动力传动系统及矿用自卸车的制作方法

1.本实用新型涉及矿用自卸车技术领域，尤其涉及一种动力传动系统及矿用自卸车。


背景技术：

2.矿用自卸车是一种在矿山等野外环境中使用的矿石资源运输设备。随着矿山开采专业化、设备大型化的趋势，对运输过程中使用到的矿用自卸车的运载吨位和效率提出了更高的要求。大吨位、高效率的矿用自卸车则需要搭载更高功率的动力传动系统，高功率的发动机和变速箱组合成为一种优选的动力传动系统方案。但随着发动机和变速箱功率的增大，其外廓体积及质量也增大很多，这导致将其布置在有限的车架空间内成了技术瓶颈，且发动机和变速箱组合在一起重量巨大，对悬置系统考验严苛。
3.为了充分利用车架空间，方便布置动力系统，同时降低悬置系统开发难度，将发动机与变速箱分别独立安装，然后通过一定结构将发动机动力传递至变速箱的分体式动力传动系统成为了解决问题的最好方案。但是分体式动力传动系统中，由于发动机动力输出端和变速箱的动力输入端不同轴，导致发动机和变速箱之间的动力传递较难实现；而且发动机和变速箱独立安装，在各个方向的安装误差也远高于整体式安装方案，安装误差较大使得动力传动系统的震动和噪声较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种动力传动系统及矿用自卸车，该动力传动系统占用空间小，便于安装和布置；而且能够避免因安装误差较大造成的震动和噪音较大的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.动力传动系统，包括发动机、变速箱和传动轴，所述发动机通过所述传动轴与所述变速箱连接，所述动力传动系统还包括：
7.第一悬置机构，包括前悬置组件和后悬置组件，所述前悬置组件和所述后悬置组件均设置有两个，两个所述前悬置组件和两个所述后悬置组件形成四点式支撑结构，用于支撑所述发动机；
8.第二悬置机构，包括前支撑组件和后支撑组件，所述后支撑组件设置有两个，一个所述前支撑组件和两个所述后支撑组件形成三点式支撑结构，用于支撑所述变速箱；
9.所述传动轴包括第一万向轴节、第二万向轴节和伸缩轴，所述第一万向轴节和所述第二万向轴节分别设于所述伸缩轴的两端，所述第一万向轴节与所述发动机的动力输出端连接，所述第二万向轴节与所述变速箱的动力输入端连接。
10.作为动力传动系统的一个可选方案，所述动力传动系统还包括减振联轴器，所述发动机的动力输出端与所述减振联轴器连接，所述减振联轴器通过转接法兰与所述第一万向轴节连接；
11.所述第二万向轴节通过变速箱输入法兰与所述变速箱的动力输入端连接。
12.作为动力传动系统的一个可选方案，所述前悬置组件包括第一减震器和发动机前连接架，所述发动机前连接架用于连接所述发动机和车架，所述发动机前连接架通过所述第一减震器与所述车架连接。
13.作为动力传动系统的一个可选方案，所述后悬置组件包括第二减震器和发动机后连接架，所述发动机后连接架用于连接所述发动机和所述车架，所述发动机后连接架通过所述第二减震器与所述车架连接。
14.作为动力传动系统的一个可选方案，所述第一减震器包括第一上减震块和第一下减震块，第一安装螺栓依次穿过所述第一上减震块、所述发动机前连接架、所述第一下减震块和所述车架与第一螺母连接；
15.所述第二减震器包括第二上减震块和第二下减震块，第二安装螺栓依次穿过所述第二上减震块、所述发动机后连接架、所述第二下减震块和所述车架与第二螺母连接。
16.作为动力传动系统的一个可选方案，所述发动机前连接架包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板与所述车架连接，所述第二连接板与所述发动机连接，所述第二连接板与所述第一连接板呈设定夹角设置，所述设定夹角为锐角；
17.所述发动机后连接架包括第三连接板和第四连接板，所述第三连接板与所述车架连接，所述第四连接板与所述发动机连接，所述第三连接板垂直于所述第四连接板设置。
18.作为动力传动系统的一个可选方案，所述前支撑组件包括变速箱前支撑架、轴套和轴套瓦盖，所述变速箱前支撑架与车架连接，所述变速箱的前端与所述轴套配合，所述轴套瓦盖与所述变速箱前支撑架连接，且所述轴套设于所述变速箱前支撑架与所述轴套瓦盖之间。
19.作为动力传动系统的一个可选方案，所述变速箱前支撑架通过第三减震器与所述车架连接。
20.作为动力传动系统的一个可选方案，所述后支撑组件包括第四减震器和变速箱后支撑架，所述变速箱后支撑架用于连接所述变速箱和车架，所述变速箱后支撑架与所述车架通过所述第四减震器连接。
21.矿用自卸车，其包括车架和如以上任一方案所述的动力传动系统，所述动力传动系统安装于所述车架上。
22.本实用新型的有益效果：
23.本实用新型提供的动力传动系统，发动机通过传动轴与变速箱连接，以将发动机的动力传递至变速箱。通过设置第一悬置机构和第二悬置机构，通过第一悬置机构将发动机安装于发动机机舱内；通过第二悬置机构将变速箱安装于车架的中间部位。第一悬置机构包括两个前悬置组件和两个后悬置组件，两个前悬置组件和两个后悬置组件形成四点式支撑结构，第二悬置机构包括一个前支撑组件和两个后支撑组件，一个前支撑组件和两个后支撑组件形成三点式支撑结构，这样的设置，使得第一悬置机构和第二悬置机构的占用空间小，充分利用车架空间完成分体式布置。传动轴设置有第一万向轴节和第二万向轴节，第一万向轴节与发动机连接，第二万向轴节与变速箱连接，能够实现不同轴的发动机的动力输出端和变速箱的动力输入端之间的动力传递。而且发动机和变速箱相互独立安装带来的各个方向的安装误差可以通过伸缩轴补偿，避免了因安装误差大带来的震动和噪音大的问题。该动力传动系统不仅节省了占用空间，能够充分利用车架空间完成分体式布置，而且
能够实现不同轴的发动机的动力输出端和变速箱的动力输入端之间的动力传递，避免了因分体式布置安装误差大造成的震动和噪音大的问题。
24.本实用新型提供的矿用自卸车，应用上述的动力传动系统，能够有效利用车架空间实现发动机和变速箱之间的动力传递，解决了因发动机的动力输出端和变速箱的动力输入端不同轴造成的动力无法传递的问题；降低了震动和噪音。
附图说明
25.图1是本实用新型具体实施方式提供的动力传动系统的结构示意图；
26.图2是本实用新型具体实施方式提供的第一悬置机构和第二悬置机构的布置方式的示意图；
27.图3是本实用新型具体实施方式提供的传动轴的结构示意图；
28.图4是本实用新型具体实施方式提供的传动轴的安装方式的结构示意图；
29.图5是本实用新型具体实施方式提供的减振联轴器的安装方式的结构示意图；
30.图6是本实用新型具体实施方式提供的前悬置组件的爆炸示意图；
31.图7是本实用新型具体实施方式提供的前支撑组件的爆炸示意图。
32.图中：
33.1、发动机；2、变速箱；3、传动轴；4、第一悬置机构；5、第二悬置机构；6、减振联轴器；7、转接法兰；8、变速箱输入法兰；
34.11、发动机飞轮；31、第一万向轴节；32、第二万向轴节；33、伸缩轴；34、第一传动安装螺栓；35、第二传动安装螺栓；41、前悬置组件；42、后悬置组件；51、前支撑组件；52、后支撑组件；61、联轴器安装螺栓；71、法兰安装螺栓；
35.411、第一减震器；412、发动机前连接架；413、车架前支撑板；414、第一安装螺栓；415、第一螺母；416、第一垫板；417、第一垫圈；421、第二减震器；422、发动机后连接架；511、变速箱前支撑架；512、轴套；513、轴套瓦盖；514、第三减震器；515、第三安装螺栓；516、第三螺母；517、第三垫板；518、第三垫圈；519、支架；521、第四减震器；522、变速箱后支撑架；
36.4111、第一上减震块；4112、第一下减震块；4121、第一连接板；4122、第二连接板；4221、第三连接板；4222、第四连接板；5111、瓦盖安装螺栓；5141、第三上减震块；5142、第三下减震块。
具体实施方式
37.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.本实施例提供了一种矿用自卸车，包括车架和动力传动系统。该动力传动系统包括发动机、变速箱和传动轴，发动机通过传动轴与变速箱连接，用于将发动机的动力传递至
变速箱。
40.随着发动机和变速箱的功率增大，动力传动系统的外廓体积和质量也增大了很多，而且发动机和变速箱组合安装，重量也较大。由于矿用自卸车上的空间有限，为了充分利用车架空间，将发动机和变速箱独立安装。
41.如图1和图2所示，本实施例还提供了一种动力传动系统，应用于上述的矿用自卸车，动力传动系统还包括第一悬置机构4和第二悬置机构5，第一悬置机构4包括前悬置组件41和后悬置组件42，前悬置组件41和后悬置组件42均设置有两个，两个前悬置组件41和两个后悬置组件42形成四点式支撑结构，用于支撑发动机1。第二悬置机构5包括前支撑组件51和后支撑组件52，后支撑组件52设置有两个，一个前支撑组件51和两个后支撑组件52形成三点式支撑结构，用于支撑变速箱2。第一悬置机构4采用四点式支撑结构将发动机1安装于发动机1的机舱内，第二悬置机构5采用三点式支撑结构将变速箱2安装于车架的中间位置，这样的设置，使得第一悬置机构4和第二悬置机构5的占用空间小，充分利用车架空间完成分体式布置。
42.需要说明的是，图1和图2箭头所示方向为车辆的前进方向，本实施例中的前悬置组件41、后悬置组件42、前支撑组件51和后支撑组件52均以车辆的前进方向为参照。
43.发动机1和变速箱2分体安装时，发动机1的动力输出端和变速箱2的动力输入端不同轴，不易实现发动机1和变速箱2之间的动力传递。而且，发动机1和变速箱2独立安装时，各个方向的安装误差远高于整体式安装方案，安装误差大会导致震动和噪声较大。
44.如图3所示，为了解决上述问题，传动轴3包括第一万向轴节31、第二万向轴节32和伸缩轴33，第一万向轴节31和第二万向轴节32分别设于伸缩轴33的两端，第一万向轴节31与发动机1的动力输出端连接，第二万向轴节32与变速箱2的动力输入端连接。通过在传动轴3的两端分别设置第一万向轴节31和第二万向轴节32，实现了不同轴的发动机1的动力输出端和变速箱2的动力输入端之间的动力传动。在第一万向轴节31和第二万向轴节32之间设置伸缩轴33，伸缩轴33伸缩能够补偿因发动机1和变速箱2相互独立安装带来的各个方向的安装误差，避免了因安装误差大带来的震动和噪音大的问题。
45.如图4和图5所示，为了避免发动机1在输出动力时的扭振对变速箱2产生影响，动力传动系统还包括减振联轴器6，发动机1的动力输出端与减振联轴器6连接，减振联轴器6通过转接法兰7与第一万向轴节31连接。第二万向轴节32通过变速箱输入法兰8与变速箱2的动力输入端连接。减振联轴器6通过联轴器安装螺栓61安装在发动机飞轮11上，转接法兰7通过法兰安装螺栓71安装于转接法兰7。转接法兰7通过第一传动安装螺栓34与第一万向轴节31连接，第二万向轴节32通过第二传动安装螺栓35与变速箱输入法兰8连接，以实现将发动机1的动力传递至变速箱2。减振联轴器6内部设有弹性橡胶结构，弹性橡胶结构能够吸收发动机1输出动力的过程中的扭振，从而将动力平稳的向后传递，以保证减振联轴器6后侧部件不受发动机1扭振的影响。
46.如图2和图6所示，作为动力传动系统的一个可选方案，前悬置组件41包括第一减震器411和发动机前连接架412，发动机前连接架412用于连接发动机1和车架，发动机前连接架412通过第一减震器411与车架连接。第一减震器411包括第一上减震块4111和第一下减震块4112，第一安装螺栓414依次穿过第一上减震块4111、发动机前连接架412、第一下减震块4112和车架与第一螺母415连接。
47.具体地，发动机前连接架412包括第一连接板4121和第二连接板4122，第一连接板4121与车架连接，第二连接板4122与发动机1连接，第二连接板4122与第一连接板4121呈设定夹角设置，设定夹角为锐角。通过设置第一减震器411隔离发动机1的震动，而且发动机1的重量小于发动机1和变速箱2的组合重量，有效降低了第一悬置机构4中对第一减震器411的要求，使得第一上减震块4111和第一下减震块4112可以从常用的型号中选取，无需再开发高承载力的第一减震器411，降低了成本。
48.在本实施例中，第一上减震块4111和第一下减震块4112均由橡胶制成。为了避免第一上减震块4111与第一安装螺栓414摩擦损坏，第一上减震块4111和第一安装螺栓414之间设置第一垫板416。同理，为了避免第一下减震块4112与第一螺母415摩擦损坏，第一下减震块4112和第一螺母415之间设置有第一垫圈417。
49.车架包括车架前支撑板413，第一连接板4121通过第一减震器411与车架前支撑板413连接。为了与发动机1的连接位置相适配，将第一连接板4121和第二连接板4122呈锐角设置，使得第二连接板4122能够与发动机1的外周通过紧固螺栓连接。为了适应发动机1的连接位置的高度，第一连接板4121和第二连接板4122之间还设置有连接筋板。
50.作为动力传动系统的一个可选方案，后悬置组件42包括第二减震器421和发动机后连接架422，发动机后连接架422用于连接发动机1和车架，发动机后连接架422通过第二减震器421与车架连接。第二减震器421包括第二上减震块和第二下减震块，第二安装螺栓依次穿过第二上减震块、发动机后连接架422、第二下减震块和车架与第二螺母连接。具体地，发动机后连接架422包括第三连接板4221和第四连接板4222，第三连接板4221与车架连接，第四连接板4222与发动机1连接，第三连接板4221垂直于第四连接板4222设置。第二减震器421的结构和作用与第一减震器411的结构和作用相同，都是为了隔离发动机1的震动，减少车架的震动。第三连接板4221和第四连接板4222垂直设置，便于发动机1和发动机后连接架422的连接。车架还包括车架后支撑板，第三连接板4221和车架后支撑板连接。
51.如图7所示，作为动力传动系统的一个可选方案，前支撑组件51包括变速箱前支撑架511、轴套512和轴套瓦盖513，变速箱前支撑架511与车架连接，变速箱2的前端与轴套512配合，轴套瓦盖513与变速箱前支撑架511连接，轴套512设于变速箱前支撑架511与轴套瓦盖513之间。变速箱前支撑架511通过第三减震器514与车架连接。变速箱前支撑架511包括连接部和配合部，连接部设置有两个，两个连接部分别位于配合部的两端，配合部设置为半圆形，轴套瓦盖513也设置为半圆形，配合部与轴套瓦盖513通过瓦盖安装螺栓5111连接形成配合孔，轴套512设置于配合孔内，并与配合孔过盈配合，变速箱2的前端与轴套512间隙配合，以使传动轴3能带动变速箱2转动，以传递动力。车架包括两个支架519，两个连接部和两个支架519一一对应连接，以支撑变速箱2的前端。
52.后支撑组件52包括第四减震器521和变速箱后支撑架522，变速箱后支撑架522用于连接变速箱2和车架，变速箱后支撑架522与车架通过第四减震器521连接。
53.前支撑组件51仅限制变速箱2的上下左右方向的平移自由度，使得变速箱2能够轴向旋转和前后平移，在变速箱2的独立安装时可以更好地支撑变速箱2，避免四点悬置的过定位问题。
54.第三减震器514包括第三上减震块5141和第三下减震块5142，第三安装螺栓515依次穿过第三垫板517、第三上减震块5141、连接部、第三下减震块5142、支架519和第三垫圈
518与第三螺母516连接。第四减震器521的结构和作用与第三减震器514的结构和作用相同，在此不再赘述。
55.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.动力传动系统，包括发动机(1)、变速箱(2)和传动轴(3)，所述发动机(1)通过所述传动轴(3)与所述变速箱(2)连接，其特征在于，所述动力传动系统还包括：第一悬置机构(4)，包括前悬置组件(41)和后悬置组件(42)，所述前悬置组件(41)和所述后悬置组件(42)均设置有两个，两个所述前悬置组件(41)和两个所述后悬置组件(42)形成四点式支撑结构，用于支撑所述发动机(1)；第二悬置机构(5)，包括前支撑组件(51)和后支撑组件(52)，所述后支撑组件(52)设置有两个，一个所述前支撑组件(51)和两个所述后支撑组件(52)形成三点式支撑结构，用于支撑所述变速箱(2)；所述传动轴(3)包括第一万向轴节(31)、第二万向轴节(32)和伸缩轴(33)，所述第一万向轴节(31)和所述第二万向轴节(32)分别设于所述伸缩轴(33)的两端，所述第一万向轴节(31)与所述发动机(1)的动力输出端连接，所述第二万向轴节(32)与所述变速箱(2)的动力输入端连接。2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统还包括减振联轴器(6)，所述发动机(1)的动力输出端与所述减振联轴器(6)连接，所述减振联轴器(6)通过转接法兰(7)与所述第一万向轴节(31)连接；所述第二万向轴节(32)通过变速箱输入法兰(8)与所述变速箱(2)的动力输入端连接。3.根据权利要求1或2所述的动力传动系统，其特征在于，所述前悬置组件(41)包括第一减震器(411)和发动机前连接架(412)，所述发动机前连接架(412)用于连接所述发动机(1)和车架，所述发动机前连接架(412)通过所述第一减震器(411)与所述车架连接。4.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述后悬置组件(42)包括第二减震器(421)和发动机后连接架(422)，所述发动机后连接架(422)用于连接所述发动机(1)和所述车架，所述发动机后连接架(422)通过所述第二减震器(421)与所述车架连接。5.根据权利要求4所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一减震器(411)包括第一上减震块(4111)和第一下减震块(4112)，第一安装螺栓(414)依次穿过所述第一上减震块(4111)、所述发动机前连接架(412)、所述第一下减震块(4112)和所述车架与第一螺母(415)连接；所述第二减震器(421)包括第二上减震块和第二下减震块，第二安装螺栓依次穿过所述第二上减震块、所述发动机后连接架(422)、所述第二下减震块和所述车架与第二螺母连接。6.根据权利要求5所述的动力传动系统，其特征在于，所述发动机前连接架(412)包括第一连接板(4121)和第二连接板(4122)，所述第一连接板(4121)与所述车架连接，所述第二连接板(4122)与所述发动机(1)连接，所述第二连接板(4122)与所述第一连接板(4121)呈设定夹角设置，所述设定夹角为锐角；所述发动机后连接架(422)包括第三连接板(4221)和第四连接板(4222)，所述第三连接板(4221)与所述车架连接，所述第四连接板(4222)与所述发动机(1)连接，所述第三连接板(4221)垂直于所述第四连接板(4222)设置。7.根据权利要求1或6所述的动力传动系统，其特征在于，所述前支撑组件(51)包括变速箱前支撑架(511)、轴套(512)和轴套瓦盖(513)，所述变速箱前支撑架(511)与车架连接，所述变速箱(2)的前端与所述轴套(512)配合，所述轴套瓦盖(513)与所述变速箱前支撑架
(511)连接，且所述轴套(512)设于所述变速箱前支撑架(511)与所述轴套瓦盖(513)之间。8.根据权利要求7所述的动力传动系统，其特征在于，所述变速箱前支撑架(511)通过第三减震器(514)与所述车架连接。9.根据权利要求1或8所述的动力传动系统，其特征在于，所述后支撑组件(52)包括第四减震器(521)和变速箱后支撑架(522)，所述变速箱后支撑架(522)用于连接所述变速箱(2)和车架，所述变速箱后支撑架(522)与所述车架通过所述第四减震器(521)连接。10.矿用自卸车，其特征在于，包括车架和如权利要求1-9任一项所述的动力传动系统，所述动力传动系统安装于所述车架上。

技术总结
本实用新型公开了一种动力传动系统及矿用自卸车，涉及矿用自卸车技术领域。该动力传动系统包括发动机、变速箱、传动轴、第一悬置机构和第二悬置机构，发动机通过传动轴与变速箱连接，用于将发动机的动力传递至变速箱。第一悬置机构包括前悬置组件和后悬置组件，两个前悬置组件和两个后悬置组件形成四点式支撑结构。第二悬置机构包括前支撑组件和后支撑组件，一个前支撑组件和两个后支撑组件形成三点式支撑结构，用于支撑变速箱。传动轴包括第一万向轴节、第二万向轴节和伸缩轴，第一万向轴节和第二万向轴节分别设于伸缩轴的两端，第一万向轴节与发动机的动力输出端连接，第二万向轴节与变速箱的动力输入端连接。轴节与变速箱的动力输入端连接。轴节与变速箱的动力输入端连接。


技术研发人员：巩智猛 林伟 田康斌 景虎
受保护的技术使用者：临工重机股份有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/28