一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机制造技术

本实用新型专利技术涉及非公路自卸车技术领域，具体的是一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机。本实用新型专利技术提供一种结构简单、紧凑、布局合理的矿用自卸车大型电动轮直驱外转子轮毂驱动电机，以解决现有技术中驱动系统结构复杂、故障点多，重量大等技术问题，实现自卸车驱动系统的运维简单、故障率极低、运载能力大等目的。所述轮毂电机采用特殊结构设计的外转子来实现对大型电动轮直接传送动力，去除了减速箱减速传动部分，实现了结构紧凑，故障率低，并且维护简单。又因为外转子的内表面采用永磁机构，定子轴采用水冷结构，所以散热效果好，功率密度高，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机


[0001]本技术涉及非公路自卸车
，具体的是一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机，主题名称中的150t级是根据实施例中的一种可能情况而提出的，其不构成对本专利技术创造技术方案及
的限制。

技术介绍

[0002]非公路（矿用）电动轮自卸车（以下简称自卸车或车辆）是在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的一种重型车辆，其工作特点为运程短、承载重、外形高大、动力强劲，自1963问世以来，经过了不断功能完善、新技术更新、新材料及新工艺的采用，装载质量也发展到目前的360吨，形成多系列产品，成为年开采量千万吨级以上露天矿山、大型水利建设工程的理想运输工具。常规自卸车及在此基础上改进的电动自卸车，其车架结构、转向机构、悬挂系统等部分均按照常规动力装置进行设计，结构复杂，占用空间大，不利于整车设计、简化结构。
[0003]悬挂系统是车架与车轴，即车辆行走装置（包括但不限于轮毂、轮辋、轮胎等车轮相关部件）之间的弹性连接传力机件的统称，是电动轮汽车最重要的总成之一。车辆行走装置中的轮辋结构较为常见，如中国专利文献：CN 212949991 U就公开了一种专用于电动轮自卸车的工程轮胎，以及与该轮胎相匹配适用的轮辋结构：轮辋包括辋体、座圈、挡圈、锁圈、气嘴等；辋体用于装配、支撑工程轮胎；座圈是指与辋体可拆卸连接的轮胎轴向支承部件；挡圈是指与轮辋体可拆卸连接的轮缘，具有锁圈作用；锁圈是指对挡圈和/或座圈起锁止作用的座落在锁圈槽内的弹性圈。电动轮自卸车是指采用轮毂电机直接驱动的矿用自卸车，用电传动代替传统的离合器、变速器、传动轴及主减速器与差速器等机构，从而使汽车的结构大为简化。电传动自卸车按其电动机的布置位置又可分为电动桥自卸车和电动轮自卸车。电动桥自卸车是将电动机置于驱动桥壳内，由2个电动机分别通过减速齿轮半轴、轮边减速器来驱动两边的车轮，驱动桥的结构与机械传动自卸车相仿；电动轮自卸车是将电动机直接置于车轮轮毂内，并与传动系统、制动器及轮边减速器结合成为一个整体，轮毂电机是将车子的“动力系统、传动系统、刹车系统”集成到一起而设计出来的电机。电传动具体就是指发动机直接带动发电机，发电机发出的电直接供给电动机，通过电缆将电能送到与驱动轮轮边减速器结合在一起的驱动电动机，驱动车轮转动的传动形式。在电动轮技术发展初期一般采用直流电动机驱动系统，该系统具有低转速高扭矩的特性，传动效率也比较高。但随着技术的发展，与交流电动机相比，直流电动机体积和重量都较大，噪声大，电磁干扰严重，机械特性较软。交流电动机具有体积小、重量轻、结构简单、成本低和维修工作量小等优点，这些都是直流电动机无法做到的。电传动系统由直流电动机驱动到交流电动机，驱动是必然的发展趋势。针对露天矿运输距离小，线路坡度大，行车速度低以及运输环境多粉尘等特点，高效节能而且防护等级高的交流电动机是最佳选择。随着技术的不断进步，直流电机和交流电机都在趋利避害，在其应用到自卸车领域时，直流电机也尽可能缩小体积，使电机能够与车轮更加紧密地结合，以简化车体各部分结构、提高工作效率。
[0004]永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心，也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的，也可采用分布短距绕组和非常规绕组。
[0005]参考文献：
[0006]1、永磁同步电动机的结构特点分析，陈磊、李洪章，电站系统工程.2011,27(04)；
[0007]2、永磁同步电机（https://baike.baidu.com/item/永磁同步电机/8717409问号fr=aladdin）；
[0008]3、（考虑参考以便区分现有技术）申请号为CN202110750035.7的中国专利文献；
[0009]4、中国专利文献：CN212949991U一种专用于电动轮自卸车的工程轮胎；
[0010]5、中国专利文献：CN109546799A 矿用自卸车大型电动轮直驱外转子轮边驱动电机。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是：提供一种结构简单、紧凑、布局合理的矿用自卸车大型电动轮直驱外转子轮毂驱动电机，以解决现有技术中驱动系统结构复杂、故障点多，重量大等技术问题，实现自卸车驱动系统的运维简单、故障率极低、运载能力大等目的。
[0012]特别说明：本申请主题名称中的150t级，可以是指自卸车的载重质量，也可以是整车自重，还可以是满载情况下载荷与整车自重之和。
[0013]为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0014]一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机，以下简称“轮毂电机”，其特征在于：
[0015]所述轮毂电机为永磁同步交流电机，采用外转子结构设计；
[0016]所述轮毂电机包括定子、转子、电枢绕组、永磁体；
[0017]电枢绕组设置在定子上，该定子构成车辆车轮的轮轴；
[0018]车轮的轮辋构成轮毂电机的转子，且永磁体设置在轮辋的内壁；
[0019]轮毂电机两侧均分别设有端部，端部与定子相接触一端设有轴承以实现与定子相活动连接；
[0020]所述定子设置在轮辋内、且与其同轴，定子朝向车辆悬挂系统的内侧一端设有连接盘，该连接盘通过连接部件与车辆的悬挂系统相连接。
[0021]所述轮辋包括辋体、座圈、挡圈、锁圈、气嘴；辋体用于装配、支撑工程轮胎；座圈是指与辋体可拆卸连接的轮胎轴向支承部件；挡圈是指与轮辋体可拆卸连接的轮缘，具有锁圈作用；锁圈是指对挡圈和/或座圈起锁止作用的座落在锁圈槽内的弹性圈。
[0022]所述轮毂电机两侧的端部分别是前端盖、后端盖，前端盖是指朝向车辆外侧、远离悬挂系统方向的端部，后端盖是指朝向车辆内侧、靠近悬挂系统方向的端部；后端盖设有刹车盘；车轴内侧的连接盘上设有刹车钳；刹车钳与刹车盘相装配连接。
[0023]所述轴承包括第一轴承、第二轴承，第一轴承靠近前端盖，第二轴承靠近后端盖。
[0024]所述定子包括轴主体段、轴装配端，轴主体段位于转子的中轴线处、用于装配包括但不限于电枢绕组、铁芯、动力电缆、控制电缆、冷却水管、刹车油管；轴装配端位于轴主体段朝向悬挂系统一侧的端部，轴装配端呈圆盘状、且其边缘进一步沿轴向向内延伸形成连接盘。
[0025]所述轴装配端沿径向的直径大于轴主体段的截面直径。
[0026]所述轮毂的宽度为1000
‑
1500mm，直径为1500
‑
2000mm，上述宽度和直径均以轮毂的最外轮廓为准。
[0027]所述轮毂电机的规格尺寸小于或等于轮毂的规格尺寸。
[0028]所述轮毂电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机，其特征在于：所述轮毂电机为永磁同步交流电机，采用外转子结构设计；所述轮毂电机包括定子、转子、电枢绕组、永磁体；电枢绕组设置在定子上，该定子构成车辆车轮的轮轴；车轮的轮辋构成轮毂电机的转子，且永磁体设置在轮辋的内壁；轮毂电机两侧均分别设有端部，端部与定子相接触一端设有轴承以实现与定子相活动连接；所述定子设置在轮辋内、且与其同轴，定子朝向车辆悬挂系统的内侧一端设有连接盘，该连接盘通过连接部件与车辆的悬挂系统相连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机，其特征在于：所述轮辋包括辋体、座圈、挡圈、锁圈、气嘴；辋体用于装配、支撑工程轮胎；座圈是指与辋体可拆卸连接的轮胎轴向支承部件；挡圈是指与轮辋体可拆卸连接的轮缘，具有锁圈作用；锁圈是指对挡圈和/或座圈起锁止作用的座落在锁圈槽内的弹性圈。3.根据权利要求1所述的一种适用于150t级及以上自卸车的嵌入式轮毂电机，其特征在于：所述轮毂电机两侧的端部分别是前端盖、后端盖，前端盖是指朝向车辆外侧、远离悬挂系统方向的端部，后端盖是指朝向车辆内侧、靠近悬挂系统方向的端部；后端盖设有刹车盘；车轴内侧的连接盘上设有刹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国文，
申请(专利权)人：内蒙古幸汇国创重工有限公司，
类型：新型
国别省市：