CN105569108A - 一种平地机传动系统和平地机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平地机传动系统和平地机，包括动力源、液压泵、液压马达、车桥、左车轮、右车轮，左车轮和右车轮分别安装在车桥左右两侧，动力源与液压泵相连，液压泵通过液压油路与液压马达相连；液压马达与车桥相连，车桥包括左半轴和右半轴，左半轴与左行星减速器相连，右半轴与右行星减速器相连，在左行星减速器上安装有左车轮，在右行星减速器上安装有右车轮。本发明的平地机传动系统的动力传递路线短，省去变速箱与平衡箱，结构布置紧凑，造价成本低。

Description

一种平地机传动系统和平地机
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种平地机传动系统和平地机。
背景技术
平地机是一种自行式轮式土方机械，它利用装在机械前后轮轴之间的刮刀和其他多种辅助作业装置进行土方工程中的整形和平整作业。平地机又是一种高速、高效、高精度和多用途的工程机械，被广泛用于公路、农田、机场等大面积的地面施工，主要作业有地面的平整，挖沟、刮坡、推土、排雪、开荒等，是国民经济建设中不可或缺的重要机械。
目前，平地机行驶驱动系统的动力传递路线基本分为4种方案，第1种方案动力传递路线：发动机—变速箱—驱动桥—平衡箱—车轮。第2种方案动力传递路线：发动机—液力变矩器—变速箱—驱动桥—平衡箱—车轮；第3种方案动力传递路线：发动机—液压泵—2个液压马达—平衡箱—车轮，第4种方案动力传递路线：发动机—液压泵—液压马达—变速箱—驱动桥—平衡箱—车轮。作为小功率的平地机要求结构紧凑，成本低，以上4种平地机传动方式均因包含变速箱或平衡箱从而导致整机外形尺寸超标或者成本居高。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种平地机传动系统和平地机，解决小功率平地机传动的问题，使造价成本低、结构紧凑。
一方面，本发明提供了一种平地机传动系统，其特征在于，包括动力源、液压泵、液压马达、车桥、左车轮、右车轮，左车轮和右车轮分别安装在车桥左右两侧，动力源与液压泵相连，液压泵通过液压油路与液压马达相连；液压马达与车桥相连，车桥包括左半轴和右半轴，在右车轮上安装有右行星减速器，左半轴与左行星减速器相连，右半轴与右行星减速器相连，在左行星减速器上安装有左车轮，在右行星减速器上安装有右车轮。
进一步地，在车桥上安装有主减速器和差速锁，主减速器与差速锁壳体相连，左半轴和右半轴分别与差速锁相连，液压马达与主减速器的输入轴相连。
进一步地，主减速器包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与差速锁壳体相连接，主动齿轮的输入轴与液压马达相连。
进一步地，差速锁包括差速锁壳体、左半轴齿轮、右半轴齿轮、第一行星齿轮、锁止机构，左半轴齿轮和右半轴齿轮及第一行星齿轮安装在差速器壳体内，第一行星齿轮的中心轴与差速器壳体相连，第一行星齿轮分别与左半轴齿轮和右半轴齿轮啮合，左半轴齿轮与左半轴相连，右半轴齿轮与右半轴相连，锁止机构与左半轴和右半轴相连。
进一步地，左行星减速器和右行星减速器均包括太阳轮、行星架、第二行星齿轮、齿圈，齿圈固定在车桥壳体上，行星架与第二行星齿轮的中心轴相连，第二行星齿轮分别与齿圈和太阳轮啮合；左行星减速器的太阳轮与左半轴相连，左行星减速器的行星架与左车轮相连；右行星减速器的太阳轮与右半轴相连，右行星减速器的行星架与右车轮相连。
进一步地，在车桥上安装驻车制动器，驻车制动器位于主动齿轮与液压马达动力传递路线之间。
进一步地，在左车轮和右车轮上安装行车制动器。
进一步地，动力源为发动机或者电机。
进一步地，液压泵为双向变量泵，液压马达均为双向变量马达。
另外，本发明还提供了一种平地机，包括上述的平地机传动系统。
本发明提供的一种平地机传动系统和平地机，动力传递路线：动力源—液压泵—液压马达—车桥—左行星减速器和右行星减速器—左车轮和右车轮。
上述的动力传递路线短，省去变速箱与平衡箱，结构布置紧凑，造价成本低。另外，作为液压传动，本传动方式包含车桥，车桥包含差速锁，有效解决平地机传统液压传动单边打滑现象；车桥包括主减速器，主减速器和左行星减速器和右行星减速器实现两级减速。另外，采用较大的左车轮和右车轮有效提高整机车速，增大接地面积，改善牵引性能，同时有利于车桥轮边布置行车制动器。另外，液压泵为双向变量泵，液压马达均为双向变量马达，可以实现调速。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的平地机传动系统示意图；
图2为图1的主减速器和差速锁示意图；
图3为图1的左行星减速器示意图；
图4为平地机动力传递路线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明所述的相连是指两个零件动力传递，并不仅代表两件零件相互连接在一起。
下面结合图1至4，对本发明的优选实施例作进一步详细说明，
如图1所示，本发明优选的平地机传动系统，包括动力源1、液压泵2、液压马达3、车桥4、左车轮6.2、右车轮6.1，左车轮6.2和右车轮6.1分别安装在车桥4左右两侧。动力源1可以采用电机或发动机。动力源1的输出轴与液压马达3的转轴相连，动力源1驱动液压马达3旋转泵油，液压泵2和液压马达3之间通过液压油路相连接，液压泵2输出的高压油驱动液压马达3旋转。为了实现调速，液压泵2采用双向变量泵，液压马达3采用双向变量马达，通过调节液压泵2和液压马达3的排量，实现调速。
液压马达3可以通过输入轴与车桥4相连。液压马达3也可以安装在车桥4上，直接与车桥4相连，省去输入轴。车桥4包括左半轴9.2和右半轴9.1，左半轴9.2与左行星减速器5.2相连，右半轴9.1与右行星减速器5.1相连，在左行星减速器5.2上安装有左车轮6.2，在右行星减速器5.1上安装有右车轮6.1。液压马达3将动力传递给车桥4，车桥4通过左半轴9.2和右半轴9.1分别传递给左行星减速器5.2和右行星减速器5.1，通过左行星减速器5.2和右行星减速器5.1减速增扭后，动力传递给左车轮6.2和右车轮6.1。
如图4所示，本发明平地机传动系统动力传递路线：动力源—液压泵—液压马达—车桥—左行星减速器和右行星减速器—左车轮和右车轮。
上述的动力传递路线短，省去变速箱与平衡箱，结构布置紧凑，造价成本低。
如图3所示，左行星减速器5.2包括太阳轮12、行星架15、第二行星齿轮13、齿圈14，齿圈14固定在车桥4壳体上，太阳轮12位于中间，行星架15和第二行星齿轮13位于太阳轮12与齿圈14之间。第二行星齿轮13一般包括多个，行星架15与多个第二行星齿轮13的中心轴相连接，多个第二行星齿轮13分别与齿圈14和太阳轮12啮合；左行星减速器5.2的太阳轮12与左半轴9.2相连接，左行星减速器5.2的行星架15与左车轮6.2相连接。左半轴9.2驱动太阳轮12旋转，太阳轮12驱动第二行星齿轮13旋转，由于齿圈14固定。第二行星齿轮13一方面绕自身中心轴进行自转，另一方面绕太阳轮12轴线公转，从而带动行星架15旋转，实现减速增扭。右行星减速器5.1结构与左行星减速器5.2结构相同，右行星减速器5.1的太阳轮12与右半轴9.1相连，右行星减速器5.1的行星架15与右车轮6.1相连。本发明的左车轮6.2和右车轮6.1采用大尺寸结构，左行星减速器5.2和右行星减速器5.1安装方便。较大尺寸的左车轮6.2和右车轮6.1可以有效提高整机车速，增大接地面积，改善牵引性能，同时有利于布置行车制动器8。
如图1所示，为了实现行车制动和驻车制动，在车桥4上安装驻车制动器7，驻车制动器7位于主动齿轮110与液压马达3动力传递路线之间，也就是主动齿轮110的输入轴位置。在左车轮6.2和右车轮6.1上安装行车制动器8。行车制动器8和驻车制动器7均可以采用鼓式制动器或者盘式制动器。行车制动器8和驻车制动器7的驱动方式可以是液力或者气动。
如图1和图2所示，为了实现双级减速和防止单边车轮打滑，在车桥4上安装有主减速器11和差速锁10，主减速器11包括主动齿轮110和从动齿轮111，主动齿轮110与从动齿轮111啮合，主动齿轮110为较小的锥齿轮，从动齿轮111为较大的锥齿轮，从动齿轮111一般是双曲线齿轮。主动齿轮110的旋转轴线与从动齿轮111的旋转轴线相互垂直。从动齿轮111安装在差速锁壳体103上，主动齿轮110的输入轴与液压马达3的转轴相连。液压马达3驱动主动齿轮110旋转，主动齿轮110将动力传递给从动齿轮111，经过减速增扭后，从动齿轮111将动力传递给差速锁壳体103。
差速锁10是一种带有锁止功能的差速器，差速器的锁止功能一般是采用锁止机构实现。包括差速锁壳体103、左半轴齿轮100、右半轴齿轮102、多个第一行星齿轮101、锁止机构(图中未示出)。锁止机构与左半轴9.1和右半轴9.2相连接，左半轴齿轮100和右半轴齿轮102及多个第一行星齿轮101安装在差速锁壳体103内，第一行星齿轮101的中心轴与差速锁壳体103相连，多个第一行星齿轮101位于左半轴齿轮100和右半轴齿之间，多个第一行星齿轮101与左半轴齿轮100和右半轴齿轮102啮合，左半轴齿轮100与左半轴9.2通过花键连接，右半轴齿轮102与右半轴9.1通过花键相连接。从动齿轮111带动差速锁壳体103旋转，差速锁壳体103带动多个第一行星齿轮101绕左半轴齿轮100和右半轴齿轮102的轴线公转，多个第一行星齿轮101也绕自身轴线自转。如果差速锁壳体103的转速为N0，左半轴9.2的转速为N1，右半轴9.1的转速为N2，N1+N2＝2N0。如果差速锁壳体103的扭矩为M0,左半轴的扭矩为M1，右半轴9.1的扭矩为M2，M1+M2＝Mo/2。如果左车轮6.2打滑，此时左半轴9.2的转速N1＝2N0，右半轴9.1的转速N2＝0。为了防止左车轮6.2打滑，锁止机构将差速锁10的差速功能锁止，也就是使右半轴9.1和左半轴9.2与差速锁壳体103刚性连接，使右半轴9.1和左半轴9.1的转速N2＝N1＝N0。因此，差速锁10可以防止车轮单边打滑。
本发明还提供了包括上述平地机传动系统的平地机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种平地机传动系统，其特征在于，包括动力源(1)、液压泵(2)、液压马达(3)、车桥(4)、左车轮(6.2)、右车轮(6.1)，左车轮(6.2)和右车轮(6.1)分别安装在车桥(4)左右两侧，动力源(1)与液压泵(2)相连，液压泵(2)通过液压油路与液压马达(3)相连；液压马达(3)与车桥(4)相连，车桥(4)包括左半轴(9.2)和右半轴(9.1)，左半轴(9.2)与左行星减速器(5.2)相连，右半轴(9.1)与右行星减速器(5.1)相连，在左行星减速器(5.2)上安装有左车轮(6.2)，在右行星减速器(5.1)上安装有右车轮(6.1)。
2.根据权利要求1所述的平地机传动系统，其特征在于，在车桥(4)上安装有主减速器(11)和差速锁(10)，主减速器(11)与差速锁壳体(103)相连，左半轴(9.2)和右半轴(9.1)分别与差速锁(10)相连，液压马达(3)与主减速器(11)的输入轴相连。
3.根据权利要求2所述的平地机传动系统，其特征在于，主减速器(11)包括主动齿轮(110)和从动齿轮(111)，主动齿轮(110)与从动齿轮(111)啮合，从动齿轮(111)与差速锁壳体(103)相连接，主动齿轮(110)的输入轴与液压马达(3)相连。
4.根据权利要求3所述的平地机传动系统，其特征在于，差速锁(10)包括差速锁壳体(103)、左半轴齿轮(100)、右半轴齿轮(102)、第一行星齿轮(101)、锁止机构，左半轴齿轮(100)和右半轴齿轮(102)及第一行星齿轮(101)安装在差速器壳体(103)内，第一行星齿轮(101)的中心轴与差速器壳体(103)相连，第一行星齿轮(101)分别与左半轴齿轮(100)和右半轴齿轮(102)啮合，左半轴齿轮(100)与左半轴(9.2)相连，右半轴齿轮(102)与右半轴(9.1)相连，锁止机构与左半轴(9.1)和右半轴(9.2)相连。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的平地机传动系统，其特征在于，左行星减速器(5.2)和右行星减速器(5.1)均包括太阳轮(12)、行星架(15)、第二行星齿轮(13)、齿圈(14)，齿圈(14)固定在车桥(4)壳体上，行星架(15)与第二行星齿轮(13)的中心轴相连，第二行星齿轮(13)分别与齿圈(14)和太阳轮(12)啮合；左行星减速器(5.2)的太阳轮(12)与左半轴(9.2)相连，左行星减速器(5.2)的行星架(15)与左车轮(6.2)相连；右行星减速器(5.1)的太阳轮(12)与右半轴(9.1)相连，右行星减速器(5.1)的行星架(15)与右车轮(6.1)相连。
6.根据权利要求3所述的平地机传动系统，其特征在于，在车桥(4)上安装驻车制动器(7)，驻车制动器(7)位于主动齿轮(110)与液压马达(3)动力传递路线之间。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的平地机传动系统，其特征在于，在左车轮(6.2)和右车轮(6.1)上安装行车制动器(8)。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的平地机传动系统，其特征在于，动力源(1)为发动机或者电机。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的平地机传动系统，其特征在于，液压泵(2)为双向变量泵，液压马达(3)均为双向变量马达。
10.一种平地机，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的平地机传动系统。
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