專利名稱：低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種膠輪運輸車，屬煤礦井下輔助運輸設備的技術領域。
背景技術：
目前，國內新建和在建大型煤礦礦井大多采用防爆無軌膠輪車進行井下的輔助運輸，隨著煤礦開采規(guī)模的擴大，開采強度的增加、運輸距離的加長，提高無軌膠輪運輸車的載重量和運行速度是提高礦井輔助運輸效率的重要手段之一。在煤礦井下長距離，坡度起伏較大，松軟、濕滑的巷道中使用無軌膠輪車，兩輪驅動的無軌膠輪車由于受地面附著力的制約，往往不能很好地滿足礦井的使用需求，大多數情況下需要采用四輪驅動的無軌膠輪車。傳統(tǒng)的四輪驅動車輛,一般米用機械傳動、液力機械傳動和靜液壓傳動三種形式。采用機械傳動、液力機械傳動的車輛受機械傳動和液力機械傳動結構布置上固有的特點一后傳動軸和后橋的限制，以及輪胎承載能力的制約，車身高度和貨箱裝載高度尺寸都很大，同時在煤礦井下使用的無軌膠輪車外形受巷道斷面的制約，車身輪廓尺寸受到限制，大噸位無軌膠輪車的設計中此問題將更加突出。這種矛盾往往是無法協(xié)調的。目前，國內外一些膠輪車廠家通過選擇小規(guī)格輪胎，犧牲離地間隙來解決此問題，這種技術方案很難在重載、高速的大中型無軌膠輪車中采用。采用液壓輪邊馬達驅動的靜液壓傳動無軌膠輪車雖然可以擺脫車橋和傳動軸的限制，也不受輪胎規(guī)格的制約，大幅度降低貨箱裝載高度和整車高度，但由于目前靜液壓傳動車輛在效率、車速、成本、可靠性、維護性等方面均不及機械傳動和液力傳動的車輛，不能滿足煤礦井下人員物資長距離運輸對效率和可靠性的使用需求，只是在煤礦特種車輛中得到部分應用，而煤礦井下廣泛應用的無軌膠輪車行走系統(tǒng)仍為機械和液力機械傳動的方式。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對背景技術的不足，設計一種以防爆柴油機為動力，采用液力機械傳動和靜液壓傳動并聯(lián)工作，或單獨工作，適合井下多種路面條件使用的低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車。本實用新型是采用如下技術方案實現的低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，包括前機架、后機架、鉸接轉盤、驅動橋、安裝于驅動橋兩端的左前輪、右前輪以及安裝于后機架下方的左馬達、右馬達、分別固定在左、右馬達上的左后輪、右后輪，前機架后部與鉸接轉盤相聯(lián)接，鉸接轉盤與后機架相聯(lián)接，前機架和鉸接轉盤之間對稱設置有左轉向油缸和右轉向油缸；前機架右側設有駕駛室，前機架前部固定有防爆發(fā)動機，內側中部聯(lián)接有液壓閥組、液壓油箱，內側后部聯(lián)接有變速箱，防爆發(fā)動機后部聯(lián)接有液力變矩器，液力變矩器與變速箱之間通過上傳動軸相聯(lián)接，驅動橋與變速箱之間通過下傳動軸相聯(lián)接；液力變矩器后部與液壓油泵聯(lián)接，液壓油泵壓力油口通過管路與液壓閥組壓力油輸入口相聯(lián)接，液壓閥組壓力油輸出口通過管路與左馬達和右馬達相聯(lián)接，液壓油箱通過管路與液壓閥組回油口相聯(lián)接，液壓油泵吸油口與液壓油箱相聯(lián)接；后機架上部設置有貨箱，后機架和貨箱之間對稱設置有左自卸油缸和右自卸油缸。為了進一步優(yōu)化該運輸車的結構，完善其功能，本實用新型還進行了以下改進，所述無軌膠輪車還包含擺架以及與擺架一端連接的橫拉桿，擺架后端與前機架內側后端鉸接，擺架前端左右兩側分別通過左前減震油缸和右前減震油缸與前機架相聯(lián)接，橫拉桿左端與擺架相聯(lián)接，橫拉桿右端與前機架內側相聯(lián)接，驅動橋固定在擺架上；在路面顛簸時擺架隨同驅動橋、左前輪、右前輪，可以上下擺動±50 60mm，擺架左右方向的運動受橫拉桿的制約。所述后機架后部兩側分別通過銷軸1、銷軸II鉸接有左后輪安裝架和右后輪安裝架，左后輪安裝架上和后機架之間設置有左后減震油缸，右后輪安裝架和后機架之間設置有右后減震油缸，左馬達固定在左后輪安裝架上，右馬達固定在右后輪安裝架上，在路面顛簸時，左后輪和右后輪可以圍繞銷軸上下擺動，起到緩沖減震作用。所述變速箱為帶有空擋的變速箱，左馬達和右馬達為帶有自由輪工況的柱塞馬達。采用本實用新型的結構設計，以防爆柴油機為動力，采用液力機械傳動和靜液壓傳動并聯(lián)工作，或單獨工作，適合井下多種路面條件使用的膠輪運輸車。在路面條件較好和坡度較小時，膠輪車行走采用液力機械傳動，膠輪車行走由兩個前輪驅動，后輪此時為隨動輪，跟隨前輪自由旋轉；在路面濕滑，或坡度較大，液力機械驅動的前輪打滑時不能正常工作時，膠輪車將采用四輪驅動的方式行走，即前輪采用液力機械傳動，后輪采用液壓傳動，兩種傳動方式并聯(lián)工作；在需要低速穩(wěn)定性極高的場合，可以單獨采用靜液壓系統(tǒng)驅動后輪，前輪為隨動輪，由后輪拖動。采用這種傳動方式的無軌膠輪車可方便地選擇4X2兩輪驅動或4X4全輪驅動；在采用4 X 2兩輪驅動時，可以方便地選擇前輪驅動或后輪驅動。在4 X 4全輪驅動時，由于不受后驅動橋、后傳動軸和輪胎規(guī)格的制約，可以大幅度降低無軌膠輪車的裝載高度和整車高度。采用這種混合驅動的無軌膠輪車，同時兼有兩種傳動方式的優(yōu)點。與現有技術相比，具有明顯的先進性，它針對煤礦井下巷道狹窄、低矮、地面情況復雜多變的實際情況，設計的一種大噸位，高速度的四輪驅動無軌膠輪運輸車。采用防爆發(fā)動機為動力，雙液壓油缸鉸接轉向，防爆發(fā)動機通過變矩器、上傳動軸、變速箱、下傳動軸、驅動橋和前輪驅動車輛行走，同時防爆發(fā)動機也通過液壓油泵、液壓控制閥、液壓馬達和后輪驅動車輛行走。駕駛員可以根據路面工況可以在前后四輪驅動、前輪液力機械驅動、后輪液壓驅動之間自由選擇。該車具有設計先進，車身低矮，裝載高度低，適應性強的優(yōu)點，是適合煤礦井下長距離，高速度，大載重運輸的先進無軌膠輪車。

圖1為整體結構圖；圖2為整體結構俯視圖；圖3為整體結構側視圖；圖4為右后輪側視圖；[0020]圖5為右后輪俯視圖；圖6為左后輪側視圖；圖7為左后輪俯視圖；圖8為傳動裝置示意圖；圖9為擺架安裝側視圖；圖10為擺架安裝俯視圖；圖11為驅動橋與擺架的結構示意圖；圖中1-前機架，2-燃油箱，3-廢氣處理箱，4-左前輪，5-右前輪，6-驅動橋，7-左轉向油缸，8-右轉向油缸，9-鉸接轉盤，10-后機架，11-左自卸油缸，12-右自卸油缸，13-左后減震油缸，14-右后減震油缸，15-銷軸I，16-左后輪安裝架，17-右后輪安裝架，18-左馬達，19-右馬達，20-左后輪，21-右后輪，22-貨箱，23-氣罐，24-液壓油箱，25-防爆發(fā)動機，26-空氣濾清器，27-駕駛室，28-散熱器，29-液力變矩器，30-液壓油泵，31-變速箱，32-液壓閥組，33-上傳動軸，34-下傳動軸，35-左前減震油缸，36-右前減震油缸，37-擺架，38-橫拉桿，39-銷軸II。
具體實施方式
低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，圖1、2、3所示，為整體結構，包括前機架1、后機架10、鉸接轉盤9、驅動橋6、安裝于驅動橋兩端的左前輪4、右前輪5以及安裝于后機架下方的左馬達18、右馬達19、分別固定在左、右馬達上的左后輪20、右后輪21，前機架I后部與鉸接轉盤9相聯(lián)接，鉸接轉盤9與后機架10相聯(lián)接，前機架I和鉸接轉盤9之間對稱設置有左轉向油缸7和右轉向油缸8 ；前機架右側設有駕駛室27，前機架前部固定有防爆發(fā)動機25，內側中部聯(lián)接有液壓閥組32、液壓油箱24，內側后部聯(lián)接有變速箱31，防爆發(fā)動機25后部聯(lián)接有液力變矩器29，液力變矩器29與變速箱31之間通過上傳動軸33相聯(lián)接，驅動橋6與變速箱31之間通過下傳動軸34相聯(lián)接；液力變矩器29后部與液壓油泵30聯(lián)接，液壓油泵30壓力油口通過管路與液壓閥組32壓力油輸入口相聯(lián)接，液壓閥組32壓力油輸出口通過管路與左馬達18和右馬達19相聯(lián)接，液壓油箱24通過管路與液壓閥組32回油口相聯(lián)接，液壓油泵30吸油口與液壓油箱24相聯(lián)接；此外，前機架上還安裝有燃油箱2、廢氣處理箱3、氣罐23、防爆發(fā)動機25前部設置有散熱器28為防爆發(fā)動機25散熱，防爆發(fā)動機25右側設置空氣濾器26為防爆發(fā)動機25進氣；變速箱31為帶有空擋的變速箱，左馬達18和右馬達19為帶有自由輪工況的柱塞馬達。后機架上部設置有貨箱22，后機架和貨箱之間對稱設置有左自卸油缸11和右自卸油缸12，后機架10后部兩側分別通過銷軸I 15、銷軸II 39鉸接有左后輪安裝架16和右后輪安裝架17，如圖4、圖5所示，右后輪安裝架17上固定右馬達19，右馬達19上固定右后輪胎21，后機架10和右后輪安裝架17通過銷軸II 39相聯(lián)接，后機架10和右后輪安裝架17之間設置有右后減震油缸14，右后輪胎21在路面顛簸時，可以圍繞銷軸39上下擺動。如圖6、圖7所示，左后輪安裝架16上固定左馬達18，左馬達18上固定左后輪胎20，后機架10和左后輪安裝架16通過銷軸15相聯(lián)接，后機架10和左后輪安裝架16之間設置有左后減震油缸13，左后輪胎20在路面顛簸時，可以圍繞銷軸I 15上下擺動。[0031]如圖2、圖3、圖9、圖10、圖11所示，還包含擺架37以及與擺架一端連接的橫拉桿38，擺架后端與前機架內側后端鉸接，擺架前端左右兩側分別通過左前減震油缸35和右前減震油缸36與前機架I相聯(lián)接，橫拉桿38左端與擺架37相聯(lián)接,橫拉桿右端與前機架I內側相聯(lián)接，驅動橋6固定在擺架37上。在路面顛簸時擺架37隨同驅動橋6、左前輪4、右前輪5，可以上下擺動±50 60mm，擺架37左右方向的運動受橫拉桿38的制約。如圖8所示，防爆發(fā)動機25聯(lián)接液力變矩器29，液力變矩器29聯(lián)接上傳動軸33，上傳動軸33聯(lián)接變速箱31，變速箱31聯(lián)接下傳動軸34，下傳動軸34聯(lián)接驅動橋6，驅動橋6聯(lián)接左前輪4和右前輪5，形成液力機械傳動系統(tǒng)。防爆發(fā)動機25通過液力變矩器29聯(lián)接液壓油泵30，液壓油泵30壓力油口通過管路與液壓閥組32壓力油輸入口相聯(lián)接，液壓閥組32壓力油輸出口通過管路與左馬達18和右馬達19相聯(lián)接，液壓油箱24通過管路與液壓閥組32回油口相聯(lián)接，液壓油泵30吸油口與液壓油箱24相聯(lián)接，形成完整的液壓行走傳動系統(tǒng)。上述兩系統(tǒng)同時工作時，車輛為四輪驅動。左馬達18和右馬達19為帶有自由輪工況的液壓馬達，在車輛需要兩個前輪驅動時，左馬達18和右馬達19可在駕駛員的操縱下成為隨動輪，實現車輛的前輪驅動。在車輛需要兩個后輪驅動時，變速箱31在空擋位置時，前輪成為自由輪，實現車輛的后輪驅動。
權利要求1.一種低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，其特征在于包括前機架(I)、后機架(10)、鉸接轉盤(9)、驅動橋(6)、安裝于驅動橋兩端的左前輪(4)、右前輪(5)以及安裝于后機架下方的左馬達(18)、右馬達(19)、分別固定在左、右馬達上的左后輪(20)、右后輪(21)，前機架(I)后部與鉸接轉盤(9)相聯(lián)接，鉸接轉盤(9)與后機架(10)相聯(lián)接，前機架(I)和鉸接轉盤(9)之間對稱設置有左轉向油缸(7)和右轉向油缸(8)； 前機架右側設有駕駛室(27)，前機架前部固定有防爆發(fā)動機(25)，內側中部聯(lián)接有液壓閥組(32)、液壓油箱(24)，內側后部聯(lián)接有變速箱(31)，防爆發(fā)動機(25)后部聯(lián)接有液力變矩器(29)，液力變矩器與變速箱之間通過上傳動軸(33)相聯(lián)接，驅動橋(6)與變速箱(31)之間通過下傳動軸(34)相聯(lián)接；液力變矩器(29)后部與液壓油泵(30)聯(lián)接，液壓油泵(30)壓力油口通過管路與液壓閥組(32)壓力油輸入口相聯(lián)接，液壓閥組(32)壓力油輸出口通過管路與左馬達(18)和右馬達(19)相聯(lián)接，液壓油箱(24)通過管路與液壓閥組(32)回油口相聯(lián)接，液壓油泵(30)吸油口與液壓油箱(24)相聯(lián)接； 后機架上部設置有貨箱(22)，后機架和貨箱之間對稱設置有左自卸油缸(11)和右自卸油缸(12)。
2.根據權利要求1所述的低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，其特征在于還包含擺架(37)以及與擺架一端連接的橫拉桿(38)，擺架后端與前機架內側后端鉸接，擺架前端左右兩側分別通過左前減震油缸(35)和右前減震油缸(36)與前機架(I)相聯(lián)接，橫拉桿(38)左端與擺架(37)相聯(lián)接，橫拉桿右端與前機架(I)內側相聯(lián)接，驅動橋(6)固定在擺架(37)上。
3.根據權利要求1或2所述的低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，其特征在于后機架(10)后部兩側分別通過銷軸I (15)、銷軸II (39)鉸接有左后輪安裝架(16)和右后輪安裝架(17)，左后輪安裝架和后機架(10)之間設置有左后減震油缸(13)，右后輪安裝架和后機架之間設置有右后減震油缸(14)，左馬達(18)固定在左后輪安裝架(16)上，右馬達(19)固定在右后輪安裝架(17)上。
4.根據權利要求1或2所述的低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，其特征在于變速箱(31)為帶有空擋的變速箱，左馬達(18)和右馬達(19)為帶有自由輪工況的柱塞馬達。
專利摘要本實用新型涉及屬于煤礦輔助運輸設備領域，針對背景技術的不足，設計一種低矮型混合驅動無軌膠輪運輸車，包括前機架、后機架、鉸接轉盤、驅動橋、四個行走輪及馬達，前機架與鉸接轉盤聯(lián)接，鉸接轉盤與后機架聯(lián)接；前機架設駕駛室、防爆發(fā)動機、液壓閥組、液壓油箱、變速箱，防爆發(fā)動機聯(lián)結液力變矩器和液壓油泵，液力變矩器通過上傳動軸與變速箱聯(lián)結，變速箱通過下傳動軸與驅動橋聯(lián)結，驅動橋與前輪相聯(lián)結，形成液力機械行走傳動系統(tǒng)；液壓油泵通過管路與液壓閥組聯(lián)結，液壓閥組通過管路與液壓馬達聯(lián)結，液壓馬達與后輪胎聯(lián)結，形成靜液壓行走傳動系統(tǒng)。設計先進，車身低矮，裝載高度低，適應性強，適合煤礦井下長距離，高速度，大載重運輸。
文檔編號B62D5/06GK202896293SQ20122056699
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者楊振聲, 趙瑞萍, 陳永峰, 張學榮, 馬建民, 王彥清, 任志勇, 趙秀梅, 梁玉芳, 程玉軍, 王帆, 郭培燕, 石濤 申請人:中國煤炭科工集團太原研究院, 山西天地煤機裝備有限公司