CN105197020B - 集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿井下辅助运输设备零部件的设计与制造技术领域,为了解决现有梭车制动***存在的转向差速功能差、制动冲击大等问题,本发明提供了一种集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,所述梭车的驱动前桥和驱动后桥分别由两组并联的驱动***分别控制,所述各组驱动***包括电机、一级减速器、轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ,轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ对称安装于相应梭车驱动桥的横向传动轴两端,且轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ位于梭车的行走胶轮内侧,所述轮边减速器Ⅰ通过传动轴与一级减速器的输出端连接,一级减速器由电机驱动。本发明利用两组并联的驱动***,改善了轮胎磨损、轮边减速器偏载问题,提高了电机功率利用率。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下辅助运输设备零部件的设计与制造技术领域,具体涉及一种集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***。
背景技术
目前,国内外梭车多采用图2所示的轮边传动***,采用两侧分开驱动/制动的方式,两侧分别由电机驱动一级减速器,一级减速器驱动传动轴,传动轴驱动轮边减速器,轮胎安装于轮边减速器上。靠近电机的轮边减速器同时驱动另一传动轴,该传动轴驱动远离电机的另一个轮边减速器。
电机置于梭车两侧,两轮边减速器纵向串联布置,同侧电机驱动同侧的两轮边减速器;制动器安装于一级减速器上,在高速级制动。这样的布置方式适用于安装于普通梭车(10t梭车、15t梭车)上,采用的是申请号为201010290044.4的梭车轮边减速器,可有效的降低梭车整车机身高度,适应性强,亦可用于煤层较低的矿井条件。
但该传动***在实际使用时,存在以下不足:
1)转向差速功能差:该***的转向差速功能通过传感器实现,对电气控制要求高,电控成本较高,而传感器的灵敏度较低且易损坏,易造成两侧驱动轮滑移,导致轮胎磨损严重,降低了轮胎的使用寿命;两侧轮边减速器偏载,易造成一侧轮边减速器因偏载提前损坏;两侧电机输出功率不平衡,易造成一侧电机功率利用率低,一侧电机长期过载而损坏电机。
2)制动冲击大:制动器安装于一级减速器上,高速级制动,制动器寿命短;制动对轮边减速器、传动轴的冲击大,易造成轮边减速器、传动轴损坏;且高速级制动,若低速级某一环节损坏,会直接影响梭车制动性能,存在安全隐患。
3)两轮边减速器纵向串联布置,若一轮胎打滑,另一轮胎则过载,电机功率不能分配均匀,易造成过载的轮边减速器提前损坏。
4)制动和减速分开设置,形成功能上的脱节和不协调,给梭车运行带来安全隐患。
发明内容
本发明为了解决现有梭车制动***存在的转向差速功能差、制动冲击大等问题,提供了一种集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***。
本发明采用如下技术方案:
一种集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,所述梭车的驱动前桥和驱动后桥分别由结构相同但相互独立的驱动***控制(即驱动前桥和驱动后桥由两组并联的驱动***分别控制),所述各组驱动***包括电机、一级减速器、轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ,轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ对称安装于相应梭车驱动桥的横向传动轴两端,且轮边减速器Ⅰ和轮边减速器Ⅱ位于梭车的行走胶轮内侧,所述轮边减速器Ⅰ通过传动轴与一级减速器的输出端连接,一级减速器由电机驱动。
所述驱动前桥的电机与驱动后桥的电机呈对角布置。
所述轮边减速器Ⅰ包括轮毂架、弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合,弧齿锥齿轮变速组合安装于轮毂架内,弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合通过球笼式联轴器连接,所述弧齿锥齿轮变速组合包括相啮合并由第一轴承架、圆柱滚子轴承固定的小锥齿轮和大锥齿轮;所述行星齿轮变速组合包括外齿架、行星架、太阳轮和三个行星轮,三个行星轮分别安装在三个行星轴上,行星轮与行星轴之间设有行星轴承,各行星轮与外齿架啮合连接,外齿架与轮毂架通过销轴回转连接,行星架与外齿架配合连接并由第三轴承架固定,所述轮毂架内还安装有差速器,差速器与大锥齿轮连接并由球轴承、第二轴承架固定,差速器右端与球笼式联轴器花键连接,球笼式联轴器与太阳轮花键连接;所述外齿架与行星架之间设有轮边湿式制动器。
所述差速器的右端安装有液压控制的差速锁。
所述轮边湿式制动器内装有由液压制动的复位簧和摩擦片,复位簧由12个圆圈形小弹簧并排环形设置组成;摩擦片由5个静摩擦片和5个动摩擦片组成, 均为圆圈片形体。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明运用于重型梭车,梭车的驱动前桥和驱动后桥由两组驱动***并联控制,两组驱动***由两个电机驱动,两电机置于梭车两侧(对角位置),无刚性连接,同一驱动桥两侧轮有差速,两个电机的输出转矩和速度会随着负载变化而有所不同,与传统梭车相比,有效避免了因一侧轮胎打滑导致另一侧过载的问题,两侧电机功率均衡不过载,功率利用率高,同时去掉了差速传感器,降低了电气***控制要求,降低了电气成本;
2、本发明将制动器和轮边减速器集成设计,横向传动轴上的两轮边减速器并联布置,使轮边减速器受载均衡不过载,制动、减速功能一次连续完成,减少了传动环节,功能更紧凑,末级制动,末级以外的其他环节损坏,不影响梭车制动效果,提高了制动可靠性,大幅度提高了梭车的运行安全性,消除了安全隐患;
3、本发明通过轮边减速器实现了轮边制动,整套行走***的制动冲击小,提高了轮边减速器、传动轴的使用寿命;
4、所述轮边减速器内置有差速器,通过差速器差速,左右车轮速度根据实际状况自适应分配,在附着力良好的路面上,左右轮驱动扭矩基本相同,两侧电机输出功率均衡,在车辆转向或在不平的路面行驶时,能自动实现两侧驱动轮差速滚动,差速效果好,改善了滑移、滑转现象,减缓了轮胎的磨损,提高了功率利用率,提高了轮胎使用寿命;
5、差速器配置有强制差速锁,提高了车辆在恶劣路面的通过能力;
综上,本发明所述的集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,其左右车轮速度能根据实际状况自适应分配,差速效果好,改善了轮胎磨损、轮边减速器偏载问题,提高了电机功率利用率;轮边制动力矩大、使用寿命长、制动冲击小、安全可靠;轮边减速器Ⅰ不但具有驱动、转向功能,还具有差速分动、轮边制动功能。
附图说明
图1为本发明所述重型梭车的行走传动***图;
图2为普通梭车的行走传动***图;
图3为图1中轮边减速器Ⅰ的结构主视图;
图4为图1中轮边减速器Ⅰ的结构剖视图;
图中: A-电机、B-一级减速器、C-传动轴、D-横向传动轴、E-轮边减速器Ⅰ、F-轮边减速器Ⅱ、G-轮边减速器Ⅲ、H-制动器、L-行走胶轮;
1-驱动法兰,2-第一轴承架,3-小锥齿轮,4-圆柱滚子轴承,5-球轴承,6-差速器,7-大锥齿轮,8-轮毂架,9-第二轴承架,10-差速锁,11-外齿架,12-复位弹簧,13-摩擦片,14-行星架,15-行星轴承,16-行星轴,17-行星轮,18-太阳轮,19-轮边湿式制动器,20-第三轴承架,21-球笼式联轴器。
具体实施方式
本发明主要用于中厚煤层的矿井条件,运用于整车机身高度和宽度较大的重型梭车(20t及以上的梭车)。如图1所示,梭车的驱动前桥和驱动后桥分开驱动/制动,即并联控制,分别由本发明所述的驱动***控制,所述的驱动***包括电机A、一级减速器B、轮边减速器ⅠE和轮边减速器ⅡF,轮边减速器ⅠE和轮边减速器ⅡF对称安装于相应梭车驱动桥的横向传动轴D两端,且轮边减速器ⅠE和轮边减速器ⅡF位于梭车的行走胶轮L内侧,其中轮边减速器ⅠE通过传动轴C与一级减速器B的输出端连接,一级减速器B由电机A驱动。两个电机A位于梭车的两侧,且呈对角线布置,有利于提高梭车行进中的平衡稳定性,防止行进中出现侧滑、偏载。
所述的轮边减速器Ⅰ如图3、4所示,包括轮毂架8、弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合,弧齿锥齿轮变速组合安装于轮毂架8内,弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合通过球笼式联轴器21连接,所述弧齿锥齿轮变速组合包括相啮合并由第一轴承架2、圆柱滚子轴承4固定的小锥齿轮3和大锥齿轮7;所述行星齿轮变速组合包括外齿架11、行星架14、太阳轮18和三个行星轮17,三个行星轮17分别安装在三个行星轴16上,行星轮17与行星轴16之间设有行星轴承15,各行星轮17与外齿架11啮合连接,外齿架11与轮毂架8通过销轴回转连接,行星架14与外齿架11配合连接并由第三轴承架20固定,所述轮毂架8内还安装有差速器6,差速器6与大锥齿轮7连接并由球轴承5、第二轴承架9固定,差速器6右端与球笼式联轴器21花键连接,球笼式联轴器21与太阳轮18花键连接;所述外齿架11与行星架14之间设有轮边湿式制动器19,各连接部由螺栓固定,各密封部由密封圈密封。
所述差速器6的右端(即靠近行走胶轮一端)安装有液压控制的差速锁10。本发明采用内置差速器 ,使梭车转向或在不平的路面行驶时,自动实现两侧驱动轮差速滚动,改善滑移、滑转现象,改善轮胎磨损,提高功率利用率;并配置强制差速锁,提高了车辆在恶劣路面的通过能力。
轮边湿式制动器19内装有由液压制动的复位簧12和摩擦片13,复位簧12由12个圆圈形小弹簧并排环形设置组成;摩擦片13 由5个静摩擦片和5个动摩擦片组成, 均为圆圈片形体,其摩擦效果好。因此,轮边湿式制动器19的制动力矩大,使用寿命长,制动冲击小,安全可靠。
弧齿锥齿轮变速组合、行星齿轮变速组合要用强度好的合金结构钢制作,齿面淬硬处理,齿形磨制为佳。
其中,本发明中未作特殊说明的构件或零部件均为现有技术。
Claims (4)
1.一种集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,其特征在于:所述梭车的驱动前桥和驱动后桥分别由结构相同但相互独立的驱动***控制,所述驱动***包括电机(A)、一级减速器(B)、轮边减速器Ⅰ(E)和轮边减速器Ⅱ(F),轮边减速器Ⅰ(E)和轮边减速器Ⅱ(F)对称安装于相应梭车驱动桥的横向传动轴(D)两端,且轮边减速器Ⅰ(E)和轮边减速器Ⅱ(F)位于梭车的行走胶轮(L)内侧,所述轮边减速器Ⅰ(E))通过传动轴(C)与一级减速器(B)的输出端连接,一级减速器(B)由电机(A)驱动;
所述轮边减速器Ⅰ(E)包括轮毂架(8)、弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合,弧齿锥齿轮变速组合安装于轮毂架(8)内,弧齿锥齿轮变速组合和行星齿轮变速组合通过球笼式联轴器(21)连接,所述弧齿锥齿轮变速组合包括相啮合并由第一轴承架(2)、圆柱滚子轴承(4)固定的小锥齿轮(3)和大锥齿轮(7);所述行星齿轮变速组合包括外齿架(11)、行星架(14)、太阳轮(18)和三个行星轮(17),三个行星轮(17)分别安装在三个行星轴(16)上,行星轮(17)与行星轴(16)之间设有行星轴承(15),各行星轮(17)与外齿架(11)啮合连接,外齿架(11)与轮毂架(8)通过销轴回转连接,行星架(14)与外齿架(11)配合连接并由第三轴承架(20)固定;所述轮毂架(8)内还安装有差速器(6),差速器(6)与大锥齿轮(7)连接并由球轴承(5)、第二轴承架(9)固定,差速器(6)右端与球笼式联轴器(21)花键连接,球笼式联轴器(21)与太阳轮(18)花键连接;所述外齿架(11)与行星架(14)之间设有轮边湿式制动器(19)。
2.根据权利要求1所述的集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,其特征在于:所述驱动前桥的电机(A)与驱动后桥的电机(A)呈对角布置。
3.根据权利要求1所述的集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,其特征在于:所述差速器(6)的右端安装有液压控制的差速锁(10)。
4.根据权利要求1所述的集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***,其特征在于:所述轮边湿式制动器(19)内装有由液压制动的复位簧(12)和摩擦片(13),复位簧(12)由12个圆圈形小弹簧并排环形设置组成;摩擦片(13) 由5个静摩擦片和5个动摩擦片组成, 均为圆圈片形体。
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