本發(fā)明涉及一種靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋及其控制方法，屬于靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)。
背景技術(shù)：
1、工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋總成是工程機(jī)械中的一個(gè)重要部件，用于傳動(dòng)動(dòng)力和承載重量，驅(qū)動(dòng)橋總成通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，將動(dòng)力傳遞到車輛的輪子上，從而驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)或后退，同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋總成還承擔(dān)著承載車輛重量和轉(zhuǎn)向的功能，在工程機(jī)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(jī)械的運(yùn)行效率和安全性；工程機(jī)械大多都是基于底盤進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、液力變矩器、變速箱、驅(qū)動(dòng)前/后橋組成，形成由發(fā)動(dòng)機(jī)、液力變矩器、變速箱、前后驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力傳遞路線。液力變矩器工作高效區(qū)窄、傳動(dòng)效率低，在工況復(fù)雜、載荷劇烈的作業(yè)環(huán)境下，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率得不到有效利用，造成整機(jī)性能無(wú)法充分發(fā)揮且燃油經(jīng)濟(jì)性低下，導(dǎo)致底盤整體的傳動(dòng)效率僅有70-80%之間，傳動(dòng)效率低，20-30%能源被浪費(fèi)損耗掉。靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的燃油經(jīng)濟(jì)性更佳，因此在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，市場(chǎng)上靜液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)型，大都采用“變量泵+定量馬達(dá)”的技術(shù)路線，在車輛作業(yè)和轉(zhuǎn)場(chǎng)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(shí)，均采用四輪驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力損耗大，造成整機(jī)的工況適應(yīng)性差。
3、2.前后橋等高對(duì)稱設(shè)置分別與變速箱的輸出軸連接，對(duì)作業(yè)地面的適應(yīng)性差，影響整機(jī)通過(guò)性能。
4、3.機(jī)械式換檔變速存在或大或小的級(jí)差，換擋時(shí)沖擊大，對(duì)換擋過(guò)程轉(zhuǎn)速差的匹配要求高，適應(yīng)性差，造成駕乘舒適性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋及其控制方法，通過(guò)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向的變換形成整機(jī)前進(jìn)或后退的行進(jìn)方向變化，實(shí)現(xiàn)整機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，用閉式液壓回路代替液力變矩器，提升傳動(dòng)效率，降低能耗，提升整機(jī)的工況適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。
2、為達(dá)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、與變速箱的前輸出軸連接的前傳動(dòng)軸、與前傳動(dòng)軸連接的前橋驅(qū)動(dòng)、與變速箱的后輸出軸連接的后傳動(dòng)軸和與后傳動(dòng)軸連接的后橋驅(qū)動(dòng)，其特征在于：所述的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱通過(guò)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)連接，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的變量泵、與變速箱的輸入端連接的液壓馬達(dá)、連接在變量泵和液壓馬達(dá)之間的換向控制閥，變量泵、換向控制閥和液壓馬達(dá)連接形成閉式液壓回路，前輸出軸上裝有控制前傳動(dòng)軸與前輸出軸結(jié)合或斷開(kāi)的脫橋離合器，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與脫橋離合器連接，控制脫橋離合器斷開(kāi)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(dòng)中前輪的半徑小于后橋驅(qū)動(dòng)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(dá)的輸出端連接的輸入軸、與輸入軸通過(guò)齒輪嚙合連接的中間軸、與中間輸通過(guò)齒輪嚙合連接的后輸出軸、與后輸出軸通過(guò)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(dòng)軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器與后驅(qū)動(dòng)橋連接。
6、優(yōu)選的，所述的靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)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(kāi)或結(jié)合，定量泵的進(jìn)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(dòng)齒輪和二擋主動(dòng)齒輪，中間軸上通過(guò)空套軸分別安裝與一擋主動(dòng)齒輪嚙合的一擋從動(dòng)齒輪、與二擋主動(dòng)齒輪嚙合的二擋從動(dòng)齒輪，中間軸上固定由靜液壓傳動(dòng)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(dòng)齒輪，換擋離合器位于一擋從動(dòng)齒輪和二擋從動(dòng)齒輪之間，換擋離合器向左運(yùn)動(dòng)與一擋從動(dòng)齒輪結(jié)合，向右運(yùn)動(dòng)與二擋從動(dòng)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(dòng)齒輪嚙合的后從動(dòng)齒輪和前主動(dòng)齒輪，前輸出軸上固定與前主動(dòng)齒輪嚙合的前從動(dòng)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(guò)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(guò)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋的控制方法，其特征在于：
13、整車需高速跑車時(shí)由靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制脫橋離合器斷開(kāi)，使前輸出軸與前傳動(dòng)軸斷開(kāi)，由后驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)整車，整車進(jìn)入高速跑車狀態(tài)；
14、整車需重載作業(yè)時(shí)由靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制脫橋離合器結(jié)合，使前輸出軸與前傳動(dòng)軸連接，由前、后驅(qū)動(dòng)橋同步驅(qū)動(dòng)整車，使整車進(jìn)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，變量泵、換向控制閥和液壓馬達(dá)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(hào)，控制換向控制閥換向，形成閉式液壓回路中液體流動(dòng)方向的變換，從而實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向的變換，通過(guò)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向的變換形成整機(jī)前進(jìn)或后退的行進(jìn)方向變化，實(shí)現(xiàn)整機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，用閉式液壓回路代替液力變矩器，提升傳動(dòng)效率，降低能耗，提升燃油經(jīng)濟(jì)性；在變速箱的前輸出軸上安裝脫橋離合器，在整機(jī)輕載高速跑車時(shí)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制脫橋離合器斷開(kāi)，使前驅(qū)動(dòng)橋不參與驅(qū)動(dòng)，僅用后驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)整機(jī)，降低高速跑車過(guò)程中的動(dòng)力損耗，在整機(jī)重載低速作業(yè)時(shí)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制脫橋離合器結(jié)合，使前、后驅(qū)動(dòng)橋同步驅(qū)動(dòng)整機(jī)，提高整機(jī)的牽引力，提升作業(yè)效率，從而提升整機(jī)的工況適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。
17、變速箱中采用平行錯(cuò)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(jī)的地面適應(yīng)性和通過(guò)性。采用摩擦片式濕式離合器，對(duì)換擋過(guò)程中相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)速差匹配要求不高，可避免離合器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生撞齒的風(fēng)險(xiǎn)，離合器動(dòng)作的安全性更高，適應(yīng)性更強(qiáng)，可提高駕乘舒適性。
1.靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、與變速箱的前輸出軸連接的前傳動(dòng)軸、與前傳動(dòng)軸連接的前橋驅(qū)動(dòng)、與變速箱的后輸出軸連接的后傳動(dòng)軸和與后傳動(dòng)軸連接的后橋驅(qū)動(dòng)，其特征在于：所述的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱通過(guò)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)連接，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的變量泵、與變速箱的輸入端連接的液壓馬達(dá)、連接在變量泵和液壓馬達(dá)之間的換向控制閥，變量泵、換向控制閥和液壓馬達(dá)連接形成閉式液壓回路，前輸出軸上裝有控制前傳動(dòng)軸與前輸出軸結(jié)合或斷開(kāi)的脫橋離合器，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與脫橋離合器連接，控制脫橋離合器斷開(kāi)或結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)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(dòng)中前輪的半徑小于后橋驅(qū)動(dòng)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：變速箱包括箱體，箱體中裝有與液壓馬達(dá)的輸出端連接的輸入軸、與輸入軸通過(guò)齒輪嚙合連接的中間軸、與中間輸通過(guò)齒輪嚙合連接的后輸出軸、與后輸出軸通過(guò)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(dòng)軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器與后驅(qū)動(dòng)橋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：所述的靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)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(kāi)或結(jié)合，定量泵的進(jìn)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：所述的輸入軸上固定一擋主動(dòng)齒輪和二擋主動(dòng)齒輪，中間軸上通過(guò)空套軸分別安裝與一擋主動(dòng)齒輪嚙合的一擋從動(dòng)齒輪、與二擋主動(dòng)齒輪嚙合的二擋從動(dòng)齒輪，中間軸上固定由靜液壓傳動(dòng)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(dòng)齒輪，換擋離合器位于一擋從動(dòng)齒輪和二擋從動(dòng)齒輪之間，換擋離合器向左運(yùn)動(dòng)與一擋從動(dòng)齒輪結(jié)合，向右運(yùn)動(dòng)與二擋從動(dòng)齒輪結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：所述的后輸出軸上固定與后主動(dòng)齒輪嚙合的后從動(dòng)齒輪和前主動(dòng)齒輪，前輸出軸上固定與前主動(dòng)齒輪嚙合的前從動(dòng)齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：所述的換擋離合器和脫橋離合器均為通過(guò)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(jī)械驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于：換擋離合器和脫橋離合器均為通過(guò)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(xiàng)所述的靜液壓工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋的控制方法，其特征在于：