CN104760481A - 一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘 - Google Patents

Abstract

一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘，发电机组配置发动机、直流发电机和交流发电机；独立悬架装置包括下悬挂臂座一，轮毂上设有下悬挂臂座二，下悬挂臂座一与下悬挂臂座二之间安装有下悬挂臂，下悬挂臂内侧设有双作用液压减震装置座二，纵梁上设有双作用液压减震装置座一，双作用液压减震装置座二与双作用液压减震装置座一之间安装有双作用液压减震装置，纵梁上还设有上悬挂臂座一，轮毂上还设有上悬挂臂座二，上悬挂臂座一与上悬挂臂座二之间安装有上悬挂臂；取消了离合装置、变速箱、分动器和传动轴，增大了实际使用空间；车轮的跳动彼此独立，互不影响，可独立转向；具有很高的越野性能、平顺性和通用性；可加装轮胎自动充、放气装置。

Description

一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘

技术领域

本发明涉及一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘。

背景技术

现有的连续油管专用车底盘的传动系统一般采用离合装置、变速箱、传动轴、分动器车桥方式，车桥均采用贯通式车桥，悬架系统均为钢板弹簧式的非独立悬架，传动轴为万向节式刚性传动轴。连续油管作业机的油管滚筒直径根据油/气井井深有多种规格，对于三千米以上的井，所需的油管滚筒直径在三米以上。因此，对于装载此类滚筒的底盘车需要采用中空式车架，滚筒部分沉入车架内部，并与车架刚性连接。

目前，连续油管作业机底盘由于受到传动系的组成方式、空间尺寸及悬挂系统结构形式的限制，其与生俱来的缺陷无法根除，如：传动系中的变速器、传动轴和分动器在车架内部占据了较大的安装空间。为满足整车限高要求，滚筒需要能够上下升降，这会提高传动系中传动轴的故障率，埋下传动轴脱落的隐患。受结构空间及整车高度限制，滚筒的下沉幅度有限，且滚筒直径不能超过3.9米。整车无法布置其它相关的上装设备。整车高度不易控制。越野性能欠佳。无法适应沙漠区域的作业。整车最小转弯直径大，如遇急弯路况，则转弯困难。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘。

为实现上述目的，本发明提供一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘，包括：

车架，所述车架包括两个纵梁、多个横梁、中空式框梁以及多个复合横梁；所述车架前端安装有驾驶室，所述纵梁与液压独立悬架系统相连接，所述液压独立悬架系统与电动车轮连接，所述电动车轮上安装有轮胎；所述车架前部内侧安装有发电机组、冷却系统、排气系统，所述车架中部内侧安装有与所述发电机组中的发动机相连接的取力器，所述车架上还安装有电控系统和制动系统；

所述发电机组包括发动机、直流发电机、交流发电机；

所述电控系统内部设有电控装置；

所述电动车轮的轮毂上安装有轮胎充放气装置与ABS装置；

所述转向系统包括转向机械系、转向液压助力系与液压装置；

所述液压独立悬架系统包括独立悬架装置、液压管路与液压装置；

所述独立悬架装置包括下悬挂臂座一，所述轮毂上设有下悬挂臂座二，所述下悬挂臂座一与所述下悬挂臂座二之间安装有下悬挂臂，所述下悬挂臂内侧设有双作用液压减震装置座二，所述纵梁上设有双作用液压减震装置座一，所述双作用液压减震装置座二与所述双作用液压减震装置座一之间安装有双作用液压减震装置，所述纵梁上还设有上悬挂臂座一，所述轮毂上还设有上悬挂臂座二，所述上悬挂臂座一与所述上悬挂臂座二之间安装有上悬挂臂；

所述下悬挂座一端部安装有变刚度螺旋弹簧；

所述液压装置包括转向液压装置与悬架液压装置；

所述驾驶室内部安装有ECU(电子控制单元)。

作为本发明进一步改进，所述发电机组、所述电动车轮、所述液压装置、所述轮胎充放气装置、所述电器装置与所述ABS装置上均安装有与所述ECU连接的传感器。

作为本发明进一步改进，所述纵梁与横梁通过紧固件固定。

作为本发明进一步改进，所述纵梁上安装有多个加强筋。

作为本发明进一步改进，所述驾驶室下部安装有与所述电动车轮相连接的转向系统。

作为本发明进一步改进，所述纵梁侧部安装有供油系统。

作为本发明进一步改进，所述车架中部是用于安装连续油管滚筒的中空式框梁。

作为本发明优选的，所述电动车轮为交流供电方式。

本发明的有益效果为：车桥的驱动形式为电控，取消了传统车辆传动系统中的离合装置、变速箱、分动器和传动轴，有效增大了车辆的实际使用空间；电动车轮和液压独立悬架系统，各个车轮的跳动彼此独立，互不影响；各个车轮在控制系统的作用下，可实现独立转向；具有很高的越野性能和平顺性，较同类车辆具有更小的转弯直径和更高的通过性；底盘的通用性更高、可加装轮胎自动充、放气装置，该装置具有胎压实时监测、报警和自动充、放气功能。

附图说明

图1为本发明一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘的侧视图；

图2为本发明一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘的俯视图；

图3为本发明一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘的液压独立悬架系统结构示意图；

图4为本发明一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘的纵梁结构示意图；

图5为本发明一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘工作原理框图。

图中：1、驾驶室；2、发电机组；3、冷却系统；4、进排气系统；5、轮胎；6、电动车轮；7、取力器；8、纵梁；9、液压独立悬架系统；10、供油系统；11、电控系统；12、制动系统；13、中空式框梁；14、转向系统；15、上悬挂臂座二；16、上悬挂臂；17、上悬挂臂座一；18、双作用液压减震装置座一；19、双作用液压减震装置；20、双作用液压减震装置座二；21、下悬挂臂座一；22、下悬挂臂；23、下悬挂臂座二；24、变刚度螺旋弹簧；25、复合横梁；26、紧固件；27、加强筋；28、横梁。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明实施例所述的一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘，包括：车架，所述车架包括纵梁8、多个横梁28、中空式框梁13以及多个复合横梁25；所述车架前端安装有驾驶室1，所述纵梁8与液压独立悬架系统9相连接，所述液压独立悬架系统9与电动车轮6连接，所述电动车轮6上安装有轮胎5；所述车架前部内侧安装有发电机组2、冷却系统3、排气系统4；所述发电机组2包括发动机、直流发电机和交流发电机；所述车架中部内侧安装有与所述发电机组2中的发动机相连接的取力器7，所述车架上还安装有电控系统11与制动系统12；所述电控系统11内部设有电控装置；所述电动车轮6的轮毂上安装有轮胎充放气装置与ABS装置；所述驾驶室1内部及在车架上安装有与所述电动车轮6相连接的转向系统14。所述纵梁8侧部安装有供油系统10，所述车架中部用于安装连续油管滚筒，所述电动车轮6为交流供电方式。车桥的驱动形式为电控，取消了传统车辆传动系统中的离合装置、变速箱、分动器和传动轴，有效增大了车辆的实际使用空间；具有很高的越野性能和平顺性，较同类车辆具有更小的转弯直径和更高的通过性；底盘的通用性更高、可加装轮胎自动充、放气装置，该装置具有胎压实时监测、报警和自动充、放气功能。

如图3所示，所述独立悬架装置包括下悬挂臂座一21，所述轮毂上设有下悬挂臂座二23，所述下悬挂臂座一21与所述下悬挂臂座二23之间安装有下悬挂臂22，所述下悬挂臂22中部设有双作用液压减震装置座二20，所述纵梁8上设有双作用液压减震装置座一18，所述双作用液压减震装置座二20与所述双作用液压减震装置座一18之间安装有双作用液压减震装置19，所述纵梁8上还设有上悬挂臂座一17，所述轮毂上还设有上悬挂臂座二15，所述上悬挂臂座一17与所述上悬挂臂座二15之间安装有上悬挂臂16；所述下悬挂座一21端部安装有变钢度螺旋弹簧24；所述车架中部是用于安装连续油管滚筒的中空式框梁13。电动车轮和液压独立悬架系统，各个车轮的跳动彼此独立，互不影响；各个车轮在控制系统的作用下，可实现独立转向。

如图4所示，所述纵梁8与横梁28通过紧固件26固定，所述纵梁8上安装有多个加强筋27。

如图5所示，ECU(电子控制单元)通过CAN(控制器局域网络)总线和各类传感器分别与发动机、电动车轮、转向液压装置、悬架液压装置、轮胎充放气装置、电器装置和ABS(防抱死制动系统)装置进行数据的实时通讯。本发明实施例的车辆为机、电、液一体化产品，其工作原理如下：

车辆启动时，发动机的各类传感器将检测到的数据传递给ECU，ECU通过内置程序进行计算，并与预置的理论参数进行对比，将适合启动的指令传递给各执行机构，发动机正常启动。发动机带动直流发电机向蓄电池充电，为底盘的各类仪表、灯具等常规用电部件提供电力，同时，发动机带动交流发电机向电动车轮输出交流电，从而为底盘行驶提供动力。

车辆起步时，悬架系统中的载荷传感器将检测到的传递给ECU，ECU经过匹配计算并和预设的各类参数进行对比，然后向各系统发出控制指令，随着司机踩下油门，发动机转速提高，供电量加大，冷却、进排气、供油和液压等系统开始协调工作，车轮的驱动力矩加大，车辆在解除制动的状态下正常起步。

车辆行驶过程中，由于没有离合装置，车速变化由司机通过改变电子油门踏板的开度来实现。油门开度加大，各系统的输出功率加大，车轮的驱动力矩随之加大，车速加快。反之，车速降低。

转向时，ECU的控制程序根据传感器采集到的数据(如车速、左右轮胎所受到的转向阻力、悬架系统所受到的载荷、转向机械杆系施加到车轮转向节臂的转向力等。)，经计算和对比参数后，分别向发动机、液压泵等发出不同的控制信号，从而调整转向液压助力系统的压力、协调左右车轮的转角和转速、调整电控系统的供电量、调整悬架系统中双作用液压减震装置的内部压力，使之与变刚度螺旋弹簧的刚度相匹配，最终使车辆正常转向。

制动时，司机踩下制动踏板，油门踏板回到初始状态，各系统通过传感器接收到ECU的控制信号，开始协调工作。悬架系统开始调整刚度，车轮的转速降低，ABS装置开始工作，制动系统的执行机构施加到轮毂上的制动力加大，车速随之降低直至车辆平稳停车。

当车辆在越野路面上行驶时，由于路面的凹凸不平，各液压独立悬架装置所承受的动载荷均不相同，车轮跳动的状态亦不相同，此时，悬架系统中的各个载荷传感器将采集到的载荷信号通过CAN总线传输给ECU，双作用液压减震装置在ECU控制信号的控制下，内部压力实时调整并与变刚度螺旋弹簧的刚度相匹配，使得车轮在各自跳动过程中，车辆依然能够平稳行驶。

当车辆行驶在硬实路面上，轮胎的气压迅速下降时，低气压传感器开始工作，ECU在接收到报警信号后，通过比对额定胎压值，适时控制轮胎充放气装置工作，直至胎压正常后关闭；当车辆行驶在松软、泥泞、沼泽或沙漠路面上时，传感器将轮胎滚动阻力信号传输给ECU，ECU控制程序根据已有数据计算出适宜的轮胎气压值，并控制轮胎充放气装置放气，以便降低胎压，增大接地比值，使车辆能够正常行驶。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于，包括：

车架，所述车架包括纵梁(8)、多个横梁(28)、中空式框梁(13)以及多个复合横梁(25)；所述车架前端安装有驾驶室(1)，所述纵梁(8)与液压独立悬架系统(9)相连接，所述液压独立悬架系统(9)与电动车轮(6)连接，所述电动车轮(6)上安装有轮胎(5)；所述车架前部内侧安装有发电机组(2)、冷却系统(3)、排气系统(4)，所述车架中部内侧安装有与所述发电机组(2)中的发动机相连接的取力器(7)，所述车架上还安装有电控系统(11)和制动系统(12)；

所述发电机组(2)包括发动机、直流发电机、交流发电机；

所述电控系统(11)内部设有电控装置；

所述电动车轮(6)的轮毂上安装有轮胎充放气装置与ABS装置；

所述转向系统(14)包括转向机械系、转向液压助力系与液压装置；

所述液压独立悬架系统(9)包括独立悬架装置、液压管路与液压装置；

所述独立悬架装置包括下悬挂臂座一(21)，所述轮毂上设有下悬挂臂座二(23)，所述下悬挂臂座一(21)与所述下悬挂臂座二(23)之间安装有下悬挂臂(22)，所述下悬挂臂(22)内侧设有双作用液压减震装置座二(20)，所述纵梁(8)上设有双作用液压减震装置座一(18)，所述双作用液压减震装置座二(20)与所述双作用液压减震装置座一(18)之间安装有双作用液压减震装置(19)，所述纵梁(8)上还设有上悬挂臂座一(17)，所述轮毂上还设有上悬挂臂座二(15)，所述上悬挂臂座一(17)与所述上悬挂臂座二(15)之间安装有上悬挂臂(16)；

所述下悬挂座一(21)端部安装有变刚度螺旋弹簧(24)；

所述液压装置内部设有转向液压装置与悬架液压装置；

所述驾驶室(1)内部安装有ECU。

2.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述发电机组(2)、所述电动车轮(6)、所述液压装置、所述轮胎充放气装置、所述电器装置与所述ABS装置上均安装有与所述ECU连接的传感器。

3.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述纵梁(8)与横梁(28)通过紧固件(26)固定。

4.根据权利要求3所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述纵梁(8)上安装有多个加强筋(27)。

5.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述车架中部是用于安装有连续油管滚筒的中空式框梁(13)。

6.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述驾驶室(1)下部安装有与所述电动车轮(6)相连接的转向系统(14)。

7.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述纵梁(8)侧部安装有供油系统(10)。

8.根据权利要求1所述的电驱动液压独立悬架连续油管底盘，其特征在于：所述电动车轮(6)为交流供电方式。