一种4X4双向行驶混合动力无人矿用自卸车的制作方法

一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车
技术领域
1.本发明属于工程车辆技术领域，具体地说，本发明涉及一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车。


背景技术：

2.矿用自卸车，用于矿场运输煤炭或矿石，目前，矿用自卸车多为人工驾驶的柴油或电动型式的4x2车型，采用大马力发动机或电动轮作为驱动方案，车货总重大约在100吨左右。采用发动机驱动，车辆在起步和爬坡过程中能量消耗大，发动机油耗较大，产生废气污染严重，且在下坡过程中无法实现制动能量回收，整车使用成本较高；采用电机作为驱动的车型，4x2的驱动形式使得整车动力性不足，不能满足使用工况下的爬坡需求，同时整车运行一段时间后需要停车充电，严重影响生产工作效率。
3.矿用自卸车多为单方向行驶，将物料卸下的过程中需要调转车头再原路返回，车辆转场效率较低；物料卸载只能按一个方向进行，物料卸载不方便。
4.此外，传统矿用自卸车依靠人工驾驶，需要大量的人力，这对于地处偏远的矿区，无疑增加了更多的人力成本。


技术实现要素：

5.本发明提供一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，以解决上述背景技术中存在的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，包括底盘和自卸车斗，所述自卸车斗两端与底盘升降锁止连接；所述底盘包括车架、发动机、离合器、电机、变速分动箱、前转向驱动桥、电液转向机和后转向驱动桥，所述发动机与车架连接，所述发动机的输出端通过离合器与电机连接，所述电机的输出端连接有第一传动轴，第一传动轴与变速分动箱连接，所述变速分动箱的输出端通过第二传动轴、第三传动轴分别与前转向驱动桥和后转向驱动桥连接，所述电液转向机分别与车架前后段连接，用以驱动前转向驱动桥和后转向驱动桥转向；所述车架两端设有用于锁止旋转轴的转动锁扣，所述车架两端两侧分别设有液压缸座，所述自卸车斗两端通过液压缸与液压缸座连接。
7.优选的，所述车架中间两侧对称设有动力电池，且动力电池与电机通过高压线电性连接。
8.优选的，所述车架中间上侧设有托架，所述托架上设有多个凹槽，与凹槽对应匹配的自卸车斗底部设有凸块。
9.优选的，一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，还包括无人驾驶系统，所述无人驾驶系统与车架内侧固定连接，所述无人驾驶系统上还连接有整车控制器，且整车控制器通过控制线束与发动机、离合器、电机、变速分动箱和动力电池的电池管理系统连接。
10.采用以上技术方案的有益效果是：
1、本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，通过发动机和电机并联混合驱动，提高了燃油利用率，解决了发动机启动加速性能较差、油耗高、污染物排放严重的问题，极大的提高了加速性能。同时，可以实现车辆在下坡和制动过程中的能量回收，同时降低油耗并减少尾气排放。
11.2、本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用带有前进和倒退档位的变速分动箱实现矿用自卸车双向行驶，无需掉头即可原路返回，提高了生产效率。
12.3、本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用四轮驱动，提高了整车的越野能力，电液转向机可以实现矿用自卸车的全轮转向，减小了整车转弯半径，使整车动力性更适应矿区路况。
13.4、本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用无人驾驶系统，减少了人力资源，提高了矿用自卸车的出勤效率，节约人力资源。
14.5、本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用双举升自卸系统，可以实现自卸车斗的双向卸料，使得矿用自卸车更适合矿区作业，提高了生产效率。
附图说明
15.图1是本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车卸货状态示意图；图2是本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车装载状态示意图；图3是底盘结构示意图；图4是底盘传动系统结构示意图；其中：1、底盘；2、自卸车斗；3、无人驾驶系统；4、整车控制器；10、车架；10-1、转动锁扣；10-2、液压缸座；10-3、动力电池；10-4、托架；10-5、凹槽；11、发动机；12、离合器；13、电机；13-1、第一传动轴；14、变速分动箱；14-1、第二传动轴；14-2、第三传动轴；15、前转向驱动桥；16、电液转向机；17、后转向驱动桥；20、液压缸；21、凸块。
具体实施方式
16.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
17.如图1至图4所示，本发明是一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，通过发动机和电机并联混合驱动，提高了燃油利用率，解决了发动机启动加速性能较差、油耗高、污染物排放严重的问题，极大的提高了加速性能；同时降低油耗并减少尾气排放；双向形式和双举升自卸系统，提高了生产效率。
18.具体的说，如图1至图4所示，包括底盘1和自卸车斗2，所述自卸车斗2两端与底盘1升降锁止连接；所述底盘1包括车架10、发动机11、离合器12、电机13、变速分动箱14、前转向驱动桥15、电液转向机16和后转向驱动桥17，所述发动机11与车架10连接，所述发动机11的输出端通过离合器12与电机13连接，所述电机13的输出端连接有第一传动轴13-1，第一传动轴
13-1与变速分动箱14连接，所述变速分动箱14的输出端通过第二传动轴14-1、第三传动轴14-2分别与前转向驱动桥15和后转向驱动桥17连接，所述电液转向机16分别与车架10前后段连接，用以驱动前转向驱动桥15和后转向驱动桥17转向；所述车架10两端设有用于锁止旋转轴的转动锁扣10-1，所述车架10两端两侧分别设有液压缸座10-2，所述自卸车斗2两端通过液压缸20与液压缸座10-2连接。
19.所述车架10中间两侧对称设有动力电池10-3，且动力电池10-3与电机13通过高压线电性连接。
20.所述车架10中间上侧设有托架10-4，所述托架10-4上设有多个凹槽10-5，与凹槽10-5对应匹配的自卸车斗2底部设有凸块21。
21.一种4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，还包括无人驾驶系统3，所述无人驾驶系统3与车架10内侧固定连接，所述无人驾驶系统3上还连接有整车控制器4，且整车控制器4通过控制线束与发动机11、离合器12、电机13、变速分动箱14和动力电池10-3的电池管理系统连接。
22.以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：实施例1：本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，当车辆起步和加速时，使用电机13驱动，减小油耗和尾气排放；当车辆载重需要较大动力时，发动机11和电机13共同驱动，提高车辆的动力性；当车辆平稳运行时，发动机11处于经济转速区，仅发动机11用来驱动车辆，且电机13作为发电机用给动力电池10-3充电。
23.电机13作为发电机用给动力电池10-3充电时，离合器12闭合，发动机11通过离合器12驱动电机13给动力电池10-3充电。
24.电机13作为驱动电机时，能量由动力电池10-3提供，离合器12根据实际工况需求选择闭合和断开。
25.当车辆处于下坡和制动状态时，如果动力电池10-3电量不足，离合器12断开，电机13作为发电机，回收能量并存储在动力电池10-3中，如果动力电池10-3电量充满，离合器12闭合，发动机11打开辅助制动消耗多余制动能量。
26.通过发动机11和电机13并联混合驱动，提高了燃油利用率，解决了发动机11启动加速性能较差、油耗高、污染物排放严重的问题，极大的提高了加速性能。同时，可以实现车辆在下坡和制动过程中的能量回收，同时降低油耗并减少尾气排放。
27.实施例2：本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，所述变速分动箱14的输出端通过第二传动轴14-1、第三传动轴14-2分别与前转向驱动桥15和后转向驱动桥17连接，采用带有四个前进和四个倒退档位的变速分动箱14实现矿用自卸车双向行驶，无需掉头即可原路返回，提高了生产效率。
28.所述车架10两端设有用于锁止旋转轴的转动锁扣10-1，所述车架10两端两侧分别设有液压缸座10-2，所述自卸车斗2两端通过液压缸20与液压缸座10-2连接，当自卸车斗2处于未翻转状态时，转动锁扣10-1由液压驱动锁止自卸车斗2两端下方的旋转轴，且自卸车斗2上的凸块插入被中21插入托架10-4上对应的凹槽10-5中，防止自卸车斗2因为惯性前后窜动，保证自卸车斗2的稳定性；当自卸车斗2需要翻转时，整车控制器4控制打开相应转动
锁扣10-1，相应的液压缸20在高压油作用下推动自卸车斗2升起，直至物料卸下。
29.本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用双举升自卸系统，可以实现自卸车斗的双向卸料，使得矿用自卸车更适合矿区作业，提高了生产效率。
30.本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用四轮驱动，提高了整车的越野能力，电液转向机16可以实现矿用自卸车的全轮转向，减小了整车转弯半径，使整车动力性更适应矿区路况。
31.实施例3：本发明的4x4双向行驶混合动力无人矿用自卸车，采用无人驾驶系统3，减少了人力资源，提高了矿用自卸车的出勤效率，节约人力资源。
32.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。