一种行驶驱动装置及平地机 【技术领域】
本发明涉及工程机械技术领域， 尤其涉及一种行驶驱动装置。本发明还涉及一种 具有上述行驶驱动装置的平地机。背景技术
平地机是一种以铲刀为主、 配以其它多种可换作业装置、 进行土地平整和整形的 工程机械， 其主要用于道路、 机场、 农田水利等大面积平整作业以及刮坡、 挖沟、 推土、 松土、 清除路面冰雪等方面的施工作业， 是国防工程、 交通、 矿山、 水利基本建设施工中的重要设 备。
目前， 平地机的行驶驱动装置主要有机械传动、 液力机械传动、 静液压传动三种情 况， 以下对这三种情况分别进行介绍。
请参看图 1， 图 1 为现有技术中机械传动的动力传递路线示意图。
如图 1 所示， 平地机的这种行驶驱动装置包括发动机、 机械变速箱、 传动轴、 驱动 桥及平衡箱总成、 驱动轮， 发动机输出的动力经机械变速箱、 传动轴、 驱动桥及平衡箱总成 传递至驱动轮。
这种结构的行驶驱动装置， 传动效率高， 但不能实现无级变速， 载荷自适应能力较 差。
请参看图 2， 图 2 为现有技术中液力机械传动的动力传递路线示意图。
如图 2 所示， 这种行驶驱动装置包括发动机、 液力变矩器、 机械变速箱、 传动轴、 驱 动桥及平衡箱总成、 驱动轮， 与机械传动相比， 这种结构的行驶驱动装置在发动机与机械变 速箱之间设有液力变矩器。这种结构的行驶驱动装置具有一定的载荷自适应能力， 但高效 区窄， 且不能实现无级变速。
请参看图 3， 图 3 为现有技术中静液压传动的动力传递路线示意图。
如图 3 所示， 这种行驶驱动装置包括发动机、 液压泵、 液压马达、 减速平衡箱、 驱动 轮。发动机驱动液压泵， 液压泵向液压马达提供高压液压油， 高压液压油驱动液压马达旋 转， 液压马达的旋转通过减速平衡箱带动驱动轮工作。 这种结构的行驶驱动装置， 静液压传 动可实现无级变速， 具有较强的载荷自适应能力， 操作简便， 但调速范围不能满足平地机作 业速度范围要求， 即调速范围较小， 且左右两侧的驱动轮同步作业性能较差， 在高速行驶工 况下传动效率较低。
因此， 如何研发出一种可以实现无级变速、 具有一定的载荷自适应能力、 调速范围 较大， 操作简便、 左右两侧驱动轮的同步性能好且效率较高的行驶驱动装置， 成为本领域技 术人员亟待解决的技术难题。 发明内容
本发明的第一个目的是提供一种行驶驱动装置， 该行驶驱动装置可以实现一定范 围内的无级变速、 具有一定的载荷自适应能力、 操作简便， 调速范围较大且左右两侧驱动轮的同步性能好。本发明的另一个目的是提供一种具有上述行驶驱动装置的平地机。
为了实现上述第一个目的， 本发明提供了一种行驶驱动装置， 包括发动机、 液压 泵、 液压马达、 驱动轮， 其特征在于， 还包括变速桥平衡箱总成， 所述变速桥平衡箱总成的动 力输入端与所述液压马达的动力输出端相连， 所述变速桥平衡箱总成的动力输出端与所述 驱动轮相连。
优选的， 所述变速桥平衡箱总成包括动力输入轴、 离合器装置、 第一传动轴、 差速 器、 半轴、 减速机构、 平衡箱， 所述动力输入轴通过齿轮与离合器装置的动力输入端连接， 所 述离合器装置的动力输出端通过齿轮与所述第一传动轴连接， 所述第一传动轴通过齿轮与 所述差速器的动力输入端连接， 所述差速器的动力输出端与所述减速机构的动力输入端连 接， 所述减速机构的动力输出端与平衡箱的动力输入端相连， 所述平衡箱的动力输出端与 驱动轮相连。
优选的， 所述减速机构为行星减速机构。
优选的， 所述减速机构为直齿轮减速机构。
优选的， 所述第一传动轴上安装有停车制动器。
优选的， 所述平衡箱包括链条、 车轮轴及链轮轴， 所述链轮轴连接所述减速机构的 动力输出端， 所述链条分别连接所述车轮轴、 所述链轮轴， 所述车轮轴连接所述驱动轮的轮 毂。 优选的， 所述差速器为机械差速器。
优选的， 所述液压泵与所述液压马达之间的油路上设换向装置。
本发明提供的行驶驱动装置包括发动机、 液压泵、 液压马达、 变速桥平衡箱总成及 驱动轮， 发动机的动力输出端与液压泵的动力输入端相连， 液压泵的出油口与液压马达的 进油口连通， 液压马达的动力输出端与变速桥平衡箱总成的动力输入端相连， 变速桥平衡 箱总成的动力输出端与驱动轮相连。
这种结构的行驶驱动装置， 发动机驱动液压泵工作， 将机械能转变为液压能， 液压 泵驱动液压马达旋转， 将液压能转变为机械能传递给变速桥平衡箱总成， 变速桥平衡箱总 成对输入的机械能进行降速增扭后将动力传递给驱动轮行驶。
无级调节液压泵和液压马达的排量可以实现行驶驱动装置的无级调速 ； 当外负载 较大时， 自动调大液压马达的排量， 或增加变速桥平衡箱总成中的减速机构的减速比， 提高 其输出扭矩， 降低车速 ； 当为负载较小时， 则自动调小液压马达的排量和 ( 或 ) 减小变速桥 平衡箱总成中的减速机构的减速比， 提高车速， 充分发挥发动机功率， 实现对外负载的自适 应功能， 使发动机的输出功率与外负载合理匹配， 提高传动系统的工作效率， 减轻操作者劳 动强度 ； 改变变速桥平衡箱总成中减速机构的档位， 即改变减速机构的减速比可实现行驶 驱动装置的高低速的切换， 扩大行驶驱动装置的调速范围 ； 变速桥平衡箱总成中的差速器 可实现转弯时的差速行驶及直线行驶时的同步作业， 左右两侧驱动轮的同步性能较好。
优选的方案中， 所述变速桥平衡箱总成包括动力输入轴、 离合器装置、 第一传动 轴、 差速器、 半轴、 减速机构、 平衡箱， 所述动力输入轴通过齿轮与离合器装置的动力输入端 连接， 所述离合器装置的动力输出端与通过齿轮与所述第一传动轴连接， 所述第一传动轴 通过齿轮与所述差速器的动力输入端连接， 所述差速器的动力输出端与所述减速机构的动 力输入端连接， 所述减速机构的动力输出端与平衡箱的动力输入端连接， 所述平衡箱的动
力输出端与驱动轮连接。
这种结构的行驶驱动装置， 将减速机构、 传动轴、 差速器、 后桥、 平衡箱集成于一 体， 形成变速桥平衡箱总成， 减少了传动元件， 提高了传动系统的传动效率， 大大缩小了传 动系统的空间， 使得传动机构更加紧凑， 成本更低。
为了实现上述第二个目的， 本发明提供了一种平地机， 该平地机包括上述的行驶 驱动装置， 由于上述的行驶驱动装置具有上述的技术效果， 具有该行驶驱动装置的平地机 也应具有相应的技术效果。 附图说明
图 1 为现有技术中机械传动的动力传递路线示意图 ；
图 2 为现有技术中液力机械传动的动力传递路线示意图 ；
图 3 为现有技术中静液压传动的动力传递路线示意图 ；
图 4 为本发明所提供的行驶驱动装置的一种具体实施方式的结构示意图 ；
图 5 为图 4 中变速桥平衡箱总成的一种具体结构的结构示意图 ；
图 6 为图 4 中变速桥平衡箱总成的另一种具体结构的结构示意图 ；
其中， 图 1- 图 6 中 ：
发动机 1、 液压泵 2、 液压马达 3、 变速桥平衡箱总成 4、 驱动轮 5 ；
动力输入轴 41、 低速档离合器 42、 高速档离合器 43、 离合器传动轴 44、 第一传动轴 45、 差速器 46、 半轴 47、 减速机构 48、 链轮轴 49、 链条 410、 车轮轴 411、 停车制动器 412、 轮毂 51 ；
动力输入轴 41’ 、 低速档离合器 42’ 、 高速档离合器 43’ 、 离合器传动轴 44’ 、 第一传 动轴 45’ 、 停车制动器 46’ 、 第二传动轴 47’ 、 差速器 48’ 、 直齿轮减速机构 49’ 、 半轴 410’ 。 具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案， 下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参看图 4， 图 4 为本发明所提供的行驶驱动装置的一种具体实施方式的结构示 意图。
如图 4 所示， 本发明提供的行驶驱动装置， 包括发动机 1、 液压泵 2、 液压马达 3、 变 速桥平衡箱总成 4 及驱动轮 5。发动机 1 的动力输出端与液压泵 2 的动力输入端相连， 具体 地， 发动机 1 的动力输出端可直接与液压泵 2 的动力输入端连接， 也可通过联轴器与液压泵 2 的动力输入端连接 ； 液压泵 2 的出油口与液压马达 3 的进油口连通， 液压马达 3 的动力输 出端与变速桥平衡箱总成 4 的动力输入端相连， 变速桥平衡箱总成 4 的动力输出端与驱动 轮 5 相连 ； 其中变速桥平衡箱集减速机构、 传动轴、 差速器、 后桥、 平衡箱于一体。
这种结构的行驶驱动装置， 发动机 1 驱动液压泵 2 工作， 将机械能转变为液压能， 液压泵 2 驱动液压马达 3 旋转， 将液压能转变为机械能传递给变速桥平衡箱总成 4， 变速桥 平衡箱总成 4 对输入的机械能进行降速增扭后将动力传递给驱动轮 5 驱动其行驶。
无级调节液压泵 2 和液压马达 3 的排量可以实现行驶驱动装置的无级调速， 将液 压泵 2 和液压马达 3 的工作范围匹配在高效区， 使得平地机在车速范围内保持较高的传动效率。 当外负载较大时， 自动调大液压马达 3 的排量， 或增加变速桥平衡箱总成 4 中的减 速机构的减速比， 提高其输出扭矩， 降低车速 ； 当外负载较小时， 则自动调小液压马达 3 的 排量和减小变速桥平衡箱总成 4 中的减速机构的减速比， 提高车速， 充分发挥发动机 1 的功 率， 实现对外负载的自适应功能， 使发动机 1 的输出功率与外负载合理匹配， 提高传动系统 的工作效率， 避免驾驶员根据外负载变化需频繁更换档位， 减轻了驾驶员的劳动强度， 提高 了作业效率。
改变变速桥平衡箱总成 4 中减速机构的档位， 即改变减速机构的减速比可实现行 驶驱动装置的高低速的切换， 扩大了行驶驱动装置的调速范围 ； 变速桥平衡箱总成 4 中的 差速器可实现转弯时的差速行驶及直线行驶时的同步作业， 使左右两侧驱动轮 5 具有较好 的同步性能。
优选的方案中， 如图 5 所示， 变速桥平衡箱总成 4 包括动力输入轴 41、 离合器装置、 第一传动轴 45、 差速器 46、 半轴 47， 减速机构 48、 平衡箱， 动力输入轴 41 通过齿轮与离合器 装置的动力输入端连接， 所述离合器装置的动力输出端通过齿轮与第一传动轴 45 连接， 第 一传动轴 45 通过齿轮与差速器 46 的动力输入端连接， 所述差速器 46 的动力输出端与所述 减速机构 48 的动力输入端连接， 所述减速机构 48 的动力输出端与平衡箱的动力输入端相 连， 所述平衡箱的动力输出端与驱动轮 5 相连。
具体的方案中， 离合器装置包括低速档离合器 42、 高速档离合器 43 及离合器传动轴 44。 液压马达 3 将动力传递给动力输入轴 41， 动力输入轴 41 通过齿轮将动力传递给 低速档离合器 42 或高速档离合器 43， 当两个离合器均不结合时， 行驶驱动装置处于空挡状 态， 当其中一个离合器结合时， 动力经离合器传动轴 44 由齿轮传递给第一传动轴 45 及差速 器 46， 差速器 46 将动力分别经左右两个半轴 47 依次传递给减速机构 48、 平衡箱、 驱动轮 5。
这种结构的行驶驱动装置， 将减速机构 48、 传动轴、 差速器 46、 后桥、 平衡箱集成 于一体， 形成变速桥平衡箱总成 4， 减少了传动元件， 提高了传动系统的传动效率， 大大缩小 了传动系统的空间， 使得传动机构更加紧凑， 成本更低。
具体的方案中， 平衡箱包括链轮轴 49、 链条 410、 车轮轴 411， 链轮轴 49 与减速机 构 48 的动力输出端连接， 链条 410 分别连接链轮轴 49、 车轮轴 411， 车轮轴 411 连接驱动轮 5 的轮毂 51， 减速机构 48 输出的动力经过链轮轴 49、 链条 410、 车轮轴 411 传递至驱动轮 5 的轮毂 51， 在该动力的作用下， 驱动轮 5 将进行转动， 从而实现驱动轮 5 的正常工作。
具体的方案中， 减速机构 48 为行星减速机构， 行星减速机构具有减速比较大、 结 构紧凑等优点， 可增大行驶驱动装置的调速范围， 缩小传动系统所占的空间。
优选方案中， 所述差速器 46 为机械差速器， 更优的方案中， 差速器 46 可以为 No-spin 差速器， No-spin 差速器具有较好的防滑性能， 可实现转弯时的差速行驶及直线行 驶时的同步作业， 可有效防止平地机在施工中单侧打滑的现象。
优选的方案中， 在所述第一传动轴 45 上安装有停车制动器 412。
液压泵 2 与液压马达 3 所组成的液压系统可以采用开式液压系统， 也可以采用闭 式液压系统， 若采用开式液压系统， 所述液压泵 2 与所述液压马达 3 之间的油路上设换向装 置， 该换向装置具体可以为具有换向功能的换向阀， 控制平地机前进与后退行驶 ； 若采用闭
式液压系统， 通过改变液压泵 2 的斜盘方向， 则可实现平地机前进与后退的切换。
上述实施例中， 液压马达 3 的数量为一个， 可以理解， 本发明并不局限于此， 液压 马达的数量可以为二个或多个， 均应在本发明的保护范围内。
上述实施例中， 离合器装置包括低速档离合器和高速档离合器两个档位， 本发明 并不局限于此， 离合器装置可以包括多个档位， 本发明对此不做限制。
上述实施例中， 减速机构为行星减速机构， 本发明提供的行驶驱动装置并不局限 于此， 传动齿轮可以为直齿也可以为斜齿， 减速级数可以根据需要任意设置， 传动形式可以 为齿轮传动也可以为链条传动， 凡具有减速功能的减速机构均应在本发明的保护范围内， 如直齿轮减速机构等， 以下实施例以具有直齿轮减速机构的变速桥平衡箱总成为例， 对本 发明提供的行驶驱动装置进行介绍。
请参看图 6， 图 6 为图 4 中变速桥平衡箱总成的另一种具体结构的结构示意图。
如图 6 所示， 该变速桥平衡箱总成包括动力输入轴 41’ 、 离合器装置、 第一传动轴 45’ 、 差速器 48’ 、 半轴 410’ ， 直齿轮减速机构 49’ 、 平衡箱， 动力输入轴 41’ 通过齿轮与离合 器装置的动力输入端连接， 所述离合器装置的动力输出端通过齿轮与第一传动轴 45’ 连接， 第一传动轴 45’ 上设有停车制动器 46’ ， 第一传动轴 45’ 通过齿轮与差速器 48’ 的动力输入 端连接， 所述差速器 48’ 的动力输出端通过第二传动轴 47’ 与直齿轮减速机构 49’ 的动力 输入端连接， 所述直齿轮减速机构 49’ 的动力输出端与平衡箱的动力输入端相连， 所述平衡 箱的动力输出端与驱动轮相连。
上述的离合器装置具体包括低速档离合器 42’ 、 高速档离合器 43’ 及离合器传动轴 44’ 。 其余具体实施方式与上述实施例类似， 在此不再做详细介绍。
本发明还提供了一种平地机， 该平地机包括上述的行驶驱动装置， 由于上述的行 驶驱动装置具有上述的技术效果， 具有该行驶驱动装置的平地机也应具有相应的技术效 果， 在此不再做详细介绍。
以上所述仅是发明的优选实施方式的描述， 应当指出， 由于文字表达的有限性， 而 在客观上存在无限的具体结构， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原 理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。