[0001] 本发明涉及地下矿用卡车技术领域，尤其涉及一种铰接矿卡传动系统及其管路系统。

[0002] 地下矿卡是专门用于矿山，采石场等大型工程施工现场的运输工具，用于将爆炸或者挖掘出来的巨石，泥土等物料快速高效地运输到目的地，能够在各种恶劣的工况下稳定运行，通常配备强大的动力系统，以应对地下环境中可能遇到的复杂地形和重负荷任务。

[0003] 大吨位矿卡传动系统一般采用分体式变矩器和变速箱结构，发动机的输出动力经过变矩器增扭后经传动轴传递给变速箱，变速箱依据挡位选择将动力传递给后驱动桥和前驱动桥。而大吨位地下矿卡的运行工况使得传动系统需要综合考虑运行速度和牵引力，保证同时满足作业效率和牵引性能。目前大部分厂家的40‑45T地下矿卡配置DANA的C8000变矩器，8000系列4挡变速箱，Kessler车桥，使得行驶速度和牵引力的平衡性较差，行驶过程中需要频繁切换挡位，增加了驾驶员的操作强度，且动力性能无法随工况进行自适应切换，且当矿用卡车进入长距离下坡工况时，变矩器无法闭锁，无辅助制动使得传动油路循环油不能及时回到变速箱油底壳造成主润滑泵吸空，且变矩器内存油过多会导致内部压力升高，并出现呼吸器冒油的现象。

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 具体请参考以下实施例：

[0034] 参照图1，本发明提供的一种铰接矿卡传动系统的实施例，包括：发动机1、变矩器2、前驱动桥3、变速箱4、传动轴5、缓速器6和后驱动桥7。

[0035] 其中，发动机1的输出端和变矩器2传动连接，变速箱4的一端则通过传动轴5和变矩器2传动连接，变速箱4的另一端则通过传动轴5与驱动桥传动连接。

[0036] 示例性地，驱动桥包括前驱动桥3和后驱动桥7，变速箱4和后驱动桥7之间则通过传动轴5连接有缓速器6。

[0037] 请继续参阅图1‑图2，在本申请中，发动机1的输出动力经过变矩器2增扭后经过传动轴5传递给变速箱4，随后变速箱4则依据挡位选择将动力传递给前驱动桥3和后驱动桥7，而变速箱4的后输出到后驱动桥7的传动链上的液力缓速器6则起到降低车辆行驶速度的作用。

[0038] 示例性地，变矩器2型号为CL9000，增扭偏置比为1.118，综合考虑了变速箱4各挡位速比和车桥速比，可以满足低速挡位大牵引力的要求和高速挡位高行驶速度的要求；同时，变矩器2还配置有闭锁功能，提高变矩器2在高传动比工况下的效率，在良好路面，闭锁功能使变速器的输入输出轴变为刚性连接，可以有效提高行驶速度和燃油经济性。

[0039] 示例性地，变速箱4挡位配置为前8后4；挡位为1挡时速比为4.1，满足低速重载或爬坡工况，挡位为8挡时速比为0.54，满足空载高速运行工况。

[0040] 示例性地，前驱动桥3和后驱动桥7采用承载能力为50T的DANA 53R车桥，配置速比为30.3；此外，前驱动桥3和后驱动桥7配置有弹簧制动液压释放的安全性制动器，使得制动力矩和承载能力优于其他没有配置安全性制动器的车桥。

[0041] 进一步的，独立式液力缓速器6安装于大梁中间，与变速箱4和驱动桥均不直接相连，应用于大吨位矿卡时布置安装自由度较高，可以适配多种型号的变速箱4，且该设置方案具有拓展性，因此同样可以应用于露天扩卡上。在长距离下坡工况时，可以有效增加辅助制动能力，持续地降低或保持稳定车速并减轻或解除行车制动器的负荷，避免长时间使用刹车系统导致传动油和液压油发热的问题，保证驾驶安全。

[0042] 请继续参阅图3，经动力匹配计算，采用CL9000变矩器2、8821变速箱4、53R车桥，整车牵引力可以达到330kN，最大车速达到32km/h，性能优于其他配置。

[0043] 如图4所示，在另一实施例中，一种铰接矿卡传动机构的传动系统，包括：变矩器油温传感器8、变速箱压力传感器9、故障诊断显示器10、变速箱控制器11、变速箱输出转速传感器12、闭锁电磁阀13、换挡电磁阀14和应急走行模块15。

[0044] 其中，变速箱控制器11与变矩器油温传感器8、变速箱压力传感器9、故障诊断显示器10、变速箱输出转速传感器12、闭锁电磁阀13和换挡电磁阀14电性连接。

[0045] 具体的，TCU变速箱控制器11通过CAN总线协议与车辆控制器、发动机1进行通信，接收车辆的驻车制动信号、驾驶员是否在位信号等通信信号，对车辆和驾驶员进行安全保护。

[0046] 此外，TCU变速箱控制器11还配置有型号为RD120的故障诊断显示器10，可显示变速箱4挡位、发动机1转速，变速箱4油压，变矩器2油温等传动系统运行参数；同时RD120故障诊断显示器10能够实时显示传动系统的故障代码，维修人员可以根据显示的故障代码查找解决措施，便于进行故障判断。

[0047] 进一步的，变速箱压力传感器9设置于变速箱4上，变矩器油温传感器8则设置于变矩器2上，可对传动系统运行参数进行实时监测；当变速箱4压力低于设定值或变矩器2油温高于设定值时，变速箱控制器11则控制变速箱4进入空挡保护状态。

[0048] 示例性地，当变矩器2油温高于120℃时，变速箱4会进入空挡保护，避免变速箱4因温度高损坏；当变速箱4压力低于12bar时，变速箱4也会进入空挡保护，避免因离合器压力不足，润滑不充分导致变速箱4故障。

[0049] 进一步的，变速箱控制器11设置于变速箱4上，变速箱控制器11通过变速箱输出转速传感器12检测负载变化适配工况进行自动换挡。

[0050] 具体的，换挡电磁阀14设置于变速箱4上，换挡电磁阀14接收变速箱控制器11换挡信号，通过不同逻辑组合切换不同挡位，由原先的手动换挡转换为自动换挡，有效降低了驾驶员操作强度，提高了驾驶体验感。

[0051] 进一步的，闭锁电磁阀13设置于变速箱4上，闭锁电磁阀13通过变速箱控制器11采集变速箱输出转速传感器12检测转速变化基于挡位进行自动闭锁。

[0052] 示例性地，变速箱4的闭锁控制是通过TCU变速箱控制器11采集当前发动机1转速、输出转速等运行参数后综合计算实现变速箱4的自动闭锁；考虑到低速闭锁的不必要性，通过CAN通信协议取消变速箱4在低运行挡位(例如1‑3挡位)的闭锁功能。

[0053] 进一步的，应急走行模块15和变速箱控制器11和换挡电磁阀14电性连接，应急走行模块15检测到变速箱控制器11故障，且故障不能短时间排除和控制器总线故障等故障时，可通过应急走行模块15控制换挡电磁阀14切换为1挡，使得车辆可以低速移动到安全点进行后续检查和维修。

[0054] 请继续参阅图3，在本申请中，变速箱4换挡采用TCU变速箱控制器11通过J1939通信协议进行控制，通过变速箱输出转速传感器12检测负载变化实现自动换挡，而位于变速箱4上的换挡电磁阀14接收到TCU变速箱控制器11的命令后，不同的换挡电磁阀14逻辑组合，实现不同挡位的自动切换；

[0055] 变速箱4集成了换挡电磁阀14和闭锁电磁阀13，减少了复杂管路连接和整机布置难度，使得换挡速度曲线平滑，且变速箱4和变矩器2增加闭锁功能，建立了发动机1和变速箱4之间的刚性连接，兼顾车辆行驶速度和牵引力工况需求，可以根据载荷变化实现自动换挡，降低了驾驶员操作强度；

[0056] 通过传感器监测车辆运行数据，实现自动换挡控制器降挡保护、变矩器2外部油温保护、变速箱4压力保护等安全措施，有效延长了传动系统的使用寿命。

[0057] 参照图1，本发明还提供的一种铰接矿卡传动系统的管路系统的实施例，包括：传动系统润滑泵16、变矩器冷却器17、传动油过滤器18和变速箱调压阀19。

[0058] 其中，传动系统润滑泵16设置于变矩器2上，而变矩器冷却器17则设置于变矩器2上，变速箱调压阀19则设置于变速箱4上。

[0059] 进一步的，安装在变矩器2上的传动系统润滑泵16是一个双联润滑泵。其中，传动系统润滑泵16包括大排量润滑泵161和小排量润滑泵162，大排量润滑泵161用于泵出变速箱4中的传动油，而小排量润滑泵162则用于泵出变矩器2底部的传动油。

[0060] 具体的，大排量润滑泵161与传动油过滤器18、闭锁电磁阀13和变速箱调压阀19通过管路连通变速箱4，而小排量润滑泵162则通过管路连通变矩器2和变速箱4，且变矩器冷却器17通过管路连通变矩器2和变速箱4。

[0061] 狂卡行驶过程中，变速箱4中的传动油通过大排量润滑泵161经过传动油过滤器18分流进入闭锁电磁阀13和变速箱调压阀19后进入变矩器2，变矩器2中的传动油通过小排量润滑泵162泵入变速箱4。

[0062] 示例性地，大排量润滑泵161从变速箱4吸油后泵出口经传动油过滤器18分流进入到变速箱调压阀19和闭锁电磁阀13中；变速箱4上则集成了控制换挡压力的变速箱调压阀19，使得传动油过滤器18流经过来的传动油经变速箱调压阀19控制压力后给变速箱4离合器实现挡位液压切换；此外，闭锁电磁阀13阀的进油也是从过滤器过来，非闭锁状态无法到达闭锁离合器，只有在闭锁阀通电的情况下，闭锁离合器才能工作。

[0063] 具体的，变矩器2调压阀的旁通油路经传动油冷却器到达变速箱4时，冷却器散热功率需满足发动机1额定功率的35％以上，进而确保变矩器2在合适的温度工作。

[0064] 示例性地，小排量润滑泵162用于传动系统的强制重力回油，可以将变矩器2底部的油抽回到变速箱4油底壳，有效解决了传动油路循环油不能及时回到变速箱4油底壳造成主润滑泵吸空和变矩器2内存油过多内部压力升高导致呼吸器冒油的问题。

[0065] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。