[發明專利]一種單發動機的起重機及其動力傳動裝置

有效

• 申請號: 201410285750.8
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104057823B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 吳高騰;李麗;董玉光
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B60K17/28
• 分類號: B60K17/28;B60K25/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別是涉及一種單發動機的起重機及其動力傳動裝置。

背景技術

如圖1所示，在工程機械領域，移動式起重機通常分為上車1’部分和下車2’部分，上車1’通過回轉支承3’連接到下車2’。下車2’的作用是在行駛過程中起載重車輛的功能；上車1’的作用是實施起重作業，上車1’工作時，需要在下車2’上作360度回轉動作。

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，上車和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，下車發動機執行道路行駛，上車發動機執行起重作業。考慮到成本低、結構簡單、使用維護方便，中小噸位起重機(100噸以下)一般多用單發動機形式的動力系統；考慮到作業效率、系統控制方式、上車和下車液電系統溝通等因素，大噸位起重機(100噸以上)多采用雙發動機形式的動力系統。

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；同時，得益于發動機及整機動力系統優化技術的不斷進步，隨著發動機電控噴射技術的發展，根據負載反饋進行閉環控制調節，使發動機處于經濟運行區域工作。大噸位起重機配套單發動機動力系統所遇到的傳動鏈布置、整機油耗等難題出現了較可行的解決方案，單發動機動力系統重新得到了各大主機廠的重視。

單發動機動力系統的主要優勢在于其上車和下車共用一個發動機，可在一定程度上解決上車由于需要布置單獨的動力系統所造成的空間緊張問題，優化整機重量分布(將更多的重量分配到受力結構件上)，提高整機性能，降低整機成本，優化整機利潤構成。

在中小噸位起重機上，下車發動機不僅為整車提供行駛作業動力，而且為上車液壓系統提供起重作業動力。通過中心回轉體，實現上下車液壓油動力和電氣信號的傳遞。這種動力傳遞方式是純液壓式的，從下車發動機動力系統中(可以從發動機取力口或變速箱取力口或分動箱取力口)進行取力，保證液壓泵的工作，液壓油通過中心回轉體實現上下車之間的傳輸，依靠液壓油的能量傳遞來驅動上車的起重執行機構。液壓式動力傳動裝置具體如下：

如圖2所示，圖2中的4’表示車架，6’表示離合器。上車和下車動力傳遞路線為：發動機5’→變速箱7’(→傳動軸8’→分動箱15’)→取力器→液壓泵9’→中心回轉體11’→上車液壓閥12’→上車液壓馬達13’。

這種單發動機動力傳遞形式采用液壓傳遞，下車驅動液壓泵9’給液壓油提供動力，動力經過中心回轉體11’轉換之后，通過液壓油驅動上車馬達13’等零部件工作。當在下車行駛狀態時，變速箱7’或分動箱15’的取力器輸出功能關閉，動力自發動機5’→變速箱7’→傳動軸8’→分動箱15’→驅動軸14’進行傳遞，實現下車行駛功能。當在上車起重作業狀態時，變速箱7’或分動箱15’的取力器輸出功能開啟，分動箱15’處于空擋狀態，動力自發動機5’→變速箱7’(→傳動軸8’→分動箱15’)→取力器→液壓泵9’→中心回轉體11’→上車液壓閥12’→上車液壓馬達13’進行傳遞，實現上車起重作業功能。

對于中小噸位起重機現有的單發動機動力系統配置，主要有以下問題。采用純液壓傳動方式時，液壓油箱、主泵需要全部布置在下車，由于液壓油箱、主泵自身尺寸較大，對下車的布置提出很高的要求。中心回轉體需要20個左右的液壓通道，那么中心回轉體自身的結構將會相當復雜，制造加工難度無法預估。由于采用中心回轉體的布置形式，上車無法應用開式液壓系統，且中心回轉體對液壓系統的壓力建立、能量傳遞等影響較大，直接影響上車的工作效率。

對于大噸位起重機均采用雙發動機動力系統，下車發動機提供整車行駛動力，上車發動機提供起重作業動力。采用雙發動機配置，需要兩套獨立的空濾器、散熱器、消音器等發動機附件，重量較重，而且成本較高。采用雙發動機動力系統，在低溫環境下，起重機上車發動機易出現起動困難的問題。目前大噸位起重機上車發動機與分動箱直接相連，而液壓系統與分動箱直接連接。在發動機起動時，起動馬達帶著分動箱、液壓油泵一起工作，此時整個傳動系統的負載阻力較大，特別在低溫環境下，分動箱內機油、液壓傳動系統中液壓油粘度增大，使得起動馬達需要克服的阻力矩增大，甚至超出起動馬達所能提供的最大轉矩，從而導致發動機無法起動。而目前國內外所使用的大噸位工程起重機的上車分動箱無法安裝離合器，不能采用發動機-離合器-變速箱的連接方式。

發明內容