CN104044456A - 一种单发动机洗扫车 - Google Patents

Abstract

本发明的单发动机洗扫车，包括底盘、全功率取力器、副变速箱、作业行走系统、副车架、分动箱、风机总成、油泵总成、高压水泵总成、箱体、盘刷、吸口等作业装置。全功率取力器、副变速箱和作业行走系统安装在底盘传动系中，分动箱、各类作业装置、箱体安装在副车架上，底盘发动机的动力经过全功率取力器，再经过传动轴驱动至分动箱，分动箱三个输出口分别驱动各种作业装置，作业行走系统包括行走变量泵、行走马达及附属装置，工作时，通过底盘变速箱的取力器驱动变量泵，与行走马达组成闭式系统。本发明利用底盘发动机实现了洗扫车作业装置驱动和作业过程中底盘行走驱动，保证作业装置的高速稳定转速以及底盘的低速、变速行走控制。

Description

一种单发动机洗扫车

技术领域

本发明涉及环卫类专用车辆技术领域，特别是涉及一种单发动机洗扫车。

背景技术

用于城市街道、广场路面清洗、清扫和高速公路保洁的专用车辆数量越来越多、部分洗扫车的装机功率越来越大，这些中、大型洗扫车均已通用汽车底盘为基础，作业过程中对于底盘行驶速度要求不高，而且，大多数在平路或坡度不大的城市道路上作业。但是，这类专用车辆的工作装置需要大功率驱动，其主要工作装置的转速也很高。目前，国内外同类设备绝大多数采用专用的副发动机作为工作装置动力源。这样一来，一台洗扫车上装有两台发动机，作业过程中有两台发动机运转，其中功率较大的底盘发动机则长时间以低速小功率工况运转，功率利用率很低，造成整机能耗效率更低，装机功率大量浪费。另一方面，两台发动机同时运转所产生的燃油消耗、废气排放和噪声污染也必然更多，不仅使得这类设备的使用成本提高，而且对于人类生活环境的破坏作用更加严重，研发单发动机洗扫车已经成为该类设备生产企业的共识和共同努力方向。

近年来，国内外许多同类产品生产企业均在投入研发单发动机洗扫车，以期改善这类产品的节能效果、废气排放、作业噪声等整体性能指标。例如专利CN201010614025.2公开了一种可通过专利检索的的单发动机洗扫车及其洗扫车作业方法，其是从底盘变速箱后的传动轴上取出动力，用来驱动作业装置，同时驱动底盘行走。这种取力方式的缺点是当操作底盘主离合器和/或变速箱时，将引起取力转速和扭矩的变化，改变作业装置的动力匹配点，从而影响作业装置的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，在单发动机条件下，为主要作业装置，尤其是风机总成6和高压水泵总成5提供连续的、不受其他设备和操作影响的动力，以保证期最佳工作状态和性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种单发动机洗扫车，包括底盘(1)和副车架(10)，所述底盘(1)上配置有发动机(14)、全功率取力器(2)以及车辆行走作业系统，其特征在于所述副车架(10)上还配置有车辆作业动力系统，所述车辆行走作业系统安装在所底盘(1)中，在所述副车架下方还悬挂着作业装置，所述发动机(14)与车辆行走作业系统之间配置有全功率取力器2)，所述全功率取力器(2)用于给所述车辆作业动力系统提供动力。

更进一步地，所述车辆作业动力系统包括分动箱(4)、高压水泵总成(5)、风机总成(6)、油泵总成(7)，所述全功率取力器(2)配置在所述发动机(14)之后并位于主离合器(15)之前，所述分动箱(4)通过取力传动轴(17)和主电磁离合器(18)连接到所述全功率取力器(2)上，所述所述分动箱(4)的输出连接所述高压水泵总成(5)、风机总成(6)、油泵总成(7)。

更进一步地，所述车辆行走作业系统包括安装在所述主离合器(15)之后的主变速箱(16)，所述主变速箱(16)通过底盘前传动轴(20)连接到副变速箱(8)，所述副变速箱(8)的输出连接车辆的后桥(21)从而驱动车辆的行驶。

更进一步地，所述副变速箱(8)上还配置有行走马达(9)，所述副变速箱(8)可以被所述传动轴(20)驱动或被所述行走马达驱动(9)。

更进一步地，所述主变速箱(16)侧面还配置有侧取力器(3)，所述侧取力器(3)从所述主变速箱(16)取力并驱动行走的变量泵(22)，所述行走的变量泵(22)用于驱动所述行走马达(9)。

更进一步地，所述副变速箱(8)包括输入传动轴(23)与输出传动轴(26)，所述输入传动轴(26)连接所述底盘前传动轴(20)，所述输出传动轴(26)连接所述后桥(21)，输入传动轴(23)与输出传动轴(26)之间设置有拨叉啮合齿轮(24)，当所述拨叉啮合齿轮(24)向上滑动，输入传动轴(23)齿轮与输出传动轴(26)齿轮同时与拨叉啮合齿轮(24)啮合，输入传动轴(23)与输出传动轴(26)刚性连接实现1：1的动力传递，当所述拨叉啮合齿轮(24)向下滑动时，所述拨叉啮合齿轮(24)通过中间齿轮(25)与输出传动轴(26)啮合，所述输入传动轴(23)与输出传动轴(26)断开，此时所述中间齿轮(25)由配置在马达安装座(27)中的所述行驶马达(9)驱动的。

更进一步地，所述作业装置包括盘刷(13)、吸嘴(12)以及喷水机构，所述分动箱(4)输出的用于驱动所述高压水泵总成的动力通过水泵电磁离合器(19)传递。

另外本发明还提供了一种如上述方案所述的单发动机洗扫车的操作方法，当所述洗扫车进行工作时，所述分动箱主电磁离合器(18)闭合，所述全功率取力器(2)将功率传递给所述车辆作业动力系统，所述车辆动力系统再驱动所述作业装置工作，此时所述主离合器(15)保持接合状态，所述主变速箱(16)接受所述主离合器(15)传递的功率，所述侧取力器(3)从所述主变速箱(16)取力并驱动所述变量泵(22)，所述变量泵(22)进一步驱动所述行走马达(9)，此时所述副变速箱被所述行走马达(9)驱动。

进一步地，当所述洗扫车不工作而进行正常行驶时，所述所述分动箱主电磁离合器(18)断开，所述副变速箱(8)由所述主变速箱(16)直接驱动。

本发明的作业行走系统包括行走变量泵、行走马达及附属装置，工作时，通过底盘变速箱的取力器驱动变量泵，与行走马达组成闭式系统。本发明利用底盘发动机实现了洗扫车作业装置驱动和作业过程中底盘行走驱动，保证作业装置的高速稳定转速以及底盘的低速、变速行走控制。

附图说明

图1是本发明实施例的整车布置图；

图中，1、底盘；2、全功率取力器；3、主变速箱侧取力器；4、分动箱；5、高压水泵总成；6、风机总成；7、油泵总成；8、副变速箱；9、行走马达；10、副车架；11、箱体；12、吸嘴；13、盘刷。

图2是本发明实施例的整车动力系统图；

图中，2、全功率取力器；3、主变速箱侧取力器；4、分动箱；7、油泵总成；8、副变速箱；9、行走马达；14、底盘发动机；15、主离合器；16、主变速箱；17、取力传动轴；18、分动箱主电磁离合器；19、关于水泵电磁离合器；20、底盘前传动轴；21、后桥；22、行走变量泵。

图3是本发明实施例的副变速箱的结构示意图；

其中23、输入传动轴24、拨叉啮合齿轮25、中间齿轮26、输出传动轴

27、马达安装座

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细地描述，但应注意的是，以下实施例仅仅是示意性的，其并非意味着对本发明的范围进行限制。如图1和2所示，其示出了本发明的单发动机洗扫车，其包括底盘1、全功率取力器2、主变速箱侧取力器3及行走变量泵22、分动箱4、高压水泵总成5、风机总成6、油泵总成7、副变速箱8、行走马达9、副车架10、箱体11、吸口12、盘刷13，全功率取力器2、副变速箱8和作业行走变量泵22、行走马达9安装在底盘传动系中，分动箱4、风机总成6、油泵总成7、高压水泵总成5、箱体11安装在副车架10上，盘刷13、吸口12、喷水机构等作业装置悬挂在副车架10上并由底盘1牵引。

在底盘1的主离合器15之前加装全功率取力器2，底盘发动机的动力经过全功率取力器2，再经过传动轴17驱动分动箱4，分动箱4三个输出口分别驱动风机6、油泵总成7、高压水泵5。分动箱4输出的用于驱动高压水泵的动力通过水泵电磁离合器19传递。

在通用汽车底盘主离合器15前加全功率取力器2、在主变速箱16与后桥21之间的加装了副变速箱8。全功率取力器2安装在主离合器15之前，输出动力不受主离合器和主变速箱换挡影响。参照图2，本发明的作业行走系统包括行走变量泵22、行走马达9及附属装置，行走变量泵22由底盘变速箱的取力器3驱动，与马达9组成闭式系统驱动车辆行驶。

副变速箱8安装在主变速箱16后的传动轴20中间，副变速箱8上装有行走马达9，通过气缸操作可以选择传动轴20驱动或行走马达9驱动。

所述的全功率取力器可实现底盘发动机功率分流，其中一路为作业装置动力，可由设计保证从底盘发动机上取出足够大的功率驱动作业装置，并且不受操作离合器和/或变换变速箱档位的影响而导致动力中断或不稳定。全功率取力器2输出的动力经传动轴17传输到分动箱4的输入离合器18。其中另一路为底盘行驶动力，由全功率取力器输入轴直接传输给底盘主离合器、主变速箱。

所述的副变速箱安装在底盘传动系的主变速箱之后、前后传动轴之间，用于改善作业过程中底盘的行驶速度，使其与整机作业性能要求相匹配。副变速箱有两种动力输出方式，一种是直接输出底盘传动轴的动力，即保持原底盘传动系的动力和速度配置，用于非作业工况下车辆行驶，另一种是切断原传动轴动力，通过行走马达9输入动力，进而驱动底盘行驶，用于洗扫作业工况下车辆行驶。行走马达9的驱动转速取决于行走变量泵22的排量，改变行走变量泵22的排量即可改变车辆行驶速度。

用于实现低速液压行走的变量泵22由安装在主变速箱16侧面的侧取力器3驱动。工作状态时通过副变速箱8将主变速箱16与车桥之间的动力切断，车辆的行驶是通过主变速箱侧取力器3驱动行走变量泵22旋转，变量泵22吸合的液压油流向驱动马达9使其旋转，行走马达9驱动副变速箱8的输出端，从而驱动车桥实现车辆的行驶，此时主离合器15接通，工作装置工作，工作状态车速的变化是通过控制行走变量泵22排量实现的。非工作状态的行驶是通过副变速箱8输入端输出端直接刚性连接，1:1动力输出，此时离合器18切断，工作装置不工作。

本发明的副变速箱8如图3所示，当非工作状态时，车辆直接通过主变速箱16接合并驱动副变速箱8。即此时副变速箱8中的拨叉啮合齿轮24向上滑动，输入传动轴23齿轮与输出传动轴26齿轮同时与拨叉啮合齿轮24啮合，输入传动轴23与输出传动轴26刚性连接1：1动力传递，此时由于输入传动轴23直接与主变速箱的底盘前传动轴20连接，由主变速箱16直接驱动副变速箱8。而当进行工作状态，如进行洒扫时，所述拨叉啮合齿轮24向下滑动，中间齿轮25与输出传动轴26齿轮与拨叉啮合齿轮24啮合同时啮合，输入传动轴23与输出传动轴26断开，此时中间齿轮的旋转是通过行驶马达9连接的齿轮驱动的，行走马达9安装在所述马达安装座27中。此时车辆工作状态时行驶的速度是通过控制变量泵22的流量来实现的，但变量泵22的转速是固定的，变量泵22的流量越大到达行驶马达9油越多，驱动的速度就越快。

本发明的单发动机洗扫车与同类相比具有明显优点，副变速箱8其主要技术参数参见下表：

主要技术参数

最在输入扭距	8100N.M
		最大输入转数	2750rpm
输入输出转向	同向
		高速档直联速比	i＝1.000
低速档传动速比	i＝3.15

尽管已经结合实施例对本发明进行了详细地描述，但是本领域技术人员应当理解地是，本发明并非仅限于特定实施例，相反，在没有超出本申请精神和实质的各种修正，变形和替换都落入到本申请的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种单发动机洗扫车，其特征在于包括底盘(1)和副车架(10)，所述底盘(1)上配置有发动机(14)、全功率取力器(2)以及车辆行走作业系统，其特征在于所述副车架(10)上还配置有车辆作业动力系统，所述车辆行走作业系统安装在所底盘(1)中，在所述副车架下方还悬挂着作业装置，所述发动机(14)与车辆行走作业系统之间配置有全功率取力器(2)，所述全功率取力器(2)用于给所述车辆作业动力系统提供动力。

2.如权利要求1所述的一种单发动机洗扫车，其特征在于：所述车辆作业动力系统包括分动箱(4)、高压水泵总成(5)、风机总成(6)、油泵总成(7)，所述全功率取力器(2)配置在所述发动机(14)之后并位于主离合器(15)之前，所述分动箱(4)通过取力传动轴(17)和主电磁离合器(18)连接到所述全功率取力器(2)上，所述所述分动箱(4)的输出连接所述高压水泵总成(5)、风机总成(6)、油泵总成(7)。

3.如权利要求2所述的一种单发动机洗扫车，其特征在于：所述车辆行走作业系统包括安装在所述主离合器(15)之后的主变速箱(16)，所述主变速箱(16)通过底盘前传动轴(20)连接到副变速箱(8)，所述副变速箱(8)的输出连接车辆的后桥(21)从而驱动车辆的行驶。

4.如权利要求3所述的一种单发动机洗扫车，其特征在于：所述副变速箱(8)上还配置有行走马达(9)，所述副变速箱(8)可以被所述传动轴(20)驱动或被所述行走马达驱动(9)。

5.如权利要求4所述的一种单发动机洗扫车，其特征在于：所述主变速箱(16)侧面还配置有侧取力器(3)，所述侧取力器(3)从所述主变速箱(16)取力并驱动行走的变量泵(22)，所述行走的变量泵(22)用于驱动所述行走马达(9)。

6.如权利要求1-5任意一项所述的单发动机洗扫车，其特征在于：所述作业装置包括盘刷(13)、吸嘴(12)以及喷水机构，所述分动箱(4)输出的用于驱动所述高压水泵总成的动力通过水泵电磁离合器(19)传递。

7.如权利要求1-6任意一项所述的单发动机洗扫车的操作方法，其特征在于，当所述洗扫车进行工作时，所述分动箱主电磁离合器(18)闭合，所述全功率取力器(2)将功率传递给所述车辆作业动力系统，所述车辆动力系统再驱动所述作业装置工作，此时所述主离合器(15)保持接合状态，所述主变速箱(16)接受所述主离合器(15)传递的功率，所述侧取力器(3)从所述主变速箱(16)取力并驱动所述变量泵(22)，所述变量泵(22)进一步驱动所述行走马达(9)，此时所述副变速箱被所述行走马达(9)驱动。

8.如权利要求7所述的单发动机洗扫车的操作方法，其特征在于，当所述洗扫车不工作而进行正常行驶时，所述所述分动箱主电磁离合器(18)断开，所述副变速箱(8)由所述主变速箱(16)直接驱动。