CN104100200A - 旋挖钻机油电双动力装置 - Google Patents

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郁飞鹏
张瑜
秦明清
何晓明
姜瀚
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Abstract

本发明涉及一种旋挖钻机油电双动力装置，包括第一动力源柴油机和第二动力源电机，所述柴油机的飞轮壳上固定有带有切换装置的动力切换箱，动力切换箱第一输入端经过第一切换装置与柴油机连接，动力切换箱第二输入端经过第二切换装置与电机连接，动力切换箱第一动力源和第二动力源合成输出至同一液压泵组。本发明具有可选的双动力驱动装置，特别适合于旋挖钻机在具备电源条件下由电动机来驱动液压泵组工作，大大降低了施工成本和污染。与已有旋挖钻机油电双动力系统相比，本发明不仅省去了一套泵组，而且整套装置结构紧凑，易于整车布置。本发明还可用于挖掘机、起重机等工程机械。

Description

旋挖钻机油电双动力装置
技术领域
 本发明涉及一种工程机械，尤其涉及一种对旋挖钻机适用的油电双动力装置。
背景技术
近年来旋挖钻机在我国大中型建设项目中普遍应用，但现有的旋挖钻采用的是单一的柴油发动机来驱动，其缺点是：一、随着石油价格不断升高，旋挖钻使用成本越来越高；二、柴油机工作时有很大噪声，同时排放大量有害气体，旋挖钻在城区施工时对周围居民影响很大。若将现有旋挖钻改为纯电机驱动，上述问题自然会大为改善，但却限制了其使用范围，即旋挖钻只能在存有电源的工地施工，一旦工地无电源可供，则其失去动力而无法使用。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种对旋挖钻机适用的油电双动力驱动装置，能实现由电力或柴油作为动力源，当采用电力时，能降低旋挖钻的使用成本，有利于节能环保。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种旋挖钻机油电双动力装置，包括第一动力源柴油机和第二动力源电机，所述柴油机的飞轮壳上固定有带有切换装置的动力切换箱，动力切换箱第一输入端经过第一切换装置与柴油机连接，动力切换箱第二输入端经过第二切换装置与电机连接，动力切换箱第一动力源和第二动力源合成输出至同一液压泵组；所述第一切换装置和第二切换装置结构相同，两切换装置均由套在输入轴上的啮合套和连接在啮合套上的拨叉构成，输入轴上同时套有与啮合套相对应的齿轮对，所述动力切换箱输出轴上套有与两齿轮对相对应的第三齿轮对。
所述拨叉一端固定在拨叉轴上，拨叉轴另一端铰接在摇臂上，摇臂一端铰接在固定轴上，摇臂另一端铰接在软轴的连接叉上，软轴固定在操作手柄上。
所述动力切换箱第一输入轴通过联轴器与柴油机输出飞轮连接，动力切换箱第二输入轴通过万向节传动装置与电机输出轴连接。
第一动力源柴油机和第二动力源电机并连接在动力切换箱上。
第一动力源柴油机和第二动力源电机串连接在动力切换箱上。
本发明动力切换箱驱动同一套液压泵组，即发动机和电机共用同一泵组，双动力切换箱能够实现两种动力的切换，当用户选择使用柴油发动机时，操纵啮合套将电机输入端分离，同时将发动机输入端结合，此时实现第一动力源驱动；反之，当用户选择电机驱动时，操纵啮合套将发动机输入端分离，同时将电机输入端结合，此时实现第二动力源驱动。动力切换箱直接固定于发动机飞轮壳上，减小了系统整体轴向尺寸，有利整车布置。第二输入轴通过万向节传动装置与电机连接，有效解决了机械振动、机架变形、安装误差等引起电机轴与动力切换箱轴的相对偏移难题。本发明通过操纵手柄和推拉软轴远距离操纵拨叉带动结合套实现动力的分离或结合，整体结构简单，工作可靠，故障率低。本发明具有可选的双动力驱动装置，特别适合于旋挖钻机在具备电源条件下由电动机来驱动液压泵组工作，大大降低了施工成本和污染。与已有旋挖钻机油电双动力系统相比，本发明不仅省去了一套泵组，而且整套装置结构紧凑，易于整车布置。本发明还可用于挖掘机、起重机等工程机械。
附图说明
图1为实施例1结构示意图；
图2为实施例1动力切换箱内部结构示意图；
图3为图2中I放大图；
图4为实施例1动力切换箱操纵机构示意图；
图5为实施例2结构示意图；
图6为实施例2动力切换箱内部结构示意图；
图7为实施例2动力切换箱操纵机构示意图。
图号标识：1-柴油机，2-飞轮壳，3-动力切换箱，4-液压泵组，5-万向节传动装置，6-电机，7-第一齿轮对，8-第一啮合套，9-外花键，10-第一拨叉，11-第三齿轮对，12-输出轴，13-第二齿轮对，14-第二拨叉，15-第二啮合套，16-第二输入轴，17-拨叉轴，18-摇臂，19-法兰壳体，20-第一输入轴，21-联轴器，22-第一操作手柄，23-第二操作手柄，24-软轴，25-连接叉，26-第二切换装置，27-固定轴，28-第一切换装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1-图4所示，一种旋挖钻机油电双动力装置，包括第一动力源柴油机1和第二动力源电机6，柴油机1的飞轮壳2上固定有带有切换装置的动力切换箱3，动力切换箱3通过法兰壳体19固结于柴油机1发动机的飞轮壳2上，动力切换箱3与柴油机1连接为一体。动力切换箱3第一输入端经过第一切换装置28与柴油机1连接，动力切换箱3第二输入端经过第二切换装置26与电机6连接，动力切换箱3第一动力源和第二动力源合成输出至同一液压泵组4。动力切换箱3第一输入轴20通过联轴器21与柴油机1输出飞轮连接，联轴器21具有高弹性，动力切换箱3第二输入轴16通过万向节传动装置5与电机6输出轴连接。
本发明第一动力源柴油机1和第二动力源电机6并连接在动力切换箱3上，柴油机1和电机6并联排布方式适合在回转平台上横向布置，即将双动力装置横向布置于回转中央平台，一般居于配重之前。
第一切换装置28与第二切换装置26结构相同，第一切换装置28包括套在第一输入轴20上的第一啮合套8和连接在第一啮合套8上的第一拨叉10，第二切换装置26包括套在第二输入轴16上的第二啮合套15和连接在第二啮合套15上的第二拨叉14，第一输入轴20上同时套有与第一啮合套8相啮合的第一齿轮对7，第二输入轴16上同时套有与第二啮合套15相啮合的第二齿轮对13，动力切换箱3输出轴12上套有与第一齿轮对7和第二齿轮对13相啮合的第三齿轮对11，两个拨叉一端分别固定在两个拨叉轴17上，拨叉轴17另一端铰接在摇臂18上，摇臂18一端铰接在固定轴27上，摇臂18另一端铰接在软轴24的连接叉25上，软轴24另一端固定在操作手柄上，第一切换装置28由第一操作手柄22控制，第二切换装置26由第二操作手柄23控制。
本发明具体工作时，第一动力源柴油机1出发，经过高弹性的联轴器21、第一输入轴20、第一啮合套8、第一齿轮对7和第三齿轮对11，最后至输出轴12，由输出轴12传给液压泵组4。第二动力源电机6出发，依次经过万向节传动装置5、第二输入轴16、第二啮合套15、第二齿轮对13和第三齿轮对11，最后至输出轴12，由输出轴12传给液压泵组4。
本发明动力的传输和中断是通过第一啮合套8和第二啮合套15的轴向移动来完成的，啮合套设有内花键，第一啮合套8和第二啮合套15分别滑动于第一输入轴20和第二输入轴16外滑键上，当采用柴油发动机驱动时，将第一输入端的第一啮合套8前移与第一齿轮对7的外花键9啮合，第二输入端的第二啮合套15后移脱离第二齿轮对13的外花键，此时电机6不参与驱动；当采用电机6驱动时，将第一输入端的第一啮合套8后移脱离与第一齿轮对7的外花键9，第二输入端的第二啮合套15前移与第二齿轮对13的外花键啮合，此时柴油发动机不参与驱动；当两啮合套后退脱离与传动齿轮啮合时，动力中断。另外，本发明在技术条件上具备柴油发动机和电机同时驱动液压泵组，此时第一输入端和第二输入端的第一啮合套8和第二啮合套15皆处于与相应齿轮的啮合位置。
第一啮合套8和第二啮合套15的轴向移动分别通过第一拨叉10和第二拨叉14进行，拨叉固定于拨叉轴17上，拨叉轴17与摇臂18铰接，摇臂18与软轴24上的连接叉25连接，通过第一操纵手柄22及第二操纵手柄23推拉软轴24即可对啮合套实施远距离控制，从而实现动力的传递或中断。第一操纵手柄22及第二操纵手柄23可安装于驾驶室，分别控制第一输入端和第二输入端，并在不用时手柄可旋转锁定以防止误操作。
第一输入轴20通过高弹性联轴器21与发动机飞轮联结，有效消除轴系扭振带来的危害。动力切换箱3与柴油机1构成的动力总成，通过减震装置布放于机架上，减少路面激励或发动机激励的影响。
电机6与动力切换箱3通过万向节传动装置5连接，万向传动装置5有伸缩节，允许动力切换箱3输入轴和电机输出轴存在相对移动，可以有效解决机械振动、机架变形、安装误差等引起的不同轴问题。
本发明可改造为柴油发电机组，此时第一输入端和第二输入端的啮合套皆处于与齿轮的啮合位置时，动力从第一输入端输出至第二输入端，发动机拖动电机实施发电。
实施例2
本发明第一动力源柴油机1和第二动力源电机6可串连接在动力切换箱上，柴油机1和电机6分布在动力切换箱3两侧，柴油机1和电机6串联排布方式适合在回转平台上纵向布置，即将双动力装置纵向布置于回转右平台或左平台，可以根据需要，选择不同的安装方式。
本实施例其他结构与实施方式同实施例1。

Claims (5)

1.一种旋挖钻机油电双动力装置，包括第一动力源柴油机（1）和第二动力源电机（6），其特征在于：所述柴油机（1）的飞轮壳（2）上固定有带有切换装置的动力切换箱（3），动力切换箱（3）第一输入端经过第一切换装置（28）与柴油机（1）连接，动力切换箱（3）第二输入端经过第二切换装置（26）与电机（6）连接，动力切换箱（3）第一动力源和第二动力源合成输出至同一液压泵组(4)；所述第一切换装置(28)和第二切换装置(26)结构相同， 两切换装置均由套在输入轴上的啮合套和连接在啮合套上的拨叉构成，输入轴上同时套有与啮合套相对应的齿轮对，所述动力切换箱（3）的输出轴(12)上套有与两齿轮对相对应的第三齿轮对(11)。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机油电双动力装置，其特征在于：所述拨叉一端固定在拨叉轴(17)上，拨叉轴（17）另一端铰接在摇臂（18）上，摇臂（18）一端铰接在固定轴（27）上，摇臂（18）另一端铰接在软轴（24）的连接叉（25）上，软轴（24）固定在操作手柄上。
3.根据权利要求1所述的旋挖钻机油电双动力装置，其特征在于：所述动力切换箱(3)第一输入轴(20)通过联轴器(21)与柴油机（1）输出飞轮连接，动力切换箱（3）第二输入轴(16)通过万向节传动装置(5)与电机(6)输出轴连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的旋挖钻机油电双动力装置，其特征在于：第一动力源柴油机(1)和第二动力源电机（6）并连接在动力切换箱（3）上。
5.根据权利要求1-3任一所述的旋挖钻机油电双动力装置，其特征在于：第一动力源柴油机（1）和第二动力源电机（6）串连接在动力切换箱（3）上。
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