專利名稱：低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠輪運(yùn)輸車，屬煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)新建和在建大型煤礦礦井大多采用防爆無軌膠輪車進(jìn)行井下的輔助運(yùn)輸，隨著煤礦開采規(guī)模的擴(kuò)大，開采強(qiáng)度的增加、運(yùn)輸距離的加長，提高無軌膠輪運(yùn)輸車的載重量和運(yùn)行速度是提高礦井輔助運(yùn)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(qū)動(dòng)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(shù)情況下需要采用四輪驅(qū)動(dòng)的無軌膠輪車。
傳統(tǒng)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛，一般采用機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)和靜液壓傳動(dòng)三種形式。采用機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)的車輛受機(jī)械傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布置上固有的特點(diǎn)一后傳動(dòng)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(shí)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(shè)計(jì)中此問題將更加突出。這種矛盾往往是無法協(xié)調(diào)的。目前，國內(nèi)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(shù)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(dá)驅(qū)動(dòng)的靜液壓傳動(dòng)無軌膠輪車雖然可以擺脫車橋和傳動(dòng)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(dòng)車輛在效率、車速、成本、可靠性、維護(hù)性等方面均不及機(jī)械傳動(dòng)和液力傳動(dòng)的車輛，不能滿足煤礦井下人員物資長距離運(yùn)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(yīng)用，而煤礦井下廣泛應(yīng)用的無軌膠輪車行走系統(tǒng)仍為機(jī)械和液力機(jī)械傳動(dòng)的方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種以防爆柴油機(jī)為動(dòng)力，采用液力機(jī)械傳動(dòng)和靜液壓傳動(dòng)并聯(lián)工作，或單獨(dú)工作，適合井下多種路面條件使用的低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，包括前機(jī)架、后機(jī)架、鉸接轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)橋、安裝于驅(qū)動(dòng)橋兩端的左前輪、右前輪以及安裝于后機(jī)架下方的左馬達(dá)、右馬達(dá)、分別固定在左、右馬達(dá)上的左后輪、右后輪，前機(jī)架后部與鉸接轉(zhuǎn)盤相聯(lián)接，鉸接轉(zhuǎn)盤與后機(jī)架相聯(lián)接，前機(jī)架和鉸接轉(zhuǎn)盤之間對稱設(shè)置有左轉(zhuǎn)向油缸和右轉(zhuǎn)向油缸；前機(jī)架右側(cè)設(shè)有駕駛室，前機(jī)架前部固定有防爆發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)側(cè)中部聯(lián)接有液壓閥組、液壓油箱，內(nèi)側(cè)后部聯(lián)接有變速箱，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)軸相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋與變速箱之間通過下傳動(dòng)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(dá)和右馬達(dá)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(jī)架上部設(shè)置有貨箱，后機(jī)架和貨箱之間對稱設(shè)置有左自卸油缸和右自卸油缸。為了進(jìn)一步優(yōu)化該運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)，完善其功能，本發(fā)明還進(jìn)行了以下改進(jìn)，
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(jī)架內(nèi)側(cè)后端鉸接，擺架前端左右兩側(cè)分別通過左前減震油缸和右前減震油缸與前機(jī)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(jī)架內(nèi)側(cè)相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋固定在擺架上；在路面顛簸時(shí)擺架隨同驅(qū)動(dòng)橋、左前輪、右前輪，可以上下擺動(dòng)±50 60mm，擺架左右方向的運(yùn)動(dòng)受橫拉桿的制約。所述后機(jī)架后部兩側(cè)分別通過銷軸I、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(jī)架之間設(shè)置有左后減震油缸，右后輪安裝架和后機(jī)架之間設(shè)置 有右后減震油缸，左馬達(dá)固定在左后輪安裝架上，右馬達(dá)固定在右后輪安裝架上，在路面顛簸時(shí)，左后輪和右后輪可以圍繞銷軸上下擺動(dòng)，起到緩沖減震作用。所述變速箱為帶有空檔的變速箱，左馬達(dá)和右馬達(dá)為帶有自由輪工況的柱塞馬達(dá)。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以防爆柴油機(jī)為動(dòng)力，采用液力機(jī)械傳動(dòng)和靜液壓傳動(dòng)并聯(lián)工作，或單獨(dú)工作，適合井下多種路面條件使用的膠輪運(yùn)輸車。在路面條件較好和坡度較小時(shí)，膠輪車行走采用液力機(jī)械傳動(dòng)，膠輪車行走由兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)，后輪此時(shí)為隨動(dòng)輪，跟隨前輪自由旋轉(zhuǎn)；在路面濕滑，或坡度較大，液力機(jī)械驅(qū)動(dòng)的前輪打滑時(shí)不能正常工作時(shí)，膠輪車將采用四輪驅(qū)動(dòng)的方式行走，即前輪采用液力機(jī)械傳動(dòng)，后輪采用液壓傳動(dòng)，兩種傳動(dòng)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(dú)采用靜液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)后輪，前輪為隨動(dòng)輪，由后輪拖動(dòng)。采用這種傳動(dòng)方式的無軌膠輪車可方便地選擇4X2兩輪驅(qū)動(dòng)或4X4全輪驅(qū)動(dòng)；在采用4 X 2兩輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以方便地選擇前輪驅(qū)動(dòng)或后輪驅(qū)動(dòng)。在4 X 4全輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于不受后驅(qū)動(dòng)橋、后傳動(dòng)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(qū)動(dòng)的無軌膠輪車，同時(shí)兼有兩種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的先進(jìn)性，它針對煤礦井下巷道狹窄、低矮、地面情況復(fù)雜多變的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的一種大噸位，高速度的四輪驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車。采用防爆發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，雙液壓油缸鉸接轉(zhuǎn)向，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)通過變矩器、上傳動(dòng)軸、變速箱、下傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋和前輪驅(qū)動(dòng)車輛行走，同時(shí)防爆發(fā)動(dòng)機(jī)也通過液壓油泵、液壓控制閥、液壓馬達(dá)和后輪驅(qū)動(dòng)車輛行走。駕駛員可以根據(jù)路面工況可以在前后四輪驅(qū)動(dòng)、前輪液力機(jī)械驅(qū)動(dòng)、后輪液壓驅(qū)動(dòng)之間自由選擇。該車具有設(shè)計(jì)先進(jìn)，車身低矮，裝載高度低，適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是適合煤礦井下長距離，高速度，大載重運(yùn)輸?shù)南冗M(jìn)無軌膠輪車。


圖I為整體結(jié)構(gòu) 圖2為整體結(jié)構(gòu)俯視 圖3為整體結(jié)構(gòu)側(cè)視 圖4為右后輪側(cè)視圖；圖5為右后輪俯視 圖6為左后輪側(cè)視 圖7為左后輪俯視 圖8為傳動(dòng)裝置示意 圖9為擺架安裝側(cè)視 圖10為擺架安裝俯視 圖11為驅(qū)動(dòng)橋與擺架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中1-前機(jī)架，2-燃油箱，3-廢氣處理箱，4-左前輪，5-右前輪，6-驅(qū)動(dòng)橋，7-左轉(zhuǎn)向油缸，8-右轉(zhuǎn)向油缸，9-鉸接轉(zhuǎn)盤，10-后機(jī)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(dá)，19-右馬達(dá)，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(dòng)機(jī)，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(dòng)軸，34-下傳動(dòng)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(shí)施例方式低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，圖1、2、3所示，為整體結(jié)構(gòu)，包括前機(jī)架I、后機(jī)架10、鉸接轉(zhuǎn)盤9、驅(qū)動(dòng)橋6、安裝于驅(qū)動(dòng)橋兩端的左前輪4、右前輪5以及安裝于后機(jī)架下方的左馬達(dá)18、右馬達(dá)19、分別固定在左、右馬達(dá)上的左后輪20、右后輪21，前機(jī)架I后部與鉸接轉(zhuǎn)盤9相聯(lián)接，鉸接轉(zhuǎn)盤9與后機(jī)架10相聯(lián)接，前機(jī)架I和鉸接轉(zhuǎn)盤9之間對稱設(shè)置有左轉(zhuǎn)向油缸7和右轉(zhuǎn)向油缸8 ；
前機(jī)架右側(cè)設(shè)有駕駛室27，前機(jī)架前部固定有防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25，內(nèi)側(cè)中部聯(lián)接有液壓閥組32、液壓油箱24，內(nèi)側(cè)后部聯(lián)接有變速箱31，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)軸33相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋6與變速箱31之間通過下傳動(dòng)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(dá)18和右馬達(dá)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(jī)架上還安裝有燃油箱2、廢氣處理箱3、氣罐23、防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25前部設(shè)置有散熱器28為防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25散熱，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25右側(cè)設(shè)置空氣濾器26為防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25進(jìn)氣；變速箱31為帶有空檔的變速箱，左馬達(dá)18和右馬達(dá)19為帶有自由輪工況的柱塞馬達(dá)。后機(jī)架上部設(shè)置有貨箱22，后機(jī)架和貨箱之間對稱設(shè)置有左自卸油缸11和右自卸油缸12，后機(jī)架10后部兩側(cè)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(dá)19，右馬達(dá)19上固定右后輪胎21，后機(jī)架10和右后輪安裝架17通過銷軸II 39相聯(lián)接，后機(jī)架10和右后輪安裝架17之間設(shè)置有右后減震油缸14，右后輪胎21在路面顛簸時(shí)，可以圍繞銷軸39上下擺動(dòng)。如圖6、圖7所示，左后輪安裝架16上固定左馬達(dá)18，左馬達(dá)18上固定左后輪胎20，后機(jī)架10和左后輪安裝架16通過銷軸15相聯(lián)接，后機(jī)架10和左后輪安裝架16之間設(shè)置有左后減震油缸13，左后輪胎20在路面顛簸時(shí)，可以圍繞銷軸I 15上下擺動(dòng)。
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(jī)架內(nèi)側(cè)后端鉸接，擺架前端左右兩側(cè)分別通過左前減震油缸35和右前減震油缸36與前機(jī)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(jī)架I內(nèi)側(cè)相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋6固定在擺架37上。在路面顛簸時(shí)擺架37隨同驅(qū)動(dòng)橋6、左前輪4、右前輪5，可以上下擺動(dòng)±50 60mm，擺架37左右方向的運(yùn)動(dòng)受橫拉桿38的制約。如圖8所示，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)25聯(lián)接液力變矩器29，液力變矩器29聯(lián)接上傳動(dòng)軸33，上傳動(dòng)軸33聯(lián)接變速箱31，變速箱31聯(lián)接下傳動(dòng)軸34，下傳動(dòng)軸34聯(lián)接驅(qū)動(dòng)橋6，驅(qū)動(dòng)橋6聯(lián)接左前輪4和右前輪5，形成液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。防爆發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)18和右馬達(dá)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(dòng)系統(tǒng)。上述兩系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí)，車輛為四輪驅(qū)動(dòng)。左馬達(dá)18和右馬達(dá)19為帶有自由輪工況的液壓馬達(dá)，在車輛需要兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，左馬達(dá)18和右馬達(dá)19可在駕駛員的操縱下成為隨動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)車輛的前輪驅(qū)動(dòng)。在車輛需要兩個(gè)后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，變速箱31在空檔位置 時(shí)，前輪成為自由輪，實(shí)現(xiàn)車輛的后輪驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，其特征在于包括前機(jī)架(I)、后機(jī)架(10)、鉸接轉(zhuǎn)盤(9)、驅(qū)動(dòng)橋(6)、安裝于驅(qū)動(dòng)橋兩端的左前輪(4)、右前輪(5)以及安裝于后機(jī)架下方的左馬達(dá)(18)、右馬達(dá)(19)、分別固定在左、右馬達(dá)上的左后輪(20)、右后輪(21)，前機(jī)架(I)后部與鉸接轉(zhuǎn)盤(9)相聯(lián)接，鉸接轉(zhuǎn)盤(9)與后機(jī)架(10)相聯(lián)接，前機(jī)架(I)和鉸接轉(zhuǎn)盤(9)之間對稱設(shè)置有左轉(zhuǎn)向油缸(7)和右轉(zhuǎn)向油缸(8)； 前機(jī)架右側(cè)設(shè)有駕駛室(27)，前機(jī)架前部固定有防爆發(fā)動(dòng)機(jī)(25)，內(nèi)側(cè)中部聯(lián)接有液壓閥組(32)、液壓油箱(24)，內(nèi)側(cè)后部聯(lián)接有變速箱(31)，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)(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(dòng)軸(33)相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋(6)與變速箱(31)之間通過下傳動(dòng)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(dá)(18)和右馬達(dá)(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(jī)架上部設(shè)置有貨箱(22)，后機(jī)架和貨箱之間對稱設(shè)置有左自卸油缸(11)和右自卸油缸(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)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(jī)架內(nèi)側(cè)后端鉸接，擺架前端左右兩側(cè)分別通過左前減震油缸(35)和右前減震油缸(36)與前機(jī)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(jī)架(I)內(nèi)側(cè)相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)橋(6)固定在擺架(37)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，其特征在于后機(jī)架(10)后部兩側(cè)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(jī)架(10)之間設(shè)置有左后減震油缸(13)，右后輪安裝架和后機(jī)架之間設(shè)置有右后減震油缸(14)，左馬達(dá)(18)固定在左后輪安裝架(16)上，右馬達(dá)(19)固定在右后輪安裝架(17)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，其特征在于變速箱(31)為帶有空檔的變速箱，左馬達(dá)(18)和右馬達(dá)(19)為帶有自由輪工況的柱塞馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備領(lǐng)域，針對背景技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種低矮型混合驅(qū)動(dòng)無軌膠輪運(yùn)輸車，包括前機(jī)架、后機(jī)架、鉸接轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)橋、四個(gè)行走輪及馬達(dá)，前機(jī)架與鉸接轉(zhuǎn)盤聯(lián)接，鉸接轉(zhuǎn)盤與后機(jī)架聯(lián)接；前機(jī)架設(shè)駕駛室、防爆發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓閥組、液壓油箱、變速箱，防爆發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)液力變矩器和液壓油泵，液力變矩器通過上傳動(dòng)軸與變速箱聯(lián)結(jié)，變速箱通過下傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)橋聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)橋與前輪相聯(lián)結(jié)，形成液力機(jī)械行走傳動(dòng)系統(tǒng)；液壓油泵通過管路與液壓閥組聯(lián)結(jié)，液壓閥組通過管路與液壓馬達(dá)聯(lián)結(jié)，液壓馬達(dá)與后輪胎聯(lián)結(jié)，形成靜液壓行走傳動(dòng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)先進(jìn)，車身低矮，裝載高度低，適應(yīng)性強(qiáng)，適合煤礦井下長距離，高速度，大載重運(yùn)輸。
文檔編號B62D63/02GK102963457SQ201210427190
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者楊振聲, 趙瑞萍, 陳永峰, 張學(xué)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(tuán)太原研究院, 山西天地煤機(jī)裝備有限公司