CN105197020B - 集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动*** - Google Patents

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

集差速分动、湿式制动一体的重型梭车轮边驱动***

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。