用于保护动力系的系统技术方案

公开一种用于机器（１０）的动力系（１１）。该动力系具有动力源（１２）和可操作地连接到动力源的传动装置（１６）。动力系还具有可操作地连接到传动装置的差速器（２０）。动力系还具有可操作地连接到差速器的第一轴（２２）和第二轴（２４）。第一轴和第二轴分别致动多个牵引装置（４８）。动力系还具有离合器（４４），离合器与差速器相关联，并能够根据动力源产生的转矩通过释放差速器来选择性地减小机器可用的总牵引。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本 专利技术涉及一种用于保护动力系的系统，并且更特别是本专利技术涉及一种用于保护 动力系的具有轴间差速器的系统。
技术介绍
许多机器包括用于致动例如轮胎的牵引装置的动力系。动力系通常包括将机器的 动力源连接到多根轮轴的驱动轴。动力源通常产生转动驱动轴的转矩，驱动轴继而将转矩 提供给轮轴和牵引装置。牵引力在牵引装置和地面之间形成，使得机器自身得以推进。可 用牵引力的大小随着机器重量增加而增加。在通过动力源传递到牵引装置的转矩超过可以 形成的可用牵引力时，牵引装置会相对于地面打滑。例如，在例如拖拉机的机器在运土建造过程中用来推动刮板时，刮板的额外重量 会大大增加机器产生的牵引力。机器的动力源和传动装置将过大的转矩传递到轮轴，但是 转矩没有足够高，以造成牵引装置打滑。过大转矩会在牵引装置打滑之前损害机器。在机器中防止过大转矩的一种尝试在授权给Snoy等人的美国专利 No. 3894446 (‘ 446专利)中得到描述。，446专利公开了一种用于车辆的动力传动装置，该 动力传动装置具有用于前车轴和后车轴的轴间差速器。’446专利公开了差速器装备有可打 滑的摩擦离合器，该离合器提供预定量的转矩差，以适应打滑状况。’446专利还公开了摩擦 离合器的转矩偏差通过驱动系的载荷能力来确定。摩擦离合器用来在得到预定转矩值时通 过打滑来保护驱动系不受过大载荷的影响。’446专利公开了摩擦离合器可在高速打滑值可 能造成离合器失效之前完全松开。虽然’446专利的系统可提供一种用于保护动力系而不由于过大转矩损坏的方法， 但是由于高速打滑值，该系统的离合器容易失效。另外，该系统不能减小车辆的牵引，这会 增加动力系损坏的可能性。本专利技术针对克服上面描述的一个或多个问题。
技术实现思路
根据一个方面，本专利技术针对一种用于机器的动力系。该动力系包括动力源和可操 作地连接到动力源的传动装置。动力系还包括可操作地连接到传动装置的差速器。动力系 还包括可操作地连接到差速器的第一轴和第二轴。第一轴和第二轴分别致动多个牵引装 置。动力系还包括与差速器相关联并能够根据动力源产生的转矩通过释放差速器来选择性 地减小机器可用的总牵引的离合器。根据另一方面，本专利技术涉及一种减小动力系的转矩的方法。该方法包括测量动力 源产生的转矩。该方法还包括在测量转矩小于确定转矩时经由差速器选择性地一起锁定第 一轴和第二轴。该方法还包括在测量转矩超过确定转矩时选择性地解锁第一轴和第二轴， 使得差速器作为开放式差速器操作。附图说明图1是示例性公开的机器的示意图；图2是图1的机器的示例性公开的动力系的示意图；以及图3是图2的动力系的示例性公开的差速器的截面图。具体实施例方式图1表示示例性机器10。机器10可以是执行与例如采矿、建造、耕作、运输的产业 或任何本领域已知的其它产业相关联的一些类型的操作的固定或机动车辆。例如，机器10 可以是运土机，例如非公路卡车、轮式装载机、机动平路机或任何其它运动机器。替代地，机 器10可以是乘客车辆或任何其它合适的操作执行机器。考虑到机器10可被构造成承载另 外的重型设备，例如运土工作中所使用的刮板。机器10可以包括示例性动力系11。图2所示的动力系11可包括动力源12、转矩转换器14和包括输出传动齿轮18的 传动装置16，输出传动齿轮18可操作地连接到差速器20。动力系11还可包括将差速器20 可操作地连接到前部输出装置26的前轴22和将差速器20可操作地连接到后部输出装置 28的后轴24。前部输出装置26和后部输出装置28可经由轮轴50和轮轴54连接到相应 的牵引装置48。动力系11还可包括控制器30，控制器30电子连接到传感器32，且与动力 源12相关联，并连接到差速器20。动力源12可被构造成产生动力输出，并可包括内燃发动机。例如，动力源12可包 括柴油发动机、汽油发动机、气体燃料驱动发动机或本领域普通技术人员知晓的任何其它 发动机。考虑到动力源12可替代地包括非燃烧源，例如电池、燃料电池、马达或任何其它已 知的非燃烧功率源。考虑到动力源12可致动传动装置16、前轴22和后轴24。转矩转换器14可以是被构造成将传动装置16连接到动力源12的液压装置。转 矩转换器14可使得动力源12基本上独立于传动装置16转动。考虑到转矩转换器14可替 代地体现为非液压装置，例如机械隔膜离合器。传动装置16可包括相互作用以便从动力源12传递动力从而致动机器10的多种 部件，包括输出传动齿轮18。特别是，传动装置16可以是多速双向机械传动装置，具有空档 传动比、多个前进档传动比、倒档传动比和一个或多个离合器。离合器可被选择性地致动， 以接合预定组合的齿轮(即输出传动齿轮18)，从而形成所需的输出传动比。考虑到传动装 置16可以是四轮驱动传动装置。还可考虑到传动装置16可以是根据动力源速度、最大选 择传动比和换档图来换档的自动型传动装置，或者是根据操作者启动在每个档位之间换档 的手动传动装置。传动装置16的输出可被构造成经由输出传动齿轮18和差速器20可转 动地驱动前轴22和后轴24。差速器20可以是轴间开放式差速器，并且可操作，以将转矩从输出传动齿轮18均 等地分配到前轴22和后轴24。具体地，差速器20可作为开放式差速器操作，以确保大致相 同量的转矩传递到轮轴50和轮轴54。虽然差速器传统上用来增加可用牵引，取代的是差动 器20可操作来减小可用牵引，并由此保护动力系11不损坏，如下面描述那样。前轴22可 经由前部输出装置26致动轮轴50和至少一个牵引装置48，并且后轴24可经由后部输出装 置28致动轮轴54和至少一个牵引装置48。考虑到动力系11可包括另外的轮轴，例如中心 轮轴。如图3所示，差动器20可连接到输出传动齿轮18，并且可包括壳体37，壳体37可 以与齿轮18形成整体或者通过例如焊接的本领域已知的适当方法固定地附接到齿轮18。 壳体37可包括用于接收和座置前轴22的第一端和后轴24的第一端的孔口。机器10的轭 (未示出)可接收前部输出装置26处的前轴22的第二端和后部输出装置28处的后轴24 的第二端，由此在机器10上将前轴22和后轴24固定就位。前轴22的第一端可包括侧齿 轮38，并且后轴24的第一端可包括侧齿轮40。侧齿轮38和侧齿轮40可以相对的构型定 位在壳体37内，如图3所示。壳体37还可固定小齿轮42，小齿轮42被构造成与侧齿轮38 和侧齿轮40啮合。考虑到在前轴22和后轴24以不同速度转动时，小齿轮42可在壳体37 内自由旋转。差速器20可包括锁定离合器44，锁定离合器44可被构造成将壳体37锁定到前 轴22上。锁定离合器44可被构造成从锁定位置运动，将壳体37锁定到前轴22并造成前 轴22、壳体37和输出传动齿轮18 —起作为单个单元转动到解锁位置，使得前轴22自由转 动离开壳体37。在差速器20位于锁定位置时，小齿轮42可保持固定，并且将前轴22连接 到后轴24，使得前轴22和后轴24传递相同的转矩。因此，在锁定离合器44位于锁定位置 时，差速器20不作为开放式差速器操作，并且前轴22和后轴24 —起转动，似乎它们是单根 驱动轴。在锁定离合器44位于解锁位置时，差速器20可有效地作为开放式差速器动作，将 相同量的转矩传递到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机器（１０）的动力系（１１），包括：动力源（１２）；传动装置（１６），所述传动装置（１６）可操作地连接到所述动力源；差速器（２０），所述差速器（２０）可操作地连接到所述传动装置；第一轴（２２）和第二轴（２４），所述第一轴（２２）和第二轴（２４）可操作地连接到所述差速器，所述第一轴和第二轴分别致动多个牵引装置（４８）；以及离合器（４４），所述离合器（４４）与所述差速器相关联，并能够根据所述动力源产生的转矩通过释放所述差速器来选择性地减小所述机器可用的总牵引。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TA布鲁斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]