本發(fā)明涉及一種靜液壓工程機械驅(qū)動橋及其控制方法，屬于靜液壓工程機械驅(qū)動。

背景技術(shù)：

1、工程機械驅(qū)動橋總成是工程機械中的一個重要部件，用于傳動動力和承載重量，驅(qū)動橋總成通過發(fā)動機提供的動力，將動力傳遞到車輛的輪子上，從而驅(qū)動車輛前進或后退，同時驅(qū)動橋總成還承擔著承載車輛重量和轉(zhuǎn)向的功能，在工程機械中起著至關(guān)重要的作用，其性能的優(yōu)劣直接影響到工程機械的運行效率和安全性；工程機械大多都是基于底盤進行設(shè)計，傳統(tǒng)的工程機械驅(qū)動橋，主要由發(fā)動機、液力變矩器、變速箱、驅(qū)動前/后橋組成，形成由發(fā)動機、液力變矩器、變速箱、前后驅(qū)動橋的動力傳遞路線。液力變矩器工作高效區(qū)窄、傳動效率低，在工況復雜、載荷劇烈的作業(yè)環(huán)境下，使發(fā)動機功率得不到有效利用，造成整機性能無法充分發(fā)揮且燃油經(jīng)濟性低下，導致底盤整體的傳動效率僅有70-80%之間，傳動效率低，20-30%能源被浪費損耗掉。靜液壓驅(qū)動技術(shù)的燃油經(jīng)濟性更佳，因此在工程機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域的應用越來越廣泛，市場上靜液壓驅(qū)動機型，大都采用“變量泵+定量馬達”的技術(shù)路線，在車輛作業(yè)和轉(zhuǎn)場模式下，存在以下弊端：

2、1.整車在輕載高速跑車或重載低速作業(yè)時，均采用四輪驅(qū)動，動力損耗大，造成整機的工況適應性差。

3、2.前后橋等高對稱設(shè)置分別與變速箱的輸出軸連接，對作業(yè)地面的適應性差，影響整機通過性能。

4、3.機械式換檔變速存在或大或小的級差，換擋時沖擊大，對換擋過程轉(zhuǎn)速差的匹配要求高，適應性差，造成駕乘舒適性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供的靜液壓工程機械驅(qū)動橋及其控制方法，通過液壓馬達旋轉(zhuǎn)方向的變換形成整機前進或后退的行進方向變化，實現(xiàn)整機驅(qū)動行走，用閉式液壓回路代替液力變矩器，提升傳動效率，降低能耗，提升整機的工況適應性，實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟性。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、靜液壓工程機械驅(qū)動橋，包括發(fā)動機、變速箱、與變速箱的前輸出軸連接的前傳動軸、與前傳動軸連接的前橋驅(qū)動、與變速箱的后輸出軸連接的后傳動軸和與后傳動軸連接的后橋驅(qū)動，其特征在于：所述的發(fā)動機和變速箱通過靜液壓傳動系統(tǒng)連接，靜液壓傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機連接的變量泵、與變速箱的輸入端連接的液壓馬達、連接在變量泵和液壓馬達之間的換向控制閥，變量泵、換向控制閥和液壓馬達連接形成閉式液壓回路，前輸出軸上裝有控制前傳動軸與前輸出軸結(jié)合或斷開的脫橋離合器，靜液壓傳動系統(tǒng)與脫橋離合器連接，控制脫橋離合器斷開或結(jié)合。

4、優(yōu)選的，所述變速箱的后輸出軸和前輸出軸為平行設(shè)置，后輸出軸位于前輸出軸的上方，前橋驅(qū)動中前輪的半徑小于后橋驅(qū)動中后輪的半徑，后輪的輪軸高于前輪的輪軸。

5、優(yōu)選的，變速箱包括箱體，箱體中裝有與液壓馬達的輸出端連接的輸入軸、與輸入軸通過齒輪嚙合連接的中間軸、與中間輸通過齒輪嚙合連接的后輸出軸、與后輸出軸通過齒輪嚙合連接的前輸出軸，輸入軸、中間軸、后輸出軸和前輸出軸從上至下依次平行設(shè)置，后傳動軸通過萬向聯(lián)軸器與后驅(qū)動橋連接。

6、優(yōu)選的，所述的靜液壓傳動系統(tǒng)還包括與發(fā)動機連接的定量泵和與定量泵連接的變速控制閥，變速控制閥與脫橋離合器連接控制脫橋離合器斷開或結(jié)合，定量泵的進油端接入變速箱的油箱。

7、優(yōu)選的，所述的輸入軸上固定一擋主動齒輪和二擋主動齒輪，中間軸上通過空套軸分別安裝與一擋主動齒輪嚙合的一擋從動齒輪、與二擋主動齒輪嚙合的二擋從動齒輪，中間軸上固定由靜液壓傳動系統(tǒng)控制的換擋離合器和與后輸出軸嚙合連接的后主動齒輪，換擋離合器位于一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間，換擋離合器向左運動與一擋從動齒輪結(jié)合，向右運動與二擋從動齒輪結(jié)合。

8、優(yōu)選的，所述的變速控制閥與換擋離合器連接控制換擋離合器換擋。

9、優(yōu)選的，所述的后輸出軸上固定與后主動齒輪嚙合的后從動齒輪和前主動齒輪，前輸出軸上固定與前主動齒輪嚙合的前從動齒輪。

10、優(yōu)選的，所述的換擋離合器和脫橋離合器均為通過變速控制閥控制的結(jié)合齒套式離合器。

11、優(yōu)選的，換擋離合器和脫橋離合器均為通過變速控制閥控制的摩擦片濕式離合器。

12、以上所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋的控制方法，其特征在于：

13、整車需高速跑車時由靜液壓傳動系統(tǒng)控制脫橋離合器斷開，使前輸出軸與前傳動軸斷開，由后驅(qū)動橋驅(qū)動整車，整車進入高速跑車狀態(tài)；

14、整車需重載作業(yè)時由靜液壓傳動系統(tǒng)控制脫橋離合器結(jié)合，使前輸出軸與前傳動軸連接，由前、后驅(qū)動橋同步驅(qū)動整車，使整車進入低速作業(yè)狀態(tài)。

15、發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，變量泵、換向控制閥和液壓馬達連接形成閉式液壓回路，整車控制器向換向控制閥發(fā)送控制信號，控制換向控制閥換向，形成閉式液壓回路中液體流動方向的變換，從而實現(xiàn)液壓馬達旋轉(zhuǎn)方向的變換，通過液壓馬達旋轉(zhuǎn)方向的變換形成整機前進或后退的行進方向變化，實現(xiàn)整機驅(qū)動行走，用閉式液壓回路代替液力變矩器，提升傳動效率，降低能耗，提升燃油經(jīng)濟性；在變速箱的前輸出軸上安裝脫橋離合器，在整機輕載高速跑車時靜液壓傳動系統(tǒng)控制脫橋離合器斷開，使前驅(qū)動橋不參與驅(qū)動，僅用后驅(qū)動橋驅(qū)動整機，降低高速跑車過程中的動力損耗，在整機重載低速作業(yè)時靜液壓傳動系統(tǒng)控制脫橋離合器結(jié)合，使前、后驅(qū)動橋同步驅(qū)動整機，提高整機的牽引力，提升作業(yè)效率，從而提升整機的工況適應性，實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟性。

17、變速箱中采用平行錯高的前、后輸出軸，以抬高后橋輪脂，使后輪的半徑大于前輪的半徑，提高整機的地面適應性和通過性。采用摩擦片式濕式離合器，對換擋過程中相應軸的轉(zhuǎn)速差匹配要求不高，可避免離合器運動過程中發(fā)生撞齒的風險，離合器動作的安全性更高，適應性更強，可提高駕乘舒適性。

技術(shù)特征：

1.靜液壓工程機械驅(qū)動橋，包括發(fā)動機、變速箱、與變速箱的前輸出軸連接的前傳動軸、與前傳動軸連接的前橋驅(qū)動、與變速箱的后輸出軸連接的后傳動軸和與后傳動軸連接的后橋驅(qū)動，其特征在于：所述的發(fā)動機和變速箱通過靜液壓傳動系統(tǒng)連接，靜液壓傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機連接的變量泵、與變速箱的輸入端連接的液壓馬達、連接在變量泵和液壓馬達之間的換向控制閥，變量泵、換向控制閥和液壓馬達連接形成閉式液壓回路，前輸出軸上裝有控制前傳動軸與前輸出軸結(jié)合或斷開的脫橋離合器，靜液壓傳動系統(tǒng)與脫橋離合器連接，控制脫橋離合器斷開或結(jié)合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述變速箱的后輸出軸和前輸出軸為平行設(shè)置，后輸出軸位于前輸出軸的上方，前橋驅(qū)動中前輪的半徑小于后橋驅(qū)動中后輪的半徑，后輪的輪軸高于前輪的輪軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：變速箱包括箱體，箱體中裝有與液壓馬達的輸出端連接的輸入軸、與輸入軸通過齒輪嚙合連接的中間軸、與中間輸通過齒輪嚙合連接的后輸出軸、與后輸出軸通過齒輪嚙合連接的前輸出軸，輸入軸、中間軸、后輸出軸和前輸出軸從上至下依次平行設(shè)置，后傳動軸通過萬向聯(lián)軸器與后驅(qū)動橋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述的靜液壓傳動系統(tǒng)還包括與發(fā)動機連接的定量泵和與定量泵連接的變速控制閥，變速控制閥與脫橋離合器連接控制脫橋離合器斷開或結(jié)合，定量泵的進油端接入變速箱的油箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述的輸入軸上固定一擋主動齒輪和二擋主動齒輪，中間軸上通過空套軸分別安裝與一擋主動齒輪嚙合的一擋從動齒輪、與二擋主動齒輪嚙合的二擋從動齒輪，中間軸上固定由靜液壓傳動系統(tǒng)控制的換擋離合器和與后輸出軸嚙合連接的后主動齒輪，換擋離合器位于一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間，換擋離合器向左運動與一擋從動齒輪結(jié)合，向右運動與二擋從動齒輪結(jié)合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述的變速控制閥與換擋離合器連接控制換擋離合器換擋。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述的后輸出軸上固定與后主動齒輪嚙合的后從動齒輪和前主動齒輪，前輸出軸上固定與前主動齒輪嚙合的前從動齒輪。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：所述的換擋離合器和脫橋離合器均為通過變速控制閥控制的結(jié)合齒套式離合器。

9.根據(jù)權(quán)利要求4述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋，其特征在于：換擋離合器和脫橋離合器均為通過變速控制閥控制的摩擦片濕式離合器。

10.權(quán)利要求1至9任一項所述的靜液壓工程機械驅(qū)動橋的控制方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
靜液壓工程機械驅(qū)動橋，包括發(fā)動機、變速箱、前傳動軸、前橋驅(qū)動、后傳動軸和后橋驅(qū)動，發(fā)動機和變速箱通過靜液壓傳動系統(tǒng)連接，靜液壓傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機連接的變量泵、與變速箱的輸入端連接的液壓馬達、連接在變量泵和液壓馬達之間的換向控制閥，變量泵、換向控制閥和液壓馬達連接形成閉式液壓回路，前輸出軸上裝有控制前傳動軸與前輸出軸結(jié)合或斷開的脫橋離合器，靜液壓傳動系統(tǒng)與脫橋離合器連接，控制脫橋離合器斷開或結(jié)合。本發(fā)明用閉式液壓回路代替液力變矩器，提升傳動效率，降低能耗，提升整機的工況適應性，實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟性。本發(fā)明還提供一種靜液壓工程機械驅(qū)動橋的控制方法。

技術(shù)研發(fā)人員：楊浩,李少武,陳峰,曾彬,朱耀強
受保護的技術(shù)使用者：株洲齒輪有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15