CN202728143U - 汽车起重机及其驱动*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车起重机的驱动***,包括机械驱动模块和液压驱动模块,以及连接所述机械驱动模块和所述液压驱动模块的控制器,该控制器的信号输出端一部分连接所述机械驱动模块,另一部分连接所述液压驱动模块,该液压驱动模块的信号接收端根据工况选择连通或不连通所述控制器的信号输出端。所述机械驱动模块与液压驱动模块分别具有独立的动力单元,可共同驱动汽车起重机,解决大型汽车起重机驱动力不足的问题,提高汽车起重机的适用性。本实用新型还提供一种包括上述驱动***的汽车起重机。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车起重机技术领域,特别是涉及一种用于汽车起重机的驱动***。此外,本实用新型还涉及一种包括上述驱动***的汽车起重机。
背景技术
汽车起重机具有汽车和起重机的双重特点,在道路行驶要满足道路车辆的法规要求,在施工场地又要具备工程车辆的作业特点。现有的汽车起重机均采取单一动力***驱动方式,随着起重机向大型化发展,整机质量要达100吨以上,满载转移质量在200吨以上,对车辆动力性能提出更高要求,而目前行业内道路车辆用发动机最大功率也在500KW以下,仅能满足整机质量100吨以下车辆动力性能要求,如果选配非公路用发动机,可匹配到更大马力发动机,但不符合道路车辆法规要求,不能上路行驶。
因此大型汽车起重机受到法规标准和配套基础的双重制约,通常需要卸载转移或借助辅助拖车牵引。大型汽车起重机重载转移时,其爬坡能力严重不足的问题,一直是困扰行业工程技术人员和施工人员的一大难题。
现有汽车起重机匀为单一动力***驱动方式,一般有两种驱动形式:
请参考图1和图2,图1为现有技术中汽车起重机典型机械传动方式的结构连接示意图;图2为现有技术中汽车起重机典型液压传动方式的结构连接示意图。
图1所示的机械传动方式,包括发动机11、变速箱12、分动箱13、传动轴14、车桥15等,发动机11输出的动力通过变速箱12进行速度控制后传递到分动箱13,分动箱13通过调整后把动力进行分配,分别向前、向后输入到驱动车轴,从而使车辆运动。
图2所示的液压驱动方式,包括发动机21、泵22、马达23、驱动桥24等。发动机21驱动液压泵22工作,将机械能转化为液压能,以液体的压力和流量表现出来,带动液压马达23旋转,把液压能再次转化为机械能,从而驱动车轴转动。
该两种车辆驱动方式具有各自的适用性和局限性,如机械驱动方式,由于是机械传递,其空间布置要求连贯,对布置空间有较高要求,不易实现五轴以上的驱动,且无法实现双动力驱动时两个以上机械传动***并行,驱动能力受限制,不能满足超大吨位车辆在工地转移的需要;而液压驱动方式,由于动力传递过程需要能量形式的多次转换,因此能耗大、效率低,一般只用在低速、大扭矩传递,难以满足汽车起重机大型化、高速移动的需要。
因此,寻找一种适用于大型汽车起重机的驱动***,使之满足汽车起重机作业和转场的双重需要,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于汽车起重机的驱动***,该驱动***能满足汽车起重机按法规公路行驶和重载场地转移双重需要,适应汽车起重机的大型化发展趋势。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述驱动***的汽车起重机。
为实现上述实用新型目的,本实用新型提供一种汽车起重机的驱动***,包括机械驱动模块和液压驱动模块,以及控制所述机械驱动模块和所述液压驱动模块的控制器,该控制器的信号输出端一部分连接所述机械驱动模块,另一部分连接所述液压驱动模块,该液压驱动模块的信号接收端根据工况选择连通或不连通所述控制器的信号输出端。
优选地,所述机械驱动模块包括第一动力源、变速箱和分动箱,所述分动箱连接所述汽车起重机的第一组驱动轴;所述控制器的第一信号输出端连接所述变速箱的信号接收端。
优选地,所述液压驱动模块包括用于起重作业的第二动力源、液压泵和由所述液压泵驱动的液压马达,该液压马达的输出轴连接所述汽车起重机的第二组驱动轴;所述控制器的第二信号输出端连接所述第二动力源,第三信号输出端连接所述液压泵;所述第二信号输出端控制所述控制器的信号输出端与所述液压驱动模块的信号输入端连通或不连通。
优选地,所述液压驱动模块还包括动力切换装置,该动力切换装置一端连接所述液压泵,另一端连接所述液压马达。
优选地,所述液压驱动模块还包括设于液压马达和所述第二驱动轴之间的离合器,所述控制器的第四信号输出端连接所述离合器。
本实用新型还提供一种汽车起重机,包括如上述任一项所述的驱动***,该驱动***的机械驱动模块和液压驱动模块分别与所述汽车起重机的两组驱动轴连接。
本实用新型所提供的驱动***,用于驱动大吨位汽车起重机,该驱动***将起重作业的动力源纳入底盘行走驱动***,不仅包括机械驱动模块和液压驱动模块,还包括控制所述机械驱动模块和所述液压驱动模块的控制器,该控制器的信号输出端一部分连接所述机械驱动模块,另一部分连接所述液压驱动模块,该液压驱动模块的信号接收端根据工况选择连通或不连通所述控制器的信号输出端。机械驱动模块与液压驱动模块可以同时均连通控制器,同时驱动汽车起重机,也可以液压驱动模块不与控制器连通,使机械驱动模块单独驱动汽车起重机。由于机械驱动模块具有驱动效率高的特点,可以在汽车起重机正常行驶过程中运用机械驱动模块对汽车起重机进行驱动;出现爬坡等需要较大驱动力的工况下,操作人员可以启动液压驱动模块,通过控制器发出指令控制变速箱档位,从而限制车速在设定范围,同时控制器把指令发到液压驱动模块中的发动机控制单元、液压泵控制单元,使发动机转速限定在设定模式,液压泵排量限制在设定模式;并控制电磁阀接通液压马达动力和驱动轴离合装置,液压驱动开始工作,实现机械驱动模块与液压驱动模块共同驱动汽车起重机,在动力成本基本不增加的情况下,解决大型汽车起重机动力匹配困难的问题。而且,机械驱动模块的驱动效率高,而液压驱动模块布置灵活,驱动力大,本实用新型将机械驱动模块与液压驱动模块共同使用,使两种驱动方式的特点进行综合,同时在底盘动力***中引入起重作业的发动机,在成本基本不增加情况下提高底盘动力性能,实现大型汽车起重机的多轴驱动,解决大型汽车起重机驱动力不足的问题。同时,由于机械驱动模块与液压驱动模块既可以同时工作,又可以根据不同工况选择工作,适用汽车起重机道路行驶、重载场地转移双重功能的特点,提高汽车起重机的适用性。
在一种优选的实施方式中,所述机械驱动模块包括第一动力源、变速箱和分动箱,所述分动箱连接所述汽车起重机的第一组驱动轴;所述控制器的第一信号输出端连接所述变速箱的信号接收端。与现有技术中汽车起重机里机械驱动***相似,本实用新型所提供的驱动***中,机械驱动模块由第一动力源带动变速箱,进而带动分动箱,分动箱带动汽车起重机的第一组驱动轴。控制器输出控制信号,将变速箱限制在预定的工作档位,使第一组驱动轴的转速限制在预定的速度范围内。上述的机械驱动模块与现有技术中的机械驱动***结构基本相同,可以在现有机械驱动***的基础上直接改进,其实现成本低,易于实现。
在另一种优选的实施方式中,所述液压驱动模块包括用于起重作业的第二动力源、液压泵和由所述液压泵驱动的液压马达,该液压马达的输出轴连接所述汽车起重机的第二组驱动轴;所述控制器的第二信号输出端连接所述第二动力源,第三信号输出端连接所述液压泵;所述第二信号输出端控制所述控制器的信号输出端与所述液压驱动模块的信号输入端连通或不连通。控制器输出控制信号,将液压泵的排量限制在预定的范围内,使第二组驱动轴的转速限制在预定的速度范围内,与第一驱动轴的速度相匹配。本实用新型所提供的驱动***中,液压驱动模块由第二动力源带动液压泵,液压泵驱动液压马达,液压马达带动汽车起重机的第二组驱动轴。上述的液压驱动模块与现有技术中的液压驱动***结构基本相同,可以在现有液压驱动***的基础上直接改进,其实现成本低,易于实现,有利于降低本实用新型所提供的驱动***的实现成本。
在提供上述驱动***的基础上,本实用新型还提供一种包括上述驱动***的汽车起重机;由于驱动***具有上述技术效果,具有该驱动***的汽车起重机也具有相应的技术效果。
附图说明
图1为现有技术中汽车起重机典型机械传动方式的结构连接示意图;
图2为现有技术中汽车起重机典型液压传动方式的结构连接示意图;
图3为本实用新型所提供驱动***一种具体实施方式的结构连接示意图;
图4为本实用新型所提供驱动***一种具体实施方式的控制原理图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于汽车起重机的驱动***,该驱动***能满足汽车起重机作业和转场双重需要,适应汽车起重机的大型化发展趋势。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述驱动***的汽车起重机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图3,图3为本实用新型所提供驱动***一种具体实施方式的结构连接示意图。
本实用新型所提供的驱动***,用于驱动大吨位汽车起重机,该驱动***不仅包括机械驱动模块3和液压驱动模块5,还包括控制机械驱动模块3和液压驱动模块5的控制器4,该控制器4的信号输出端一部分连接机械驱动模块3,另一部分连接液压驱动模块5,该液压驱动模块5的信号接收端根据工况选择连通或不连通控制器4的信号输出端。机械驱动模块3与液压驱动模块5可以同时均连通控制器4,同时驱动汽车起重机,也可以液压驱动模块5不与控制器4连通,使机械驱动模块3单独驱动汽车起重机。
由于机械驱动模块3具有驱动效率高的特点,可以在汽车起重机正常行驶过程中运用机械驱动模块3对汽车起重机进行驱动,控制器4的信号输出端与液压驱动模块5不连通;当出现爬坡等需要较大驱动力的工况下,操作人员可以使控制器4的信号输出端与液压驱动模块5连通,以启动液压驱动模块5,通过控制器4发出指令控制变速箱档位,从而限制车速在设定范围,同时控制器4把指令发到液压驱动模块5中的发动机、液压泵,使发动机转速限定在设定模式,液压泵排量限制在设定模式液压驱动模块5开始工作,实现机械驱动模块3与液压驱动模块5共同驱动汽车起重机,在动力成本基本不增加的情况下,解决大型汽车起重机动力匹配困难的问题。
而且,机械驱动模块3的驱动效率高,而液压驱动模块5布置灵活,驱动力大,本实用新型将机械驱动模块3与液压驱动模块5共同使用,使两种驱动方式的特点进行综合,实现大型汽车起重机的多轴驱动,解决大型汽车起重机驱动力不足的问题。同时,由于机械驱动模块3与液压驱动模块5既可以同时工作,又可以根据不同工况选择工作,适用汽车起重机道路行驶、场地作业双重功能的特点,可以提高汽车起重机的适用性。
具体地,机械驱动模块3可以包括第一动力源31、变速箱32和分动箱33,分动箱连接汽车起重机的第一组驱动轴6;控制器4的第一信号输出端41连接变速箱32的信号接收端。与现有技术中汽车起重机里机械驱动***相似,本实用新型所提供的驱动***中,机械驱动模块3由第一动力源31带动变速箱32,进而带动分动箱33,分动箱33带动汽车起重机的第一驱动轴6。控制器4输出控制信号,将变速箱32限制在预定的工作档位,使第一组驱动轴6的转速限制在预定的速度范围内。上述的机械驱动模块3与现有技术中的机械驱动***结构基本相同,可以在现有机械驱动***的基础上直接改进,其实现成本低,易于实现。
进一步地,液压驱动模块5可以包括用于起重作业的第二动力源51、液压泵52和由液压泵52驱动的液压马达53,该液压马达53的输出轴连接汽车起重机的第二驱动轴7;控制器4的第二信号输出端42连接第二动力源51,第三信号输出端43连接液压泵52;第二信号输出端42控制控制器4的信号输出端与液压驱动模块5的信号输入端连通或不连通。即本实用新型所提供的驱动***将起重作业的第二动力源纳入底盘行走驱动***,控制器4输出控制信号,将液压泵52的排量限制在预定的范围内,第二动力源51的转速控制在设定转速,使第二组驱动轴7的转速限制在预定的速度范围内,与第一组驱动轴6的速度相匹配。即第二动力源51带动液压泵52,液压泵52驱动液压马达53,液压马达53带动汽车起重机的第二驱动轴7。上述的液压驱动模块5与现有技术中起重机起重作业时的液压驱动***结构基本相同,可以在现有液压驱动***的基础上直接改进,其实现成本低,易于实现,有利于降低本实用新型所提供的驱动***的实现成本。
在一种具体的实施方式中,在汽车起重机驱动力不足时,操作人员输入双控驱动信号至控制器4,控制器4把控制指令输出到机械驱动模块3中的变速箱32、液压驱动模块5中的发动机(即第二动力源51)和液压泵52,各控制单元接到指令后对变速箱32档位限制、发动机转速限制、液压泵52排量限制。控制器4发出指令控制变速箱32的档位,从而限制车速在设定范围,同时控制器4把指令发到液压驱动模块5中的发动机控制单元、液压泵控制单元,使发动机转速限定在设定模式,液压泵排量限制在设定模式;并控制电磁阀接通液压马达53的动力如图3所示,电磁阀B得电,电磁阀A断电,液压马达53带动第二驱动轴7,液压驱动模块开始工作,汽车起重机进入双驱动***模式。
当液压驱动模块5的速度大于机械驱动模块3当前速度时,液压驱动模块5负载增加,液压泵52压力增加,液压泵52开始卸荷,流量减少,液压马达53转速降低,液压驱动模块5的速度降低;反之当液压驱动模块5的速度小于机械驱动模块3当前速度时,液压驱动模块5的负载减少,液压泵52流量增加,液压马达53转速升高,液压驱动模块5的速度增加;从而实现机械驱动模块3与液压驱动模块5共同驱动汽车起重机,且最高车速不会超过控制器4控制的车速范围。
请参考图4,图4为本实用新型所提供驱动***一种具体实施方式的控制原理图。
如图所示,本实用新型所提供的驱动***通过对各设备参数的限定,把机械驱动和液压驱动的车速均限定在规定范围内,以机械驱动车速为主,液压驱动车速随机械车速即时变动,实现速度V统一,共同驱动。其具体控制流程如下:
控制器4通过对变速箱31档位限制,控制第一组驱动轴6驱动车速V1≤10Km/h;
控制器4通过对第二动力源51和液压泵52输出参数限制,控制第二组驱动轴7驱动车速V2≤10Km/h;
驾驶员控制踏板油门,控制第一组驱动轴6驱动车速V1,在0~10Km/h内变动;当V1<V2时,第二组驱动轴7负载增加,液压泵52溢流,液压马达53转速降低,第二组驱动轴7的速度V2降低,直至与V1同速;反之当V1>V2时,第二组驱动轴7负载减小,液压泵52不溢流,液压马达53转速提高,第二组驱动轴7速度V2升高,直至与V1同速。
在进一步的技术方案中,还可以在液压泵52与液压马达53之间增加动力切换装置54,该动力切换装置54一端连接液压泵52,另一端连接液压马达53,使第二动力源51与液压泵52既可以为汽车起重机提供动力,也可以在一般工况下作为汽车起重机其它装置动力源使用,以进一步简化汽车起重机内动力***的结构,便于设计。
优选的技术方案中,还可以在液压马达53与汽车起重机的第二驱动轴7之间增加离合器55,控制器4的第四信号输出端44连接离合器55。如图3所示,离合器55配有离合器气源56,且在离合器55和气源56之间连接有电磁阀C,电磁阀C得电时,离合器55结合,第二驱动轴7被驱动。这样可以避免高速行驶时,第二驱动轴7反拖液压马达53,造成液压马达53损坏,从而提高汽车起重机的安全可靠性。
需要液压驱动模块5与机械驱动模块3同时工作时,输入执行信号至控制器4,控制器4接收到指令后,其各个信号输出端分别发出如下指令:
1)控制第二动力源51,限制其在设定转速下工作;
2)控制液压泵52,限制其在设定排量下工作;
3)接通液压马达53使液压油路畅通,结接合离合器55,使第二驱动轴7转动;
4)控制变速箱32,限制其工作档位。
在进一步的技术方案中,液压泵52具体可以为斜盘式柱塞泵,液压马达53具体可以为斜轴式柱塞马达。与上述技术方案类似,采用斜盘式柱塞泵和斜轴式柱塞马达也是现有技术中液压驱动***中的常用配置,选择斜盘式柱塞泵和斜轴式柱塞马达可以减少对现有液压驱动***的改动,进一步降低驱动***的实现难度和实现成本。
除了上述驱动***,本实用新型还提供一种包括上述驱动***的汽车起重机,驱动***的机械驱动模块3和液压驱动模块5分别与汽车起重机的两组驱动轴连接。该汽车起重机其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
以上对本实用新型所提供的汽车起重机及其驱动***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上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原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种汽车起重机的驱动***,其特征在于,包括机械驱动模块和液压驱动模块,以及控制所述机械驱动模块和所述液压驱动模块的控制器,该控制器的信号输出端一部分连接所述机械驱动模块,另一部分连接所述液压驱动模块,该液压驱动模块的信号接收端根据工况选择连通或不连通所述控制器的信号输出端。
2.根据权利要求1所述的汽车起重机的驱动***,其特征在于,所述机械驱动模块包括第一动力源、变速箱和分动箱,所述分动箱连接所述汽车起重机的第一组驱动轴;所述控制器的第一信号输出端连接所述变速箱的信号接收端。
3.根据权利要求1或2所述的汽车起重机的驱动***,其特征在于,所述液压驱动模块包括用于起重作业的第二动力源、液压泵和由所述液压泵驱动的液压马达,该液压马达的输出轴连接所述汽车起重机的第二组驱动轴;所述控制器的第二信号输出端连接所述第二动力源,第三信号输出端连接所述液压泵;所述第二信号输出端控制所述控制器的信号输出端与所述液压驱动模块的信号输入端连通或不连通。
4.根据权利要求3所述的汽车起重机的驱动***,其特征在于,所述液压驱动模块还包括动力切换装置,该动力切换装置一端连接所述液压泵,另一端连接所述液压马达。
5.根据权利要求3所述的汽车起重机的驱动***,其特征在于,所述液压驱动模块还包括设于液压马达和所述第二驱动轴之间的离合器,所述控制器的第四信号输出端连接所述离合器。
6.一种汽车起重机,其特征在于,包括如权利要求1至5任一项所述的驱动***,该驱动***的机械驱动模块和液压驱动模块分别与所述汽车起重机的两组驱动轴连接。
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AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20130213 Effective date of abandoning: 20150225 |
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RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |