新型双动力全液压挖掘机的制作方法

本发明涉及一种工程机械，尤其是一种电油混合动力的挖掘机。

背景技术：

挖掘机是工程建设中最主要的工程机械之一，是通过铲斗挖掘物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的机械设备。过去，挖掘机的的动力均为柴油机，由于油价较高，加之柴油机噪音大，烟气多，作业环境污染严重，许多挖掘机改由电动机带动。可是，在远离电源的情况下，还需要柴油机为动力，因而有的挖掘机配备了柴油机和电动机两套动力，成为油电混合动力。在这种油电混合动力的挖掘机当中，以柴油机和电动机串联安装为多。即电动机的动力输出轴从前后两端伸出，柴油机的动力输出轴前端与电动机动力输出轴的后端相接。电动机动力输出轴的前端与变速箱相接，通过变速箱把动力分送到液压装置以及其他部位。

实验观察发现，上述油电混合动力挖掘机存在两个问题，一是变速箱拖带多个部件，耗费大量功率。二是电动机和柴油机的动力输出轴连接部结构不合理，能耗较高。现有的电动机和柴油机的动力输出轴连接部结构主要有三种方式：一是刚性连接，即一种动力工作时，另一动力被动转动。这种方式的缺点是耗能较高，优点是柴油机的风扇可以照常工作。二是手动离合，优点是可以降低功率消耗，缺点是不能自动切换，离合比较费力，分离后风扇停止转动，散热性能差。三是通过单向离合器连接，可以自动切换，但在分离后还存在较大的摩擦，需要支出一些动力，而且离合器磨损较快，同时也存在着分离后风扇不转的问题。上述弊端，限制了油电混合动力挖掘机的普及和应用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低噪、节能、功能完备、性能稳定的电油混合动力挖掘机。

上述目的是由以下技术方案实现的：新型双动力全液压挖掘机，包括车架、车身，车身位于车架上方，车身与车架通过回转装置相连，车架两侧设有行走装置，所述行走装置设有行走马达，车身前部设有工作装置，所述挖掘机采用液压系统驱动行走装置和工作装置；所述液压系统包括控制台、液压泵、管路，控制台设在驾驶室内，液压泵与动力系统的输出轴相连，控制台通过管路与液压泵、工作装置、行走马达相连；车身包括驾驶室、动力仓，动力仓设有动力系统，其特征在于：动力系统包括内燃机和电动机，内燃机包括柴油机或汽油机，内燃机动力输出轴前端通过离心式离合器与电动机动力输出轴的后端相连；电动机动力输出轴的前端与液压系统相连。

所述内燃机的动力输出轴前端与电动机动力输出轴后端之间的离心式离合器，是以电动机动力输出轴为主动轴，主动轴外围安装离心体，内燃机动力输出轴前端设有被动轴套。

所述内燃机设有风扇，风扇的转轴通过离心式离合器与内燃机传动连接，内燃机与风扇之间的离心式离合器，是以内燃机带动风扇的传动轴为主动轴，与风扇轴前端的被动轴套相配合。

所述动力系统包括副电机，副电机与风扇之间通过离心式离合器传动连接，所用的离心式离合器是以副电机输出轴为主动轴，被动轴套安装在与副电机输出轴相配合的传动轮的轮孔内。

所述车架的尾部设有线盘，所述线盘包括底座、收线轮、线缆、线盘马达，底座与车架固定连接，收线轮轴接在底座上，收线轮与线盘马达传动连接，收线轮的外缘设有挡线轮，线缆环绕在收线轮上。

所述底座包括固定部和旋转部，固定部与旋转部相铰接，旋转部可左右摆动。

所述线缆具有防护外皮，所述防护外皮由橡胶和/或硅胶和/或金属网制成。

所述防护外皮具有直立状棱条，棱条的数量为1～12根。

所述行走马达和/或线盘马达为液压马达，线盘马达设置在行走马达的液压回路上，线盘马达与行走马达之间设有开关和/或离心式离合器。

所述离心式离合器有主动轴和被动轴套，主动轴上安装有离心体，主动轴转动时离心体沿径向甩出与被动轴套内壁压紧而传递扭矩。

本发明的有益效果是：这种设备具有油电两种动力，有电时用电动机，没有电时用柴油机，在有电源的场所，即可降低噪声和排放，降低作业成本。加之采用串联动力，结构紧凑，切换方便，显著提高了设备的性能。通过完善动力系统的良好切换，实现了在不同动力供应下的正常运转。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的右视图；

图3是第一种实施例的部件局部剖开图；

图4是第一种实施例的部件动力系统的结构图；

图5是第二种实施例的部件线盘的结构图；

图6是第二种实施例的部件分体式线盘的结构图；

图7是第三种实施例的部件线缆的剖视图；

图8是第三种实施例的部件线缆的结构图；

图9是第三种实施例的部件线缆的主视图；

图10是第三种实施例的部件线缆的截面结构图；

图11是第四种实施例的部件液压系统的原理图；

图12是所述离心式离合器的原理结构图。

图中可见：

1车架

2车身 2.1驾驶室 2.2动力仓

3回转装置

4行走装置 4.1行走马达

5工作装置

6液压系统 6.1控制台 6.2液压泵 6.3管路

7动力系统 7.1内燃机 7.1.1风扇 7.1.2副电机 7.1.3风扇离合器

7.2电动机 7.3主离合器 7.4感应器

8线盘 8.1底座 8.1.1固定部 8.1.2旋转部

8.2收线轮 8.2.1挡线轮 8.3线盘马达

8.4线缆 8.4.1防护外皮 8.4.2棱条

9离心式离合器 9.1主动轴 9.2被动轴套 9.3离心体。

具体实施方式

本发明总的构思是：挖掘机采用油电两套动力，并且使两套动力机串连安装。下面结合附图介绍四种实施例。

第一种实施例

如图1～4所示，其介绍了一种新型双动力全液压挖掘机。由图可见，这种挖掘机由车架1、车身2构成，车身2位于车架1上方，车身2与车架1通过回转装置3相连，回转装置3可实现将车身360°旋转；车架1两侧设有行走装置4，所述行走装置4设有行走马达4.1，行走装置可使用轮式，也可以使用履带式；车身2前部设有工作装置5，所述挖掘机的行走装置4和工作装置5均由液压驱动；车身2包括驾驶室2.1和动力仓2.2两部分，动力仓2.2内设有动力系统7，动力系统7包括内燃机7.1和电动机7.2两种动力源，所述内燃机7.1一般采用柴油机，也可以使用汽油机；为节约空间和便于切换，两种动力源采取串连方式安装，内燃机7.1与电动机7.2通过主离合器7.3相连，可通过主离合器7.3的开合进行动力源的切换。

所述动力系统7与液压系统6的连接顺序为：内燃机、离合器、电动机、液压系统，即将动力系统7的动力直接输出给液压系统的液压泵，通过控制动力机的动力输出量来控制液压系统的工作能力，使两系统的衔接变得简单、高效，进一步提高了设备的适应能力。

另外，当只开动电动机7.2工作时，内燃机7.1停止工作，由此将导致内燃机7.1的散热风扇停转，造成动力仓2.2内温度过高，影响液压系统的正常工作。而如果采用加装风扇的方式为动力仓2.2散热，势必需要在车身2安装额外的设备，这一方面增加的挖掘机的制造成本，更主要的是，新加装的风扇与内燃机原装的风扇会因为动力源的选择而只有一套风扇在工作，另一套闲置，造成资源浪费，且新装的风扇进风口会严重影响动力仓2.2内的气流走向，降低动力机的散热效果。

本实施例在所内燃机7.1原有风扇7.1.1的位置设置了一个副电机7.1.2，并在风扇7.1.1的转轴上设置了风扇离合器7.1.3，风扇7.1.1通过风扇离合器7.1.3与内燃机7.1的动力输出轴传动连接。副电机7.1.2上设有风扇离合器7.1.3，风扇7.1.1转轴的轴套与副电机7.1.2上离合器相传动连接。两个风扇离合器7.1.3均为离心式离合器。当内燃机7.1工作时，由其驱动风扇7.1.1转动，因副电机7.1.2通过离心式离合器与风扇7.1.1相轴接，故其不会发生转动；反之，由电动机7.2驱动挖掘机工作时，主离合器7.3断开，内燃机7.1不发生转动，此时副电机7.1.2启动，带动风扇7.1.1转动散热，副电机7.1.2的工作不会带动内燃机7.1转动。

本实施例所述挖掘机采用液压传动，所述液压系统6包括控制台6.1、液压泵6.2、管路6.3；控制台6.1设在驾驶室2.1内；液压泵6.2与动力系统7的输出轴相连，控制台6.1通过管路6.3与液压泵6.2、工作装置5、行走马达4.1相连。

第二种实施例

如图5～6所示，在前述实施例的基础上，本实施例在所述车架1的尾部设置了线盘8。所述线盘8包括底座8.1、收线轮8.2、线盘马达8.3、线缆8.4，底座8.1与车架1固定连接，收线轮8.2轴接在底座8.1上，收线轮8.2与线盘马达8.3传动连接，收线轮8.2的外缘设有挡线轮8.2.1，线缆8.4环绕在收线轮8.2上。所述线盘马达8.3与挖掘机操作传感器等配合，可实现自动收放线缆8.4。

但在实际工况下，挖掘机车架1很可能较频繁地左右转动、前后进退，使线缆8.4局部以极小角度弯折，容易造成线缆8.4的破损。因此，上述底座8.1还可以设计成固定部8.1.1和旋转部8.1.2两部分，二者相铰接，旋转部8.1.2在不触碰行走装置的情况下，可以大角度左右摆动，可在效加大线缆8.4的弯转半径，减缓其劳损。

第三种实施例

如图7～10所示，在前述实施例的基础上，为进一步加强线缆8.4的耐用性，本实施例还在所述线缆8.4外部设置了一层防护外皮8.4.1，其可由橡胶和/或硅胶和/或金属网制成，增加线缆8.4的耐磨性。另外，还可以在防护外皮8.4.1上设置直立状棱条8.4.2，以加大线缆与地面的接触距离。棱条8.4.2沿线缆纵向设置，其数量可1～12根，并呈环状平均分布。

第四种实施例

如图11所示，在前述实施例的基础上，本实施例将线盘马达8.3设置在液压系统6中，为充分发挥液压系统的性能，线盘马达8.3未增设新的动力源，而是将其放置在行走马达4.1的液压回路中，并将行走装置4的换档信号作为线盘马达8.3的工作方向，使二者的工作方向一致。所述线盘马达与行走马达之间设有开关和/或离心式离合器，以便在只有行走装置工作时，控制线盘是否工作，实现线盘的动力控制。此设置一方面可以达到节约能源的目的，另一方面还可以简化线盘8工作过程中的信号传导，既提高了工作效率，又节约了制造成本、作业成本。

上述实施例所用到的离心式离合器，其结构原理如图12所示。所述离心式离合器9有主动轴9.1和被动轴套9.2，主动轴9.1上安装有离心体9.3，主动轴9.1转动时离心体9.3沿径向甩出与被动轴套9.2内壁压紧而传递扭矩。