專利名稱：履帶行走式工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及ー種履帶行走式工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前，履帶行走式工程機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)過(guò)程如下動(dòng)カ從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)輸出，經(jīng)過(guò)一系列的減速機(jī)結(jié)構(gòu)減速后，由與履帶驅(qū)動(dòng)鏈輪同軸安裝的鏈輪將動(dòng)カ傳給履帶板。在這種馬達(dá)和減速機(jī)結(jié)合的方式中，隨著履帶行走式工程機(jī)械(例如履帶式起重機(jī))向大型化、重載化發(fā)展，驅(qū)動(dòng)能力要求越來(lái)越高，采用大功率的馬達(dá)和減速機(jī)，重量和體積更大，成本和安裝維護(hù)費(fèi)用更高。因此，如何能夠更好地滿足履帶行走式工程機(jī)械對(duì)越來(lái)越高的驅(qū)動(dòng)能力的要求，而且重量輕、體積小、成本低，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種履帶行走式工程機(jī)械，能夠更好地滿足履帶行走式工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)能力要求，而且重量輕、體積小、成本低。有鑒于此，本發(fā)明提供了一種履帶行走式工程機(jī)械，包括履帶和本體，所述履帶安裝在所述本體上，還包括至少ー個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括至少ー個(gè)油缸和曲軸，其中所述油缸可擺動(dòng)地安裝在所述本體上；所述曲軸包括主軸頸和連桿軸頸，所述曲軸通過(guò)所述主軸頸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述本體上，所述油缸的活塞桿與所述連桿軸頸相連接，所述油缸可驅(qū)動(dòng)所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述曲軸連接至所述履帶的驅(qū)動(dòng)鏈輪，所述油缸通過(guò)所述曲軸可帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述履帶行走。優(yōu)選地，所述的履帶行走式工程機(jī)械還包括離合器，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)単元對(duì)稱設(shè)置在所述離合器的兩側(cè)，通過(guò)所述離合器的離合能夠使兩側(cè)所述驅(qū)動(dòng)單元的所述曲軸保持分離或者同軸連接；在履帶行走式工程機(jī)械直線行走時(shí)，控制所述離合器將其兩側(cè)的所述曲軸連接，以及在履帶行走式工程機(jī)械的轉(zhuǎn)向吋，控制所述離合器將其兩側(cè)的所述曲軸分離。優(yōu)選地，所述油缸的缸筒的端部設(shè)置有鉸接座，所述液壓油缸通過(guò)所述鉸接座鉸接在所述本體上；或者所述油缸的缸筒的外壁對(duì)稱設(shè)置有兩耳座，所述液壓油缸通過(guò)所述兩耳座鉸接在所述本體上。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)単元包括多個(gè)所述油缸；多個(gè)所述油缸排成ー排，形成直列式結(jié)構(gòu)；或者，多個(gè)所述油缸分為兩組，各組油缸排成ー排，兩排油缸之間形成V字形結(jié)構(gòu)；或者，多個(gè)所述油缸分為兩組，各組油缸排成ー排，兩排油缸之間的角度為180°，形成水平對(duì)
置結(jié)構(gòu)。進(jìn)ー步，優(yōu)選地，所述油缸為雙作用油缸，其有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)回油，所述活塞桿伸出時(shí)，所述無(wú)桿腔進(jìn)油、有桿腔回油，所述活塞桿縮回時(shí)，所述有桿腔進(jìn)油、無(wú)桿腔回油；或者，所述油缸為單作用油缸，僅有其無(wú)桿腔進(jìn)回油，所述活塞桿伸出時(shí)，所述無(wú)桿腔進(jìn)油，所述活塞桿縮回吋，所述無(wú)桿腔回油。
進(jìn)ー步,優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)單元中包括偶數(shù)個(gè)所述油缸，所述曲軸包括多個(gè)所述連桿軸頸，每個(gè)所述連桿軸頸僅對(duì)應(yīng)地設(shè)置有一個(gè)所述油缸。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元還包括凸輪、連桿和機(jī)械式換向閥，所述凸輪設(shè)置在所述曲軸上，所述機(jī)械式換向閥連接至所述油缸，所述凸輪設(shè)置在所述曲軸上，并通過(guò)所述連桿連接至所述機(jī)械式換向閥；在所述凸輪隨所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述凸輪通過(guò)所述連桿驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械式換向閥動(dòng)作，從而控制所述油缸換向。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元還包括電磁換向閥、采集単元和控制器，其中所述電磁換向閥用于控制所述油缸的進(jìn)回油方向；所述采集単元用于檢測(cè)所述油缸的有桿腔和/或無(wú)桿腔中液壓油的壓力，或檢測(cè)所述曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移；所述換向控制器連接所述電磁換向閥和所述采集単元，可根據(jù)所述采集單元檢測(cè)的壓カ信號(hào)或角位移信號(hào)，控制所述電磁換向閥換向。優(yōu)選地，所述的履帶行走式工程機(jī)械還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述曲軸通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至所述驅(qū)動(dòng)鏈輪。優(yōu)選地，所述履帶行走式工程機(jī)械為履帶式起重機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)単元的所述油缸和所述曲軸安裝在所述履帶式起重機(jī)的底盤上。綜上所述，本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)單元的活塞桿與曲軸配合，通過(guò)液壓カ帶動(dòng)曲軸并實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輸出，驅(qū)動(dòng)カ大，能輸出很大的扭矩，尤其適用于低速大扭矩的應(yīng)用環(huán)境；此夕卜，本發(fā)明的油缸整體上為ニカ桿結(jié)構(gòu)，消除了側(cè)向力，改善了受カ狀況，提升了曲軸運(yùn)行的平穩(wěn)性。對(duì)于本發(fā)明的雙作用油缸而言，在活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)、以及從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)的各沖程中，除死點(diǎn)外，活塞都會(huì)在液壓カ的驅(qū)動(dòng)下對(duì)外做功，因此能提升曲軸運(yùn)行的效率，提高輸出功率和輸出扭矩。而且，本發(fā)明還可以通過(guò)引用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)油缸的協(xié)同動(dòng)作控制，從而提高裝置的控制性能，保證系統(tǒng)的良好運(yùn)行。此外，本發(fā)明也不需要像柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)カ裝置一樣設(shè)置復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、凸輪配氣系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)，只要通過(guò)液壓泵 和液壓管路等形成液壓系統(tǒng)即可，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、適用性廣等顯著的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地滿足履帶式車輛對(duì)越來(lái)越高的驅(qū)動(dòng)能力的要求。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的履帶行走式工程機(jī)械的行走驅(qū)動(dòng)原理圖；圖2是本發(fā)明圖I所示實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的受カ原理圖；圖3是本發(fā)明所述的直列式驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本發(fā)明所述的V字形驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)原理圖；圖5是本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)單元一實(shí)施例的液壓原理圖；圖6是本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)單元另ー實(shí)施例的液壓原理圖；圖7是本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)單元的又ー實(shí)施例液壓原理圖；圖8是本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)單元的再ー實(shí)施例液壓原理圖；圖9是本發(fā)明所述履帶形式工程機(jī)械ー個(gè)實(shí)施例的履帶式起重機(jī)的底盤結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一歩的詳細(xì)描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖I所示，本實(shí)施例中的履帶行走式工程機(jī)械，包括履帶和本體90，所述履帶安·裝在所述本體90上,還包括至少ー個(gè)驅(qū)動(dòng)所述履帶行走的驅(qū)動(dòng)單元,所述驅(qū)動(dòng)單元包括至少ー個(gè)油缸I、曲軸2，其中油缸I可擺動(dòng)地安裝在所述本體90上；曲軸2包括主軸頸21和連桿軸頸22，所述曲軸2通過(guò)所述主軸頸21可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述本體90上，油缸I的活塞桿12與連桿軸頸22相連接，所述油缸I驅(qū)動(dòng)所述曲軸2轉(zhuǎn)動(dòng)；所述曲軸2連接至所述履帶的驅(qū)動(dòng)鏈輪91,所述曲軸2可帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)鏈輪91轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述履帶行走。從圖I中可以看出，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元至少包括油缸I和曲軸2，所述油缸I和曲軸2用于安裝于履帶行走式工程機(jī)械的本體90上。具體地，本實(shí)施例中曲軸2的主軸頸21通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)94連接至驅(qū)動(dòng)鏈輪91,通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)94可以將曲軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)カ矩傳遞至履帶行走式工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)鏈輪91，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)94可以是齒輪等結(jié)構(gòu)，相關(guān)技術(shù)中的實(shí)現(xiàn)方式有多種。傳動(dòng)部件94可以在曲軸2和驅(qū)動(dòng)鏈輪91之間實(shí)現(xiàn)一定的傳動(dòng)比，對(duì)曲軸2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)的增加或減小，該傳動(dòng)部件94還可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸線的改變，以適應(yīng)推土機(jī)底盤布局，使結(jié)構(gòu)更優(yōu)化。其中，曲軸2以主軸頸21軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿軸頸22和主軸頸21之間具有一定的偏心距離。曲軸2 —般選用強(qiáng)度高、耐沖擊韌度和耐磨性能好的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼或高強(qiáng)度球墨鑄鐵來(lái)鍛造或鋳造。本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)單元，采用油缸驅(qū)動(dòng)履帶車行走的方案，很好地發(fā)揮了液壓驅(qū)動(dòng)扭矩大的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地滿足履帶式車輛對(duì)越來(lái)越高的驅(qū)動(dòng)能力的要求，而且重量輕、體積小、成本低。進(jìn)一歩，履帶行走式工程機(jī)械還包括離合器92，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)単元對(duì)稱設(shè)置在所述離合器92的兩側(cè)，通過(guò)所述離合器92的離合能夠使兩側(cè)所述驅(qū)動(dòng)單元的所述曲軸2保持分離或者同軸連接。在所述履帶行走式工程機(jī)械直線行走時(shí)，控制所述離合器92將其兩側(cè)的所述曲軸2連接，以及在所述履帶行走式工程機(jī)械轉(zhuǎn)向時(shí)，控制所述離合器92將其兩側(cè)的所述曲軸2分離。在該技術(shù)方案中，可采用采用兩個(gè)并列對(duì)稱設(shè)置的驅(qū)動(dòng)單元，以使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)単元的曲軸2之間通過(guò)離合器92同軸連接實(shí)現(xiàn)履帶車的轉(zhuǎn)向，可靠性高，當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時(shí)，只需控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元中油缸的動(dòng)作速度，從而實(shí)現(xiàn)控制兩側(cè)履帶不同的行走速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)履帶車的轉(zhuǎn)向。其中，作為ー種優(yōu)選實(shí)施方式，油缸I的缸筒10與本體90可擺動(dòng)地連接，油缸I的活塞桿12與活塞11之間固定連接。
活塞11和活塞桿12沿缸筒10進(jìn)行直線式往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該油缸I的活塞11在液壓油的作用下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其既可以是單作用油缸，也可以是雙作用油缸，本發(fā)明并不受限于此。油缸I的缸筒10相對(duì)于本體90擺動(dòng)設(shè)置，作為ー種實(shí)施方式，參考圖4，可以在缸筒10的端部設(shè)置有鉸接座，油缸I通過(guò)鉸接座鉸接于本體90上；作為另ー種實(shí)施方式，參考圖3，可以在缸筒10的外壁對(duì)稱設(shè)置有兩組耳座，油缸I通過(guò)耳座鉸接于本體90上。圖2所示是驅(qū)動(dòng)單元的受カ原理圖。由于本實(shí)施例油缸I的缸筒10與本體90之間采用活動(dòng)連接，而活塞桿12與曲軸2的連桿軸頸22也采用活動(dòng)連接，整體上油缸I為ニ力桿結(jié)構(gòu)，其兩端受力沿著油缸I的軸線方向，不會(huì)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)形變，保證了油缸I整體的平衡，消除了側(cè)向力，改善了受カ狀況，提升了曲軸2運(yùn)行的平穩(wěn)性。缸筒10非固定設(shè)置，油缸I整體上為ニカ桿結(jié)構(gòu)，因此可以避免驅(qū)動(dòng)曲軸2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)側(cè)向力的形成，消除了偏載，改善了受カ狀況。此外，本發(fā)明的活塞11與活塞桿12之間固定連接，極大地提高了活塞11和活塞桿12運(yùn)動(dòng)的可靠性。 應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明的油缸I可以包括ー個(gè)或多個(gè)。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)單元包括多個(gè)油缸1，曲軸2包括多個(gè)連桿軸頸22，各油缸I的活塞桿12連接在不同的連桿軸頸22上。在ー種具體實(shí)施方式
中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括至少兩個(gè)油缸1，各油缸I在曲軸2上可以有多種排列布置方式。圖3是本發(fā)明的直列式驅(qū)動(dòng)單元一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖，在該圖中各油缸I排成ー排，形成直列式結(jié)構(gòu)。各油缸I可以如圖3所不豎向排成ー排,為了降低高度，也可以布置成傾斜的甚至水平的結(jié)構(gòu)，具有體積緊湊、布局靈活等優(yōu)點(diǎn)。作為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例，如圖4所示，多個(gè)油缸I分為兩組，各組油缸I排成ー排，兩排油缸I之間互成角度，形成V字形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以降低本發(fā)明油缸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元的整體機(jī)體長(zhǎng)度和高度，而且油缸成一定角度對(duì)向布置，可以抵消一部分振動(dòng)。前述V字形結(jié)構(gòu)的夾角可以為60°或者其它角度。此外，在前述V字形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可以將兩排油缸I之間的角度調(diào)整為180°，形成水平對(duì)置結(jié)構(gòu)。由于相鄰兩個(gè)油缸I之間水平對(duì)置，可以相互抵消振動(dòng)，從而使得曲軸2運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明在油缸I為多個(gè)時(shí)，油缸I之間相互需要協(xié)同作業(yè)，方能保證曲軸2運(yùn)動(dòng)的一致性。各油缸I的進(jìn)出油動(dòng)作可以通過(guò)電控技術(shù)控制，也可以采用機(jī)械結(jié)構(gòu)控制，本發(fā)明并不受限于此。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)単元中包括偶數(shù)個(gè)所述油缸I，所述曲軸2包括多個(gè)所述連桿軸頸22，每個(gè)所述連桿軸頸22僅對(duì)應(yīng)地設(shè)置有ー個(gè)所述油缸I。該種油缸和曲軸的設(shè)置方式，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使得曲軸受カ均勻、平衡，可提高曲軸的使用壽命。作為ー種具體實(shí)施方式
,如圖I所示,姆ー個(gè)驅(qū)動(dòng)單元包括4個(gè)油缸I。工作過(guò)程中，部分油缸I停缸。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)執(zhí)行部件的運(yùn)行及負(fù)載狀況，僅控制部分油缸I對(duì)外做功，從而能夠調(diào)整本發(fā)明油缸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元的輸出功率，提高能量利用率。應(yīng)當(dāng)清楚，其也可以是其它數(shù)量，本發(fā)明并不受限于此。活塞桿12和曲軸2之間結(jié)構(gòu)是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)，其可以將活塞11的直線式往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)外輸出動(dòng)力。在本發(fā)明中，油缸I可以是單作用缸也可以是雙作用缸。其中，采用雙作用缸為ー種優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于雙作用油缸而言，除了死點(diǎn)外，活塞11都會(huì)在液壓カ的驅(qū)動(dòng)下對(duì)外做功，實(shí)現(xiàn)了全沖程做功，顯著提高了輸出功率和輸出扭矩；即使對(duì)于單作用油缸而言，曲軸2每轉(zhuǎn)360° (—周)時(shí)也會(huì)做功一次,提高了曲軸2運(yùn)行的效率。在ー種具體實(shí)施方式
中，如圖5所示,驅(qū)動(dòng)單元還包括電磁換向閥41、采集單元93和控制器61，其中電磁換向閥41用于控制油缸I的進(jìn)回油方向；采集單元93用于檢測(cè)油缸I中活塞11運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置時(shí)的油缸I的有桿腔和/或無(wú)桿腔的液壓油壓力，或用于檢測(cè)曲軸2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移；控制器61連接至電磁換向閥41和采集單元93，并根據(jù)采集単元93的壓カ信號(hào)或角位移信號(hào)，控制電磁換向閥41換向。其中采集單元93可以是壓力傳感器5，也可以是角位移傳感器8，具體實(shí)施方式
可以如下在圖5所示的實(shí)施例中，油缸I為雙作用油缸，其有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)回油，并且當(dāng)活塞桿12伸出時(shí)，無(wú)桿腔進(jìn)油、有桿腔回油；當(dāng)活塞桿12縮回時(shí)，有桿腔進(jìn)油、無(wú)桿腔 回油。此外，圖5所示為多個(gè)油缸I排成ー排的直列式結(jié)構(gòu)。各油缸I的動(dòng)作可以分別通過(guò)包括電磁換向閥41、壓カ傳感器5和控制器61的系統(tǒng)來(lái)控制。電磁換向閥41用于控制油缸I的進(jìn)回油方向，在圖5所示的雙作用油缸中，該電磁換向閥41為三位四通電磁閥，設(shè)置第一工作油ロ、第二工作油ロ、第一進(jìn)油口和第一回油ロ。其中，第一工作油口和第二工作油ロ分別連接油缸I的有桿腔和無(wú)桿腔，第一進(jìn)油ロ連接液壓泵40，第一回油ロ連接油箱。在第一狀態(tài)，第一工作油ロ進(jìn)油、第二工作油ロ回油；在第二狀態(tài)，第一工作油ロ回油、第二工作油ロ進(jìn)油；在第三狀態(tài)，第一工作油口和第二エ作油ロ均為截止?fàn)顟B(tài)。應(yīng)當(dāng)清楚，在該電磁換向閥41為二位四通電磁閥時(shí)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。壓カ傳感器5設(shè)置于油缸I的有桿腔和/或無(wú)桿腔，用于檢測(cè)活塞11運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置時(shí)的液壓油壓力。該壓カ傳感器5可以設(shè)置于緩沖套上，當(dāng)該處緩沖壓カ大于預(yù)設(shè)值吋，則可以判斷活塞11已經(jīng)完全伸出或縮回，并需要立刻進(jìn)行換向運(yùn)動(dòng)，從而保證活塞11在上止點(diǎn)(活塞頂離曲軸中心最大距離時(shí)的位置)和下止點(diǎn)(活塞頂離曲軸中心最小距離時(shí)的位置)之間的準(zhǔn)確定位。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明也可以采用接近開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上止點(diǎn)和/或下止點(diǎn)的定位?？刂破?1連接電磁換向閥41和壓カ傳感器5，井根據(jù)壓カ傳感器5的壓カ信號(hào)，控制電磁換向閥41換向。電磁換向閥41換向后，活塞11在缸筒10內(nèi)變向運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的目的。在圖6所示的實(shí)施例中，油缸I為單作用油缸，僅有其無(wú)桿腔進(jìn)回油，活塞桿12伸出時(shí)，無(wú)桿腔進(jìn)油；活塞桿12縮回時(shí)，無(wú)桿腔回油。此外，圖6所示為多個(gè)油缸I排成ー排的直列式結(jié)構(gòu)。各油缸I分別可以通過(guò)包括電磁換向閥41、壓カ傳感器5和控制器61的系統(tǒng)來(lái)控制。在圖6所示的單作用油缸中，該電磁換向閥41為二位三通電磁閥，設(shè)置第三工作油ロ、第二進(jìn)油口和第二回油ロ。第三工作油ロ連接油缸I的無(wú)桿腔，第二進(jìn)油ロ連接液壓泵40，第二回油ロ連接油箱。在第一狀態(tài)，液壓油經(jīng)過(guò)第二進(jìn)油口和第三工作油ロ進(jìn)入油缸I的無(wú)桿腔；在第二狀態(tài)，液壓油經(jīng)過(guò)第三工作油口和第二回油ロ回入油箱。圖6的壓カ傳感器5僅設(shè)置于油缸I的無(wú)桿腔，其結(jié)構(gòu)和作用與圖6相似，此外控制器61的結(jié)構(gòu)和作用也與圖6相似，本文在此不再贅述。圖7是本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)單元又一實(shí)施例的液壓原理圖，其通過(guò)包括電磁換向閥41、角位移傳感器8和控制器61的系統(tǒng)來(lái)控制油缸I的動(dòng)作。其中，電磁換向閥41用于控制油缸I的進(jìn)回油方向；角位移傳感器8用于檢測(cè)曲軸2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移；控制器61連接電磁換向閥41和角位移傳感器8，并根據(jù)角位移傳感器8的角位移信號(hào)，控制電磁換向閥41換向。由于油缸I在曲軸2的連桿軸頸22上安裝完成后，各油缸I之間具有固定的角度關(guān)系，因而根據(jù)角度測(cè)量可以精確地控制油缸I上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的定位。該角位移傳感器8可以是設(shè)置于曲軸2的主軸頸21上的編碼器。在ー種具體實(shí)施方式
中，如圖8所示，所述的驅(qū)動(dòng)單元還包括凸輪20、連桿7和機(jī)械式換向閥43，凸輪20設(shè)置在曲軸2的主軸頸21上并通過(guò)連桿7連接至機(jī)械式換向閥43，機(jī)械式換向閥43連接至油缸1，在凸輪20隨曲軸2轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)設(shè)位置時(shí)，凸輪20通過(guò)連桿7驅(qū)動(dòng)機(jī)械式換向閥43動(dòng)作從而控制油缸I換向。如圖8中所示，采用機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，各油缸I可以通過(guò)包括機(jī)械式換向閥43、凸輪20、第一桿件71和第二桿件72的系統(tǒng)來(lái)控制。其中，機(jī)械式換向閥43上設(shè)置有控制端43a。該控制端43a可以是和閥芯連接的閥桿，該閥桿可以位于機(jī)械式換向閥43的端部。該控制端43a相對(duì)于閥體位于不同位置吋，機(jī)械式換向閥43具有不同的換向狀態(tài)。凸輪20連接曲軸2的主軸頸21，并隨主軸頸21進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。該凸輪20可以固定于主軸頸21上并與其同步旋轉(zhuǎn)，也可以通過(guò)傳動(dòng)部件連接主軸頸21，凸輪20的轉(zhuǎn)速可以與主軸頸21相同，也可以具有一定的差速比，本發(fā)明并不受限于此。連桿7分為第一桿件71和第二桿件72 第一桿件71的第一端設(shè)置于凸輪20的周面上并在凸輪20作用下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第一桿件71可以套裝在ー套筒內(nèi)，以限制其徑向移動(dòng)。第二桿件72相對(duì)于本體90可擺動(dòng)地設(shè)置，第二桿件72的第一端連接機(jī)械式換向閥43的控制端43a，第二桿件72的第二端連接第一桿件71的第二端。第二桿件72與本體90之間的鉸接點(diǎn)位于其第一端和第二端之間。第二桿件72可以為圖8所示的倒V字形結(jié)構(gòu)，也可以是弧形結(jié)構(gòu)或其它可能的結(jié)構(gòu)。在圖8所示的方案中，假如曲軸2進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)活塞桿12下行時(shí)，第一桿件71向下移動(dòng),相應(yīng)地帶動(dòng)第二桿件72以鉸接點(diǎn)為中心逆時(shí)針擺動(dòng),并向左拉動(dòng)機(jī)械式換向閥43的控制端43a ;當(dāng)活塞桿12下行至下止點(diǎn)時(shí)，第二桿件72拉動(dòng)換向閥實(shí)現(xiàn)換向，此時(shí)液壓油進(jìn)回油方向改變，在液壓油的作用下，活塞桿12上行，第一桿件71向上移動(dòng)，相應(yīng)地第二桿件72順時(shí)針擺動(dòng)，井向右推動(dòng)換向閥的控制端43a，直至活塞桿12上行至上止點(diǎn)后，再次實(shí)現(xiàn)換向。如此反復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)活塞桿12的直線式往復(fù)運(yùn)動(dòng)和曲軸2連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖9所示是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的履帶式起重機(jī)的底盤的原理圖，本實(shí)施例中的履帶式起重機(jī)，包括兩個(gè)上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)的履帶行走式工程機(jī)械，驅(qū)動(dòng)単元中的本體90固設(shè)在履帶式起重機(jī)的底盤95上。
綜上所述，本發(fā)明中履帶行走式工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)液壓力帯動(dòng)曲軸2并實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)輸出扭矩大本發(fā)明采用油缸I驅(qū)動(dòng)，與柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)單元相比，驅(qū)動(dòng)カ大，能輸出很大的扭矩，尤其適用于低速大扭矩的應(yīng)用環(huán)境。2)運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)偏載本發(fā)明油缸I的缸筒10與本體90之間采用活動(dòng)連接，而活塞桿12的第二端與曲軸2的連桿軸頸22也采用活動(dòng)連接，整體上油缸I為ニカ桿結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中因缸套10’固定而形成的偏載，消除了側(cè)向力，改善了受カ狀況，提升了曲軸2運(yùn)行的平穩(wěn)性。此外，本發(fā)明曲軸2上還可以設(shè)置飛輪3和平衡重，進(jìn)ー步提高了曲軸2的平衡性能。3)全沖程做功對(duì)于雙作用油缸而言，其有桿腔和無(wú)桿腔可以交替進(jìn)回油，在活塞11從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)、以及從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)的各沖程中，除死點(diǎn)外，活塞11都會(huì)在液壓カ的驅(qū)動(dòng)下對(duì) 外做功，因此能提升曲軸2運(yùn)行的效率，提高輸出功率和輸出扭矩。4)控制方便本發(fā)明可以采用壓カ傳感器5感應(yīng)液壓油的緩沖壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)活塞11在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的定位。通過(guò)引用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明油缸的協(xié)同動(dòng)作控制，可以提高裝置的控制性能，保證系統(tǒng)的良好運(yùn)行。5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施相比于柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明不需要設(shè)置復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、凸輪配氣系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)，只要通過(guò)液壓泵和液壓管路等形成液壓系統(tǒng)即可，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明油缸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元相比于現(xiàn)有技術(shù)還具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、適用性廣等顯著的優(yōu)點(diǎn)，能夠更好地滿足履帶式車輛對(duì)越來(lái)越高的驅(qū)動(dòng)能力的要求。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種履帶行走式工程機(jī)械，包括履帶和本體(90)，所述履帶安裝在所述本體(90)上，其特征在于，還包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)所述履帶行走的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包括至少一個(gè)油缸(I)和曲軸(2)，其中 所述油缸(I)可擺動(dòng)地安裝在所述本體(90)上； 所述曲軸(2)包括主軸頸(21)和連桿軸頸(22)，所述曲軸(2)通過(guò)所述主軸頸(21)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述本體(90)上，所述油缸(I)的活塞桿(12)與所述連桿軸頸(22)相連接，所述油缸(I)可驅(qū)動(dòng)所述曲軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述曲軸(2)連接至所述履帶的驅(qū)動(dòng)鏈輪(91)，所述曲軸(2)可帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)鏈輪(91)轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述履帶行走。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，還包括離合器(92)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元對(duì)稱設(shè)置在所述離合器(92)的兩側(cè)，通過(guò)所述離合器(92)的離合能夠使兩側(cè)所述驅(qū)動(dòng)單元的所述曲軸(2)保持分離或者同軸連接； 在所述履帶行走式工程機(jī)械直線行走時(shí)，控制所述離合器(92)將其兩側(cè)的所述曲軸(2 )連接，以及在所述履帶行走式工程機(jī)械轉(zhuǎn)向時(shí)，控制所述離合器(92 )將其兩側(cè)的所述曲軸(2)分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述油缸(I)的缸筒(10)的端部設(shè)置有鉸接座，所述油缸(I)通過(guò)所述鉸接座鉸接在所述本體(90)上；或者，所述油缸的缸筒(10)的外壁對(duì)稱設(shè)置有兩耳座，所述油缸(I)通過(guò)所述兩耳座鉸接在所述本體(90)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括多個(gè)所述油缸(I); 多個(gè)所述油缸(I)排成一排，形成直列式結(jié)構(gòu)；或者， 多個(gè)所述油缸(I)分為兩組，各組油缸(I)排成一排，兩排油缸(I)之間形成V字形結(jié)構(gòu)；或者， 多個(gè)所述油缸(I)分為兩組，各組油缸(I)排成一排，兩排油缸(I)之間的角度為180°，形成水平對(duì)置結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述油缸(I)為雙作用油缸，其有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)回油，所述活塞桿(12 )伸出時(shí)，所述無(wú)桿腔進(jìn)油、有桿腔回油，所述活塞桿(12 )縮回時(shí)，所述有桿腔進(jìn)油、無(wú)桿腔回油；或者， 所述油缸(I)為單作用油缸，僅有其無(wú)桿腔進(jìn)回油，所述活塞桿(12)伸出時(shí)，所述無(wú)桿腔進(jìn)油，所述活塞桿(12 )縮回時(shí)，所述無(wú)桿腔回油。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元中包括偶數(shù)個(gè)所述油缸(I )，所述曲軸(2 )包括多個(gè)所述連桿軸頸(22 )，每個(gè)所述連桿軸頸(22 )對(duì)應(yīng)地設(shè)置有一個(gè)所述油缸(I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元還包括凸輪(20)、連桿(7)和機(jī)械式換向閥(43)，所述凸輪(20)設(shè)置在所述曲軸(2)上，所述機(jī)械式換向閥(43)連接至所述油缸(1)，所述凸輪(20)設(shè)置在所述曲軸(2)上，并通過(guò)所述連桿(7)連接至所述機(jī)械式換向閥(43);在所述凸輪(20)隨所述曲軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述凸輪(20)通過(guò)所述連桿(7 )驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械式換向閥(43 )動(dòng)作，從而控制所述油缸(I)換向。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元還包括電磁換向閥(41)、采集單元(93)和控制器(61)，其中 所述電磁換向閥(41)用于控制所述油缸(I)的進(jìn)回油方向； 所述采集單元(5 )用于檢測(cè)所述油缸(I)的有桿腔和/或無(wú)桿腔中液壓油的壓力，或檢測(cè)所述曲軸(2)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移； 所述換向控制器(61)連接所述電磁換向閥(41)和所述采集單元(5 )，可根據(jù)所述采集單元(5 )檢測(cè)的壓力信號(hào)或角位移信號(hào)，控制所述電磁換向閥(41)換向。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)，所述曲軸(4)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)連接至所述驅(qū)動(dòng)鏈輪(91)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的履帶行走式工程機(jī)械，其特征在于，所述履帶行走式工程機(jī)械為履帶式起重機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)單元的所述油缸(I)和所述曲軸(2)安裝在所述履帶式起重機(jī)的底盤(95)上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種履帶行走式工程機(jī)械，包括履帶和本體，所述履帶安裝在所述本體上，還包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括至少一個(gè)油缸和曲軸，其中所述油缸可擺動(dòng)地安裝在所述本體上；所述曲軸包括主軸頸和連桿軸頸，所述曲軸通過(guò)所述主軸頸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述本體上，所述油缸的活塞桿與所述連桿軸頸相連接，所述油缸可驅(qū)動(dòng)所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述曲軸連接至所述履帶的驅(qū)動(dòng)鏈輪，所述油缸通過(guò)所述曲軸可帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述履帶行走。通過(guò)本發(fā)明，能夠更好地滿足履帶行走式工程機(jī)械對(duì)驅(qū)動(dòng)能力的要求，而且重量輕、體積小、成本低。
文檔編號(hào)B60K17/10GK102700410SQ20121021105
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者張作良, 易小剛, 李 東 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司