一种推土机用集成式机电复合传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种推土机用集成式机电复合传动装置，其特征在于，包括：第一行星排(10)，其行星架(11)与车辆一侧的主动轮刚性连接；第二行星排(20)，其行星架(21)与所述车辆另一侧的主动轮刚性连接；转向机构(30)，包括转向轴(31)，第一定轴齿轮(32)，第二定轴齿轮(33)，转向轴一端齿轮与第一定轴齿轮(32)相互啮合，另一端齿轮与第二行星排(20)的太阳轮(22)相互啮合；直驶变速机构，驱动所述第一行星排(10)的齿圈(13)和所述第二行星排(20)的齿圈(23)。

An integrated mechanical and electrical compound transmission device for bulldozer

The invention discloses a bulldozer with electromechanical integrated composite transmission device, which is characterized in that includes a first planetary row (10), the planet carrier (11) and on one side of the vehicle driving wheel rigid connection; second planetary gear (20), the planet carrier (21) is connected with the driving wheel rigidity of the vehicle on the other side; the steering mechanism comprises a steering shaft (30), (31), the first shaft gear (32), second (33), a fixed axis gear steering shaft end of the gear shaft gear and the first (32) with each other, the other end of the planetary gear and the second (20) of the sun wheel (22) are engaged with each other; straight gear drives the first planetary gear ring (10) (13) and the second (20) of the planetary gear (23).

【技术实现步骤摘要】
一种推土机用集成式机电复合传动装置
本专利技术涉及一种车辆的传动装置，特别是一种推土机用集成式机电复合传动装置。
技术介绍
当今石油资源短缺，而纯电动驱动技术尚未成熟，因此机电复合混合动力技术成为了最具推广前景的车辆节能技术。传统的工程机械通常采用柴油机进行驱动，由于其工况复杂多变，因此需要频繁地切换工况和进行启制动操作，其动力性和燃油经济性均不理想。工程机械采用混合动力总成是目前被公认的最有效和可行的节能减排的技术路线。混合动力电传动系统具有零部件数量少、效率高、结构简、操纵轻便、噪声低等优点，加之当今世界能源短缺，国内外各大工程机械公司均把节能技术作为发展重点，提高产品的竞争力和对未来市场的占有率。工程机械采用混合动力系统的核心优点具体表现在节能、环保、成本与维修方面。1)节能方面，发动机与驱电之间没有机械连接，可以控制发动机工作在最优作点附近，从而达到降低燃油消耗量的目；混合动力系统的电传动效率高，随着电机控制技术的快速发展，电机具有更高的运行效率；在下坡或制动时，驱动电机作为发电机，实现制动能量回收。2)环保方面，通过控制发动机工作在最优点附近，可以降低污染物的排放；在使用与维修过程中，传统工程机械的液压油难免会发生泄漏从而对环境造成污染，混合动力系统无有害液体排放，振动小，噪声相对较低。3)成本、维修方面，液压系统发生故障的几率较高，而且检测维修不方便，而混合动力系统发生故障的几率小，工作可靠性较高。混合动力车辆同时采用电动机和发动机作为动力装置，通过储能装置(动力电池组等)和控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低排放和高性能，其融合了燃油车辆和电动车辆的优点，是当今最具实际开发意义的低油耗和低排放车辆。由于节能与环保的潜力，混合动力技术正逐渐应用在履带式推土机上。在典型作业工况下，考虑到推土机对高速行驶和加速性能要求不高，但在低速作业时的功率需求波动剧烈的特点，使发电机与电动机实现全局功率匹配成为难点。本专利技术提出的推土机用集成式机电混合传动装置解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混联方案的推土机用集成式机电复合传动装置。为解决上述技术问题，作为本专利技术的一个方面，提供了一种推土机用集成式机电复合传动装置，包括：第一行星排，其行星架与车辆一侧的主动轮连接；第二行星排，其行星架与车辆另一侧的主动轮连接；转向机构，包括定轴齿轮和转向轴，转向轴的两端均分别与齿轮啮合，定轴齿轮分别与第一行星排的太阳轮和转向轴一端的齿轮的相互啮合，第二行星排的太阳轮与转向轴的另一端连接的齿轮啮合；直驶变速机构，驱动第一行星排的齿圈和第二行星排的齿圈。进一步地，直驶变速机构包括：第三行星排、第四行星排、第一电动机/发电机和第二电动机/发电机；第一电动机/发电机驱动所述第三行星排的太阳轮，外部动力从所述第三行星排的齿圈输入；第二电动机/发电机与所述第四行星排的太阳轮连接，第四行星排的齿圈与第二电动机/发电机定子相连接；进一步地，直驶变速机构还包括：变速主轴，其两端分别与第一行星排的齿圈和第二行星排的齿圈一一对应地连接。进一步地，所述转向机构还包括安装在所述变速主轴上的第一传动齿轮和安装在所述转向轴上的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮(35)和所述第二传动齿轮分别与定轴齿轮相互啮合。本专利技术中，第一行星排和第二行星排作为直驶功率和转向功率的汇流排，当汇流后，动力从第一行星排的行星架和第二行星排的行星架输出，从而驱动车辆两侧的主动轮运动。另外，转向机构用于实现转向的功能。进一步地，其中车辆中高速行驶和最高车速行驶时，第一电动机/发电机(70)作为电动机工作，第二电动机/发电机(80)作为发电机工作时。进一步地，其中车辆起步、爬坡以及中低速行驶时，第一电动机/发电机(70)作为发电机工作，第二电动机/发电机(80)作为电动机工作时。进一步地，其中车辆直驶时，利用第一电动机/发电机(70)和第二电动机/发电机(80)可以实现无级调速。进一步地，其中转向时，当转向电机(35)正转时，车辆实现左转，当转向电机(35)反转时，车辆实现右转，通过改变转向电机(35)的转速可以改变车辆转向半径，从而实现车辆无级转向，转向电机(35)的转速越高，转向半径越小。附图说明图1示意性示出了本专利技术的结构示意图。图中附图标记：10、第一行星排；11、行星架；12、太阳轮；13、齿圈；20、第二行星排；21、行星架；22、太阳轮；23、齿圈；30、转向机构；31、转向轴；32、第一定轴齿轮；33、第二定轴齿轮；34、第一传动齿轮；35、转向电动机/发电机；36、第二传动齿轮；40、第三行星排；41、行星架；42、太阳轮；43、齿圈；50、第四行星排；51、行星架；52、太阳轮；60、变速主轴；70、第一电动机/发电机；80、第二电动机/发电机。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提出的机电复合传动方案属于混联方案，其主要特点是直驶变速系统采用了双模式机电复合传动方案，可以实现无级变速。转向系统采用了正独立式方案，可以实现行进中转向功率的再生利用，具有良好的转向能力。正独立式是指：履带车辆直驶和转向是通过不同的机构来实现的，发动机输出的功率经分流机构分成两路进行传递，一路经直驶变速机构，另一路流经转向机构，两路功率分别通过两侧的行星排进行汇流，直驶路传递到汇流排的齿圈，转向路传递到汇流排的太阳轮，两侧汇流排都从行星架输出；当车辆直驶时，两侧汇流排太阳轮和齿圈的转速方向相同；转向时内侧太阳轮反转，外侧太阳轮正转，两侧电机转速相等，转向时车速不变。本专利技术提出的正独立式方案在转向路有一个转向电机用于转向时调速，可以改变转向半径和车速。此种设计的优点是：可以无级转向，无级变速，具有良好的动力性和经济性，结构相对简单。请参考图1，本专利技术提供了一种推土机用集成式机电复合传动装置，特别适合于履带车辆，包括：第一行星排(10)，其行星架(11)与车辆一侧的主动轮连接；第二行星排(20)，其行星架(21)与所述车辆另一侧的主动轮连接；转向机构(30)，包括转向轴(31)，第一定轴齿轮(32)，第二定轴齿轮(33)，转向轴一端齿轮与第一定轴齿轮(32)相互啮合，另一端齿轮与第二行星排(20)的太阳轮(22)相互啮合；直驶变速机构，驱动所述第一行星排(10)的齿圈(13)和所述第二行星排(20)的齿圈(23)。本专利技术中，第一行星排10和第二行星排20作为直驶功率和转向功率的汇流排，当汇流后，动力从第一行星排10的行星架11和第二行星排20的行星架21输出，从而驱动车辆两侧的主动轮运动。另外，转向机构用于实现转向的功能。优选地，直驶变速机构包括：第三行星排(40)、第四行星排(50)、第一电动机/发电机(70)和第二电动机/发电机(80)；第一电动机/发电机(70)驱动第三行星排(40)的太阳轮(42)，外部动力从第三行星排(40)的齿圈(43)输入；第二电动机/发电机(80)与第四行星排(50)的太阳轮(52)连接，第四行星排(50)的齿圈(53)与第二电动机/发电机(80)定子相连接；第三行星排(40)的行星架(41)与第四行星排(50)的行星架(51)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推土机用集成式机电复合传动装置，其特征在于，包括：第一行星排(10)，其行星架(11)与车辆一侧的主动轮刚性连接；第二行星排(20)，其行星架(21)与所述车辆另一侧的主动轮刚性连接；转向机构(30)，包括转向轴(31)，第一定轴齿轮(32)，第二定轴齿轮(33)，转向轴一端齿轮与第一定轴齿轮(32)相互啮合，另一端齿轮与第二行星排(20)的太阳轮(22)相互啮合；直驶变速机构，驱动所述第一行星排(10)的齿圈(13)和所述第二行星排(20)的齿圈(23)。

【技术特征摘要】
1.一种推土机用集成式机电复合传动装置，其特征在于，包括：第一行星排(10)，其行星架(11)与车辆一侧的主动轮刚性连接；第二行星排(20)，其行星架(21)与所述车辆另一侧的主动轮刚性连接；转向机构(30)，包括转向轴(31)，第一定轴齿轮(32)，第二定轴齿轮(33)，转向轴一端齿轮与第一定轴齿轮(32)相互啮合，另一端齿轮与第二行星排(20)的太阳轮(22)相互啮合；直驶变速机构，驱动所述第一行星排(10)的齿圈(13)和所述第二行星排(20)的齿圈(23)。2.根据权利要求1所述的推土机用集成式机电复合传动装置，其特征在于，所述直驶变速机构包括：第三行星排(40)、第四行星排(50)、第一电动机/发电机(70)和第二电动机/发电机(80)；所述第一电动机/发电机(70)驱动所述第三行星排(40)的太阳轮(42)，外部动力从所述第三行星排(40)的齿圈(43)输入；所述第二电动机/发电机(80)与所述第四行星排(50)的太阳轮(52)刚性连接，所述第四行星排(50)的齿圈(53)与第二电动机/发电机(80)定子相刚性连接；所述第三行星排(40)的行星架(41)与所述第四行星排(50)的行星架(51)刚性连接。3.根据权利要求2所述的推土机用集成式机电复合传动装置，其特征在于，所述直驶变速机构还包括：变速主轴(60)，其两端分别与所述第一行星排(10)的齿圈(13)和所述第二行星排(20)的齿圈(23)一一对...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立金，王伟达，项昌乐，刘辉，覃子俊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11