驱动系统的扭矩隔离的制作方法_2

文档序号:9558341阅读:来源:国知局
动链轮118的多个齿140中的该部分齿与驱动履带116的多个齿接合部142的对应部分接合至少延续时段,诸如至少五秒钟时,可发生稳定状态。然而,应该理解,持续时段可以为任意长度的时段,在该时段之后,驱动链轮118经历了最小和最大扭矩负载。在一些方面,持续时段可远远大于五秒钟。
[0025]在稳定状态操作过程中,驱动系统可在操作扭矩负载范围内操作,操作扭矩负载范围可具有最小扭矩负载和最大扭矩负载。例如,当机器100运动重载上山和/或也许当机器100刚从完全停止状态开始运动时,驱动系统可经历最大扭矩负载。另一方面,当机器100处于怠速或在关断期间,驱动系统可经历为零的最小扭矩负载。应该理解,当驱动系统经历最小和最大扭矩负载时,这是很多方面中的两个方面。一般而言,机器100的稳定状态操作可产生在操作扭矩负载范围内的扭矩负载,这些扭矩负载中,没有扭矩负载会对马达104构成损坏。
[0026]如图4所示,在一些情况下,驱动履带116可与驱动链轮118脱离接合。这种情况已知为“链轮跳动”,其也可被描述为驱动履带116从驱动链轮118的齿140跳动或滑动。如图4和图5所示,当驱动链轮118与驱动履带116脱离接合时,驱动链轮118可暂时以自由速度运动,并且然后猛地撞上随后的驱动履带116的接合部。驱动链轮118的突然加速可在驱动链轮118的端部产生较高加速度。因此,链轮跳动导致驱动履带116不能适当地从驱动链轮118接收扭矩。
[0027]多种原因可导致链轮跳动,包括但不限于机器100转向、在不平坦或粗糙地形上行驶、高速行驶、运动较大负载、导致驱动链轮118不能与驱动履带116适当接合的驱动履带116和/或驱动链轮118的疲劳和/或磨损、和/或可导致驱动履带116从驱动链轮118脱离接合的其他任意原因。
[0028]参照图5,当驱动链轮118与驱动履带116再次接合时,这可产生作用在驱动链轮118上的极大的力,引起驱动链轮118和马达104突然减速。突然加速和减速可导致马达104上的极高扭矩负载,其可有效地导致活塞损坏马达104的筒体。还应该理解,链轮跳动可导致其他负面结果,诸如较大的撞击噪音。
[0029]如图6的示意图所示,驱动系统200还可包括扭矩隔离构件210,其可操作地连接在马达104和驱动链轮118之间,其可降低马达104经受的由于链轮跳动产生的扭矩量。当驱动链轮118达到预定扭矩负载、诸如在链轮跳动期间经受的极限扭矩负载时,扭矩隔离构件210能够可操作地将马达104与驱动链轮118断开连接。因此,当驱动链轮118的多个齿140中的该部分齿与驱动履带116脱离接合并且之后与驱动履带116再次接合时,扭矩隔离构件210可使驱动链轮118与马达104脱离接合。
[0030]通过可操作地将马达104与驱动链轮118断开连接,扭矩隔离构件210可作为安全装置,从而保护马达104免受可能损坏马达104的极限加速负载和极限扭矩。通过可操作地将马达104与驱动链轮118断开连接或解除联接,这样可允许驱动链轮118自由旋转并且不会传递旋转力至马达104。一旦驱动链轮118与驱动履带116再次接合,并且扭矩负载降低至处于扭矩负载操作范围内的扭矩负载,扭矩隔离构件210可以将马达104与驱动链轮118再次连接,从而允许马达104对驱动链轮118适当地施加扭矩/动力。
[0031]如图7所示,驱动系统200可包括传动系统202,传动系统202具有可操作地连接至马达104的至少一个轴。应该理解,马达104可能够使传动系统202旋转。驱动系统200也可包括可操作地连接至传动系统202的驱动链轮118。传动系统202的旋转可使驱动链轮118旋转,使得驱动链轮118由此可运动驱动履带116。
[0032]继续参照图7,驱动系统200的经由传动系统202的一些方面可包括马达轴212,马达轴212具有第一端220和与第一端220相对的第二端222。在这方面,马达轴212的第一端220可操作地连接至马达104。相似地,驱动系统200还可包括驱动轴214,驱动轴214具有第一端224和与第一端224相对的第二端226。驱动轴214的第一端224可以可操作地连接至马达轴212的第二端222。在一些方面,驱动系统200包括最终传动218,诸如一对行星减速齿轮218,其可操作地连接在驱动轴214的第二端226和驱动链轮118之间。行星减速齿轮218可承受较高的发动机扭矩,因为他们将力分布在多个齿轮齿上。而且,驱动系统200还可包括可操作地连接至传动系统202的制动单元216。制动单元216可通过对马达轴212和/或驱动轴214施加与传动系统的旋转相反的扭力减慢传动系统202的旋转,从而减慢机器100的行进速度。
[0033]在一些方面,当驱动链轮118达到预定扭矩负载,扭矩隔离构件210将马达104与驱动链轮118断开连接时,扭矩隔离构件210将马达轴212的第二端与驱动轴214的第一端断开连接。然而,应该理解这只是多个实施例中的一个。传动系统可包括可以可操作地由扭矩隔离构件210连接和断开连接的任意数量轴。因此,扭矩隔离构件210可以任意合适的方式布置并构造,以实现目的。例如,可在制动单元216上布置并构造扭矩隔离马达,从而可操作地将马达轴212与驱动轴214连接和断开连接。
[0034]在这方面,扭矩隔离构件210可以为能够在旋转轴之一经受高扭矩时连接和断开连接两个旋转轴的任意装置,诸如离合器或扭力阻尼器。例如如图7所示,扭矩隔离构件210可以为滑动离合器,其在驱动链轮118达到预定扭矩负载时滑动,从而可操作地将驱动链轮118与马达104断开连接。因此,当驱动链轮118上的扭矩负载降低至扭矩负载操作范围内时,滑动离合器接着可操作地将驱动链轮118再次连接至马达104。然而,在一些实施例中,扭矩隔离构件210可以为皮带离合器、犬齿式离合器、液压离合器、电磁离合器、超越离合器、自由轮、或扭簧离合器。而且,扭矩隔离构件210可包括串联或并联作业的离合器和/或扭力阻尼器的任意组合,诸如可操作地连接在马达104与驱动链轮118之间的滑动离合器和扭力阻尼器。
[0035]在一些方面中,扭矩隔离构件210是偏置在锁定位置的滑动离合器,从而滑动离合器偏置为经由驱动轴214将马达104与驱动链轮118接合。以此方式,当驱动链轮118经受预定扭矩负载时,滑动离合器可切换至打开位置,从而将马达104与驱动链轮118断开连接。
[0036]预定扭矩负载可取决于最大扭矩负载和/或最小扭矩负载。例如,预定扭矩负载可以等于操作扭矩范围的最大扭矩负载的大约4倍。还在一些方面中,预定扭矩负载可为大于或小于4倍最大扭矩负载的任意扭矩负载,例如是5倍最大扭矩负载,或者甚至为3倍最大扭矩负载。
[0037]本发明还包括制造驱动系统200的方法。该方法可包括将具有至少一个轴的传动系统连接至马达104。因此,马达104能够使具有至少一个轴的传动系统旋转。该方法还可包括将驱动链轮118连接至传动系统,以使传动系统的旋转使驱动链轮118旋转。驱动链轮118能够运动驱动履带116。该方法还可包括将扭矩隔离构件210连接在马达104和驱动链轮118之间。应该理解,当驱动链轮118达到预定扭矩负载时,扭矩隔离构件210能够可操作地将马达104与驱动链轮118断开连接。
[0038]并且,在本方法的一些方面中,马达104可以为液压马达,并且扭矩隔离构件210可以为偏置至锁定位置的滑动离合器。此外,当驱动链轮118的多个齿140与驱动履带116的相应多个齿接合部142接合一段延续时间例如至少5秒钟时,驱动系统可在操作扭矩范围内操作。因此,当预定扭矩负载等于操作扭矩范围中最大值的4倍时,扭矩隔离构件210可以可操作地将马达104与驱动链轮118断开连接。
[0039]工业实用性
[0040]本发明适用于机器上的驱动系统,更具体地适用于履带机器上的液压驱动系统。一般而言,可以看出,本发明的教导在其中驱动链轮达到可能潜在损坏马达的极限扭矩负载的任意数量的不同情况下具有工业实用性。例如,履带机器能够沿着地面推动材料和负载,并且在操作期间,机器可经历链轮跳动,由此驱动链轮脱离驱动履带而自由旋转。当驱动链轮捕获或再次接合驱动履带的随后部分时,这会导致非常高的扭矩负载,这些扭矩负载中的一些会损坏马达。
[0041]然而,通过使用本发明的驱动系统和扭矩隔离构件,当机器经受诸如由于链轮跳动而产生的危险的高扭矩负载时,
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