新型雙動力全液壓挖掘機的制作方法

本實用新型涉及一種工程機械，尤其是一種電油混合動力的挖掘機。

背景技術：

挖掘機是工程建設中最主要的工程機械之一，是通過鏟斗挖掘物料，并裝入運輸車輛或卸至堆料場的機械設備。過去，挖掘機的的動力均為柴油機，由于油價較高，加之柴油機噪音大，煙氣多，作業環境污染嚴重，許多挖掘機改由電動機帶動。可是，在遠離電源的情況下，還需要柴油機為動力，因而有的挖掘機配備了柴油機和電動機兩套動力，成為油電混合動力。在這種油電混合動力的挖掘機當中，以柴油機和電動機串聯安裝為多。即電動機的動力輸出軸從前后兩端伸出，柴油機的動力輸出軸前端與電動機動力輸出軸的后端相接。電動機動力輸出軸的前端與變速箱相接，通過變速箱把動力分送到液壓裝置以及其他部位。

實驗觀察發現，上述油電混合動力挖掘機存在兩個問題，一是變速箱拖帶多個部件，耗費大量功率。二是電動機和柴油機的動力輸出軸連接部結構不合理，能耗較高。現有的電動機和柴油機的動力輸出軸連接部結構主要有三種方式：一是剛性連接，即一種動力工作時，另一動力被動轉動。這種方式的缺點是耗能較高，優點是柴油機的風扇可以照常工作。二是手動離合，優點是可以降低功率消耗，缺點是不能自動切換，離合比較費力，分離后風扇停止轉動，散熱性能差。三是通過單向離合器連接，可以自動切換，但在分離后還存在較大的摩擦，需要支出一些動力，而且離合器磨損較快，同時也存在著分離后風扇不轉的問題。上述弊端，限制了油電混合動力挖掘機的普及和應用。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種低噪、節能、功能完備、性能穩定的電油混合動力挖掘機。

上述目的是由以下技術方案實現的：新型雙動力全液壓挖掘機，包括車架、車身，車身位于車架上方，車身與車架通過回轉裝置相連，車架兩側設有行走裝置，所述行走裝置設有行走馬達，車身前部設有工作裝置，所述挖掘機采用液壓系統驅動行走裝置和工作裝置；所述液壓系統包括控制臺、液壓泵、管路，控制臺設在駕駛室內，液壓泵與動力系統的輸出軸相連，控制臺通過管路與液壓泵、工作裝置、行走馬達相連；車身包括駕駛室、動力倉，動力倉設有動力系統，其特征在于：動力系統包括內燃機和電動機，內燃機包括柴油機或汽油機，內燃機動力輸出軸前端通過離心式離合器與電動機動力輸出軸的后端相連；電動機動力輸出軸的前端與液壓系統相連。

所述內燃機的動力輸出軸前端與電動機動力輸出軸后端之間的離心式離合器，是以電動機動力輸出軸為主動軸，主動軸外圍安裝離心體，內燃機動力輸出軸前端設有被動軸套。

所述內燃機設有風扇，風扇的轉軸通過離心式離合器與內燃機傳動連接，內燃機與風扇之間的離心式離合器，是以內燃機帶動風扇的傳動軸為主動軸，與風扇軸前端的被動軸套相配合。

所述動力系統包括副電機，副電機與風扇之間通過離心式離合器傳動連接，所用的離心式離合器是以副電機輸出軸為主動軸，被動軸套安裝在與副電機輸出軸相配合的傳動輪的輪孔內。

所述車架的尾部設有線盤，所述線盤包括底座、收線輪、線纜、線盤馬達，底座與車架固定連接，收線輪軸接在底座上，收線輪與線盤馬達傳動連接，收線輪的外緣設有擋線輪，線纜環繞在收線輪上。

所述底座包括固定部和旋轉部，固定部與旋轉部相鉸接，旋轉部可左右擺動。

所述線纜具有防護外皮，所述防護外皮由橡膠和/或硅膠和/或金屬網制成。

所述防護外皮具有直立狀棱條，棱條的數量為1～12根。

所述行走馬達和/或線盤馬達為液壓馬達，線盤馬達設置在行走馬達的液壓回路上，線盤馬達與行走馬達之間設有開關和/或離心式離合器。

所述離心式離合器有主動軸和被動軸套，主動軸上安裝有離心體，主動軸轉動時離心體沿徑向甩出與被動軸套內壁壓緊而傳遞扭矩。

本實用新型的有益效果是：這種設備具有油電兩種動力，有電時用電動機，沒有電時用柴油機，在有電源的場所，即可降低噪聲和排放，降低作業成本。加之采用串聯動力，結構緊湊，切換方便，顯著提高了設備的性能。通過完善動力系統的良好切換，實現了在不同動力供應下的正常運轉。

附圖說明

圖1是第一種實施例的主視圖；

圖2是第一種實施例的右視圖；

圖3是第一種實施例的部件局部剖開圖；

圖4是第一種實施例的部件動力系統的結構圖；

圖5是第二種實施例的部件線盤的結構圖；

圖6是第二種實施例的部件分體式線盤的結構圖；

圖7是第三種實施例的部件線纜的剖視圖；

圖8是第三種實施例的部件線纜的結構圖；

圖9是第三種實施例的部件線纜的主視圖；

圖10是第三種實施例的部件線纜的截面結構圖；

圖11是第四種實施例的部件液壓系統的原理圖；

圖12是所述離心式離合器的原理結構圖。

圖中可見：

1 車架

2 車身 2.1 駕駛室 2.2 動力倉

3 回轉裝置

4 行走裝置 4.1行走馬達

5 工作裝置

6 液壓系統 6.1 控制臺 6.2 液壓泵 6.3 管路

7 動力系統 7.1 內燃機 7.1.1 風扇 7.1.2 副電機 7.1.3 風扇離合器

7.2 電動機 7.3 主離合器 7.4 感應器

8 線盤 8.1 底座 8.1.1 固定部 8.1.2 旋轉部

8.2 收線輪 8.2.1 擋線輪 8.3 線盤馬達

8.4 線纜 8.4.1 防護外皮 8.4.2 棱條

9 離心式離合器 9.1 主動軸 9.2 被動軸套 9.3 離心體。

具體實施方式

本實用新型總的構思是：挖掘機采用油電兩套動力，并且使兩套動力機串連安裝。下面結合附圖介紹四種實施例。

第一種實施例

如圖1～4所示，其介紹了一種新型雙動力全液壓挖掘機。由圖可見，這種挖掘機由車架1、車身2構成，車身2位于車架1上方，車身2與車架1通過回轉裝置3相連，回轉裝置3可實現將車身360°旋轉；車架1兩側設有行走裝置4，所述行走裝置4設有行走馬達4.1，行走裝置可使用輪式，也可以使用履帶式；車身2前部設有工作裝置5，所述挖掘機的行走裝置4和工作裝置5均由液壓驅動；車身2包括駕駛室2.1和動力倉2.2兩部分，動力倉2.2內設有動力系統7，動力系統7包括內燃機7.1和電動機7.2兩種動力源，所述內燃機7.1一般采用柴油機，也可以使用汽油機；為節約空間和便于切換，兩種動力源采取串連方式安裝，內燃機7.1與電動機7.2通過主離合器7.3相連，可通過主離合器7.3的開合進行動力源的切換。

所述動力系統7與液壓系統6的連接順序為：內燃機、離合器、電動機、液壓系統，即將動力系統7的動力直接輸出給液壓系統的液壓泵，通過控制動力機的動力輸出量來控制液壓系統的工作能力，使兩系統的銜接變得簡單、高效，進一步提高了設備的適應能力。

另外，當只開動電動機7.2工作時，內燃機7.1停止工作，由此將導致內燃機7.1的散熱風扇停轉，造成動力倉2.2內溫度過高，影響液壓系統的正常工作。而如果采用加裝風扇的方式為動力倉2.2散熱，勢必需要在車身2安裝額外的設備，這一方面增加的挖掘機的制造成本，更主要的是，新加裝的風扇與內燃機原裝的風扇會因為動力源的選擇而只有一套風扇在工作，另一套閑置，造成資源浪費，且新裝的風扇進風口會嚴重影響動力倉2.2內的氣流走向，降低動力機的散熱效果。

本實施例在所內燃機7.1原有風扇7.1.1的位置設置了一個副電機7.1.2，并在風扇7.1.1的轉軸上設置了風扇離合器7.1.3，風扇7.1.1通過風扇離合器7.1.3與內燃機7.1的動力輸出軸傳動連接。副電機7.1.2上設有風扇離合器7.1.3，風扇7.1.1轉軸的軸套與副電機7.1.2上離合器相傳動連接。兩個風扇離合器7.1.3均為離心式離合器。當內燃機7.1工作時，由其驅動風扇7.1.1轉動，因副電機7.1.2通過離心式離合器與風扇7.1.1相軸接，故其不會發生轉動；反之，由電動機7.2驅動挖掘機工作時，主離合器7.3斷開，內燃機7.1不發生轉動，此時副電機7.1.2啟動，帶動風扇7.1.1轉動散熱，副電機7.1.2的工作不會帶動內燃機7.1轉動。

本實施例所述挖掘機采用液壓傳動，所述液壓系統6包括控制臺6.1、液壓泵6.2、管路6.3；控制臺6.1設在駕駛室2.1內；液壓泵6.2與動力系統7的輸出軸相連，控制臺6.1通過管路6.3與液壓泵6.2、工作裝置5、行走馬達4.1相連。

第二種實施例

如圖5～6所示，在前述實施例的基礎上，本實施例在所述車架1的尾部設置了線盤8。所述線盤8包括底座8.1、收線輪8.2、線盤馬達8.3、線纜8.4，底座8.1與車架1固定連接，收線輪8.2軸接在底座8.1上，收線輪8.2與線盤馬達8.3傳動連接，收線輪8.2的外緣設有擋線輪8.2.1，線纜8.4環繞在收線輪8.2上。所述線盤馬達8.3與挖掘機操作傳感器等配合，可實現自動收放線纜8.4。

但在實際工況下，挖掘機車架1很可能較頻繁地左右轉動、前后進退，使線纜8.4局部以極小角度彎折，容易造成線纜8.4的破損。因此，上述底座8.1還可以設計成固定部8.1.1和旋轉部8.1.2兩部分，二者相鉸接，旋轉部8.1.2在不觸碰行走裝置的情況下，可以大角度左右擺動，可在效加大線纜8.4的彎轉半徑，減緩其勞損。

第三種實施例

如圖7～10所示，在前述實施例的基礎上，為進一步加強線纜8.4的耐用性，本實施例還在所述線纜8.4外部設置了一層防護外皮8.4.1，其可由橡膠和/或硅膠和/或金屬網制成，增加線纜8.4的耐磨性。另外，還可以在防護外皮8.4.1上設置直立狀棱條8.4.2，以加大線纜與地面的接觸距離。棱條8.4.2沿線纜縱向設置，其數量可1～12根，并呈環狀平均分布。

第四種實施例

如圖11所示，在前述實施例的基礎上，本實施例將線盤馬達8.3設置在液壓系統6中，為充分發揮液壓系統的性能，線盤馬達8.3未增設新的動力源，而是將其放置在行走馬達4.1的液壓回路中，并將行走裝置4的換檔信號作為線盤馬達8.3的工作方向，使二者的工作方向一致。所述線盤馬達與行走馬達之間設有開關和/或離心式離合器，以便在只有行走裝置工作時，控制線盤是否工作，實現線盤的動力控制。此設置一方面可以達到節約能源的目的，另一方面還可以簡化線盤8工作過程中的信號傳導，既提高了工作效率，又節約了制造成本、作業成本。

上述實施例所用到的離心式離合器，其結構原理如圖12所示。所述離心式離合器9有主動軸9.1和被動軸套9.2，主動軸9.1上安裝有離心體9.3，主動軸9.1轉動時離心體9.3沿徑向甩出與被動軸套9.2內壁壓緊而傳遞扭矩。