專(zhuān)利名稱(chēng)：基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通工程和機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)。
背景技術(shù)：
輪胎壓路機(jī)屬于工程機(jī)械行業(yè)中壓實(shí)機(jī)械類(lèi)別，主要用于道路施工中瀝青路面壓實(shí)和各種道路的路基壓實(shí)等。輪胎壓路機(jī)根據(jù)其大小，通常由7-11個(gè)光面橡膠充氣輪胎(前面3個(gè)輪胎，后面4個(gè)輪胎，簡(jiǎn)稱(chēng)前3后4，簡(jiǎn)寫(xiě)為3+4；同樣，有4+4；4+5；5+6等型式)組成，前后輪胎交錯(cuò)排列，輪胎壓路機(jī)在直線行駛時(shí)前后輪胎輪轍之間有一定量的重疊；工作質(zhì)量一般為16-30噸。輪胎壓路機(jī)是通過(guò)其光面橡膠充氣輪胎承受的靜載荷與充氣輪胎對(duì)路面的搓揉作用的合成效果來(lái)完成壓實(shí)作業(yè)的，是保證路面施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著路面的密實(shí)度和平整度。瀝青路面施工作業(yè)的工藝通常為使用瀝青混凝土攤鋪機(jī)完成瀝青混合料攤鋪(瀝青混合料的溫度通常在120～180℃)后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，先用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行初壓；然后，通常使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行幾遍復(fù)壓；最后進(jìn)行消除缺陷和保證路面平整度的終壓。
由于雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)的鋼輪既是驅(qū)動(dòng)輪，也是振動(dòng)輪，在壓實(shí)施工中振動(dòng)鋼輪是滾動(dòng)狀態(tài)，很好地解決了瀝青路面壓實(shí)過(guò)程中瀝青混合料的起褶和擁推問(wèn)題。而目前的輪胎壓路機(jī)通常只能用后面的輪胎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，前輪只能進(jìn)行轉(zhuǎn)向不能驅(qū)動(dòng)，即前輪是從動(dòng)輪。壓實(shí)過(guò)程中由于前面的從動(dòng)輪胎的滑移會(huì)使瀝青混合料產(chǎn)生起褶和擁推，路面可能會(huì)產(chǎn)生表面裂紋等問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)影響路面的質(zhì)量和使用壽命。
由于輪胎壓路機(jī)的前輪和后輪均是由多個(gè)光面充氣輪胎組成，通常的輪胎之間組合方式和機(jī)械傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式難以解決輪胎壓路機(jī)的前后輪全驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)。解決輪胎壓路機(jī)的前后輪胎全驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，克服現(xiàn)有輪胎壓路機(jī)由于前輪為從動(dòng)輪而存在的壓實(shí)作業(yè)中瀝青混合料的起褶和擁推問(wèn)題。在實(shí)現(xiàn)前后輪全驅(qū)動(dòng)，提高輪胎壓路機(jī)性能的同時(shí)滿(mǎn)足其均勻壓實(shí)的要求。
本發(fā)明提出的基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，前輪可以采用前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，后輪可以采用后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，其中前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同，均由2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁23、機(jī)架24、液壓缸25、立軸30、叉腳31、連接銷(xiāo)軸32和液壓系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖8所示；后驅(qū)動(dòng)輪由2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁21、機(jī)架24和液壓系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)如圖6和圖8所示；雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元5、液壓馬達(dá)13、行星減速機(jī)14、門(mén)字型框架16組成，雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元5由光面輪胎1、左輻板2、整體式輪輞3、右輻板4組成，2個(gè)光面輪胎1分別置于整體式輪輞3的卡口上，整體式輪輞3上設(shè)有左輻板2、右輻板4，行星減速機(jī)14置于整體式輪輞3內(nèi)，行星減速機(jī)14分別連接液壓馬達(dá)13和左輻板2，門(mén)字型框架16套于雙輪胎聯(lián)動(dòng)組合單元5外，門(mén)字形框架16的左側(cè)板16a通過(guò)連接裝置15連接行星減速機(jī)14，門(mén)字形框架16的右側(cè)板16b一端設(shè)有軸承18，軸承18通過(guò)聯(lián)接半軸17、聯(lián)接盤(pán)a9與右輻板4聯(lián)接；三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)是在雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上延長(zhǎng)門(mén)字形框架16的頂梁16c，增設(shè)一獨(dú)立輪胎組11，獨(dú)立輪胎組11包括獨(dú)立輪輞8、獨(dú)立輻板7，光面輪胎1置于獨(dú)立輪輞8的卡口上，獨(dú)立輪輞8上設(shè)有獨(dú)立輻板7，雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上的右輻板4與獨(dú)立輪輞8上的獨(dú)立輻板7通過(guò)傳動(dòng)軸6連接，門(mén)字型框架16右側(cè)板16b一端的軸承18支撐傳動(dòng)軸6；對(duì)于前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，將2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分別置于機(jī)架24上，每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的門(mén)字型框架16的頂梁16c分別連接橫梁23，立軸30與橫梁23相互垂直，立軸30一端通過(guò)叉腳31與穿過(guò)橫梁23的連接銷(xiāo)軸32連接，另一端連接機(jī)架24，立軸30通過(guò)其上的耳環(huán)29連接液壓缸25；對(duì)于后驅(qū)動(dòng)輪，將2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分別置于機(jī)架24上，每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的門(mén)字型框架16的頂梁16c分別連接橫梁21；前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪、后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪和后驅(qū)動(dòng)輪的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，液壓系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)35、聯(lián)軸器36、液壓泵37、液壓管路38、同步控制管路39組成，其結(jié)構(gòu)如圖8所示，液壓缸25通過(guò)連接銷(xiāo)26和機(jī)架24連接；發(fā)動(dòng)機(jī)35通過(guò)聯(lián)軸器36連接2臺(tái)液壓泵37，2臺(tái)液壓泵37分別與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)13和后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)13之間通過(guò)液壓管路38并聯(lián)連接，且2臺(tái)液壓泵37的進(jìn)出油管之間通過(guò)同步控制管路39連接。
本發(fā)明中，當(dāng)要求后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪數(shù)量大于前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，可以在后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪處增加一從動(dòng)輪41，該從動(dòng)輪直接連接橫梁21或橫梁23，如圖11所示。
本發(fā)明中，采用1臺(tái)液壓泵37，液壓泵37與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)13和后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)13之間通過(guò)液壓管路38連接，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。
本發(fā)明針對(duì)輪胎壓路機(jī)是由多個(gè)光面輪胎組合，前后輪胎在每個(gè)輪胎的車(chē)轍上具有重疊，既要實(shí)現(xiàn)前輪驅(qū)動(dòng)同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向，利用液壓傳動(dòng)的原理和液壓連接管路具有一定柔性的機(jī)理，實(shí)現(xiàn)輪胎壓路機(jī)的前后輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明提出的基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，是將整體結(jié)構(gòu)的輪胎壓路機(jī)以全驅(qū)動(dòng)形式予以表達(dá)，通過(guò)液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相結(jié)合的方式的模型，描述前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)行為。這種基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)模型，以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)輪胎壓路機(jī)最優(yōu)的驅(qū)動(dòng)方式，因此具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明解決基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下1.輪胎的組合改造 將每2個(gè)或3個(gè)表面充氣輪胎通過(guò)以下簡(jiǎn)單組合改造，使其具有可以同時(shí)傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩，又不影響單個(gè)輪胎的安裝與拆卸，定義其具有以下可實(shí)現(xiàn)的基本功能a)組合的輪胎具有同時(shí)傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩的能力。將兩個(gè)輪胎的輪輞做成一體化結(jié)構(gòu)，輪輞內(nèi)部可以安裝下行星減速機(jī)(通常為殼體輸出扭矩)，通過(guò)輻板傳遞扭矩至輪輞再至輪胎。
b)兩個(gè)輪胎在一體化結(jié)構(gòu)的輪輞上可以從兩側(cè)安裝與拆卸。
c)當(dāng)采用三個(gè)輪胎聯(lián)成整體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，前面兩個(gè)輪胎的輪輞做成前述的一體化結(jié)構(gòu)，再通過(guò)另一端輻板、傳動(dòng)軸將扭矩傳遞至第三個(gè)輪胎的獨(dú)立輪輞再至輪胎，使三個(gè)輪胎實(shí)現(xiàn)同軸傳動(dòng)。采用傳動(dòng)軸的方式是為了中間輪胎安裝與拆卸。
2.組合輪胎組成驅(qū)動(dòng)單元d)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)組合輪胎的一體化輪輞的輻板與可以?xún)?nèi)置的行星減速機(jī)殼體(通常為殼體輸出扭矩)聯(lián)接，行星減速機(jī)再與變量液壓馬達(dá)或定量液壓馬達(dá)連接，通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行星減速機(jī)(殼體輸出扭矩)，經(jīng)輻板傳遞至輪輞再至輪胎。當(dāng)采用三個(gè)輪胎聯(lián)成整體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，再通過(guò)另一端輻板、傳動(dòng)軸將扭矩傳遞至第三個(gè)輪胎的獨(dú)立輪輞再至輪胎。組合的輪胎具有同時(shí)傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩的能力。將兩個(gè)輪胎的輪輞做成一體化結(jié)構(gòu)，輪輞內(nèi)部可以安裝下行星減速機(jī)(通常為殼體輸出扭矩)，通過(guò)輻板傳遞扭矩至輪輞再至輪胎。
e)支承結(jié)構(gòu)。將具有合理剛性的門(mén)字型框架結(jié)構(gòu)(有一定寬度)一端固定架與行星減速機(jī)連接裝置(內(nèi)置軸承)連接，使輪胎驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠相對(duì)與框架轉(zhuǎn)動(dòng)。在另一端固定架內(nèi)也設(shè)置軸承，支承傳動(dòng)軸。并且兩端固定架的軸承中心保持為同心軸結(jié)構(gòu)。
f)驅(qū)動(dòng)單元。把2~3個(gè)輪胎與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)等組成一個(gè)完整而且相對(duì)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)單元，視之為組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元。組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元具有的主要特征為完整的支承結(jié)構(gòu)、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、2~3個(gè)輪胎同軸運(yùn)動(dòng)。
3.整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)組織的實(shí)現(xiàn)將二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的框架上部與一橫梁通過(guò)螺栓聯(lián)接。與橫梁垂直的立軸，一端通過(guò)叉腳結(jié)構(gòu)與穿過(guò)橫梁中間的銷(xiāo)軸連接，另一端通過(guò)軸承與車(chē)架連接，使立軸與車(chē)架形成支承關(guān)系，同時(shí)又能相對(duì)于車(chē)架轉(zhuǎn)動(dòng)。垂直軸上設(shè)置耳環(huán)，與液壓缸連接，通過(guò)液壓缸的作用力，通過(guò)連接銷(xiāo)軸，帶動(dòng)橫梁，進(jìn)而帶動(dòng)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。垂直軸與橫梁之間采用銷(xiāo)軸連接結(jié)構(gòu)，可使橫梁與二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元一起相對(duì)于立軸產(chǎn)生擺動(dòng)。組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元與橫梁、立軸之間的連接關(guān)系，合理滿(mǎn)足了轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向功能、擺動(dòng)功能等性能要求，有液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元滿(mǎn)足了轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)功能。連接液壓馬達(dá)的油管采用液壓膠管，因?yàn)橐簤耗z管具有一定的柔性功能，在合理的布置結(jié)構(gòu)下，驅(qū)動(dòng)輪在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向時(shí)不影響其驅(qū)動(dòng)功能，也不影響其擺動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)。
4.整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)組織的實(shí)現(xiàn)將二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的框架上部與車(chē)架通過(guò)螺栓直接聯(lián)接，連接的位置滿(mǎn)足前后驅(qū)動(dòng)輪的輪胎交錯(cuò)排列，前后輪胎在直線行駛時(shí)輪轍之間有一定量的重疊。必要時(shí)，可以增加一獨(dú)立形式的從動(dòng)輪直接與橫梁連接。也可以將整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)制成與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)形式。
5.液壓驅(qū)動(dòng)的功能要求后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)的二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的液壓管路應(yīng)采用并聯(lián)聯(lián)接的方法，使輪胎壓路機(jī)在轉(zhuǎn)向時(shí)可以使二組組合輪胎之間實(shí)現(xiàn)差速功能而不需再設(shè)置其他差速裝置。前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的液壓管路也應(yīng)采用并聯(lián)聯(lián)接的方法，理由同上。前后驅(qū)動(dòng)輪之間的液壓管路既可以用并聯(lián)聯(lián)接的方法，也可以采用串聯(lián)聯(lián)接的方法。采用并聯(lián)聯(lián)接時(shí)，整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)工作時(shí)分配在每個(gè)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的作用載荷應(yīng)保持相等或接近。
本發(fā)明的技術(shù)方案的特征是將幾個(gè)單獨(dú)的光面輪胎組合成可以同軸驅(qū)動(dòng)的組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元具有完整的支承結(jié)構(gòu)、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、2~3個(gè)輪胎同軸驅(qū)動(dòng)功能。二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元與具有轉(zhuǎn)向特征結(jié)構(gòu)的橫梁聯(lián)接構(gòu)成轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)(具有擺動(dòng)功能)，與車(chē)架聯(lián)接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)。如上所述，上述結(jié)構(gòu)的整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)具有如下功能前輪的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)、擺動(dòng)功能；后輪的驅(qū)動(dòng)功能；整車(chē)質(zhì)量均勻分配在前后的組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元時(shí)每個(gè)輪胎對(duì)地面的壓實(shí)作用力均衡。在此基礎(chǔ)上，將整體結(jié)構(gòu)輪胎壓路機(jī)建立為一個(gè)具有前后輪全驅(qū)動(dòng)、具有車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的性能、具有均勻壓實(shí)功能特征的輪胎壓路機(jī)模型。
本發(fā)明基于液壓流體傳動(dòng)的原理實(shí)現(xiàn)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用流體傳動(dòng)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)程中組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元(驅(qū)動(dòng)輪胎)的差速性能，利用傳遞液壓流體的液壓膠管具有柔性的特性實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向與驅(qū)動(dòng)可同時(shí)進(jìn)行的功能。需要指出的是，這里所描述的基于液壓傳動(dòng)形成的全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，是指用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)形式難以實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型的傳動(dòng)系統(tǒng)，其精確的傳動(dòng)行為是不容許出現(xiàn)可錯(cuò)位的柔性傳動(dòng)，靈活性差，難以用確定的機(jī)械傳動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向與驅(qū)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，提高了輪胎壓路機(jī)本身的作業(yè)性能，也為提高道路施工質(zhì)量提供了條件。


圖1為前、后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)圖示。
圖2為雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元圖示。
圖3為三輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元圖示。
圖4為雙輪胎組合支承與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖示。
圖5為三輪胎組合支承與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖示。
圖6為后輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖示。
圖7為單泵驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示。
圖8為雙泵驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示。
圖9為輪胎壓路機(jī)主視示。
圖10為6+6結(jié)構(gòu)整體輪胎壓路機(jī)俯視示。
圖11為6+7結(jié)構(gòu)整體輪胎壓路機(jī)俯視示。
圖中標(biāo)號(hào)1為光面輪胎，2為左輻板，3為整體式輪輞，4為右輻板，5為雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元，6為傳動(dòng)軸，7為獨(dú)立輻板，8為獨(dú)立輪輞，9為聯(lián)接盤(pán)a，10為聯(lián)接盤(pán)b，11為獨(dú)立輪胎組，12為三輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元，13為液壓馬達(dá)，14為行星減速機(jī)，14a為行星減速機(jī)太陽(yáng)輪軸，14b為行星架，14c為殼體，15為連接裝置，16為門(mén)字形框架，16a為左側(cè)板，16b為右側(cè)板，16c為頂梁，17為聯(lián)接半軸，18為軸承，19為雙輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，20為三輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，21為橫梁，22為后輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，23為橫梁，24為機(jī)架，25為液壓缸，26為連接銷(xiāo)，27為軸承，28為軸端固定座；29為立軸耳環(huán)，30為立軸，31為叉腳，32為連接銷(xiāo)軸，33為聯(lián)結(jié)螺栓，34為前輪胎組合轉(zhuǎn)向與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，35為發(fā)動(dòng)機(jī)，36為聯(lián)軸器，37為液壓泵，38為液壓管路，39為同步控制管路。40為駕駛室，41為從動(dòng)輪。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1圖1為前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的示意圖，其由兩組三輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)20以及以及橫梁23、液壓缸25等部分組成，圖2、圖3、圖4、圖5分別為具體的配置過(guò)程圖。
雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元5如圖2所示，輪胎1為光面橡膠充氣輪胎，整體式輪輞3做成一體化結(jié)構(gòu)，這樣通過(guò)輪輞3、兩個(gè)輪胎1就具有了同時(shí)傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩的能力，并可以從輪輞3兩側(cè)安裝和拆卸左、右輪胎1，輪輞和與其焊接在一起的左輻板2和右輻板4傳遞扭矩。
三輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元12如圖3所示，5為前面所述的雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)，再通過(guò)右輻板4、傳動(dòng)軸6將扭矩傳遞至第三個(gè)輪胎的獨(dú)立輻板7，經(jīng)獨(dú)立輪輞8再至輪胎1，使三個(gè)輪胎實(shí)現(xiàn)同軸傳動(dòng)。采用傳動(dòng)軸的方式是為了方便中間輪胎安裝與拆卸。
驅(qū)動(dòng)單元的組成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。如圖4所示，雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元5的左輻板2與可以?xún)?nèi)置的行星減速機(jī)14的殼體14c(通常為殼體輸出扭矩)聯(lián)接，行星減速機(jī)14的太陽(yáng)輪軸14a再與變量液壓馬達(dá)或定量液壓馬達(dá)13的輸出軸連接，行星減速機(jī)14的行星架14b與液壓馬達(dá)的殼體聯(lián)接，通過(guò)液壓馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)行星減速機(jī)14(殼體輸出扭矩)，經(jīng)左輻板2傳遞至輪輞再至輪胎。當(dāng)采用三個(gè)輪胎聯(lián)成整體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，如圖5所示，再通過(guò)右輻板4、傳動(dòng)軸6將扭矩傳遞至第三個(gè)輪胎的獨(dú)立輪輞8再至輪胎。三個(gè)輪胎具有同時(shí)傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩的能力。
然后，將具有合理剛性的門(mén)字型框架結(jié)構(gòu)16左側(cè)板16a與行星減速機(jī)行星架連接裝置15連接，使輪胎驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠相對(duì)于門(mén)字形框架16轉(zhuǎn)動(dòng)。在右側(cè)板16b內(nèi)設(shè)置軸承18，支承傳動(dòng)軸。并且兩端固定架的軸承中心保持為同心軸結(jié)構(gòu)。
通過(guò)以上方法把雙輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元或三輪胎組合聯(lián)動(dòng)單元與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)等組成一個(gè)完整而且相對(duì)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)單元，視之為組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元。組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元具有的主要特征為完整的支承結(jié)構(gòu)、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、2~3個(gè)輪胎同軸運(yùn)動(dòng)。
前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)如圖1所示，將二組三輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)20的門(mén)字型框架16的頂梁16c與橫梁23通過(guò)螺栓33聯(lián)接。與橫梁23垂直的立軸30，一端通過(guò)叉腳31與穿過(guò)橫梁23中間的銷(xiāo)軸32連接，另一端通過(guò)軸承27與機(jī)架24連接，使立軸30與車(chē)架24形成支承關(guān)系，同時(shí)又能相對(duì)于機(jī)架24轉(zhuǎn)動(dòng)。立軸30上設(shè)置耳環(huán)29，與液壓缸25連接，可通過(guò)液壓缸25的作用力，通過(guò)連接銷(xiāo)軸32，帶動(dòng)橫梁23，進(jìn)而帶動(dòng)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)一定角度的轉(zhuǎn)向。立軸30與橫梁23之間采用連接銷(xiāo)軸32連接結(jié)構(gòu)，可使橫梁23與二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元一起相對(duì)于立軸30產(chǎn)生擺動(dòng)。組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元與橫梁23、立軸30之間的連接關(guān)系，合理滿(mǎn)足了轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向功能、擺動(dòng)功能的性能要求，有液壓馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)的組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元滿(mǎn)足了轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)功能。連接液壓馬達(dá)13的油管采用液壓膠管，液壓膠管具有一定的柔性功能，在合理的布置結(jié)構(gòu)下，驅(qū)動(dòng)輪在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向時(shí)不影響其驅(qū)動(dòng)功能，也不影響其擺動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)。
后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，將二組三輪胎組合與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)20的門(mén)字形框架16的頂梁16c與機(jī)架24通過(guò)螺栓直接聯(lián)接，連接的位置滿(mǎn)足前后驅(qū)動(dòng)輪的輪胎交錯(cuò)排列，前后輪胎在直線行駛時(shí)輪轍有一定量的重疊。必要時(shí)，可以增加一獨(dú)立形式的從動(dòng)輪41直接與橫梁聯(lián)接。也可以將整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)制成與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)形式。
液壓系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)35通過(guò)聯(lián)軸器36與1臺(tái)液壓泵37聯(lián)接，液壓泵與前后各二組的組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)13之間通過(guò)液壓管路38并聯(lián)聯(lián)接。1臺(tái)液壓泵與4個(gè)液壓馬達(dá)之間構(gòu)成閉式液壓系統(tǒng)。液壓泵同步驅(qū)動(dòng)4個(gè)液壓馬達(dá)。
參見(jiàn)圖8，發(fā)動(dòng)機(jī)35通過(guò)聯(lián)軸器36與2臺(tái)液壓泵37實(shí)行串聯(lián)聯(lián)接，2臺(tái)液壓泵分別與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的液壓馬達(dá)13和后驅(qū)動(dòng)輪的二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的液壓馬達(dá)13的之間通過(guò)液壓管路38并聯(lián)聯(lián)接，分別構(gòu)成閉式液壓系統(tǒng)。每個(gè)液壓泵分別同步驅(qū)動(dòng)前后各2個(gè)液壓馬達(dá)。為了防止前后輪胎之間運(yùn)動(dòng)的不同步，2臺(tái)液壓泵之間的進(jìn)出油口應(yīng)設(shè)有同步液壓控制管路39連通，調(diào)節(jié)前后輪胎的運(yùn)動(dòng)差異。
整體車(chē)架輪胎壓路機(jī)工作時(shí)分配在每個(gè)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的靜載荷應(yīng)保持相等或接近。
整體結(jié)構(gòu)輪胎壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵與液壓馬達(dá)構(gòu)成的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)、前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)組織、后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)組織與整體車(chē)架等組合成為了整體結(jié)構(gòu)輪胎壓路機(jī)。根據(jù)輪胎壓路機(jī)前后輪胎在直線行駛時(shí)輪轍之間有一定量的重疊的基本要求，前后輪胎之間交錯(cuò)排列。根據(jù)組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和前后輪胎之間交錯(cuò)排列的要求，與后驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)中二組組合輪胎驅(qū)動(dòng)單元之間是否增加一從動(dòng)輪胎(主要是為了前后輪胎之間交錯(cuò)排列)與整體車(chē)架共同連接的方式，將整體結(jié)構(gòu)輪胎壓路機(jī)分別制成4+4；4+5結(jié)構(gòu)和6+6；與6+7結(jié)構(gòu)等型式，即實(shí)現(xiàn)了不同壓實(shí)寬度的輪胎壓路機(jī)。
圖9、圖10、圖11分別為6+6整體壓路機(jī)結(jié)構(gòu)的主視圖、俯視圖和6+7整體壓路機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖。
權(quán)利要求
1.一種基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，前輪采用前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，后輪采用后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，其特征在于前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同，均由2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁(23)、機(jī)架(24)、液壓缸(25)、立軸(30)、叉腳(31)、連接銷(xiāo)軸(32)和液壓系統(tǒng)組成；后驅(qū)動(dòng)輪由2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁(21)、機(jī)架(24)和液壓系統(tǒng)組成；雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由雙輪胎聯(lián)動(dòng)組合單元5、液壓馬達(dá)(13)、行星減速機(jī)(14)、門(mén)字型框架(16)組成，雙輪胎聯(lián)動(dòng)組合單元(5)由光面輪胎(1)、左輻板(2)、整體式輪輞(3)、右輻板(4)組成，2個(gè)光面輪胎(1)分別置于整體式輪輞(3)的卡口上，整體式輪輞(3)上設(shè)有左輻板(2)、右輻板(4)，行星減速機(jī)(14)置于整體式輪輞(3)內(nèi)，行星減速機(jī)(14)分別連接液壓馬達(dá)(13)和左輻板(2)，門(mén)字型框架(16)套于雙輪胎聯(lián)動(dòng)組合單元(5)外，門(mén)字形框架(16)的左側(cè)板(16a)通過(guò)連接裝置(15)連接行星減速機(jī)(14)，門(mén)字形框架(16)的右側(cè)板(16b)一端設(shè)有軸承(18)，軸承(18)通過(guò)聯(lián)接半軸(17)、聯(lián)接盤(pán)(a9)與右輻板(4)聯(lián)接；三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)是在雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上延長(zhǎng)門(mén)字形框架(16)的頂梁(16c)，增設(shè)一獨(dú)立輪胎組(11)，獨(dú)立輪胎組(11)包括獨(dú)立輪輞(8)、獨(dú)立輻板(7)，光面輪胎(1)置于獨(dú)立輪輞(8)的卡口上，獨(dú)立輪輞(8)上設(shè)有獨(dú)立輻板(7)，雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上的右輻板(4)與獨(dú)立輪輞(8)上的獨(dú)立輻板(7)通過(guò)傳動(dòng)軸(6)連接，門(mén)字型框架(16)右側(cè)板(16b)一端的軸承(18)支撐傳動(dòng)軸(6)；對(duì)于前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，將2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分別置于機(jī)架(24)上，每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的門(mén)字型框架(16)的頂梁(16c)分別連接橫梁(23)，立軸(30)與橫梁(23)相互垂直，立軸(30)一端通過(guò)叉腳(31)與穿過(guò)橫梁(23)的連接銷(xiāo)軸(32)連接，另一端連接機(jī)架(24)，立軸(30)通過(guò)其上的耳環(huán)(29)連接液壓缸(25)；對(duì)于后驅(qū)動(dòng)輪，將2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分別置于機(jī)架(24)上，每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的門(mén)字型框架(16)的頂梁(16c)分別連接橫梁(21)；前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪、后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪和后驅(qū)動(dòng)輪的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，液壓系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)(35)、聯(lián)軸器(36)、液壓泵(37)、液壓管路(38)、同步控制管路(39)組成，液壓缸(25)通過(guò)連接銷(xiāo)(26)和機(jī)架(24)連接；發(fā)動(dòng)機(jī)(35)通過(guò)聯(lián)軸器(36)連接2臺(tái)液壓泵(37)，2臺(tái)液壓泵(37)分別與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)(13)和后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)(13)之間通過(guò)液壓管路(38)并聯(lián)連接，且2臺(tái)液壓泵(37)的進(jìn)出油管之間通過(guò)同步控制管路(39)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，其特征在于當(dāng)要求后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪數(shù)量大于前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，在后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪處增加一從動(dòng)輪(41)，該從動(dòng)輪直接連接橫梁(21)或橫梁(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)，其特征在于采用1臺(tái)液壓泵(37)，液壓泵(37)與前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)(13)和后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪的每組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)(13)之間通過(guò)液壓管路(38)連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于交通工程和機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于液壓傳動(dòng)的前后輪全驅(qū)動(dòng)輪胎壓路機(jī)。前輪采用前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，后輪采用后驅(qū)動(dòng)輪或后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，前、后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同，均由2組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁、機(jī)架、液壓缸、立軸和液壓系統(tǒng)等組成；后驅(qū)動(dòng)輪由組雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)或三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、橫梁、機(jī)架和液壓系統(tǒng)組成；雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由雙輪胎聯(lián)動(dòng)組合單元、液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)、門(mén)字型框架組成，三輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在雙輪胎組合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上延長(zhǎng)門(mén)字形框架頂梁，增設(shè)獨(dú)立輪胎組；前、后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪和純驅(qū)動(dòng)輪的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，液壓系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、液壓泵、液壓管路、同步控制管路組成，本發(fā)明具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01C19/27GK101089295SQ20071004345
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者吳仁智, 王安麟, 姜濤, 劉釗, 耿令新, 朱玉田 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)