一种驱动装置及具有该驱动装置的起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种驱动装置，用于为具有上、下车作业的车辆提供动力，包括一个发动机（1）、分配动力的上车分动箱（3）和下车分动箱（2）、能量转换单元（4）；所述能量转换单元（4）的输入端设置转换机械能为液压能的液压动力元件（41），输出端设置转换液压能为机械能的液压执行元件（42）；所述液压动力元件（41）的输入端连接所述下车分动箱（2），所述液压执行元件（42）的输出端连接所述上车分动箱（3）。通过对驱动装置的改进优化，能够提高整车的结构紧凑性，同时符合轻量化及高效节能的设计趋势。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该驱动装置的起重机。
【专利说明】—种驱动装置及具有该驱动装置的起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械【技术领域】，特别是涉及一种能够驱动上车作业和下车作业的驱动装置。此外，本实用新型还涉及一种具有该驱动装置的起重机。
【背景技术】
[0002]随着我国经济建设的发展需求，推动了起重机的快速发展，尤其对现行大吨位起重机的要求日益提高。
[0003]现有技术中，大吨位起重机普遍采用下行驶装置和上吊重作业装置分别设置不同的发动机来驱动下车和上车的动作。请参见图1所示，图中示出上下车双发动机传动的原理。可见，此种方式的上下车必须具有各自独立的发动机、发动机支架、散热系统、燃油箱等装置；其中，上车发动机02设置于上车转台，而下车发动机01设置于下车底盘车架。起重机处于作业过程中，两发动机交替运行工作；即，当进行行驶作业时，较大功率的下车发动机01工作，而较小功率的上车发动机02停止工作，当进行吊重作业时，上车发动机02工作，下车发动机01停止工作。显然，此种双驱动装置不仅增大了整车的重量，造成占用整车空间较大，还降低了发动机的利用率，浪费燃油资源。
[0004]另外，现有技术中也对一个发动机的驱动装置进行了开发设计。如图2所示的现行机械传动单发传动的原理，可见，此种驱动装置主要通过机械传动的方式将下车发动机01的机械能传递至上车；其中，下车发动机01的机械能由下车分动箱03传递至角传动器
05和下车行驶执行件上，由角传动器05转换机械能传递至回转体06，再传递至上车的角传动器05，最终通过传动轴将动力传递至上车分动箱04，实现机械能由下车至上车的传递过程。相比双发驱动装置，虽省去一个发动机及相应的散热等装置，但机械结构的布置复杂，需占据大量的整车空间，并且机械传动效率较低，制约了起重机的工作效率。
[0005]有鉴于此，亟需针对现有起重机的驱动装置及传动方式进行优化设计，减轻起重机的整车重量、降低成本，并有效提升起重机结构的紧凑性，符合轻量化及高效节能环保设计的设计趋势。
实用新型内容
[0006]基于现有技术中存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑且有效降低整车重量的驱动装置，以使符合轻量化及高效节能的设计趋势。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该驱动装置的起重机。
[0007]本实用新型提供的驱动装置用于为具有上、下车作业的车辆提供动力，包括一个发动机、分配动力的上车分动箱和下车分动箱、能量转换单元。其中，所述能量转换单元的输入端设置转换机械能为液压能的液压动力元件，输出端设置转换液压能为机械能的液压执行元件；所述液压动力元件的输入端连接所述下车分动箱，所述液压执行元件的输出端所述上车分动箱。
[0008]优选地，所述能量转换单元设置传输液压能由所述下车至所述上车的旋转元件，所述旋转元件设有连接所述下车底盘车架的固定体和连接所述上车转台的转动体；所述固定体的进油口连通所述转动体的出油口，所述固定体的出油口连通所述转动体的回油口。
[0009]优选地，所述液压动力元件的排油孔连接所述固定体的进油口，所述液压动力元件的回油孔连接所述固定体的出油口 ；所述液压执行元件的吸油孔连接所述转动体的出油口，所述液压执行元件的回油孔连接所述转动体的回油口。
[0010]优选地，所述液压动力元件和所述旋转元件之间设置油箱，所述油箱的排油孔连接所述液压动力元件的回油孔，所述油箱的回油孔连接所述固定体的出油口 ；所述液压动力元件的排油孔连接所述固定体的进油口 ；所述液压执行元件的吸油孔连接所述转动体的出油口，所述液压执行元件的回油孔连接所述转动体的回油口。
[0011]优选地,所述液压动力元件为变量泵。
[0012]优选地，所述液压执行元件为变量马达。
[0013]本实用新型还提供一种起重机，包括下车车架、上车转台和驱动所述起重机作业的驱动装置，所述驱动装置为以上所述的驱动装置。
[0014]该驱动装置还包括能量转换单元,通过该能量转换单元能够将下车分动箱传递的机械能转换为液压能，并由下车传递至上车，再将液压能转换为机械能传输至上车分动箱，从而为上车作业提供动力；也就是说，该能量转换单元以液压能的形式传递发动机的动力至上车，并以机械能的形式输出，驱动上车相关执行构件。其中，该能量转换单元的输入端设置转换机械能为液压能的液压动力元件，该液压动力元件连接下车分动箱；能量转换单元的输出端设置转换液压能为机械能的液压执行元件，该液压执行元件连接上车分动箱。如此，能够有效实现机械能-液压能-机械能的转换，及动力的高效传递。
[0015]显然，与现有技术相比，该驱动装置采用能量转换再传递的方式，有效规避机械传动装置复杂的结构布置及较大空间的占用；同时，还可提高能量传输的功率密度，确保传输动作的快速灵敏性。
[0016]本实用新型的优选方案中，该能量转换单元还设置传输液压能的旋转元件，该旋转元件设有固定体和转动体，其中，固定体与下车的底盘车架连接，转动体与上车的转台连接。如此设置，旋转元件的转动体能够随上车的转台自由转动，从而使下车的液压能顺利传递至上车，规避上车转动对液压能传递的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有技术中上下车双发动机传动示意图；
[0018]图2为现有技术中机械传动单一发动机传动示意图；
[0019]图3为第一实施例中所述驱动装置传动示意图；
[0020]图4为第一实施例中所述驱动装置传动时能量转换示意图；
[0021]图5为图3所示驱动装置中旋转元件结构示意图；
[0022]图6为第二实施例中所述能量转换单元的结构示意图。
[0023]图1和图2中:
[0024]下车发动机01、上车发动机02、下车分动箱03、上车分动箱04、角传动器05、回转体06。
[0025]图3至图6中:[0026]发动机1、下车分动箱2、上车分动箱3、能量转换单元4、下车传动轴5、上车油泵
6、油箱7、液压动力元件41、液压执行元件42、中心回转体43、油箱排油孔71、油箱回油孔72、液压动力元件排油孔411、液压动力元件回油孔412、液压执行元件吸油孔421、液压执行元件回油孔422、固定体431、转动体432、固定体进油口 4311、固定体出油口 4312、转动体出油口 4321、转动体回油口 4322。
【具体实施方式】
[0027]基于现有技术提供的驱动装置存在的问题，本实用新型的核心在于针对驱动装置的动力传递方式进行优化改进，提供一种结构紧凑、能量传递效率高的驱动装置。本实用新型的另一核心在于提供一种具有该驱动装置的起重机。
[0028]为了使本【技术领域】的操作人员更好地理解本实用新型方案，下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0029]实施例1:
[0030]请参见图3至图5,其中，图3为第一实施例中所述驱动装置传动示意图；图4为第一实施例中所述驱动装置传动时能量转换示意图；图5为图3所示驱动装置中旋转元件结构示意图。
[0031]不失一般性，本实施方式中的驱动装置包括发动机1、分配动力的上车分动箱3和下车分动箱2。该驱动装置能够驱动上下车的动作，也就是说，在行车作业时，该驱动装置为下车提供动力，驱动下车行驶作业，在驻车作业时，该驱动装置还能够为上车提供作业能量，驱动上车吊重作业。
[0032]与现有技术相比，本实用新型另辟蹊径，针对动力能量传递的形式进行优化改进。该驱动装置还包括能量转换单元4，该能量转换单元4的输入端设置转换机械能为液压能的液压动力元件41，输出端设置转换液压能为机械能的液压执行元件42。如此，能够将由设置于下车的发动机I输出的机械能以液压能的形式传递至上车，以规避采用结构复杂、尺寸较大的机械构件传动机械能时效率低、占用空间大的问题，有效减轻驱动装置的重量，提高机构布置的紧凑性。
[0033]同时，液压动力元件41连接下车分动箱2，液压执行元件42连接上车分动箱3。下面具体说明该驱动装置的工作过程，请一并结合图3和图4。
[0034]当驱动装置驱动下车行驶作业时，发动机I输出动力能至下车分动箱2，该下车分动箱2与能量转换单元4的液压动力元件41切断，即该液压动力元件41截止传输能量；而下车分动箱2将发动机I的动力能分配至下车传动轴5，驱动下车行驶。当驱动装置驱动上车吊重作业时，下车停止行驶，下车分动箱2与液压动力元件41导通，使发动机I的动力能传递至该液压动力元件41,通过该液压动力元件41将机械能转换为液压能,在能量转换单元4内以液压能的形式传递，如此，将发动机I的机械能通过液压能形式由下车传递至上车；液压执行元件42吸入液压能并将其以机械能形式输出至上车分动箱3，再分配至上车油泵6，进而，驱动上车吊重作业。
[0035]结合上述工作过程可知，该驱动装置仅通过液压系统传递能量，就可高效简便的传递发动机I驱动上车吊重的机械能。显然，结构简单的液压构件能够合理利用起重机的空间，提高整车结构的紧凑性，且有效降低整车重量。[0036]另外，相比现行机械单发驱动方式，采用本实用新型中的驱动装置，当起重机的重量相等时，其结构件的强度能够得到大大提高，进而，可显著提升起重机的起重性能。
[0037]为了提升该驱动装置传递机械能的便捷性及可靠性，该能量转换单元4还可设置旋转元件。该旋转元件设有固定体431和转动体432，其中，固定体431与下车的底盘车架连接，转动体432与上车的转台连接，如此设置可知，转动体432与上车相对固定，固定体431与下车相对固定，从而使转动体432与固定体431相对转动，实现避免上车回转对液压能传递的影响。
[0038]如图3和图5所示，本方案中选用中心回转体43为旋转元件，建立液压能由下车传递至上车的有效传递，其中，该中心回转体43中的固定体进油口 4311与液压动力元件排油孔411连通，固定体出油口 4312与液压动力元件回油孔412连通；同样地，中心回转体43的转动体出油口 4321与液压执行元件吸油孔421连通，转动体回油口 4322与液压执行元件回油孔422连通；且，中心回转体43的固定体进油4311 口与转动体出油口 4321连通，固定体出油口 4312与转动体回油口 4322连通，如此，建立液压动力元件41和液压执行元件42之间的闭合油路，，有效实现了上车与下车之间的柔性连接，为各自独立作业工作提供了保障。
[0039]需要说明的是，对于旋转元件而言，并不局限于中心回转体43，例如，还可为旋转接头，具体能够实现下车液压能顺利传递至上车，且避免上车回转作业对液压能传递影响的元件均可。
[0040]进一步地,本方案中液压动力元件41设置为变量泵，液压执行元件42为变量马达。
[0041]相比机械传动，当上车作业时，能够通过调节变量泵和变量马达的排量来调节上车的运动速度，规避仅通过调节发动机I的转速来调节上车作业速度的局限性；也就是说，通过控制变量泵和变量马达的排量，可以提高上车运动速度的范围，有效实现上车动作的无级调速的功能，即实现从O-Nmax (最大转速)之间速度的调节控制。如此，显著提升了上车运动速冻的微动性和可控性，进一步提升了起重机的工作性能。
[0042]同时，当进行上车作业时，通过变量泵和变量马达的调节作用，能够将发动机I的转速控制在经济燃油区域内，而满足上车吊重作业的能量需求，进而，有效降低燃油损耗，以使该驱动装置符合节能环保的设计要求。
[0043]需要说明的是，本方案将液压动力元件41设置为变量泵，但是，并不仅局限于此，该液压动力元件41还可设置为定量泵、齿轮泵、柱塞泵等能够实现机械能转换为液压能的元件。同样地，液压执行元件42也不仅限于变量马达，设置为定量马达、齿轮马达、柱塞马达等将液压能再次转换为机械能的元件均可。
[0044]基于上车调速范围的功能需求,液压动力元件41和液压执行元件42均设置为流量可调节的；当然，也可以为这样的设计，仅将液压动力元件41和液压执行元件42中的其一设置为流量可调节，显然，此方式相比于两者同时设为流量可调节的方式，上车调速的微动性及可控性较低，故，两者同时设为流量可调节的方式为最优方案。
[0045]实施例2:
[0046]请参见图6所示，该图为第二实施例中所述能量转换单元的结构示意图。为清楚示出本方案与第一实施例的区别联系，同样功能的构件及结构均采用相同附图标记进行标/Jn ο
[0047]本实施例与第一实施例相比，两者的主体构成完全相同，区别在于，在液压动力元件41和旋转元件之间设置油箱7，与上述闭合油路相比，该种方案由油箱7为传递液压能提供油液。具体地传输方式为:油箱排油孔71连接液压动力元件回油孔412，油箱回油孔72连接固定体出油口 4312 ;液压动力元件排油孔411连接固定体进油口 4311 ;液压执行元件吸油孔421连接转动体出油口 4321，液压执行元件回油孔422连接转动体回油口 4322。如此，通过油箱7提供油液，有利于散发系统工作时产生的热量，便于对油液的清洁更换。
[0048]除上述驱动装置外，本实用新型还提供一种具有该驱动装置的起重机，该起重机的其他部分结构及相关工作原理可参考现有技术，本文不再赘述。
[0049]以上对本实用新型所提供的驱动装置及起重机进行了详细介绍。本文中仅针对本实用新型的具体例子进行了阐述，以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型特点的前提下，还可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种驱动装置，用于为具有上、下车作业的车辆提供动力，包括一个发动机(I)、分配动力的上车分动箱(3)和下车分动箱(2)，其特征在于，还包括能量转换单元(4)，所述能量转换单元(4)的输入端设置转换机械能为液压能的液压动力元件(41)，输出端设置转换液压能为机械能的液压执行元件(42);所述液压动力元件(41)的输入端连接所述下车分动箱(2)，所述液压执行元件(42)的输出端连接所述上车分动箱(3)。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述能量转换单元(4)设置传输液压能由所述下车至所述上车的旋转元件，所述旋转元件设有连接所述下车底盘车架的固定体(431)和连接所述上车转台的转动体(432);所述固定体(431)的进油口连通所述转动体(432)的出油口，所述固定体(431)的出油口连通所述转动体(432)的回油口。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述液压动力元件(41)的排油孔连接所述固定体(431)的进油口，所述液压动力元件(41)的回油孔连接所述固定体(431)的出油口 ；所述液压执行元件(42)的吸油孔连接所述转动体(432)的出油口，所述液压执行元件(42)的回油孔连接所述转动体(432)的回油口。
4.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述液压动力元件(41)和所述旋转元件之间设置油箱(7)，所述油箱(7)的排油孔连接所述液压动力元件(41)的回油孔，所述油箱(7)的回油孔连接所述固定体(431)的出油口 ；所述液压动力元件(41)的排油孔连接所述固定体(431)的进油口 ；所述液压执行元件(42)的吸油孔连接所述转动体(432)的出油口，所述液压执行元件(42)的回油孔连接所述转动体(432)的回油口。
5.根据权利要求3或4所述的驱动装置，其特征在于，所述液压动力元件(41)为变量栗。
6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述液压执行元件(42)为变量马达。
7.—种起重机，包括下车车架、上车转台和驱动所述起重机作业的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置为权利要求1至6中任一项所述的驱动装置。
【文档编号】B66C13/20GK203767869SQ201420092170
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】王守伟, 吴高腾, 任印美 申请人:徐州重型机械有限公司