动力传动系统及起重机的制作方法

本发明涉及动力传动结构，具体地，涉及一种动力传动系统及起重机。

背景技术：

目前移动式起重机整车有两种配套方案：单发动机动力系统和双发动机动力系统。单发动机动力系统即上、下车共用一个发动机，执行道路行驶和起重作业；双发动机动力系统即下车发动机执行道路行驶，上车发动机执行起重作业。目前90吨及以上大吨位起重机普遍采用双发动机形式，即下车发动机只用于驱动底盘行驶，上车发动机只用于驱动上车液压系统等。

一般地，单发动机动力系统主要应用在中小吨位起重机上，采用纯液压式的动力传递方式，其中一些大吨位起重机上也有采用上下车单发驱动的方案。单发动机方案中，传动链过长，占用空间大，机械损失大，容易出现故障，工作效率不高；采用的角传动器内部无润滑系统，润滑不可靠，传动效率低，噪音也大；采用的联轴器只是普通的花键连接，容易产生偏心承载，影响动力传递稳定性和零件使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种动力传动系统，以解决传动部件难以润滑、传动效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种动力传动系统，其中，所述动力传动系统包括支撑板部、位于所述支撑板部下侧的扭矩输出装置、第一分动器、第一扭矩接收装置和第一角传动器以及位于所述支撑板部上侧的第二角传动器和第二扭矩接收装置，所述扭矩输出装置通过所述分动器传动连接于所述第一扭矩接收装置，所述扭矩输出装置依次通过所述分动器、所述第一角传动器、所述第二角传动器传动连接于所述第二扭矩接收装置，所述第一角传动器位于所述第二角传动器下侧，所述第一角传动器和所述第二角传动器均包括壳体、设置在所述壳体内部的传动件以及设置在壳体外部的循环泵，所述循环泵与所述壳体内部连通形成循环油路以能够对所述壳体内的润滑油进行循环。

优选地，所述传动件包括彼此啮合的两个锥齿轮，并且两个所述锥齿轮各自的中心轴线彼此垂直。

优选地，所述壳体上设置有分别同轴连接于所述锥齿轮并穿过所述壳体的两个支撑轴，每个所述支撑轴通过设置在所述壳体内部的两个轴承支撑。

优选地，所述循环泵传动连接于所述支撑轴以通过所述支撑轴驱动。

优选地，其中一个所述支撑轴的高度大于另一个所述支撑轴的高度，所述循环泵的进油口连通于所述壳体，并且所述循环泵的出油口连接有输油管，所述输油管连接于所述壳体邻近于其中一个所述支撑轴的部分，从而能够向支撑其中一个所述支撑轴的两个所述轴承提供润滑油。

优选地，所述第一角传动器和所述第二角传动器通过沿竖直方向延伸的鼓形齿式联轴器连接。

优选地，所述动力传动系统还包括设置在所述支撑板部上侧的第二分动器，所述第二角传动器通过所述第二分动器传动连接于所述第二扭矩接收装置。

优选地，所述扭矩输出装置、所述第一分动器和所述第一角传动器沿水平直线排列。

优选地，所述第一扭矩接收装置包括驱动桥，所述第二扭矩接收装置包括液压泵。

优选地，所述扭矩输出装置包括依次传动连接的发动机、离合器以及变速器。

优选地，所述支撑板部为车架。

另外，本发明还提供了一种起重机，其中，所述起重机包括以上方案所述的动力传动系统。

优选地，所述起重机在起重操作时，所述发动机以2.5倍-3倍怠速运行。

通过上述技术方案，通过在角传动器设置循环泵，可以对循环泵中的润滑油进行循环，可以对角传动器内部的传动件进行润滑，保证角传动器可靠地运行，提高传动效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施方式所述的动力传动系统的结构示意图；

图2是沿图1中a方向观察的结构示意图；

图3是根据本发明实施方式所述的角传动器的结构示意图；

图4是发动机的功率曲线和扭矩曲线。

附图标记说明

1支撑板部2发动机

3离合器4变速器

5传动轴6第一分动器

7鼓形齿式联轴器8第二分动器

9液压泵10第二角传动器

11第一角传动器12驱动桥

13壳体14锥齿轮

15循环泵16支撑轴

17轴承18法兰盘

19输油管

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指支撑板部(例如车架)水平设置时的位置关系。

本发明提供了一种动力传动系统，其中，所述动力传动系统包括支撑板部1、位于所述支撑板部1下侧的扭矩输出装置、第一分动器6、第一扭矩接收装置和第一角传动器11以及位于所述支撑板部1上侧的第二角传动器10和第二扭矩接收装置，所述扭矩输出装置通过所述分动器传动连接于所述第一扭矩接收装置，所述扭矩输出装置依次通过所述分动器、所述第一角传动器11、所述第二角传动器10传动连接于所述第二扭矩接收装置，所述第一角传动器11位于所述第二角传动器10下侧，所述第一角传动器11和所述第二角传动器10均包括壳体13、设置在所述壳体13内部的传动件以及设置在壳体13外部的循环泵15，所述循环泵15与所述壳体13内部连通形成循环油路以能够对所述壳体13内的润滑油进行循环。

本方案的扭矩输出装置需要对至少两个不同位置的扭矩接收装置提供扭矩，因此，需要设置分动器，即第一分动器6，第一分动器6设置有输入轴以及多个输出轴，其通过输入轴传动连接于所述扭矩输出装置，并通过多个输出轴分别传动连接于第一扭矩接收装置和第二扭矩接收装置，形成两个传动路径，第一个传动路径为所述扭矩输出装置→第一分动器→第一扭矩接收装置，即位于支撑板部1以下的扭矩接收装置，第二个传动路径为所述扭矩输出装置→第一分动器→第一角传动器→第二角传动器→第二扭矩接收装置，即从支撑板部1(大致水平设置)的下侧延伸到上侧的传动路径，其中，以上所述的传动部件之间可以通过传动轴5或其他扭矩传动部件传动连接。

其中，第一角传动器11和第二角传动器10可以为结构基本一致的同种角传动器，该角传动器包括容纳传动件的壳体13，并且壳体13外部设置有循环泵15，循环泵15可以通过连接管与壳体13内的空腔组成循环油路，通过循环泵15可以使得壳体13内部的润滑油流动循环，不仅可以提高润滑效果，而且有利于润滑油冷却散热，同时可以帮助壳体13内的传动件散热。

具体地，所述传动件包括彼此啮合的两个锥齿轮14，并且两个所述锥齿轮14各自的中心轴线彼此垂直。两个锥齿轮14中的一个为主动齿轮，另一个为从动齿轮，二者的中心轴线彼此垂直，从而可以改变扭矩的方向，即使得扭矩方向变化90度，例如第一角传动器11可以将水平方向的扭矩转变为竖直方向的扭矩，第二角传动器10可以将竖直方向的扭矩转变为水平方向的扭矩，通过第一角传动器11和第二角传动器10的两次扭矩方向转变，可以将位于支撑板部1下侧的水平扭矩传递为位于支撑板部1上侧的水平扭矩。其中，锥齿轮14可以为斜齿锥齿轮或螺旋齿锥齿轮。

另外，所述壳体13上设置有分别同轴连接于所述锥齿轮14并穿过所述壳体13的两个支撑轴16，每个所述支撑轴16通过设置在所述壳体13内部的两个轴承17支撑。支撑轴16从壳体13的外部延伸到壳体13的内部而与锥齿轮14同轴连接，如图3所示，支撑轴16位于壳体13外部的一端连接有法兰盘18，支撑轴16可以通过法兰盘18与传动轴5等传动部件连接。另外，支撑轴16通过两个轴承17(例如，滚子轴承)支撑，一般地轴承17可以包括能够相对转动的内圈和外圈，外圈可以固定于壳体13，内圈连接于支撑轴16，并且两个轴承17在两个位置对支撑轴16提供稳定支撑，使得支撑轴16可以更稳定地旋转而传递扭矩。

优选地，所述循环泵15传动连接于所述支撑轴16以通过所述支撑轴16驱动。两个支撑轴16均可转动地安装于壳体13，其中一个支撑轴16可以为输入轴，另一个为输出轴，循环泵15可以为齿轮泵，其中的传动件可以传动连接于至少一个支撑轴16以接收扭矩，通过支撑轴16带动循环泵15运行，实现对壳体13中润滑的循环。

进一步地，其中一个所述支撑轴16的高度大于另一个所述支撑轴16的高度，所述循环泵15的进油口连通于所述壳体13，并且所述循环泵15的出油口连接有输油管19，所述输油管19连接于所述壳体13邻近于其中一个所述支撑轴16的部分，从而能够向支撑其中一个所述支撑轴16的两个所述轴承17提供润滑油。如图3所示，其中一个支撑轴16位于上侧而具有较高的高度，循环泵15连通于壳体13，并且通过输油管19与其中一个支撑轴16附近的壳体13的一部分连通，从而输油管19输出的润滑油可以喷射到支撑其中一个支撑轴16的轴承17上，实现对较高位置的轴承17的润滑，另一组轴承17高度较小，可以至少部分地浸入润滑油中。

另外，所述第一角传动器11和所述第二角传动器10通过沿竖直方向延伸的鼓形齿式联轴器7连接。齿式联轴器是可移式刚性联轴器中的一种，依靠内外轮齿啮合来传递扭矩，由于半联轴器的外齿齿顶加工成球面(球面中心应位于轴线上)，且使啮合齿间具有较大的齿侧间隙，从而具有良好的补偿两轴作任何方向位移的能力。其中，外齿轮可以为鼓形齿，即鼓形齿式联轴器，这更有利于增大联轴器的补偿综合位移的能力。本方案采用的鼓形齿式联轴器，齿侧间隙较大，允许较大的角位移，可改善齿的接触条件，提高传递扭矩的能力，延长使用寿命。该联轴器有良好的润滑和密封结构形式，故障率低。

其中，所述动力传动系统还包括设置在所述支撑板部1上侧的第二分动器8，所述第二角传动器10通过所述第二分动器8传动连接于所述第二扭矩接收装置。支撑板部1的上侧也可以设置多个扭矩接收装置，因此，可以通过第二分动器8(通过传动轴5)接收来自第二角传动器10的扭矩，并且通过多个输出轴将扭矩传递到不同的扭矩接收装置，例如第二扭矩接收装置。

具体地，所述扭矩输出装置、所述第一分动器6和所述第一角传动器11沿水平直线排列。如图1所示，所述扭矩输出装置、第一分动器6以及第一角传动器11间隔设置，并且沿大致平行于支撑板部1的直线排列，即沿直线方向传递扭矩，其中，所述扭矩输出装置和第一分动器6之间的传动轴5可以大致与第一分动器6和第一角传动器11之间的传动轴5同轴设置，或者两个传动轴5可以相对地偏斜较小的角度。

具体地，所述第一扭矩接收装置包括驱动桥12，所述第二扭矩接收装置包括液压泵9。如图1所示，第一分动器6具有多个输出轴，包括与第一角传动器11连接的输出轴以及分别与左侧和右侧的驱动桥12连接的输出轴，第一分动器6通过传动轴5分别连接于左右两侧的驱动桥12，每一侧可以设置多个驱动桥12，驱动桥12之间通过传动轴5连接，驱动桥12可以连接于车轮，从而允许所述动力传动系统通过车轮移动。另外，如图2所示，液压泵9传动连接于第二分动器8，以接收来自于所述扭矩输出装置的扭矩。

具体地，所述扭矩输出装置包括依次传动连接的发动机2、离合器3以及变速器4。发动机2通过离合器3与变速器4传动连接，变速器4通过传动轴5连接于第一分动器6，通过操作离合器3，可以连通或断开发动机2与变速器4的连接，以连通或断开向第一分动器6的扭矩传递，变速器4可以调节输出端输出的扭矩。

具体地，所述支撑板部1为车架。车架大致水平设置，本方案通过设置在车架下的单个发动机2来驱动位于车架上侧的液压泵9以及位于车架下侧的驱动桥12，液压泵9可以用于驱动起重设备等，驱动桥12可以用于驱动车轮，实现动力传动系统的移动。

另外，本发明还提供了一种起重机，其中，所述起重机包括以上方案所述的动力传动系统。其中，支撑板部1为车架，可以承载起重部分的各个组件，所述扭矩输出装置包括位于车架下侧的发动机2，通过单个发动机2可以驱动车架上侧的起重机构的液压泵9，同时可以驱动车架下侧的驱动桥12，以带动连接于驱动桥12的车轮，允许起重机移动。

优选地，所述起重机在起重操作时，所述发动机2以2.5倍-3倍怠速运行。其中，起重机中的发动机2的怠速转速一般可以为600rpm，由图4的功率曲线知，发动机从怠速开始，到转速1800rpm～2000rpm段，发动机功率递增，而后，开始递减，由图4的扭矩曲线可知，发动机转速在1100rpm～1200rpm左右时发动机2达到最大扭矩，扭矩在1500rpm～1800rpm时开始下降，结合功率曲线和扭矩曲线，发动机转速选2.5～3倍怠速，更能同时满足起重机液压系统功率和扭矩需求。发动机2怠速时用于空载及部分轻载工况，2.5～3倍怠速时，用于重载工况，充分利用发动机的功率，减少损耗。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。