技术领域
[0001] 本
发明涉及一种轮边驱动装置，尤其是带双制动的轮边驱动装置。
背景技术
[0002] 目前，传统的轮边驱动装置一般是由支承座、支承套、
液压马达、多级行星
齿轮减速器、内齿轮壳体、
驻车制动器等构成，驻车制动器只能在轮胎停止后才能起作用，而当轮胎处于正常行驶时，由于轮式驱动装置的行走速度较快，因此必须在轮胎上另外再加一副
蹄式
行车制动器或碟式行车制动器来实现行车制动功能，该行车制动器通常是直接沿轴向安装在多级行星齿轮减速器上的。这样一来，原本安装空间有限的轮胎上更显得捉襟见肘，这不但降低了驱动装置的工作效率、影响传递
扭矩，而且也影响使用可靠性。
[0003] 公开的中国
专利号为201110436587.7的“多功能矿用
工程机械轮边行走驱动装置”是一种同时具备驻车制动功能和行车制动功能的轮边驱动装置，它的行车制动器主要是由
活塞、
外壳、多组
钢片和多组动
摩擦片等构成，并直接安装在支承套和内齿轮壳体外，支承套又通过螺钉与内齿轮壳体连接固定，因此整个结构在轴向尺寸上进行了缩短，解决了上述轮胎安装空间小的问题。然而，该行车制动器的多组钢片和多组动摩擦片主要是安装在支承套外，尤其是多组动摩擦片均安装在支承套外所设的
花键内，工作时通过活塞压紧多组钢片和多组动摩擦片以刹紧支承套，进而达到刹紧内齿轮壳体以形成制动的目的，该制动过程中，由于内齿轮壳体是作为带动支承套转动的主动件，故直接刹紧支承套会造成支承套与内齿轮壳体之间连接的扭矩增大，无法达到较好的制动效果。
[0004] 同时，上述专利所披露的技术方案中，多组钢片和多组动摩擦片是直接进行相间排列的，而且在该行车制动器上也不具备相应的冷却装置，因此在制动过程中，由于有时在钢片和动摩擦片之间的液压油会存在粘滞现象、及钢片和动摩擦片之间的摩擦高温
变形等因素的影响下，当行车制动器在解除制动时，相邻钢片和动摩擦片之间往往存在无法完全脱开的现象，造成了行车制动器的制动失败，并带来安全隐患。而行车制动器不具备冷却装置，其在行车制动时所产生的大量热量也会对各个零部件造成损坏。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于克服
现有技术的
缺陷而提供一种结构紧凑，行车制动可靠、安全，使用寿命长的带双制动的轮边驱动装置。
[0006] 本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
[0007] 一种带双制动的轮边驱动装置，包括安装在车架上的支承座，该支承座内安装有液压马达，支承座一端设有行星齿轮减速器；所述的行星齿轮减速器包括连接轴、一级中心轮、二级行星减速机构、内齿轮壳体和盖板；所述的连接轴作轴向往复移动，该连接轴输入端与液压马达的
输出轴之间设有作传动连接的花键连接套，连接轴上设有传动连接的一级中心轮；所述的二级行星减速机构分别与一级中心轮、内齿轮壳体的
内齿圈相
啮合，该内齿轮壳体上安装有
轮毂；所述的盖板连接在内齿轮壳体上，并将连接轴、一级中心轮和二级行星减速机构封闭在内齿轮壳体内；所述的支承座外设有密封套装的支承套，该支承套与内齿轮壳体相连接，支承套与支承座之间设有作转动支承的
轴承；所述的支承座与花键连接套之间设有驻车制动器；所述的支承套和内齿轮壳体外设有行车制动器，该行车制动器包括活塞、外壳、多组钢片和多组动摩擦片，该外壳通过支承板连接在支承座上，所述的外壳、活塞和内齿轮壳体之间形成
刹车腔，该刹车腔内设有沿轴向相间排列的多组钢片和多组动摩擦片，多组钢片同时串装在刹车腔内沿轴向安装的
连接杆上，多组动摩擦片分别嵌装在内齿轮壳体外所设的花键内；所述的每相邻钢片与动摩擦片之间均设有
橡胶圈；所述的行车制动器上还设有冷却循环系统，该冷却循环系统包括设置在支承板内的冷油进口和设置在外壳内的热油出口，还包括设置在活塞、支承板、支承座和支承套之间的油室；所述的冷油进口经活塞与支承板之间的通油间隙连通油室；所述的油室经活塞与支承套之间的通油间隙连通刹车腔，该刹车腔与热油出口相连通；所述的支承套和内齿轮壳体上分别设有多个对应相通的通油孔，该通油孔分别与油室、刹车腔相连通。
[0008] 所述的支承套和内齿轮壳体上分别设有对应相通的通油孔为8~12个，该支承套上的通油孔连通油室，该内齿轮壳体上的通油孔通过多个小孔连通刹车腔。
[0009] 所述的连接轴输出端设有手动脱开装置，该手动脱开装置包括作轴向往复移动的脱开轴，该脱开轴一端连接在连接轴输出端上，另一端伸出盖板外露，在脱开轴与盖板之间设有
密封圈，脱开轴外套装有复位
弹簧，该
复位弹簧两端分别顶推在脱开轴的外肩与盖板上。
[0010] 所述行车制动器的活塞套装设置在支承套外，并作轴向往复移动，该活塞内设有多个开口向外的弹簧槽，每一弹簧槽内均设置顶推弹簧；所述的外壳密封套装设置在活塞和内齿轮壳体外，该外壳与活塞之间形成油腔，外壳内还设有分别连通油腔和外界的输油通道；该支承板与所述弹簧槽内的顶推弹簧外露端相
接触。
[0011] 所述的驻车制动器包括套装在花键连接套外的固定套、湿式
刹车片组和活塞套；所述的固定套作轴向
定位安装，该固定套与花键连接套之间设有作转动支承的轴承；所述的湿式刹车片组安装在固定套与活塞套之间；所述的活塞套与支承座之间作密封安装，两者之间还形成有油腔，并在支承座内设有分别连通油腔和外界的输油通道；所述的活塞套内设有开口向外的弹簧槽，并在所述弹簧槽内设置顶推弹簧；所述的活塞套一侧设有轴向定位安装的
固定板，该固定板与弹簧槽内的顶推弹簧外露端相接触。
[0012] 所述的支承座与支承套之间设有构成密封套装结构的重载浮动密封圈。
[0013] 所述的外壳与内齿轮壳体之间设有构成密封套装结构的重载浮动密封圈。
[0014] 与现有技术相比，本发明主要是在行星齿轮减速器的内齿轮壳体外设计有花键，然后将行车制动器的多组动摩擦片分别嵌装在该花键内，而多组钢片则同时串装在沿轴向安装的连接杆上，且每相邻钢片和动摩擦片之间均设有橡胶圈，当利用油腔的充油或顶推弹簧的弹
力来实现活塞的轴向往复移动，就能使得多组钢片和多组动摩擦片受
挤压或放松，从而达到轮胎的行车制动或行走目的，由于是对内齿轮壳体进行直接制动，故制动更为可靠，而通过橡胶圈的弹性力辅助钢片和动摩擦片之间的完全脱开，还能避免造成动作失效，该行车制动器上还增设有冷却循环系统，可用于消除行车制动时所产生的大量热量，避免零部件在高温运行下损坏，延长使用寿命，改进后的轮边驱动装置整体轴向尺寸更短、结构更加紧凑，故工作效率更高、传递扭矩增大，特别适合在安装空间有限的轮胎驱动中使用。
附图说明
[0015] 图1为本发明的剖视结构示意图。
[0016] 图2为行车制动器的制动状态剖视结构放大图（通油孔未剖视）。
[0017] 图3为行车制动器的未制动状态剖视结构放大图（通油孔已剖视）。
[0018] 图4为驻车制动器的剖视结构放大图。
[0019] 图5为手动脱开装置的剖视结构放大图。
具体实施方式
[0020] 下面将按上述附图对本发明
实施例再作详细说明。
[0021] 如图1~图5所示，1.液压马达、2.支承座、3.重载浮动密封圈、4.支承板、5.行车制动器、51.活塞、52.外壳、53.连接杆、54.安装板、55.钢片、56.动摩擦片、57.橡胶圈、58.内齿轮壳体、6.冷却循环系统、61.冷油进口、62.通油间隙、63.油室、64.热油出口、
65.通油孔、7.盖板、8.手动脱开装置、81.脱开轴、82.复位弹簧、83.封盖、9.驻车制动器、
91.卡圈、92.固定板、93.活塞套、94.湿式刹车片组、95.固定套、96.轴承、10.油腔、11.二级行星减速机构、12.一级中心轮、13.连接轴、14.花键连接套、15.输油通道、16.支承套、
17.顶推弹簧。
[0022] 带双制动的轮边驱动装置，如图1所示，它涉及一种用于轮胎驻车制动和行车制动的双制动装置，其结构主要是由支承座2、液压马达1、行星齿轮减速器、驻车制动器9和行车制动器5等构成。
[0023] 所述的支承座2通过螺钉安装到车架（图中未示）上，它是一个中空的锥套结构，以图1、图4所示左端为大开口端、右端为小开口端，并从支承座2左端装入液压马达1，该液压马达采用变量高速液压马达，它可通过高低速切换实现轮胎在不同路面上的速度变化；支承座2右端设置行星齿轮减速器，该行星齿轮减速器主要包括
水平设置的连接轴13、一级中心轮12、二级行星减速机构11、内齿轮壳体58和盖板7，其中，连接轴13可作轴向往复移动，该连接轴输入端与液压马达1的输出轴之间设有作传动连接的花键连接套14，故输出轴转动即可带动连接轴13作同步转动；连接轴13上设有键连接的一级中心轮12，而二级行星减速机构11分别与一级中心轮12、内齿轮壳体58的内齿圈相啮合，该内齿轮壳体通过螺钉连接有轮毂（图中未示）；连接轴13输出端设有手动脱开装置8；所述的盖板7通过螺钉连接在内齿轮壳体58的右端，并将连接轴13、一级中心轮12和二级行星减速机构11封闭在内齿轮壳体58内以进行保护。
[0024] 该行星齿轮减速器的动力传递过程为：液压马达1启动通过输出轴、花键连接套14带动连接轴13同步转动，进而将动力依次经一级中心轮12、二级行星减速机构11减速后传递至内齿轮壳体58上，并驱动内齿轮壳体和安装在内齿轮壳体上的轮毂转动，从而实现轮胎的运动。
[0025] 所述的手动脱开装置8如图5所示，包括一根水平安装的脱开轴81，该脱开轴左端连接在连接轴13输出端，故可通过脱开轴带动连接轴作轴向往复移动，脱开轴81右端伸出盖板7外露，可用于进行操作，还设有螺钉连接在盖板上的封盖83以保护脱开轴；在脱开轴81与盖板7之间设有密封圈以进行脱开轴的运动密封，脱开轴外设有外肩，还套装有复位弹簧82，该复位弹簧两端分别顶推在脱开轴81的外肩与盖板7上，工作时可通过复位弹簧82的压缩和弹性复位以操作脱开轴81带动连接轴13的轴向往复移动，从而实现该轮边驱动装置的行走拖动功能。该手动脱开装置设计简单实用、操作可靠性较高且易于实现。
[0026] 所述的支承座2与花键连接套14之间设有驻车制动器9，它是一种湿式多片驻车制动器，可用于轮胎停止时的制动，该驻车制动器如图4所示，主要包括套装在花键连接套14外的固定套95、湿式刹车片组94和活塞套93。其中，固定套95右侧可通过设置在支承座2内的卡圈91实现轴向定位安装，即固定套95无法作轴向向右运动，该固定套与花键连接套14之间还设有轴承96以作转动支承；所述的湿式刹车片组94安装在固定套95与活塞套93之间，起到花键连接套14的停转制动作用；所述的活塞套93与支承座2之间通过密封圈作密封安装，同时在两者之间还形成有油腔10，而支承座2内设有可分别连通油腔和外界的输油通道15，在活塞套93左端设有多个开口向左的弹簧槽，每一弹簧槽内均设置有顶推弹簧17，同时在活塞套左侧设有固定板92，该固定板左侧可通过设置在支承座2内的卡圈91实现轴向定位安装，即固定板92无法作轴向向左运动，而上述弹簧槽的顶推弹簧
17左侧外露并接触在固定板92上，故通过顶推弹簧的弹力可使活塞套93具备一个轴向向右移动的预压力。
[0027] 所述的驻车制动器9工作方式为：轮胎停止需要原地驻车制动时，通过多个顶推弹簧17推动活塞套93作轴向向右移动，进而顶推挤压安装在活塞套93与固定套95之间的湿式刹车片组94，并通过该湿式刹车片组将花键连接套14进行制动；当解除驻车制动时，只需通过支承座2内的输油通道15向活塞套93与支承座2之间的油腔10内输入液压油，在液压油的推动下使得活塞套93克服顶推弹簧17的弹力作轴向向左移动，解除了湿式刹车片组94的顶推挤压，此时该轮边驱动装置即可实现运动。
[0028] 所述的支承座2外设有支承套16，该支承套与内齿轮壳体58相连接，故与内齿轮壳体之间作同步转动；支承套16与支承座2之间设有一对抗污染能力较强的重载浮动密封圈3，可形成支承套与支承座之间的套装动密封结构，这种动密封结构能适应轮胎在各种道路状况下的行走，并提高使用寿命；同时，支承套16与支承座2之间还设有一对大
圆锥滚子轴承，轮胎的重量和受力可通过这对圆锥滚子轴承、及支承座2传递至车架上。
[0029] 所述的支承套16和内齿轮壳体58外设有行车制动器5，该行车制动器可与手动脱开装置8进行结合以实现拖车功能，当操作手动脱开装置8带动连接轴13脱开后，解除行车制动器5的制动，轮胎即可被拖动行走。
[0030] 所述的行车制动器如图2、图3所示，主要包括设置在支承套16外的活塞51、及密封套装设置在活塞和内齿轮壳体58外的外壳52，而外壳是通过安装在外壳右端的安装板54与内齿轮壳体58之间实现密封的，并且安装板54与内齿轮壳体58之间也设有一对抗污染能力较强的重载浮动密封圈3，它可形成安装板与内齿轮壳体之间的套装动密封结构，这种动密封结构能适应轮胎在各种道路状况下的行走，并提高使用寿命；外壳52还通过支承板4与支承座2相连接。
[0031] 所述的活塞51左端设有多个开口向左的弹簧槽，每一弹簧槽内均设置有顶推弹簧17，该顶推弹簧外露的左端均接触在支承板4上，故通过顶推弹簧的弹力可使活塞51具备一个轴向向右移动的预压力；所述的活塞与外壳52之间形成有油腔10，而外壳内还设有可分别连通油腔和外界的输油通道15。
[0032] 所述的外壳52、活塞51右端、安装板54和内齿轮壳体58之间共同形成有刹车腔，该刹车腔内设有沿轴向安装的连接杆53，连接杆的两端分别固定在外壳52和安装板54上，同时在刹车腔内还设有相间排列的多组钢片55和多组动摩擦片56，该多组钢片同时串装在连接杆53上，该多组动摩擦片则分别对应嵌装在内齿轮壳体58外所设的花键内，当相间排列的多组钢片55和多组动摩擦片56在刹车腔内安装到位后，最左端的钢片或动摩擦片与受顶推弹簧17的弹力顶推的活塞51右端相接触。上述这种行车制动器5的安装结构能最大限度的缩短轮边驱动装置的轴向安装尺寸，方便在安装空间有限的轮胎上进行合理放置。
[0033] 该行车制动器5在设计上是采用常闭式弹簧制动、液压释放的多片式结构，其工作方式为：在常闭状态时如图2所示，圆柱型的顶推弹簧17通过活塞51将
正压力传递给相间排列的多组钢片55和动摩擦片56，其中多组钢片是通过连接杆53固定在外壳52上，多组动摩擦片56是通过内齿轮壳体58上的花键将制动力传递到轮胎轮毂上，通过多组钢片55和多组动摩擦片56之间产生的
摩擦力即可保持轮胎的行车制动状态；当液压油通过输油通道15进入油腔10内，并使得活塞51如图3所示克服顶推弹簧17的弹力作轴向向左移动，松开了钢片55与动摩擦片56之间的正压力，也就解除了轮胎的制动状态；同时，当行走制动时，将油腔10内的液压油通过输油通道15迅速导回油箱，活塞51在顶推弹簧17的弹力作用下作轴向向右移动，并迅速压紧多组钢片55和多组动摩擦片56，从而又能实现轮胎的行走制动。
[0034] 所述的每相邻钢片55与动摩擦片56之间还需要设置“O”型橡胶圈57，它能保证行车制动器5安全迅速的完全解除制动，这是由于有时在钢片55和动摩擦片56之间的液压油会存在粘滞现象、及钢片55和动摩擦片56变形等因素的影响下，液压释放使得活塞51作轴向向左移动并解除对多组钢片55和多组动摩擦片56的顶推挤压时，却不能保证钢片55和动摩擦片56之间能完全脱开，这样轮胎行走时就会造成制动器部份局部摩擦
过热甚至
烧结、损坏，以致产品失效，而每相邻钢片55和动摩擦片56之间均放置了“O”型橡胶圈
57，可以有效保证活塞51解除制动时，能通过“O”型橡胶圈57的弹性力辅助钢片55和动摩擦片56之间的完全脱开。
[0035] 同时，由于轮边驱动装置工作时间长，实际安装空间小，加上行车制动时钢片55与动摩擦片56之间的摩擦发热，容易导致装置内部产生大量热量难以被带走，造成一些
密封件的快速老化、失效，及部分零部件的烧灼、损坏。为了解决这一严重影响轮边驱动装置使用可靠性的问题，故在行车制动器上特别配置了冷却循环系统6，它主要通
过冷却油的循环工作以热交换原理带走装置内部热量，并带走行车制动器磨损下来的颗粒、杂质等脏东西。
[0036] 所述的冷却循环系统6如图3所示，其包括设置在支承板4内的冷油进口61和设置在外壳52内的热油出口64，还包括设置在活塞51、支承板4、支承座2和支承套16之间的油室63，而活塞51与支承板4之间、活塞51与支承套16之间均设有通油间隙62，冷油进口61主要通过活塞51与支承板4之间的通油间隙62与油室63相连通，而油室主要通过活塞51与支承套16之间的通油间隙62与刹车腔相连通，而刹车腔又与热油出口64相连通；同时，在支承套16和内齿轮壳体58上分别设有8~12个圆周均布的通油孔65，支承套16和内齿轮壳体58上设计的通油孔65数量是相同并一一对应相通的，而支承套16上的通油孔65还直接连通油室63，内齿轮壳体58上的通油孔通过多个小孔连通刹车腔。
[0037] 冷却循环系统6的工作过程按照图2、图3的箭头所示，冷却油经冷油进口61、通油间隙62进入油室63，该油室内的冷却油一路经通油间隙62直接进入刹车腔，另一路经支承套16和内齿轮壳体58上的通油孔65也进入刹车腔，然后通过各个钢片55和动摩擦片56之间的间隙，最后将带有热量的热油从热油出口64带出整个轮边驱动装置。可以看出，钢片55与动摩擦片56之间的“O”型橡胶圈57加大了脱开行程，减小了冷却油冲洗时的压力损失，这种冲洗回路有效保证了整个轮边驱动装置的制动可靠性、安全性，也延长了使用寿命。
[0038] 本发明在满足正常工作需要的前提下，能最大限度的缩短轮胎内的安装空间尺寸，提高轮胎行走通过能力。其中，驻车制动器9和行车制动器5集合在一起、并与行星齿轮减速器构成了一个整体，这使得轴向尺寸缩短、整体结构更加紧凑、功能齐全、工作效率高、可控变速、传递扭矩大、也提高使用可靠性，故特别适合在轮胎驱动中使用，而行车制动器5所采用的内置多片式制动结构具有维护简单、寿命长、成本低、可控变速、综合竞争优势明显等优点。设置小巧的手动脱开装置8还能实现行走拖动功能，避免传统设计方案中还需采用液压马达1先通过
离合器、再到多级行星齿轮减速器的方式来实现，操作动作简单，也同样减少了安装的空间尺寸。
