CN102963457B - 低矮型混合驱动无轨胶轮运输车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及属于煤矿井下辅助运输设备领域，针对背景技术的不足，设计一种低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，包括前机架、后机架、铰接转盘、驱动桥、四个行走轮及马达，前机架与铰接转盘联接，铰接转盘与后机架联接；前机架设驾驶室、防爆发动机、液压阀组、液压油箱、变速箱，防爆发动机联结液力变矩器和液压油泵，液力变矩器通过上传动轴与变速箱联结，变速箱通过下传动轴与驱动桥联结，驱动桥与前轮相联结，形成液力机械行走传动系统；液压油泵通过管路与液压阀组联结，液压阀组通过管路与液压马达联结，液压马达与后轮胎联结，形成静液压行走传动系统。设计先进，车身低矮，装载高度低，适应性强，适合煤矿井下长距离，高速度，大载重运输。

Description

低矮型混合驱动无轨胶轮运输车

技术领域

本发明涉及一种胶轮运输车，属煤矿井下辅助运输设备的技术领域。

背景技术

目前，国内新建和在建大型煤矿矿井大多采用防爆无轨胶轮车进行井下的辅助运输，随着煤矿开采规模的扩大，开采强度的增加、运输距离的加长，提高无轨胶轮运输车的载重量和运行速度是提高矿井辅助运输效率的重要手段之一。

在煤矿井下长距离，坡度起伏较大，松软、湿滑的巷道中使用无轨胶轮车，两轮驱动的无轨胶轮车由于受地面附着力的制约，往往不能很好地满足矿井的使用需求，大多数情况下需要采用四轮驱动的无轨胶轮车。

传统的四轮驱动车辆，一般采用机械传动、液力机械传动和静液压传动三种形式。采用机械传动、液力机械传动的车辆受机械传动和液力机械传动结构布置上固有的特点—后传动轴和后桥的限制，以及轮胎承载能力的制约，车身高度和货箱装载高度尺寸都很大，同时在煤矿井下使用的无轨胶轮车外形受巷道断面的制约，车身轮廓尺寸受到限制，大吨位无轨胶轮车的设计中此问题将更加突出。这种矛盾往往是无法协调的。

目前，国内外一些胶轮车厂家通过选择小规格轮胎，牺牲离地间隙来解决此问题，这种技术方案很难在重载、高速的大中型无轨胶轮车中采用。

采用液压轮边马达驱动的静液压传动无轨胶轮车虽然可以摆脱车桥和传动轴的限制，也不受轮胎规格的制约，大幅度降低货箱装载高度和整车高度，但由于目前静液压传动车辆在效率、车速、成本、可靠性、维护性等方面均不及机械传动和液力传动的车辆，不能满足煤矿井下人员物资长距离运输对效率和可靠性的使用需求，只是在煤矿特种车辆中得到部分应用，而煤矿井下广泛应用的无轨胶轮车行走系统仍为机械和液力机械传动的方式。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术的不足，设计一种以防爆柴油机为动力，采用液力机械传动和静液压传动并联工作，或单独工作，适合井下多种路面条件使用的低矮型混合驱动无轨胶轮运输车。

本发明是采用如下技术方案实现的：低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，包括前机架、后机架、铰接转盘、驱动桥、安装于驱动桥两端的左前轮、右前轮以及安装于后机架下方的左马达、右马达、分别固定在左、右马达上的左后轮、右后轮，前机架后部与铰接转盘相联接，铰接转盘与后机架相联接，前机架和铰接转盘之间对称设置有左转向油缸和右转向油缸；前机架右侧设有驾驶室，前机架前部固定有防爆发动机，内侧中部联接有液压阀组、液压油箱，内侧后部联接有变速箱，防爆发动机后部联接有液力变矩器，液力变矩器与变速箱之间通过上传动轴相联接，驱动桥与变速箱之间通过下传动轴相联接；液力变矩器后部与液压油泵联接，液压油泵压力油口通过管路与液压阀组压力油输入口相联接，液压阀组压力油输出口通过管路与左马达和右马达相联接，液压油箱通过管路与液压阀组回油口相联接，液压油泵吸油口与液压油箱相联接；后机架上部设置有货箱，后机架和货箱之间对称设置有左自卸油缸和右自卸油缸。

为了进一步优化该运输车的结构，完善其功能，本发明还进行了以下改进，

所述无轨胶轮车还包含摆架以及与摆架一端连接的横拉杆，摆架后端与前机架内侧后端铰接，摆架前端左右两侧分别通过左前减震油缸和右前减震油缸与前机架相联接，横拉杆左端与摆架相联接，横拉杆右端与前机架内侧相联接，驱动桥固定在摆架上；在路面颠簸时摆架随同驱动桥、左前轮、右前轮，可以上下摆动±50～60mm，摆架左右方向的运动受横拉杆的制约。

所述后机架后部两侧分别通过销轴Ⅰ、销轴Ⅱ铰接有左后轮安装架和右后轮安装架，左后轮安装架上和后机架之间设置有左后减震油缸，右后轮安装架和后机架之间设置有右后减震油缸，左马达固定在左后轮安装架上，右马达固定在右后轮安装架上，在路面颠簸时，左后轮和右后轮可以围绕销轴上下摆动，起到缓冲减震作用。

所述变速箱为带有空档的变速箱，左马达和右马达为带有自由轮工况的柱塞马达。

采用本发明的结构设计，以防爆柴油机为动力，采用液力机械传动和静液压传动并联工作，或单独工作，适合井下多种路面条件使用的胶轮运输车。在路面条件较好和坡度较小时，胶轮车行走采用液力机械传动，胶轮车行走由两个前轮驱动，后轮此时为随动轮，跟随前轮自由旋转；在路面湿滑，或坡度较大，液力机械驱动的前轮打滑时不能正常工作时，胶轮车将采用四轮驱动的方式行走，即前轮采用液力机械传动，后轮采用液压传动，两种传动方式并联工作；在需要低速稳定性极高的场合，可以单独采用静液压系统驱动后轮，前轮为随动轮，由后轮拖动。

采用这种传动方式的无轨胶轮车可方便地选择4×2两轮驱动或4×4全轮驱动；在采用4×2两轮驱动时，可以方便地选择前轮驱动或后轮驱动。在4×4全轮驱动时，由于不受后驱动桥、后传动轴和轮胎规格的制约，可以大幅度降低无轨胶轮车的装载高度和整车高度。采用这种混合驱动的无轨胶轮车，同时兼有两种传动方式的优点。

与现有技术相比，具有明显的先进性，它针对煤矿井下巷道狭窄、低矮、地面情况复杂多变的实际情况，设计的一种大吨位，高速度的四轮驱动无轨胶轮运输车。采用防爆发动机为动力，双液压油缸铰接转向，防爆发动机通过变矩器、上传动轴、变速箱、下传动轴、驱动桥和前轮驱动车辆行走，同时防爆发动机也通过液压油泵、液压控制阀、液压马达和后轮驱动车辆行走。驾驶员可以根据路面工况可以在前后四轮驱动、前轮液力机械驱动、后轮液压驱动之间自由选择。该车具有设计先进，车身低矮，装载高度低，适应性强的优点，是适合煤矿井下长距离，高速度，大载重运输的先进无轨胶轮车。

附图说明

图1为整体结构图；

图2为整体结构俯视图；

图3为整体结构侧视图；

图4为右后轮侧视图；

图5为右后轮俯视图；

图6为左后轮侧视图；

图7为左后轮俯视图；

图8为传动装置示意图；

图9为摆架安装侧视图；

图10为摆架安装俯视图；

图11为驱动桥与摆架的结构示意图；

图中：1-前机架，2-燃油箱，3-废气处理箱，4-左前轮，5-右前轮，6-驱动桥，7-左转向油缸，8-右转向油缸，9-铰接转盘，10-后机架，11-左自卸油缸，12-右自卸油缸，13-左后减震油缸，14-右后减震油缸，15-销轴Ⅰ，16-左后轮安装架，17-右后轮安装架，18-左马达，19-右马达，20-左后轮，21-右后轮，22-货箱，23-气罐，24-液压油箱，25-防爆发动机，26-空气滤清器，27-驾驶室，28-散热器，29-液力变矩器，30-液压油泵，31-变速箱，32-液压阀组，33-上传动轴，34-下传动轴，35-左前减震油缸，36-右前减震油缸，37-摆架，38-横拉杆，39-销轴Ⅱ。

具体实施方式

低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，图1、2、3所示，为整体结构，包括前机架1、后机架10、铰接转盘9、驱动桥6、安装于驱动桥两端的左前轮4、右前轮5以及安装于后机架下方的左马达18、右马达19、分别固定在左、右马达上的左后轮20、右后轮21，前机架1后部与铰接转盘9相联接，铰接转盘9与后机架10相联接，前机架1和铰接转盘9之间对称设置有左转向油缸7和右转向油缸8；

前机架右侧设有驾驶室27，前机架前部固定有防爆发动机25，内侧中部联接有液压阀组32、液压油箱24，内侧后部联接有变速箱31，防爆发动机25后部联接有液力变矩器29，液力变矩器29与变速箱31之间通过上传动轴33相联接，驱动桥6与变速箱31之间通过下传动轴34相联接；液力变矩器29后部与液压油泵30联接，液压油泵30压力油口通过管路与液压阀组32压力油输入口相联接，液压阀组32压力油输出口通过管路与左马达18和右马达19相联接，液压油箱24通过管路与液压阀组32回油口相联接，液压油泵30吸油口与液压油箱24相联接；此外，前机架上还安装有燃油箱2、废气处理箱3、气罐23、防爆发动机25前部设置有散热器28为防爆发动机25散热，防爆发动机25右侧设置空气滤器26为防爆发动机25进气；变速箱31为带有空档的变速箱，左马达18和右马达19为带有自由轮工况的柱塞马达。

后机架上部设置有货箱22，后机架和货箱之间对称设置有左自卸油缸11和右自卸油缸12，后机架10后部两侧分别通过销轴Ⅰ15、销轴Ⅱ39铰接有左后轮安装架16和右后轮安装架17，如图4、图5所示，右后轮安装架17上固定右马达19，右马达19上固定右后轮胎21，后机架10和右后轮安装架17通过销轴Ⅱ39相联接，后机架10和右后轮安装架17之间设置有右后减震油缸14，右后轮胎21在路面颠簸时，可以围绕销轴39上下摆动。如图6、图7所示，左后轮安装架16上固定左马达18，左马达18上固定左后轮胎20，后机架10和左后轮安装架16通过销轴15相联接，后机架10和左后轮安装架16之间设置有左后减震油缸13，左后轮胎20在路面颠簸时，可以围绕销轴Ⅰ15上下摆动。

如图2、图3、图9、图10、图11所示，还包含摆架37以及与摆架一端连接的横拉杆38，摆架后端与前机架内侧后端铰接，摆架前端左右两侧分别通过左前减震油缸35和右前减震油缸36与前机架1相联接，横拉杆38左端与摆架37相联接，横拉杆右端与前机架1内侧相联接，驱动桥6固定在摆架37上。在路面颠簸时摆架37随同驱动桥6、左前轮4、右前轮5，可以上下摆动±50～60mm，摆架37左右方向的运动受横拉杆38的制约。

如图8所示，防爆发动机25联接液力变矩器29，液力变矩器29联接上传动轴33，上传动轴33联接变速箱31，变速箱31联接下传动轴34，下传动轴34联接驱动桥6，驱动桥6联接左前轮4和右前轮5，形成液力机械传动系统。防爆发动机25通过液力变矩器29联接液压油泵30，液压油泵30压力油口通过管路与液压阀组32压力油输入口相联接，液压阀组32压力油输出口通过管路与左马达18和右马达19相联接，液压油箱24通过管路与液压阀组32回油口相联接，液压油泵30吸油口与液压油箱24相联接，形成完整的液压行走传动系统。上述两系统同时工作时，车辆为四轮驱动。左马达18和右马达19为带有自由轮工况的液压马达，在车辆需要两个前轮驱动时，左马达18和右马达19可在驾驶员的操纵下成为随动轮，实现车辆的前轮驱动。在车辆需要两个后轮驱动时，变速箱31在空档位置时，前轮成为自由轮，实现车辆的后轮驱动。

Claims (2)

1.一种低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，其特征在于包括前机架（1）、后机架（10）、铰接转盘（9）、驱动桥（6）、安装于驱动桥两端的左前轮（4）、右前轮（5）以及安装于后机架下方的左马达（18）、右马达（19）、分别固定在左、右马达上的左后轮（20）、右后轮（21），前机架（1）后部与铰接转盘（9）相联接，铰接转盘（9）与后机架（10）相联接，前机架（1）和铰接转盘（9）之间对称设置有左转向油缸（7）和右转向油缸（8）；

前机架右侧设有驾驶室（27），前机架前部固定有防爆发动机（25），内侧中部联接有液压阀组（32）、液压油箱（24），内侧后部联接有变速箱（31），防爆发动机（25）后部联接有液力变矩器（29），液力变矩器与变速箱之间通过上传动轴（33）相联接，驱动桥（6）与变速箱（31）之间通过下传动轴（34）相联接；液力变矩器（29）后部与液压油泵（30）联接，液压油泵（30）压力油口通过管路与液压阀组（32）压力油输入口相联接，液压阀组（32）压力油输出口通过管路与左马达（18）和右马达（19）相联接，液压油箱（24）通过管路与液压阀组（32）回油口相联接，液压油泵（30）吸油口与液压油箱（24）相联接；

后机架上部设置有货箱（22），后机架和货箱之间对称设置有左自卸油缸（11）和右自卸油缸（12）；后机架（10）后部两侧分别通过销轴Ⅰ（15）、销轴Ⅱ（39）铰接有左后轮安装架（16）和右后轮安装架（17），左后轮安装架和后机架（10）之间设置有左后减震油缸（13），右后轮安装架和后机架之间设置有右后减震油缸（14），左马达（18）固定在左后轮安装架（16）上，右马达（19）固定在右后轮安装架（17）上。

2.根据权利要求1所述的低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，其特征在于还包含摆架（37）以及与摆架一端连接的横拉杆（38），摆架后端与前机架内侧后端铰接，摆架前端左右两侧分别通过左前减震油缸（35）和右前减震油缸（36）与前机架（1）相联接，横拉杆（38）左端与摆架（37）相联接，横拉杆右端与前机架（1）内侧相联接，驱动桥（6）固定在摆架（37）上。

3.根据权利要求1或2所述的低矮型混合驱动无轨胶轮运输车，其特征在于变速箱（31）为带有空档的变速箱，左马达（18）和右马达（19）为带有自由轮工况的柱塞马达。