CN102358182B - 应急转向泵驱动装置及其所应用的起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急转向泵驱动装置，包括主动齿轮、从动齿轮和应急转向泵驱动轴，主动齿轮设置于驱动桥主减速器的输入轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合，并通过应急转向泵驱动轴与应急转向泵连接。本发明还公开了一种包括上述应急转向泵驱动装置的驱动桥主减速器以及一种包括上述驱动桥主减速器的起重机。当转向主液压泵故障时，车轮的转动将反拖与其相连的半轴旋转，半轴将力依次传递给驱动桥主减速器内的被动锥齿轮、主动伞齿轮和输入轴，输入轴旋转带动该应急转向泵驱动装置的主动齿轮、被动齿轮、应急转向泵驱动轴及应急转向泵工作，从而为转向系统提供液压能。该应急转向泵驱动装置明显缩短了应急转向泵与车轮之间的传动链，提高了传动效率和可靠性。

Description

应急转向泵驱动装置及其所应用的起重机

技术领域

本发明涉及机械设备转向系统技术领域，特别涉及应急转向泵驱动装置。本发明还涉及一种包括上述应急转向泵驱动装置的起重机。

背景技术

随着经济的发展，中重型车辆在工程领域的应用日益广泛，因此，对于中重型车辆的运行安全的研究也显得越来越重要。

中重型车辆由于其质量较大，转向时就需要较大的力矩来改变车轮的转动方向。一般情况下，受机械结构、运动空间等的影响，仅靠驾驶人员转动方向盘来转向是较难实现的。为了解决这一问题，通常在机械转向系统的基础上加设一套转向助力装置，以此帮助驾驶员轻松地操纵转向系统，降低疲劳。

转向助力装置一般采用液压能作为动力，随之带来的问题是，一旦液压源出现故障，由于驾驶人员不能转动方向盘操纵车辆，将会导致行车事故。为了避免这一情况的发生，转向助力装置的液压源常常采用冗余设计，即设置一个转向主液压泵和一个应急转向泵。这两个液压泵通过应急切换阀协调工作，即，正常情况下由主液压泵提供液压能使车辆转向，当主液压泵出现故障时，则切换至由车轮反拖应急转向泵工作，从而为车辆转向系统提供液压能使车辆转向，保证车辆的行驶安全。这里所说的反拖就是依靠车轮的惯性旋转带动工作机工作的情况。

应急转向泵通常采用齿轮传动机构驱动。同时参见图1、图2和图3，图1为常用的应急转向泵在车辆上的安装状态示意图，图2安装在变速箱（分动箱）上的应急转向泵驱动装置的结构示意图，图3为图2的剖视示意图。

如图1所示，应急转向泵2通常与变速箱（分动箱）3安装在一起。如图2所示，应急转向泵驱动装置则相应地装配在变速箱（分动箱）3内。图3中，该应急转向泵驱动装置包括主动齿轮10、从动齿轮14和应急转向泵驱动轴15，主动齿轮10设置在变速箱（分动箱）输出轴8上，从动齿轮14与主动齿轮10啮合，并通过应急转向泵驱动轴15与应急转向泵2连接。车辆行驶时，如果转向主液压泵4出现故障，那么车轮1将反拖位于两个车轮1之间的半轴（图中为标出）、位于驱动桥6上的驱动桥主减速器（图中未标出）、驱动桥输入传动轴5和变速箱（分动箱）输出轴8、主动齿轮10、从动齿轮14、应急转向泵驱动轴15转动，进而带动应急转向泵2工作，为车辆的转向系统提供液压能，实现转向。

从上述的应急转向泵驱动装置中不难看出，车轮1转动反拖其他部件的作用力要经过半轴、驱动桥主减速器、驱动桥输入传动轴5、变速箱（分动箱）输出轴8和该应急转向泵驱动装置才能到达应急转向泵2。这种驱动结构使得应急转向泵2与车轮1之间的传动部件较多，传动链较长，一旦这一传动链中的任何一个部件发生故障，应急转向泵2将无法正常工作，这就增大了整个驱动系统的故障率，严重影响了车辆的行车安全。同时，传动链过长也不可避免地带来传动效率较低的问题。

另一方面，上述的应急转向泵驱动装置装配在变速箱（分动箱）3内，这就意味着，对其进行安装、检查及维修时，都需要拆开变速箱（分动箱）3，并改变其中的零部件之间的相对位置，不仅操作较为不便，也降低了变速箱（分动箱）3内零部件的装配精度。

如何缩短应急转向泵与车轮之间的传动链，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种应急转向泵驱动装置，该装置缩短了应急转向泵与车轮之间的传动链。本发明还提供了一种包括上述应急转向泵驱动装置的起重机。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种应急转向泵驱动装置，包括主动齿轮、从动齿轮和应急转向泵驱动轴，所述主动齿轮设置于驱动桥主减速器的输入轴上，且所述输入轴的末端设置有主动伞齿轮，主动伞齿轮与差速器的被动锥齿轮相啮合，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，并通过所述应急转向泵驱动轴与应急转向泵连接。

优选地，所述应急转向泵与所述应急转向泵驱动轴直接连接。

优选地，还包括与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖，所述主动齿轮和所述从动齿轮均位于所述第一封盖内。

优选地，还包括与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖以及与所述第一封盖固定连接的可拆卸的第二封盖，所述主动齿轮位于所述第一封盖内，所述从动齿轮位于所述第二封盖内。

优选地，所述第二封盖与所述第一封盖通过螺钉或销固定连接。

优选地，所述第一封盖与所述驱动桥主减速器通过螺栓、螺钉或销固定连接。

本发明还提供了一种起重机，包括底盘和设于所述底盘上的应急转向泵驱动装置，所述应急转向泵驱动装置为上述任一项所述的应急转向泵驱动装置。

在上述的技术方案中，本发明提供的应急转向泵驱动装置包括主动齿轮、从动齿轮和应急转向泵驱动轴，所述主动齿轮设置于驱动桥主减速器的输入轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，并通过所述应急转向泵驱动轴与应急转向泵连接。本发明提供的应急转向泵驱动装置的工作借助于位于驱动桥上的驱动桥主减速器的运行，设置在所述驱动桥主减速器内的主动伞齿轮、差速器以及所述差速器内与所述主动伞齿轮啮合的被动锥齿轮则是驱动应急转向泵的关键部件。当转向主液压泵出现故障时，通过应急切换阀启动上述应急转向泵驱动装置。此时，车轮旋转反拖所述半轴、差速器、被动锥齿轮、主动伞齿轮、输入轴旋转，所述输入轴旋转时带动所述主动齿轮、被动齿轮、应急转向泵驱动轴和应急转向泵工作，从而实现为转向系统提供液压能的目的。

由此可见，本发明提供的应急转向泵驱动装置使应急转向泵与车轮之间的传动链由半轴、驱动桥主减速器、应急转向泵驱动装置组成，相对于现有技术，明显降低了应急转向泵与车轮之间的传动部件的个数，从而缩短了传动链，降低了传动链中各个零部件的故障对驱动系统的影响，较大程度地保证了应急转向泵的正常工作，提高了驱动系统的可靠度和传动效率，有利于车辆的行车安全。并且，将应急转向泵驱动装置设置在驱动桥主减速器内，可以较容易地对其进行安装、检查以及维修。

同时，在上述技术方案中，该应急转向泵驱动装置通过与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖与驱动桥主减速器连接，或者通过与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖和与所述第一封盖固定连接的可拆卸的第二封盖与驱动桥主减速器连接。这两种连接方式都使得该应急转向泵驱动装置变为可拆卸式的，从而可以更方便地对其进行安装、检查以及维修，并且这些工作不需要移动驱动桥主减速器内的其他零部件，降低了驱动部件的失效概率提高了可靠性，保证了驱动系统的装配精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为常用的应急转向泵在车辆上的安装状态示意图；

图2为安装在变速箱（分动箱）上的应急转向泵驱动装置的结构示意图；

图3为图2的剖视示意图；

图4为本发明提供的应急转向泵驱动装置的简化示意图；

图5为本发明提供的应急转向泵驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种应急转向泵驱动装置，缩短应急转向泵与车轮之间的传动链，提高驱动系统的可靠度和传动效率，方便地对该应急转向泵驱动装置进行安装、检查、维修。本发明的另一核心是提供一种起重机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明提供的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

同时参见图4和图5，图4为本发明提供的应急转向泵驱动装置的简化示意图，图5为本发明提供的应急转向泵驱动装置的结构示意图。

如图4所示，在一种具体实施方式中，本发明提供的应急转向泵驱动装置包括主动齿轮10、从动齿轮14和应急转向泵驱动轴15。主动齿轮10与位于驱动桥主减速器内的输入轴9形成过盈配合或通过键连接，其一边紧靠着输入轴9的轴肩，另一边靠在用于固定其轴向位置的挡圈上。从动齿轮14与主动齿轮10啮合，且同样与应急转向泵驱动轴15过盈配合或通过键连接。主动齿轮10与从动齿轮14的相关尺寸根据驱动系统的传动要求而定。应急转向泵驱动轴15与应急转向泵2连接，须保证应急转向泵驱动轴15的转动可以带动应急转向泵2工作。

安装主动齿轮10的输入轴9的末端设置有主动伞齿轮11，主动伞齿轮11可以与输入轴9为一体的，也可以通过键固定在输入轴9上，具体实施时，可根据输入轴9和主动伞齿轮11的尺寸设计。主动伞齿轮11与差速器12的被动锥齿轮13相啮合，由于两者均为锥齿轮，所以输入轴9上所传递的力的方向将转动90°。被动锥齿轮13采用螺纹与固定在车辆的半轴17上的法兰盘连接，以此将被动锥齿轮13上的力可靠地传递到半轴17上。

上述的主动伞齿轮11和差速器12均位于驱动桥主减速器内。当转向主液压泵4发生故障无法运行时，通过应急切换阀启动应急转向泵驱动装置。此时，车轮1虽然失去驱动力，但由于惯性车轮1将继续转动，并反拖半轴17转动，从而依次带动差速器12、差速器12的被动锥齿轮13、主动伞齿轮11转动，主动伞齿轮11上的驱动力经输入轴9依次传递给主动齿轮10、从动齿轮14、应急转向泵驱动轴15，最终驱动应急转向泵2，为转向系统提供液压能，保证了车辆的行车安全。

从上述的技术方案可以看出，该应急转向泵驱动装置中的主动齿轮10、从动齿轮14以及应急转向泵驱动轴15均与驱动桥主减速器连接在一起，而相对于变速箱（分动箱）3，位于两个车轮1之间的驱动桥主减速器与车轮1之间的传动部件的数量更少，可以明显缩短车轮1与应急转向泵2之间的传动链，降低了传动链中零部件的故障对驱动系统的影响，从而大大提高了驱动系统的可靠度和传动效率。同时，相对于安装在变速箱（分动箱）3内，该安装于驱动桥主减速器内的应急转向泵驱动装置更易于安装、检查及维修。

在具体实施方式中，应急转向泵2的安装位置可以任意，原则上能够由应急装向泵驱动轴15驱动即可。优选地，本发明提供的技术方案中，应急转向泵2与应急转向泵驱动轴15直接连接，即应急转向泵2可直接与驱动桥主减速器固定连接。上述的连接方式进一步减少了车轮1与应急转向泵2之间的传动部件，缩短其传动链，对提高转向系统的传动效率有很大的帮助。

在具体使用时，不可避免地会遇到应急转向泵驱动装置的安装、检查以及维修等问题。如图5所示，为了更加方便地对该应急转向泵驱动装置进行安装、检查以及维修，本发明提供的应急转向泵驱动装置还包括可拆卸的第一封盖18。这里的第一封盖18与驱动桥主减速器固定连接，并通过密封件将两者密封，而主动齿轮10和从动齿轮14均位于第一封盖18内。进一步地，应急转向泵2可以与第一封盖18固定连接。

显而易见，对上述应急转向泵驱动装置进行安装、检查以及维修时，只需将其与第一封盖18整体安装、拆卸即可，而不需要移动驱动桥主减速器内的零件，保证了驱动桥主减速器内部零件的装配精度。另一方面，如果车辆不需要使用应急功能时，可将应急转向泵驱动装置从第一封盖18中取出，并用第一封盖18代替该应急转向泵驱动装置，既避免了应急转向泵驱动装置的浪费，又可以方便、快捷地实现功能切换。

上述目的也可以通过另一种结构实现。具体为，该应急转向泵驱动装置还包括可拆卸的第一封盖18及可拆卸的第二封盖19。第一封盖18与驱动桥主减速器固定连接，第二封盖19与第一封盖18固定连接，主动齿轮10位于第一封盖18内，从动齿轮14位于第二封盖19内，安装有从动齿轮14的应急转向泵驱动轴15由轴承等元件固定在第二封盖19内。在这种方式中，应急转向泵2优选与第二封盖19固定连接。

相对于上一种方式，这里的第二封盖19中的从动齿轮14可以单独安装、检查以及维修。显然，这种方式为应急转向泵驱动装置中的单个零部件的安装、检查、维修提供了方便，并且使用起来更加快捷，同时不会影响其他部件的安装位置，进一步提高了驱动系统的装配精度。

具体地，上述两种方式中，第一封盖18与驱动桥主减速器固定连接可通过螺栓、螺钉或销等连接件实现，而第二封盖19与第一封盖18固定连接时，鉴于第一封盖18的结构形式，优选通过螺钉或销等连接件实现，而不建议使用螺栓连接。具体选择连接件时，驱动桥主减速器、第一封盖18和第二封盖19的结构、尺寸、精度等都是需要考虑的因素。

另外，上述应急转向泵驱动装置的功率、转速、接口尺寸可以根据车辆和应急转向泵2的具体要求设计，此处就不再赘述。

针对无分动装置的驱动系统，采用本发明提供的应急转向泵驱动装置也可有效解决应急转向问题。

本发明提供的驱动桥主减速器包括上述各个具体实施方式中所描述的应急转向泵驱动装置。

可以理解的是，本发明所提供的应急转型泵驱动装置既可以安装在贯通式驱动桥主减速器上，也可以安装在非贯通式驱动桥主减速器上。

本发明提供的起重机包括上述的驱动桥主减速器。

以上对本发明所提供的应急转向泵驱动装置以及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种应急转向泵驱动装置，包括主动齿轮(10)、从动齿轮(14)和应急转向泵驱动轴(15)，其特征在于，所述主动齿轮(10)设置于驱动桥主减速器的输入轴(9)上，且所述输入轴(9)的末端设置有主动伞齿轮(11)，主动伞齿轮(11)与差速器(12)的被动锥齿轮(13)相啮合，所述从动齿轮(14)与所述主动齿轮(10)啮合，并通过所述应急转向泵驱动轴(15)与应急转向泵(2)连接。

2.按照权利要求1所述的应急转向泵驱动装置，其特征在于，所述应急转向泵(2)与所述应急转向泵驱动轴(15)直接连接。

3.按照权利要求2所述的应急转向泵驱动装置，其特征在于，还包括与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖(18)，所述主动齿轮(10)和所述从动齿轮(14)均位于所述第一封盖(18)内。

4.按照权利要求2所述的应急转向泵驱动装置，其特征在于，还包括与所述驱动桥主减速器固定连接的可拆卸的第一封盖(18)以及与所述第一封盖(18)固定连接的可拆卸的第二封盖(19)，所述主动齿轮(10)位于所述第一封盖(18)内，所述从动齿轮(14)位于所述第二封盖(19)内。

5.按照权利要求4所述的应急转向泵驱动装置，其特征在于，所述第二封盖(19)与所述第一封盖(18)通过螺钉或销固定连接。

6.按照权利要求3或4所述的应急转向泵驱动装置，其特征在于，所述第一封盖(18)与所述驱动桥主减速器通过螺栓、螺钉或销固定连接。

7.一种起重机，包括驱动桥主减速器和设置在所述驱动桥主减速器上的应急转向泵驱动装置，其特征在于，所述应急转向泵驱动装置为权利要求1-6任一项所述的应急转向泵驱动装置。