一种原地转向装置、工程机械及推土机控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及推土机技术领域，公开了一种原地转向装置、工程机械及推土机控制方法。所述原地转向装置包括中央传动轴，连接于变速结构的输出端，所述变速结构用于控制输出的转速；行星排，设置于所述中央传动轴的两端，所述行星排的太阳轮连接于所述中央传动轴，所述行星排的行星架连接于输出轴，所述输出轴连接于终传动结构；马达，其输出端设置有马达输入侧小伞齿轮，所述马达输入侧小伞齿轮与所述行星排的行星齿圈的伞齿轮部啮合。本发明专利技术解决了现有技术中推土机原地转向结构中存在的结构不紧凑、体积大，油耗大且转向时间长的问题。

An in situ steering device, construction machinery and bulldozer control method

The invention relates to the technical field of bulldozers, and discloses a in-situ steering device, construction machinery and bulldozer control method. The in-situ steering device comprises a central transmission shaft, which is connected to the output end of the variable speed structure for controlling the output speed; a planetary row is arranged at both ends of the central transmission shaft, the solar wheel of the planetary row is connected to the central transmission shaft, and the planetary frame of the planetary row is connected to the output shaft. The output shaft is connected to the final transmission structure, and the output end of the motor is provided with a motor input side bevel gear, which engages with the bevel gear part of the planetary gear ring of the planetary row. The invention solves the problems of compact structure, large volume, large fuel consumption and long turning time existing in the bulldozer in-situ steering structure in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种原地转向装置、工程机械及推土机控制方法
本专利技术涉及推土机
，尤其涉及一种原地转向装置、工程机械及推土机控制方法。
技术介绍
对于推土机等重型工程机械，在工作过程中往往需要进行转向以适应不同的作业，如普通左转向、普通右转向、差速转向和原地转向。其中，原地转向是指在车辆停止时转动转向操作装置，使得车辆围绕车体中心某点进行转向的一种方式。具体地，在受限空间，推土机需要转向掉头时，若不能原地转向，则需要反复进出，不仅浪费时间，而且增加油耗，可操控性也较差，目前国内的推土机，一般采用差速转向控制系统来实现原地转向，当需要原地转向时，切断变速箱的动力，启动马达，推土机处于非工作状态，即处于空档处。相对于不带差速机构的工程机械，带差速机构的工程机械，虽然结构相对复杂，但是其能够实现原地转向且工作时转弯半径相对小，能够较好适应狭小空间作业要求。专利“CN103318247B，一种工程机械及其转向装置”中虽然也能够实现原地转向，但是其转向时，转向动力经马达输出齿轮传至转向齿轮，转向齿轮分别与惰轮和一侧太阳轮啮合，惰轮与另一侧太阳轮啮合，其结构设计复杂，且不够紧凑。同时该专利的技术方案中的转向结构，正常直线行驶时，动力由两侧的行星齿圈输入动力、太阳轮制动、行星架输出动力。在原地转向时，动力由两侧的太阳轮输入动力、行星齿圈制动、行星架输出动力。这就使得正常直线行驶时，由于发动机功率输出较大，其转向制动的减速比相对较小，进而使得终传动结构的减速比相对较大且结构复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原地转向装置、工程机械及推土机控制方法，用于解决现有技术中推土机原地转向结构中存在的结构不紧凑、体积大，油耗大且转向时间长的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种原地转向装置，包括：中央传动轴，连接于变速结构的输出端，所述变速结构用于控制输出的转速；行星排，设置于所述中央传动轴的两端，所述行星排的太阳轮连接于所述中央传动轴，所述行星排的行星架连接于输出轴，所述输出轴连接于终传动结构；马达，其输出端设置有马达输入侧小伞齿轮，所述马达输入侧小伞齿轮与所述行星排的行星齿圈的伞齿轮部啮合。优选地，还包括制动器，所述行星排的行星架连接于制动器，且连接于所述行星排的行星轮，所述中央传动轴连接于所述太阳轮，所述行星齿圈的内齿轮部与所述行星轮啮合。优选地，所述变速结构经伞齿轮组连接于所述中央传动轴，所述伞齿轮组包括动力输入侧小伞齿轮和与所述动力输入侧小伞齿轮啮合的动力输入侧大伞齿轮，所述动力输入侧大伞齿轮设置于所述中央传动轴。优选地，还包括电控模块，所述电控模块包括控制对应档位的功能块，及连接于对应档位的所述功能块的电控按钮和压力开关，以及连接于所述功能块的手柄；所述电控按钮用于控制动作的开关，所述压力开关用于判断液压油路内的油压；所述功能块用于接收和处理所述电控按钮、所述压力开关和所述手柄状态信息的电信号，并输出电信号控制对应档位的阀动作。优选地，还包括并联设置的液压油路，所述液压油路分别驱动对应的档位离合器松开或闭合；原地转向时，通过所述液压油路和所述电控模块控制所述太阳轮制动，使所述变速结构内的Ⅰ档离合器和Ⅱ档离合器同时闭合。优选地，所述马达输入侧小伞齿轮与所述马达的输出端之间设置有圆锥滚子轴承。本专利技术还提供了一种工程机械，包括所述的原地转向装置。本专利技术还提供了一种推土机控制方法，利用所述的原地转向装置，该方法包括以下步骤：推土机正常行驶时，马达不工作，变速结构输出的动力经所述变速结构传递至中央传动轴，并传递至行星排的行星架，最后经输出轴传递至终传动结构；推土机原地转向时，所述变速结构不输出动力，所述行星排的太阳轮制动，所述马达输出的动力经马达输入侧小伞齿轮所述行星排的行星齿圈的伞齿轮部传递至行星架，最后，经所述行星架和所述输出轴传递至所述终传动结构。优选地，推土机原地转向时，Ⅰ档离合器和、Ⅱ档离合器同时闭合。优选地，通过触发所述原地转向装置的电控模块的电控按钮将所述电控按钮产生的电信号传递至对应档位的功能块，并通过所述电控模块的功能块识别推土机的手柄的状态信息；同时，通过所述电控模块的压力开关判断液压油路内的油压，并将电信号传递至对应档位的功能块；所述功能块处理所述电控按钮、所述压力开关和所述手柄的状态信息的电信号，并输出电信号控制对应档位的相关阀工作。本专利技术的有益效果：本专利技术中通过设计马达输入侧小伞齿轮，省去了传统推土机通过增加惰轮实现原地转向的复杂结构，使其同时与左右行星排的行星齿圈上的伞齿轮部啮合即可实现转向功能，使得推土机驾驶室高度降低，结构简单紧凑，占用空间少。由于推土机可以实现原地转向，在受限的空间内，需要转向掉头时，推土机只需少量进出即可实现掉头，不需要反复进出，节约了时间。同时，因本专利技术中的原地转向装置使推土机原地转向的转弯半径小，还具有降低油耗，可操控性好的优点。相较于不能实现原地转向的推土机，该可实现原地转向的推土机在不同工况下能够快速、灵活地转向，机动性更好。附图说明图1是本专利技术的推土机的动力传动结构示意图；图2是本专利技术的原地转向装置的结构示意图；图3是本专利技术的变速箱内控制各档位离合器的液压油路的示意图；图4是本专利技术的变速箱电控前进档功能模块的工作程序；图5是本专利技术的变速箱电控后退档功能模块的工作程序；图6是本专利技术的变速箱电控Ⅰ档功能模块的工作程序；图7是本专利技术的变速箱电控Ⅱ档功能模块的工作程序；图8是本专利技术的变速箱电控Ⅲ档功能模块的工作程序。图中：1、中央传动轴；2、变速结构；3、行星排；31、行星齿圈；311、伞齿轮部；32、太阳轮；33、行星架；34、行星轮；4、输出轴；5、马达；6、马达输入侧小伞齿轮；7、制动器；8、动力输入侧小伞齿轮；9、动力输入侧大伞齿轮；10、圆锥滚子轴承；11、发动机动力系统；12、液压油路；13、终传动结构；14、支撑轴承；15、前进档位功能块；16、后退档位功能块；17、Ⅰ档档位功能块；18、Ⅱ档档位功能块；19、Ⅲ档档位功能块。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术的目的是提供一种原地转向装置，该转向装置可以实现工程机械的原地转向，且结构紧凑，从而节约时间和降低油耗。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述原地转向装置的工程机械。如图1和图2所示，为某推土机的动力传递示意图，推土机的动力系统主要包括发动机动力系统11，变速结构2、原地转向装置。其中变速结构2为推土机的变速箱，用于控制推土机在各个档位下工作时的输出转速。动力经发动机输出，传递至变速箱中，变速箱通过伞齿轮组啮合将动力传递至控制推土机转向的转向结构，分别经两侧传递至终传动结构13。如图1所示，该实施例中变速箱结构为五个行星排结构，变速箱内的各个档位行星排包括第一档位行星排Ⅰ、第二档位行星排Ⅱ、第三档位行星排Ⅲ、前进档行星排F和倒档行星排R。其中，变速箱输入端动力来自于发动机动力系统11中的发动机。推土机的原地转向装置包括中央传动轴1，中央传动轴1连接于变速箱的输出端，中央传动轴1的两侧设有左右行星排3，行星排3包括行星齿圈31、行星轮34、行星架33和太阳轮32。上述变速箱通过伞齿轮组啮合将动力传递至原地转向装置，其中伞齿轮组包括动力输入侧小伞齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原地转向装置，其特征在于，包括：中央传动轴(1)，连接于变速结构(2)的输出端，所述变速结构(2)用于控制输出的转速；行星排(3)，设置于所述中央传动轴(1)的两端，所述行星排(3)的太阳轮(32)连接于所述中央传动轴(1)，所述行星排(3)的行星架(33)连接于输出轴(4)，所述输出轴(4)连接于终传动结构(13)；马达(5)，其输出端设置有马达输入侧小伞齿轮(6)，所述马达输入侧小伞齿轮(6)与所述行星排(3)的行星齿圈(31)的伞齿轮部(311)啮合。

【技术特征摘要】
1.一种原地转向装置，其特征在于，包括：中央传动轴(1)，连接于变速结构(2)的输出端，所述变速结构(2)用于控制输出的转速；行星排(3)，设置于所述中央传动轴(1)的两端，所述行星排(3)的太阳轮(32)连接于所述中央传动轴(1)，所述行星排(3)的行星架(33)连接于输出轴(4)，所述输出轴(4)连接于终传动结构(13)；马达(5)，其输出端设置有马达输入侧小伞齿轮(6)，所述马达输入侧小伞齿轮(6)与所述行星排(3)的行星齿圈(31)的伞齿轮部(311)啮合。2.根据权利要求1所述的原地转向装置，其特征在于，还包括制动器(7)，所述行星排(3)的行星架(33)连接于制动器(7)，且连接于所述行星排(3)的行星轮(34)，所述中央传动轴(1)连接于所述太阳轮(32)，所述行星齿圈(31)的内齿轮部与所述行星轮(34)啮合。3.根据权利要求2所述的原地转向装置，其特征在于，所述变速结构(2)经伞齿轮组连接于所述中央传动轴(1)，所述伞齿轮组包括动力输入侧小伞齿轮(8)和与所述动力输入侧小伞齿轮(8)啮合的动力输入侧大伞齿轮(9)，所述动力输入侧大伞齿轮(9)设置于所述中央传动轴(1)。4.根据权利要求1所述的原地转向装置，其特征在于，还包括电控模块，所述电控模块包括控制对应档位的功能块，及连接于对应档位的所述功能块的电控按钮和压力开关，以及连接于所述功能块的手柄；所述电控按钮用于控制动作的开关，所述压力开关用于判断液压油路(12)内的油压；所述功能块用于接收和处理所述电控按钮、所述压力开关和所述手柄状态信息的电信号，并输出电信号控制对应档位的阀动作。5.根据权利要求4所述的原地转向装置，其特征在于，还包括并联设置的液压油路(12)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：续鲁宁，侯文军，李宣秋，康正生，
申请(专利权)人：山推工程机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37