一种主动电芯集成化电驱动力总成制造技术

本发明专利技术涉及一种主动电芯集成化电驱动力总成，主要由驱动电机、控制器、差速器、齿套、闭锁机构、左侧半轴、右侧半轴、减速装置、输出装置总成组成；本发明专利技术通过采用单电机同轴集成差速器、先差速后减速的设置、由行星向轮边行星的配置将驱动电机与驱动轮轴同轴设计、高功率密度的油冷电机技术、驱动，差速，减速，控制四合一的集成设计，实现了动力传动系统包络的最简化，相比较于现有技术，实现了高效、紧凑、轻量化、高功率密度、高可靠性的动力总成，易于进行工程化设计，使得总体空间利用率大幅提高。使得总体空间利用率大幅提高。使得总体空间利用率大幅提高。

【技术实现步骤摘要】
一种主动电芯集成化电驱动力总成


[0001]本专利技术属于电传动
，具体涉及一种主动电芯集成化电驱动力总成，特别涉及一种大功率中、重型轮式特种电传动车辆用电驱动动力总成。

技术介绍

[0002]随着能源和环境问题，使得电动车辆越来越受到重视，在现代全电化、信息化特种作战体系中，电驱动已经成为未来特种车辆发展趋势。目前电驱动发展迅猛，特别是在乘用车领域，但在大功率特种车辆领域，由于其使用工况恶劣性以及性能要求的更高，使得电驱动系统的开发应用与乘用车相比处于相对落后水平，就大功率中、重型车辆而言，实现更强的机动性、更加高效性的车辆的最常见的方法是通过使用混合动力传动系统，已知的各种混合动力和全电车辆，为了增加载员、货物和其他车辆部件的可用空间，也尽量采用适合简化的高功率密度动力系统。
[0003]现有的大功率轮式车辆用电驱动系统主要是由双电机、差速器、减速齿轮组，箱体等组成。采用双电机先减速后差速的方案，传动系统结构复杂，车辆纵向空间尺寸占用较大，不利于总体及上装的布置。
[0004]而未来的电传动特种车辆需要具有更高功率密度且结构更紧凑型的电驱动系统，支持新一代车辆的动力布置。为适应未来电传动车辆的演变，适用于中重型特种车辆的新型电驱动单元总体发展目标为：实现驱动系统包络最简化的高度集成、高效性的高功率密度、可实现量产的高可靠性。目前实现上述目标电驱动单元有效的方法是采用同轴集成化布置，集高功率密度的油冷电机、紧凑的行星轮系、高速差速器、多相逆变控制器等于一体。
[0005]近期公布的一种高度集成的同轴布置驱动单元，目标匹配整车质量为2000kg左右，采用单行星排与电机转子集成，再将动力输入到差速器，再通过半轴输出，该装置并与电机控制器集成设计。
[0006]麦格纳新一代的同轴电桥方案、舍弗勒等方案也是目前较为先进的多合一的驱动单元，同轴驱动采用先减速后差速分流的方案，且无论是行星轮系还是差速器并没有集成在电机内腔中而是占用了轴向或径向尺寸空间。而且上述技术适合应用于小型轿车、乘用车，对于使用工况复杂的中、重型特种车辆，若实现大功率驱动，则需要采用更大功率的电动机、更复杂的动力传递路线。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种用于大功率中、重型轮式特种车辆的集中式电驱动动力总成，解决了对未来高功率密度电驱动系统的发展需求——高度集成化、高效性、小型轻量化，实现了最简化的动力传动系统包络。
[0008]本专利技术提供一种主动电芯集成化电驱动力总成，其特征在于：主要由驱动电机2、差速器4、左侧半轴7、右侧半轴8、减速装置和输出装置总成组成；驱动电机2为内转子永磁同步电机，差速器设置在驱动电机的空腔内，差速器4主要由十字轴23、行星齿轮24、半轴齿
轮25、差壳26组成，其中差壳26为双向轴式延伸结构，差壳外表面局部形成凸缘27与驱动电机的电机转子支架13固定连接，十字轴23安装在差壳内，十字轴23的四个销轴29上各设有一个行星齿轮24，行星齿轮的外端面与差壳内的圆弧球面配合，两个半轴齿轮25沿轴向对称设置在十字轴23的两侧，与差壳26的双向轴式延伸部位内壁转动连接；半轴齿轮25与行星齿轮24的外齿啮合连接，差壳26的双向轴式延伸部位分别与驱动电机两端转动连接；左侧半轴7、右侧半轴8分别与两个半轴齿轮的内孔花键连接；左侧半轴7、右侧半轴8的输出端分别通过一个减速装置与对应的输出装置总成连接。
[0009]有益效果：本专利技术所提供的一种适用于大功率轮式特种车辆的集中式电驱动力总成，通过采用单电机同轴集成差速器、先差速后减速的设置、由行星向轮边行星的配置将驱动电机与驱动轮轴同轴设计、高功率密度的油冷电机技术、驱动，差速，减速，控制四合一的集成设计，实现了动力传动系统包络的最简化，相比较于现有技术，实现了高效、紧凑、轻量化、高功率密度、高可靠性的动力总成，易于进行工程化设计，使得总体空间利用率大幅提高。
附图说明
[0010]图1本专利技术主动电芯集成化电驱动力总成结构示意图；
[0011]图2驱动电机结构示意图；
[0012]图3驱动电机油冷油道示意图；
[0013]图4差速器结构示意图；
[0014]图5减速装置及输出总成结构示意图；
[0015]图6闭锁机构结构示意图；
[0016]图7十字轴、行星齿轮安装结构示意图。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本专利技术提供一种主动电芯集成化电驱动力总成1，主要由驱动电机2、差速器4、带有端面键的齿套5、闭锁机构6、左侧半轴7、右侧半轴8、减速装置9、输出装置总成10组成；
[0018]通过控制器3控制驱动电机2转动，驱动电机2为内转子永磁同步电机，差速器设置在驱动电机的空腔内，驱动电机的电机转子支架与差速器4的差壳固定连接，左侧半轴7、右侧半轴8分别与两个差速器半轴齿轮的内孔花键连接；左侧半轴7、右侧半轴8的输出端分别通过一个减速装置9与输出装置总成10连接。
[0019]如图2、图3所示，驱动电机2包括电机转子部件11、电机绕组铁芯组件12、电机转子支架13、机壳14、电机左端盖15、电机右端盖16；电机转子部件11与电机绕阻铁芯组件12之间气隙大约0.5
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1mm，电机绕阻铁芯组件12与机壳14过盈配合连接，电机左端盖15、电机右端盖16与机壳14通过螺栓固定连接；驱动电机2为油冷电机，采用电子油泵主动油冷、喷淋，即电机绕组铁芯组件12采用了槽内直通式油冷、电机转子部件11采用了表面喷淋式油冷。
[0020]电机绕组铁芯组件12采用集中绕组分数槽电磁方案，其磁路与油道集成形成槽间油道17；电机绕组铁芯组件12端部与电机右端盖15形成端部油腔18，驱动电机2的机壳上同时设置有进油口19、机壳进油道20、机壳回油道21、回油口22，电子油泵动作将冷却油液经
进油口进入、通过机壳进油道冷却绕组铁芯组件，将带走热量的油液通过机壳回油道到回油口，进入车辆的冷却系统，实现了冷却介质油与发热源电机绕组、铁心的直接接触，从而大幅提高了冷却效率，提高了峰值功率，实现了高功率密度轻量化的要求。
[0021]如图4、图1所示，差速器4为轮间差速器，具有高速、重载的特点，可以实现车辆转向时左、右轮主动差速，并可通过闭锁机构6可将其闭锁，实现同轴无速差。差速器4与驱动电机2集成设计，差速器4主要由十字轴23、行星齿轮24、半轴齿轮25、差壳26组成，其中差壳26为双向轴式延伸结构，差壳外表面局部形成凸缘27通过螺栓28M10
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30
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10.9与电机转子支架13固定连接，行星齿轮244个先分别通过与十字轴23四个销轴29径向配合连接再与差壳圆弧30球面配合连接，半轴齿轮25与行星齿轮24啮合连接，半轴齿轮25通过轴承31定位和支撑在双向轴式延伸部位内，满足高速的使用要求。差壳26的双向轴式延伸部位与驱动电机轴承32内圈过盈配合连接，驱动电机轴承32外圈与电机左端盖15、电机右端盖16过渡配合连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动电芯集成化电驱动力总成，其特征在于：主要由驱动电机(2)、差速器(4)、左侧半轴(7)、右侧半轴(8)、减速装置和输出装置总成组成；驱动电机(2)为内转子永磁同步电机，差速器设置在驱动电机的空腔内，差速器(4)主要由十字轴(23)、行星齿轮(24)、半轴齿轮(25)、差壳(26)组成，其中差壳(26)为双向轴式延伸结构，差壳外表面局部形成凸缘(27)与驱动电机的电机转子支架(13)固定连接，十字轴(23)安装在差壳内，十字轴(23)的四个销轴(29)上各设有一个行星齿轮(24)，行星齿轮的外端面与差壳内的圆弧球面配合，两个半轴齿轮(25)沿轴向对称设置在十字轴(23)的两侧，与差壳(26)的双向轴式延伸部位内壁转动连接；半轴齿轮(25)与行星齿轮(24)的外齿啮合连接，差壳(26)的双向轴式延伸部位分别与驱动电机两端转动连接；左侧半轴(7)、右侧半轴(8)分别与两个半轴齿轮的内孔花键连接；左侧半轴(7)、右侧半轴(8)的输出端分别通过一个减速装置与对应的输出装置总成连接。2.根据权利要求1所述的一种主动电芯集成化电驱动力总成，其特征在于：驱动电机(2)包括电机转子部件(11)、电机绕组铁芯组件(12)、电机转子支架(13)、机壳(14)；电机转子支架(13)固定在电机转子部件(11)内，电机转子部件(11)设置在电机绕阻铁芯组件(12)内腔，电机绕阻铁芯组件(12)与机壳(14)过盈配合连接，电机左端盖(15)、电机右端盖(16)分别固定在机壳(14)两端。3.根据权利要求2所述的一种主动电芯集成化电驱动力总成，其特征在于：电机转子部件(11)与电机绕阻铁芯组件(12)之间气隙为0.5
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1mm。4.根据权利要求2所述的一种主动电芯集成化电驱动力总成，其特征在于：电机绕组铁芯组件(12)采用了槽内直通式油冷、电机转子部件(11)采用了表面喷淋式油冷。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅慧，刘勇，王洪泽，杨汇斌，冯卫卫，马凯诚，刘宛莹，韩建波，
申请(专利权)人：内蒙古第一机械集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：