CN103863100A

CN103863100A - 一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘

Info

Publication number: CN103863100A
Application number: CN201410115984.8A
Authority: CN
Inventors: 王小纯; 王俊阳; 蔡敢为; 王勇; 蒙艳玫; 张自晖; 张修华; 魏倩
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: CN103863100B

Abstract

本发明公开了一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，底盘的左后桥有左后轮和从动轮Ⅳ，右后桥有右后轮和从动轮Ⅲ，左前桥有左前轮和从动轮Ⅰ，右前桥有右前轮和从动轮Ⅱ，中部有轴Ⅳ、轴Ⅰ、轴Ⅳ，轴Ⅳ有固定齿轮Ⅲ，轴Ⅰ和轴Ⅳ分别有两个空套齿轮和一个主动轮，轴Ⅱ有三个固定齿轮，中间的固定齿轮与固定齿轮Ⅱ、空套齿轮Ⅳ和空套齿轮Ⅰ空间啮合，侧边的固定齿轮分别与对称的空套齿轮啮合，空套齿轮Ⅰ和空套齿轮Ⅱ之间及空套齿轮Ⅲ和空套齿轮Ⅳ之间设有双向离合器，主动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和从动轮Ⅳ之间及主动轮Ⅱ、从动轮Ⅱ和从动轮Ⅲ之间均由传动带连接。本发明为纯机械的操纵方式，用电机控制，传递效率高。

Description

一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘

技术领域

本发明涉及一种工程机械的滑移底盘，具体是一种由电机驱动齿轮传动的四轮驱动式滑移底盘。

背景技术

滑移底盘是一种可原地滑移转向的小型工程机械，因其具有转向半径小、灵活和多功能的特性而被广泛使用。现有的滑移底盘大多数都采用液压技术，由液压缸控制。但是工程机械中的液压系统存在着传递效率低、泄漏严重和污染严重等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，通过采用纯机械的操纵方式，用电机控制，传递效率高。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，其在底盘1的底部对称安装有左后桥3、左前桥17和右前桥23、右后桥42，左后桥3的外侧端安装有左后轮2和从动轮Ⅳ43，右后桥42的外侧端安装有右后轮41和从动轮Ⅲ40，左前桥17的外侧端安装有左前轮18和从动轮Ⅰ20，右前桥23的外侧端安装有右前轮24和从动轮Ⅱ25；底盘1的中部对称安装有两块固定板，两块固定板的前端安装有轴Ⅳ27，轴Ⅳ27由安装在其中一块固定板上的电机15经联轴器连接，轴Ⅳ27的中部安装有固定齿轮Ⅲ26，两块固定板的后端分别安装对称设置的轴Ⅰ10和轴Ⅳ31，轴Ⅰ10由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅰ6、空套齿轮Ⅱ12、主动轮Ⅰ11，轴Ⅳ31由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅳ35、空套齿轮Ⅲ30、主动轮Ⅱ32，安装有固定齿轮Ⅰ13、固定齿轮Ⅱ16、固定齿轮Ⅳ29的轴Ⅱ14安装在两块固定板的中部，固定齿轮Ⅲ26同时与固定齿轮Ⅱ16、空套齿轮Ⅳ35和空套齿轮Ⅰ6空间啮合，空套齿轮Ⅱ12与固定齿轮Ⅰ13啮合，空套齿轮Ⅲ30与固定齿轮Ⅳ29啮合，空套齿轮Ⅰ6和空套齿轮Ⅱ12之间设有与轴Ⅰ10连接的双向离合器Ⅰ7，空套齿轮Ⅲ30和空套齿轮Ⅳ35之间设有与轴Ⅳ31连接的双向离合器Ⅱ34；主动轮Ⅰ11、从动轮Ⅰ20和从动轮Ⅳ43之间由传动带Ⅰ19连接，主动轮Ⅱ32、从动轮Ⅱ25和从动轮Ⅲ40之间由传动带Ⅱ39连接。

本发明纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，所述左后桥3与右后桥42在靠底盘中心线处分别由并排的左后桥轴承4和右后桥轴承38支撑连接；左前桥17与右前桥23在靠底盘中心线处分别由并排的左前桥轴承21和右前桥轴承22支撑连接；轴Ⅰ10与轴Ⅳ31在靠底盘中心线处分别由并排的轴Ⅰ轴承5和轴Ⅳ轴承36支撑连接。

本发明纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，所述双向离合器Ⅱ34和双向离合器Ⅰ7分别通过离合器安装板37固定在底盘1上。

本发明采用纯机械的操纵方式，用电机控制，传递效率高，对以后纯电动的工程机械的发展具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中的标号26、16、6和35的空间联系示意图。

图中：1-底盘，2-左后轮，3-左后桥，4-左后桥轴承，5-轴Ⅰ轴承，6-空套齿轮Ⅰ，7-双向离合器Ⅰ，9-固定板Ⅰ，10-轴Ⅰ，11-主动轮Ⅰ，12-空套齿轮Ⅱ，13-固定齿轮Ⅰ，14-轴Ⅱ，15-电机，16-固定齿轮Ⅱ，17-左前桥，18-左前轮，19-传动带Ⅰ，20-从动轮Ⅰ，21-左前桥轴承，22-右前桥轴承，23-右前桥，24-右前轮，25-从动轮Ⅱ，26-固定齿轮Ⅲ，27-轴Ⅲ，28-固定板Ⅱ，29-固定齿轮Ⅳ，30-空套齿轮Ⅲ，31-轴Ⅳ，32-主动轮Ⅱ，34-双向离合器Ⅱ，35-空套齿轮Ⅳ，36-轴Ⅳ轴承，37-离合器安装板，38-右后桥轴承，39-传动带Ⅱ，40-从动轮Ⅲ，41-右后轮，42-右后桥，43-从动轮Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1和图2所示，左后桥3、左前桥17与右前桥23、右后桥42以对称设置安装在底盘1上，左后桥3的外侧端安装有左后轮2和从动轮Ⅳ43，右后桥42的外侧端安装有右后轮41和从动轮Ⅲ40，左后桥3与右后桥42在靠底盘中心线处分别由并排的左后桥轴承4和右后桥轴承38支撑连接；左前桥17的外侧端安装有左前轮18和从动轮Ⅰ20，右前桥23的外侧端安装有右前轮24和从动轮Ⅱ25，左前桥17与右前桥23在靠底盘中心线处分别由并排的左前桥轴承21和右前桥轴承22支撑连接；底盘1的中部对称安装有固定板Ⅰ9和固定板Ⅱ28，两块固定板的前端安装有轴Ⅳ27，轴Ⅳ27由安装在固定板Ⅰ9上的电机15经联轴器连接，轴Ⅳ27的中部安装有固定齿轮Ⅲ26，两块固定板的后端分别安装对称设置的轴Ⅰ10和轴Ⅳ31，轴Ⅰ10与轴Ⅳ31在靠底盘中心线处分别由并排的轴Ⅰ轴承5和轴Ⅳ轴承36支撑连接，轴Ⅰ10由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅰ6、空套齿轮Ⅱ12、主动轮Ⅰ11，轴Ⅳ31由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅳ35、空套齿轮Ⅲ30、主动轮Ⅱ32，安装有固定齿轮Ⅰ13、固定齿轮Ⅱ16、固定齿轮Ⅳ29的轴Ⅱ14安装在两块固定板的中部，固定齿轮Ⅲ26同时与固定齿轮Ⅱ16、空套齿轮Ⅳ35和空套齿轮Ⅰ6空间啮合，空套齿轮Ⅱ12与固定齿轮Ⅰ13啮合，空套齿轮Ⅲ30与固定齿轮Ⅳ29啮合，空套齿轮Ⅰ6和空套齿轮Ⅱ12之间设有与轴Ⅰ10连接的双向离合器Ⅰ7，空套齿轮Ⅲ30和空套齿轮Ⅳ35之间设有与轴Ⅳ31连接的双向离合器Ⅱ34，双向离合器Ⅱ34和双向离合器Ⅰ7分别通过离合器安装板37固定在底盘1上；主动轮Ⅰ11、从动轮Ⅰ20和从动轮Ⅳ43之间由传动带Ⅰ19连接，主动轮Ⅱ32、从动轮Ⅱ25和从动轮Ⅲ40之间由传动带Ⅱ39连接。

本发明滑移底盘的工作原理如下：

由电机15驱动轴Ⅲ27转动，同时带动固定齿轮Ⅲ26转动，固定齿轮Ⅲ26带动与之啮合的空套齿轮Ⅰ6、固定齿轮Ⅱ16和空套齿轮Ⅳ35转动。固定齿轮Ⅱ16的转动带动轴Ⅱ14的转动，轴Ⅱ14带动安装在其上的固定齿轮Ⅰ13和固定齿轮Ⅳ29的转动；固定齿轮Ⅰ13转动带动空套齿轮Ⅱ12转动，固定齿轮Ⅳ29转动带动空套齿轮Ⅲ30转动。通过齿轮的传递原理得知空套齿轮Ⅰ6和空套齿轮Ⅳ35的转动方向相同，同时与空套齿轮Ⅱ12和空套齿轮Ⅲ30的转动方向相反（假设空套齿轮Ⅰ6和空套齿轮Ⅳ35的转动方向为正方向，空套齿轮Ⅱ12和空套齿轮Ⅲ30的转动方向即为反方向），因此通过双向离合器Ⅰ7和双向离合器Ⅱ34控制空套齿轮Ⅰ6、空套齿轮Ⅱ12、空套齿轮Ⅲ30和空套齿轮Ⅳ35与轴Ⅰ10和轴Ⅳ31的连接和分离，从而控制车轮的正反转，实现底盘的转弯和滑移。

当需要控制左后轮2和左前轮18的转向时，通过双向离合器Ⅰ7控制空套齿轮Ⅰ6和空套齿轮Ⅱ12与轴Ⅰ10的连接和分离，双向离合器Ⅰ7控制空套齿轮Ⅰ6与轴Ⅰ10的连接时，空套齿轮Ⅰ6就把正方向的转动传递给轴Ⅰ10，带动轴Ⅰ10的正向转动，进而带动主动轮Ⅰ11的正向转动，主动轮Ⅰ11的正向转动可以带动传动带Ⅰ19及从动轮Ⅰ20和从动轮Ⅳ43的转动，从动轮Ⅰ20和从动轮Ⅳ43的转动分别带动左后桥3和左前桥17的转动，从而带动左后轮2和左前轮18的正向转动；反之，双向离合器Ⅰ7控制空套齿轮Ⅱ12与轴Ⅰ10的连接时，可以实现左后轮2和左前轮18的反向转动。

当需要控制右前轮24和右后轮41的转向时，操作原理与上述相同：

通过双向离合器Ⅱ34控制空套齿轮Ⅲ30和空套齿轮Ⅳ35与轴Ⅳ31的连接和分离，双向离合器Ⅱ34控制空套齿轮Ⅲ30与轴Ⅳ31连接时，空套齿轮Ⅲ30就把反方向的转动传递给轴Ⅳ31，进而带动主动轮Ⅱ32的反向转动，主动轮Ⅱ32的反向转动可以带动传动带Ⅱ39及从动轮Ⅱ25和从动轮Ⅲ40的转动，从动轮Ⅱ25和从动轮Ⅲ40的转动分别带动右前桥23和右后桥42的转动，从而带动右前轮24和右后轮41的反向转动；反之，双向离合器Ⅱ34控制空套齿轮Ⅳ35时可以实现右前轮24和右后轮41的正向转动。

本发明所述的主动轮Ⅰ11、从动轮Ⅰ20、从动轮Ⅳ43、主动轮Ⅱ32、从动轮Ⅱ25和从动轮Ⅲ40可以采用链轮的形式，与之对应的传动带Ⅱ39即为链条传动带，也可以采用皮带与皮带轮配合，或同步带与同步带轮等传动形式。

Claims

1.一种纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，其特征在于，底盘（1）的底部对称安装有左后桥（3）、左前桥（17）和右前桥（23）、右后桥（42），左后桥（3）的外侧端安装有左后轮（2）和从动轮Ⅳ（43），右后桥（42）的外侧端安装有右后轮（41）和从动轮Ⅲ（40），左前桥（17）的外侧端安装有左前轮（18）和从动轮Ⅰ（20），右前桥（23）的外侧端安装有右前轮（24）和从动轮Ⅱ（25）；底盘（1）的中部对称安装有两块固定板，两块固定板的前端安装有轴Ⅳ（27），轴Ⅳ（27）由安装在其中一块固定板上的电机（15）经联轴器连接，轴Ⅳ（27）的中部安装有固定齿轮Ⅲ（26），两块固定板的后端分别安装对称设置的轴Ⅰ（10）和轴Ⅳ（31），轴Ⅰ（10）由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅰ（6）、空套齿轮Ⅱ（12）、主动轮Ⅰ（11），轴Ⅳ（31）由内侧向外侧依次安装有空套齿轮Ⅳ（35）、空套齿轮Ⅲ（30）、主动轮Ⅱ（32），安装有固定齿轮Ⅰ（13）、固定齿轮Ⅱ（16）、固定齿轮Ⅳ（29）的轴Ⅱ（14）安装在两块固定板的中部，固定齿轮Ⅲ（26）同时与固定齿轮Ⅱ（16）、空套齿轮Ⅳ（35）和空套齿轮Ⅰ（6）空间啮合，空套齿轮Ⅱ（12）与固定齿轮Ⅰ（13）啮合，空套齿轮Ⅲ（30）与固定齿轮Ⅳ（29）啮合，空套齿轮Ⅰ（6）和空套齿轮Ⅱ（12）之间设有与轴Ⅰ（10）连接的双向离合器Ⅰ（7），空套齿轮Ⅲ（30）和空套齿轮Ⅳ（35）之间设有与轴Ⅳ（31）连接的双向离合器Ⅱ（34）；主动轮Ⅰ（11）、从动轮Ⅰ（20）和从动轮Ⅳ（43）之间由传动带Ⅰ（19）连接，主动轮Ⅱ（32）、从动轮Ⅱ（25）和从动轮Ⅲ（40）之间由传动带Ⅱ（39）连接。

2.根据权利要求1所述纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，其特征在于，左后桥（3）与右后桥（42）在靠底盘中心线处分别由并排的左后桥轴承（4）和右后桥轴承（38）支撑连接；左前桥（17）与右前桥（23）在靠底盘中心线处分别由并排的左前桥轴承（21）和右前桥轴承（22）支撑连接；轴Ⅰ（10）与轴Ⅳ（31）在靠底盘中心线处分别由并排的轴Ⅰ轴承（5）和轴Ⅳ轴承（36）支撑连接。

3.根据权利要求1所述纯电动的四轮驱动式工程机械滑移底盘，其特征在于，所述双向离合器Ⅱ（34）和双向离合器Ⅰ（7）分别通过离合器安装板（37）固定在底盘上。