CN102700412A - 工程机械及附加车轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械及附加车轴装置。工程机械包括相互之间可拆卸的第一车体和第二车体，第一车体包括第一悬架系统和控制悬架系统的控制器；第一车体包括工程操作机构和第一动力源，工程操作机构包括第二动力源，第一动力源提供动力以驱动第一车体，第二动力源提供动力以驱动工程操作机构；并且，第一动力源和第二动力源其中之一单独提供动力以驱动第二车体，或者第一动力源和第二动力源两者的组合提供动力以共同驱动第二车体。通过上述方式，本发明能够使连接附加车轴装置的工程机械增加行驶动力。

Description

工程机械及附加车轴装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种工程机械及附加车轴装置。

背景技术

随着吊装行业的不断发展以及设计技术与制造技术的革新，起重机不断向着大起重量的方向发展，导致起重机本身的重量越来越大。但另一方面，受道路车辆国家法规的限值，起重机的外廓尺寸、重量、轴荷均不能随心所欲地设计。

为了使起重机的外廓尺寸、重量、轴荷等既满足法规要求，同时又满足起重机在作业场地内的重载荷转移，现有技术采取在起重机的底盘的尾部安装可拆卸的附加车轴装置的手段。这种技术手段保证带载重行驶时部分重量分配到附加轴上，从而降低每根车轴上的总载荷，并且因为有了合适的附加轴，使起重机有可能在工作场地内自行转场，从而不需要添置运输附加设备或者配重的运输车辆。

然而，增加附加车轴装置的同时并未增加起重机的行驶动力，而且还由于增加整车重量使得动力不足，导致出现爬坡度小等致命缺陷，从而影响附加车轴装置的使用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种工程机械及附加车轴装置，能够使连接附加车轴装置的工程机械增加行驶动力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种工程机械，工程机械包括相互之间可拆卸的第一车体和第二车体，第一车体包括第一悬架系统和控制悬架系统的控制器；第一车体包括工程操作机构和第一动力源，工程操作机构包括第二动力源，第一动力源提供动力以驱动第一车体，第二动力源提供动力以驱动工程操作机构；并且，第一动力源和第二动力源其中之一单独提供动力以驱动第二车体，或者第一动力源和第二动力源两者的组合提供动力以共同驱动第二车体。

其中，第一悬架系统包括第一悬架油缸组件和第一悬架阀组；第一悬架阀组连接第一悬架油缸组件，控制器连接第一悬架阀组，控制器通过第一悬架阀组控制第一悬架油缸组件的升降以及控制第一悬架油缸组件的刚性和弹性的切换。

其中，第二车体包括第二悬架系统和驱动桥；第一车体包括传动系统；第二悬架系统设置于驱动桥上，传动系统连接于第一动力源和驱动桥之间、或第二动力源和驱动桥之间、或第一动力源、第二动力源和驱动桥之间，并将第一动力源、第二动力源之一或者两者组合提供的动力传递至驱动桥。

其中，第二悬架系统包括第二悬架阀组以及第二悬架油缸组件；第二悬架阀组连接第二悬架油缸组件，第二悬架阀组控制第二悬架油缸组件的动力输出并使其升降以及刚性和弹性的切换。

其中，第二悬架油缸组件包括左悬架油缸、右悬架油缸、与左悬架油缸连接的左蓄能器以及与右悬架油缸连接的右蓄能器，左悬架油缸和右悬架油缸分别设置于驱动桥两端，且左悬架油缸和右悬架油缸均分别包括有杆腔和无杆腔，左悬架油缸的有杆腔与右悬架油缸的无杆腔连通，左悬架油缸的无杆腔与右悬架油缸的有杆腔连通。

其中，控制器连接第二悬架阀组，以通过第二悬架阀组控制第二悬架油缸组件的升降以及控制第二悬架油缸组件的刚性和弹性的切换。

其中，第一车体包括第一制动系统，第一制动系统包括制动总阀和第一制动回路；第二车体包括第二制动系统，第二制动系统包括第二制动回路；制动总阀分别连接第一制动回路和第二制动回路，以控制第一制动回路和第二制动回路进行对车轮制动。

其中，第一车体包括第一转向系统，第一转向系统包括至少一个第一角度传感器、第一电磁阀以及第一转向助力缸；第二车体包括第二转向系统，第二转向系统包括至少一个第二角度传感器、第二电磁阀以及第二转向助力缸；至少一个第一角度传感器、第一电磁阀、至少一个第二角度传感器以及第二电磁阀分别连接控制器，第一电磁阀、第二电磁阀分别连接第一转向助力缸、第二转向助力缸，控制器分别通过第一角度传感器、第二角度传感器获取第一车体车轮转向角度、第二车体车轮转向角度，并分别通过第一电磁阀、第二电磁阀控制第一转向助力缸、第二转向助力缸进行对车轮转向。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种工程机械的附加车轴装置，附加车轴装置包括驱动桥以及悬架系统；悬架系统设置于驱动桥上；其中，驱动桥进一步包括设置于其上的外部动力源接口，外部动力源接口通过连接外部动力源以提供外部动力从而驱动附加车轴装置。

其中，悬架系统包括悬架油缸组件以及悬架阀组；悬架阀组连接悬架油缸组件，以控制悬架油缸组件升降以及控制悬架油缸组件的刚性和弹性的切换；附加车轴装置包括制动系统和转向系统；制动系统包括制动回路和连接制动回路的第一控制阀组接口，第一控制阀组接口通过接收外部命令以控制制动回路进行对车轮制动；转向系统包括电磁阀、转向助力缸、角度传感器以及第二控制阀组接口，角度传感器设置于驱动桥上，第二控制阀组接口连接电磁阀，电磁阀连接转向助力缸，第二控制阀组接口接收角度传感器检测到的车轮转向角度和外部命令，并通过电磁阀控制转向助力缸进行将车轮转向。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过增设可以与第一车体进行连接以及拆卸的第二车体，该第二车体将第一动力源和/或第二动力源作为自身的动力源，能够增加工程机械的行驶动力同时又无需另外增加新的动力源，并且方便与工程机械的第一车体进行连接。

附图说明

图1是本发明工程机械实施例的结构示意图；

图2是图1所示工程机械实施例的第一车体的悬架系统结构示意图；

图3是图1所示工程机械实施例的动力流向图；

图4是图1所示工程机械实施例第二车体的后视结构图；

图5是图1所示工程机械实施例的悬架系统结构示意图；

图6是图1所示工程机械实施例第二车体的俯视结构图；

图7是图1所示工程机械实施例的制动系统结构示意图；

图8是图1所示工程机械实施例的转向系统结构示意图；

图9是本发明工程机械组装方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1，图1是本发明工程机械实施例的结构示意图。本发明工程机械实施例包括：

第一车体1和第二车体2。

第一车体1和第二车体2相互之间可通过连接与拆卸来实现第一车体1和第二车体2的组合以及分离。一般而言，第一车体1作为工程机械的主体，第二车体2的长度小于第一车体1的长度。而且，第二车体2可连接于第一车体1的尾部或者从第一车体1的尾部拆卸分离。具体地，第一车体1包括底盘3，第一车体1与第二车体2连接时，第二车体2连接于第一车体1的底盘3的尾部，第二车体2与第一车体1的底盘3构成新底盘（未标示），该新底盘亦视为第一车体1的新底盘。

结合图2，图2是图1所示工程机械实施例的第一车体的悬架系统结构示意图。其中，第一车体1包括控制器4和第一悬架系统5。在一应用实施例中，控制器4为PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制器。而第一悬架系统5包括第一悬架阀组51和第一悬架油缸组件52，第一悬架阀组51连接第一悬架油缸组件52，控制器4连接第一悬架阀组51，该控制器4通过第一悬架阀组51控制第一悬架油缸组件52的升降以及控制第一悬架油缸组件52的刚性和弹性切换。

结合图3，图3是图1所示工程机械实施例的动力流向图。第一车体1包括第一动力源6和工程操作机构7，工程操作机构7进一步包括第二动力源8，第一动力源6提供动力以驱动第一车体1，第二动力源8提供动力以驱动工程操作机构7。第一车体1的第一动力源6和工程操作机构7的第二动力源8其中之一可以单独提供动力以驱动第二车体2，或者，第一车体1的第一动力源6和工程操作机构7的第二动力源8可以通过两者的组合提供动力以共同驱动第二车体2。在一应用实施例中，第二车体2包括第二悬架系统9和驱动桥10，第一车体1包括传动系统（图未示）。第二悬架系统9设置于驱动桥10上，传动系统连接于第一动力源6和驱动桥10之间、或第二动力源8和驱动桥10之间、或第一动力源6、第二动力源8和驱动桥10之间，并将第一动力源6、第二动力源8之一或者两者组合提供的动力传递至驱动桥10。其中，驱动桥10的数量可以为两个或两个以上。能够配合车轮的设置提高第二车体2的载荷承载量。

继续参阅图1至图3，在一应用实施例中，第一动力源6包括取力器（图未示），第一车体1的传动系统包括传动轴（图未示）、液压泵（图未示）以及液压管道（图未示），第二车体2的驱动桥10优选为液压驱动桥，该驱动桥10包括马达（图未示）。第一车体1与第二车体2连接时，该取力器、传动轴、液压泵以及液压管道依次连接，并且第一车体1的液压管道连接到第二车体2驱动桥10上的马达，取力器获取第一动力源的产生的动力，通过传动轴将动力传输到液压泵，液压泵再将动力传输到驱动桥10上的马达，最终由马达产生扭力驱动第二车体2。工程操作机构7的第二动力源8提供动力驱动第二车体2的实现过程与传输结构与第一车体1的第一动力源6的实现过程与传输结构相近似，此处不再一一赘述。值得注意的是，第一动力源6和第二动力源8一般使用两套类似的传输结构以实现分别将动力传输到第二车体2。当然，第一动力源6和第二动力源8也可以通过使用同一套传输结构以实现将动力传输到第二车体2。

本发明实施例，增设可以与第一车体1进行连接以及拆卸的第二车体2，该第二车体2将第一动力源6和/或第二动力源8作为自身的动力源，能够增加工程机械的行驶动力同时又无需另外增加新的动力源，工程机械可单独行驶至工作场地且不需要添置运输附加设备或者配重的运输车辆，在短距离转场等使用情况下不必拆除其它部件，从而极大节约转场时间，提高工作效率；该第二车体2亦能够方便与工程机械的第一车体1进行连接，保证工程机械总载重量增加，同时不超过允许的轴载荷。

上述实施例中提及的第一动力源6、第二动力源8可为内燃机或电动机，而内燃机可以是汽油机或柴油机。汽油机高效，柴油机节能，而电动机环保。因此，对于上述第一动力源6、第二动力源8的选择，视具体需求而决定，此处不作过多限制。

结合图1和图4，在一应用实施例中，第二悬架系统9包括第二悬架阀组91以及第二悬架油缸组件92。第二悬架阀组91连接第二悬架油缸组件92，第二悬架阀组91控制第二悬架油缸组件92的动力输出并使其升降以及刚性和弹性的切换。如图4所示，第二悬架油缸组件92包括左悬架油缸921、右悬架油缸922、与左悬架油缸921连接的左蓄能器923以及与右悬架油缸922连接的右蓄能器924，左悬架油缸921和右悬架油缸922分别设置于驱动桥10两端，且左悬架油缸921和右悬架油缸922均分别包括有杆腔（图未示）和无杆腔（图未示），左悬架油缸921的有杆腔与右悬架油缸922的无杆腔连通，左悬架油缸921的无杆腔与右悬架油缸922的有杆腔连通。

第一车体1与第二车体2进行连接时，除车体本身的连接以及动力源的连接与整合之外，悬架系统、制动系统以及转向系统均需要进行连接以及整合，具体如下：

（1）悬架系统的连接整合：结合图1和图5，第一车体1的控制器4连接第二车体2中第二悬架系统9的第二悬架阀组91以通过第二悬架阀组91控制第二悬架油缸组件92的升降以及控制第二悬架油缸组件92的刚性和弹性的切换。即控制器4分别连接第一车体1的第一悬架阀组51和第二车体2的第二悬架阀组91，实现对第一车体1和第二车体2的悬架系统的整合，即实现通过第一车体1的控制器4对第一车体1和第二车体2的悬架系统的统一控制，能够方便用户操作，且能够实现轴荷平衡。

（2）制动系统的连接整合：结合图1、图6和图7，第一车体1包括第一制动系统（图未示），第一制动系统包括制动总阀11和第一制动回路12；第二车体2包括第二制动回路13。该制动总阀11分别连接第一制动回路12和第二制动回路13，以控制第一制动回路12和第二制动回路13进行对车轮制动。具体地，第二制动回路13进一步包括继动阀131和制动气室132，制动总阀11连接继动阀131，继动阀连接制动气室132，制动总阀11发出控制命令给继动阀131，由继动阀131控制制动气室132对车轮实现制动。能够实现第一车体1和第二车体2的制动系统的整合，即实现通过制动总阀对第一车体1和第二车体2的制动系统的统一控制，能够方便用户操作。

（3）转向系统的连接整合：结合图1、图6和图8，第一车体1包括第一转向系统（未标示），第一转向系统包括至少一个第一角度传感器141、第一电磁阀142以及第一转向助力缸143；第二车体2包括第二转向系统（未标示），第二转向系统包括至少一个第二角度传感器151、第二电磁阀152以及第二转向助力缸153；第一车体1和第二车体2连接时，至少一个第一角度传感器141、第一电磁阀142、至少一个第二角度传感器151以及第二电磁阀152分别连接第一车体1的控制器4，第一电磁阀142、第二电磁阀152分别连接第一转向助力缸143、第二转向助力缸153。控制器4分别通过第一角度传感器141、第二角度传感器151获取第一车体1车轮转向角度、第二车体2车轮转向角度，并通过第一电磁阀142、第二电磁阀152分别控制第一转向助力缸143、第二转向助力缸153进行对车轮转向。具体地，以第二车体2的转向控制过程为例，通过控制器4获取第二角度传感器151检测车轮转向角度，即可发送控制指令给第二电磁阀152并由第二电磁阀152控制第二转向助力缸153的流量，从而使得车轮保持在需要控制的理想转角位置。同理，第一车体1的转向控制过程与第二车体2的转向控制过程相同或相近，此处不再一一赘述。能够实现第一车体1和第二车体2的转向系统的整合，即实现通过第一车体1的控制器4对第一车体1和第二车体转向系统的统一控制，能够方便用户操作。优选地，该第一角度传感器141和第二角度传感器151均是电控桥角度传感器。

本发明还提供一种工程机械的附加车轴装置实施例。

该附加车轴装置实施例包括驱动桥（可参见图1中的驱动桥10）以及悬架系统（可参见图1中的第二悬架系统9）。悬架系统设置于驱动桥上，并且该驱动桥进一步包括设置于其上的外部动力源接口，该外部动力源接口通过连接外部动力源以提供外部动力从而驱动附加车轴装置。

在另一应用实施例中，附加车轴装置的悬架系统进一步包括悬架油缸组件（可参见图1中的第一悬架油缸组件92）以及悬架阀组（可参见图1中的中的第一悬架阀组91）。该悬架阀组连接悬架油缸组件，以控制悬架油缸组件升降以及控制悬架油缸组件的刚性和弹性的切换。并且，附加车轴装置进一步包括制动系统和转向系统。制动系统进一步包括制动回路和连接制动回路的第一控制阀组接口，第一控制阀组接口通过接收外部命令以控制制动回路进行对车轮制动；转向系统进一步包括电磁阀（可参见图6中的第二电磁阀152）、转向助力缸（可参见图6中的第二转向助力缸153）、角度传感器（可参见图6中的第二角度传感器151）以及第二控制阀组接口，角度传感器设置于驱动桥上，第二控制阀组接口连接电磁阀，电磁阀连接转向助力缸，第二控制阀组接口接收角度传感器检测到的车轮转向角度和外部命令，并通过电磁阀控制转向助力缸进行将车轮转向。优选地，该角度传感器是电控桥角度传感器。

另外，第二车体2的第二悬架系统9、第二制动系统以及第二转向系统可借助外部动力源提供动力驱使其正常工作。其中，第一车体1的第一动力源6以及工程操作机构7的第二动力源8可以为第二车体2提供多个动力接口，第二车体2的第二悬架系统9、第二制动系统以及第二转向系统通过快速插头分别连接到对应的动力接口，即可从第一动力源6和/或第二动力源8处获取得到动力以驱使其自身系统的正常工作。具体实现过程此处不作过多描述。

本发明实施例，附加车轴装置增设外部动力源接口、第一控制阀组接口以及第二控制阀组接口，可与外部设备进行连接和拆卸，提高附加车轴装置的应用场景，并且与外部动力源连接时，能够增加附加车轴装置的行驶动力。当然，附加车轴装置本身也可设置动力源，此处不再一一赘述。

上述实施例中，该工程机械是起重机但不仅限于起重机，还可以是其它具有两个或者两个以上动力源的工程机械。

参阅图9，图9是本发明工程机械组装方法实施例的流程图。本实施例包括：

步骤S1，将第二车体连接到第一车体的尾部，并将第一动力源和/或第二动力源连接到第二车体的驱动桥。其中，第二车体连接到第一车体的尾部的连接方式一般通过对接、挂吊或者螺接方式。其中，第一车体包括第一动力源和工程操作机构，工程操作机构包括驱动其自身的第二动力源。

并且，第一车体还包括控制器、第一悬架系统、第一制动系统以及第一转向系统，第一悬架系统包括第一悬架阀组和连接第一悬架阀组的第一悬架油缸组件，第一制动系统包括制动总阀和与制动总阀连接的第一制动回路，第一转向系统包括第一电磁阀和与第一电磁阀连接的转向助力油缸，当然，第一车体的控制器本身已经分别连接了第一悬架阀组和第一电磁阀；第二车体亦包括第二悬架系统、第二制动系统以及第二转向系统，第二悬架系统包括第二悬架阀组和与第二悬架阀组连接的第二悬架油缸组件，第二制动系统包括第二制动回路，第二转向系统包括第二电磁阀和与第二电磁阀连接的第二转向助力油缸。

步骤S2，将第一车体和第二车体的控制系统进行连接。即将控制器连接第二悬架阀组和第二电磁阀，以及将制动总阀连接第二制动回路。

具体地，控制器向第一车体的第一悬架阀组和第一电磁阀发出控制指令以控制第一悬架油缸组件的升降、刚性弹性切换以及控制第一转向助力油缸实现车轮转向，以及控制器向第二车体的第二悬架阀组和第二电磁阀发出控制指令以控制第二悬架油缸组件的升降、刚性弹性切换以及控制第二转向助力油缸实现车轮转向；另外，制动总阀向第一车体发出控制指令以控制第一车体对车轮制动，以及制动总阀向第二车体发出控制指令以控制第二车体对车轮制动。

将第一车体和第二车体进行拆卸分离时，简易而言，先将第一车体和第二车体的控制系统进行拆离，然后将第一车体自第二车体的尾部进行拆离。

本发明实施例，工程机械的第一车体和第二车体组装和拆卸简单，方便用户操作，节省时间，能够提高工作效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种工程机械，其特征在于：

所述工程机械包括相互之间可拆卸的第一车体和第二车体，所述第一车体包括第一悬架系统和控制所述悬架系统的控制器；

所述第一车体包括工程操作机构和第一动力源，所述工程操作机构包括第二动力源，所述第一动力源提供动力以驱动第一车体，所述第二动力源提供动力以驱动工程操作机构；

并且，所述第一动力源和第二动力源其中之一单独提供动力以驱动第二车体，或者所述第一动力源和第二动力源两者的组合提供动力以共同驱动第二车体。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第一悬架系统包括第一悬架油缸组件和第一悬架阀组；

所述第一悬架阀组连接第一悬架油缸组件，所述控制器连接第一悬架阀组，所述控制器通过第一悬架阀组控制第一悬架油缸组件的升降以及控制第一悬架油缸组件的刚性和弹性的切换。

3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于：

所述第二车体包括第二悬架系统和驱动桥；

所述第一车体包括传动系统；

所述第二悬架系统设置于驱动桥上，所述传动系统连接于第一动力源和所述驱动桥之间、或所述第二动力源和所述驱动桥之间、或所述第一动力源、第二动力源和所述驱动桥之间，并将所述第一动力源、第二动力源之一或者两者组合提供的动力传递至驱动桥。

4.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于：

所述第二悬架系统包括第二悬架阀组以及第二悬架油缸组件；

所述第二悬架阀组连接第二悬架油缸组件，所述第二悬架阀组控制第二悬架油缸组件的动力输出并使其升降以及刚性和弹性的切换。

5.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于：

所述第二悬架油缸组件包括左悬架油缸、右悬架油缸、与左悬架油缸连接的左蓄能器以及与右悬架油缸连接的右蓄能器，所述左悬架油缸和右悬架油缸分别设置于驱动桥两端，且所述左悬架油缸和右悬架油缸均分别包括有杆腔和无杆腔，所述左悬架油缸的有杆腔与右悬架油缸的无杆腔连通，所述左悬架油缸的无杆腔与右悬架油缸的有杆腔连通。

6.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于：

所述控制器连接第二悬架阀组，以通过所述第二悬架阀组控制第二悬架油缸组件的升降以及控制第二悬架油缸组件的刚性和弹性的切换。

7.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于：

所述第一车体包括第一制动系统，所述第一制动系统包括制动总阀和第一制动回路；

所述第二车体包括第二制动系统，所述第二制动系统包括第二制动回路；

所述制动总阀分别连接第一制动回路和第二制动回路，以控制所述第一制动回路和第二制动回路进行对车轮制动。

8.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于：

所述第一车体包括第一转向系统，所述第一转向系统包括至少一个第一角度传感器、第一电磁阀以及第一转向助力缸；

所述第二车体包括第二转向系统，所述第二转向系统包括至少一个第二角度传感器、第二电磁阀以及第二转向助力缸；

至少一个所述第一角度传感器、第一电磁阀、至少一个第二角度传感器以及第二电磁阀分别连接控制器，所述第一电磁阀、第二电磁阀分别连接第一转向助力缸、第二转向助力缸，所述控制器分别通过第一角度传感器、第二角度传感器获取第一车体车轮转向角度、第二车体车轮转向角度，并分别通过所述第一电磁阀、第二电磁阀控制第一转向助力缸、第二转向助力缸进行对车轮转向。

9.一种工程机械的附加车轴装置，其特征在于：

所述附加车轴装置包括驱动桥以及悬架系统；

所述悬架系统设置于驱动桥上；

其中，所述驱动桥进一步包括设置于其上的外部动力源接口，所述外部动力源接口通过连接外部动力源以提供外部动力从而驱动所述附加车轴装置。

10.根据权利要求9所述的附加车轴装置，其特征在于：

所述悬架系统包括悬架油缸组件以及悬架阀组；

所述悬架阀组连接悬架油缸组件，以控制所述悬架油缸组件升降以及控制悬架油缸组件的刚性和弹性的切换；

所述附加车轴装置包括制动系统和转向系统；

所述制动系统包括制动回路和连接制动回路的第一控制阀组接口，所述第一控制阀组接口通过接收外部命令以控制制动回路进行对车轮制动；

所述转向系统包括电磁阀、转向助力缸、角度传感器以及第二控制阀组接口，所述角度传感器设置于驱动桥上，所述第二控制阀组接口连接电磁阀，所述电磁阀连接转向助力缸，所述第二控制阀组接口接收角度传感器检测到的车轮转向角度和外部命令，并通过所述电磁阀控制转向助力缸进行将车轮转向。

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