CN105584357A - 一种驱动桥总成和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程车辆技术领域，特别涉及一种驱动桥总成和工程车辆。本发明所提供的用于工程车辆的驱动桥总成，其包括左车轮、右车轮、断开式车轴、主减速器和分动箱，其中，主减速器通过断开式车轴与左车轮和右车轮动力连接，主减速器与分动箱动力连接且主减速器的壳体与分动箱的壳体连接，主减速器与工程车辆的车架固定连接。本发明基于断开式车轴将分动箱和主减速器集成为一体结构，不仅能够节约布置空间，实现更多驱动方案，而且具有较小的非簧载质量，能够减少对整车的冲击，提高整车的操纵稳定性。

Description

一种驱动桥总成和工程车辆

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，特别涉及一种驱动桥总成和工程车辆。

背景技术

整体式车轴是指车轴为整体式结构，两端车轮联动，不能相对独立运动，基于整体式车轴的驱动桥，其主减速器壳与车轴轴壳刚性地相连形成一个整体梁。而断开式车轴则是指车轴中间为铰链连接，两端车轮可以相对独立运动，基于断开式车轴的驱动桥，其主减速器固定连接于车架上。通常以车轴和车架连接部分为界，在车架一端运动时与车架保持相对静止的部件属于簧载质量，而在车轮一端运动时与车轮一起跳动的部件属于非簧载质量。

目前，断开式车轴用于家用轿车中，而现有的工程车辆，例如起重机等，均采用整体式车轴结构，且分动箱与主减速器之间通过传动轴连接。四轴以下的工程车辆，结构布置要求紧凑，在布置驱动方案时，变速箱经传动轴与分动箱连接，分动箱降距分扭后通过传动轴与前后驱动轴连接。由于空间布置限制，分动箱与前车轴或后车轴距离太小，无法布置传动轴，导致相近的车轴只能采用非驱动车轴，进而导致驱动方案设计受到较大限制。

以现有的三桥全地面起重机为例，定义由前至后的三个车桥分别为二桥、一桥和三桥，则三桥全地面起重机的分动箱是设置在一桥及二桥之间的，且距离一桥更近，分动箱通过传动轴分别与一桥及二桥连接，由于变速箱与分动箱之间、分动箱与一桥之间必须要保证传动轴最小距离，这就导致布置空间受到较大限制，以致于分动箱输入端距一桥主减速器输入法兰端的距离不足以布置分动箱及其相关传动轴，目前解决该问题的方法是将一桥设计成非驱动桥，而这意味着工程车辆只能实现二三桥驱动，却无法实现一三桥驱动或者全桥驱动，由于二三桥轴驱动方案爬坡能力较差，因此，将一桥设计为非驱动桥会制约整车性能的发挥。

发明内容

本发明旨在提供一种驱动桥总成和工程车辆，其不仅能够节约布置空间，实现更多的驱动方案，而且其非簧载质量较小，对车架的冲击较小。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于工程车辆的驱动桥总成，该驱动桥总成包括左车轮、右车轮、断开式车轴、主减速器和分动箱，主减速器通过断开式车轴与左车轮和右车轮动力连接，主减速器与分动箱动力连接且主减速器的壳体与分动箱的壳体连接，主减速器与工程车辆的车架固定连接。

可选地，分动箱上设有用于与车架连接的辅助支撑装置。

可选地，分动箱的前端面上设有向前输出法兰，主减速器的后端面上设有向后输出法兰，向前输出法兰用于与工程车辆的前桥总成动力连接，向后输出法兰用于与工程车辆的后桥总成动力连接。

可选地，分动箱通过向前输出轴向向前输出法兰传递动力，向前输出法兰处设有电涡流缓速器，电涡流缓速器具有固定部和相对于固定部可转动地设置的转动部，固定部和转动部中的一个设在分动箱的向前输出轴上，另一个设在向前输出法兰上。

可选地，分动箱上设有至少一个取力口，至少一个取力口用于与辅助动力装置连接。

可选地，至少一个取力口包括第一取力口和第二取力器，辅助动力装置包括油泵和转向应急泵，第一取力口用于与油泵连接，第二取力口用于与转向应急泵连接。

可选地，分动箱具有输入法兰和输出法兰，输入法兰用于与工程车辆的变速器连接，输出法兰用于与工程车辆的其它驱动桥连接，输入法兰位于输出法兰的上方。

可选地，驱动桥总成还包括两个悬挂油缸和两个摆杆，其中，两个悬挂油缸分别设置在左车轮和右车轮的轮边与车架之间，两个摆杆分别与左车轮和右车轮对应设置，每个摆杆的一侧端部通过一球铰链与相应侧车轮铰接，每个摆杆的另一侧端部通过沿前后方向布置的两个球铰链与第一主减速器分别铰接。

可选地，摆杆为“V”字型摆杆，“V”字型摆杆的杆分离端部均铰接于第一主减速器的下端面。

根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括车架和本发明的驱动桥总成。

可选地，工程车辆为四轴以下的工程车辆，驱动桥总成设置在工程车辆的前桥总成和后桥总成之间。

本发明基于断开式车轴将分动箱和主减速器集成为一体结构，不仅能够省略现有技术中分动箱与主减速器之间的传动轴，节约布置空间，减轻驱动桥总成的重量，方便实现更多驱动方案，而且由于主减速器与车架固定连接，因此，与主减速器集成一体结构的分动箱也能够独立于车轮跳动，也即主减速器和分动箱均属于簧载质量，从而使得驱动桥总成具有较小的非簧载质量，能够减少对整车的冲击，提高整车的操纵稳定性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例的驱动桥总成的主视图。

图2示出图1所示驱动桥总成的主减速器与分动箱一体结构的左视图。

图3示出图1所示驱动桥总成的主减速器与分动箱一体结构的右视图。

图4示出本发明另一实施例的驱动桥总成与车架的组装示意图。

图5示出本发明一实施例的工程车辆的驱动桥布置图。

图中：

1、驱动桥总成；2、前桥总成；3、后桥总成；4、发动机；5、变速器；6、车架；

11、主减速器；12、分动箱；15、悬挂油缸；16、摆杆；17、轮边；18、蓄能器；

111、向左输出法兰；112、向右输出法兰；113、向后输出法兰；121、输入法兰；122、第一取力口；123、第二取力口；124、向前输出法兰；125、辅助支撑装置；131、左半轴；132、右半轴；141、左车轮；142、右车轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1-3示出了本发明一实施例的驱动桥总成的结构示意图，图4示出了本发明另一实施例的驱动桥总成与车架的组装示意图，图5示出了本发明一实施例的工程车辆的结构示意图。参照图1-图4，本发明所提供的用于工程车辆的驱动桥总成1，包括左车轮141、右车轮142、断开式车轴、主减速器11和分动箱12，其中，主减速器11通过断开式车轴与左车轮141和右车轮142动力连接，主减速器11与分动箱12动力连接且主减速器11的壳体与分动箱12的壳体连接，主减速器11与工程车辆的车架6固定连接。

本发明所提供的驱动桥总成1，基于断开式车轴，省略现有技术中分动箱与主减速器之间的传动轴，将分动箱12和主减速器11集成为一体结构，不仅能够节约布置空间，减轻驱动桥总成1的重量，方便实现更多驱动方案，而且由于在断开式驱动桥中，主减速器11与车架6固定连接，因此，与主减速器11集成为一体结构的分动箱12也能够独立于车轮跳动，也即主减速器11和分动箱12均属于簧载质量，从而使得驱动桥总成1具有较小的非簧载质量，能够减少行驶过程中车轮和车轴跳动对整车的冲击，提高整车的操纵稳定性。

下面结合图1-3所示的实施例来对本发明的驱动桥总成1进行进一步地说明。为了描述方便，以下用到的“前、后、左、右、上、下”等方位词均是基于图1所示的方位定义的。

如图1-3所示，在该实施例中，驱动桥总成1包括分动箱12、主减速器11、断开式车轴、左车轮141和右车轮142，其中，主减速器11的壳体与分动箱12的壳体连接，使得主减速器11和分动箱12集成为一体结构，且主减速器11通过断开式车轴与左车轮141和右车轮142动力连接。

如图1所示，在该实施例中，断开式车轴包括左半轴131和右半轴132，主减速器11的左端面上设有向左输出法兰111，主减速器11的右端面上设有向右输出法兰112，其中，向左输出法兰111与左半轴131的一端连接，左半轴131的另一端与左车轮141连接，向右输出法兰112与右半轴132的一端连接，右半轴132的另一端与右车轮142连接，这样传递至主减速器11的动力可以经由向左输出法兰111和左半轴131传递至左车轮141，同时经由向右输出法兰112和右半轴132传递至右车轮142，从而实现向驱动桥总成1的左车轮141和右车轮142的动力传递。

可见，该实施例的分动箱12与主减速器11集成为一体结构，无须再在二者之间设置传动轴即可实现动力传递，因此，可以减少该驱动桥总成1对工程车辆整车布置空间的占用，便于具有该驱动桥总成1的工程车辆实现更多的驱动方案。

此外，该实施例基于断开式车轴将分动箱12与主减速器11集成为一体结构，由于与整体式车轴的主减速器与车轴一体结构不同，具有断开式车轴结构的驱动桥的主减速器是与车架6固定连接的，即断开式车轴的主减速器属于簧载质量，因此，在该实施例中，主减速器11与车架6固定连接，主减速器11的跳动与车架6同步，而独立于车轮跳动，从而使得与主减速器11集成为一体结构的分动箱12的跳动也不再随着车轮跳动，也即该实施例的分动箱12也属于簧载质量，所以，相对于现有技术中分动箱作为非簧载质量的驱动桥结构，该实施例的驱动桥总成1的非簧载质量减轻，进而能够降低对车架6的冲击，有效改善工程车辆的操作稳定性和行驶平顺性。

由于在该实施例的驱动桥总成1中，主减速器11与车架6固定，分动箱12与主减速器11固定，且分动箱12通常质量较大，如果分动箱12远离主减速器11的一端与车架6之间不设置连接结构，那么分动箱12整体呈悬臂结构，则在车架6振动时，分动箱12会对主减速器11形成一个弯矩，容易导致分动箱12与主减速器11之间的连接部位的受力状态较差，因此，为了进一步解决该技术问题，如图1所示，该实施例的驱动桥总成1还包括设置在分动箱12上的辅助支撑装置125，该辅助支撑装置125用于与工程车辆的车架6连接。通过设置该辅助支撑125，使得分动箱12的两端都有支撑，也即使得分动箱12由悬臂结构变为桥支结构，从而可以避免分动箱12在车架6振动时对主减速器11施加较大弯矩，进而能够有效改善一体结构的主减速器11与分动箱12的结合部位的受力特性，减轻分动箱12与主减速器11的结合部位在车辆行驶过程中所受到的冲击，有效降低分动箱12与主减速器11的一体结构的破坏风险，延长其使用寿命，降低其维护成本。此外，由于分动箱12与车架6的连接更加牢固稳定，因此，分动箱12上可以加装转向应急泵和缓速器等大质量附件，丰富分动箱12的功能。

如图2和图3所示，在该实施例中，分动箱12的后端面与主减速器11的前端面连接形成一体结构，且分动箱12的前端面上由上至下依次设有输入法兰121和向前输出法兰124，其中输入法兰121用于与工程车辆的发动机4通过传动轴动力连接，向前输出法兰124用于与前桥总成2通过传动轴动力连接，分动箱12通过向前输出轴为向前输出法兰124传递动力；主减速器11的后端面上设有向后输出法兰113，向后输出法兰113用于通过传动轴分别与分动箱12和后桥总成3动力连接。基于此，可以在向前输出法兰124处设置电涡流减速器，电涡流缓速器具有固定部和相对于固定部可转动地设置的转动部，固定部和转动部的一个的设在分动箱12的向前输出轴上，另一个设在向前输出法兰124上，用于辅助制动。

为了实现分动箱12的降距功能，分传动箱12的输入法兰设置在输出法兰的上方。如图1-3所示，在该实施例中，输入法兰121设置在向前输出法兰124以及向后输出法兰113上方，以实现分动箱12的降距功能。

此外，分动箱12上还可以设置至少一个用于与空气压缩机、油泵和转向应急泵等辅助动力装置连接的取力口，以为整车行驶提供辅助动力。如图2-3所示，在该实施例中，分动箱12的前后端面上分别设有第二取力口123和第一取力口122，其中第一取力口122处加装油泵，可以为整车辅助设备提供液压动力，第二取力口123处加装转向应急泵，可以在工程车辆的转向泵失效时提供转向辅助动力。当然，转向应急泵设置在第一取力口122处，油泵设置在第二取力口123处也是可以的。

该实施例通过将电涡流传感器、油泵和转向应急泵等大质量附件集成于分动箱12上，不仅能够丰富分动箱12的功能，使驱动桥总成1的功能更加多样化，而且也能够进一步节约整车布置空间，使整车结构更加紧凑，便于整车驱动方案的进一步优化。

在该实施例中，分动箱12与主减速器11的一体结构能够实现以下功能：(1)具备高低档及其切换装置；(2)具备向前向后车轴输出扭矩功能，并能根据动力布置分配扭矩；(3)将发动机发出动力降低一段距离；(4)加装转向应急泵、缓速器等部件的功能；(5)主减速功能；(6)轮边差速/轴间差速及其差速锁止功能；(7)贯通式主减速器/非贯通式主减速器功能。可见，该实施例分动箱12与主减速器11的一体结构能够实现单独分动箱的全部功能(上述(1)-(4)项功能)以及单独主减速器的全部功能(上述(5)-(7)项功能)。

如图4所示，作为上述实施例的进一步改进，本发明的驱动桥总成1还可以包括两个悬挂油缸15和两个摆杆16，其中，两个悬挂油缸15分别设置在左车轮141和右车轮142的轮边17与车架6之间，两个摆杆16分别与左车轮141和右车轮142对应设置，每个摆杆16的一侧端部通过一球铰链与相应侧车轮铰接，每个摆杆16的另一侧端部通过沿前后方向布置的两个球铰链与第一主减速器11分别铰接。这样在行驶状态下，两个摆杆16可以起到定位轮胎并承受来自路面的支反力的双重作用，能够确保车轮上下跳动时轮距保持一致，且能够改善受力状态。具体地，两个摆杆16可以为“V”字型摆杆，其中“V”字型摆杆的杆连接端部铰接于相应侧的车轮上，而杆分离端部则铰接于主减速器11的下端面，此处的杆连接端部指构成“V”字型的两个杆体的结合连接部，而杆分离端部指构成“V”字型的两个杆体的非结合连接部，即开口端。

本发明通过设置基于断开式车轴的分动箱12与主减速器11的一体结构，并通过设置包括两个悬挂油缸15和两个摆杆16的独立悬架，使得工程车辆不再局限于采用整体式车轴结构，其结构更加紧凑，驱动布置方式也更加灵活。

此外，如图4所示，在该进一步的实施例中，驱动桥总成1还包括两个蓄能器18，其中一个蓄能器18的油口与设置在左侧的悬挂油缸15(即设置在左车轮141的轮边17与车架6之间的悬挂油缸15)的无杆腔及设置在右侧的悬挂油缸15(即设置在右车轮142的轮边17与车架6之间的悬挂油缸15)的有杆腔连通，而另一个蓄能器18的油口则与设置在左侧的悬挂油缸15的有杆腔及设置在右侧的悬挂油缸15的无杆腔连通，这样当一侧车轮受到冲击时，受冲击侧悬挂油缸15的无杆腔被压缩，液压油进入受冲击侧蓄能器18，受冲击侧蓄能器18液压油压力增加，同时向未受冲击侧悬挂油缸15的有杆腔补充液压油，致使未受冲击侧悬挂油缸15的无杆腔被压缩，液压油进入未受冲击侧蓄能器18，未受冲击侧蓄能器18内的液压油压力于是也随之增加，而为了保持平衡，未受冲击侧蓄能器18会向受冲击侧悬挂油缸15的有杆腔补充液压油，从而使得两侧悬挂油缸15得以关联，进而车轮因受到冲击所形成的振动能够被迅速削弱，可见，通过该设置，使得悬挂油缸15的控制方式得以优化，基于该控制方式只需要设置结构简单的悬挂油缸15即可获得更佳的振动衰减效果。此外，受冲击侧的液压油进入未受冲击侧悬挂油缸15的有杆腔，可以提高整车的侧倾刚度，减小整车的侧倾角度，提升整车平顺性。

参照图5，本发明第二方面还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括车架6和本发明的驱动桥总成1。

下面结合图5所示的实施例来对本发明的工程车辆进行进一步地说明。

如图5所示，在该实施例中，工程车辆为三桥工程车辆，其包括车架6(图中未示出)、前桥总成2、后桥总成3、发动机4、变速器5和上述实施例的驱动桥总成1，其中，驱动桥总成1设置在前桥总成2和后桥总成3之间，发动机4的动力经变速器5和驱动桥总成1传递至前桥总成2和后桥总成3。

其中，变速器5与发动机4动力连接，驱动桥总成1与变速器5之间通过与主减速器11为一体结构的分动箱12上的输入法兰121动力连接，驱动桥总成1与前桥总成2之间通过分动箱12上的向前输出法兰124动力连接，驱动桥总成1与后桥总成3之间通过主减速器11上的向后输出法兰113动力连接，且驱动桥总成1的主减速器11通过其上的向左输出法兰111和向右输出法兰112及断开式车轴与左车轮141和右车轮142动力连接。这样，发动机4的动力能够经由变速器5传递至分动箱12，并经过一体结构的分动箱12和第一主减速器11传递至驱动桥总成1(中间桥总成，相当于背景技术中的一桥)、前桥总成2(相当于背景技术中的二桥)和后桥总成3(相当于背景技术中的三桥)。

如前所述，由于分动箱12与主减速器11集成为一体结构，本发明的驱动桥总成1所占用的布置空间减少，该驱动桥总成1在整车长度有限的前提下也能被设计为驱动桥，因此，该实施例的工程车辆不仅能够实现前后桥(相当于背景技术中的二三桥)驱动方案，而且能够实现前中桥驱动方案(相当于背景技术中的一二桥)以及三桥全驱方案，相对于因空间限制一桥只能设计为非驱动桥的现有工程车辆而言，该实施例的工程车辆能够实现更多的驱动方案，可以满足工程车辆对爬坡性能的更高要求。而且，由于驱动桥总成1的主减速器11与分动箱12均变为簧载质量，因此，该实施例的工程车辆的操作稳定性和行驶平顺性也得以改善。

图5所示的实施例以三桥工程车辆为例对本发明的工程车辆进行说明，实际上，本发明并不局限于三桥工程车辆，其也适用于布置空间有限但需要实现多种布置方案的其他工程车辆，其中，由于四桥以下的工程车辆的整车长度较短，其布局空间对驱动方案设计的限制更加明显，因此，本发明尤其适用于四桥以下的紧凑型多桥工程车辆。

以上仅为本发明的示例性实施例，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 (11)

1.一种驱动桥总成(1)，用于工程车辆，其特征在于，所述驱动桥总成(1)包括左车轮(141)、右车轮(142)、断开式车轴、主减速器(11)和分动箱(12)，所述主减速器(11)通过所述断开式车轴与所述左车轮(141)和所述右车轮(142)动力连接，所述主减速器(11)与所述分动箱(12)动力连接且所述主减速器(11)的壳体与所述分动箱(12)的壳体连接，所述主减速器(11)与所述工程车辆的车架(6)固定连接。

2.根据权利要求1所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述分动箱(12)上设有用于与所述车架(6)连接的辅助支撑装置(125)。

3.根据权利要求2所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述分动箱(12)的前端面上设有向前输出法兰(124)，所述主减速器(11)的后端面上设有向后输出法兰(113)，所述向前输出法兰(124)用于与所述工程车辆的前桥总成(2)动力连接，所述向后输出法兰(113)用于与所述工程车辆的后桥总成(3)动力连接。

4.根据权利要求3所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述分动箱(12)通过向前输出轴向所述向前输出法兰(124)传递动力，所述向前输出法兰(124)处设有电涡流缓速器，所述电涡流缓速器具有固定部和相对于所述固定部可转动地设置的转动部，所述固定部和所述转动部中的一个设在所述分动箱(12)的向前输出轴上，另一个设在所述向前输出法兰(124)上。

5.根据权利要求2所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述分动箱(12)上设有至少一个取力口，所述至少一个取力口用于与辅助动力装置连接。

6.根据权利要求5所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述至少一个取力口包括第一取力口(122)和第二取力口(123)，所述辅助动力装置包括油泵和转向应急泵，所述第一取力口(122)用于与所述油泵连接，所述第二取力口(123)用于与所述转向应急泵连接。

7.根据权利要求1所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述分动箱(12)具有输入法兰(121)和输出法兰，所述输入法兰(121)用于与所述工程车辆的变速器(5)连接，所述输出法兰用于与所述工程车辆的其它驱动桥连接，所述输入法兰(121)位于所述输出法兰的上方。

8.根据权利要求1-7任一所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述驱动桥总成(1)还包括两个悬挂油缸(15)和两个摆杆(16)，其中，两个所述悬挂油缸(15)分别设置在所述左车轮(141)和所述右车轮(142)的轮边(17)与所述车架(6)之间，两个所述摆杆(16)分别与所述左车轮(141)和所述右车轮(142)对应设置，每个所述摆杆(16)的一侧端部通过一球铰链与相应侧车轮铰接，每个所述摆杆(16)的另一侧端部通过沿前后方向布置的两个球铰链与所述第一主减速器(11)分别铰接。

9.根据权利要求8所述的驱动桥总成(1)，其特征在于，所述摆杆(16)为“V”字型摆杆，所述“V”字型摆杆的杆分离端部均铰接于所述第一主减速器(11)的下端面。

10.一种工程车辆，包括车架(6)，其特征在于，所述工程车辆还包括如权利要求1-9任一所述的驱动桥总成(1)。

11.根据权利要求10所述的工程车辆，其特征在于，所述工程车辆为四轴以下的工程车辆，所述驱动桥总成(1)设置在所述工程车辆的前桥总成(2)和后桥总成(3)之间。