動力傳動系統及單發動機起重機的製作方法與工藝

2023-06-05 00:03:56 2

本發明涉及工程機械領域，具體涉及一種動力傳動系統及單發動機起重機。

背景技術：
在工程機械領域，移動式起重機通常分為上車部分和下車部分，上車部分通過迴轉支承連接於下車部分。下車部分的作用是在行駛過程中起載重車輛的功能；上車部分的作用是實施起重作業，上車部分工作時，需要在下車部分上作360度迴轉動作。參見圖1和圖2，移動式起重機包括下車駕駛室101、下車發動機109、下車發動機及附件102、車架103、驅動軸104、上車操作室105、上車迴轉支承106、上車發動機及附件107。目前移動式起重機的整機動力系統有兩種配套方案：單發動機動力系統，上下車共用一個發動機，執行道路行駛和起重作業；雙發動機動力系統，下車發動機109執行道路行駛，上車發動機執行起重作業。隨著市場的持續發展，單發動機系統以其成本低、重量輕、發動機維修保養成本低的優勢，開始得到市場用戶的重視，開發單發動機動力系統技術的大噸位起重機成為必然的發展趨勢。目前單發動機動力系統主要應用在中小噸位起重機上，採用純液壓式的動力傳遞方式。在國外大噸位起重機上發現了上下車也採用單發驅動的設計方案，下車發動機109動力通過機械傳動方式將機械能傳遞至上車分動箱117。發動機動力通過變速箱111、傳動軸112傳遞到下車分動箱113，下車分動箱113通過傳動軸112將動力分配傳遞到前、後驅動橋上，實現整車的行駛功能。在下車分動箱113設置一上取力口，通過傳動軸112將動力傳遞到迴轉中心處的下車角傳動器116，下車角傳動器116將水平方向動力轉化傳遞至豎直方向的傳動軸112上，該傳動軸112通過中心迴轉體114將下車動力傳遞至上車，並且不受上車迴轉動作影響。上車角傳動器115將豎直方向傳動軸112的動力轉化為水平方向的動力，再通過傳動軸112將動力傳遞至上車分動箱117，最終完成下車發動機109動力傳遞至上車。上下車動力傳遞路線為：下車發動機109→離合器110→變速箱111→傳動軸112→下車分動箱113→傳動軸112→下車角傳動器116→傳動軸112→上車角傳動器115→傳動軸112→上車分動箱117→上車液壓泵118。從圖1可知，大部分部件位於車架上平面108以下。經過下車分動箱113的另一路動力經過驅動軸104和傳動軸112傳遞至需要的部件。發明人發現，現有技術中至少存在下述問題：該方案布置結構複雜，佔用空間較大。採用多段傳動軸-角傳動器傳遞，傳動鏈過長，機械傳動損失較大，而且容易出現故障，工作效率不高。

技術實現要素：
本發明的其中一個目的是提出一種動力傳動系統及單發動機起重機，用以優化現有的動力傳動系統。為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：本發明提供了一種動力傳動系統，用於單發動機起重機，該動力傳動系統包括：下車發動機、下車分動箱、角傳動器和上車分動箱；所述角傳動器的數量為一個；所述下車發動機與所述下車分動箱驅動連接，所述下車分動箱與所述角傳動器驅動連接，所述角傳動器與所述上車分動箱驅動連接。在可選的實施例中，所述角傳動器的輸出軸與所述上車分動箱的輸入軸同軸。在可選的實施例中，動力傳動系統還包括迴轉座圈，所述角傳動器的輸出軸的軸心線與所述上車分動箱的輸入軸都與所述迴轉座圈的中心線重合。在可選的實施例中，動力傳動系統還包括安裝基座；所述安裝基座設於下車車架，所述安裝基座的中心線與所述迴轉座圈的中心線重合。在可選的實施例中，所述安裝基座包括基板和安裝板，所述安裝板設於所述基板上方，所述基板設於下車車架；其中，所述安裝板設有安裝凹槽，所述角傳動器設於所述安裝凹槽。在可選的實施例中，所述基板和所述安裝板都為兩個，兩個所述基板相對設置，每個所述基板上方設一所述安裝板，兩個所述安裝板的所述安裝凹槽共同支撐所述角傳動器。在可選的實施例中，動力傳動系統還包括安裝支座，所述安裝支座設於所述安裝基座上方；所述安裝支座的中心線與所述迴轉座圈的中心線重合。在可選的實施例中，所述安裝支座包括第一支撐板、第二支撐板和連接筋板；所述連接筋板的兩端分別與所述第一支撐板和所述第二支撐板固定相連；所述第二支撐板設有安裝槽，所述上車分動箱通過迴轉支承設於所述安裝槽。在可選的實施例中，所述上車分動箱與所述角傳動器通過聯軸器連接，所述聯軸器的軸心線與所述迴轉座圈的中心線重合。本發明還提供一種單發動機起重機，包括本發明任一技術方案所提供的動力傳動系統。基於上述技術方案，本發明實施例至少可以產生如下技術效果：上述技術方案，只使用一個角傳動器將下車發動機的動力傳向上車分動箱，與現有技術中設置兩個角傳動器的方案相比，部件少，傳動鏈短，機械傳動損失小，且不易出現故障，工作效率高。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：圖1為現有技術中移動式起重機的結構示意圖；圖2為現有技術中移動式起重機上、下車動力傳遞路線簡圖；圖3為本發明實施例提供的動力傳動系統的結構示意圖；圖4為角傳動器和上車分動箱的連接位置示意圖；圖5為安裝基座的結構示意圖；圖6為安裝支座的結構示意圖；圖7為上車分動箱的連接示意圖。(定位裝置、緊固連接件)附圖標記：1、車架上平面；2、下車發動機；3、離合器；4、變速箱；5、傳動軸；6、迴轉支承；7、上車分動箱；8、上車液壓泵；9、驅動軸；10、下車分動箱；11、電迴轉體；12、角傳動器；13、下車車架；14、安裝基座；15、聯軸器；16、安裝支座；17、定位銷螺栓；18、中心線；19、安裝凹槽；20、第一支撐板；21、第二支撐板；22、連接筋板；23、安裝槽；24、定位銷；25、墊塊；26、安裝板；27、基板；101、下車駕駛室；102、下車發動機及附件；103、車架；104、驅動軸；105、上車操作室；106、上車迴轉支承；108、車架上平面；107、上車發動機及附件；109、下車發動機；110、離合器；111、變速箱；112、傳動軸；113、下車分動箱；114、中心迴轉體；115、上車角傳動器；118、液壓泵；117、上車分動箱；116、下車角傳動器；119、驅動軸。具體實施方式下面結合圖3～圖7對本發明提供的技術方案進行更為詳細的闡述。參見圖3，本發明實施例提供一種動力傳動系統，用於單發動機起重機。動力傳動系統包括：下車發動機2、下車分動箱10、角傳動器12和上車分動箱7。角傳動器12的數量為一個；下車發動機2與下車分動箱10驅動連接，下車分動箱10與角傳動器12驅動連接，角傳動器12與上車分動箱7驅動連接。角傳動器12：整車動力傳動系統中的零部件，實現動力成一定角度方向的傳遞。移動式起重機：一種用於起升重物的設備，安裝在依靠輪胎結構移動的底盤上。分動箱：動力傳動系統中執行動力傳遞、分配的部件，其內部結構為一系列齒輪組，其主要功能有調整傳動速比、增加取力口、傳遞和分配驅動動力等。上述技術方案，只使用一個角傳動器將下車發動機的動力傳向上車分動箱，實現上、下車之間動力的傳遞。與現有技術中設置兩個角傳動器的方案相比，部件少，傳動鏈短，機械傳動損失小，且不易出現故障，工作效率高。參見圖3，角傳動器12的輸出軸與上車分動箱7的輸入軸同軸。上述技術方案，動力傳動系統只設有一個角傳動器12，且該角傳動器12的輸出軸與上車分動箱7的輸入軸同軸，可以避免產生偏心承載力，動力傳遞穩定，能實現單發動機起重機上、下車動力的高效可靠傳遞。參見圖3和圖4，動力傳動系統還包括迴轉座圈，角傳動器12的輸出軸的軸心線與上車分動箱7的輸入軸都與迴轉座圈的中心線18重合。參見圖4和圖5，角傳動器12具體採用下述方式安裝：動力傳動系統還包括安裝基座14；安裝基座14設於下車車架13，安裝基座14的中心線與迴轉座圈的中心線18重合。安裝基座14上的安裝面以及裝配孔是在基座焊接後，再以迴轉座圈的中心為基準進行機加工。角傳動器12通過安裝基座14固定在下車車架13上，輸出軸中心線與迴轉座圈的中心線18重合。參見圖5，安裝基座14包括安裝板26和基板27，安裝板26設於基板27上方，基板27設於下車車架13。其中，安裝板26設有安裝凹槽19，角傳動器12設於安裝凹槽19。上述技術方案中，角傳動器12與上車分動箱7同時布置在下車車架13上，安裝基座14的定位加工以及後文所述的安裝支座16的定位加工都以下車車架13上的迴轉座圈的中心線18作為相同的加工安裝基準。在加工、裝配過程中，同一個基準要求，避免產生累積誤差，保證上車分動箱7輸入軸與角傳動器12輸出軸的同軸度，使聯軸器15裝配同心，提高動力傳遞穩定性及零件工作壽命。該布置型式，聯軸器15等相互連接零件的裝配同心度高，在動力傳遞過程中能避免產生徑向分力及應激破壞力，降低旋轉不平衡量，減緩零件磨損以及振動噪音。提高角傳動器12、上車分動箱7以及聯軸器15等零件的工作壽命，增強工作可靠性。參見圖5，基板27和安裝板26都為兩個，兩個基板27相對設置，每個基板27上方設一安裝板26，兩個安裝板26的安裝凹槽19共同支撐角傳動器12。如此設置，安裝基座14重量輕便，可以減少能耗。參見圖4和圖6，上車分動箱7採用下述方式安裝：動力傳動系統還包括安裝支座16，安裝支座16設於安裝基座14上方；安裝支座16的中心線與迴轉座圈的中心線18重合。參見圖4和圖7，在下車車架13上設置安裝支座16，上車分動箱7及液壓泵系統內嵌迴轉座圈中心處，上車分動箱7通過定位裝置(具體包括定位銷24、定位銷螺栓17)和緊固連接件(具體包括螺栓和墊板25)裝配在該安裝支座16上，輸入軸中心線與迴轉座圈中心線18重合。參見圖4和圖6，安裝支座16具體包括第一支撐板20、第二支撐板21和連接筋板22；連接筋板22的兩端分別與第一支撐板20和第二支撐板21固定相連。第二支撐板21設有安裝槽23，上車分動箱7通過迴轉支承6設於安裝槽23。通過安裝支座16上的迴轉支承6來實現上車分動箱7與下車車架13的相互轉動。上車分動箱7由圍繞迴轉支承6軸心線傳遞的力矩驅動，該軸心線與上車迴轉處的中心線18重合。在上車迴轉作業中，上車分動箱7可以圍繞上車迴轉處的中心線18旋轉，同時實現動力向上車的可靠傳遞。參見圖4和圖6，支座下部的第一支撐板20相對下車車架13是固定的，支座上部的第二支撐板21的上安裝平面連接上車分動箱7，上車分動箱7具體通過迴轉支承6實現與支座下部結構(下車車架13)的相對轉動。在上車分動箱7的安裝面設置有定位銷安裝孔，在其安裝支座16上相應設置定位安裝孔，在連接裝配中通過定位銷24及定位銷螺栓17進行定位緊固。上車分動箱7的裝配以及輸入軸的位置精度是以迴轉座圈為基準要求的，與安裝在下車車架13的角傳動器12輸出軸同心度高，能夠保證聯軸器15安裝的同軸度要求，避免產生偏心承載力。同時對上車分動箱7安裝的相互接觸面精加工成較小的平面粗糙度，保證系統裝配、運轉配合精度。通過該布置安裝結構型式以及工藝要求，提高動力傳遞穩定性及工作可靠性。參見圖4，上車分動箱7與角傳動器12具體通過聯軸器15連接，聯軸器15的軸心線與迴轉座圈的中心線18重合。角傳動器12的輸出軸(豎直方向)與上車分動箱7的輸入軸(豎直方向)通過聯軸器15連接並傳遞動力。上述技術方案提供的動力傳動系統的動力傳遞路線如下：參見圖3和圖4，上、下車的動力傳遞路線為：下車發動機2→離合器3→變速箱4→傳動軸5→下車分動箱10→傳動軸5→角傳動器12→聯軸器15→上車分動箱7→上車液壓泵8。除了上車分動箱7、上車液壓泵8外，其他部件都位於車架上平面1的下方。經過下車分動箱10的另一路動力經過驅動軸9和傳動軸5傳遞至需要的部件。電迴轉體11是實現上、下車電氣控制信號傳遞的部件。傳動軸5：用於傳遞驅動力的一種機構，由萬向節、軸管、伸縮花鍵等組成，對於較長的轉動軸，還需要有中間支承。上述技術方案提供的動力傳動系統，涉及用於單發動機起重機動力傳動系統布置的結構型式。將單發動機起重機的上車分動箱7及液壓泵系統內嵌迴轉座圈中心；在下車車架13上設置安裝支座16，上車分動箱7通過定位裝置和緊固連接件裝配在該安裝支座16上，同時通過安裝支座16上的迴轉支承6來實現上車分動箱7與下車車架13的相互轉動。通過聯軸器15將下車發動機2動力從角傳動器12傳遞至上車分動箱7，驅動上車液壓泵8系統，實現動力傳遞分配；同時上車分動箱7與下車車架13精確配合，使上車分動箱7及整個上車機構圍繞迴轉處的中心線18相對於下車進行轉動，實現吊重過程中迴轉穩定可靠。上述技術方案中，上車分動箱7與角傳動器12以下車車架13結構作為相同的加工安裝基準，保證上車分動箱7輸入軸與角傳動器12輸出軸的同軸度，使聯軸器15裝配同心，提高動力傳遞穩定性及零件工作壽命。本發明實施例還提供一種單發動機起重機，包括本發明任一技術方案所提供的動力傳動系統。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構造和操作，因而不能理解為對本發明保護內容的限制。如果本文中使用了「第一」、「第二」等詞語來限定零部件的話，本領域技術人員應該知曉：「第一」、「第二」的使用僅僅是為了便於描述本發明和簡化描述，如沒有另外聲明，上述詞語並沒有特殊的含義。最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。