和主旨的情況下，可以進(jìn)行各種修改、添加以
及替換。
權(quán)利要求
1.一種施工機(jī)械，包括下驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述下驅(qū)動結(jié)構(gòu)能夠行進(jìn)；上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝在所述下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的上部上，并設(shè)置有工作裝置； 回轉(zhuǎn)齒圈，所述回轉(zhuǎn)齒圈固定到所述下驅(qū)動結(jié)構(gòu)；回轉(zhuǎn)齒圈罩，所述回轉(zhuǎn)齒圈罩固定到所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并且與所述回轉(zhuǎn)齒圈嚙合以執(zhí) 行轉(zhuǎn)動操作；永磁體，所述永磁體安裝在所述回轉(zhuǎn)齒圈和所述回轉(zhuǎn)齒圈罩之一上；以及 感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈安裝在所述回轉(zhuǎn)齒圈和所述回轉(zhuǎn)齒圈罩中的另一個(gè)上； 其中，根據(jù)所述回轉(zhuǎn)齒輪罩的轉(zhuǎn)動操作在所述感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
2.如權(quán)利要求1所述的施工機(jī)械，其中，所述感應(yīng)線圈卷繞在多個(gè)磁性突出部上，所述 磁性突出部沿徑向朝其上安裝有所述永磁體的所述回轉(zhuǎn)齒圈或所述回轉(zhuǎn)齒圈罩形成。
3.如權(quán)利要求1所述的施工機(jī)械，還包括液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)，所述液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)能夠利用從液壓泵供應(yīng)來的液壓流體的流入和流出 而轉(zhuǎn)動；以及小齒輪，所述小齒輪由所述液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動； 其中，所述小齒輪與所述回轉(zhuǎn)齒圈嚙合以轉(zhuǎn)動所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的施工機(jī)械，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)內(nèi)的液壓，并輸出電信號； 控制桿，所述控制桿在回轉(zhuǎn)操作狀態(tài)下或回轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下操縱所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)； 控制單元，所述控制單元接收所述壓力傳感器和所述控制桿的信號，并在判定所述回 轉(zhuǎn)馬達(dá)處于減速狀態(tài)下時(shí)使所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流；以及控制開關(guān)，所述控制開關(guān)形成在所述控制單元和所述感應(yīng)線圈之間，以在期望產(chǎn)生感 應(yīng)電流的情況下短路，并且在不期望產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況下開路。
5.如權(quán)利要求4所述的施工機(jī)械，還包括儲能裝置，所述儲能裝置收集在所述感應(yīng)線 圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，并將所收集的感應(yīng)電流作為電能存儲。
6.如權(quán)利要求5所述的施工機(jī)械，還包括選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)形成在所述儲能裝 置和所述控制單元之間，以在期望存儲感應(yīng)電流的情況下短路，并在不期望存儲感應(yīng)電流 的情況下開路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有發(fā)電功能的施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。施工機(jī)械包括能夠行進(jìn)的下驅(qū)動結(jié)構(gòu)；安裝在下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的上部上并設(shè)置有工作裝置的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；固定到下驅(qū)動結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)齒圈；固定到上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)并且與回轉(zhuǎn)齒圈嚙合以執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作的回轉(zhuǎn)齒圈罩；安裝在回轉(zhuǎn)齒圈和回轉(zhuǎn)齒圈罩之一上的永磁體；以及安裝在回轉(zhuǎn)齒圈和回轉(zhuǎn)齒圈罩中的另一個(gè)上的感應(yīng)線圈。根據(jù)回轉(zhuǎn)齒輪罩的轉(zhuǎn)動操作在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
文檔編號H02K7/18GK102075033SQ20101054737
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者金知潤 申請人:沃爾沃建造設(shè)備控股(瑞典)有限公司