專利名稱：一種基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)。
背景技術(shù)：
推土機(jī)屬于工程機(jī)械行業(yè)中鏟土運(yùn)輸機(jī)械類別，主要應(yīng)用在建筑、筑路、采礦、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)及國防建設(shè)等土石方施工工程中鏟挖并移運(yùn)土壤、砂石。推土機(jī)通常以履帶式或輪胎式底盤為主機(jī)，并配以懸式鏟刀或六向式鏟刀，在作業(yè)時(shí)，將鏟刀切入土中，依靠推土機(jī)底盤的動(dòng)力前進(jìn)，完成土的切割和移運(yùn)(包括鏟土、運(yùn)土、填土、平地、松土等)作業(yè)，有時(shí)也作為一種自行式鏟運(yùn)推助機(jī)，拖掛壓路輥、拖式鏟運(yùn)機(jī)等。推土機(jī)的廣泛使用，有利于解除人繁重的體力勞動(dòng)，并加快施工速度、保證施工質(zhì)量。 推土機(jī)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、(履帶式或輪胎式)底盤、工作裝置(推土鏟和松土器)、電氣設(shè)備所組成。其中，推土機(jī)底盤中的傳動(dòng)系統(tǒng)是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和傳遞，使之適應(yīng)推土機(jī)行駛和作業(yè)的要求，并保證推土機(jī)能在駕駛員操縱下正常行駛。因此，推土機(jī)底盤的傳動(dòng)系統(tǒng)在推土機(jī)的結(jié)構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用。 目前，推土機(jī)主要以機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)為主。由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括主離合器、萬向傳動(dòng)裝置、變速箱、(履帶)驅(qū)動(dòng)橋等部件組成，它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠以及可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)慣性等優(yōu)點(diǎn)。液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括液力變矩器、萬向傳動(dòng)裝置、變速箱、(履帶)驅(qū)動(dòng)橋等部件組成，以液力變矩器取代主離合器，變速箱通常使用動(dòng)力換擋變速箱。液力機(jī)械傳動(dòng)具有一定的自適應(yīng)性，當(dāng)外負(fù)荷變化時(shí)，變矩器改變輸出轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩使之與外負(fù)荷相適應(yīng)。這種結(jié)構(gòu)簡化了操作，提高了作業(yè)生產(chǎn)率，在負(fù)荷變化劇烈的推土機(jī)(和其他工程機(jī)械)上得到了較廣泛的應(yīng)用。但是，機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)推土機(jī)的主要缺點(diǎn)包括在工作阻力急劇變化的工況下，內(nèi)燃機(jī)還是容易過載、熄火；采用人力換擋時(shí)，換擋動(dòng)力中斷時(shí)間長，換向、換擋操作頻繁，增加了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，部分降低了推土機(jī)的生產(chǎn)效率；傳動(dòng)系統(tǒng)零件受到的沖擊載荷大，降低了動(dòng)力裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)中各零件的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)。以解決機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)容易過載或熄火、變速箱換擋操作頻繁或傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)效率較低(液力機(jī)械傳動(dòng))等問題。 本發(fā)明提出的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，由工作裝置、車身及駕駛室5、行走裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)11、變量液壓泵12、液壓馬達(dá)13和履帶驅(qū)動(dòng)橋14組成，工作裝置包括推土鏟刀1、液壓油缸2和推桿3，行走裝置包括引導(dǎo)輪4、臺(tái)車架6、支重輪7、托鏈輪8、驅(qū)動(dòng)鏈輪9和履帶10，其中 推土鏟刀1上部內(nèi)側(cè)與液壓油缸2的活塞桿鉸接，液壓油缸2的缸壁固定于車身及駕駛室5上；推土鏟刀1的下部與推桿3鉸接，推桿3通過耳軸與臺(tái)車架6鉸接；臺(tái)車架6通過支重輪7位于履帶10上，臺(tái)車架6前部設(shè)有引導(dǎo)輪4，上部設(shè)有托鏈輪8 ;發(fā)動(dòng)機(jī)11的飛輪通過第一聯(lián)軸器15與變量液壓泵12的輸入端聯(lián)接，變量液壓泵12的進(jìn)出油口通過液壓軟管16與液壓馬達(dá)13的進(jìn)出油口聯(lián)接，液壓馬達(dá)13與履帶驅(qū)動(dòng)橋14的輸入端通過第二聯(lián)軸器17聯(lián)接，履帶驅(qū)動(dòng)橋14帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪9，驅(qū)動(dòng)鏈輪9的鏈輪齒與履帶10相嚙合。 本發(fā)明中，所述履帶驅(qū)動(dòng)橋14由主傳動(dòng)小錐齒輪25、主傳動(dòng)大錐齒輪26、從動(dòng)錐齒輪軸27、轉(zhuǎn)向離合器18、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24和終傳動(dòng)19組成，主傳動(dòng)小錐齒輪25與主傳動(dòng)大錐齒輪26嚙合，主傳動(dòng)大錐齒輪26聯(lián)接在從動(dòng)錐齒輪軸27上，從動(dòng)錐齒輪軸27左右兩邊分別通過軸承支承在橋箱內(nèi)；從動(dòng)錐齒輪軸27聯(lián)接轉(zhuǎn)向離合器18，轉(zhuǎn)向離合器聯(lián)接終傳動(dòng)19。 本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)向離合器18由聯(lián)接盤28、內(nèi)鼓29、主動(dòng)片30、摩擦片31、制動(dòng)鼓32、終驅(qū)動(dòng)盤33、油室35、活塞36、壓力盤37和碟形彈簧38組成，從動(dòng)錐齒輪軸27與聯(lián)接盤28聯(lián)接，聯(lián)接盤28與內(nèi)鼓29通過螺栓固定在一起，內(nèi)鼓29的外齒與主動(dòng)片30的內(nèi)齒相嚙合；摩擦片31的外齒與制動(dòng)鼓32的內(nèi)齒相嚙合，制動(dòng)鼓32與終驅(qū)動(dòng)盤33通過螺栓固定在一起，終驅(qū)動(dòng)盤33與終傳動(dòng)19聯(lián)接；內(nèi)鼓29中空部分形成油室35，油室35內(nèi)有活塞36，活塞36與壓力盤37固定在一起；碟形彈簧38位于壓力盤37和制動(dòng)鼓32之間；轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24位于制動(dòng)鼓32外圍。 本發(fā)明中，所述終傳動(dòng)19由第一級(jí)齒輪軸34、第一級(jí)小齒輪39、第一級(jí)大齒輪40、第二級(jí)齒輪軸41、第二級(jí)小齒輪42、第二級(jí)大齒輪43、驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂44和半軸45組成，第一級(jí)小齒輪39與第一級(jí)齒輪軸34聯(lián)接，第一級(jí)齒輪軸34通過軸承支承在橋箱內(nèi)，第一級(jí)小齒輪39與第一級(jí)大齒輪40相嚙合；第一級(jí)大齒輪40通過花鍵與第二級(jí)齒輪軸41聯(lián)接，第二級(jí)齒輪軸41與第二級(jí)小齒輪42聯(lián)接，第二級(jí)小齒輪42與第二級(jí)大齒輪43相嚙合。第二級(jí)大齒輪43通過螺栓與驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂44固定在一起，驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂44通過軸承支承在半軸45上，通過花鍵與驅(qū)動(dòng)鏈輪9聯(lián)接。 本發(fā)明中，所述履帶驅(qū)動(dòng)橋14前可增加一級(jí)齒輪減速的減速箱20，變量液壓馬達(dá)13通過第二聯(lián)軸器17與減速箱20中的小齒輪21聯(lián)結(jié)，減速箱20中的大齒輪22與主傳動(dòng)小錐齒輪軸23同軸。 本發(fā)明中，所述帶有減速箱20的履帶驅(qū)動(dòng)橋14，減速箱20內(nèi)的減速箱小齒輪軸46通過軸承支承，減速箱小齒輪21與減速箱小齒輪軸46聯(lián)接，減速箱小齒輪21與減速箱大齒輪22相嚙合；減速箱大齒輪22與主傳動(dòng)小錐齒輪軸23同軸。
本發(fā)明中，所述液壓馬達(dá)13采用變量液壓馬達(dá)或定量液壓馬達(dá)。
本發(fā)明將推土機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式通過液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)(其中的機(jī)械傳動(dòng)部分只涉及到減速(增扭)功能，沒有變速運(yùn)動(dòng)的功能)相結(jié)合的方式的模型，描述推土機(jī)的驅(qū)動(dòng)行為。以更簡潔的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的最優(yōu)的驅(qū)動(dòng)方式和操作控制方式，由于液壓泵和液壓馬達(dá)之間用具有一定柔性的液壓膠管連接，結(jié)構(gòu)布置也將變得方便。因此具有成本合理、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。 本發(fā)明把一臺(tái)變量液壓泵和一臺(tái)變量液壓馬達(dá)(或定量液壓馬達(dá))等液壓元件通過液壓軟管的連結(jié)組成閉式液壓系統(tǒng)裝置，從推土機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式上看，即是用這套全液壓傳動(dòng)裝置來代替機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的主離合器+變速箱(或變矩器+變速箱)結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)推土機(jī)驅(qū)動(dòng)性能的同時(shí)滿足的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等功能和性能要求。在變量液壓馬達(dá)的最大排量和最小排量(根據(jù)應(yīng)用馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和最大轉(zhuǎn)速確定)再設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)中間排量，對(duì)應(yīng)每一個(gè)液壓馬達(dá)的排量值，就相當(dāng)于變速箱的不同檔位。改變液壓馬達(dá)的排量，就實(shí)現(xiàn)了推土機(jī)的速度變化功能。變量液壓泵可以在零排量到最大排量之間實(shí)現(xiàn)無級(jí)變化，這樣與相應(yīng)液壓馬達(dá)的排量組合，就可以實(shí)現(xiàn)不同速度(檔位)下的推土機(jī)無級(jí)變速運(yùn)動(dòng)。改變變量液壓泵的斜盤方向，即可實(shí)現(xiàn)與前進(jìn)速度相等的推土機(jī)倒退速度。變量液壓泵的零排量同時(shí)具有制動(dòng)的功能。 變量液壓馬達(dá)的輸出軸與履帶驅(qū)動(dòng)橋的主傳動(dòng)小齒輪連接，再傳遞至主傳動(dòng)的大齒輪，通過兩側(cè)的半軸，傳遞到兩側(cè)的轉(zhuǎn)向離合器，從離合器再輸出到二級(jí)減速的終傳動(dòng)齒輪軸上，帶動(dòng)履帶的驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的運(yùn)動(dòng)。其中，轉(zhuǎn)向離合器的分離或結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力的中斷和傳遞作用，一側(cè)轉(zhuǎn)向離合器分離，另一側(cè)轉(zhuǎn)向離合器結(jié)合，即可實(shí)現(xiàn)推土機(jī)向一側(cè)轉(zhuǎn)向的功能；同理，可實(shí)現(xiàn)另一側(cè)推土機(jī)的轉(zhuǎn)向功能。 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比需要，可以增加主傳動(dòng)或終傳動(dòng)的傳動(dòng)比，來匹配推土機(jī)的牽引力和工作速度，或者，在主傳動(dòng)的前端增加一級(jí)齒輪減速箱，來匹配液壓馬達(dá)后的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比要求。 本發(fā)明解決基于全液壓傳動(dòng)的履帶式推土機(jī)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
1.發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵 發(fā)動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器與變量液壓泵輸入軸相連接，將發(fā)動(dòng)機(jī)(飛輪)動(dòng)力傳遞至液壓泵，液壓泵的泵體則用連接盤與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼相聯(lián)接。通常在液壓泵的尾部可以串連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的其他液壓泵，供其它裝置使用。如有必要，也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵之間增加分動(dòng)箱，用以調(diào)節(jié)變量液壓泵的輸入轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的一體化連接，可以作為一整體裝置，根據(jù)推土機(jī)結(jié)構(gòu)的要求，布置在推土機(jī)前部縱置、前部橫置或后部橫置等。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)在推土機(jī)上的布置的位置具有一定的靈活性。
2.變量液壓泵和變量液壓馬達(dá) —臺(tái)變量液壓泵和一臺(tái)變量液壓馬達(dá)之間通過液壓軟管聯(lián)接，組成閉式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。由于利用傳遞液壓流體的液壓膠管具有柔性的特性，液壓泵和液壓馬達(dá)的布置具有位置上的靈活性。液壓馬達(dá)的輸出軸直接與履帶驅(qū)動(dòng)橋的主傳動(dòng)小齒輪聯(lián)接，或者與履帶驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)前增加的一級(jí)減速機(jī)的輸入齒輪軸相聯(lián)接。變量液壓泵和變量液壓馬達(dá)組成的閉式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)不僅功能上可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變矩器+變速箱的變速、換擋功能，而且傳動(dòng)效率更高，結(jié)構(gòu)更小，控制操作更方便，應(yīng)用流體傳動(dòng)特點(diǎn)，合理設(shè)置液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等。還可應(yīng)用液壓泵的零排量(中位)實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的停車制動(dòng)和輔助制動(dòng)功能等。
3.履帶驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)鏈輪 履帶驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)包括主傳動(dòng)(通常為一對(duì)圓錐齒輪，也稱中央傳動(dòng))、轉(zhuǎn)向離合器、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器和終傳動(dòng)裝置等組成。主傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)改變傳遞動(dòng)力的方向，同時(shí)實(shí)現(xiàn)減速增扭的功能；通過轉(zhuǎn)向離合器的結(jié)合與分離實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向制動(dòng)器通過制動(dòng)實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的行車制動(dòng)，同時(shí)與轉(zhuǎn)向離合器配合，可進(jìn)一步減小推土機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑。終傳動(dòng)通常由二級(jí)齒輪減速或一級(jí)直齒輪與一級(jí)行星排齒輪減速組成，進(jìn)一步減速增扭。經(jīng)終傳動(dòng)輸出軸與驅(qū)動(dòng)鏈輪聯(lián)接，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪制動(dòng)，通過推土機(jī)的行走系統(tǒng)(通常稱為四輪一帶)實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的前進(jìn)或后退。 需要說明的是液壓馬達(dá)通過主傳動(dòng)和終傳動(dòng)的減速后，驅(qū)動(dòng)鏈輪上的轉(zhuǎn)速與扭矩不能滿足推土機(jī)的作業(yè)性能要求時(shí)，可以在主傳動(dòng)前增加一個(gè)減速箱，調(diào)整液壓馬達(dá)傳遞至驅(qū)動(dòng)鏈輪上的轉(zhuǎn)速和扭矩。
本發(fā)明的有益效果在于 將一臺(tái)變量液壓泵和一臺(tái)變量液壓馬達(dá)通過液壓軟管的連接組成閉式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。液壓馬達(dá)通過履帶驅(qū)動(dòng)橋的主傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向離合器(轉(zhuǎn)向制動(dòng)器)和終傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。如上所述，上述傳動(dòng)系統(tǒng)的履帶推土機(jī)具有如下功能前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)向，(中位)停車、制動(dòng)和各(檔位)速度下的無級(jí)變速功能；在此基礎(chǔ)上，將推土機(jī)建立為一個(gè)具有全液壓傳動(dòng)、具有車輛運(yùn)動(dòng)的性能、低速性好，能在小功率大載荷工況下工作特征的推土機(jī)模型。 本發(fā)明基于液壓流體傳動(dòng)的原理實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的驅(qū)動(dòng)，利用傳遞液壓流體的液壓膠管具有柔性的特性可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的靈活布置。需要指出的是，這里所講的基于全液壓傳動(dòng)的推土機(jī)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的推土機(jī)無級(jí)傳動(dòng)，液壓馬達(dá)變排量(檔位)換擋動(dòng)力不會(huì)中斷，操作簡單。在此傳動(dòng)系統(tǒng)的方案上，為實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的功率控制，速度控制等奠定了
^石出。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，提高了推土機(jī)本身的作業(yè)性能，也為改善推土機(jī)的操作，改進(jìn)推土機(jī)的控制性能提供了條件。


圖1為全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)主視圖。 圖2為全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)俯視圖。 圖3為全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖。 圖4為帶減速箱的全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖。 圖5為全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)履帶驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)圖。 圖6為帶減速箱的全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)履帶驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)圖。 圖中標(biāo)號(hào)1推土鏟刀，2為液壓油缸，3為推桿，4為引導(dǎo)輪，5為車身及駕駛室，6
為臺(tái)車架，7為支重輪，8為托鏈輪，9為驅(qū)動(dòng)鏈輪，10為履帶，11為發(fā)動(dòng)機(jī)，12為變量液壓
泵，13為液壓馬達(dá)，14為履帶驅(qū)動(dòng)橋，15為第一聯(lián)軸器，16為液壓軟管，17為第二聯(lián)軸器，18
為轉(zhuǎn)向離合器，19為終傳動(dòng)，20為減速箱，21為減速箱小齒輪，22為減速箱大齒輪，23為小
錐齒輪軸，24為轉(zhuǎn)向制動(dòng)器，25為主傳動(dòng)小錐齒輪，26為主傳動(dòng)大錐齒輪，27為從動(dòng)錐齒輪
軸，28為聯(lián)接盤，29為內(nèi)鼓，30為主動(dòng)片，31為摩擦片，32為制動(dòng)鼓，33為終驅(qū)動(dòng)盤，34為第
一級(jí)齒輪軸，35為油室，36為活塞，37為壓力盤，38為碟形彈簧，39為第一級(jí)小齒輪，40為
第一級(jí)大齒輪，41為第二級(jí)齒輪軸，42為第二級(jí)小齒輪，43為第二級(jí)大齒輪，44為驅(qū)動(dòng)鏈輪
輪轂，45為半軸，46為減速箱小齒輪軸。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)一步說明。
整機(jī)結(jié)構(gòu)布置 全液壓傳動(dòng)履帶推土機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，推土鏟刀1上部內(nèi)側(cè)與液壓油缸2的活塞桿鉸接，液壓油缸2的缸壁固定在車身及駕駛室5上；推土鏟刀1的下部與推桿3鉸接，推桿3通過耳軸與臺(tái)車架6鉸接。通過液壓油缸2的運(yùn)動(dòng)，升降推土鏟刀1。臺(tái)車架6通過支重輪7壓在履帶10上，把推土機(jī)的重量傳給履帶10 ;臺(tái)車架6前部有引導(dǎo)輪4，上部有托鏈輪8 ;發(fā)動(dòng)機(jī)11位于全液壓履帶推土機(jī)的前部，發(fā)動(dòng)機(jī)11的飛輪通過第一聯(lián)軸器15與變量液壓泵12聯(lián)接，變量液壓泵12通過液壓軟管16與變量液壓馬達(dá)13聯(lián)接，變量液壓馬達(dá)13與履帶驅(qū)動(dòng)橋14的輸入端通過第二聯(lián)軸器17聯(lián)接，履帶驅(qū)動(dòng)橋14帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪9，驅(qū)動(dòng)鏈輪9的輪齒與履帶10相嚙合。
傳動(dòng)系統(tǒng)原理 圖3為全液壓傳動(dòng)履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖。發(fā)動(dòng)機(jī)11的飛輪通過第一聯(lián)軸器15與變量液壓泵12的輸入端聯(lián)接，變量液壓泵12的進(jìn)出油口通過液壓軟管16與變量液壓馬達(dá)13的進(jìn)出油口聯(lián)結(jié)，組成閉式液壓系統(tǒng)。變量液壓馬達(dá)13通過第二聯(lián)軸器17與履帶驅(qū)動(dòng)橋14聯(lián)接，動(dòng)力依次經(jīng)過主傳動(dòng)(包括主傳動(dòng)小錐齒輪25、主傳動(dòng)大錐齒輪26)、轉(zhuǎn)向離合 器18、終傳動(dòng)19，最后傳到驅(qū)動(dòng)鏈輪9，驅(qū)動(dòng)鏈輪9的鏈輪齒與履帶10相嚙合。
圖4為帶減速箱的全液壓傳動(dòng)履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖。當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈輪9的轉(zhuǎn)速與扭矩不能滿足推土機(jī)的作業(yè)性能要求時(shí)，可在履帶驅(qū)動(dòng)橋14(主傳動(dòng))前增加一級(jí)齒輪減速的減速箱20。變量液壓馬達(dá)13通過第二聯(lián)軸器17與減速箱20中的小齒輪21聯(lián)結(jié)，大齒輪22與主傳動(dòng)小錐齒輪軸23為同軸傳動(dòng)。主傳動(dòng)小錐齒輪軸23至驅(qū)動(dòng)鏈輪9的傳動(dòng)路線與前述的傳動(dòng)系統(tǒng)(圖3)相同。
履帶驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu) 圖5表示了推土機(jī)履帶驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)，包含以下幾個(gè)部分主傳動(dòng)(小錐齒輪25與主傳動(dòng)大錐齒輪26)、轉(zhuǎn)向離合器18、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24以及終傳動(dòng)19。 主傳動(dòng)部分主傳動(dòng)小錐齒輪25與主傳動(dòng)大錐齒輪26嚙合，主傳動(dòng)大錐齒輪26聯(lián)接在從動(dòng)錐齒輪軸27上，從動(dòng)錐齒輪軸27左右兩邊分別通過軸承支承在橋箱內(nèi)。
轉(zhuǎn)向離合器部分轉(zhuǎn)向離合器18左右各一個(gè)。從動(dòng)錐齒輪軸27與聯(lián)接盤28聯(lián)接，聯(lián)接盤28與內(nèi)鼓29通過螺栓固定在一起，內(nèi)鼓29的外齒與主動(dòng)片30的內(nèi)齒相嚙合；摩擦片31的外齒與制動(dòng)鼓32的內(nèi)齒相嚙合，制動(dòng)鼓32與終驅(qū)動(dòng)盤33通過螺栓固定在一起，終驅(qū)動(dòng)盤33通過花鍵與第一級(jí)齒輪軸34聯(lián)接；內(nèi)鼓29中空部分形成油室35，油室35內(nèi)有活塞36，活塞36與壓力盤37固定在一起；碟形彈簧38位于壓力盤37和制動(dòng)鼓32之間；轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24位于制動(dòng)鼓32外圍。 終傳動(dòng)部分終傳動(dòng)為二級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)，在履帶驅(qū)動(dòng)橋14左、右各一個(gè)。第一級(jí)小齒輪39與第一級(jí)齒輪軸34(可以為一體的齒輪軸)聯(lián)接，第一級(jí)齒輪軸34通過軸承支承在橋箱內(nèi)，第一級(jí)小齒輪39與第一級(jí)大齒輪40相嚙合；第一級(jí)大齒輪40通過花鍵與第二級(jí)齒輪軸41聯(lián)接，第二級(jí)齒輪軸41與第二級(jí)小齒輪42 (可以為一體的齒輪軸)聯(lián)接，第二級(jí)小齒輪42與第二級(jí)大齒輪43相嚙合。第二級(jí)大齒輪43通過螺栓與驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂44固定在一起，驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂44通過軸承支承在半軸45上，通過花鍵與驅(qū)動(dòng)鏈輪9聯(lián)接。
圖6為帶減速箱20的履帶驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)。減速箱小齒輪軸46通過軸承支承，減速箱小齒輪21與減速箱小齒輪軸46(可以為一體的齒輪軸)聯(lián)接，與減速箱大齒輪22相嚙合；減速箱大齒輪22與主傳動(dòng)小錐齒輪軸23同軸。主傳動(dòng)小錐齒輪軸23至驅(qū)動(dòng)鏈輪9的傳動(dòng)路線與前述的傳動(dòng)系統(tǒng)(圖3)相同。
本發(fā)明的工作過程如下 全液壓傳動(dòng)履帶推土機(jī)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力依次經(jīng)過變量液壓泵12、變
量液壓馬達(dá)13、(減速箱20)、主傳動(dòng)小錐齒輪25、主傳動(dòng)大錐齒輪26，經(jīng)從動(dòng)錐齒輪軸27
傳到轉(zhuǎn)向離合器18，通過終傳動(dòng)19到驅(qū)動(dòng)鏈輪9，傳到履帶IO，驅(qū)動(dòng)推土機(jī)進(jìn)退。 全液壓傳動(dòng)履帶推土機(jī)變速實(shí)現(xiàn)。在變量液壓馬達(dá)13的最大排量和最小排量間
設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)中間排量(相當(dāng)于變速箱的不同檔位)。改變變量液壓馬達(dá)13的排量，就
實(shí)現(xiàn)了推土機(jī)的變速功能。變量液壓泵12可以在零排量到最大排量之間實(shí)現(xiàn)無級(jí)變化，這
樣與相應(yīng)變量液壓馬達(dá)13的排量組合，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)排量下的無級(jí)變速運(yùn)動(dòng)。 變量液壓泵12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向始終與發(fā)動(dòng)機(jī)11是一致的。要實(shí)現(xiàn)推土機(jī)前進(jìn)、后退
的轉(zhuǎn)換，只需要對(duì)改變變量液壓泵12的斜盤方向。此時(shí)變量液壓泵12的排量由正排量變
為零排量，再變?yōu)樨?fù)排量(正、負(fù)僅為方向的設(shè)定)。使變量液壓馬達(dá)13輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向
發(fā)生變化，最終使驅(qū)動(dòng)鏈輪9改變旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的后退功能。 推土機(jī)的轉(zhuǎn)向通過轉(zhuǎn)向離合器18實(shí)現(xiàn)。如當(dāng)推土機(jī)需右轉(zhuǎn)向時(shí)，向油室35輸入 壓力油，推動(dòng)活塞36向右移動(dòng)，與活塞36聯(lián)接的壓力盤37在壓力油作用下克服碟形彈簧 38的彈力向右移動(dòng)，離合器的主動(dòng)片30和摩擦片31分離，切斷傳至終傳動(dòng)19的動(dòng)力。左 邊的驅(qū)動(dòng)鏈輪則正常傳遞動(dòng)力，左邊履帶的速度高于右邊履帶，從而形成差速，實(shí)現(xiàn)推土機(jī) 向右轉(zhuǎn)向。同理，也可實(shí)現(xiàn)推土機(jī)向左轉(zhuǎn)向。 轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24可以輔助控制轉(zhuǎn)彎半徑的大小。當(dāng)推土機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，一側(cè)的轉(zhuǎn)向離合 器18分離，同時(shí)使同側(cè)的轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24制動(dòng)抱緊制動(dòng)鼓32形成制動(dòng)力，進(jìn)一步減小同側(cè) 驅(qū)動(dòng)鏈輪9的轉(zhuǎn)速(極限狀態(tài)為停止轉(zhuǎn)動(dòng))，轉(zhuǎn)彎半徑變小或?qū)崿F(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。
當(dāng)同時(shí)使兩側(cè)的轉(zhuǎn)向制動(dòng)器24制動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的行駛制動(dòng)。
權(quán)利要求
一種基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，由工作裝置、車身及駕駛室(5)、行走裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)(11)、變量液壓泵(12)、液壓馬達(dá)(13)和履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)組成，工作裝置包括推土鏟刀(1)、液壓油缸(2)和推桿(3)，行走裝置包括引導(dǎo)輪(4)、臺(tái)車架(6)、支重輪(7)、托鏈輪(8)、驅(qū)動(dòng)鏈輪(9)和履帶(10)，其特征在于推土鏟刀(1)上部內(nèi)側(cè)與液壓油缸(2)的活塞桿鉸接，液壓油缸(2)的缸壁固定于車身及駕駛室(5)上；推土鏟刀(1)的下部與推桿(3)鉸接，推桿(3)通過耳軸與臺(tái)車架(6)鉸接；臺(tái)車架(6)通過支重輪(7)位于履帶(10)上，臺(tái)車架(6)前部設(shè)有引導(dǎo)輪(4)，上部設(shè)有托鏈輪(8)；發(fā)動(dòng)機(jī)(11)的飛輪通過第一聯(lián)軸器(15)與變量液壓泵(12)的輸入端聯(lián)接，變量液壓泵(12)的進(jìn)出油口通過液壓軟管(16)與液壓馬達(dá)(13)的進(jìn)出油口聯(lián)接，液壓馬達(dá)(13)與履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)的輸入端通過第二聯(lián)軸器(17)聯(lián)接，履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪(9)，驅(qū)動(dòng)鏈輪(9)的鏈輪齒與履帶(10)相嚙合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)由主傳動(dòng)小錐齒輪(25)、主傳動(dòng)大錐齒輪(26)、從動(dòng)錐齒輪軸(27)、轉(zhuǎn)向離合器(18)、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器(24)和終傳動(dòng)(19)組成，主傳動(dòng)小錐齒輪(25)與主傳動(dòng)大錐齒輪(26)嚙合，主傳動(dòng)大錐齒輪(26)聯(lián)接在從動(dòng)錐齒輪軸(27)上，從動(dòng)錐齒輪軸(27)左右兩邊分別通過軸承支承在橋箱內(nèi)；主動(dòng)大錐齒輪(26)聯(lián)接轉(zhuǎn)向離合器(18)，轉(zhuǎn)向離合器(18)聯(lián)接終傳動(dòng)(19)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)向離合器(18)由聯(lián)接盤(2S)、內(nèi)鼓(29)、主動(dòng)片(30)、摩擦片(31)、制動(dòng)鼓(32)、終驅(qū)動(dòng)盤(33)、第一級(jí)齒輪軸(34)、油室(35)、活塞(36)、壓力盤(37)和碟形彈簧(38)組成，從動(dòng)錐齒輪軸(27)與聯(lián)接盤(28)聯(lián)接，聯(lián)接盤(28)與內(nèi)鼓(29)通過螺栓固定在一起，內(nèi)鼓(29)的外齒與主動(dòng)片(30)的內(nèi)齒相嚙合；摩擦片(31)的外齒與制動(dòng)鼓(32)的內(nèi)齒相嚙合，制動(dòng)鼓(32)與終驅(qū)動(dòng)盤(33)通過螺栓固定在一起，終驅(qū)動(dòng)盤(33)通過花鍵與第一級(jí)齒輪軸(34)聯(lián)接；內(nèi)鼓(29)中空部分形成油室(35)，油室(35)內(nèi)有活塞(36)，活塞(36)與壓力盤(37)固定在一起；碟形彈簧(38)位于壓力盤(37)和制動(dòng)鼓(32)之間；轉(zhuǎn)向制動(dòng)器(24)位于制動(dòng)鼓(32)外圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述終傳動(dòng)(19)由第一級(jí)齒輪軸(34)、第一級(jí)小齒輪(39)、第一級(jí)大齒輪(40)、第二級(jí)齒輪軸(41)、第二級(jí)小齒輪(42)、第二級(jí)大齒輪(43)、驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂(44)和半軸(45)組成，第一級(jí)小齒輪(39)與第一級(jí)齒輪軸(34)聯(lián)接，第一級(jí)齒輪軸(34)通過軸承支承在橋箱內(nèi)，第一級(jí)小齒輪(39)與第一級(jí)大齒輪(40)相嚙合；第一級(jí)大齒輪(40)通過花鍵與第二級(jí)齒輪軸(41)聯(lián)接，第二級(jí)齒輪軸(41)與第二級(jí)小齒輪(42)聯(lián)接，第二級(jí)小齒輪(42)與第二級(jí)大齒輪(43)相嚙合。第二級(jí)大齒輪(43)通過螺栓與驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂(44)固定在一起，驅(qū)動(dòng)鏈輪輪轂(44)通過軸承支承在半軸(45)上，通過花鍵與驅(qū)動(dòng)鏈輪(9)聯(lián)接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)前增加一級(jí)齒輪減速的減速箱(20)，變量液壓馬達(dá)(13)通過第二聯(lián)軸器(17)與減速箱(20)中的小齒輪(21)聯(lián)結(jié)，減速箱(20)中的大齒輪(22)與主傳動(dòng)小錐齒輪軸(23)同軸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述帶有減速箱(20)的履帶驅(qū)動(dòng)橋(14)，減速箱(20)內(nèi)的減速箱小齒輪軸(46)通過軸承支承，減速箱小 齒輪(21)與減速箱小齒輪軸(46)聯(lián)接，減速箱小齒輪(21)與減速箱大齒輪(22)相嚙合； 減速箱大齒輪(22)與主傳動(dòng)小錐齒輪軸(23)同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)，其特征在于所述液壓馬達(dá) (13)采用變量液壓馬達(dá)或定量液壓馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于全液壓傳動(dòng)的履帶推土機(jī)。由推土鏟刀、液壓油缸、推桿、車身及駕駛室、臺(tái)車架、支重輪、托鏈輪、驅(qū)動(dòng)鏈輪、履帶、發(fā)動(dòng)機(jī)、變量液壓泵、液壓馬達(dá)、履帶驅(qū)動(dòng)橋、液壓軟管和聯(lián)軸器組成，推土鏟刀上部液壓油缸鉸接，液壓油缸的缸壁固定于車身及駕駛室上；推土鏟刀下部與推桿鉸接，推桿與臺(tái)車架鉸接；臺(tái)車架通過支重輪位于履帶上，臺(tái)車架前部設(shè)有引導(dǎo)輪，上部設(shè)有托鏈輪；發(fā)動(dòng)機(jī)通過第一聯(lián)軸器與變量液壓泵聯(lián)接，變量液壓泵通過液壓軟管與液壓馬達(dá)聯(lián)接，液壓馬達(dá)與履帶驅(qū)動(dòng)橋通過第二聯(lián)軸器聯(lián)接，履帶驅(qū)動(dòng)橋帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈輪與履帶相嚙合。本發(fā)明利用傳遞液壓流體的液壓膠管具有柔性的特性可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的靈活布置。基于全液壓傳動(dòng)的推土機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的推土機(jī)無級(jí)傳動(dòng)，液壓馬達(dá)變排量換擋動(dòng)力不會(huì)中斷，操作簡單。
文檔編號(hào)E02F9/02GK101736765SQ20091020023
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者吳仁智, 姜濤, 王安麟, 米智楠, 趙俊甲 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)