CN114892745A - 一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，包括四个车轮轮毂、轮边减速装置、两条后桥、一个分动箱、阻尼防护装置和平衡装置，分动箱与两条后桥之间均设置有一组与减速器连接的万向节，两条后桥上均设置有拉杠与平地机车架连接的拉杠，分动箱的两侧设置有一对连桥架，连桥架的底部设置有轴接器，轴接器的摆轴连接阻尼防护装置和平衡装置，平衡装置包括通过连接销套接的外箱架、内箱架和内加强架，内箱架的内部设置有球关节轴承，车轮轮毂上设置有连接球关节轴承的球关节，内加强架之间设置有位于内箱架中间的缓冲器。本发明设计合理，输出功率较高、行走稳定性较高、利用率较高且便于生产加工，适合大规模推广。

Description

一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥

技术领域

本发明属于工程机械设备技术领域，涉及平地机驱动桥，尤其涉及一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥。

背景技术

平地机利用刮刀平整地面的土方工程机械。刮刀装在机械前桥与后桥之间，能升降、倾斜、回转和外伸。平地机动作灵活准确，操纵方便，平整场地有较高的精度，适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟，也可搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料以及进行土路与碎石路的养护工作。地机有双轴式和三轴式两种,常用的为三轴式,其后桥为双轴四轮。三轴平地机行驶平稳，平整作业效果好，即使在单侧负荷下仍能保持直线行驶，生产效率高，广泛用于各种土木工程的施工中。

现有平地机后桥都是四驱桥，主要包含中央传动及两侧平衡箱装置，如专利CN201220546782.5公开的一种平地机后桥平衡箱行走驱动装置以及CN200 920032587.9公开的一种平地机驱动桥与平衡箱传动系统。其中，中央传动为三段式结构，中间段为螺旋齿轮减速装置，两侧为行星齿轮减速装置，轮边为平衡箱装置，平衡箱内装有双排链轮和单排链轮，通过前后两条滚子链减速后将动力传到输出轮轴，从而驱动车轮转动。不过，针对大功率平地机，这种后驱形式的结构存在一定的缺点，其一由于动力为单输入，虽为四驱输出，但整体输出功率相对较小；其二，平衡箱传动为链条传动，不能保证恒定的瞬时传动比，且传动效率较低；其三，中央传动为三段式结构，加工工艺复杂、制造及安装精度要求较高；其四，平衡箱体为焊接结构，且结构复杂，加工制造难度大；其五，平衡箱虽然可以围绕桥中心轴前后摆动，能保证在复杂地形情况下，实现四轮着地，保持一定的附着力，但因无法左右摆动，车身横向稳定性稍差。

发明内容

本发明针对上述的平地机后桥与平衡箱所存在的技术问题，提出一种设计合理、输出功率较高、行走稳定性较高、利用率较高且便于生产加工的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，包括四个车轮轮毂，所述车轮轮毂的动力输入端设置有轮边减速装置，所述四个车轮轮毂设置在两条后桥的两端，所述后桥的内部且靠近其中间的位置设置有减速器和差速器，两条后桥之间设置有与减速器传动连接的分动箱，所述分动箱的动力输入端用来连接平地机发动机，所述分动箱与两条后桥之间均设置有一组与减速器连接的万向节，两条后桥上均设置有一个拉杠且交错分布，所述拉杠朝向分动箱的一端用来与平地机车架连接，所述分动箱的两侧设置有一对用来与平地机车架连接的连桥架，所述连桥架的底部设置有轴接器，所述轴接器的中心设置有摆轴，所述摆轴上设置有双关节轴承，所述摆轴的两端分别设置有阻尼防护装置和平衡装置，所述阻尼防护装置与设置在分动箱与连桥架之间的定轴活动配合，所述平衡装置包括左右嵌套的外箱架与内箱架，所述外箱架和内箱架的表面设置有若干个销孔，所述销孔中设置有连接外箱架与内箱架的连接销，所述外箱架与内箱架的两端均设置有下凸的柱状面，所述内箱架的内部设置有球关节轴承，所述车轮轮毂上设置有由外向内连接球关节轴承的球关节，所述内箱架的内部设置有一对内加强架，所述内加强架的一端与球关节轴承面面配合，所述内加强架之间设置有位于内箱架中间的缓冲器，所述缓冲器、内箱架和外箱架设置有与摆轴同轴配合的摆轴孔。

作为优选，所述外箱架朝向车轮轮毂的一侧为开放侧，所述内箱架朝向外箱架内侧的一面为开放侧，所述外箱架和内箱架的中间底部均设置有下凸的三角部，所述内箱架的三角部内侧设置有与摆轴配合的水平管，所述水平管与缓冲器配合。

作为优选，所述缓冲器呈箭头型且包括头部和主体部，所述头部的两侧与内箱架的三角部面面接触，所述头部朝下且其底面为柱形面，所述柱形面的下方设置有多个上下叠放的第一缓冲瓦，所述第一缓冲瓦的断面为弧形面，所述主体部的内部中间设置有缓冲槽，所述缓冲槽中设置有多个上下叠放且圆心角小于第一缓冲瓦的第二缓冲瓦。

作为优选，所述内加强架的断面呈工字型，所述内加强架朝向缓冲器的一端设置有第一沉头部，所述第一沉头部的一侧与内加强架的三角部接触配合，所述内加强架朝向球关节轴承的一侧设置有第二沉头部，所述第二沉头部的顶面为斜面且其底面为与球关节轴承配合的球形面，所述内箱架和外箱架的端顶角为与第二沉头部配合的坡面。

作为优选，所述球关节轴承包括两个半球壳轴承，所述半球壳轴承朝向球关节的一侧设置有弧形口。

作为优选，所述阻尼防护装置包括法兰箱板，所述法兰箱的两侧设置有与平衡装置连接的斜梁，所述斜梁上设置有与平衡装置倾斜连接的加强杆，所述法兰箱板朝向分动箱的一侧设置有圆槽，所述圆槽的内部设置有内环槽，所述内环槽中设置有X型簧，所述X型簧的上方叉口与定轴接触配合，所述法兰箱板上设置有星型孔，所述星型孔与定轴滑动配合。

作为优选，所述圆槽的顶部设置有与X型簧的顶部两端配合的限位凸起。

作为优选，所述星型孔为三角星型且其每条侧边均为圆弧面。

作为优选，所述连桥架包括与拉杠配合的侧口，所述连桥架靠近其底部的位置设置有与定轴配合的通孔。

作为优选，所述轮边减速装置为N型行星齿轮减速器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，由分动箱同时从两组万向节对两条后桥输入动力，可以实现四驱双联动，而且每条后桥中减速器、差速器以及轮边减速装置能够有效实现降速增矩，能够提供较大的动力输出以及稳定的转弯性能；同时，避免采用传统的三段式设计，降低了后桥的生产制造难度。

2、本发明提供的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，两个拉杠和连桥架能够将本装置与平地机实现稳定连接，而且限制单桥自身旋转，有利于保证整桥的稳定性。

3、本发明提供的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，利用平衡装置与从轮边减速装置延伸出的球关节配合可以实现后桥的左右摆动功能，而轴接器与平衡装置的配合可实现两后桥前后摆动的功能；同时本平衡装置采用装配式设计，不仅平衡能力较强，还便于生产制造并装配；由阻尼防护装置可提高平衡装置在本驱动桥的稳定性，有利于保证平地机的工作安全性；。

本发明设计合理，输出功率较高、行走稳定性较高、利用率较高且便于生产加工，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥的俯视图；

图2为一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥的轴测图；

图3为一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥的主视图；

图4为平衡装置的装配图；

图5为平衡装置的部分剖视图；

图6为连桥架、轴接器、阻尼防护装置和平衡装置的轴测图；

图7为连桥架的主视图；

图8为阻尼防护装置的主视图；

图9为图6中A结构的放大示意图；

以上各图中，1、车轮轮毂；2、轮边减速装置；3、分动箱；4、万向节；5、拉杠；6、连桥架；61、侧口；62、通孔；7、轴接器；71、摆轴；72、双关节轴承；8、阻尼防护装置；81、法兰箱板；811、圆槽；812、内环槽； 813、星型孔；814、限位凸起；82、斜梁；83、加强杆；84、X型簧；9、平衡装置；91、外箱架；92、内箱架；93、销孔；94、球关节轴承；941、半球壳轴承；942、弧形口；95、球关节；96、内加强架；961、第一沉头部；962、第二沉头部；97、缓冲器；971、头部；972、主体部；973、第一缓冲瓦；974、第二缓冲瓦；98、水平管；10、定轴；11、后桥。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1—9所示，本发明提供的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，包括四个车轮轮毂1，所述车轮轮毂1的动力输入端设置有轮边减速装置2。在此基础上，本发明将四个车轮轮毂1两两设置在两条后桥11的两端，所述后桥11的内部且靠近其中间的位置设置有减速器和差速器，两条后桥11之间设置有与减速器传动连接的分动箱3，分动箱3的动力输入端用来连接平地机发动机，分动箱为具有外壳的齿轮传动装置，分动箱3与两条后桥11之间均设置有一组与减速器连接的万向节4，万向节起到调节动力传递方向的作用，两条后桥11上均设置有一个拉杠5且交错分布，拉杠5朝向分动箱3的一端用来与平地机车架连接，分动箱3的两侧设置有一对用来与平地机车架连接的连桥架6，连桥架6的底部设置有轴接器7，轴接器7的中心设置有摆轴71，摆轴71上设置有双关节轴承72，摆轴71的两端分别设置有阻尼防护装置8和平衡装置9，阻尼防护装置8与设置在分动箱3与连桥架6之间的定轴活动配合，平衡装置9包括左右嵌套的外箱架91与内箱架92，外箱架91和内箱架92的表面设置有若干个销孔93，销孔93中设置有连接外箱架91与内箱架92的连接销，外箱架91与内箱架92的两端均设置有下凸的柱状面，内箱架92的内部设置有球关节轴承94，车轮轮毂1上设置有由外向内连接球关节轴承94的球关节95，内箱架92的内部设置有一对内加强架96，内加强架96 的一端与球关节轴承94面面配合，内加强架96之间设置有位于内箱架92中间的缓冲器97，缓冲器97、内箱架92和外箱架91设置有与摆轴71同轴配合的摆轴71孔。

具体地，为分动箱3的动力输入端设置在其动力输出端的上方，分动箱3 由平地机的发动机获得动力后分两个方向从万向节4输入不同后桥11，后桥11 中的减速器、差速器以及轮边减速装置可以获得相应的动力而令每个车轮轮毂 1上的车轮转动，从而实现四驱双联动；同时，每条后桥11中减速器和轮边减速装置能够有效实现降速增矩，能够提供较大的动力输出，而差速器则能够保证两条后桥11在行进过程中具有较好的转弯性能。本分动箱3分向传动两条后桥11，避免对单后桥11采用传统的三段式设计，所以也降低了后桥11的生产制造难度。对于拉杠5，拉杠5的一端铰接在后桥11上，另一端连接在平地机主体车架上，而两个拉杠5以交错分布的方式连接了本驱动桥与平地机车架，这样能限制单桥自身旋转，有利于保证整桥的稳定性。

进一步地，分动箱3两侧的两个平衡装置9在定轴的连接下整体表现为H 形的架体结构。平衡装置9与从轮边减速装置延伸出的球关节95配合可以在车轮受到左右方向的压力时，将压力作用在球关节95上而产生相应的偏转，进而令整桥实现左右摆动功能。轴接器7的双关节轴承72则能平衡装置9产生不同幅度的上下动作或前后摆动动作。同时，由阻尼防护装置8可提高平衡装置9 在本驱动桥上作上下动作或前后摆动动作的稳定性，而且保证平衡装置9具有足够的结构强度。对于平衡装置9，其采用装配式设计，如外箱架91、内箱架 92和内加强架96进行套接与销接，避免采用大面积的焊接，有利于降低平衡装置9的生产制造难度。内加强架96在内箱架92中为球关节轴承94与缓冲器 97预留了合理地装配空间，能够保证缓冲器97发挥缓冲功能，并且也令球关节轴承94与球关节95高效配合以实现后桥11的左右摆动动作。因此，本装置的左右摆动功能和上下或前后摆动功能令平地机具有较好的工作性能和安全性能。对于内箱架92，其对外箱架91具有结构加强的作用，特别是在外箱架91 上产生裂缝之后可以进行适当的修补就可以令整个平衡装置9重新获得较高的结构强度，从而继续发挥平衡装置9的所有能够，所以本平衡装置9具有较长的服役寿命，综合利用率较高。

为了提高平衡装置9的装配性能，本发明提供的外箱架91朝向车轮轮毂1 的一侧为开放侧，内箱架92朝向外箱架91内侧的一面为开放侧。同时，为了提高缓冲器97的缓冲性能，本发明在外箱架91和内箱架92的中间底部均设置有下凸的三角部，内箱架92的三角部内侧设置有与摆轴71配合的水平管98，水平管98与缓冲器97配合。其中，水平管98和阻尼防护装置8分别作为摆轴 71的两个端配合部分，尤其是水平管98与摆轴71令外箱架91与内箱架92获得较大的配合轴面，从而提高平衡装置9的动作稳定性以及结构安全性。由缓冲器97的缓冲作用端来保证水平管98具有较高的支撑强度，避免其出现变型而影响到平衡装置9的自动平衡动作。

为了保证缓冲器97充分发挥其缓冲性能，本发明提供的缓冲器97呈箭头型且包括头部971和主体部972，头部971的两侧与内箱架92的三角部面面接触，头部971朝下且其底面为柱形面，柱形面的下方设置有多个上下叠放的第一缓冲瓦973，第一缓冲瓦973的断面为弧形面，主体部972的内部中间设置有缓冲槽，缓冲槽中设置有多个上下叠放且圆心角小于第一缓冲瓦973的第二缓冲瓦974。其中，缓冲器97的头部971设计令其同时与内箱架92、第一缓冲瓦973具有较大的配合面；第一缓冲瓦973的曲率小于水平管98的曲率，所以第一缓冲瓦973与水平管98配合可令其在受压状态下可反复进行压缩与恢复，相似地，相邻第二缓冲瓦974之间具有动态变化的间隙，这样就既提高两个内加强架96的装配稳定性，又提高内箱架92、外箱架91和内加强架96的抗压性能，同时也延长水平管98的实际使用寿命。

为了提高内加强架96的结构强度，本发明提供的内加强架96的断面呈工字型，而且为了提高内加强架96的稳定性，内加强架96朝向缓冲器97的一端设置有第一沉头部971，第一沉头部971的一侧与内加强架96的三角部接触配合，内加强架96朝向球关节轴承94的一侧设置有第二沉头部971，第二沉头部971的顶面为斜面且其底面为与球关节轴承94配合的球形面，内箱架92和外箱架91的端顶角为与第二沉头部971配合的坡面。

为了提高球关节轴承94与球关节95的装配性能，本发明提供的球关节轴承94包括两个半球壳轴承941，半球壳轴承941朝向球关节95的一侧设置有弧形口942。半球壳轴承941方便对球关节95的球面进行包覆式装配，而且分型面的间距可根据球关节95的实际工作角度自动调整，以满足后桥11左右摆动动作的需要。进一步地，弧形口942与用来延伸球关节95的延伸轴配合，而且从弧形口942处还可以向半球壳轴承941之间点油。

为了提高阻尼防护装置8的利用率，本发明提供的阻尼防护装置8包括法兰箱板81，法兰箱板81与分动箱法兰连接，法兰箱的两侧设置有与平衡装置9 连接的斜梁82，斜梁82上设置有与平衡装置9倾斜连接的加强杆83，法兰箱板81朝向分动箱3的一侧设置有圆槽811，圆槽811的内部设置有内环槽812，内环槽812中设置有X型簧84，X型簧84的上方叉口与定轴10接触配合，法兰箱板81上设置有星型孔813，星型孔813与定轴10滑动配合。其中，斜梁 82和加强杆83用来提高平衡装置9的空间结构强度；法兰箱板81随平衡装置 9执行动作的同时，星型孔813的不同位置连续与定轴滚动或摩擦配合，而X 型簧84同时也产生型变并向定轴施加弹性压力，从而提高了平衡装置9在分动箱3侧面位置执行自调整动作的稳定性。

为了提高X型簧84在圆槽811中的稳定性，本发明在圆槽811的顶部设置有与X型簧84的顶部两端配合的限位凸起814，由限位凸起814避免X型簧84被过分挤压而进入叠入定轴的上表面，导致影响到后续阻尼保护功能的实现。

为了提高平衡装置9与阻尼防护装置8执行自调整动作的流畅性，本发明提供的星型孔813为三角星型且其每条侧边均为圆弧面，避免了定轴10 与星型孔813出现配合死角。

为了提高连桥架6与本装置的连接可靠性，本发明提供的连桥架6包括与拉杠5配合的侧口61，而在连桥架6靠近其底部的位置设置有与定轴配合的通孔62。

为了提高本驱动桥的空间利用率，本发明中的轮边减速装置2为N型行星齿轮减速器，N型行星齿轮减速器的多级减速部分以水平N字形的特点进行统筹分布，使得车轮中心与桥中心错开，在保证轮距不变的前提下，增加了两桥的空间距离，便于布置平衡装置9与分动箱3。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，包括四个车轮轮毂，所述车轮轮毂的动力输入端设置有轮边减速装置，其特征在于，所述四个车轮轮毂设置在两条后桥的两端，所述后桥的内部且靠近其中间的位置设置有减速器和差速器，两条后桥之间设置有与减速器传动连接的分动箱，所述分动箱的动力输入端用来连接平地机发动机，所述分动箱与两条后桥之间均设置有一组与减速器连接的万向节，两条后桥上均设置有一个拉杠且交错分布，所述拉杠朝向分动箱的一端用来与平地机车架连接，所述分动箱的两侧设置有一对用来与平地机车架连接的连桥架，所述连桥架的底部设置有轴接器，所述轴接器的中心设置有摆轴，所述摆轴上设置有双关节轴承，所述摆轴的两端分别设置有阻尼防护装置和平衡装置，所述阻尼防护装置与设置在分动箱与连桥架之间的定轴活动配合，所述平衡装置包括左右嵌套的外箱架与内箱架，所述外箱架和内箱架的表面设置有若干个销孔，所述销孔中设置有连接外箱架与内箱架的连接销，所述外箱架与内箱架的两端均设置有下凸的柱状面，所述内箱架的内部设置有球关节轴承，所述车轮轮毂上设置有由外向内连接球关节轴承的球关节，所述内箱架的内部设置有一对内加强架，所述内加强架的一端与球关节轴承面面配合，所述内加强架之间设置有位于内箱架中间的缓冲器，所述缓冲器、内箱架和外箱架设置有与摆轴同轴配合的摆轴孔。

2.根据权利要求1所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述外箱架朝向车轮轮毂的一侧为开放侧，所述内箱架朝向外箱架内侧的一面为开放侧，所述外箱架和内箱架的中间底部均设置有下凸的三角部，所述内箱架的三角部内侧设置有与摆轴配合的水平管，所述水平管与缓冲器配合。

3.根据权利要求2所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述缓冲器呈箭头型且包括头部和主体部，所述头部的两侧与内箱架的三角部面面接触，所述头部朝下且其底面为柱形面，所述柱形面的下方设置有多个上下叠放的第一缓冲瓦，所述第一缓冲瓦的断面为弧形面，所述主体部的内部中间设置有缓冲槽，所述缓冲槽中设置有多个上下叠放且圆心角小于第一缓冲瓦的第二缓冲瓦。

4.根据权利要求3所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述内加强架的断面呈工字型，所述内加强架朝向缓冲器的一端设置有第一沉头部，所述第一沉头部的一侧与内加强架的三角部接触配合，所述内加强架朝向球关节轴承的一侧设置有第二沉头部，所述第二沉头部的顶面为斜面且其底面为与球关节轴承配合的球形面，所述内箱架和外箱架的端顶角为与第二沉头部配合的坡面。

5.根据权利要求4所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述球关节轴承包括两个半球壳轴承，所述半球壳轴承朝向球关节的一侧设置有弧形口。

6.根据权利要求1所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述阻尼防护装置包括法兰箱板，所述法兰箱的两侧设置有与平衡装置连接的斜梁，所述斜梁上设置有与平衡装置倾斜连接的加强杆，所述法兰箱板朝向分动箱的一侧设置有圆槽，所述圆槽的内部设置有内环槽，所述内环槽中设置有X型簧，所述X型簧的上方叉口与定轴接触配合，所述法兰箱板上设置有星型孔，所述星型孔与定轴滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述圆槽的顶部设置有与X型簧的顶部两端配合的限位凸起。

8.根据权利要求7所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述星型孔为三角星型且其每条侧边均为圆弧面。

9.根据权利要求8所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述连桥架包括与拉杠配合的侧口，所述连桥架靠近其底部的位置设置有与定轴配合的通孔。

10.根据权利要求1或9所述的一种大功率平地机用带有平衡装置的四驱双联驱动桥，其特征在于，所述轮边减速装置为N型行星齿轮减速器。

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