CN102431447A - 一种工程车及其驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种工程车及其驱动系统。该驱动系统包括：设于所述工程车上的多级车桥和上车发动机；与至少一级车桥的车轮驱动连接的液压马达；为所述液压马达供油的液压泵，所述液压泵从所述上车发动机上取力。本发明实施例提供的一种工程车的驱动系统，通过充分利用上车发动机或者下车发动机的动力以及相应的液压系统直接对某些车桥的车轮进行驱动，使得在下车发动机常规传动的驱动能力不足或者其动力传递能力较差时为整车提供辅助驱动力，以提高整车的驱动性能，从而满足工程车在路况恶劣或者爬坡时的动力需要；此外，由于通过马达直接对车轮驱动，简化了相应车桥的结构。

Description

一种工程车及其驱动系统
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种工程车及其驱动系统。
背景技术
工程车广泛应用于重载运输、建筑施工、野外吊装以及公共服务等领域，其施工环境通常比较恶劣，行驶路面凹凸不平，路况较差，因此，工程车的驱动性能日益受到关注。例如，轮式起重机在施工作业时，经常需要在各个施工现场之间来回转移，而在行驶过程中，又经常需要拔山涉水，因此，客户对于轮式起重机尤其是大吨位轮式起重机的驱动性能的要求越来越高。
现有技术中，工程车上的下车发动机通过变速箱、传动轴等为车桥提供动力，但是，对于车桥较多或者吨位较大的工程车，例如，对于大吨位轮式起重机，由于其总轴距太大，常见的传动轴方式或者动力传递链上的某些部件难以满足将动力传递到较远的车桥的需要，从而影响整车驱动性能。
因此，如何提高提高工程车的驱动性能，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种工程车及其驱动系统，以解决现有的工程车因难以将动力传递至较远的车桥而导致驱动力不足的问题。
一方面，本发明提供了一种工程车的驱动系统，该驱动系统包括设于所述工程车上的多级车桥，还包括：
设于所述工程车上的上车发动机；
与至少一级车桥的车轮驱动连接的液压马达；
为所述液压马达供油的液压泵，所述液压泵从所述上车发动机上取力。
进一步地，所述上车发动机上设有取力口，所述液压泵通过所述取力器从所述取力口取力。
进一步地，
所述驱动系统还包括液压油箱和方向控制阀；
所述液压泵的出油口以及所述液压油箱通过所述方向控制阀与所述液压马达的进出油口相连。
进一步地，所述方向控制阀为二位四通电磁阀。
进一步地，所述驱动系统还包括：
设于所述工程车上的下车发动机；
与所述下车发动机的输出端驱动连接的变速箱；
与至少另一级车桥驱动连接的分动箱；
连接于所述变速箱与所述分动箱之间的传动轴。
另一方面，本发明还提供了另一种工程车的驱动系统，该驱动系统包括设于所述工程车上的多级车桥及下车发动机、与该下车发动机驱动连接的变速箱、与至少一级车桥驱动连接的分动箱以及连接于该变速箱和该分动箱之间的传动轴，还包括：
与至少另一级车桥的车轮驱动连接的液压马达；
为所述液压马达供油的液压泵，所述液压泵从所述下车发动机、所述变速箱、所述传动轴或者所述分动箱上取力。
进一步地，
所述下车发动机、所述变速箱、所述传动轴或者所述分动箱上设有取力口；
所述液压泵通过取力器从所述取力口取力。
进一步地，
所述驱动系统还包括液压油箱和方向控制阀；
所述液压泵的出油口以及所述液压油箱通过所述方向控制阀与所述液压马达的进出油口相连。
再一方面，本发明还提供了一种工程车，该工程车设有上述任一项所述的驱动系统。
进一步地，所述工程车具体为轮式起重机。
本发明提供的一种工程车的驱动系统以及具有该驱动系统的工程车，通过充分利用上车发动机或者下车发动机的动力以及相应的液压系统直接对某些车桥的车轮进行驱动，使得在下车发动机常规传动的驱动能力不足或者其动力传递能力较差时为整车提供辅助驱动力，以提高整车的驱动性能，从而满足工程车在路况恶劣或者爬坡时的动力需要，与现有技术相比，既提高了下车发动机的功率，也提高了工程车的通过能力；此外，由于通过马达直接对车轮驱动，简化了相应车桥的结构。
附图说明
图1为一种具有上车发动机和下车发动机的工程车的结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的一种应用于图1所示工程车的驱动系统的组成示意图；
图3为本发明第二实施例提供的一种应用于图1所示工程车的驱动系统的组成示意图；
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。
请参考图1至图3，其中，图1为一种具有上车发动机和下车发动机的工程车的结构示意图，图2为本发明第一实施例提供的一种应用于图1所示工程车的驱动系统的组成示意图，图3为本发明第二实施例提供的一种应用于图1所示工程车的驱动系统的组成示意图。下面同时结合图1至图3对本发明实施例进行详细说明。
如图1所示，该工程车100上设有下车发动机1和上车发动机5，其中，下车发动机1通常用于为工程车100的行驶提供动力，上车发动机5通常用于为工程车100上的车载设备提供作业动力，例如，当工程车100为汽车起重机时，下车发动机1用于为汽车底盘提供行驶动力，满足汽车起重机转场的需要，上车发动机5则用于为汽车起重机的吊装过程提供动力。
如图2所示，该实施例的驱动系统除了包括设于工程车100底盘上的多级车桥，即第一车桥11、第二车桥12、第三车桥13、第N车桥14和第M车桥15等，还包括下车发动机1、变速箱2、传动轴3、分动箱4、上车发动机5、取力器6、液压泵7、液压油箱8、方向控制阀9和液压马达16等，其中，各个车桥的两侧设有车轮10。
下车发动机1的输出端与变速箱2的输入端驱动连接，变速箱2的输出端与传动轴3的一端驱动连接，传动轴3的另一端与分动箱4的输入端驱动连接，分动箱4的输出端通过传动方式为一部分车桥提供动力，图1中示出了分动箱4通过传动轴与第一车桥11、第二车桥12和第三车桥13驱动连接，第三车桥13可通过传动轴17与第N车桥14驱动连接，以便进一步为第N车桥16提供动力。
上车发动机5上设有取力口，取力器6与该取力口驱动连接，取力器6的输出端驱动连接于液压泵7，液压泵7通过取力器6从上车发动机5上获得动力；液压泵7的进油口通过液压胶管连接于液压油箱8，液压泵7的出油口以及液压油箱8分别通过液压胶管及方向控制阀9与液压马达16的进出油口相连；液压马达16的数目为两个，其输出端与一部分未通过分动箱4驱动的车桥的车轮10驱动连接，液压马达16可以设置在车轮10的内侧轮边，图1中仅示出了液压马达16的输出端与第M车桥14两侧的车轮驱动连接。
上述实施例中，液压马达7与第M车桥15的车轮10之间可以根据需要增设离合器(图未示出，用于选择性地控制液压马达7与车轮10的接合或分离)和/或减速器(图未示出，用于增加减速比)，离合器以及减速器的安装方式可参见相关的现有技术。
在上述实施例中，方向控制阀9为二位四通电磁阀，即方向控制阀9具有两种工作状态，在第一种工作状态下，液压泵7的出油口与液压马达16的进油口相通(通过液压胶管实现)，液压马达16的出油口与液压油箱6相通(通过液压胶管实现)，在第二种工作状态下，液压泵7的出油口以及液压马达16的出油口均与液压油箱8相通，液压泵7不对液压马达16供油；应当指出，上述实施例还可以使用其他形式的方向控制阀，只要能实现对液压泵7供油至液压马达16的换向控制即可。
在上述实施例中，由液压泵7、液压马达16、方向控制阀9和液压油箱8等构成的液压系统为开式液压系统，在其他情形下，也可以根据需要使用闭式液压系统，有关闭式系统的构建可参见相关的现有技术。
上述实施例的驱动系统的工作原理如下：
当工程车100的车速高于10km/h(或其他预设值)时，通过控制方向控制阀9或者控制设于液压马达16与车轮10之间的离合器，使液压泵7不对液压马达16供油或者使液压马达16的输出端与车轮10分离，此时，第M车桥15的车轮10不具备驱动能力，下车发动机1通过常规传动方式提供的动力足以满足工程车100正常行驶的需求；
当工程车100的车速低于10km/h(或者其他预设值)或工程车100需要爬坡时，通过控制方向控制阀9或者控制设于液压马达16与车轮10之间的离合器，使液压泵7对液压马达16供油以及使液压马达16的输出端与第M车桥15的车轮接合，此时，第M车桥15的车轮具备驱动能力，为了达到更好的驱动性能，还可以根据需要在第M车桥15的车轮具备驱动力前实施下列步骤(例如可以通过软硬件结合的方式实现)：1)读取下车发动机1的转速、扭矩以及变速箱2的档位，并计算当前车桥的平均扭矩；2)根据该平均扭矩调整液压泵7、液压马达16的排量、上车发动机5或者取力器6的输出转速等参数，使液压驱动后的车轮10的转速、扭矩等参数与其他车桥的车轮相适应。
需要说明的是，上述实施例中，液压泵7通过取力器6从上车发动机5的取力口获得动力，但在其他实施例中，取力器6还可以从下车发动机1、变速箱2、传动轴3或者分动箱4上的取力口等其他位置取力，例如：如图3所示的本发明第二实施例，该第二实施例包括第一实施例所述的下车发动机1、变速箱2、传动轴3、分动箱4、液压马达16、取力器6、液压泵7、液压油箱8、方向控制阀9、第一车桥11、第二车桥12、第三车桥13、第N车桥14和第M车桥15等组成部分，其不同之处在于，取力器7从下车发动机1上的取力口取力，下车发动机1通过取力器6以及相应的液压系统也可实现对第M车桥15的车轮10的直接驱动。
需要说明的是，上述实施例中，液压马达16直接驱动连接于第M车桥15的车轮10，但在其他实施例中，也可以使液压马达16与第M车桥15驱动连接，进一步地，为了具有一定的减速比，还可以根据需要在液压马达16和第M车桥15之间增设相应的减速器。
需要说明的是，上述实施例中，液压系统的动力来源来自于上车发动机5，但在其他实施例中，可以根据需要在工程车100上设置一个独立发动机，该独立发动机专门用于为该液压系统提供动力，在这种方案中，独立发动机的输出端带动液压泵转动，液压泵无需借助取力器获取动力也可以对液压马达进行供油，从而实现液压马达对相应车桥的车轮进行驱动。
需要说明的是，上述实施例中，为了优化动力源的分配以及便于实施，多级车桥中靠近下车发动机1的几个车桥(即图1中所示的第一车桥11、第二车桥12、第三车桥13和第N车桥14)通常采用分动箱4为其提供动力，而远离下车发动机1的车桥的车轮(即图1中所示的第M车桥15的车轮10)通常采用液压马达16为其提供动力。
本发明实施例提供的一种工程车的驱动系统，通过充分利用上车发动机或者下车发动机的动力以及相应的液压系统直接对某些车桥的车轮进行驱动，使得在下车发动机常规传动的驱动能力不足或者其动力传递能力较差时为整车提供辅助驱动力，以提高整车的驱动性能，从而满足工程车在路况恶劣或者爬坡时的动力需要，与现有技术相比，既提高了下车发动机的功率，也提高了工程车的通过能力；此外，由于通过马达直接对车轮驱动，简化了相应车桥的结构。
本发明实施例还提供了一种工程车，例如轮式起重机或者泵车等具有多桥底盘的工程机械，该工程车设有上述任一项所述的驱动系统，由于上述的驱动系统具有上述技术效果，因此，设有该驱动系统的工程车也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程车的驱动系统，包括设于所述工程车上的多级车桥，其特征在于，所述驱动系统还包括：
设于所述工程车(100)上的上车发动机(5)；
与至少一级车桥(15)的车轮(10)驱动连接的液压马达(16)；
为所述液压马达(16)供油的液压泵(7)，所述液压泵(7)从所述上车发动机(5)上取力。
2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于：所述上车发动机(5)上设有取力口，所述液压泵(7)通过所述取力器(6)从所述取力口取力。
3.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于：
所述驱动系统还包括液压油箱(8)和方向控制阀(9)；
所述液压泵(7)的出油口以及所述液压油箱(8)通过所述方向控制阀(9)与所述液压马达(16)的进出油口相连。
4.如权利要求3所述的驱动系统，其特征在于：所述方向控制阀(9)为二位四通电磁阀。
5.如权利要求1至4任一项所述的驱动系统，其特征在于：所述驱动系统还包括：
设于所述工程车(100)上的下车发动机(1)；
与所述下车发动机(1)的输出端驱动连接的变速箱(2)；
与至少另一级车桥(11，12，13)驱动连接的分动箱(4)；
连接于所述变速箱(2)与所述分动箱(4)之间的传动轴(3)。
6.一种工程车的驱动系统，包括设于所述工程车(100)上的多级车桥及下车发动机(1)、与该下车发动机(1)驱动连接的变速箱(2)、与至少一级车桥(11，12，13)驱动连接的分动箱(4)以及连接于该变速箱(2)和该分动箱(4)之间的传动轴(3)，其特征在于，所述驱动系统还包括：
与至少另一级车桥(15)的车轮(10)驱动连接的液压马达(16)；
为所述液压马达(16)供油的液压泵(7)，所述液压泵(7)从所述下车发动机(1)、所述变速箱(2)、所述传动轴(3)或者所述分动箱(4)上取力。
7.如权利要求6所述的驱动系统，其特征在于：
所述下车发动机(1)、所述变速箱(2)、所述传动轴(3)或者所述分动箱(4)上设有取力口；
所述液压泵(7)通过取力器(6)从所述取力口取力。
8.如权利要求6或7所述的驱动系统，其特征在于：
所述驱动系统还包括液压油箱(8)和方向控制阀(9)；
所述液压泵(7)的出油口以及所述液压油箱(8)通过所述方向控制阀(9)与所述液压马达(16)的进出油口相连。
9.一种工程车，其特征在于，所述工程车设有权利要求1至8任一项所述的驱动系统。
10.如权利要求9所述的工程车，其特征在于，所述工程车具体为轮式起重机。
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