一种全液压驱动的矿用自卸车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种全液压驱动的矿用自卸车，包括用于驱动矿用自卸车的第一前车轮、第二前车轮、第一后车轮及第二后车轮转动的第一动力装置、用于驱动矿用自卸车的第一后车轮及第二后车轮转动的第二动力装置、用于带动矿用自卸车的第一前车轮转动的第一传动系统、用于带动矿用自卸车的第一后车轮转动的第二传动系统、用于带动矿用自卸车的第二前车轮转动的第三传动系统及用于带动矿用自卸车的第二后车轮转动的第四传动系统，第一动力装置包括第一发动机、分动箱、左变量泵、第一同步阀、第二同步阀及右变量泵。本发明体积小，便于布置，并且驱动效率高。
【专利说明】—种全液压驱动的矿用自卸车
【技术领域】
[0001]本发明属于矿用自卸车领域，具体涉及一种全液压驱动的矿用自卸车。
【背景技术】
[0002]大型矿用自卸车是现代矿山企业重要的运输工具之一，专用于露天矿山、采石场以及水电工程等大型建筑工地。其工作特点为运程短、承载重，常由大型电铲配合装载，往返于采掘点和卸矿点。
[0003]对于载重吨位100吨以上的车型，国内外厂家广泛采用电动驱动方式，其传动路线为发动机带动交流发电机发电，发出的交流电经过可控硅整流、滤波单元转变成直流电，再经过逆变装置，变成电压幅值、频率可调的交流电，然后驱动位于后轮的轮毂电动机，从而使交流电动机在交流驱动下实现变频调速，但电动机的能容量小，一台电动机和同功率的液压马达相比，其重量和体积要大很多，由于轮毂空间的限制，其径向尺寸要求非常严格，轴向尺寸也有一定的要求，这给机器的空间布置带来了很大麻烦，而且制造成本高。另外电传动方式能量传递形式为发动机-发电机-电动机，发动机将化学能转化为机械能，带动发电机将机械能转化为电能，中间还要先整流再逆变，最后经电动机将电能转化为机械能，能量传递中间过程多，能量损失环节多，驱动效率较低。
[0004]终上所述，现有大型矿用自卸车具有安装空间不足和传动效率较低的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出了一种全液压驱动的矿用自卸车，该自卸车传动系体积小，便于布置，并且驱动效率高。
[0006]为达到上述目的，本发明所述的全液压驱动的矿用自卸车包括用于驱动矿用自卸车的第一前车轮、第二前车轮、第一后车轮及第二后车轮转动的第一动力装置、用于驱动矿用自卸车的第一后车轮及第二后车轮转动的第二动力装置、用于带动矿用自卸车的第一前车轮转动的第一传动系统、用于带动矿用自卸车的第一后车轮转动的第二传动系统、用于带动矿用自卸车的第二前车轮转动的第三传动系统及用于带动矿用自卸车的第二后车轮转动的第四传动系统，第一动力装置包括第一发动机、分动箱、左变量泵、第一同步阀、第二同步阀及右变量泵；
[0007]所述第一发动机的输出轴与分动箱的输入轴相连接，分动箱上设有两个输出轴，分动箱上的两个输出轴分别与左变量泵的驱动轴及右变量泵的驱动轴相连接，左变量泵的第一工作油口通过第一同步阀分别与第一传动系统的第一工作油口及第二传动系统的第一工作油口相连通，左变量泵的第二工作油口与第一传动系统的第二工作油口及第二传动系统的第二工作油口相连通，右变量泵的第一工作油口通过第二同步阀分别与第三传动系统的第一工作油口及第四传动系统的第一工作油口相连通，右变量泵的第二工作油口与第三传动系统的第二工作油口及第四传动系统的第二工作油口相连通，第二动力装置分别与第二传动系统及第四传动系统相连接。[0008]所述第一传动系统包括第一左变量马达、第二左变量马达、第一齿轮汇流装置及第一轮边减速器；第一左变量马达的输出轴及第二左变量马达的输出轴分别与第一齿轮汇流装置的输入轴相连接，第一齿轮汇流装置的输出轴通过第一轮边减速器与第一前车轮相连接；
[0009]所述第二传动系统包括第三左变量马达、第四左变量马达、第二齿轮汇流装置及第二轮边减速器，第三左变量马达的输出轴及第四左变量马达的输出轴分别与第二齿轮汇流装置的输入轴相连接，第二齿轮汇流装置的输出轴通过第二轮边减速器与第一后车轮相连接；
[0010]所述左变量泵上的第一工作油口与第一同步阀的入油口相连通，第一同步阀上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一左变量马达上的第一工作油口及第二左变量马达上的第一工作油口相连通，第二个出油口分别与第三左变量马达上的第一工作油口及第四左变量马达上的第一工作油口相连通，第一左变量马达上的第二工作油口、第二左变量马达上的第二工作油口、第三左变量马达上的第二工作油口及第四左变量马达上的第二工作油口通过管道并管后与左变量泵上的第二工作油口相连通。
[0011]所述第三传动系统包括第一右变量马达、第二右变量马达、第三齿轮汇流装置及第三轮边减速器，第一右变量马达的输出轴及第二右变量马达的输出轴分别与第三齿轮汇流装置的输入轴相连接，第三齿轮汇流装置的输出轴通过第三轮边减速器与第二前车轮相连接；
[0012]所述第四传动系统包括第三右变量马达、第四右变量马达、第四齿轮汇流装置及第四轮边减速器，第三右变量马达的输出轴及第四右变量马达的输出轴分别与第四齿轮汇流装置的输入轴相连接，第四齿轮汇流装置的输出轴通过第四轮边减速器与第二后车轮相连接；
[0013]所述右变量泵上的第一工作油口与第二同步阀的入油口相连通，第二同步阀上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一右变量马达上的第一工作油口及第二右变量马达上的第一工作油口相连通，第二个工作油口分别与第三右变量马达上的第一工作油口及第四右变量马达上的第一工作油口相连通，第一右变量马达上的第二工作油口、第二右变量马达上的第二工作油口、第三右变量马达上的第二工作油口及第四右变量马达上的第二工作油口通过管道并管后与右变量泵上的第二工作油口相连通。
[0014]所第二驱动装置包括第二发动机、后变量泵、第一后变量马达及第二后变量马达，第二发动机的输出轴与后变量泵的驱动轴相连接，后变量泵上的第一工作油口与第一后变量马达上的第一工作油口及第二右变量马达上的第一工作油口相连通，后变量泵上的第二工作油口与第一后变量马达上的第二工作油口及第二后变量马达上的第二工作油口相连通，第一后变量马达的输出轴与第二齿轮汇流装置的输入轴相连接，第二后变量马达的输出轴与第四齿轮汇流装置的输入轴相连接。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]本发明所述的全液压驱动的矿用自卸车包括第一动力装置、第二动力装置、第一传动系统、第二传动系统、第三传动系统及第四传动系统，第一动力装置及第二动力装置均采用液压驱动的形式，从而降低矿用自卸车上驱动装置的体积，在工作过程中，通过四个传动系统来带动该矿用自卸车的四个车轮，便于布置矿用自卸车的四个传动系统，当矿用自卸车处于空载时，可以关闭第二动力装置，或者手动来选择开启变量马达的数量，这样可以改变变量马达的输出转速，当矿用自卸车处于满载时，开启第二动力装置，从而有效的提高矿用自卸车的驱动效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]其中，I为第一发动机、2为第二发动机、3为左变量泵、4为右变量泵、5为后变量泵、6为第一同步阀、7为第二同步阀、8为第一左变量马达、9为第二左变量马达、10为第三左变量马达、11为第四左变量马达、12为第一右变量马达、13为第二右变量马达、14为第三右变量马达、15为第四右变量马达、16为第一后变量马达、17为第二后变量马达、18为第一齿轮汇流装置、19为第二齿轮汇流装置、20为第三齿轮汇流装置、21为第四齿轮汇流装置、22为分动箱、23为第一轮边减速器、24为第二轮边减速器、25为第三轮边减速器、26为第四轮边减速器、27为第一前车轮、28为第一后车轮、29为第二前车轮、30为第二后车轮。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0020]参考图1，本发明所述的全液压驱动的矿用自卸车包括用于驱动矿用自卸车的第一前车轮27、第二前车轮29、第一后车轮28及第二后车轮30转动的第一动力装置、用于驱动矿用自卸车的第一后车轮28及第二后车轮30转动的第二动力装置、用于带动矿用自卸车的第一前车轮27转动的第一传动系统、用于带动矿用自卸车的第一后车轮28转动的第二传动系统、用于带动矿用自卸车的第二前车轮29转动的第三传动系统及用于带动矿用自卸车的第二后车轮30转动的第四传动系统，第一动力装置包括第一发动机1、分动箱22、左变量泵3、第一同步阀6、第二同步阀7及右变量泵4 ；
[0021]所述第一发动机I的输出轴与分动箱22的输入轴相连接，分动箱22上设有两个输出轴，分动箱22上的两个输出轴分别与左变量泵3的驱动轴及右变量泵4的驱动轴相连接，左变量泵3的第一工作油口通过第一同步阀6分别与第一传动系统的第一工作油口及第二传动系统的第一工作油口相连通，左变量泵3的第二工作油口与第一传动系统的第二工作油口及第二传动系统的第二工作油口相连通，右变量泵4的第一工作油口通过第二同步阀7分别与第三传动系统的第一工作油口及第四传动系统的第一工作油口相连通，右变量泵4的第二工作油口与第三传动系统的第二工作油口及第四传动系统的第二工作油口相连通，第二动力装置分别与第二传动系统及第四传动系统相连接。
[0022]所述第一传动系统包括第一左变量马达8、第二左变量马达9、第一齿轮汇流装置18及第一轮边减速器23 ;第一左变量马达8的输出轴及第二左变量马达9的输出轴分别与第一齿轮汇流装置18的输入轴相连接，第一齿轮汇流装置18的输出轴通过第一轮边减速器23与第一前车轮27相连接，第二传动系统包括第三左变量马达10、第四左变量马达11、第二齿轮汇流装置19及第二轮边减速器24，第三左变量马达10的输出轴及第四左变量马达11的输出轴分别与第二齿轮汇流装置19的输入轴相连接，第二齿轮汇流装置19的输出轴通过第二轮边减速器24与第一后车轮28相连接，左变量泵3上的第一工作油口与第一同步阀6的入油口相连通，第一同步阀6上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一左变量马达8上的第一工作油口及第二左变量马达9上的第一工作油口相连通，第二个出油口分别与第三左变量马达10上的第一工作油口及第四左变量马达11上的第一工作油口相连通，第一左变量马达8上的第二工作油口、第二左变量马达9上的第二工作油口、第三左变量马达10上的第二工作油口及第四左变量马达11上的第二工作油口通过管道并管后与左变量泵3上的第二工作油口相连通。
[0023]所述第三传动系统包括第一右变量马达12、第二右变量马达13、第三齿轮汇流装置20及第三轮边减速器25，第一右变量马达12的输出轴及第二右变量马达13的输出轴分别与第三齿轮汇流装置20的输入轴相连接，第三齿轮汇流装置20的输出轴通过第三轮边减速器25与第二前车轮29相连接，第四传动系统包括第三右变量马达14、第四右变量马达15、第四齿轮汇流装置21及第四轮边减速器26，第三右变量马达14的输出轴及第四右变量马达15的输出轴分别与第四齿轮汇流装置21的输入轴相连接，第四齿轮汇流装置21的输出轴通过第四轮边减速器26与第二后车轮30相连接，右变量泵4上的第一工作油口与第二同步阀7的入油口相连通，第二同步阀7上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一右变量马达12上的第一工作油口及第二右变量马达13上的第一工作油口相连通，第二个工作油口分别与第三右变量马达14上的第一工作油口及第四右变量马达15上的第一工作油口相连通，第一右变量马达12上的第二工作油口、第二右变量马达13上的第二工作油口、第三右变量马达14上的第二工作油口及第四右变量马达15上的第二工作油口通过管道并管后与右变量泵4上的第二工作油口相连通。
[0024]所第二驱动装置包括第二发动机2、后变量泵5、第一后变量马达16及第二后变量马达17，第二发动机2的输出轴与后变量泵5的驱动轴相连接，后变量泵5上的第一工作油口与第一后变量马达16上的第一工作油口及第二右变量马达13上的第一工作油口相连通，后变量泵5上的第二工作油口与第一后变量马达16上的第二工作油口及第二后变量马达17上的第二工作油口相连通，第一后变量马达16的输出轴与第二齿轮汇流装置19的输入轴相连接，第二后变量马达17的输出轴与第四齿轮汇流装置21的输入轴相连接。
[0025]本发明的具体工作过程为:
[0026]本发明所述的全液压驱动的矿用自卸车在工作过程中，第一发动机I通过分动箱22带动左变量泵3和右变量泵4工作，左变量泵3将高压油提供给第一左变量马达8、第二左变量马达9、第三左变量马达10和第四左变量马达11并带动其转动。右变量泵4将高压油提供给第一右变量马达12、第二右变量马达13、第三右变量马达14、第四右变量马达15并带动其转动。第二发动机2带动后变量泵5工作，后变量泵5将高压油提供给第一后变量马达16和第二后变量马达17并带动其转动，通过调节左变量泵3、右变量泵4和后变量泵5的斜盘角度方向来改变第一左变量马达8、第二左变量马达9、第三左变量马达10、第四左变量马达11、第一右变量马达12、第二右变量马达13、第三右变量马达14、第四右变量马达15、第一后变量马达16和第二后变量马达17的旋转方向，这样便可以产生不同方向的驱动力矩，从而带动矿用自卸车的前进与后退。
[0027]矿用自卸车在行进的过程中，当矿用自卸车处于空载的情况下时，打开第一发动机1，第一发动机I的输出轴通过分动箱22带动左变量泵3的驱动轴及右变量泵4的驱动轴转动，使第一左变量马达8、第二左变量马达9、第三左变量马达10及第四左变量马达11工作，第一左变量马达8的输出轴及第二左变量马达9的输出轴带动第一齿轮汇流装置18工作，第一齿轮汇流装置18的输出轴通过第一轮边减速器23带动矿用自卸车的第一前车轮27转动，第三左变量马达10的输出轴及第四左变量马达11的输出轴带动第二齿轮汇流装置19工作，第二齿轮汇流装置19的输出轴通过第二轮边减速器24带动矿用自卸车的第一后车轮28转动，。同时使第一右变量马达12、第二右变量马达13、第三右变量马达14及第四右变量马达15工作，第一右变量马达12的输出轴及第二右变量马达13的输出轴带动第三齿轮汇流装置20工作，第三齿轮汇流装置20的输出轴通过第三轮边减速器25带动矿用自卸车的第二前车轮29转动；第三右变量马达14的输出轴及第四右变量马达15的输出轴带动第四齿轮汇流装置21工作，第四齿轮汇流装置21的输出轴通过第四轮边减速器26带动矿用自卸车的第二后车轮30转动，同时通过第一同步阀6保证第一前车轮27及第一后车轮28同步前行，通过第二同步阀7保证第二前车轮29及第二后车轮30同步前行。
[0028]当矿用自卸车处于满载状态时，同时开启第二发动机2，第二发动机2的输出轴带动后变量泵5的驱动轴转动，从而驱动第一后变量马达16的输出轴及第二后变量马达17的输出轴转动，第一后变量马达16输出轴的转动可以增强第二齿轮汇流装置19输出轴转动的周向力，从而增加第一后车轮28转动的扭转力，第二后变量马达17输出轴的转动可以增强第四齿轮汇流装置21转动的周向力，进而增强第二后车轮29转动的扭转力，因此可以根据矿用自卸车负载的情况选择性的关闭或者打开第二发动机2。还可以根据工况情况手动来选择开启变量马达的数量，这样可以改变输出转速，从而提高对载荷的自适应能力，节约能源。
【权利要求】
1.一种全液压驱动的矿用自卸车，其特征在于，包括用于驱动矿用自卸车的第一前车轮(27)、第二前车轮(29)、第一后车轮(28)及第二后车轮(30)转动的第一动力装置、用于驱动矿用自卸车的第一后车轮(28)及第二后车轮(30)转动的第二动力装置、用于带动矿用自卸车的第一前车轮(27)转动的第一传动系统、用于带动矿用自卸车的第一后车轮(28)转动的第二传动系统、用于带动矿用自卸车的第二前车轮(29)转动的第三传动系统及用于带动矿用自卸车的第二后车轮(30)转动的第四传动系统，第一动力装置包括第一发动机(I)、分动箱(22)、左变量泵(3)、第一同步阀(6)、第二同步阀(7)及右变量泵(4)；
所述第一发动机(I)的输出轴与分动箱(22)的输入轴相连接，分动箱(22)上设有两个输出轴，分动箱(22)上的两个输出轴分别与左变量泵(3)的驱动轴及右变量泵(4)的驱动轴相连接，左变量泵(3)的第一工作油口通过第一同步阀(6)分别与第一传动系统的第一工作油口及第二传动系统的第一工作油口相连通，左变量泵(3)的第二工作油口与第一传动系统的第二工作油口及第二传动系统的第二工作油口相连通，右变量泵(4)的第一工作油口通过第二同步阀(7)分别与第三传动系统的第一工作油口及第四传动系统的第一工作油口相连通，右变量泵(4)的第二工作油口与第三传动系统的第二工作油口及第四传动系统的第二工作油口相连通，第二动力装置分别与第二传动系统及第四传动系统相连接。
2.根据权利要求1所述的全液压驱动的矿用自卸车，其特征在于， 所述第一传动系统包括第一左变量马达(8)、第二左变量马达(9)、第一齿轮汇流装置(18)及第一轮边减速器(23);第一左变量马达(8)的输出轴及第二左变量马达(9)的输出轴分别与第一齿轮汇流装置(18)的输入轴相连接，第一齿轮汇流装置(18)的输出轴通过第一轮边减速器(23)与第一前车轮(27)相连接； 所述第二传动系统包括第三左变量马达(10)、第四左变量马达(11)、第二齿轮汇流装置(19)及第二轮边减速器(24)，第三左变量马达(10)的输出轴及第四左变量马达(11)的输出轴分别与第二齿轮汇流装置(19)的输入轴相连接，第二齿轮汇流装置(19)的输出轴通过第二轮边减速器(24)与第一后车轮(28)相连接； 所述左变量泵(3)上的第一工作油口与第一同步阀(6)的入油口相连通，第一同步阀(6)上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一左变量马达(8)上的第一工作油口及第二左变量马达(9)上的第一工作油口相连通，第二个出油口分别与第三左变量马达(10)上的第一工作油口及第四左变量马达(11)上的第一工作油口相连通，第一左变量马达(8)上的第二工作油口、第二左变量马达(9)上的第二工作油口、第三左变量马达(10)上的第二工作油口及第四左变量马达(11)上的第二工作油口通过管道并管后与左变量泵(3)上的第二工作油口相连通。
3.根据权利要求2所述的全液压驱动的矿用自卸车，其特征在于， 所述第三传动系统包括第一右变量马达(12)、第二右变量马达(13)、第三齿轮汇流装置(20)及第三轮边减速器(25)，第一右变量马达(12)的输出轴及第二右变量马达(13)的输出轴分别与第三齿轮汇流装置(20)的输入轴相连接，第三齿轮汇流装置(20)的输出轴通过第三轮边减速器(25)与第二前车轮(29)相连接； 所述第四传动系统包括第三右变量马达(14)、第四右变量马达(15)、第四齿轮汇流装置(21)及第四轮边减速器(26)，第三右变量马达(14)的输出轴及第四右变量马达(15)的输出轴分别与第四齿轮汇流装置(21)的输入轴相连接，第四齿轮汇流装置(21)的输出轴通过第四轮边减速器(26)与第二后车轮(30)相连接； 所述右变量泵(4)上的第一工作油口与第二同步阀(7)的入油口相连通，第二同步阀(7)上设有两个出油口，其中，第一个出油口分别与第一右变量马达(12)上的第一工作油口及第二右变量马达(13)上的第一工作油口相连通，第二个工作油口分别与第三右变量马达(14)上的第一工作油口及第四右变量马达(15)上的第一工作油口相连通，第一右变量马达(12)上的第二工作油口、第二右变量马达(13)上的第二工作油口、第三右变量马达(14)上的第二工作油口及第四右变量马达(15)上的第二工作油口通过管道并管后与右变量泵(4)上的第二工作油口相连通。
4.根据权利要求3所述的全液压驱动的矿用自卸车，其特征在于，所第二驱动装置包括第二发动机(2)、后变量泵(5)、第一后变量马达(16)及第二后变量马达(17)，第二发动机(2)的输出轴与后变量泵(5)的驱动轴相连接，后变量泵(5)上的第一工作油口与第一后变量马达(16)上的第一工作油口及第二右变量马达(13)上的第一工作油口相连通，后变量泵(5)上的 第二工作油口与第一后变量马达(16)上的第二工作油口及第二后变量马达(17)上的第二工作油口相连通，第一后变量马达(16)的输出轴与第二齿轮汇流装置(19)的输入轴相连接，第二后变量马达(17)的输出轴与第四齿轮汇流装置(21)的输入轴相连接。
【文档编号】B60K17/344GK103770637SQ201410032363
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】叶敏, 焦生杰, 张宁 申请人:长安大学