混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，包括：一个驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器连接有传动主轴，在传动主轴上间隔设置有多个第一圆锥齿轮；多个输出单体，每个输入单体均包括第一从动输出轴，每个从第一从动输出轴上均安装有与第一圆锥齿轮配合的第二圆锥齿轮；所述的每个输出单体中设置有离合装置，离合装置的一端与所述的第一从动输出轴连接，离合装置的另一端连接有第二从动输出轴，第二从动输出轴上安装有输出齿轮。较现有技术相比，本发明专利技术的系统仅需采用单动力源，即可实现多路的输出，且多路的输出可进行独立控制，从而较大地精简了现有技术中需要多路输出的工程机械的动力、传动系统的结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械控制
，具体涉及一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，适用于需要多路输出的工程机械。
技术介绍
目前，随着我国经济高速发展，基础设施建设正大力推进，而基础设施建设的高效性很大程度上由相应的工程机械的性能决定。而工程机械作业的高效性体现在其作业的机动性和灵活性。机动性和灵活性的需要靠机械本体具有更多的独立活动的部件组成。而现有的工程机械大多运用多个电机来对不同运动部件进行驱动，即有多少自由活动部件就需要多少个电机。通过增加电机的数量虽然能解决多运动部件的驱动问题，但因为电机的增加，其成本也会变得很大，这也成为制约工程机械发展的重要原因。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于，提供一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，以在一定程度上解决现有的工程机械需要用到多个电机驱动，从而导致工程机械成本居高不下的问题。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，包括：一个驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器连接有传动主轴，在传动主轴上间隔设置有多个第一圆锥齿轮；多个输出单体，每个输入单体均包括第一从动输出轴，每个从第一从动输出轴上均安装有与第一圆锥齿轮配合的第二圆锥齿轮；所述的每个输出单体中设置有离合装置，离合装置的一端与所述的第一从动输出轴连接，离合装置的另一端连接有第二从动输出轴，第二从动输出轴上安装有输出齿轮。进一步地，所述的每个离合装置均通过一路单独的电信号进行控制，以实现第一从动输出轴和第二从动输出轴之间动力的传递或断开。进一步地，所述的离合装置包括间隔设置的输入磁极盘和输出磁极盘，输入磁极盘和输出磁极盘均包括盘体和限位套，限位套同轴贯连在盘体一侧；所述的输入磁极盘安装在第一从动输出轴的端部，输出磁极盘安装在第二从动输出轴的端部，输入磁极盘、输出磁极盘上相对的一侧分别设置有输入磁极齿和输出磁极齿。进一步地，所述的第一从动输出轴上设置有轴肩，所述的输入磁极盘的盘体和限位套上同轴开设有通孔，输入磁极盘通过通孔套装在第一从动输出轴上，并利用轴端锁紧螺母进行固定；在所述的轴肩和限位套之间依次设置有一对滚动轴承、轴套，在所述的一对滚动轴承之间设置有轴承隔套。进一步地，所述的输入磁极盘上设置有三个第一导环，这三个第一导环为间隔设置在限位套中的A相导环、B相导环和C相导环，三个第一导环之间均设置有绝缘垫片；所述的输入磁极盘的盘体上设置有轴向截面呈T形结构的磁极，磁极在盘体圆周上设置多个，所述的输入磁极齿布设在磁极表面上；在所述的磁极上缠绕有第一线圈，第一线圈连接至所述的A相导环、B相导环和C相导环。进一步地，所述的磁极在输入磁极盘的盘体上均匀设置6个，这6个磁极分成三对磁极组，在盘体直径线上的两个磁极作为一对磁极组，每一对磁极组上的第一线圈共同连接至一个所述的第一导环，三对磁极组上的第一线圈连接至不同的第一导环。进一步地，所述的输出磁极盘的限位套中设置有第二导环，并在限位套中环绕设置有第二线圈；所述的输出磁极齿布设在输出磁极盘的盘体表面；第一线圈、第二线圈通过碳刷组件供电。进一步地，所述的输入磁极齿和输出磁极齿的规格相同，输出磁极齿在输出磁极盘的盘体表面均匀布设，当某个磁极组上的输入磁极齿与输出磁极盘上的输出磁极齿正对时，其余两个磁极组上的输入磁极齿与输出磁极盘上的输出磁极齿错开。进一步地，所述的输入磁极盘、输出磁极盘之间的最小间距为0.2～0.5mm。进一步地，所述的输出磁极盘上的输出磁极齿的个数为20个或40个，当为20个时，每个磁极上输入磁极齿的个数为3个；当为40个时，每个磁极上输入磁极齿的个数为5个。本专利技术与现有技术相比具有以下技术特点：1.本专利技术提出了一种新型的动力传动和输出系统，较现有技术相比，该系统仅需采用单动力源，即可实现多路的输出，且多路的输出可进行独立控制，从而较大地精简了现有技术中需要多路输出的工程机械的动力、传动系统的结构，提高了工程机械传动的结构紧凑性，并且有利于减少能源损耗，提高能源使用效率；2.本专利技术中采用采用非接触式磁动力传动结构进行动力源和输出通路之间动力的传递，这种动力传递方式，不仅利于对输出通路动力的精确控制，并且避免了传动接触而产生的零件损坏、损耗，从而有效地提高了传动系统的耐用性，同时可实现传动接合、断开以及增速、减速的无极调速。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为离合装置的纵向剖视示意图；图3为输入磁极齿和输出磁极齿配合时的结构示意图；图4为输入磁极盘的结构示意图；图5为输入磁极盘的轴向剖视示意图；图6为输入磁极盘上三对磁极组的结构示意图；图7为输出磁极盘的结构示意图；图8为输出磁极盘的轴向剖视示意图；图中标号代表：1—驱动电机，2—联轴器，3—传动主轴，4—第一圆锥齿轮，5—第二圆锥齿轮，6—第一从动输出轴，7—输出单体，8—输出齿轮，9—第二从动输出轴，71—轴肩，72—限位套，73—输入磁极盘，74—滚动轴承，75—轴承隔套，76—轴套，77—碳刷组件，78—输出磁极盘，79—轴端锁紧螺母，731—A相导环，732—绝缘垫片，733—B相导环，734—C相导环，735—盘体，736—第一线圈，737—磁极，738—输入磁极齿，781—第二导环，782—第二线圈，783—输出磁极齿。具体实施方式遵从上述技术方案，如图1至图6所示，本专利技术公开了一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，包括：一个驱动电机1，驱动电机1的输出轴通过联轴器2连接有传动主轴3，在传动主轴3上间隔设置有多个第一圆锥齿轮4；多个输出单体7，每个输入单体均包括第一从动输出轴6，每个从第一从动输出轴6上均安装有与第一圆锥齿轮4配合的第二圆锥齿轮5；所述的每个输出单体7中设置有离合装置，离合装置的一端与所述的第一从动输出轴6连接，离合装置的另一端连接有第二从动输出轴9，第二从动输出轴9上安装有输出齿轮8。本专利技术的设计初衷是利用一个驱动电机1，实现多路的动力输出。本方案中，每一路均对应第一个输出单体7，利用输出单体7控制该路的输出。如图1所示，为本专利技术的整体结构示意图。在本专利技术的基本结构中，主要包括驱动电机1和传动主轴3，驱动电机1输出的扭矩通过联轴器2传递给传动主轴3，然后每一个输出单体7利用第二圆锥齿轮5和第一圆锥齿轮4的配合从传动主轴3上获取动力，以完成动力的基本传输。在一些机械装置中，每一个输出通路作用的时间是有差异的，这就要求本方案中每一个输出单体7是独立可控的，这里的输出单体7是指工程机械上通过需要通过电机驱动的可活动的结构。为了解决这个问题，本方案中在每个输出单体7中设置了离合装置，离合装置实现第一从动主轴到第二从总主轴之间动力的传递与断开，并且每个离合装置均通过一路单独的电信号进行控制，从而实现上述功能；当离合装置使动力传递时，动力最终通过传动主轴3、第一从动输出轴6到达第二从动输出轴9，并利用输出齿轮8进行动力的输出。本方案中的离合装置，如图2所示，离合装置包括间隔设置的输入磁极盘73和输出磁极盘78，输入磁极盘73和输出磁极盘78均包括盘体735和限位套72，限位套72同轴贯连在盘体735一侧；所述的输入磁极盘73安装在第一从动输出轴6的端部，输出磁极盘7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，包括：一个驱动电机(1)，驱动电机(1)的输出轴通过联轴器(2)连接有传动主轴(3)，在传动主轴(3)上间隔设置有多个第一圆锥齿轮(4)；多个输出单体(7)，每个输入单体均包括第一从动输出轴(6)，每个从第一从动输出轴(6)上均安装有与第一圆锥齿轮(4)配合的第二圆锥齿轮(5)；所述的每个输出单体(7)中设置有离合装置，离合装置的一端与所述的第一从动输出轴(6)连接，离合装置的另一端连接有第二从动输出轴(9)，第二从动输出轴(9)上安装有输出齿轮(8)。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，包括：一个驱动电机(1)，驱动电机(1)的输出轴通过联轴器(2)连接有传动主轴(3)，在传动主轴(3)上间隔设置有多个第一圆锥齿轮(4)；多个输出单体(7)，每个输入单体均包括第一从动输出轴(6)，每个从第一从动输出轴(6)上均安装有与第一圆锥齿轮(4)配合的第二圆锥齿轮(5)；所述的每个输出单体(7)中设置有离合装置，离合装置的一端与所述的第一从动输出轴(6)连接，离合装置的另一端连接有第二从动输出轴(9)，第二从动输出轴(9)上安装有输出齿轮(8)。2.如权利要求1所述的混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，所述的每个离合装置均通过一路单独的电信号进行控制，以实现第一从动输出轴(6)和第二从动输出轴(9)之间动力的传递或断开。3.如权利要求1所述的混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，所述的离合装置包括间隔设置的输入磁极盘(73)和输出磁极盘(78)，输入磁极盘(73)和输出磁极盘(78)均包括盘体(735)和限位套(72)，限位套(72)同轴贯连在盘体(735)一侧；所述的输入磁极盘(73)安装在第一从动输出轴(6)的端部，输出磁极盘(78)安装在第二从动输出轴(9)的端部，输入磁极盘(73)、输出磁极盘(78)上相对的一侧分别设置有输入磁极齿(738)和输出磁极齿(783)。4.如权利要求3所述的混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，所述的第一从动输出轴(6)上设置有轴肩(71)，所述的输入磁极盘(73)的盘体(735)和限位套(72)上同轴开设有通孔，输入磁极盘(73)通过通孔套装在第一从动输出轴(6)上，并利用轴端锁紧螺母(79)进行固定；在所述的轴肩(71)和限位套(72)之间依次设置有一对滚动轴承(74)、轴套(76)，在所述的一对滚动轴承(74)之间设置有轴承隔套(75)。5.如权利要求3所述的混合动力工程机械单电机多路可控动力输出系统，其特征在于，所述的输入磁极盘(73)上设置有三个第一导环，这三个第一导环为间隔设置在限位套(72)中的A相导环(731)、B相导环(733)和C相导环(734)，三个第一导环之间均设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，杨思奇，李兆路，华福虎，常鹏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61