CN113464590B - 驱动桥和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种驱动桥和工程车辆，驱动桥包括：壳体；驱动轴；制动结构包括第一制动片组和第二制动片组；第一块体，相对壳体可沿轴向移动地设于壳体的内腔中；第二块体，设于配合部的径向内侧；第一流道，与第一腔体连通；第二流道，与第二腔体连通；第一弹性体，设于壳体和第二块体之间；联动杆，被配置为：在第二块体往远离制动结构的方向移动时，第二块体通过驱动联动杆以使第一块体趋向于远离制动结构；在第一流道和第二流道均未通入压力油时，第一弹性体压紧制动结构，在第一流道通入压力油且第二流道未通入压力油时，第一块体压紧制动结构，在第二流道通入压力油且第一流道未通入压力油时，第二块体往远离制动结构的方向移动。

Description

驱动桥和工程车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别涉及一种驱动桥和工程车辆。

背景技术

驱动桥位于车辆的传动系的末端，用于接受来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮。车辆的驱动桥的制动系统通常包括行车制动，有的还包括驻车制动，例如在工程车辆中，现有的平地机的驱动桥多采用单一的行车制动，或者在驱动桥的不同部位分别安装行车制动和驻车制动，行车制动和驻车制动独立运行。现有的采用多种制动方式的驱动桥通常结构尺寸较大，零件数目较多，集成化程度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动桥，该驱动桥采用多种制动方式，制动性能可靠，结构紧凑。本发明同时还提供一种应用该驱动桥的工程车辆。

本发明公开一种驱动桥，包括：

壳体，用于和车辆的机架连接；

驱动轴，设于所述壳体内，包括用于输入动力的输入端和用于与驱动轮连接的输出端；

制动结构包括第一制动片组和第二制动片组，所述第一制动片组与所述壳体以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接，所述第二制动片组与所述驱动轴以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接，在制动时所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧以产生阻止所述驱动轴和所述壳体相对转动的摩擦力矩；

第一块体，位于所述制动结构的沿轴向的一侧，相对所述壳体可沿轴向移动地设于所述壳体的内腔中，包括与所述壳体滑动密封配合的配合部，所述配合部与所述壳体之间形成容积大小随所述第一块体和所述壳体的之间的相对移动变化的第一腔体；

第二块体，与所述第一块体位于所述制动结构的同一侧，相对所述壳体可沿轴向移动地设于所述壳体的内腔中且设于所述配合部的径向内侧，所述第二块体与所述壳体之间形成有容积大小随所述第二块体与所述壳体之间的相对移动变化的第二腔体；

第一流道，与所述第一腔体连通，用于向所述第一腔体通入压力油以提供使所述第一块体趋向于往靠近所述制动结构方向移动的第一作用力；

第二流道，与所述第二腔体连通，用于向所述第二腔体通入压力油以提供使所述第二块体趋向于往远离所述制动结构方向移动的第二作用力；

第一弹性体，设于所述壳体和所述第二块体之间，提供使所述第二块体趋向于往靠近所述制动结构方向移动的弹性力；

联动杆，包括与所述第一块体连接的第一端和与所述第二块体连接的第二端，被配置为：在所述第二块体往远离所述制动结构的方向移动时，所述第二块体通过驱动所述联动杆的第二端以使所述联动杆的第一端对所述第一块体提供使所述第一块体趋向于远离所述制动结构的第三作用力；

其中，在所述第一流道和所述第二流道均未通入压力油时，所述第一弹性体通过所述第二块体压紧所述制动结构以使所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧，在所述第一流道通入压力油且第二流道未通入压力油时，所述第一块体压紧所述制动结构以使所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧，在所述第二流道通入压力油且第一流道未通入压力油时，所述第二块体克服所述第一弹性体提供的弹性力往远离所述制动结构的方向移动。

在一些实施例中，所述配合部为环绕所述驱动轴的环状体，所述配合部具有沿径向位置不同的第一配合表面和第二配合表面，所述第一配合表面和第二配合表面均与所述壳体滑动密封配合以使所述配合部与所述壳体之间形成所述第一腔体。

在一些实施例中，所述第一块体包沿轴向贯通的第一通孔，所述联动杆穿过所述第一通孔，所述联动杆的第一端包括伸缩部，在所述第二流道通入压力油且第一流道未通入压力油时，所述第二块体通过所述伸缩部对所述第一块体提供所述第三作用力，所述伸缩部被配置为当所述第三作用力的大于第一阈值时，所述伸缩部收缩以使所述第一块体和所述联动杆的第二端之间沿轴向可相对远离。

在一些实施例中，所述伸缩部包括弹性部，当所述第三作用力大于所述第一阈值时，所述弹性部弹性收缩且至少部分进入所述第一通孔中。

在一些实施例中，所述伸缩部包括V形弹性件，所述V形弹性件的开口朝向所述制动结构，当所述第三作用力大于所述第一阈值时，所述V形弹性件的开口减小，所述V形弹性件进入所述第一通孔的部分增多。

在一些实施例中，所述联动杆的第二端通过第二弹性体与所述第二块体连接。

在一些实施例中，所述第二块体设有沿轴向贯通的第二通孔，所述联动杆穿过所述第二通孔，所述联动杆的第二端设有沿径向凸出的凸出部，所述第二弹性体位于所述第二块体的远离所述制动结构的一侧且连接在所述凸出部和所述第二块体的外表面之间。

在一些实施例中，所述第一制动片组与所述壳体通过第一花键连接，所述第二制动片组与所述驱动轴通过第二花键连接。

本发明第二方面公开一种工程车辆，包括机架和任一所述的驱动桥，所述驱动桥的壳体与所述机架固定连接。

在一些实施例中，所述工程车辆为平地机。

基于本发明提供的驱动桥，在第一流道和第二流道均不通入压力油时，能够实现一种模式制动，在第一流道通入压力油第二流道未通入压力油时，能够实现另一种制动力更大的模式的制动，在第二流道通入压力油第一流道没有通入压力油时，能够实现行车，即本发明的驱动桥能够正常行车和实现多种模式制动。另外，第一块体和第二块体同侧且沿径向相互嵌套的设置，使驱动桥结构紧凑。

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

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例的驱动桥的剖视结构示意图；

图2为图1所示的驱动桥的另一角度的部分剖视结构示意图；

图3为图1所示的驱动桥的另一角度的部分剖视结构示意图；

图4为图1所示的驱动桥的部分结构的局部放大图；

图5为本发明另一实施例的联动杆的结构示意图。

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作出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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。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。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图4所示，本实施例的驱动桥包括壳体1、驱动轴2、制动结构6、第一块体4、第二块体5、第一流道81、第二流道82、第一弹性体71和联动杆3。

壳体1用于和车辆的机架连接，车辆包括汽车、工程车辆等，驱动桥为工程车辆驱动桥时，壳体1与工程车辆的机架连接。

驱动轴2设于壳体1内，驱动轴2包括用于输入动力的输入端和用于与驱动轮连接的输出端。驱动轴2用于接收来自传动系上游的动力，并将其传至驱动轮。在如图所示的实施例中，驱动轴2包括用于接收来自变速器动力的链轮和用于安装驱动轮的轮毂。

制动结构6包括第一制动片组和第二制动片组。第一制动片组与壳体1以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接。在如图所示的实施例中，第一制动片组与壳体1之间通过第一花键连接。第一制动片组的制动片与壳体1之间沿轴向可相对移动，但不可相对转动。第一制动片本说明书的轴向和径向均是以驱动轴为参考。

第二制动片组与驱动轴2以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接。与第一制动片组同理，第二制动片组与驱动轴之间沿轴向可相对移动，但不可相对转动。在工作时，驱动轴2转动，第二制动片组随驱动轴2一起转动。

在制动时第一制动片组和第二制动片组相互压紧以产生阻止驱动轴2和壳体1相对转动的摩擦力矩。壳体1在车辆工作时始终不转动，第一制动片组也始终不转动，在制动时，当第一制动片组和第二制动片组相互压紧，则第一制动片组会通过摩擦力来阻止第二制动片组转动，从而对驱动轴2进行制动。

第一块体4位于制动结构6的沿轴向的一侧，第一块体4相对壳体1可沿轴向移动，第一块体4设于壳体1的内腔中，第一块体4包括与壳体1滑动密封配合的配合部41，配合部41与壳体1之间形成容积大小随第一块体4和壳体1的之间的相对移动变化的第一腔体91。

第二块体5与第一块体4位于制动结构6的同一侧，第二块体5相对壳体1可沿轴向移动地设于壳体1的内腔中且第二块体5设于配合部41的径向内侧，第二块体5与壳体1之间形成有容积大小随第二块体5与壳体1之间的相对移动变化的第二腔体92。

如图2所示，第一流道81与第一腔体91连通，第一流道81用于向第一腔体91通入压力油以提供使第一块体4趋向于往靠近制动结构6方向移动的第一作用力；在如图所示的实施例中第一块体4位于制动结构6的左侧，当第一腔体91通入压力油时，压力油的压力可以驱动第一块体4往右侧移动，当第一块体4往右侧移动时，第一块体4可压紧制动结构的制动片组，从而使制动结构产生制动效果。

第二流道82与第二腔体92连通，第二流道82用于向第二腔体92通入压力油以提供使第二块体5趋向于往远离制动结构6方向移动的第二作用力；在如图所示的实施例中第二块体5位于制动结构6的左侧，当第二腔体92通入压力油时，压力油的压力可以驱动第二块体5往左侧移动。

如图1和图2所示，第一弹性体71，第一弹性体71设于壳体1和第二块体5之间，第一弹性体71提供使第二块体5趋向于往靠近制动结构6方向移动的弹性力。

联动杆3包括与第一块体4连接的第一端和与第二块体5连接的第二端，联动杆3被配置为：在第二块体5往远离制动结构的方向移动时，第二块体5通过驱动联动杆3的第二端以使联动杆3的第一端对第一块体4提供使第一块体4趋向于远离制动结构的第三作用力。

其中，在第一流道81和第二流道82均未通入压力油时，第一弹性体71通过第二块体5压紧制动结构6以使第一制动片组和第二制动片组相互压紧。在如图所示的实施例中，第一弹性体71的弹性力驱动第二块体5往右侧靠近制动结构6的方向移动，在如图所示的实施例中，第二块体5通过压紧第一块体4，然后通过第一块体4压紧制动结构6。在一些图示未示出的实施例中，第二块体5还可以直接压紧制动结构6。

在第一流道81通入压力油且第二流道82未通入压力油时，第一块体4压紧制动结构6以使第一制动片组和第二制动片组相互压紧，此时第一腔体91内的压力油驱动第一块体4往靠近制动结构6的方向移动，第一块体4压紧制动结构。第二流道82没有通入压力油，即第二腔体92没有通入压力油，则第二块体5在第一弹性体71的弹性力的作用下也往靠近制动结构6的方向移动，第二块体5也提供压紧制动结构的压紧力。

在第二流道82通入压力油且第一流道81未通入压力油时，第二块体5克服第一弹性体71提供的弹性力往远离制动结构6的方向移动。此时第二腔体92中的压力油驱动第二块体5克服第一弹性体71的弹性力后往远离制动结构6的方向移动，在图中为往左侧移动，此时第二块体5通过联动杆3带动第一块体4往远离制动结构6的反向移动，此时第一块体4和第二块体5均不压紧制动结构，驱动轴2可正常转动，车辆处于行驶状态。

本实施例的驱动桥，在第一流道81和第二流道82均不通入压力油时，能够实现一种模式制动，此时制动力主要靠第一弹性体71提供，可以将此时的制动模式作为驻车制动模式。在第一流道81通入压力油第二流道82未通入压力油时，能够实现另一种制动力更大的模式的制动，此时制动模式可作为行车制动模式。在第二流道82通入压力油第一流道81没有通入压力油时，能够实现行车，即本发明的驱动桥能够正常行车和实现多种模式制动。另外，第一块体4和第二块体5同侧且沿径向相互嵌套的设置，而且通过设置联动杆在行车模式下实现第一块体4和第二块体5的联动，结构使用效率高，且轴向尺寸小，驱动桥结构更加紧凑。

在一些实施例中，如图1至图4所示，第一块体4为环状的行车活塞，第二块体5为环状的驻车活塞，配合部41为环绕驱动轴2的环状体，配合部41具有沿径向位置不同的第一配合表面411和第二配合表面412，第一配合表面411和第二配合表面412均与壳体1滑动密封配合以使配合部41与壳体1之间形成第一腔体91。通过该设置可以容易地形成第一腔体91，方便驱动桥的结构设计得更加紧凑。

在一些实施例中，如图1至图4所示，第一块体4包沿轴向贯通的第一通孔，联动杆3穿过所述第一通孔，如图4所示，联动杆3的第一端设置有凸起，第一端的径向尺寸大于第一通孔的孔径，从而联动杆3的第一端可对第一块体4施加第三作用力。

在一些实施例中，如图1至图4所示，第一块体4包沿轴向贯通的第一通孔，联动杆3穿过所述第一通孔。如图4所示，联动杆3的第一端包括伸缩部31。在第二流道82通入压力油且第一流道81未通入压力油时，即在驱动桥切换至行车模式时，第二块体5通过伸缩部31对第一块体4提供第三作用力，即此时伸缩部31推动第一块体4往远离制动结构6的方向移动。伸缩部被配置为当第三作用力的大于第一阈值时，伸缩部收缩以使第一块体4和伸缩部之间沿轴向可相对移动，所述第一块体4可与所述联动杆的第二端相对远离，即当联动杆往远离制动结构方向移动时，第一块体4在伸缩部收缩后可往靠近制动结构的方向移动。此时第一块体4。在第二块体5带动联动杆3移动使联动杆3与第一块体4之间产生相对运动趋势时，联动杆3的伸缩部31即会对第一块体4产生第三作用力，当第三作用力小于第一阈值时，伸缩部不收缩，例如在驱动桥切换至行车模式时，第一块体4被伸缩部31带动远离制动结构6。当第三作用力大于第一阈值时，伸缩部收缩，从而伸缩部可以逐渐进入第一通孔中，第一块体4可与联动杆3之间产生相对移动，例如在第二块体5往远离制动结构6的方向移动时，在伸缩部收缩后，第一块体4可往靠近制动结构6的方向移动。当第三作用力小于第一阈值时，伸缩部可恢复伸展状态。本实施例中，当第一流道81和第二流道82同时通入压力油时，开始第二块体5会压缩第一弹性体71往远离制动结构的方向移动，且通过联动杆3给第一块体4施加第三作用力，同时，第三作用力逐步增大，当第三作用力增大到大于第一阈值时，伸缩部31收缩，第一块体4在第一腔体91的压力油的作用下可以相对联动杆3往靠近制动结构6的方向移动，最终第二块体5会克服第一弹性体71的弹性力位于远离制动结构6的位置，第一块体4会在第一腔体91的压力油的作用下压紧制动结构，使制动结构产生制动。当第一流道81和第二流道82不再通入压力油时，第二块体5会带动联动杆3往靠近制动结构6的方向移动，最终联动杆3与第一块体4之间的第三作用力会逐步减小至小于第一阈值，伸缩部31恢复伸展。本实施例可以实现驱动桥更多的制动模式。

在一些实施例中，伸缩部31包括弹性部，当第三作用力大于第一阈值时，弹性部弹性收缩且至少部分进入第一通孔中。在一些实施例中，如图5所示，弹性部包括V形弹性件，V形弹性件的开口朝向制动结构6，当第三作用力大于第一阈值时，V形弹性件的开口减小。

在一些图示未示出的实施例中，伸缩部还可以包括沿径向可伸缩的伸缩板和用于驱动伸缩板伸出或缩回的驱动机构，驱动桥还包括用于检测第三作用力的力传感器和控制器，控制器与力传感器和驱动机构信号连接，控制器根据力传感器的检测结控制驱动机构驱动伸缩板伸出或回缩。

在一些实施例中，如图1至图4所示，联动杆3的第二端通过第二弹性体72与第二块体5连接，联动杆3的第二端与第二块体5之间间接连接。设置第二弹性体72，第二块体5可在驱动桥处于行车模式时通过联动杆3带动第一块体4移动，同时还允许第一块体4和第二块体5之间的一定程度的相对移动，灵活方便。

在一些实施例中，如图1至图4所示，第二块体5设有沿轴向贯通的第二通孔，联动杆3穿过第二通孔，联动杆3的第二端设有沿径向凸出的凸出部，第二弹性体72位于第二块体5的远离制动结构6的一侧且连接在凸出部和第二块体5的外表面之间。

在一些实施例中，第一制动片组与壳体1通过第一花键连接，第二制动片组与驱动轴2通过第二花键连接。

在一些实施例中还公开一种工程车辆，包括机架和所述的驱动桥，驱动桥的壳体1与机架固定连接。

在一些实施例中，工程车辆为平地机。平地机广泛应用于路面施工中，多为持续负载行驶，尤其在大型矿用工况中，平地机驱动桥制动系统的安全性和可靠性对平地机整机性能起着至关重要的作用。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种驱动桥，其特征在于，包括：

壳体，用于和车辆的机架连接；

驱动轴，设于所述壳体内，包括用于输入动力的输入端和用于与驱动轮连接的输出端；

制动结构，包括第一制动片组和第二制动片组，所述第一制动片组与所述壳体以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接，所述第二制动片组与所述驱动轴以沿轴向可相对移动且绕轴向相对转动受限制的方式连接，在制动时所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧以产生阻止所述驱动轴和所述壳体相对转动的摩擦力矩；

第一块体，位于所述制动结构的沿轴向的一侧，相对所述壳体可沿轴向移动地设于所述壳体的内腔中，包括与所述壳体滑动密封配合的配合部，所述配合部与所述壳体之间形成容积大小随所述第一块体和所述壳体的之间的相对移动变化的第一腔体；

第二块体，与所述第一块体位于所述制动结构的同一侧，相对所述壳体可沿轴向移动地设于所述壳体的内腔中且设于所述配合部的径向内侧，所述第二块体与所述壳体之间形成有容积大小随所述第二块体与所述壳体之间的相对移动变化的第二腔体；

第一流道，与所述第一腔体连通，用于向所述第一腔体通入压力油以提供使所述第一块体趋向于往靠近所述制动结构方向移动的第一作用力；

第二流道，与所述第二腔体连通，用于向所述第二腔体通入压力油以提供使所述第二块体趋向于往远离所述制动结构方向移动的第二作用力；

第一弹性体，设于所述壳体和所述第二块体之间，提供使所述第二块体趋向于往靠近所述制动结构方向移动的弹性力；

联动杆，包括与所述第一块体连接的第一端和与所述第二块体连接的第二端，被配置为：在所述第二块体往远离所述制动结构的方向移动时，所述第二块体通过驱动所述联动杆的第二端以使所述联动杆的第一端对所述第一块体提供使所述第一块体趋向于远离所述制动结构的第三作用力；

其中，在所述第一流道和所述第二流道均未通入压力油时，所述第一弹性体通过所述第二块体压紧所述制动结构以使所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧，在所述第一流道通入压力油且第二流道未通入压力油时，所述第一块体压紧所述制动结构以使所述第一制动片组和所述第二制动片组相互压紧，在所述第二流道通入压力油且第一流道未通入压力油时，所述第二块体克服所述第一弹性体提供的弹性力往远离所述制动结构的方向移动；所述第一块体包沿轴向贯通的第一通孔，所述联动杆穿过所述第一通孔，所述联动杆的第一端包括伸缩部，在所述第二流道通入压力油且第一流道未通入压力油时，所述第二块体通过所述伸缩部对所述第一块体提供所述第三作用力，所述伸缩部被配置为当所述第三作用力的大于第一阈值时，所述伸缩部收缩以使所述第一块体和所述联动杆的第二端之间沿轴向可相对远离。

2.如权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述配合部为环绕所述驱动轴的环状体，所述配合部具有沿径向位置不同的第一配合表面和第二配合表面，所述第一配合表面和第二配合表面均与所述壳体滑动密封配合以使所述配合部与所述壳体之间形成所述第一腔体。

3.如权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述伸缩部包括弹性部，当所述第三作用力大于所述第一阈值时，所述弹性部弹性收缩且至少部分进入所述第一通孔中。

4.如权利要求3所述的驱动桥，其特征在于，所述伸缩部包括V形弹性件，所述V形弹性件的开口朝向所述制动结构，当所述第三作用力大于所述第一阈值时，所述V形弹性件的开口减小，所述V形弹性件进入所述第一通孔的部分增多。

5.如权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述联动杆的第二端通过第二弹性体与所述第二块体连接。

6.如权利要求5所述的驱动桥，其特征在于，所述第二块体设有沿轴向贯通的第二通孔，所述联动杆穿过所述第二通孔，所述联动杆的第二端设有沿径向凸出的凸出部，所述第二弹性体位于所述第二块体的远离所述制动结构的一侧且连接在所述凸出部和所述第二块体的外表面之间。

7.如权利要求1所述的驱动桥，其特征在于，所述第一制动片组与所述壳体通过第一花键连接，所述第二制动片组与所述驱动轴通过第二花键连接。

8.一种工程车辆，其特征在于，包括机架和如权利要求1至7任一所述的驱动桥，所述驱动桥的壳体与所述机架固定连接。

9.如权利要求8所述的工程车辆，其特征在于，所述工程车辆为平地机。

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