电动装载机变速器系统及电驱动总成技术方案

本公开提供了一种电动装载机变速器系统，包括变速器本体、电机换档器以及变速器控制单元；变速器本体包括一根输入轴、一根输出轴、滑套式换档机构及换档拨叉；输入轴上设有两个齿轮；输出轴上设有两个齿轮；换档拨叉与滑套式换档机构配合，使其中一对齿轮啮合形成低速档位，或者使另外一对齿轮啮合形成高速档位；电机换档器与换档拨叉连接，采用电机驱动换档拨叉运动，带动滑套式换档机构在低速档位和高速档位之间切换；变速器控制单元与电机换档器电连接，向电机换档器发送换档信号。本公开既满足电动装载机牵引力的要求，又满足车速要求，获得高的作业效率。两轴变速箱布置结构形式的齿轮、轴、轴承数量更少，齿轮对更少，结构更简单紧凑。单紧凑。单紧凑。

【技术实现步骤摘要】
电动装载机变速器系统及电驱动总成


[0001]本公开涉及电动装载机变速器
，尤其涉及一种电动装载机变速器系统及电驱动总成。

技术介绍

[0002]变速器系统是电动装载机的重要组成部分，变速器系统主要任务是通过啮合齿轮传动，将来自驱动电机的动力，通过传动轴、车桥及轮胎等部件驱动装载机或其它工程机械的运动和作业。
[0003]由于装载机的作业环境范围都是短距离的铲装等作业，为了获得最高的作业效率，作业过程中变速器要尽量少的换档，减少换档动作，减少换档时间，减少驾驶员的劳动强度，以便能够提高效率，尽量减少能量消耗。而现在传统装载机变速器，常常是四个档位。因为低档的速比较大，能够提供足够的牵引力，但是车速较低；而高档的车速满足长距离行驶的要求，但是牵引力又偏小。所以传统装载机工作时，在到达料堆之前采用高档，以便车速较高，提高效率；而到达料堆时需要换到低档，以便装载机获得足够的牵引力，保证铲装作业的进行。工作过程中需要驾驶员在低档和高档之间频繁地换档。
[0004]传统装载机变速器多采用4轴或5轴的布置结构形式，齿轮、轴、轴承数量多，传动时啮合的齿轮对也多，这种结构形式不但零件数量多，成本高，而且传递效率低。
[0005]另外，传统装载机变速器内部采用多片离合器换档机构，结构复杂，成本高，也容易过热烧结而损坏。
[0006]再有，传统装载机变速器外部换档机构采用液压换档控制阀，其结构复杂，成本高，而且容易产生液压泄漏等密封问题。

技术实现思路

[0007]为了解决或者至少缓解上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种电动装载机变速器系统及电驱动总成，实现车辆最优化的功率、扭矩传递，满足车辆对牵引力、速度及效率的要求，并且减少零件数量，减少传动轴传动噪音，可靠性更高。
[0008]根据本公开的一个方面，一种电动装载机变速器系统，包括变速器本体、电机换档器以及变速器控制单元；
[0009]所述变速器本体包括一根输入轴、一根输出轴、滑套式换档机构及换档拨叉；所述输入轴上设有齿轮一和齿轮三；所述输出轴上设有齿轮二和齿轮四；所述换档拨叉与所述滑套式换档机构配合，使所述齿轮一与所述齿轮二啮合形成低速档位，或者使所述齿轮三与所述齿轮四啮合形成高速档位；
[0010]所述电机换档器与所述换档拨叉连接，采用电机驱动所述换档拨叉运动，带动所述滑套式换档机构在低速档位和高速档位之间切换；
[0011]所述变速器控制单元与所述电机换档器电连接，向所述电机换档器发送换档信号。
[0012]根据本公开的至少一个实施方式，所述低速档位的速比为2.45～3.0；所述高速档位的速比为0.85～1.25。
[0013]根据本公开的至少一个实施方式，所述滑套式换档机构包括滑套，所述滑套、所述齿轮一和所述齿轮三通过花键套设在所述输入轴上，所述换档拨叉的一端与所述滑套连接，使所述滑套在所述齿轮一和所述齿轮三之间滑动；所述滑套的外部设有外齿；所述齿轮一和所述齿轮三与所述输入轴相对的表面设有内齿，用于与所述滑套外部的外齿啮合；所述齿轮一和所述齿轮三与所述输入轴之间设置有卡簧、花键垫和调整垫。
[0014]根据本公开的至少一个实施方式，所述输出轴连接有手制动器，所述手制动器用于对所述输出轴进行手动制动。
[0015]根据本公开的至少一个实施方式，所述输入轴与所述输出轴平行设置，所述齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四为直齿轮或斜齿轮或人字形齿轮。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式，所述变速器控制单元通过CAN总线接收信号以及向所述电机换档器发送指令。
[0017]根据本公开的至少一个实施方式，所述电机换档器采用Y电机驱动所述换档拨叉运动。
[0018]根据本公开的至少一个实施方式，所述输出轴伸出到所述变速器本体外部的一端设有输出法兰。
[0019]根据本公开的另一个方面，一种电动装载机电驱动总成，包括上述任一项所述的变速器系统以及驱动电机；
[0020]所述驱动电机与所述变速器本体固定连接；所述驱动电机的输出端与所述变速器本体的输入轴直接连接。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式，所述驱动电机为永磁同步电机或开关磁阻电机。
[0022]本公开的电动装载机变速器系统的变速器本体采用两档设计—高速档位与低速档位，采用两根轴结构—输入轴和输出轴，设置两对啮合齿轮，内部换档采用滑套结构形式与换档拨叉配合，外部换档采用电机换档器驱动换档拨叉，并配置换档控制单元(TCU,Transmission Control Unit)。既满足电动装载机牵引力的要求，又满足车速要求，获得高的作业效率，大大减少驾驶员的劳动强度。同时，两轴变速箱布置结构形式的齿轮、轴、轴承数量更少，传动时啮合的齿轮对更少，结构更简单，传动效率更高。本公开的电动装载机电驱动总成采用驱动电机与变速器本体输入轴直接连接的结构，去除中间传动轴，减少零件数量，减少传动轴传动噪音，节约零件及系统成本。
附图说明
[0023]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0024]图1是本公开的电动装载机变速器系统一种示例性结构示意图。
[0025]图2是本公开的滑套式换档机构的示例性结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]100-电机换档器；200-变速器本体；21-输入轴；22-输出轴；23-滑套式换档机构；231-滑套；232-卡簧；233-花键垫；234-调整垫；24-换档拨叉；Z1-齿轮一；Z2-齿轮二；Z3-齿轮三；Z4-齿轮四；300-手制动器；400-输出法兰；500-驱动电机；600-变速器控制单元。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
[0030]电动装载机作业过程中变速器要尽量少的换档，减少换档动作，减少驾驶员的劳动强度，以便能够提高效率。这就需要变速器系统档位数的设置、速比的选取要充分合理，以应对不同作业工况、不同的作业动作对牵引力和车速的要求，以减少能量消耗。申请人对现有电动装载机的变速器做了调研，发现现有电动装载机的变速器通常设置有四个档位，采用4轴或5轴布置结构，各档位的速比设置也不够合理，不能满足牵引力和车速的要求，零件数量多，成本高，传递效率低。在换档方式和结构上，现有电动装载机变速器内部采用多片离合器换档机构，结构复杂，成本高，也容易过热烧结而损坏。外部换档机构采用液压换档控制阀，其结构复杂，成本高，而且容易产生液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动装载机变速器系统，其特征在于，包括变速器本体、电机换档器以及变速器控制单元；所述变速器本体包括一根输入轴、一根输出轴、滑套式换档机构及换档拨叉；所述输入轴上设有齿轮一和齿轮三；所述输出轴上设有齿轮二和齿轮四；所述换档拨叉与所述滑套式换档机构配合，使所述齿轮一与所述齿轮二啮合形成低速档位，或者使所述齿轮三与所述齿轮四啮合形成高速档位；所述电机换档器与所述换档拨叉连接，采用电机驱动所述换档拨叉运动，带动所述滑套式换档机构在低速档位和高速档位之间切换；所述变速器控制单元与所述电机换档器电连接，向所述电机换档器发送换档信号。2.根据权利要求1所述的电动装载机变速器系统，其特征在于，所述低速档位的速比为2.45～3.0；所述高速档位的速比为0.85～1.25。3.根据权利要求1或2所述的电动装载机变速器系统，其特征在于，所述滑套式换档机构包括滑套，所述滑套、所述齿轮一和所述齿轮三通过花键套设在所述输入轴上，所述换档拨叉的一端与所述滑套连接，使所述滑套在所述齿轮一和所述齿轮三之间滑动；所述滑套的外部设有外齿；所述齿轮一和所述齿轮三与所述输入轴相对的表面设有内齿，用于与所述滑套外部的外齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杉，邓跃跃，赵向阳，陆海峰，魏毅，
申请(专利权)人：特百佳动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：