一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成制造技术

本实用新型专利技术提供一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括发动机、发电机、成对设置的前轮电机、成对设置的后轮电机、PTO传动箱、储能单元、充电接口和放电接口。本实用新型专利技术采用飞轮集成式电机，前轮和后轮均采用轮边/轮毂电机驱动，可实现全时、分时四驱，左右差速，防滑，PTO传动箱由发动机连接提供动力，配备储能单元，可实现外接充/放电，可以实现纯电行驶，结构紧凑。结构紧凑。结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成


[0001]本技术属于传动
，尤其涉及一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成。

技术介绍

[0002]现有拖拉机传动系统按换挡方式分为手动换挡传动系，动力不间断自动换挡传动系，液压机械无级变速传动系(HMCVT)。
[0003]采用手动换挡传动系，拖拉机田间作业时，由于土地阻力变化大，整机负荷变化大，采用手动换挡传动系的拖拉机需要频繁停车换挡，以满足农具作业牵引力及速度要求，员工工作强度大，作业效率低，作业质量不稳定；同时，发动机转速与车辆速度直接相关，整车速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，导致油耗高、排放差、震动磨损大。
[0004]采用拖拉机动力不间断自动换挡传动系，指发动机到变速箱的动力不中断的车辆行驶条件下，进行的换挡过程；采用湿式多片离合器作为换挡执行机构，需要挡位变换时，换挡的两个离合器按照控制油压的变化，顺序分开与结合两个离合器，在车辆负载行驶中实现不停车换挡，解决了手动换挡传动系作业时停车换挡的问题，减少了员工作业强度、提高了操控舒适性及作业效率。但存在主要缺点如下：
[0005](1)、动力不间断自动换挡传动系发动机转速与车辆速度直接相关，车辆速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，发动机油耗高、排放差、震动磨损大。
[0006](2)拖拉机由于作业要求多，挡位数量多，该种传动系结构需要的离合器数量及比例阀很多，以160马力16挡变速箱为例：全域自动变速箱需要8个离合器8个液压比例阀；由于一致性的原因，该型传动系的换挡性能需在专用出厂试验台上调试标定，随着使用时间的增长，离合器磨损增加，换挡控制时间发生了改变，平顺性变差，产生换挡冲击。
[0007](3)目前，这些系统的技术基本被国外公司掌握并主要依靠进口，该传动系结构复杂、价格高、降价难、维修成本高。由于价格的原因，世界先进国家，动力换挡传动系多应用在80
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200Hp拖拉机产品上。
[0008](4)传统动力换挡变速箱，是单功率路线有级式传动，实现超级爬行挡(超低速)，要加很多繁复的减速轮系。并且，不能实现旋耕等主要作业时的无级传动，也就是理论上不能匹配到与旋耕机最佳的行驶速度。
[0009]采用液压机械无级变速传动系(HMCVT)，该传动系由液压柱塞变量泵/马达/多排行星机构/湿式离合器及制动器组成，主要优点是：通过行星排对发动机功率分流成两条功率路线，一条是机械功率路线，功率直接传递到变速箱输入轴；一条是液压功率路线，经机
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液
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机功率转换过程后，与变速箱输入轴实现全部功率的汇流；通过功率分流、汇流原理，实现传动系扭矩、转速按照车辆速度与牵引力要求自动连续变化，保证车辆变速时的牵引力与速度要求。该传动系(HMCVT)实现了车辆传动系无级自动变化，员工操作强度低，操作舒
适性好，作业效率、质量高；由于发动机转速、扭矩与整车速度、牵引力完全解耦(不相关)，发动机可以稳定的工作在低油耗区域，震动小、排放好。
[0010]该传动系(HMCVT)主要存在如下缺点：
[0011](1)、该传动系所采用的高压变量柱塞泵/马达、比例阀等属于精密液压偶件，对装配净洁度、使用清洁度、保养维护清洁度要求非常高，需要专用液压油，使用维护费用高昂；
[0012](2)、该系统变速箱采用多排行星机构与湿式离合器或制动器，实现4
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6个挡位的区域变换，该系统零件数量多，结构复杂，系统关键技术基本被国外公司掌握，产品主要依靠进口，该传动系成本高、降价难。
[0013](3)、该传动系的传动效率低，最大仅能达到80％左右，较其他传动系效率低，燃油经济性较差。
[0014](4)、由于价格与使用维护的原因，该系统在中国市场使用量非常少。由于价格的原因，世界先进国家，液压机械无级变速传动系(HMCVT)，多应用在200
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400Hp拖拉机产品上。

技术实现思路

[0015]本技术提供一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，采用飞轮集成式电机，前轮和后轮都采用轮边/轮毂电机驱动，可实现全时、分时四驱，左右差速，防滑，PTO传动箱由发动机连接提供动力，配备储能单元，可实现外接充/放电，可以实现纯电行驶，结构紧凑。
[0016]本技术的技术方案如下：
[0017]一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、成对设置的前轮电机、成对设置的后轮电机、PTO传动箱、储能单元、充电接口和放电接口；所述发动机和所述发电机动力连接，所述发电机与所述储能单元、前轮电机和后轮电机电性连接，所述前轮电机和所述后轮电机均与所述储能单元电性连接，所述前轮电机动力连接车辆前轮，所述后轮电机动力连接车辆后轮，所述PTO传动箱和所述发动机动力连接，所述充电接口和所述放电接口均与所述储能单元电性连接。
[0018]本技术利用电机低速大扭矩、转速范围宽的特性，不进行变速箱档位切换，直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。
[0019]本技术采用前后轮电机驱动方式，结构紧凑，节省了大量的传动部件，结构简单。
[0020]优选的，所述发电机构造为飞轮集成式结构。结构紧凑，有利于整车布置。
[0021]优选的，本技术还包括高压配电盒，所述高压配电盒分别与所述前轮电机、储能单元、前轮电机、发电机、充电接口和放电接口电性连接。所述储能单元还通过高压配电盒向前轮电机和后轮电机提供电能。外部电能通过高压配电盒向所述储能单元提供电能，所述储能单元还可通过高压配电盒向外部提供电能。
[0022]优选的，所述前轮电机构造为轮边电机或轮毂电机中的一种，所述后轮电机构造为轮边电机或轮毂电机中的一种。
[0023]本技术的有益效果是：
[0024]本技术利用电机低速大扭矩、转速范围宽的特性，不进行后轮电机档位切换，
直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。
[0025]电机低速大扭矩和调速范围宽的特性，实现发动机转速和车速解耦，作业效率高。
[0026]电机反转，倒车便捷；
[0027]传动效率高(相对HMCVT)；
[0028]电池辅助供电，电机短时过载能力，爬坡过坎能力强；
[0029]电机扭矩大，发动机启动性能好；
[0030]整车起步快，加速性好；
[0031]电机低速稳定运行，实现拖拉机超低速爬行；
[0032]发动机转速和车速解耦，结合能量回收，行驶过程可以实现节油；
[0033]利用作业过程转弯等负荷小的时候，可以能力回收，实现节油。
附图说明
[0034]图1是本技术的结构示意图。
[0035]图中：1
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发动机，2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，其特征在于包括：发动机(1)、发电机(2)、成对设置的前轮电机(3)、成对设置的后轮电机(4)、PTO传动箱(6)、储能单元(7)、充电接口(8)和放电接口(9)；所述发动机(1)和所述发电机(2)动力连接，所述发电机(2)与所述储能单元(7)、前轮电机(3)和后轮电机(4)电性连接，所述前轮电机(3)和所述后轮电机(4)均与所述储能单元(7)电性连接，所述前轮电机(3)动力连接车辆前轮，所述后轮电机(4)动力连接车辆后轮，所述PTO传动箱和所述发动机(1)动力连接，所述充电接口(8)和所述放电接口(9)均与所述储能单元(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭贵荣，林志强，黄幼林，赵增亮，董祥欢，陈涛，毛正松，欧阳石坤，王武先，王少尧，陆祖汉，曹少华，谭达辉，刘福平，战强，徐宏雷，杨先恺，李少明，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：