环卫车的单发动力系统及环卫车的制作方法

1.本发明涉及环卫专用车技术领域，特别涉及环卫车的单发动力系统及环卫车。


背景技术：

2.现有的环卫车采用底盘发动机作为上装动力的方式，主要有电气单发、液压单发和机械直驱单发路线，相对应的电气单发因需要发电机、驱动电机及对应的控制器，成本较高；液压单发采用液压泵驱动上装马达，因液压驱动能耗较大，做工效率低,油耗将增大；直驱原理为取力器直接与上装输出装置连接，但是上装工作转速会受底盘发动机转速的变化而变化，只能使用在固定转速的工况下。


技术实现要素：

3.为此，需要提供环卫车的单发动力系统及环卫车，用于解决现有的环卫车采用底盘发动机作为上装动力的方式，主要有电气单发、液压单发和机械直驱单发路线，相对应的电气单发因需要发电机、驱动电机及对应的控制器，成本较高；液压单发采用液压泵驱动上装马达，因液压驱动能耗较大，做工效率低,油耗将增大；直驱原理为取力器直接与上装输出装置连接，但是上装工作转速会受底盘发动机转速的变化而变化，只能使用在固定转速的工况下的技术问题。
4.为实现上述目的，发明人提供了环卫车的单发动力系统，包括底盘发动机、取力器、底盘变速箱、后桥、上装离合器、上装变速箱、上装动力输出总成以及控制机构；
5.所述底盘发动机与取力器传动连接；
6.所述取力器与所述底盘变速箱传动连接，所述底盘变速箱与所述后桥传动连接；
7.所述取力器与所述上装离合器传动连接，所述上装离合器与所述上装变速箱传动连接，所述上装变速箱与所述上装动力输出总成传动连接，所述上装动力输出总成用于向环卫车的上装系统提供动力，所述上装系统用于执行环卫车的洗扫作业；
8.所述底盘发动机与所述控制机构电连接，所述上装变速箱与所述控制机构电连接，所述控制机构用于控制所述环卫车的单发动力系统的运行。
9.作为本发明的一种优选结构，所述环卫车的单发动力系统还包括底盘传动轴，所述底盘变速箱与所述后桥通过所述底盘传动轴传动连接。
10.作为本发明的一种优选结构，所述环卫车的单发动力系统还包括输入传动轴以及输出传动轴；
11.所述上装离合器与所述上装变速箱通过所述输入传动轴传动连接；
12.所述上装变速箱与所述上装动力输出总成通过所述输出传动轴传动连接。
13.作为本发明的一种优选结构，所述上装系统还包括风机、垃圾箱以及吸筒，所述上装动力输出总成与所述风机传动连接，所述上装动力输出总成用于向所述风机提供动力；
14.所述风机与所述垃圾箱连通，所述吸筒与所述垃圾箱连接，所述吸筒用于将路面的垃圾吸入所述垃圾箱入。
15.作为本发明的一种优选结构，所述上装系统还包括扫盘，所述上装动力输出总成与所述扫盘传动连接，所述上装动力输出总成用于向所述扫盘提供动力，所述扫盘用于将路面的垃圾汇聚在中部。
16.作为本发明的一种优选结构，所述上装系统还包括水泵以及水箱，所述上装动力输出总成与所述水泵传动连接，所述上装动力输出总成用于向所述水泵提供动力，所述水泵与水箱通过管路连接。
17.作为本发明的一种优选结构，所述上装动力输出总成选用三级离合器，所述上装系统包括风机、扫盘以及水泵；
18.所述三级离合器与所述风机通过第一皮带轮传动连接；
19.所述三级离合器与所述扫盘通过第二皮带轮传动连接；
20.所述三级离合器与所述水泵通过第三皮带轮传动连接。
21.作为本发明的一种优选结构，所述取力器选用全功率取力器。
22.区别于现有技术，上述技术方案的有益效果为：本发明的环卫车的单发动力系统，底盘发动机后端匹配底盘变速箱与上装变速箱，底盘变速箱与后桥传动轴连接构成底盘行驶，上装系统动力输出通过底盘发动机飞轮壳端连接的取力器连接至上装变速箱，上装变速箱再与上装动力输出总成连接，构成一套动力输出系统。本发明中的环卫车的单发动力系统加装了上装变速箱，一方面在底盘发动机定转速的情况下可以根据使用需求，通过更改上装变速箱的速比来改变上装动力输出总成的输出，另一方面在底盘发动机转速发生变化时，通过控制机构感应发动机转速数值，使动力输出可稳定在所需要的上装系统的输出状态，满足使用需求不受底盘发动机转速的变化，实现自跟随动力调速的单发系统。且改变液压驱动能耗损失高的问题，采用机械传递，同时又避免因直驱(直驱原理：全功率取力器直接与上装动力输出总成连接，会随着底盘发动机转速变化而引起上装系统输出转速的变化)使上装动力总成的输出状态发生变化。
23.为实现上述目的，发明人提供了环卫车，包括上述发明人提供的任意一项所述环卫车的单发动力系统。
24.作为本发明的一种优选结构，所述环卫车为洗扫车、扫路车、清洗车或吸尘车，其中的任意一种。
25.区别于现有技术，上述技术方案的有益效果为：本发明的环卫车，其中环卫车的单发动力系统，底盘发动机后端匹配底盘变速箱与上装变速箱，底盘变速箱与后桥传动轴连接构成底盘行驶，上装系统动力输出通过底盘发动机飞轮壳端连接的取力器连接至上装变速箱，上装变速箱再与上装动力输出总成连接，构成一套动力输出系统。本发明中的环卫车的单发动力系统加装了上装变速箱，一方面在底盘发动机定转速的情况下可以根据使用需求，通过更改上装变速箱的速比来改变上装动力输出总成的输出，另一方面在底盘发动机转速发生变化时，通过控制机构感应发动机转速数值，使动力输出可稳定在所需要的上装系统的输出状态，满足使用需求不受底盘发动机转速的变化，实现自跟随动力调速的单发系统。且改变液压驱动能耗损失高的问题，采用机械传递，同时又避免因直驱(直驱原理：全功率取力器直接与上装动力输出总成连接，会随着底盘发动机转速变化而引起上装系统输出转速的变化)使上装动力总成的输出状态发生变化。
26.上述发明内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员
能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
27.附图仅用于示出本技术具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本技术的限制。
28.在说明书附图中：
29.图1为具体实施方式所述环卫车的正视图之一；
30.图2为具体实施方式所述环卫车的正视图之二；
31.图3为具体实施方式所述环卫车的单发动力系统的正视图；
32.图4为具体实施方式所述环卫车的单发动力系统的原理示意图；
33.图5为具体实施方式所述上装变速箱挡位切换示意图。
34.上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
35.1、底盘发动机，
36.2、取力器，
37.3、输入传动轴，
38.4、上装变速箱，
39.5、输出传动轴，
40.6、上装动力输出总成，
41.7、第一皮带轮，
42.8、第二皮带轮，
43.9、第三皮带轮，
44.10、扫盘，
45.11、吸筒，
46.12、底盘变速箱，
47.13、底盘传动轴，
48.14、后桥，
49.15、垃圾箱，
50.16、上装离合器，
51.17、风机，
52.18、水泵。
具体实施方式
53.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
54.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包
含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
55.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
56.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
57.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
58.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
59.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
60.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
61.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
62.请参阅图1至图5，本实施例涉及环卫车的单发动力系统，包括底盘发动机1、取力器2、底盘变速箱12、后桥14、上装离合器16、上装变速箱4、上装动力输出总成6以及控制机构；所述底盘发动机1与取力器2传动连接；所述取力器2与所述底盘变速箱12传动连接，所
述底盘变速箱12与所述后桥14传动连接，从而驱动环卫车行驶。进一步的，所述取力器2与所述上装离合器16传动连接，所述上装离合器16与所述上装变速箱4传动连接，所述上装变速箱4与所述上装动力输出总成6传动连接，所述上装动力输出总成6用于向环卫车的上装系统提供动力，所述上装系统用于执行环卫车的洗扫作业；通过上装动力输出总成6向上装系统提供动力，从而驱动上装系统执行环卫车的洗扫作业。所述底盘发动机1与所述控制机构电连接，所述上装变速箱4与所述控制机构电连接，所述控制机构用于控制所述环卫车的单发动力系统的运行。具体的，在本实施例中的，控制机构可以选用plc控制器。优选的，在本实施例中，所述取力器2选用全功率取力器2，可避免底盘离合器对上装动力的影响，底盘发动机1飞轮壳端与全功率取力器2传动连接。
63.具体的，在本实施例中的环卫车的单发动力系统，底盘发动机1后端匹配底盘变速箱12与上装变速箱4，底盘变速箱12与后桥14传动轴连接构成底盘行驶，上装系统动力输出通过底盘发动机1飞轮壳端连接的取力器2连接至上装变速箱4，上装变速箱4再与上装动力输出总成6连接，构成一套动力输出系统。在本实施例中的环卫车的单发动力系统加装了上装变速箱4，一方面在底盘发动机1定转速的情况下可以根据使用需求，通过更改上装变速箱4的速比来改变上装动力输出总成6的输出，另一方面在底盘发动机1转速发生变化时，通过控制机构感应发动机转速数值，使动力输出可稳定在所需要的上装系统的输出状态，满足使用需求不受底盘发动机1转速的变化，实现自跟随动力调速的单发系统。且改变液压驱动能耗损失高的问题，采用机械传递，同时又避免因直驱(直驱原理：全功率取力器2直接与上装动力输出总成6连接，会随着底盘发动机1转速变化而引起上装系统输出转速的变化)使上装动力总成的输出状态发生变化。
64.具体的，在本实施例中，如图1至图4所示，所述环卫车的单发动力系统还包括底盘传动轴13，所述底盘变速箱12与所述后桥14通过所述底盘传动轴13传动连接。
65.具体的，在本实施例中，如图1至图4所示，所述环卫车的单发动力系统还包括输入传动轴3以及输出传动轴5；所述上装离合器16与所述上装变速箱4通过所述输入传动轴3传动连接；所述上装变速箱4与所述上装动力输出总成6通过所述输出传动轴5传动连接。
66.进一步的，在某些实施例中，如图1至图4所示，所述上装系统还包括风机17、垃圾箱15以及吸筒11，所述上装动力输出总成6与所述风机17传动连接，所述上装动力输出总成6用于向所述风机17提供动力；所述风机17与所述垃圾箱15连通，所述吸筒11与所述垃圾箱15连接，所述吸筒11用于将路面的垃圾吸入所述垃圾箱15入。具体的，在本实施例中，在风机17的作用下，使得垃圾箱15形成负压状态，通过扫盘10将路面的垃圾汇聚在中部，接着在吸筒11将路面的垃圾吸入垃圾箱15入，从而对路面的垃圾进行清扫。
67.进一步的，在某些实施例中，如图1至图4所示，所述上装系统还包括扫盘10，所述上装动力输出总成6与所述扫盘10传动连接，所述上装动力输出总成6用于向所述扫盘10提供动力，所述扫盘10用于将路面的垃圾汇聚在中部。具体的，在本实施例中上装动力输出总成6与扫盘10的马达通过齿轮泵连接。
68.进一步的，在某些实施例中，如图1至图4所示，所述上装系统还包括水泵18以及水箱，所述上装动力输出总成6与所述水泵18传动连接，所述上装动力输出总成6用于向所述水泵18提供动力，所述水泵18与水箱通过管路连接，通过水泵18将水箱内的清水抽出进行路面的清洗作业。具体的，在本实施例中的水泵18选用高压水泵18。
69.具体的，在本实施例中，如图1至图4所示，所述上装动力输出总成6选用三级离合器，所述上装系统包括风机17、扫盘10以及水泵18；所述三级离合器与所述风机17通过第一皮带轮7传动连接；所述三级离合器与所述扫盘10通过第二皮带轮8传动连接；所述三级离合器与所述水泵18通过第三皮带轮9传动连接。具体的，在风机17的作用下，使得垃圾箱15形成负压状态，通过扫盘10将路面的垃圾汇聚在中部，接着在吸筒11将路面的垃圾吸入垃圾箱15入，通过水泵18将水箱内的清水抽出进行路面的清洗作业，从而对路面的垃圾进行清扫以及清洗。
70.因传统的机械直驱底盘发动机1转速上升，上装动力输出总成6转速也会对应提升，导致工作状态输出不稳定，同时部分原件如高压水泵18有额定转速要求，超出额定转速将损坏高压水泵18，在本实施例中的动力系统是定转速作业。
71.对此，如图4所示，一方面是上装动力输出总成6的驱动由底盘发动机1驱动装载在飞轮处的全功率取力器2传动后方的上装动力输出，全功率取力器2与上装动力输出总成6之间装有上装离合器16，可随时切断上装动力输出总成6的输出，上装离合器16后端的上装动力输出部分由输入传动轴3连接至上装变速箱4，经过变速箱的变速通过输出传动轴5连接至上装动力输出总成6。变速箱由多个挡位组成，针对不同底盘发动机1转速的变速与上装动力输出总成6所需转速之间的匹配性进行程序控制。当发动机转速发生变化，控制机构的控制器读取到对应的转速值进行匹配上装变速箱4所对应的挡位进行挂挡，再挂档前需要先将全功率取力器2的离合器分离后再结合，实现发动机转速与上装动力输出转速的对应。
72.请参阅图1至图5，本实施例还涉及环卫车，包括上述所述实施例的所述环卫车的单发动力系统。其中本实施例的环卫车，该环卫车可以但不仅限于为洗扫车、除雪车、扫路车、清洁车、洒水车、吸尘车、压缩式垃圾车、餐厨垃圾车、自装卸式垃圾车、压缩式对接垃圾车、桶装垃圾运输车、车厢可拆卸式垃圾车或垃圾压缩站成套设备等。其中本实施例的环卫车可以是汽油车、柴油车、纯电动汽车，也可以是混合动力汽车或增程式汽车。优选的，在本实施例中，环卫车为洗扫车。
73.具体的，在本实施例中的环卫车，底盘发动机1后端匹配底盘变速箱12与上装变速箱4，底盘变速箱12与后桥14传动轴连接构成底盘行驶，上装系统动力输出通过底盘发动机1飞轮壳端连接的取力器2连接至上装变速箱4，上装变速箱4再与上装动力输出总成6连接，构成一套动力输出系统。在本实施例中的环卫车的单发动力系统加装了上装变速箱4，一方面在底盘发动机1定转速的情况下可以根据使用需求，通过更改上装变速箱4的速比来改变上装动力输出总成6的输出，另一方面在底盘发动机1转速发生变化时，通过控制机构感应发动机转速数值，使动力输出可稳定在所需要的上装系统的输出状态，满足使用需求不受底盘发动机1转速的变化，实现自跟随动力调速的单发系统。且改变液压驱动能耗损失高的问题，采用机械传递，同时又避免因直驱(直驱原理：全功率取力器2直接与上装动力输出总成6连接，会随着底盘发动机1转速变化而引起上装系统输出转速的变化)使上装动力总成的输出状态发生变化。
74.请参阅图1至图5，本实施例还涉及环卫车的单发动力系统的控制方法，所述环卫车的单发动力系统的控制方法应用于上述实施例的环卫车的单发动力系统，所述环卫车的单发动力系统的控制方法包括以下步骤：
75.可根据上装动力输出总成6的实际转速需求进行上装变速箱4挡位的选择，如图5所示为四挡变速进行举例说明：
76.正常行驶不踩油门的情况下，此时底盘发动机1怠速，底盘发动机1转速为1300r/min，上装变速箱4一挡即可达到上装动力输出总成6输出最大动能，当在怠速状态下需要降低上装动力输出总成6动能输出，通过挂上装变速箱4二挡或三挡降低上装动力输出总成6输出转速。
77.当驾驶员踩油门时，底盘发动机1转速发生变化，底盘发动机1转速在1300r/min-1700r/min之间时，上装变速箱4自动切换至二挡作业；
78.底盘发动机1转速在1700r/min-2100r/min之间时，上装变速箱4自动切换至三挡作业；
79.底盘发动机1转速在2100r/min-2500r/min之间时，上装变速箱4自动切换至四挡作业。
80.具体的，在本实施例中的环卫车的单发动力系统，底盘发动机1后端匹配底盘变速箱与上装变速箱4，底盘变速箱与后桥传动轴连接构成底盘行驶，上装系统动力输出通过底盘发动机飞轮壳端连接的取力器连接至上装变速箱4，上装变速箱4再与上装动力输出总成6连接，构成一套动力输出系统。本发明中的环卫车的动力系统加装了上装变速箱4，一方面在底盘发动机1定转速的情况下可以根据使用需求，通过更改上装变速箱4的速比来改变上装动力输出总成6的输出，另一方面在底盘发动机1转速发生变化时，通过控制机构感应发动机转速数值，使动力输出可稳定在所需要的上装系统的输出状态，满足使用需求不受底盘发动机转速的变化，实现自跟随动力调速的单发系统。加装了上装变速箱4一方面实现了对上装动力输出总成自跟随底盘发动机转速的变化而变化，另一方面防止驾驶员误踩油门，而造成转速过高将对有额定转速不得超越的零件造成损坏的情况。进一步的，加装了上装变速箱4一方面实现了对上装动力输出总成6自跟随底盘发动机1转速的变化而变化，另一方面防止驾驶员误踩油门，而造成转速过高将对有额定转速不得超越的零件造成损坏的情况。
81.最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。