[发明专利]带有电驱动系统的自行式作业机及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行式作业机，尤其是表面磨削机例如露天采矿机、沥青磨削机或者吹雪机形式的自行式作业机，其带有主作业机组和/或主驱动机组，其可以以稳定的或者几乎稳定的工作状态工作，并且可以由包括至少一个电动机的驱动装置来驱动，其中与电动机关联有起动电路，该起动电路带有频率转换器用于限制起动电流。本发明还涉及一种用于驱动这种自行式作业机的方法。

背景技术

露天采矿机例如是连续工作的露天采矿设备，其借助旋转的滚筒以磨削方式将岩石或者地面碾碎并且通常借助履带式行驶装置连续地行进，以便驱使滚筒进入岩石中。所提及的滚筒在此形成主作业机组，其需要大的功率并且就此而言要求合适的驱动装置。对此，DE 10 2007 007 996B4提出了一种柴油电力驱动装置，其中露天采矿机的磨削滚筒借助电动机来驱动，该电动机由发电机供电，发电机又通过柴油发动机来驱动。文献WO 03/058031A1、DE 10 2008 008 260A1、DE 10 2007 044 090A1、DE 102007 028 812B4、DE 199 41 800C2、DE 199 41 799C2或者DE 20 2007002 403U1也公开了露天采矿机的其他实施形式。

相对于流体静力的驱动装置，这种电驱动装置具有显著的优点，尤其是更好的效率和更容易的维护。由于效率显著更好，所以可以通过由此更低的运行成本(其在所需的功率情况下是非常显著的)又相当快速地补偿了电动机的较高的购置成本。就此而言，不仅针对露天采矿机而且也针对类似的自行式作业机如沥青磨削机、吹雪机或者农业机器如联合收割机等等提供了类似的柴油电力驱动方案。它们在处理运行中连续地并且几乎稳定地工作，即实施尤其是具有恒定的或者近似恒定的转速的旋转主作业运动，并且行驶运动是进给运动。“稳定的”工作状态在此并不一定意味着在如下意义中的精确恒定：所提及的主作业机组实际上以精确恒定的转速工作，而是也包括围绕期望工作点的较小的波动，例如由于柴油发动机的转速的波动引起的波动。

在用于所述类型的处理机器的这种柴油电力驱动中的问题是起动过程。在发电机上直接接通工作马达是没有意义的，因为在此情况下出现非常高的起动电流，其可以是额定电流的五倍到十倍，并且为此要将整个系统进行设计或者过度设计。

因此，已知的是使用平缓起动电路，其中起动电流通过降低电压而被限制。然而只有在起动时不需要扭矩或者几乎不需要扭矩的情况下这才是可能的。如果仅仅需要小于在直接接通情况下马达的起动力矩的三分之一的起动力矩，则工作马达也可以通过星形三角电路来启动。然而在这种变形方案中，始终还存在高的起动电流，该起动电流通常明显超过额定电流并且在设计发电机时必须加以考虑，这使得发电机更大和更贵。

例如，在露天采矿机的情况下，完全也可能需要比较高的起动力矩，例如以便在磨削滚筒冻结之后将其突然地松开。在其中在起动时由于外部的负荷力矩或者所要求的起动时间而需要额定力矩的主要部分或者甚至需要较大的起动力矩直至额定力矩的大约两倍的情况下，安装频率转换器是已知的，其对发电机提供的频率进行转换，以便在起动时限制接通电流。如图10所示，相应的频率转换器FU连接在发电机G和驱动装置的电动机M之间。

虽然(主)工作驱动装置在使用中以恒定的或者近似恒定的转速来驱动，随后在整个工作时间期间通过所提及的频率转换器来进行馈电，该频率转换器的大小由此必须至少对应于工作驱动装置的额定功率。这在损耗、效率、运行成本和磨损方面是不利的。

发明内容

基于此，本发明所基于的任务是，提出了一种改进的自行式作业机以及一种用于驱动该作业机的改进的方法，其避免了现有技术中的缺点并且有利地改进现有技术。尤其是要借助简单的装置来实现改进的效率和更低的运行成本，而无需牺牲毫无问题的可靠起动。

根据本发明，所提及的任务通过根据权利要求1所述的自动式作业机以及根据权利要求16所述的方法来解决。本发明的优选的扩展方案是从属权利要求的主题。