履带式移动的输送带设备

摘要

本发明涉及一种履带式移动的输送带设备，其具有至少一个电动运行的驱动单元M1、M2和具有至少一个用于驱动所述输送带设备ST的电能存储器BP。

权利要求

1.履带式移动的输送带设备，其具有至少一个电动运行的驱动单元(M1、M2)，并且具有至少一个用于驱动所述输送带设备的电能存储器(BP)，其特征在于，所述输送带设备具有加料端部(7)和倾卸端部(8)，其中，在输送带(4)的加料端部(7)和倾卸端部(8)之间设置有光伏设备(PV)，作为用于从太阳能获取电能以供输送带设备(ST)首要使用的设备，其中，作为用于从太阳能获取电能的设备，所述光伏设备(PV)隧道状地跨越该输送带设备(ST)的输送带(4)。

2.按照权利要求1所述的输送带设备，其特征在于，所述电能存储器(BP)构造用于存储借助所述光伏设备(PV)获得的再生的电能。

3.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，所述输送带设备具有至少一个风能设备(WM)，作为用于从风能获取电能的设备，其中，所述电能存储器(BP)构造用于存储借助所述风能设备(WM)获得的再生的电能。

4.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，在所述电能存储器(BP)上的电压是大于150V的直流电压。

5.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，所述输送带设备不具有内燃机。

6.按照权利要求3所述的输送带设备，其特征在于，所述风能设备(WM)作为用于获取电能的设备具有杆柱(9)，对于该履带式移动的输送带设备(ST)的运输而言，所述杆柱是能翻回的。

7.按照权利要求6所述的输送带设备，其特征在于，所述风能设备(WM)设置在该输送带设备(ST)的倾卸端部(8)上。

8.按照权利要求1所述的输送带设备，其特征在于，作为用于从太阳能获取电能以供输送带设备(ST)首要使用的设备，另外的光伏设备(PV)设置在所述输送带设备(ST)的壳体面(12)上。

9.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，所述光伏设备(PV)具有至少一个光伏模块(11)，其中，所述光伏模块(11)相对于所述输送带设备(ST)的位置是能改变的。

10.按照权利要求8所述的输送带设备，其特征在于，所述另外的光伏设备(PV)具有至少一个光伏模块(11)，其中，所述光伏模块(11)相对于所述输送带设备(ST)的位置是能改变的。

11.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，一控制单元(PLC)构造为用于控制：用于所述输送带设备(ST)的输送带的第一电动马达(M1)的能量供应和用于履带底盘(2)的至少一个另外的电动马达(M2)的能量供应。

12.按照权利要求11所述的输送带设备，其特征在于，所述输送带设备(ST)能与可移动的电能源或固定的电能源(AC、RBP)耦合，其中，能量能被所述输送带设备(ST)的电能存储器(BP)和所述输送带设备(ST)的电消耗器接收，或在所述输送带设备(ST)能量过剩的情况下所述能量能从所述输送带设备(ST)输出到另外的消耗器上。

13.按照权利要求12所述的输送带设备，其特征在于，可移动的电能源构造用于在需要时将由所述输送带设备(ST)产生的电能输出到在所述输送带设备(ST)的使用地点处的另外的电消耗器(Mn)上。

14.按照权利要求13所述的输送带设备，其特征在于，在所述输送带设备(ST)的使用地点处的另外的电消耗器是电驱动的履带式移动的筛分设备(SC)、电驱动的履带式移动的颚式破碎机设备(JC)、电驱动的履带式移动的冲击式破碎机设备(IC)亦或一个另外的输送带设备(ST)。

15.按照权利要求13或14所述的输送带设备，其特征在于，一个另外的电消耗器是可移动的电消耗器。

16.按照权利要求1或2所述的输送带设备，其特征在于，在所述电能存储器(BP)上的电压是大于300V的直流电压。

说明书

履带式移动的输送带设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种履带式移动的输送带设备。

背景技术

[0002] 履带式移动的输送带设备也称为堆存用输送机或在英语中称为堆料机(Stacker)。其尤其在砂砾厂和采石场中使用。堆存用输送机或输送带设备相比于轮式装载
机具有非常有利的运行成本。换算成500000吨的堆存功率，每转运的吨的材料的费用以4倍
因子比轮式装载机更有利。

[0003] 可移动的输送带设备相对于以轮式装载机的堆存的显著优点是高的运行安全性。取消散装物料的危险驶过。通过携同增长的倾卸高度仅仅发生小程度的散装物料分离。在
例如180°的偏转运行中获得大的堆存能力。履带式移动能够实现在不平的地形中使用。然
而装载和运输简单。通过翻折机构，较长的输送带也可以折拢为小的运输长度并且也为小
的高度。通过履带式移动的驱动装置，除了有利的运输尺寸和容易的装载之外，要提到，与
轮式装载机不同的是，输送带设备不发生材料压缩。

[0004] 通常输送带设备借助液压马达驱动。也可使用电驱动装置，当然在该情况中对于自给自足的运行而言需要发电机。所述发电机由柴油机驱动，从而在这样的输送带设备中
强制性地需要内燃机，通过所述内燃机产生需要的电能。这样的输送带设备在运行期间持
续产生排放。此外要提供需要的动力燃料。内燃发动机的效率低。

发明内容

[0005] 本发明的任务是，提出一种履带式移动的输送带设备，其能自给自足地运行并且能资源较高效地运行。

[0006] 为此，本发明提出一种履带式移动的输送带设备，其具有至少一个电动运行的驱动单元，并且具有至少一个用于驱动所述输送带设备的电能存储器，其特征在于，所述输送
带设备具有加料端部和倾卸端部，其中，在输送带的加料端部和倾卸端部之间设置有光伏
设备，作为用于从太阳能获取电能以供输送带设备首要使用的设备，其中，作为用于从太阳
能获取电能的设备，所述光伏设备隧道状地跨越该输送带设备的输送带。

[0007] 所述履带式移动的输送带设备具有至少一个电的驱动单元和至少一个用于驱动该输送带设备的电能存储器。

[0008] 其涉及纯电运行的输送带设备。没有发电机并且尤其是没有内燃机设置在输送带设备上，从而在输送带设备的运行中没有燃烧气体在现场出现。该履带式移动的输送带设
备对环境非常友好，尤其是在其排放方面。此外，其通过纯电动的运行相对于以内燃机运行
的输送带设备而言显著更静音。

[0009] 驱动单元尤其是直接驱动装置。尽可能地，放弃液压马达，如果需要纯旋转的运动的话。本发明不排除，例如为了移入和移出行程缸，电驱动装置与液压泵耦合，亦即一电动
液压的驱动装置附加地存在。然而优选地，实际输送带的驱动直接通过电驱动单元进行。由
于驱动单元的通常较高转速，可设置对应的转速或转矩变换器，即变速器亦或变扭器。

[0010] 输送带设备的履带底盘如输送带设备的输送带本身那样可以纯电动的方式驱动。输送带设备的另外的消耗器也以纯电动的方式驱动。

[0011] 在本发明的特别的扩展方案中，输送带设备具有至少一个用于从太阳能和/或风能获取电能的设备。输送带设备要获得再生的能量。用于驱动输送带设备的所述至少一个
存储器存储该直接在输送带设备上获得的再生电能，以便由所述存储器运行输送带设备。

[0012] 用于运行履带式移动的输送带设备的存储器必须充分设定尺寸，以便能够实现连续的运行。优选地，在电能存储器上的电压为大于150V、尤其是大于300V的直流电压。在该
电压的情况下，可结合对应的电流传递所需要的功率。所述电压远高于在通常的存储器或
储能器中使用的电压。

[0013] 输送带设备的总重量可大于12吨，其中，履带底盘无问题地也承载较大的并且由此体积较大的并且较重的存储器。

[0014] 在特别有利的构型中，输送带设备具有杆柱作为用于获取电能的风力设备的组成部分。转子设置在杆柱上。转子的旋转轴线可为水平的或竖直的。按照本发明有利的是，对
于该履带式移动的输送带设备到另一使用地点的运输而言，所述杆柱是能翻回的。

[0015] 优选地，风力设备设置在该输送带设备的倾卸端部上。通过非常长的输送带，在倾卸端部上的风力设备具有充分的高度，从而在该高度的风可被利用用于驱动风力设备。风
速在该较高的高度中比在地面附近区域中更大。

[0016] 要考虑，这样的输送带设备通常不是每天24小时运行，从而在无运行的时间中可存储充分的能量。风力设备的运行完全独立于履带式移动的输送带设备的运行。风力设备
可日夜工作。通过输送带设备或杆柱的相应定向，风力设备还可移动到有利的位置中。

[0017] 在本发明的一扩展方案中，输送带设备具有光伏设备。所述光伏设备可设置在输送带的加料端部和倾卸端部之间。在本发明的范围中，所述光伏设备是用于从太阳能获取
电能的设备。利用光伏设备获得的能量用于被该输送带设备首要使用。首要使用表示，通过
该光伏设备也可为辅助消耗器供电。所述能量的主份额需要用于运行输送带。为此要与此
对应地主要利用该再生的能量。

[0018] 因为输送带相当高地延伸并且此外在采石场或建筑工地中不被遮蔽，所以光伏设备可隧道状地跨越输送带。响应与太阳位置，可非常高效地利用不仅侧向入射的太阳光线，
而且利用从上方入射的光线。利用隧道状跨越的输送带，在每个白天并且在太阳出现的条
件下实现能量获得的可行性。

[0019] 在本发明的一扩展方案中设置，光伏设备设置在输送带设备的壳体面上。壳体面例如是驱动单元的外壳。其在此可为侧壁亦或上侧。该壳体面通常未被利用并且用于屏蔽
输送带设备的部件。在本发明中，这些面满足另一功能。输送带的侧面例如也理解为壳体
面。因此不强制需要，光伏设备在上侧隧道状地跨越输送带。也可行的是，光伏模块仅侧向
处于输送带上。在这里所述光伏模块可完全超过输送带的高度向上突出并且因此将输送带
接收在其之间。由此在一定程度上在相对置的光伏模块之间形成沟槽。

[0020] 可行的是，这样紧固光伏模块，使得其相对于输送带设备的位置是能改变的。由此光伏模块可配合太阳位置调节。但也可设想，光伏模块从运输位置偏转到运行位置中。在运
输位置中，光伏模块要占用尽可能少的空间，而其在运行位置中尽可能倾斜并且以理想的
方式朝太阳定向。

[0021] 可行的是，光伏模块在不使用时或在特别的运行条件下被遮盖。为此可在输送带设备上设置相应的遮盖部，以便保护光伏模块。

[0022] 在本发明的一扩展方案中，控制单元构造为控制：用于输送带设备的输送带的第一电动马达的能量供应和用于履带底盘的至少一个另外的电动马达的能量供应。用于履带
底盘和用于输送带的马达是具有最大的能量需求的驱动装置。控制单元构造为用于控制从
蓄电池存储器出发的能量流。必须不仅控制充电电流而且控制电压。尤其是要注意，通过蓄
电池的充电和放电可能发生高的温度波动。控制单元构造为用于维持在蓄电池热负载方面
的界限值并且为相应的电动马达提供仅最大允许的功率。

[0023] 在本发明的范围中，输送带设备从未孤立地使用，而是以任何方式装载。例如同样需要能量的其他工程机械连接在该输送带设备上游。

[0024] 可行的是，将自身能产生再生能量的输送带设备结合到道路外生产线的上级系统中。可行的是，电存储器由其他工程机械提供电能。为此，所述存储器具有合适的接口。

[0025] 所述存储器可例如与可移动的或固定的电能源耦合。固定的电能源是能源提供商的供电网络。可移动的电能源例如是可移动的直流发电机或单独的蓄电池，通过其能为输
送带设备的自身存储器充电。

[0026] 可行的是，通过所述接口将能量输出到另外的消耗器，只要在输送带设备上出现能量过剩。如果输送带设备要例如在周末或在一些天中本身不消耗能量并且如果在该情况
中自身存储器要被充分充电，则能量过剩可通过上述接口输出到另外的消耗器上。

[0027] 另外的消耗器可例如是可移动的电能源。这样的能量源尤其是可充电的蓄电池，并且在其作为能量源的功能方面在后来的时刻可输出能量。借助在充电之后与输送带设备
的接口分开的这种可移动的能量源，可随后为在输送带设备的使用地点处的其他电消耗器
供电。通常在建筑工地上提供可行性，也例如利用轮式装载机运输重的可移动的能量源。

[0028] 在输送带设备的使用地点处的其他的电消耗器尤其是电驱动的履带式移动的筛分设备、电驱动的履带式移动的颚式破碎机设备、电驱动的履带式移动的冲击式破碎机设
备亦或其他的履带式移动的电输送带设备。之前所述的电消耗器在本发明的意义中形成道
路外生产线。为此，其他的电消耗器(如电动运行的挖掘机或其他的建筑工程车辆、例如轮
式装载机亦或客车)也可以算在内。

[0029] 通过可供使用的电能，可为所谓的可移动的蓄电池运行的小型消耗器、例如计算机、手机等充电，同样可为蓄电池运行的电动工具充电。

[0030] 以纯电动方式运行的履带式移动的输送带设备的构思尤其是上级的生产线的一部分，其中，在不同的电消耗器之间的通讯和依赖于需要的能量分配是可能的。履带式移动
的输送带设备可衔接到上级的控制系统上或本身包含这样的控制系统，以便相对于其他的
电消耗器承担控制功能。当存在多个控制系统时，可进行控制系统之间的无线数据交换。按
照主从原理(Master‑Slave‑Prinzip)，多个控制系统中的一个控制系统可以是引导系统，
其他控制系统从属于所述引导系统。所述系统的冗余度提高运行安全性。通过每个控制系
统既可以是主又可以是从，可设想道路外生产线的电动运行消耗器的多样化组合。

附图说明

[0031] 接着借助在示意性附图中示出的实施例详细阐释本发明。附图示出：

[0032] 图1输送带设备的侧视图；

[0033] 图2具有太阳能模块的输送带设备从上面看的视图；

[0034] 图3输送带设备的电力电子装置的图解；以及

[0035] 图4具有多个电消耗器的生产线。

具体实施方式

[0036] 图1示出输送带设备ST的纯示意图。输送带设备ST是履带式移动的并且具有底盘1，所述底盘由履带式底盘2承载。底盘1又承载所有上部构造3。输送带4通过可调节的支撑
件5、6由底盘1支承。输送带4具有加料端部7和较高设置的倾卸端部8，用于倾卸在加料端部
7上由输送带4接收的材料。

[0037] 输送带设备ST电动运行并且为此目的具有用于驱动该输送带设备ST的电能存储器BP。存储器BP设置在底盘1上。

[0038] 输送带设备ST具有用于从风能获取电能的设备。这涉及具有杆柱9的风力设备WM。杆柱9设置在输送带设备ST的上端部上、即设置倾卸端部8上。杆柱9可翻回，使得该杆柱尤
其是对于运输而言不向上超过输送带4伸出。风力设备WM的转子叶片10也能够翻回。此外，
杆柱9能够以未详细示出的方式可伸缩和/或可折叠，从而相对于在其折叠的或未伸缩的运
输位置而言，其在立起的位置中具有显著较大的长度。输送带设备ST构造用于装载到运输
车辆上并且在公共道路上运输至另一使用地点。输送带设备ST也连同附加的并且尤其是可
加装的风力设备WM是非常紧凑的。

[0039] 此外，输送带设备ST具有光伏设备PV作为用于从太阳能获取电能的设备。光伏设备PV在输送带4上设置在加料端部7和倾卸端部8之间。光伏设备PV可隧道状地跨越输送带
4。光伏设备PV可例如弓状地跨越输送带4，如在图2中示出的那样。

[0040] 在较大的太阳能电池板11的情况下也可行的是：其例如在横截面中在输送带4上方撑开三角形或梯形。光伏模块11也可仅仅部分地包围输送带4上方的区域，从而输送带4
上方的区域部分地保持敞开。在输送带4上布置太阳能电池板11的优点是，在该区域中的阴
暗少。

[0041] 附加地，光伏设备PV的光伏模块11设置在输送带设备ST的壳体面12上。壳体面12是用于封装输送带设备ST部件的所有面。尤其是在输送带设备ST的底盘1上的所有上部构
造3的上面和侧面。

[0042] 尤其是紧接底盘1或履带底盘2的区域并且此外输送带4本身也算作上部构造3。光伏模块11可尤其设置在输送带4的侧面上或设置在承载和引导输送带的框架上。光伏模块
11的位置可以是能相对于输送带设备1调节的。

[0043] 电能存储器BP能够实现输送带设备ST的蓄电池运行。运行时间依赖于存储器BP的容量。为了使存储器BP可输出需要的功率，电压为大于150伏特直流电并且尤其是大于300V
直流电。这涉及高压存储器。对于2小时的运行，在该电存储器BP上614V直流电的情况下，容
量可为24kWh。

[0044] 输送带设备ST具有用于操控输送带设备ST的电驱动装置M1、M2、M3的电力电子装置，其如示例性地在图3中示出。电力电子装置是输送带设备ST的驱动系的中央部件。电力
电子装置包括中央的电子控制单元PLC，所述控制单元构造为控制用于输送带设备ST的主
驱动装置的第一电动马达M1的能量供应和控制例如用于履带底盘2的另一电动马达M2的能
量供应。输送带设备ST可具有其他的马达M3和辅助驱动装置，所述辅助驱动装置称为另外
的电消耗器Mn。算作另外的电消耗器Mn的尤其有输送带设备ST的车载电网并且还有衔接到
车载电网上的小型消耗器、例如控制器、传感器、执行器、监视器等。这些消耗器Mn在图3中
称为Mn DC，亦即称为直流消耗器。因为小型消耗器以相对于输送带设备的电存储器BP的电
压而言显著较低的电压运行，所以需要变压器INV。用于小型消耗器的变压器是DC‑DC‑变压
器。对于另外的消耗器可设置附加的变压器，例如用于对输送带设备ST的车载电网供电。电
子控制单元PLC也是通过车载电网供电的消耗器。车载电网的电压为24V。例如工作灯也衔
接到车载电网上。

[0045] 变压器不依赖于其构造、其功率或其功能(DC‑DC、DC‑AC)在图3中统一以INV表示。

[0046] 马达M1、M2、M3在该实施例中以400V的交流电运行。马达M1可按照输送带设备的结构尺寸具有20kW至40kW的功率并且用于履带底盘2的每个马达M2分别具有例如15kW的功
率。

[0047] DC‑AC‑变压器INV连接于输送带设备ST的DC导线上游。对于电存储器BP为空的情况，可绕过变压器INV并且直接从电网AC以例如380V 50Hz获得交流电。具有控制单元PLC的
电力电子装置控制相应的能源输送。虚线是控制线路。实线是用于直流DC的引导电流的导
线。

[0048] 借助输送带设备ST，可通过车载电网对可移动的电耗电器充电，例如移动无线电仪器、笔记本电脑、蓄电池运行的工具等。在进一步意义中，所有如下消耗器可算为可移动
的电耗电器：所述消耗器不持久与输送带设备ST连接或对于运行输送带设备ST不是必需
的，并且将输送带设备ST用作对个体电存储器进行充电的能量源。可移动的电耗电器因此
也可以是电动车、尤其是建筑工程车辆、例如电运行的轮式装载机。

[0049] 输送带设备ST可与不同的能量源耦合，例如当在输送带设备ST上获得的电能对于运行不足够时。另一能量源可以是固定的能量源AC、例如固定的电网。另一能量源可以是附
加地提供的电存储器RBP，通过所述存储器，对输送带设备ST上的存储器BP充电，或通过所
述存储器运行输送带设备ST。输送带设备ST也可以衔接到可移动的发电机上，所述发电机
优选从再生的能量源(风、太阳)获得电能。

[0050] 输送带设备ST的接口也可用于将通过光伏设备PV或风能设备WM获得的并且不可在自身存储器BP中存储的过量的能量输出到另外的电存储器RBP、电网AC或另外的消耗器
Mn上。在此涉及在输送带设备ST的使用地点的消耗器Mn。电流导线的箭头方向示出：例如自
身存储器BP和另外的存储器RBP能充电和放电并且更确切地说是通过输送带设备ST本身充
电和放电。自身存储器BP可借助车载充电器OBC通过电网运营商的电网AC充电。其他能量
源、例如可移动的发电机也可衔接到车载充电器OBC上。

[0051] 在图3示出的电子控制单元PLC与未示出的车辆控制装置处于持久的接触接通中并且从所述车辆控制装置获得要实现的指示和此外其他控制器的信息。

[0052] 输送带设备ST尤其是生产线的一部分，在所述生产线中，用于将材料变碎和分级或筛分的设备连接在输送带设备ST上游。特别地，所述另外的消耗器因此是电驱动的履带
式移动的筛分设备SC、电驱动的履带式移动的颚式破碎机设备JC、电驱动的履带式移动的
冲击式破碎机设备IC亦或一个另外的输送带设备ST。图3示出，可建立与所述生产线中的其
他设备的连接。控制通过控制单元PLC进行。通讯可无线进行。

[0053] 图4示出，示例性的生产线的这些设备WL、JC、IC、SC、ST、XC的每个设备具有单独的控制单元PLC1至PLC6。控制单元PLC1至PLC6通过无线的通讯接口处于连接中。电能可从这
些设备中的一个设备传递至另一个设备。实线象征表示设备之间的电供应导线。所述箭头
示出，传递可沿不同的方向进行。参考本发明，在输送带设备ST上获得的电能可传递到其他
的所示出的设备上。

[0054] 附图标记：

[0055] 1‑底盘

[0056] 2‑履带底盘

[0057] 3‑上部构造

[0058] 4‑输送带

[0059] 5‑支撑件

[0060] 6‑支撑件

[0061] 7‑4的加料端部

[0062] 8‑4的倾卸端部

[0063] 9‑杆柱

[0064] 10‑转子叶片

[0065] 11‑太阳能电池板

[0066] 12‑壳体面

[0067] AC‑电网

[0068] BP‑电存储器

[0069] DC‑用于直流电的导线

[0070] IC‑冲击式破碎机设备

[0071] INV‑变压器

[0072] JC‑颚式破碎机设备

[0073] M1‑电驱动装置

[0074] M2‑电驱动装置

[0075] M3‑电驱动装置

[0076] Mn‑电驱动装置

[0077] OBC‑车载充电器

[0078] PLC‑电子控制单元

[0079] PLC1‑电子控制单元

[0080] PLC2‑电子控制单元

[0081] PLC3‑电子控制单元

[0082] PLC4‑电子控制单元

[0083] PLC5‑电子控制单元

[0084] PLC6‑电子控制单元

[0085] PV‑光伏设备

[0086] RBP‑外部的电存储器

[0087] SC‑筛分设备

[0088] ST‑输送带设备

[0089] WL‑轮式装载机

[0090] WM‑风能设备

[0091] XC‑挖掘机