一种机械穿心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穿心PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、主驱电机、变速器、分动箱、PTO传动箱、储能单元、充电接口和供电接口，采用飞轮集成式电机，前轮采用机械驱动，后轮采用主驱动电机+变速器驱动，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。构紧凑。构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种机械穿心PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成


[0001]本技术属于传动
，尤其涉及一种机械穿心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穿心PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，采用飞轮集成式电机，前轮采用机械驱动，后轮采用主驱动电机+变速器驱动，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]本技术中PTO为拖拉机动力输出装置，可实现末端动力输出带犁具等机器工作，从而实现耕地、播种等自动化作业。需要用到动力输出(PTO)，此时动力输出操控要处于挂挡状态，而当拖拉机在转场或运输等作业时，不需要动力输出，此时动力输出操控应该处于空挡位置。
[0018]一种机械穿心PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、主驱动电机、变速器、分动箱、PTO传动箱、储能单元、充电接口和供电接口；所述发动机和所述发电机动力连接，所述发电机分别与所述储能单元和主驱动电机电性连接，所述储能单元和主驱动电机电性连接，所述主驱动电机动力输出端连接变速器，即采用主驱动电机+变速器驱动；
[0019]所述变速器输出的一路动力经由分动箱传输到机械驱动的前桥且另一路动力传输到后桥，所述主驱动电机和变速器的主轴构造均为空心轴结构，PTO传动箱的PTO轴依次穿过所述变速器的主轴和所述主驱动电机的主轴后和发动机动力连接，PTO由发动机动力穿心连接输出，结构紧凑。
[0020]所述充电接口和所述供电接口均与所述储能单元电性连接，可实现外接充/放电；
[0021]本技术利用电机低速大扭矩、转速范围宽的特性，不进行变速器档位切换，直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。
[0022]PTO传动箱由发动机动力穿心连接输出，结构简单，结构紧凑，空间利用率高。配备储能单元，可以实现纯电行驶；可监测控制轮边速度，实现防滑，可实现全时、分时四驱；可实现左右差速，防滑；
[0023]优选的，所述发电机构造为飞轮集成式结构。集成度高，结构简单。
[0024]还包括高压配电盒，所述高压配电盒分别与所述主驱动电机、储能单元、主驱动电机、发电机、充电接口和供电接口电性连接。所述储能单元还通过高压配电盒向主驱动电机提供电能。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。
[0025]优选的，所述前桥包括依次动力连接的前桥差速器和前桥半轴，所述分动箱动力通过传动轴传输到前桥差速器。结构简单，实现前轮差速。
[0026]本技术的有益效果是：
[0027]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。
[0028]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，作业效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械穿心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)、主驱动电机(3)、变速器(4)、分动箱(5)、PTO传动箱(6)、储能单元(7)、充电接口(8)和供电接口(9)；所述发动机(1)和所述发电机(2)动力连接，所述发电机(2)分别与所述储能单元(7)和主驱动电机(3)电性连接，所述储能单元(7)和主驱动电机(3)电性连接，所述主驱动电机(3)动力输出端连接变速器(4)，所述变速器(4)输出的一路动力经由分动箱(5)传输到机械驱动的前桥且另一路动力传输到后桥，所述主驱动电机(3)和变速器(4)的主轴构造均为空心轴结构，PTO传动箱(6)的PTO轴(12)依次穿过所述变速器(4)的主轴和所述主驱动电机(3)的主轴后和发动机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志强，谭贵荣，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，
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：