CN103306322B - 一种超大马力推土机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大马力推土机，包括主机架(1)以及设置于所述主机架(1)上的发动机系统，所述发动机系统中设置有两个发动机，且各所述发动机分别通过与其连接的传动机构驱动所述超大马力推土机的相应行走机构；本发明中推土机行走机构动作的动力是通过至少两个发动机与其相配合的传动机构联合提供的，并且不同的发动机通过各自的传动机构控制整机不同的行走部件，协同完成整机的动作，这样可以使传递功率处于现有传动部件(变速箱、中央传动)的额定工作强度范围之内，降低传动部件的设计难度，易于实现超大马力推土机的设计方案，满足更广泛的使用需求，并且使用成本比较低。
Description
技术领域
本发明涉及铲运机械车辆技术领域，特别涉及一种超大马力推土机。
背景技术
推土机是一种典型的土石方工程机械，其广泛应用于公路、铁路、建筑、港口等建设工程，随着道路建设、矿山开采等大型工程建设的加快，对大马力甚至超大马力推土机的市场需求越来越多。
但是，功率越大对于推土机中各零部件的要求就越高，尤其对于变速箱、中央传动中的离合器而言，这些部件多采用摩擦片来传递转矩，当需要传递的转矩较大时，只能通过增加摩擦片片数、增大摩擦片有效面积、增大压在摩擦表面的压力等方法以满足要求。但是当需要传递的摩擦转矩非常大时以上的几种方法存在一些问题：
a)、当摩擦片数量过多时，必然导致部件轴向长度的增加以及整机长度的过长。对于超大功率推土机来说，整机长度过长使车辆的稳定性和凹凸地面的附着能力下降，同时整机长度过长还对主机架等悬臂梁的强度提出了更高的要求。因此增加摩擦面数来增加摩擦离合器的容量会对整机的综合布置产生一定的影响。
b)、一般来说，摩擦片的最大允许线速度不超过70m/s，且工程机械使用的多为高速柴油机，高档位时离合器及摩擦片的转速较高，因此限制了摩擦片的最大直径。同时由于摩擦片的内外径尺寸不能相差过大，否则滑磨转速相差悬殊，内外磨损不均，破坏摩擦片的平面度，使之接触不良，传递转矩的能力下降，因此也限制了摩擦片的内外径之比。
上述的因素限制了摩擦片的有效面积的增大，同时由于摩擦片一般采用在钢层上烧结金属摩擦材料的生产工艺，如果摩擦片直径过大则无法控制摩擦片的变形和质量，因此废品率较高从而导致生产成本较高。
另外，除了上述的问题以外，为了保证整机的强度，超大功率推土机上的任何一个部件都必须按照发动机最大功率时的工况设计校核，这也导致整机的重量偏大，且正常工况下所涉及的部件安全系数偏高，但又无法降低其系数以备极限工况。同时推土机使用的超大马力高速柴油机生产成本较高、技术难度较大等因素也对超大马力推土机的生产形成了一定的制约。
因此，如何提供一种超大马力推土机，其设计、生产、制造难度比较低，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种超大马力推土机，其设计、生产、制造难度比较低，满足更广泛的使用需求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种超大马力推土机，包括主机架以及设置于所述主机架上的发动机系统，所述发动机系统中设置有两个发动机，且各所述发动机分别通过与其连接的传动机构驱动所述超大马力推土机的相应行走机构。
优选地，各所述发动机的传动机构中设置有用于分别检测相应侧车轮速度参数的第一传感器和第二传感器，所述发动机系统的控制器接收所述第一传感器和第二传感器的参数信号，并设置有如下控制策略：
当车辆直线行驶时，判断|ra-rb|与预设值x的大小，如果|ra-rb|＞x，则调整ra与rb中较小数值所对应的发动机转速增加直到|ra-rb|≤x为止；
其中，ra、rb分别代表所述第一传感器和第二传感器测量的第一速度参数和第二速度参数；x为通过计算而设定的允许速度差值。
优选地，各所述发动机由同一电子油门控制。
优选地，所述第一传感器和第二传感器分别设置于相应所述发动机传动机构中变矩器之后的对应传动部件上。
优选地，所述发动机的数量为两个，两所述发动机的功率相同且分别驱动所述超大马力推土机左、右两侧的行走机构。
优选地，各所述发动机的传动机构中变速箱档位离合器的动作由同一变速阀控制。
优选地，各所述传动机构的中央传动中的制动器分别由不同的制动阀控制。
优选地，还设置有差动机构，两所述传动机构的中央传动部件中的制动器与所述差动机构连接。
优选地，各所述发动机的增压气体经同一中冷器冷却后，分别进入两所述发动机。
优选地，还包括显示系统，用于显示各所述发动机以及与其相应的传动系统各部件的工作参数。
本发明提供了一种超大马力推土机，包括主机架以及设置于所述主机架上的发动机系统，所述发动机系统中至少设置有两个发动机，且各所述发动机分别通过与其连接的传动机构驱动所述超大马力推土机的相应行走机构。
本发明中推土机行走机构动作的动力是通过至少两个发动机与其相配合的传动机构联合提供的，也就是说，整机的总功率为各发动机的功率总和，并且不同的发动机通过各自的传动机构控制整机不同的行走部件，协同完成整机的动作。
这样传动机构中传动的功率要远小于整机的总功率，尽量通过设计传动机构的数量来降低传动机构的传递功率，使传递功率处于现有传动部件(变速箱、中央传动)的额定工作强度范围之内，降低传动部件的设计难度，易于实现超大马力推土机的设计方案，满足更广泛的使用需求，并且使用成本比较低。
在一种优选的实施方式中，各所述发动机由同一电子油门控制；同一油门可以同时控制各发动机油的高速和低速，这样有利于控制各发动机动作的同时性，使各发动机驱动的各部件同时动作，提高整机行走机构动作的协调性，增加车辆工作的安全性。
在另一种优选的实施方式中，各所述发动机的传动机构中设置有用于分别检测相应侧车轮速度参数的第一传感器和第二传感器，所述发动机系统的控制器接收所述第一传感器和第二传感器的参数信号，并设置有如下控制策略：
当车辆直线行驶时，判断|ra-rb|与预设值x的大小，如果|ra-rb|＞x，则调整ra与rb中较小数值所对应的发动机转速增加直到|ra-rb|≤x为止；
其中，ra、rb分别代表所述第一传感器和第二传感器测量的第一速度参数和第二速度参数；x为通过计算而设定的允许速度差值。
这样车辆在直线行走时左右履带速度差值始终保持在允许范围之内，避免行驶时的跑偏。
附图说明
图1为本发明所提供的一种实施例中超大马力推土机的局部爆炸示意图。
其中，图1中的部件名称和标号之间的相应关系如下所示：
主机架1、第一发动机2a、第二发动机2b、减振器3、万向节4、、双变5、、中央传动6、左终传动8、右终传动7、温控风扇10、散热器11、前机罩12、油箱13、平衡梁16、变速阀20。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种超大马力推土机，其设计、生产、制造难度比较低，满足更广泛的使用需求。
为了使本领域的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。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种实施例中超大马力推土机的局部爆炸示意图；图中仅示出与发动机系统相关部件。
本发明提供了一种超大马力推土机，包括主机架1，一般地主机架1为推土机的承载体，其上设置有驾驶室、作业部件以及发动机系统等，本文中驾驶室、作业部件的设置与现有技术相同，在此不再详述，可参考相关现有技术资料。
本发明所提供的发动机系统中设置有两个发动机，各所述发动机分别通过与其连接的传动机构驱动超大马力推土机的相应行走机构。
本发明中推土机行走机构动作的动力是通过至少两个发动机与其相配合的传动机构联合提供的，也就是说，整机的总功率为各发动机的功率总和，并且不同的发动机通过各自的传动机构控制整机不同的行走部件，协同完成整机的动作。
这样传动机构中传动的功率要远小于整机的总功率，尽量通过设计传动机构的数量来降低传动机构的传递功率，使传递功率处于现有传动部件(变速箱、中央传动)的额定工作强度范围之内，降低传动部件的设计难度，易于实现超大马力推土机的设计方案，满足更广泛的使用需求，并且使用成本比较低。
在一种优选的实施方式中，各所述发动机的传动机构中设置有用于分别检测相应侧车轮速度参数的第一传感器和第二传感器，所述发动机系统的控制器接收所述第一传感器和第二传感器的参数信号，并设置有如下控制策略：
当车辆直线行驶时，判断|ra-rb|与预设值x的大小，如果|ra-rb|＞x，则调整ra与rb中较小数值所对应的发动机转速增加直到|ra-rb|≤x为止；
其中，ra、rb分别代表所述第一传感器和第二传感器测量的第一速度参数和第二速度参数；x为通过计算而设定的允许速度差值。
这样车辆在直线行走时左右履带速度差值始终保持在允许范围之内，避免行驶时的跑偏。
当然，两传感器也可以间隔预设时间段向控制器发送监测信号。传感器可以为速度传感器，也可以为加速度、角速度等其他类型的传感器。
超大马力推土机的发动机系统中的各发动机可以由同一电子油门控制；同一油门可以同时控制各发动机油的高速和低速，这样有利于控制各发动机动作的同时性，使各发动机驱动的各部件同时动作，提高整机行走机构动作的协调性，增加车辆工作的安全性。
上述实施例中，各传感器设置于相应所述发动机传动机构中变矩器之后的对应传动部件上，也就是说，传感器可以安装在变速箱、中央传动或终传动的某一相同部件上，当然也可以安装于车轮上；这样可以实时监测和控制两发动机和传动机构传递动力的误差，有利于提高协调各行走机构工作的准确性、统一性。
具体地，上述各实施例中发动机的数量可以为两个，且两发动机的功率相同分别通过相应的传动机构驱动超大马力推土机左、右两侧的行走机构，传动机构可以包括减振器、与减振器3相连的万向节4、万向节4的另一端连接的是由变矩器和变速箱组成一体的双变5、后面依次是中央传动6、左终传动8和右终传动7；动力最终通过左终传动8和右终传动7传递给底盘系统9的相应行走机构上，底盘系统9通过平衡梁16与主机架1连接在一起；两功率相同的发动机对应的传动机构中的部件也大致相同，不仅可以降低整机的设计难度，而且可以降低装配难度，提高装配效率。
同时，两发动机分别控制左、右侧行走机构也有利于简化整机行走、转弯时的控制程序。
上述各实施例中，各发动机的传动机构中变速箱档位离合器的动作可以由同一变速阀20控制，增加由各发动机控制部件动作的同步性和协调性。
进一步地，上述各传动机构的中央传动部件中的制动器分别由不同的制动阀控制；该实施方式可以分别控制不同制动阀的工作状态，实现车辆的制动、拐弯，各中央传动部件之间的工作相对独立，互不影响。
当然，中央传动机构中还可以设置有差动机构，两传动机构的中央传动部件中的制动器与差动机构连接，通过控制差动机构实现车辆两侧行走机构的不同速度运动，以实现车辆的拐弯；这样控制比较精确，各部件之间的协调性比较好。
上述各实施例中，各所述发动机的增压气体经同一中冷器冷却后，分别进入两所述发动机，该设置节省空间，有利于结构的紧凑性。
对于发动机等在工作中需要冷却的零部件，可以设置同一套散热系统对各部件进行冷却，例如在前机罩12上设置一个温控风扇10和散热器11对各发动机进行散热。
各传动系统中所需的液压油可以来自于同一油箱13。
超大马力推土机中还可以包括显示系统，用于显示各所述发动机以及与其相应的传动系统各部件的工作参数，工作参数可以包括温度、转速、压力等参数，该设置有利于操作人员掌握了解各部件的工作情况。
上述各实施例中的超大马力推土机可以具体为履带式超大马力推土机；履带式超大马力推土机的其他部分的结构请参见现有技术，在此不做赘述。
以上对本发明所提供的一种超大马力推土机进行了详细介绍。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)
1.一种超大马力推土机，包括主机架(1)以及设置于所述主机架(1)上的发动机系统，其特征在于，所述发动机系统中设置有两个发动机，且各所述发动机分别通过与其连接的传动机构驱动所述超大马力推土机的相应行走机构；
各所述发动机的传动机构中设置有用于分别检测相应侧车轮速度参数的第一传感器和第二传感器，所述发动机系统的控制器接收所述第一传感器和第二传感器的参数信号，并设置有如下控制策略：
当车辆直线行驶时，判断∣ra-rb∣与预设值x的大小，如果∣ra-rb∣﹥x，则调整ra与rb中较小数值所对应的发动机转速增加直到∣ra-rb∣≤x为止；
其中，ra、rb分别代表所述第一传感器和第二传感器测量的第一速度参数和第二速度参数；x为通过计算而设定的允许速度差值；
两所述发动机的功率相同且分别驱动所述超大马力推土机左、右两侧的行走机构；
还设置有差动机构，两所述传动机构的中央传动(6)中的制动器与所述差动机构连接，通过控制所述差动机构实现车辆两侧行走机构的不同速度运动，以实现车辆的拐弯。
2.如权利要求1所述的一种超大马力推土机，其特征在于，各所述发动机由同一电子油门控制。
3.如权利要求2所述的一种超大马力推土机，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器分别设置于相应所述发动机传动机构中变矩器之后的对应传动部件上。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种超大马力推土机，其特征在于，各所述发动机的传动机构中变速箱档位离合器的动作由同一变速阀(20)控制。
5.如权利要求1至3任一项所述的一种超大马力推土机，其特征在于，各所述传动机构的中央传动(6)中的制动器分别由不同的制动阀控制。
6.如权利要求5所述的一种超大马力推土机，其特征在于，各所述发动机的增压气体经同一中冷器冷却后，分别进入两所述发动机。
7.如权利要求5所述的一种超大马力推土机，其特征在于，还包括显示系统，用于显示各所述发动机以及与其相应的传动系统各部件的工作参数。
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