基于双流传动的双马达同步液压转向系统及履带式车辆的制作方法

1.本实用新型属于车辆技术领域，具体涉及一种基于双流传动的双马达同步液压转向系统，另外，本实用新型还涉及一种包括上述基于双流传动的双马达同步液压转向系统的履带式车辆。


背景技术：

2.基于履带式车辆具有的较强的适应性，因此，相较于轮式车辆，履带式车辆在消防抢险救援、探险、越野等领域具有较广泛的应用。
3.现有的履带式车辆通过改变两条履带的速度进行转向，常规的高速履带式车辆虽然依靠的是两套独立的自动变速器来改变两条履带的速度，但是其原理仍然是离合
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制动式的转向机构，这种制动转向方案存在动力损坏大，且转向精度低的缺陷，在高度行驶时，会存在转向控制困难的问题，容易出现转向过度进而造成翻车等事故。
4.常规的低速履带式车辆采用的是全液压传动结构，虽然该传动结构控制精准，布置灵活，但是传动效率低，一般只适用于低速工程车辆使用。


技术实现要素：

5.基于上述背景问题，本实用新型旨在提供一种基于双流传动的双马达同步液压转向系统，可以实现履带式车辆的双流传动效果，在保证高效机械传动的基础上同时具有液压传动转向精确灵活的优点；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述基于双流传动的双马达同步液压转向系统的履带式车辆。
6.为达到上述目的，一方面，本实用新型实施例提供的技术方案是：
7.基于双流传动的双马达同步液压转向系统，包括：
8.双向变量泵，与发动机连接，且受控于方向盘；
9.a液压马达、b液压马达，分别与所述双向变量泵连通，且所述a液压马达、b液压马达相互连通，以形成液压同步器结构；
10.差速器，与变速箱连接，所述差速器的输出左半轴/输出右半轴与所述a液压马达连接，且所述输出左半轴/输出右半轴还安装有a履带驱动轮；所述差速器的输出右半轴/输出左半轴与所述b液压马达连接，且所述输出右半轴/输出左半轴还安装有b履带驱动轮。
11.在一个实施例中，所述双向变量泵为轴向柱塞泵，所述轴向柱塞泵的斜盘与车辆的方向盘连接。
12.在一个实施例中，所述a液压马达的液压油出口与所述b液压马达的液压油进口连通，所述b液压马达的液压油出口与所述a液压马达的液压油进口连通，以形成双马达液压回路。
13.优选地，方向盘顺时针/逆时针转动时，所述双向变量泵输出与方向盘转动角度成比例的液压油，液压油进入所述双马达液压回路，所述a液压马达/b液压马达转化为泵工况。
14.在一个实施例中，所述差速器的输入传动轴侧还设有制动器。
15.在一个实施例中，所述差速器输出左半轴/输出右半轴通过a传动机构与所述a液压马达连接，所述a传动机构包括：
16.半轴齿轮，设置在所述差速器的输出左半轴/输出右半轴上；
17.马达齿轮，设置在所述a液压马达的输出轴上；
18.链条，绕设在所述半轴齿轮和马达齿轮上；
19.所述差速器的输出右半轴/输出左半轴通过b传动机构与所述b液压马达连接，所述b 传动机构具有与a传动机构相同的结构。
20.在一个实施例中，所述双向变量泵还连通有补液泵，所述补液泵通过油管与油箱连通，所述油管上设有过滤器。
21.优选地，所述双向变量泵还连通有散热配件、清洁配件、换向配件和保护配件。
22.另一方面，本实用新型还提供一种履带式车辆，包括车身本体、a履带、b履带、以及上述的基于双流传动的双马达同步液压转向系统。
23.在一个实施例中，所述a履带绕设在所述a履带驱动轮上，所述b履带绕设在b履带驱动轮上。
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：
25.1、本实用新型的基于双流传动的双马达同步液压转向系统包括双向变量泵、a液压马达、b液压马达、以及差速器，转向时，双向变量泵的输出流量与方向盘的转动角度成比例，因此能够实现转向的精准控制；a液压马达、b液压马达与差速器配合达到双流传动效果，传动效率高，本实用新型在保证高效机械传动的基础上同时具有液压传动转向精确灵活的优点。
26.2、本实用新型的a液压马达、b液压马达相互连通，在转向时，a液压马达、b液压马达互为泵工况和马达工况，可以对转动方向内侧履带制动减速，并将功率转移至外侧履带，此过程制动功率基本无损耗，因此发动机功率增加不多，履带车可以任意半径转向，动作柔和，不损失速度。
27.3、本实用新型的双向变量泵受控于方向盘，这样转向和行驶时左右履带因路况不同造成a液压马达、b液压马达的压力变化可以在双向变量泵的斜盘上形成力反馈，就是方向盘有一定程度的路感，从而增加对履带式车辆的高速驾驶的操纵感，这是全液压传动的履带车不具备的。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
29.图1为本实用新型实施例1中基于双流传动的双马达同步液压转向系统的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例1中双马达液压回路的具体结构示意图。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于产品使用状态所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.实施例1
34.为了解决现有全液压传动的效率低和纯机械传动转向控制精度低的缺点，本实用新型实施例提供一种基于双流传动的双马达同步液压转向系统，如图1和2所示，包括双向变量泵1、a液压马达2、b液压马达3、差速器4。
35.在本实施例中，所述双向变量泵1受控于方向盘，以根据方向盘的转向角度控制双向变量泵1的输出流量；具体的，所述双向变量泵1为轴向柱塞泵，用于向a液压马达2、b 液压马达3提供液压动力，所述轴向柱塞泵的斜盘与车辆的方向盘连接，以通过方向盘控制双向变量泵1。
36.为了补油，如图2所示，所述双向变量泵1还连通有补液泵101，所述补液泵101通过油管与油箱5连通，所述油管上设有过滤器102。
37.如图2所示，所述双向变量泵1还连通有散热配件、清洁配件、换向配件和保护配件。散热配件包括散热器103，清洁配件包括冲洗阀104，换向配件包括换向阀105，保护配件包括单向阀106、溢流阀107，其具体设置为常规技术，本实施例不做详细描述
38.在本实施例中，所述a液压马达2、b液压马达3，分别与所述双向变量泵1连通，且所述a液压马达2、b液压马达3相互连通，以形成液压同步器结构。
39.具体的，所述a液压马达2的液压油进口与双向变量泵1连通，a液压马达2的液压油出口与所述b液压马达3的液压油进口连通，所述b液压马达3的液压油进口与所述双向变量泵1连通，b液压马达3的液压油出口与所述a液压马达的液压油进口连通，从而形成双马达液压回路，即液压油在a液压马达2和b液压马达3之间循环流动。
40.在本实施例中，所述差速器4与变速箱连接，所述差速器4包括输出左半轴401、输出右半轴402、输入传动轴403等组件。
41.具体的，如图1所示，所述输出左半轴401与所述a液压马达2连接，且所述输出左半轴401的端部还安装有a履带驱动轮404；所述输出右半轴402与所述b液压马达3连接，且所述输出右半轴402的端部还安装有b履带驱动轮405；所述输入传动轴403与变速箱连接。
42.在本实施例中，所述输出左半轴401通过a传动机构与所述a液压马达2连接，具体的，所述a传动机构包括：左半轴齿轮406、a马达齿轮407、左半轴链条408。
43.具体的，所述左半轴齿轮406套设在输出左半轴401上，所述a马达齿轮407连接在 a液压马达2的输出轴上，所述左半轴链条408绕设在左半轴齿轮406和a马达齿轮407 上。
44.所述输出右半轴402通过b传动机构与所述b液压马达3连接，所述b传动机构包括：右半轴齿轮409、b马达齿轮410、右半轴链条411。
45.所述右半轴齿轮409套设在输出右半轴402上，所述b马达齿轮410连接在b液压马达3的输出轴上，所述右半轴链条411绕设在右半轴齿轮409和b马达齿轮410。
46.通过上述结构可以使a液压马达2、b液压马达3、a履带驱动轮404、b履带驱动轮 405同步转动，即可以在直行时同步两次a履带驱动轮404、b履带驱动轮405的转速，又可以在转向时循环内外驱动轮的功率，从而高效精确地控制履带车辆的转向，不产生能量损耗。
47.需要说明的是，a传动机构和b传动机构并不局限于本实施例的链条传动，在其他实施例中，也可采用齿轮啮合传动、皮带传动等。
48.在本实施例中，所述差速器4的输入端(即传动轴403侧)还安装有制动器412，由于履带式车辆在行走状态时，发动机动力经变速箱传动轴和制动器412输入到差速器4，因为履带车在刹车状态时要不断调整方向，因此不能直接制动a履带驱动轮404或b履带驱动轮405，所以将制动器412安装在差速器4输入端。
49.当履带式车辆在直行状态时，双向变量泵1处于零位，此时a液压马达2和b液压马达3因为排量相同，流过的液压油流量也相同，在忽略内部泄漏的前提条件下，a液压马达2和b液压马达3输出轴转速也相同，从而带动后述的a履带驱动轮404、b履带驱动轮405同步转动，进而驱动车辆直行。
50.当履带式车辆左侧的履带因为地面阻力增大速度下降，左侧的a液压马达2就会进入马达工况，右侧的b液压马达3因为速度较高排除的流量稍大就会进入泵工况，并且将功率转移至左侧，以同步a履带驱动轮404、b履带驱动轮405的转速，从而保证方向盘位于零位时，履带式车辆直行，这时a液压马达2和b液压马达3之间循环的是变速箱、差速器4传递过来的机械功率，也就是说履带式车辆行走的主动力来自机械功率流。
51.当方向盘顺时针转动时(图1中向右侧转动)，双向变量泵1正向输出液压油形成液压功率流，液压油的流量与方向盘的转动角度成比例，此时液压油汇入双马达液压回路，油压方向与b液压马达3的输出油压方向相同，即b液压马达3与双向变量泵1同时向a 液压马达2提供液压油，b液压马达3吸收右侧履带(内侧履带)功率进入泵工况，对右侧履带制动减速，并将功率转移至左侧履带(外侧履带)，此时流经a液压马达2的流量是右侧履带功率和双向变量泵1功率之和，即流经a液压马达2的流量增大，a液压马达 2的转速增高，a液压马达2和b液压马达3出现差值，从而完成车辆在行走状态的顺时针转动。
52.当方向盘逆时针转动时(图1中向左侧转动)，a液压马达2与双向变量泵1同时向b 液压马达3提供液压油，a液压马达2吸收左侧履带(内侧履带)功率进入泵工况，对左侧履带制动减速，并将功率转移至右侧履带(外侧履带)，此时流经b液压马达3的流量是左侧履带功率和双向变量泵1功率之和，即流经b液压马达3的流量增大，b液压马达3 的转速增高，b液压马达3和a液压马达2出现差值，从而完成车辆在行走状态的逆时针转动。
53.本实施例在转向过程中，因为存在内侧履带向外侧履带的功率转移，没有制动功率损耗，发动机功率增加不多，因此，履带式车车辆可以任意半径转向，动作柔和，不损失速度。转向和行驶时左右履带因路况不同造成a液压马达2、b液压马达3的压力变化可以在双向变量泵1的斜盘上形成力反馈，就是方向盘有一定程度的路感，从而增加对履带式车辆的高速驾驶的操纵感，这是全液压传动的履带车不具备的。
54.实施例2
55.履带式车辆，包括车身本体、a履带、b履带、以及实施例1中的基于双流传动的双马
达同步液压转向系统，所述a履带绕设在所述a履带驱动轮上，所述b履带绕设在b履带驱动轮上。
56.应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。