本發明涉及一種用于工程機械的電連接裝置和包括該電連接裝置的工程機械。

本發明能夠應用于不同類型的具有底盤和上部結構(該底盤和上部結構能夠相對于彼此樞轉)的工程機械上，尤其是，本發明能夠應用于挖掘機上。

背景技術：

工程機械通常設有鏟斗、車斗或其它類型的工具，以用于挖掘、舉升、攜載和/或運輸物料。

例如，挖掘機具有用于使作業工具(例如鏟斗)上升和下降的起落臂單元。挖掘機可以具有底盤和布置在底盤上的上部結構，其中，該上部結構能夠相對于底盤樞轉。該起落臂布置在所述上部結構上，由此，對鏟斗的裝載和卸載可以通過使所述上部結構樞轉而在不同的位置處執行。此外，設有車輪或履帶的挖掘機是可移動的。

對于在運行期間必須從外部電源供電的這種挖掘機(例如電動挖掘機，其中，電纜通過電連接裝置連接至挖掘機)來說，當挖掘機運行時，挖掘機的移動和/或所述上部結構相對于底盤的樞轉可能受到限制并且還存在電纜損壞的風險。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電連接裝置，通過該裝置，能夠提高工程機械的操作靈活性。

此目的通過根據權利要求1所述的電連接裝置來實現。

本發明是基于如下的發現：通過提供一種電連接裝置(該電連接裝置具有適合相對于底盤和上部結構圍繞大致豎直的樞轉軸線樞轉地布置的第一導電構件)，能夠在使電纜從外部電源沿同一個方向延伸至工程機械的相同位置的同時、使所述上部結構或整個工程機械旋轉。

這進而提高了操作靈活性，并確保安全連接至電源且降低了電纜在該工程機械的運行期間損壞的風險。

“外部電源”是指布置在工程機械外部的電源，它離工程機械有一定距離，該電源并不會隨著工程機械的移動而一起移動。例如，該外部電源可以是固定的電源，這就需要通過電纜和電源連接構件將電能從電源傳輸至工程機械，以驅動該工程機械。

在根據本發明的電連接裝置的一個實施例中，所述第一導電構件適于具有約360°的樞轉范圍，并優選具有超過360°的樞轉范圍，即，該導電構件可以相對于所述底盤和上部結構自由地旋轉。這將進一步提高操作靈活性。

根據第二方面，本發明涉及根據權利要求13所述的工程機械。本文中所描述的關于該電連接裝置的所有特征都可應用于根據本發明的工程機械。

根據第三方面，本發明涉及一種系統，其包括根據本發明的工程機械和用于將電能傳輸至該工程機械的外部電源。

本發明的第二和第三方面的效果和優點很大程度上類似于上文關于本發明的第一方面所描述的效果和優點。

在下文的說明和從屬權利要求中，描述了本發明的其它優點和有利特征。

附圖說明

參考附圖，下面是作為示例給出的、對本發明實施例的更詳細描述。

在這些圖中：

圖1是側視圖，示出了具有根據本發明的電連接裝置的挖掘機，

圖2以透視圖示出了根據本發明的電連接裝置的一個實施例，

圖3以分解圖示出了圖2中所示的電連接裝置，

圖4示出了圖2和3中的電連接裝置的細節，并且

圖5a和5b在兩個不同的方向上示出了挖掘機，其中，該挖掘機設有根據本發明的電連接裝置。

具體實施方式

圖1是挖掘機形式的工程機械1的示圖。該挖掘機是工程機械的一個實例，根據本發明的電連接裝置可以用在這種工程機械中。該挖掘機具有底盤2和上部結構(superstructure)3。底盤2和上部結構3能夠圍繞大致豎直的樞轉軸線4相對于彼此樞轉。電連接裝置5布置在底盤2和上部結構3之間，并且電纜20連接在電連接裝置5和外部電源21之間。

圖2和3中示出了根據本發明的電連接裝置5的一個示例性實施例。電連接裝置5包括第一導電構件(power conductor member)6，該第一導電構件6適合相對于工程機械的底盤和上部結構以可樞轉的方式布置。在所示出的實施例中，該第一導電構件6被設計為弧形軌道，該弧形軌道旨在布置于該工程機械的底盤與上部結構之間的空間內。優選地，第一導電構件6由一個或多個圓弧形導電軌道(conductor rails)構成。

作為替代方案，該第一導電構件可以被設計為轉環或滑環(slip ring)。

如從圖3的分解圖中所看到的，電連接裝置5可以包括：下附接部件7，例如板或盤，該下附接部件7旨在附接至所述底盤的上表面；和上附接部件8，例如板或盤，該上附接部件8旨在附接至所述上部結構的下表面。第一導電構件6被滑動地布置在下附接部件7和上附接部件8之間，從而允許第一導電構件6相對于所述下附接部件和上附接部件樞轉。一個或多個軸承可用于允許第一導電構件6相對于所述底盤和上部結構樞轉。第一導電構件6的樞轉軸線9與所述上部構件相對于所述底盤旋轉時的樞轉軸線4(參見圖1)重合。例如，第一導電構件6還優選由環形式的殼體10包圍。電連接裝置5可進一步包括臂11，該臂11附接至殼體10。換句話說，第一導電構件6、包圍該第一導電構件6的殼體10、以及臂11將一起樞轉，從而能夠在期望的方向上引導所述臂，而無需考慮所述底盤和上部結構被如何導向。第一導電構件6可適于具有至少180°、優選為270°、更優選為約360°或更大的樞轉范圍。通過使第一導電構件相對于所述底盤和上部結構自由地旋轉，能夠優化操作靈活性。

為了對該工程機械供電，電纜20的一端連接至臂11的自由端13，并且該電纜的另一端連接至外部電源(在圖1中示出)。此外，電線14在臂11內從連接點(位于所述臂和電纜之間)延伸至第一導電構件6，用于傳輸來自所述電源的電力。

如圖4中所示，電連接裝置5優選包括第二導電構件15，以在第一導電構件6和第二導電構件15之間傳輸電力，同時允許第一導電構件6和第二導電構件15之間的相對樞轉運動。例如，第二導電構件15和第一導電構件6可適于彼此滑動接觸。另一種選項是：第二導電構件15和第一導電構件6適于通過第二導電構件15和第一導電構件6之間的感應來傳輸電力。

第二導電構件15可以是集電器，它適于固定地布置在所述底盤或上部結構上，用于將電力傳輸至布置在所述底盤或上部結構上的電子部件。在圖4所示的實施例中，第二導電構件15通過上附接部件8布置在所述上部結構上。然后，電力從第二導電構件15通過電纜或電線傳輸至該工程機械的任意電驅動部件。例如，該電力可用于通過電動馬達來旋轉所述上部結構并操作該工程機械上布置的起落臂(lift arm)、作業工具(implements)等。

盡管在所示出的實施例中該第一導電構件被描述為一個或多個導電軌道且第二導電構件被描述為與追隨所述導軌的集電器部件，但在替代方案中，該集電器可以被設計為一個或多個軌道，而第一導電構件可以被設計為追隨所述軌道的部件。

圖5a和5b以俯視圖示出了運行中的挖掘機1，其中，該挖掘機1設有根據本發明的電連接裝置5。如圖所示，電纜20在這兩幅圖中指向同一個方向，而在圖5b中，與圖5a相比，挖掘機1已被旋轉。因此，挖掘機1能夠在維持電纜20的方向的同時旋轉，而不會對電纜20造成任何干擾。該挖掘機的旋轉可以是360°，同時維持電纜20的方向。所述上部結構也能夠相對于底盤旋轉，如圖5b中的虛線所指示的。盡管未示出，對于挖掘機1的特定方向來說，由于電源相對于該挖掘機的位置，當然也可以使電連接裝置5的臂11旋轉到期望的位置以便能夠連接至具有任意方向的電纜。

應當理解，本發明不限于在上文中描述和附圖中示出的實施例；而是，本領域技術人員將認識到，在所附權利要求的范圍內，可以進行多種修改和變型。