專利名稱：液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)和工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動(dòng)力系統(tǒng)及液壓技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)和一種工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
隨著工程機(jī)械的發(fā)展，超長(zhǎng)臂架混凝土泵車(chē)、汽車(chē)起重機(jī)、高空消防車(chē)等車(chē)載工程機(jī)械都需要大量使用工程車(chē)輛專用底盤(pán)。目前的工程機(jī)械底盤(pán)大多采取傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)差速器，帶動(dòng)車(chē)橋運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方式；也有采取液壓馬達(dá)或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪邊減速機(jī)的方式。但是，由于工程車(chē)輛底盤(pán)需要布置作業(yè) 屬性所屬的發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、液壓系統(tǒng)、支撐裝置、作業(yè)部件等，且行駛環(huán)境較為復(fù)雜，對(duì)底盤(pán)通過(guò)性、轉(zhuǎn)彎半徑等有很高要求，而上述幾種目前常用的底盤(pán)形式均需要占用較大的底盤(pán)空間，影響對(duì)其他部件的布局。同時(shí)，工程機(jī)械載重量大、慣性大、轉(zhuǎn)場(chǎng)頻繁，需要底盤(pán)上的驅(qū)動(dòng)裝置能夠盡可能地提供低速大扭矩的驅(qū)動(dòng)方式。因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、適合低速大扭矩場(chǎng)合的工程機(jī)械底盤(pán)成為迫切需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型正是基于上述問(wèn)題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、適合低速大扭矩場(chǎng)合的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)和一種工程機(jī)械。本實(shí)用新型提出了一種液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，包括至少一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以驅(qū)動(dòng)底盤(pán)上至少一個(gè)車(chē)輪，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)液壓油缸和曲軸，其中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)地安裝在所述底盤(pán)上；所述液壓油缸可擺動(dòng)地安裝在所述底盤(pán)上，且每個(gè)所述液壓油缸的活塞桿與所述連桿軸頸連接，所述液壓油缸可驅(qū)動(dòng)所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述曲軸連接至所述車(chē)輪，所述液壓油缸通過(guò)所述曲軸可驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液壓油缸的缸筒端部設(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底盤(pán)上，或者，所述液壓油缸的缸筒外壁對(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底盤(pán)上。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中包含有多個(gè)所述液壓油缸，其中多個(gè)所述液壓油缸排成一排，形成直列式結(jié)構(gòu)；或多個(gè)所述液壓油缸分為兩組，每組液壓油缸排成一排，兩排液壓油缸之間形成V形結(jié)構(gòu)；或多個(gè)所述液壓油缸分為兩組，每組液壓油缸排成一排，兩排液壓油缸之間的角度為180°，形成水平對(duì)置結(jié)構(gòu)。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中包含偶數(shù)個(gè)液壓油缸，每個(gè)所述連桿軸頸連接一個(gè)所述液壓油缸。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液壓油缸為雙作用油缸，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。 在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括電磁換向閥、檢測(cè)元件和控制器，其中所述電磁換向閥用于控制所述液壓油缸的進(jìn)油或回油；所述檢測(cè)元件用于檢測(cè)所述液壓油缸和/或液壓回路中液壓 油的壓力，或者用于檢測(cè)所述曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移；所述控制器與所述電磁換向閥和所述檢測(cè)元件相連接，并根據(jù)所述檢測(cè)元件檢測(cè)的所述壓力或所述角位移，判斷所述活塞的運(yùn)動(dòng)位置，以控制所述電磁換向閥換向。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械式換向閥、凸輪、連接桿，其中所述機(jī)械式換向閥上設(shè)置有控制端；所述凸輪安裝在所述曲軸上，并隨所述曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述連接桿的第一端連接至所述凸輪，且所述連接桿的第二端連接至所述機(jī)械式換向閥的控制端，所述凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)所述連接桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以控制所述機(jī)械式換向閥換向。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括驅(qū)動(dòng)控制器，與多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述底盤(pán)兩側(cè)的多個(gè)車(chē)輪；所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的行走命令，控制每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的曲軸保持相同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度；或者，所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)向命令，控制轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪保持第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度、非轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪保持第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其中，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述車(chē)輪分為驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至所述驅(qū)動(dòng)輪，通過(guò)所述導(dǎo)向輪控制所述底盤(pán)的行走方向。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括離合器，兩個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置于所述離合器的兩側(cè)，通過(guò)所述離合器的離合能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)所述曲軸的同軸連接或者分離，其中在所述工程機(jī)械底盤(pán)直線行走時(shí)，控制所述離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸連接，在所述底盤(pán)轉(zhuǎn)向時(shí)，控制所述離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸分離。根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，還提出了一種工程機(jī)械，包括如上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)。通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的行走、轉(zhuǎn)向等。以液壓力帶動(dòng)曲軸并實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)力大，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；同時(shí)能夠去除前橋與后橋之間的傳動(dòng)軸，從而簡(jiǎn)化了底盤(pán)結(jié)構(gòu)，便于對(duì)底盤(pán)部件的優(yōu)化布局。

圖I是本實(shí)用新型一實(shí)施例的工程機(jī)械底盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示的實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力原理圖；圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的直列式液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖5是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的V形液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖6是本實(shí)用新型一實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓原理圖；圖7是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓原理圖；圖8是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓原理圖；圖9是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓原理圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。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。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。圖I是本實(shí)用新型一實(shí)施例的工程機(jī)械底盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，所述工程機(jī)械底盤(pán)包括至少一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100，以驅(qū)動(dòng)安裝在底盤(pán)30上的至少一個(gè)車(chē)輪301，具體地，可以包括使用一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪301，可以用多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100驅(qū)動(dòng)多個(gè)車(chē)輪301，其中，每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪301。如圖2所示，圖I中的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100包括至少一個(gè)液壓油缸I和曲軸2，其中 曲軸2包括主軸頸21和連桿軸頸22，曲軸2通過(guò)主軸頸21可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底盤(pán)30上；液壓油缸I可擺動(dòng)地安裝在底盤(pán)30上，且每個(gè)液壓油缸I的活塞桿12與連桿軸頸22連接，液壓油缸I可驅(qū)動(dòng)曲軸2轉(zhuǎn)動(dòng)；曲軸2連接至車(chē)輪301，液壓油缸I通過(guò)曲軸2可驅(qū)動(dòng)車(chē)輪301轉(zhuǎn)動(dòng)。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)鍛造或鑄造。應(yīng)當(dāng)清楚，圖中示出了一個(gè)液壓油缸1，但本實(shí)用新型所述的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100可以包括多個(gè)液壓油缸1，相應(yīng)的，曲軸2中連桿軸頸22的數(shù)量與液壓油缸I的數(shù)量相等，每個(gè)連桿軸頸22上連接一個(gè)液壓油缸I。如圖3所不，液壓油缸I包括缸筒10、活塞11和活塞桿12，活塞11設(shè)直在缸筒10中，活塞桿12的一端與活塞11固定連接，另一端連接至曲軸2的連桿軸頸22。液壓油缸I的缸筒10相對(duì)于底盤(pán)30擺動(dòng)設(shè)置,作為一種實(shí)施方式，可以在缸筒10的端部設(shè)置有鉸接座，液壓油缸I通過(guò)鉸接座鉸接于底盤(pán)30上；作為另一種實(shí)施方式，如圖4所示，可以在缸筒10的外壁對(duì)稱設(shè)置有兩組耳座，液壓油缸I通過(guò)耳座鉸接于底盤(pán)30上。值得說(shuō)明的是，與現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力裝置相比，本實(shí)用新型的缸筒10并非固定設(shè)置，液壓油缸I整體上為二力桿結(jié)構(gòu)，因此可以避免活塞桿12在進(jìn)行擺動(dòng)時(shí)，對(duì)缸筒10施加的偏載而產(chǎn)生的側(cè)向力，改善了受力狀況。此外，本實(shí)用新型的活塞11與活塞桿12的第一端之間并非通過(guò)活塞銷(xiāo)活動(dòng)連接，而是固定連接，極大地提高了活塞11和活塞桿12運(yùn)動(dòng)的可靠性。進(jìn)一步地，鑒于曲軸2旋轉(zhuǎn)的不均勻性，本實(shí)用新型在曲軸2的主軸頸21上還可以設(shè)置有飛輪(圖中未示出)。飛輪可以為圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)。該飛輪可以儲(chǔ)存曲軸2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)能量，它具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，當(dāng)曲軸2轉(zhuǎn)速增高時(shí)，飛輪的動(dòng)能增加，可以將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)；當(dāng)曲軸2轉(zhuǎn)速降低時(shí)，飛輪的動(dòng)能減少，可以將能量釋放出來(lái)。飛輪可以減小運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的速度波動(dòng)，便于帶動(dòng)曲軸2平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型在曲軸2上還可以設(shè)置有平衡塊(圖中未示出)，平衡塊為重量部件，用于平衡曲軸2重心。該平衡塊可以保證曲軸2的平衡性，減小曲軸2運(yùn)行的振動(dòng)。該平衡塊設(shè)置于曲軸2偏重部分的相對(duì)側(cè)。應(yīng)當(dāng)清楚，還可以在曲軸2上鉆去一部分重量，以達(dá)到平衡的目的。本實(shí)用新型中，液壓油缸I和曲軸2形成本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的動(dòng)力傳遞機(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。而在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，只有燃燒膨脹的沖程時(shí)，其中的活塞才對(duì)外做功，即其中的曲軸轉(zhuǎn)720° (兩周)時(shí)才做功一次。突出地，本實(shí)用新型對(duì)于雙作用油缸而言，除了死點(diǎn)外，活塞11都會(huì)在液壓力的驅(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，提聞了曲軸2運(yùn)行的效率。作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，液壓油缸I包括至少兩個(gè)，工作過(guò)程中，部分液壓油缸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，僅控制部分液壓油缸I對(duì)外做功，從而能夠調(diào)整本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的輸出功率，提高能量利用率?！D3是圖2所示實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的受力原理圖。由于本實(shí)用新型液壓油缸I的缸筒10與底盤(pán)30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，整體上液壓油缸I為二力桿結(jié)構(gòu)，其兩端受力沿著液壓油缸I的軸線方向，不會(huì)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)形變，保證了液壓油缸I整體的平衡，消除了側(cè)向力，改善了受力狀況，提升了曲軸2運(yùn)行的平穩(wěn)性。本實(shí)用新型中液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100中多個(gè)液壓油缸可以采用多種布置方式。在一種優(yōu)選實(shí)施例中，本實(shí)用新型的液壓油缸I包括至少兩個(gè)，各液壓油缸I在曲軸2上可以有多種排列布置方式。圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的直列式的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)原理圖,在該圖中各液壓油缸I排成一排，形成直列式結(jié)構(gòu)。各液壓油缸I除了可以如圖4所示豎向排成一排，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)。作為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示，液壓油缸I分為兩組，各組液壓油缸I排成一排，兩排液壓油缸I之間互成角度，形成V形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以降低本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100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形結(jié)構(gòu)的夾角可以為60°或者其它角度。此外，在前述V形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可以將兩排液壓油缸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)液壓油缸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)。作為一種優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100中包含偶數(shù)個(gè)液壓油缸1，每個(gè)連桿軸頸22連接一個(gè)液壓油缸1，從而對(duì)曲軸2的受力狀態(tài)進(jìn)行平衡，以避免曲軸2受到過(guò)大損耗。當(dāng)然，若不考慮對(duì)于曲軸2的磨損情況，通過(guò)在每個(gè)連桿軸頸22上設(shè)置多個(gè)液壓油缸1，顯然可以得到更大的輸出動(dòng)力和扭矩。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型在液壓油缸I為多個(gè)時(shí)，液壓油缸I之間需要相互協(xié)同作業(yè)，方能保證曲軸2運(yùn)動(dòng)的一致性。各液壓油缸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，本實(shí)用新型并不受限于此。[0047]在圖6所示的實(shí)施例中，液壓油缸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。圖6所示包括多個(gè)液壓油缸1，各液壓油缸I的動(dòng)作可以分別通過(guò)包括電磁換向閥41、壓力傳感器5和控制器61的系統(tǒng)來(lái)控制。電磁換向閥41用于控制液壓油缸I的進(jìn)回油方向，在圖6所示的雙作用油缸中，該電磁換向閥41為三位四通電磁閥,第一工作油口、第二工作油口、第一進(jìn)油口和第一回油口。其中，第一工作油口和第二工作油口分別連接液壓油缸I的有桿腔和無(wú)桿腔，第一進(jìn)油口連接液壓泵40，第一回油口連接油箱。在第一狀態(tài)，第一工作油口進(jìn)油、第二工作油口回油；在第二狀態(tài)，第一工作油口回油、第二工作油口進(jìn)油；在第三狀態(tài)，第一工作油口和第二工作油口均為截止?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(包括同樣 的油口)時(shí)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)效果。壓力傳感器5設(shè)置于液壓油缸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。該壓力傳感器5可以設(shè)置于緩沖套上，當(dāng)該處緩沖壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，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，本實(shí)用新型也可以采用接近開(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。控制器61連接電磁換向閥41和壓力傳感器5，并根據(jù)壓力傳感器5的壓力信號(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7所示的實(shí)施例中，液壓油缸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。通過(guò)設(shè)置多個(gè)單作用油缸，同樣可以得到低速大扭矩的使用效果。此外，圖7所示包括多個(gè)液壓油缸1，各液壓油缸I分別可以通過(guò)包括電磁換向閥41、壓力傳感器5和控制器61的系統(tǒng)來(lái)控制。在圖7所示的單作用油缸中，該電磁換向閥41為二位三通電磁閥，包括第三工作油口、第二進(jìn)油口和第二回油口。第三工作油口連接液壓油缸I的無(wú)桿腔，第二進(jìn)油口連接液壓泵40，第二回油口連接油箱。在第一狀態(tài)，液壓油經(jīng)過(guò)第二進(jìn)油口和第三工作油口進(jìn)入液壓油缸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口回入油箱。圖7的壓力傳感器5僅設(shè)置于液壓油缸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。此外，在圖6、圖7所示的技術(shù)方案中，還可以通過(guò)在液壓油缸的液壓回路上設(shè)置壓力傳感器，以檢測(cè)液壓回路中的液壓油的油壓，從而判斷活塞的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)位置，進(jìn)而控制電磁換向閥41進(jìn)行換向。圖8是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100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)控制液壓油缸I的動(dòng)作。其中，電磁換向閥41用于控制液壓油缸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。[0057]由于液壓油缸I在曲軸2的連桿軸頸22上安裝完成后，各液壓油缸I之間具有固定的角度關(guān)系，因而根據(jù)角度測(cè)量可以精確地控制液壓油缸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。圖9是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的動(dòng)力裝置的液壓原理圖，與前述圖6-8中采用的計(jì)算機(jī)技術(shù)不同，圖9采用的是一種機(jī)械控制的結(jié)構(gòu)，各液壓油缸I可以通過(guò)包括機(jī)械式換向閥42、凸輪20、連接桿7的系統(tǒng)來(lái)控制。其中，機(jī)械式換向閥42上設(shè)置有控制端42a。該控制端42a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42的端部。該控制端42a相對(duì)于閥體位于不同位置時(shí)，機(jī)械式換向閥42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，本實(shí)用新型并不受限于此。 連接桿7可以包括第一桿件71和第二桿件72，其中第一桿件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可以套裝在一套筒內(nèi)，以限制其徑向移動(dòng)。第二桿件72相對(duì)于固定部件可擺動(dòng)地設(shè)置，第二桿件72的第一端連接機(jī)械式換向閥42的控制端42a，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與固定部件之間的鉸接點(diǎn)位于其第一端和第二端之間。第二桿件72可以為圖9所示的倒V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9所示的方位中，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42的控制端42a ;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)，并向右推動(dòng)換向閥的控制端42a，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)。以上對(duì)于本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，而對(duì)于設(shè)置有該液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的工程機(jī)械底盤(pán)而言，可以為每個(gè)車(chē)輪301配置一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100，或是由每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100驅(qū)動(dòng)多個(gè)車(chē)輪301，從而對(duì)該車(chē)輪301是否轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等進(jìn)行控制。具體地，對(duì)于包含有多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的工程機(jī)械底盤(pán)而言，還需要設(shè)置有驅(qū)動(dòng)控制器，該驅(qū)動(dòng)控制器連接至所有的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100，其中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制器接收到行走命令時(shí)，控制每個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100中的曲軸2保持相同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而使得相應(yīng)的車(chē)輪301也具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制器接收到轉(zhuǎn)向命令時(shí)，控制轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪301保持第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度、非轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪301保持第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度。當(dāng)然，除了單獨(dú)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，還可以添加至少一組導(dǎo)向輪，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向。例如，車(chē)輪301分為驅(qū)動(dòng)輪301a和導(dǎo)向輪301b，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100連接至所述驅(qū)動(dòng)輪301a，通過(guò)導(dǎo)向輪301b控制底盤(pán)30的行走方向。在一種具體實(shí)施方式
中，導(dǎo)向輪301b連接至導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向橋、橫拉桿、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向軸和方向盤(pán),方向盤(pán)連接至轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器通過(guò)轉(zhuǎn)向軸連接至橫拉桿，橫拉桿連接至轉(zhuǎn)向橋，導(dǎo)向輪301b連接至該轉(zhuǎn)向橋，通過(guò)方向盤(pán)改變導(dǎo)向輪301b的方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)底盤(pán)30的方向控制。底盤(pán)30上還可以設(shè)置離合器，該離合器連接至對(duì)稱設(shè)置在其兩側(cè)的兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100中的曲軸2，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)曲軸2的同軸連接或者分離，其中在工程機(jī)械底盤(pán)30直線行走時(shí)，控制離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸2連接，在工程機(jī)械底盤(pán)30轉(zhuǎn)向時(shí)，控制離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸2分離。綜上所述，在本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)中，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的活塞桿12和曲軸2之間進(jìn)行能量傳遞，通過(guò)液壓力帶動(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，本實(shí)用新型主要具有以下優(yōu)點(diǎn)I)輸出扭矩大本實(shí)用新型采用液壓油缸I驅(qū)動(dòng)，與柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力裝置相比，驅(qū)動(dòng)力大，輸出的扭矩大，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)偏載本實(shí)用新型液壓油缸I的缸筒10與底盤(pán)30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，整體上液壓油缸I為二力桿結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中由于缸筒10位置固定而形成的偏載，消除了側(cè)向力，改善了受力狀況，提升了曲軸2運(yùn)行的平穩(wěn)性。此外，本實(shí)用新型曲軸2上還可以設(shè)置飛輪和平衡重，進(jìn)一步提高了曲軸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)在液壓力的驅(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)控制方便本實(shí)用新型可以采用壓力傳感器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)本實(shí)用新型液壓油缸I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)，本實(shí)用新型不需要設(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，本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)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)。本實(shí)用新型還提出了一種工程機(jī)械，包括如上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，包括至少一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)，以驅(qū)動(dòng)底盤(pán)(30)上至少一個(gè)車(chē)輪(301 )，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)包括至少一個(gè)液壓油缸(I)和曲軸(2)，其中 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)地安裝在所述底盤(pán)(30)上； 所述液壓油缸(I)可擺動(dòng)地安裝在所述底盤(pán)(30)上，且每個(gè)所述液壓油缸(I)的活塞桿(12 )與所述連桿軸頸(22 )連接，所述液壓油缸(I)可驅(qū)動(dòng)所述曲軸(2 )轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述曲軸(2 )連接至所述車(chē)輪(301)，所述液壓油缸(I)通過(guò)所述曲軸(2 )可驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輪(301)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，所述液壓油缸(I)的缸筒(10 )端部設(shè)置有鉸接座，所述液壓油缸(I)通過(guò)所述鉸接座鉸接在所述底盤(pán)(30 )上，或者，所述液壓油缸(I)的缸筒(10 )外壁對(duì)稱設(shè)置有兩耳座，所述液壓油缸(I)通過(guò)所述兩耳座鉸接在所述底盤(pán)(30)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)中包含有多個(gè)所述液壓油缸(I )，其中 多個(gè)所述液壓油缸(I)排成一排，形成直列式結(jié)構(gòu)；或 多個(gè)所述液壓油缸(I)分為兩組，每組液壓油缸(I)排成一排，兩排液壓油缸(I)之間形成V形結(jié)構(gòu)；或 多個(gè)所述液壓油缸(I)分為兩組，每組液壓油缸(I)排成一排，兩排液壓油缸(I)之間的角度為180°，形成水平對(duì)置結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)中包含偶數(shù)個(gè)液壓油缸(1)，每個(gè)所述連桿軸頸(22)連接一個(gè)所述液壓油缸(I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，所述液壓油缸(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。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)還包括電磁換向閥(41)、檢測(cè)元件和控制器(61)，其中 所述電磁換向閥(41)用于控制所述液壓油缸(I)的進(jìn)油或回油； 所述檢測(cè)元件用于檢測(cè)所述液壓油缸(I)和/或液壓回路中液壓油的壓力，或者用于檢測(cè)所述曲軸(2)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移； 所述控制器(61)與所述電磁換向閥(41)和所述檢測(cè)元件相連接，并根據(jù)所述檢測(cè)元件檢測(cè)的所述壓力或所述角位移，判斷所述活塞(11)的運(yùn)動(dòng)位置，以控制所述電磁換向閥(41)換向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)還包括機(jī)械式換向閥(42 )、凸輪(20 )、連接桿(7 )，其中 所述機(jī)械式換向閥(42)上設(shè)置有控制端(42a)； 所述凸輪(20)安裝在所述曲軸(2)上，并隨所述曲軸(2)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 所述連接桿(7)的第一端連接至所述凸輪(20)，且所述連接桿(7)的第二端連接至所述機(jī)械式換向閥(42)的控制端(42a)，所述凸輪(20)旋轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)所述連接桿(7)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以控制所述機(jī)械式換向閥(42)換向。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)控制器，與多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)相連接，多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)驅(qū)動(dòng)所述底盤(pán)(30)兩側(cè)的多個(gè)車(chē)輪(301)； 所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的行走命令，控制每個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)中的曲軸(2)保持相同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度；或者，所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)向命令，控制轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪(301)保持第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度、非轉(zhuǎn)向側(cè)的車(chē)輪(301)保持第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其中，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，所述車(chē)輪(301)分為驅(qū)動(dòng)輪(301a)和導(dǎo)向輪(301b)，所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)連接至所述驅(qū)動(dòng)輪(301a),通過(guò)所述導(dǎo)向輪(301b)控制所述底盤(pán)(30)的行走方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，其特征在于，還包括離合器，兩個(gè)所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(100)對(duì)稱設(shè)置于所述離合器的兩側(cè)，通過(guò)所述離合器的離合能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)所述曲軸(2)的同軸連接或者分離，其中 在所述工程機(jī)械底盤(pán)(30)直線行走時(shí)，控制所述離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸(2 )連接，在所述底盤(pán)(30 )轉(zhuǎn)向時(shí)，控制所述離合器將其兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的兩曲軸(2 )分離。
11.一種工程機(jī)械，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種液壓驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械底盤(pán)，包括至少一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以驅(qū)動(dòng)底盤(pán)上的至少一個(gè)車(chē)輪，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓油缸和曲軸，其中曲軸包括主軸頸和連桿軸頸，曲軸通過(guò)主軸頸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底盤(pán)上；液壓油缸可擺動(dòng)地安裝在底盤(pán)上，且每個(gè)液壓油缸的活塞桿與連桿軸頸連接，液壓油缸可驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；曲軸連接至車(chē)輪，液壓油缸通過(guò)曲軸可驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提出了一種工程機(jī)械。通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以簡(jiǎn)化工程機(jī)械的底盤(pán)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化底盤(pán)布局，滿足低速大扭矩的工況需求。
文檔編號(hào)B62D5/06GK202703259SQ20122029735
公開(kāi)日2013年1月30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)明者易小剛, 李 東, 張作良 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司