本公开涉及作业车辆以及用于作业车辆的各种辅助部件的驱动组件。
背景技术：
在大型作业车辆中，动力源(例如，内燃发动机)可以向驱动作业车辆的某些部件的各种附属动力系统提供动力。例如，可以将机械输入动力从发动机输送到作业车辆的电动和/或液压系统。在各种轮式或履带式作业车辆中，例如，电动和/或液压动力可以用来推进作业车辆，给车辆转向系统提供动力，以及操作作业车辆的许多车载辅助部件中的任一种(例如，冷却系统)，该辅助部件包括各种作业器具(例如，吊杆、收割台等)。将所有各种电气和/或液压驱动的部件的驱动组件布置在现代作业车辆中从而使得它们全都能够连接至动力源同时仍然向相关部件输送足够的动力可能充满了挑战。
技术实现要素：
公开了一种用于将动力输送至作业车辆的辅助部件的驱动组件，其中动力输出装置通过联接至发动机的一个或多个液压泵的机械联接器从该发动机接收动力。
根据一个方面，该公开提供了一种用于作业车辆的辅助驱动组件，该作业车辆具有：包括动力源的动力传动系统，该动力源具有围绕旋转轴线旋转的驱动轴；以及由所述动力源提供动力的液压驱动设备。所述液压驱动设备具有用于给所述作业车辆的第一部件提供动力的第一液压驱动部件和用于给所述作业车辆的第二部件提供动力的第二液压驱动部件。所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件沿着相对于所述驱动轴的旋转轴线成角度地延伸的驱动轴线布置。该辅助驱动组件包括安装结构，该安装结构被构造成沿着所述驱动轴线将所述第一液压驱动部件相对于所述第二液压驱动部件安装在固定的位置。第一联接器被联接至所述第一液压驱动部件并被构造成相对于所述驱动轴线旋转。第二联接器被联接至所述第二液压驱动部件并被构造成相对于所述驱动轴线旋转。动力输出装置沿着所述驱动轴线布置在所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件之间并且联接至所述第一联接器和第二联接器以相对于所述驱动轴线共同旋转。所述动力输出装置被构造成将从所述第一液压驱动部件接收的来自于所述动力源的旋转动力传递至所述作业车辆的辅助部件。
该公开的另一个方面提供了一种用于作业车辆的驱动设备，该作业车辆具有动力源，该动力源具有围绕旋转轴线旋转的驱动轴。所述驱动设备包括液压驱动设备和辅助驱动组件。所述液压驱动设备由所述动力源提供动力，并且所述液压驱动设备具有用于给所述作业车辆的第一部件提供动力的第一液压驱动部件和用于给所述作业车辆的第二部件提供动力的第二液压驱动部件。所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件沿着相对于所述驱动轴的旋转轴线成角度地延伸的驱动轴线布置。辅助驱动组件包括：第一轴，该第一轴被联接至所述第一液压驱动部件并被驱动而相对于所述驱动轴线旋转；第二轴，该第二轴被联接至所述第二液压驱动部件并被驱动而相对于所述驱动轴线旋转；以及动力输出装置，该动力输出装置沿着所述驱动轴线布置在所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件之间并且联接至所述第一轴和第二轴以相对于所述驱动轴线共同旋转。所述动力输出装置被构造成将从所述第一液压驱动部件接收的来自于所述动力源的旋转动力传递至所述作业车辆的辅助部件。
该公开的又一个方面提供了一种作业车辆。该作业车辆包括：具有围绕旋转轴线旋转的驱动轴的动力源；由所述动力源提供动力的液压驱动设备；辅助驱动组件；以及由所述辅助驱动组件驱动的辅助部件。所述液压驱动设备具有用于给所述作业车辆的第一部件提供动力的第一液压驱动部件和用于给所述作业车辆的第二部件提供动力的第二液压驱动部件。所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件沿着相对于所述驱动轴的旋转轴线成角度地延伸的驱动轴线布置。所述辅助驱动组件包括：第一轴，该第一轴被联接至所述第一液压驱动部件并由所述第一液压驱动构件驱动而相对于所述驱动轴线旋转；第二轴，该第二轴被联接至所述第二液压驱动部件并由所述第二液压驱动部件驱动而相对于所述驱动轴线旋转；以及动力输出装置，该动力输出装置沿着所述驱动轴线布置在所述第一液压驱动部件和第二液压驱动部件之间并且联接至所述第一轴和第二轴以相对于所述驱动轴线共同旋转。所述辅助部件联接至所述动力输出装置，并且所述辅助驱动组件被构造成从所述动力源接收通过所述第一液压驱动部件传递的旋转动力并且至少部分将所接收的旋转动力传输至所述辅助部件。
在附图和如下描述中阐述一个或多个实施方式的细节。其它特征和优点将从该描述、附图和权利要求而变得清楚。
附图说明
图1是采取棉花收割机形式的示例作业车辆的侧视图，可以利用该棉花收割机实现根据该公开的辅助驱动组件；
图2是结合有根据该公开的辅助驱动组件的图1的作业车辆的简化动力系的示意图；
图3是根据该公开的示例辅助驱动组件的局部侧视图；
图4是类似于图3的视图，该视图被局部剖切以便以剖面图形式示出示例辅助驱动组件的各种部件；以及
图5是类似于图3的视图，示出了动力输出装置被移除。
在所有附图中，相同附图标记表示相同元件。
具体实施方式
下面描述如附图说明中描述的附图中所示的公开辅助驱动组件的一个或多个示例实施方式。本领域技术人员可以想到这些示例实施方式的各种修改。
如这里使用的，“轴向”方向可以指大体平行于部件或多个部件的旋转轴线、对称轴线或中心线的方向。例如，在具有中心线和相对圆形端部的圆柱体中，“轴向”方向可以指大体平行于该中心线在相对端部之间延伸的方向。在某些情况下，可以关于不是圆柱形(或者以其它方式径向对称)的部件使用该术语“轴向”。例如，对于容纳旋转轴的矩形壳体来说，“轴向”方向可以看作是与轴的旋转轴线大体平行的方向。
如这里使用的，“径向”对齐可以指均沿着从共享中心线、轴线或类似基准垂直地向外延伸的直线布置的两个部件。例如，两个同心且轴向重叠的圆柱形部件可以看作是在这些部件的轴向重叠的部分上“径向”对齐，但是在这些部件的不轴向重叠的部分上不“径向”对齐。在某些情况下，尽管部件中的一个或两个都可能不是圆柱形的(或以其它方式径向对称)，但是仍可以将这些部件看作是“径向”对齐的。例如，旋转轴可以与容纳轴的矩形壳体在与壳体轴向重叠的轴的长度上“径向”对齐。
诸如在农业、建筑、林业、采矿和其它行业中使用的现代作业车辆可能具有由机载附属系统(例如，电动和/或液压系统)驱动并最终由动力源(例如，内燃发动机、电动存储装置、燃料电池等等)提供动力的许多辅助作业装置和器具，该动力源还驱动车辆的推进。将动力源和辅助系统与机器的各种其它部件(例如，冷却部件、动力传动系统、排放控制部件和各种其它部件)包装以便给各种系统和部件提供适当的动力联接并且在发动机的空间约束内或机器的其它辅助舱室内这样做可能比较困难。另外，机器性能或功能可能受益于或者甚至需要将某些机器部件以特定取向安装至机器。例如，将动力源与侧装冷却系统(例如，冷却风扇)以直列式取向(即，使得驱动轴在行进方向上与车辆中心线对齐或平行)安装可以提供某些操作优点(例如，适当地冷却发动机，并且改善底盘设计和发动机可维修性)。这使辅助系统的包装和动力联接进一步复杂化。
该公开通过提供一种经由驱动部件组例如传统的液压泵组来联接并驱动辅助部件的装置来解决上述问题中的一个或多个问题，无需相当数量的追加部件，这些追加部件会进一步使空间包络紧张并且使机器中的部件包装复杂化。该公开提供了一种辅助驱动设备，其中在连续的泵部件之间插设紧凑型动力输出装置。该动力输出装置经由该动力输出装置所联接的其中一个泵从动力源接收旋转动力，并且将所接收的旋转动力至少部分地传输到另一个泵。在某些实施方式中，所公开的辅助驱动装置可以包括用于联接泵的安装设备、动力输出装置和用于将该动力输出装置与所述泵连接的一对联接器，从而在所述泵之间赋予并传输旋转动力。
在各种实施方式中，所述动力输出装置可以是被适当地构造成将旋转动力传输至一个或多个辅助部件的任何部件。例如，该动力输出装置可以包括联接至并驱动环形动力传输构件诸如带、链等的采取滑轮、带轮、链轮等形式的旋转动力传输部件。将理解，如这里使用的术语“环形”包含了分段、有缝和无缝的圈环构件。此外，多个环形构件可以结合到辅助驱动设备内以由多个旋转部件或具有多个接合特征(每个接合特征用于一个环形构件)的单个旋转部件驱动。环形构件通过与辅助部件的一个或多个附加旋转部件配合而从旋转部件传输旋转动力。可以在旋转部件和环形构件中包括摩擦或牵引特征(例如，位于旋转部件上的齿、花键、叉、锥度等等以及位于环形构件上的花键、肋、开口、锥度等)，以帮助传输旋转动力。
在各种实施方式中，联接特征可以提供动力输出装置与配合泵的旋转部件(例如，轴、轴收纳器、转子等)的直接或间接旋转联接。联接器可以是具有安装凸缘的短轴，所述安装凸缘(例如经由螺栓或其它机械紧固件)直接连接至旋转动力传输部件。举例来说，一个轴的安装凸缘可以安装至滑轮的内轴向侧或面，并且另一个轴的安装凸缘可以安装至滑轮的外轴向侧，从而经由两个轴和滑轮在两个泵之间建立直接(或1：1比)动力联接。
举例来说，可以将两个轴联接至两个不同滑轮的内外轴向侧或面，这两个不同滑轮本身联接至彼此以传输旋转动力。在这种情况下，可以将两个滑轮联接成提供1:1比，或者经由中间齿轮设备提供速度/扭矩减小或增加。还可以在多个环形构件设备中通过不同地设置单个旋转部件或多个旋转部件的配合特征(例如，具有不同直径的滑轮)来实现速度/扭矩减小。在辅助驱动设备处提供不同的速度/扭矩比可以避免在给以不同速度/扭矩值操作的多个辅助部件提供动力时需要或补充下游齿轮减速或增速部件(例如，在每个辅助部件处)。
辅助驱动设备可以经由安装设备来联接相配合的泵，该安装设备将这些泵沿着驱动轴线以间隔开的关系固定并对齐，所述动力输出装置和泵的旋转元件围绕该驱动轴线旋转。一个泵可以直接安装至动力源(例如，发动机)，以沿着驱动轴线将其相对位置固定并使其对齐。该安装设备然后安装至该泵以及该组中的下一个泵，由此将该泵沿着驱动轴线的位置固定。另外，该安装设备可以在两个泵之间提供间隙。在一些实施方式中，该安装设备可以为辅助驱动设备的旋转部件和联接器提供全部或部分封闭或覆盖壳体，以减少或防止灰尘和碎屑接触这些部件。
在各种实施方式中，该安装设备可以为动力输出装置提供部分封闭的壳体。该壳体可以采取具有两个主壳体部分(例如，这两个主壳体部分被螺栓连接在一起)的多部分组件的形式，这两个主壳体部分大体覆盖或封闭一个或多个旋转部件(例如，滑轮等)的内外轴向面。这两个壳体部分限定用于观察和维护辅助驱动设备以及允许将环形构件联接至旋转部件的一个或多个开口或窗口。这些开口或窗口的大小可以设置成允许旋转部件穿过它们以进行组装或防止旋转部件穿过它们以进行拆卸。在后者的情况下，壳体组件可以包括螺栓连接至壳体部分的诸如跨件元件(spanner)之类的可移除部分，该可移除部分横跨壳体部件之间的间隙。根据所述开口或多个开口的构造以及环形构件的尺寸和数量，具体环形构件可以在跨件的同一侧或相反侧穿入壳体内。
在该(以及其它)实施方式中，辅助驱动设备允许因为各种目的(包括初始安装、修理/清洁、或改变部件的尺寸或类型)组装和拆卸旋转部件，而无需拆下泵或者甚至无需松开或调节它们的安装。所公开的设备还提供了组装和拆卸联接器，而无需移动泵或调节泵的安装。
如将从这里的讨论变得清楚的那样，所公开的辅助驱动设备可以有利地在各种作业机器中使用，包括在棉花处理机器(例如，摘棉机和摘棉铃机车辆)中使用，这里将棉花处理机器称为“棉花收割机”。然而，如所提到的，所公开的设备可以有利地与各种行业中的各种各样的作业车辆一起使用，从而在棉花机器环境下描述的示例不应该是限制性的。参照图1，描绘了示例棉花收割机10，该棉花收割机10具有动力源12(例如，内燃发动机、燃料电池、电池组等)、变速器14(具有各种齿轮、轴、离合器/制动器等)，该变速器14通过围绕旋转轴线r旋转的驱动轴16联接至动力源12，以驱动动力传动系统(包括各种轴、变速驱动桥、差速器、转向控制装置等等)的其余部分，以将动力从动力源12传输到安装至底盘20的一组动力车轮18(并且控制其转向)以使棉花收割机10在田地上移动。动力源12由包括冷却风扇22的冷却系统冷却。棉花收割机10还可以具有由底盘20支撑在车辆前端处的驾驶室24，该驾驶室24容纳用于控制棉花收割机10的各种运输和作业功能的各种操作员控制件。棉花收割机10可以包括各种其它电动和液压子系统，包括液压泵和蓄能器、电液控制阀以及相关的管道和电气线路或总线。可以使用一个或多个(具有相关的处理和存储器架构)的控制器在操作员指示和/或自动控制逻辑下控制动力源12和各种用于推进的子系统以及作业执行部件的各个方面。
棉花收割机底盘20还被构造成支撑用于收集棉花的一组向前收割(或“行”)单元26。如所理解的，这些收割单元26包括具有心轴的各种滚筒，这些心轴在操作过程中旋转以在棉花收割机20穿过棉花田地时从棉花植株拉动纤维(和籽棉)。由收割单元26收集的棉花可以(例如通过管道设备利用空气压力)移动到棉花收割机10的本体内以进一步处理(例如，形成模块)。收割单元26可以经由变速器14从动力源12接收操作动力，或者可以利用专用驱动组件将动力从变速器14传送至收割单元26。
棉花收割机10还可以包括各种棉花处理子系统，这些子系统可以包括各种类型的传送装置或适合于移动棉铃和纤维的机构中的任一种。例如，可以使用一个或多个辊、轨道、带和传送器。可以使用一个或多个动力装置诸如合适的电动或液压马达驱动传送装置的旋转或其它运动。可以将一个或多个马达操作地联接至每个子系统的单个传送装置。如果子系统包括多个传送装置，则附加装置可以直接联接至一个或多个马达或者由一个或多个马达直接驱动，或者它们可以联接至由一个或多个马达驱动的传送装置并且由马达驱动的传送装置主动地或被动地驱动。例如，可以将具有输出轴的通用电动或液压马达连接至与传送装置联接的驱动齿轮或链轮。可以使用直接或间接连接诸如各种中间齿轮、带或链驱动或带轮系统等将辊操作地联接至驱动齿轮或链轮。可以使用齿轮或链轮的增速或减速为每个子系统实现期望的速度和扭矩。
附图中的图2描绘了棉花收割机10的简化示意图，其中动力源12采取直列式取向，其较长尺寸与棉花收割机10的前后行进方向大体对齐。动力源12给液压系统28(描绘为液压线路)提供动力，该液压系统28给驱动车轮18提供动力，通过变速器14和变速驱动桥30将速度和扭转输送至驱动车轮18并对速度和扭矩进行调节。通过一组液压泵(统称为泵组32)将动力输送至各种辅助装置、子系统或器具。为了将泵组32联接至辅助系统或部件(在该示例中为冷却风扇22)，将动力输出设备34布置在泵组32内。
现在参照图3至图5，将详细描述包括泵组32和动力输出设备34的辅助驱动设备38的具体示例。如图所示，示例泵组32包括三个液压泵，即第一泵40、第二泵42和第三泵44。仅举例来说，第一泵40是用于驱动前后变速驱动桥30并由此驱动车轮18的推进泵。第二泵42是用于驱动相关的转向部件(未示出)的动力转向泵。第三泵44是用于驱动棉花输送系统(也没有示出)的某些部件的喂入收割泵。如能够看到的，示例泵40、42、44被不同地构造成适合于给它们相应的部件提供动力，并且它们的容量和尺寸从第一泵40向第三泵44减小。
该示例动力输出设备34在图示示例中布置在第一泵40和第二泵42之间。然而，这可以根据各种因素而不同。例如，在图示示例中，动力输出设备34驱动冷却风扇22，该冷却风扇22需要比第二泵42和第三泵44更高的泵容量。需要较少动力的其它部件(例如，水泵、空调泵、二次交流发电机等)可以由插设在第二泵42和第三44泵(或其它泵)之间的动力输出设备来驱动。这种动力输出设备可以与动力输出设备34相同地构成或者不同地构成(例如，尺寸更小)，并且可以添加至或者代替动力输出设备34。还可以将动力输出设备安装至最外泵(例如，第三泵44)的端部。因而，泵组可以包括位于任何适当的一对泵之间或位于最外面泵的端部处的一个或多个相同或不同的动力输出设备，从而给定动力输出设备可以是从动力源12开始的动力流动路径的一部分，该动力流动路径包括仅单个泵、仅多个泵或者一个或多个其它动力输出设备与单个泵或多个泵的组合。
第一泵40且由此泵组32相对于底盘20固定，例如直接安装(例如，螺栓连接)至动力源12。另外，泵组32沿大体正交于行进方向t的驱动轴线d延伸，动力源12与驱动轴16及其旋转轴线r沿着该行进方向t对齐。一个或多个泵以及动力输出设备可以被定位成使旋转部分与驱动轴线d同轴地对齐或者沿着从驱动轴线d偏移的一个或多个轴线布置。这里提到的某些部件“沿着”轴线布置或“围绕”或“相对于”轴线旋转包括实际上同轴布局和偏移轴线布局中的任一种或两种。因而，具有不同计数、构造、取向或轴线布局的泵的泵组在该公开的范围内。
动力输出设备34可以形成将泵组32系在一起并系到车辆底盘20(或变速器14或动力源12)的结构的一部分。例如，动力输出设备34可以包括安装设备50，该安装设备50具有直接或间接地安装至泵组32的一个或多个部件的一个或多个部分，例如安装(例如，螺栓连接)至一起并安装(例如，螺栓连接)至相应的第一泵40和第二泵42的部分52和54，如图所示。安装设备50以及部分52、54可以具有各种构造，并且可以用作动力输出设备34的一个或多个部分诸如动力输出装置60的封罩、罩盖或壳体。
与辅助驱动设备38的其它部分一样，动力输出装置60可以包括用于在泵组32内或从泵组32传输旋转动力的采取各种构造的部件。例示动力输出装置60是包括与泵组32的旋转动力流一致地安装的旋转部件62的部件的组件。在其中动力输出设备34介于第一泵40和第二泵42之间的图示示例中，动力输出装置60的旋转部件62被分别至安装至第一泵40和第二泵42的旋转动力输出和动力输入部件(例如，轴、转子等(未示出))。旋转部件62可以是整体(即，单件)部件或多个部分的组件，并且它可以直接或间接地联接至泵组32的邻接的输入/输出部件。在图示示例中，旋转部件62采取带凹槽的滑轮或带轮的形式。其它动力传输构造(例如，带轮、链轮等)也是可行的。在该示例中，旋转部件62通过两个联接器64a、64b固定至泵组32的旋转输入/输出部件，所述联接器本身可以具有各种形式，包括图示出的短轴构造。如进一步所示，一个联接器64a连接(例如，螺栓连接)至第一泵40的输出部件和旋转部件62的一个轴向面(相对于驱动轴线d)，而另一个联接器64b连接至相反轴向面和第二泵42的输入部件。
旋转部件62将旋转动力传递至环形构件66，该环形构件66可以被认为是动力输出装置60的任一部分或者是单独部件。环形构件66可以具有笔直、弯曲或锥形横截面轮廓，并且尺寸设置成与旋转部件62配合以足以将旋转动力从旋转部件62传递至环形构件66(例如，具有尺寸大小适合于装配在滑轮凹槽内的直径)。在其它实施方式中，根据旋转部件的构造，环形构件可以是带、链等。如上指出的，环形构件66可以是无缝或接缝的圈环构件，或者由多个节段或链节构成。还如指出的那样，动力输出装置60的这两个部件可以是其它各种构造中的任一种，例如，包括由多个旋转部件或者具有多个接合特征(每个接合特征用于多个环形构件中的一个)的单个旋转部件驱动的多个环形构件。可以在旋转部件和环形构件中包括摩擦或牵引特征(例如，位于旋转部件上的齿、花键、叉、锥度等等以及位于环形构件上的花键、肋、开口、锥度等)，以帮助传输旋转动力。
这些环形构件通过与辅助部件的一个或多个附加旋转部件配合而从旋转部件传输旋转动力。在图示示例中，这采取另一个滑轮旋转部件70(参见图2)(或对应部件)的形式，该另一个滑轮旋转部件70与环形构件66相配合(即，接合)以将旋转动力传输至辅助元件(这里为冷却风扇22)。位于安装设备50的部分52、54中或由部分52、54形成的诸如开口72之类的一个或多个开口允许用于环形构件66(即，其两个回转支腿或节段)的空间围绕旋转部件62、70二者延伸。安装设备50的开口还允许接近和视觉检查动力输出装置60特别是旋转部件62及其与环形构件66的接合。
所述开口还可以允许接近旋转部件62以进行清洁、修复或者替换为相同或不同构造的旋转部件。通过在动力流动路径中使用可移除连接，换言之，在旋转部件和泵之间(即，在联接器64a、64b与旋转部件62和/或与泵40、42的输入/输出部件的连接处)使用单独的可移除连接或多个可移除连接，可以在安装设备50的一些部分或全部原样不动的情况下将动力输出装置60从安装设备50和泵组32拆下，因而无需从泵组32拆下一个或多个泵或者从底盘20或变速器14或动力源12拆下泵组32。在图示示例中，如图5中所示，安装设备50具有开口72，将从联接器64a、64b断开之后，可以穿过开口72将滑轮和环形构件从泵组32移除，同样泵组32在其它方面保持原样不动。在各种实施方式中，安装设备50可以包括一个或多个可移除结构或防护部件诸如结构跨件元件74，该可移除结构或防护部件可移除地连接(例如，螺栓连接)至安装设备50的部分52、54并由此横跨部分52、54之间的轴向间隙。这具有将开口72分成两个更小开口的作用，这两个更小开口尽管对于旋转部件而言可能太小而无法使旋转部件穿过，但是允许环形构件66的回转支腿或节段通过位于跨件元件74的每侧的开口在旋转部件62、70之间穿过。
这里使用的术语仅仅为了描述具体实施方式之用，并不是为了限制本公开。如这里使用的，单数形式“一”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当在该说明书中使用时指定存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除包括附加添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
已经为了图示和描述的目的提供了本公开的描述，但是该描述不是穷尽性的或者为了将该公开限制于所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和改变对本领域技术人员来说都是显而易见的。这里选择并描述明确参照的实施方式是为了更好地说明该公开的原理及其实际应用，并且使得本领域技术人员能够理解该公开并认识到所描述的示例的许多另选例、修改和改变。因而，那些明确描述的实施方式以外的各种实施方式和实现也在所附权利要求的范围内。