CN102514482A - 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，通过利用上车发动机的动力以及相应的液压系统对某些车桥进行驱动，或者通过独立发动机及其相应的液压系统对某些车桥进行驱动，以便在下车发动机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，从而提高整车的驱动性能，较好地满足了工程车在路况恶劣或者爬坡时的动力需要。

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，所述液压泵通过取力器从所述取力口取力。
进一步地，所述液压泵与所述液压马达构成的液压系统为闭式液压系统或者开式液压系统。
进一步地，
所述液压系统为开式液压系统；
所述开式液压系统还包括液压油箱和方向控制阀；
所述液压泵的进油口与所述液压油箱相通；
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，所述驱动系统还包括设于所述至少一级车桥与所述液压马达之间的离合器和/或减速器。
进一步地，
所述驱动系统还包括第一传动轴；
所述至少一级车桥与所述工程车的至少另一级车桥通过所述第一传动轴驱动连接。
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；
与所述工程车的至少另一级车桥驱动连接的分动箱；
用于连接变速箱与分动箱的第二传动轴。
进一步地，
所述驱动系统还包括第三传动轴；
由所述液压马达驱动的车桥与由所述分动箱驱动的车桥通过所述第三传动轴驱动连接。
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该工程车上的多级车桥以及通过传动方式为至少一级车桥提供动力的下车发动机，还包括：
与所述工程车的至少另一级车桥驱动连接的液压马达；
为所述液压马达供油的液压泵；
为所述液压泵提供动力的独立发动机，该独立发动机设于所述工程车上。
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设有该驱动系统的工程车，充分利用上车发动机的动力，为工程车增设一套液压驱动的辅助动力装置，以便根据需要为工程车上的某些车桥(如距离下车发动机较远的车桥)提供动力；本发明提供的另一种工程车的驱动系统以及设有该驱动系统的工程车，通过额外增加一个独立发动机，并为该独立发动机配置一套液压驱动的辅助动力装置，以便根据需要为工程车上的某些车桥(如距离下车发动机较远的车桥)提供动力；与现有技术相比，上述方案均可有效避免较远的车桥动力不足的问题，提高了整车的驱动性能，使得工程车在爬坡时或者在恶劣路况下具有较好的通过能力。
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为本发明另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。
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为本发明另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。下面同时结合图1至图3对本发明实施例的驱动系统进行详细说明。
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12、第二车桥13、第三车桥14、第N车桥15和第M车桥16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、液压油箱6、取力器7、液压泵8、方向控制阀9、液压马达10和传动轴17等。
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的输出端通过传动轴与一部分车桥驱动连接，为其提供动力，图1中示出了分动箱4通过传动轴与第一车桥12、第二车桥13和第三车桥14驱动连接。
上车发动机5上设有取力口，取力器7与该取力口驱动连接，取力器7的输出端驱动连接于液压泵8，为其提供动力；液压泵8的进油口通过液压胶管连接于液压油箱6，液压泵8的出油口以及液压油箱6分别通过液压胶管及方向控制阀9与液压马达10的进出油口相连；液压马达10的输出端与一部分未通过分动箱4驱动的车桥驱动连接，图1中仅示出了液压马达10的输出端与第N车桥15驱动连接；第N车桥15可通过传动轴17与第M车桥16驱动连接，以便进一步为第M车桥16提供动力。
上述实施例中，液压马达10与第N车桥15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10与第N车桥15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8的出油口与液压马达10相通的进油口(通过液压胶管实现)，液压马达10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8的出油口以及液压马达10的出油口均与液压油箱9相通，液压泵8不对液压马达10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，只要能实现上述相应的功能即可。
在上述实施例中，由液压泵8、液压马达10、方向控制阀9和液压油箱6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10与第N车桥15之间的离合器，使液压泵8不对液压马达10供油或者使液压马达10的输出端与第N车桥15分离，此时，第N车桥15和第M车桥16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10与第N车桥15之间的离合器，使液压泵8对液压马达10供油以及使液压马达10的输出端与第N车桥15接合，此时，第N车桥15与第M车桥16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N车桥15和第M车桥16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8、液压马达10的排量、上车发动机5或者取力器7的输出转速等参数，使液压驱动后的第N车桥15和第M车桥16的转速、扭矩等参数与其他车桥相适应。
需要说明的是，为了保持由液压马达10驱动的车桥与由分动箱4驱动的车桥之间的同步性，还可以在这两种车桥之间增加相应的传动轴，例如，如图3所示的另一实施例中，该实施例除了具有前述实施例所述的下车发动机1、变速箱2、传动轴3、分动箱4、上车发动机5、取力器7、液压泵8、方向控制阀9、液压马达10、第一车桥12、第二车桥13、第三车桥14、第N车桥15、第M车桥16和传动轴17外，还在两种车桥之间设置一级传动轴18，即该传动轴18驱动连接于第三车桥14与第N车桥15之间。
需要说明的是，上述实施例中，液压泵8通过取力器7从上车发动机5的取力口获得动力，但在其他情形下，例如，为了充分利用下车发动机1的功率，也可以使液压泵8通过取力器7从下车发动机1、变速箱2、传动轴3或者分动箱4上的取力口获得动力，如此也可实现对车桥15及16的液压驱动。
需要说明的是，上述实施例中，液压马达10直接驱动连接于第N车桥15，但在其他情形下，例如，为了使第N车桥15两侧的车轮具有不同的扭矩，也可以采用两个液压马达10分别与第N车桥15的两车轮驱动连接，直接对两车轮进行驱动，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10和车轮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驱动。
需要说明的是，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12、第二车桥13和第三车桥14)通常采用分动箱4为其提供动力，而远离下车发动机1的几个车桥(即图1中所示的第N车桥15和第M车桥16)通常采用液压马达10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，通过利用上车发动机的动力以及相应的液压系统对某些车桥进行驱动，或者通过独立发动机及其相应的液压系统对某些车桥进行驱动，以便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，从而提高整车的驱动性能，较好地满足了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，既提高了上车发动机的功率，也提高了工程车的通过能力。
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 (11)

1.一种工程车(100)的驱动系统，包括设于所述工程车(100)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)驱动连接的液压马达(10)；
为所述液压马达(10)供油的液压泵(8)，所述液压泵从所述上车发动机(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(8)通过取力器(7)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：所述液压泵(8)与所述液压马达(10)构成的液压系统为闭式液压系统或者开式液压系统。
4.如权利要求3所述的驱动系统，其特征在于：
所述液压系统为开式液压系统；
所述开式液压系统还包括液压油箱(6)和方向控制阀；
所述液压泵(8)的进油口与所述液压油箱(6)相通；
所述液压泵(8)的出油口以及所述液压油箱(6)通过所述方向控制阀(9)与所述液压马达(10)的进出油口相连。
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至少一级车桥(15)与所述液压马达(10)之间的离合器和/或减速器。
6.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第一传动轴(17)；
所述至少一级车桥(15)与所述工程车的至少另一级车桥(16)通过所述第一传动轴(17)驱动连接。
7.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)；
与所述工程车(100)的至少另一级车桥(12，13，14)驱动连接的分动箱(4)；
用于连接变速箱(2)与分动箱(4)的第二传动轴(3)。
8.如权利要求7所述的驱动系统，其特征在于：
所述驱动系统还包括第三传动轴(18)；
由所述液压马达(10)驱动的车桥与由所述分动箱(4)驱动的车桥通过所述第三传动轴(18)驱动连接。
9.一种工程车的驱动系统，包括设于该工程车上的多级车桥以及通过传动方式为至少一级车桥提供动力的下车发动机，其特征在于，所述驱动系统还包括：
与所述工程车的至少另一级车桥驱动连接的液压马达；
为所述液压马达供油的液压泵；
为所述液压泵提供动力的独立发动机，该独立发动机设于所述工程车上。
10.一种工程车，其特征在于：所述工程车设有权利要求1至9任一项所述的驱动系统。
11.如权利要求10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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