取力装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆的动力输出技术领域，特别是涉及车辆的取力装置。

背景技术

取力装置(PTO)是车辆上的动力输出装置，车辆除了行驶以外的其它动力均由取力装置提供，随着车辆动力输出技术的发展，出现了各式各样的能将发动机的动力提供给专用车辆，实现专门用途的取力装置，每种取力装置都有各自的结构特点、取力方式及对应的应用场合。但市场对专用车辆的要求在不断提高，专用车辆的种类增多，对取力装置的要求也随之提高，然而，传统的搅拌车上的取力装置普遍存在着发动机油耗大的问题

发明内容

基于此，有必要针对传统的搅拌车上的取力装置普遍存在着发动机油耗大的问题，提供一种取力装置及车辆。

一种取力装置，用将发动机的动力传递至电控液压泵，包括取力组件、离合器和驱动组件，取力组件包括连接发动机的输出端的传动轴，离合器一端连接传动轴，另一端连接电控液压泵，离合器具有第一状态和第二状态，驱动组件被配置为能够驱动离合器在第一状态和第二状态之间切换，其中，当离合器处第一状态时，传动轴连接电控液压泵，以驱动电控液压泵工作，当离合器处第二状态时，传动轴与电控液压泵分离，以控制电控液压泵停止工作，从而解除加载在发动机上的额外负载，降低了发动机的耗油量，同时也能够减少装置的磨损和维修保养成本，提升整车的可靠性。

在其中一个实施例中，取力装置还包括分别与发动机和电控液压泵电连接的控制单元，控制单元被配置为监测发动机的转速变化，并控制电控液压泵调节排油量，从而有效避免了急加速或急减速时搅拌车的安全性差以及混凝土成型质量降低的情况，同时也降低了上装罐体转速波动带来的额外损耗，经过实车测试，综合油耗能够降低约0.73L/h。

在其中一个实施例中，离合器包括摩擦片、从动盘和连接法兰，摩擦片套接传动轴，从动盘与摩擦片沿第一方向相对且间隔设置，连接法兰的一侧连接从动盘，连接法兰的另一侧连接电控液压泵，其中，驱动组件与摩擦片连接，以驱动摩擦片沿第一方向朝靠近从动盘的一侧移动而卡接从动盘，使离合器由第二状态切换至第一状态，第一方向为平行传动轴的轴向方向，当需要切换状态时，可以驱动摩擦片向从动盘移动直至摩擦片压紧从动盘，利用从动盘与摩擦片之间的摩擦力使得摩擦副实现同步，使得发动机的动力依次通过摩擦片、从动盘以及连接法兰传递至电控液压泵。

在其中一个实施例中，驱动组件包括气压驱动件、液压驱动件或电磁驱动件。

在其中一个实施例中，离合器还包括缸体，驱动组件包括储气筒和活塞，储气筒用储存压缩气体，活塞连接摩擦片背离从动盘的一侧，且活塞与缸体围设出一压力腔，以及连接活塞与摩擦片之间的复位弹簧，当离合器处第一状态时，储气筒与压力腔彼此连通，以驱动摩擦片沿第一方向朝靠近从动盘的一侧移动而卡接从动盘，当离合器处第二状态时，储气筒与压力腔互不连通，活塞将在复位弹簧34的弹力作用下恢复其原有位置，从而断开动力传递过程。

在其中一个实施例中，驱动组件还包括控制储气筒与压力腔之间连通状态的电磁阀，以及与电磁阀电连接以控制电磁阀通断的取力器开关，通过按动取力器开关控制电磁阀在储气筒与压力腔的通断情况，从而对离合器的状态进行方便地切换。

在其中一个实施例中，驱动组件还包括稳压阀，稳压阀的一端连通电磁阀，另一端连通压力腔，使得紊流状态的压缩气体在进气压力腔之前进行稳定，以使离合器的状态切换更为稳定顺畅。

在其中一个实施例中，驱动组件还包括与取力器开关串联的空挡开关，防止驾驶员误操作取力器开关导致离合器受损。

在其中一个实施例中，取力装置还包括密封组件，密封组件包括用密封取力组件的第一油封，以及用密封离合器的第二油封，以此实现取力组件和离合器的单独润滑，防止摩擦片处的粉尘进入发动机内部，避免出现气缸磨损的情况，有助提高发动机的使用寿命。

根据本申请的另一个方面，提供了一种车辆，包括上述的取力装置。

在本申请的技术方案中，取力装置包括取力组件、离合器和驱动组件，取力组件包括连接发动机的输出端的传动轴，离合器一端连接传动轴，另一端连接电控液压泵，离合器具有第一状态和第二状态，驱动组件被配置为能够驱动离合器在第一状态和第二状态之间切换，其中，当离合器处第一状态时，传动轴连接电控液压泵，以驱动电控液压泵工作，当离合器处第二状态时，发动机只带动取力组件中的传动轴一起运转，离合器不运转，传动轴与电控液压泵分离，以控制电控液压泵停止工作。本申请通过在取力装置中集成离合器，并通过驱动组件控制离合器在第一状态和第二状态之间切换，这样，当搅拌车需要进行搅拌工作时，可以控制离合器为第一状态，使得传动轴能够将扭矩传递至电控液压泵，而当搅拌车空车行驶时，便可控制离合器切换为第二状态，使得传动轴与电控液压泵分离，电控液压泵停止工作，从而解除加载在发动机上的额外负载，降低了发动机的耗油量。

附图说明

图1为取力装置的机械结构示意图。

图2为取力装置的恒速取力控制示意图。

图3为取力装置的安全控制策略示意图。

附图标记：

取力装置1000；

取力组件100；传动轴11；

离合器200；摩擦片21；从动盘22；连接法兰23；缸体24；气源入口25；

驱动组件300；滤清器30；储气筒31；活塞32；压力腔33；复位弹簧34；

电磁阀35；取力器开关36；稳压阀37；空挡开关38；空压机39；

控制单元400；密封组件500；第一油封51；第二油封52；

发动机600；电控液压泵700；

第一方向F

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基附图所示的方位或位置关系，仅是为了便描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。对本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定”或“设置”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

搅拌车在空车运行时上装罐体内没有需要进行搅拌的混凝土等建筑材料，但由传统的搅拌车的取力装置1000与发动机600的连接状态不可改变，发动机600通过取力装置1000持续给上装罐体输出动力使其转动，因此造成了不必要的油耗。此外，当搅拌车在行驶的同时需要对上装罐体内的混凝土等建筑材料进行搅拌时，由上装罐体的搅拌速度是跟随发动机的转速而变化的，因此，当搅拌车进行急加速、急减速、爬坡或转弯等操作时，上装罐体会产生较大的转速波动使得内部的混凝土等建筑材料产生的惯性力和车辆的重心发生变化，导致搅拌车的安全性和舒适性较差，而且混凝土等建筑材料的成型质量也会受到一定的影响。

基于此，有必要针对以上问题的至少之一，提供了一种取力装置1000。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的取力装置1000的机械结构示意图，本申请一实施例提供一种取力装置1000，用将发动机600的动力传递至电控液压泵700，包括取力组件100、离合器200和驱动组件300，取力组件100包括连接发动机600的输出端的传动轴11，离合器200的一端连接传动轴11，另一端连接电控液压泵700，离合器具有第一状态和第二状态，驱动组件300被配置为能够驱动离合器200在第一状态和第二状态之间切换，其中，当离合器200处第一状态时，传动轴11连接电控液压泵700，以驱动电控液压泵700工作；当离合器200处第二状态时，传动轴11与电控液压泵700分离，以控制电控液压泵700停止工作。

可以理解的是，本申请通过在取力装置1000中集成离合器200，并通过驱动组件300控制离合器200在第一状态和第二状态之间切换，这样，当搅拌车需要进行搅拌工作时，可以控制离合器200为第一状态，使得传动轴11能够将扭矩传递至电控液压泵700，而当搅拌车空车行驶时，便可控制离合器200切换为第二状态，发动机600只带动取力组件100中的传动轴11一起运转，离合器200不运转，使得传动轴11与电控液压泵700分离，电控液压泵700停止工作，从而解除加载在发动机600上的额外负载，降低了发动机600的耗油量，同时也能够减少装置的磨损和维修保养成本，提升整车的可靠性。

可选地，离合器200可采用湿式离合器摩擦片封闭在取力装置1000内部，使得摩擦片21和从动盘22接合瞬间的产生的噪音较小，可靠性好。

结合参阅图2，图2示出了本申请一实施例的取力装置1000的恒速取力控制示意图，在一些实施例中，作为一种优选的实施方式，取力装置1000还包括分别与发动机600和电控液压泵700电连接的控制单元400，控制单元400被配置为监测发动机600的转速变化，并控制电控液压泵700调节排油量。如此，若发动机600的转速变大时，传统的方案中液压泵此时的排油量也将变大，泵内液压马达的转速增大，使得通过减速器与液压马达连接的上装罐体的搅拌速度也增大，进而导致搅拌车的安全性差，而通过设置控制单元400对发动机600的转速进行实时监测，当监测到转速变大时便可给电控液压泵700发送指令信号，使其根据发动机转速变化调整排油量，并根据调整后的转速生成反馈信号传递至控制单元400，两种过程进行耦合及迭代，直至电控液压泵700的输出转速保持恒定，此时上装罐体的搅拌速度也将保持恒定状态，从而有效避免了急加速、急减速、爬坡或转弯时搅拌车的安全性差以及混凝土等建筑材料成型质量降低的情况，同时也降低了上装罐体转速波动带来的额外损耗，经过实车测试，综合油耗能够降低约0.73L/h。

一些实施例中，应当理解的是，离合器200包括套接在传动轴11上的摩擦片21、与摩擦片21沿第一方向F

可选地，离合型200还可采用皮带轮或齿轮啮合等多种连接形式，可根据不同专用车型组合连接不同功能总成，如液压泵、风机或空压机等。

可选地，驱动组件300可以采用气压驱动件、液压驱动件或电磁驱动件等方法驱动活塞32沿第一方向F

可选地，离合器200内安装的摩擦片21的数量可调，根据摩擦片21与从动盘22的接触面积以及传递扭矩分析并计算所需摩擦片21的数量，可采用12个摩擦片21以满足结合扭矩达到800Nm。

作为一种实施方式，离合器200还包括缸体24，驱动组件300包括用储存压缩气体储气筒31、连接摩擦片21背离从动盘22的一侧的活塞32，且活塞32与缸体24围设出一压力腔33，以及连接活塞32与摩擦片21之间的复位弹簧34，当离合器200处第一状态时，储气筒31与压力腔33彼此连通，以驱动摩擦片21沿第一方向F

可选地，储气筒31内的压缩气体可以由与储气筒31连通的空压机39产生，或通过底盘取气。

进一步地，驱动组件300还包括控制储气筒31与压力腔33之间连通状态的电磁阀35，以及与电磁阀35电连接以控制电磁阀35通断的取力器开关36，如此，可以通过按动取力器开关36控制电磁阀35在储气筒31与压力腔33的通断情况，从而对离合器200的状态进行方便地切换。

可选地，驱动组件300还包括稳压阀37，稳压阀37的一端连通电磁阀35，另一端连通压力腔33，这样，使得紊流状态的压缩气体在进气压力腔33之前进行稳定，以使离合器200的状态切换更为稳定顺畅。

可选地，压缩气流在进入电磁阀35之前，增设滤清器30进行过滤，从而去除压缩气流中的杂质，有利保护电磁阀35以及取力装置1000的长久稳定工作。

图3示出了取力装置1000的安全控制策略示意图，一些实施例中，作为一种优选的实施方式，驱动组件300还包括与取力器开关36串联的空挡开关38，这样，当搅拌车在驻车时，停车挂入空挡并闭合空挡开关38，再按下取力器开关36控制电磁阀18连通储气筒31和压力腔33，使压缩气体充入压力腔33驱动摩擦片21和从动盘22卡接，从而实现动力接通。当搅拌车在行驶过程中，则需要将空挡开关38断开，防止驾驶员误操作取力器开关36导致离合器200受损。

在其中一个实施例中，取力装置1000还包括密封组件500，密封组件500包括用密封取力组件100的第一油封51，以及用密封离合器200的第二油封52。也就是说，取力组件100和离合器200依靠第一油封51和第二油封52各自封闭，以此实现取力组件100和离合器200的单独润滑，防止摩擦片21处的粉尘进入发动机600内部，避免出现气缸磨损的情况，有助提高发动机600的使用寿命。

本申请所提供的取力装置1000，在搅拌车不需要进行搅拌工作时，可以通过按动取力器开关36控制离合器200断开动力传动，解除加载在发动机600上的负载，在减少了搅拌车的耗油量、提高燃油经济性的同时，也减少了装置内部各部件之间的磨损，从而降低了维修保养成本。此外，通过控制单元400与发动机600、电控液压泵700所形成的完整闭合反馈回路，对电控液压泵700的排油量及转速进行动态调节，控制其维持在恒定状态，从而有效避免了在急加速、急减速、爬坡或转弯等过程中由于转速波动导致搅拌车的重心发生变化，进而引起搅拌车的安全性以及混凝土等建筑材料成型质量降低。因此，本申请所提供的技术方案能够在提升搅拌车的安全性和舒适性的同时，也降低了上装罐体转速波动带来的额外损耗，经过实车测试，综合油耗能够降低约0.73L/h，具备实际的工程应用意义。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。