一种串联式混合动力拖拉的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种串联式混合动力拖拉机，包括动力机构，其特征在于，所述的动力机构包括发动机、发电机、蓄电池组、电动机和变速箱，其中，所述的发动机和发电机通过一连接飞轮以串联的方式连接，且所述的发电机、蓄电池组和电动机同时与一功率转换器连接，而所述的电动机上还设置有电机控制器，且所述的电动机的输出轴则与所述的变速箱连接。本发明所述的串联式混合动力拖拉机始终使发动机在最佳工况下运行，通过功率转换器转换为电力储存或直接供给电动机，具有低排放，低噪音，效率高等优点，而通过发动机、发电机、蓄电池组、电动机及变速箱的协同调速，使得调速范围更广，可以满足多种作业要求。
【专利说明】一种串联式混合动力拖拉机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种串联式混合动力拖拉机，具体说是适用于田间作业的混合动力拖拉机，属于农业机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速发展，能源枯竭和环境污染问题变得越来越严重，对田间作业的农用动力机械拖拉机来说更是急需解决的问题。由于田间作业环境的好坏直接影响到农作物的质量，而且对于不同的农作物不同的耕作方式所需的动力大小不同，同一台普通类型的拖拉机难以满足要求，需要适合多种作业工况、节能环保的多功能农业动力机械。而且，石油资源的枯竭，油价上涨，以燃油为动力的作业机械使用成本也越来越高。而我国农业多以分散型为主，机械化作业水平较低，大多数作业仍为原始的手工劳动，强度大、效率低、工作环境差。
【发明内容】
[0003]为了解决如上所述的现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于发动机和发电机联合作业的一种串联式混合动力拖拉机。
[0004]为了达到上述发明的目的，本发明的技术方案为:
一种串联式混合动力拖拉机，包括动力机构，其特征在于，所述的动力机构包括发动机、发电机、蓄电池组、电动机和变速箱，其中，所述的发动机和发电机通过一连接飞轮以串联的方式连接，且所述的发电机、蓄电池组和电动机同时与一功率转换器连接，而所述的电动机上还设置有电机控制器，且所述的电动机的输出轴则与所述的变速箱连接。
[0005]进一步，所述的蓄电池组至少包括两个蓄电池。
[0006]更进一步，所述的变速箱内设置有第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和输出半轴，所述的输出半轴与所述的驱动轮连接，且所述的第一变速轴上并列设置有第二伞齿轮、第一直齿轮和第二直齿轮，所述的第二变速轴上并列设置设置有第一双联齿轮和第二双联齿轮，所述的第三变速轴上并列设置有第三直齿轮、第四直齿轮、第三对伞齿轮和第五直齿轮，而所述的输出半轴上则设置有差速器轮，此外，还包括第一伞齿轮，所述的第一伞齿轮设置在电动机的输出轴上，而所述的第二伞齿轮和第一伞齿轮相互啮合，第二双联齿轮与第一直齿轮哨合，所述的第一双联齿轮与第四直齿轮哨合，且所述的差速器轮与第五直齿轮啮合，而所述的第三对伞齿轮与一动力输出轴连通。
[0007]本发明的有益效果是:本发明所述的串联式混合动力拖拉机始终使发动机在最佳工况下运行，通过功率转换器转换为电力储存或直接供给电动机，具有低排放，低噪音，效率高等优点，而通过发动机、发电机、蓄电池组、电动机及变速箱的协同调速，使得调速范围更广，可以满足多种作业要求。
【专利附图】
【附图说明】[0008]图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0009]图中主要附图标记含义为:
1、发动机2、连接飞轮3、发电机4、蓄电池组
5、功率转换器 6、电动机7、电机控制器8、变速箱
9、驱动轮10、三点悬挂11、动力输出轴12、差速器轮
13、输出半轴 14、方向盘15、转向杆16、转向轮。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明进行具体的介绍。
[0011]图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0012]如图1所示:串联式混合动力拖拉机，其动力机构包括发动机1、发电机3、蓄电池组4、电动机6和变速箱8，其中，所述的发动机I和发电机3通过一连接飞轮2以串联的方式连接，且所述的发电机3、蓄电池组4和电动机6同时与一功率转换器5连接，而所述的电动机6上还设置有电机控制器7，且所述的电动机6的输出轴则与所述的变速箱8连接。在本实施方式中，所述的蓄电池组4包括两个蓄电池，当然，也可以根据实际需要设置更多个蓄电池。
[0013]此外，在本实施方式中，所述的变速箱8内设置有第一变速轴8a、第二变速轴8b、第三变速轴8c和输出半轴13，所述的输出半轴13与所述的驱动轮9连接，且所述的第一变速轴8a上并列设置有第二伞齿轮8e、第一直齿轮8f和第二直齿轮8g，所述的第二变速轴8b上并列设置设置有第一双联齿轮8h、8i和第二双联齿轮8k、8 j，所述的第三变速轴8c上并列设置有第三直齿轮81、第四直齿轮Sm、第三对伞齿轮8p和第五直齿轮Sn，而所述的输出半轴13上则设置有差速器轮12，此外，所述的变速箱8内还包括第一伞齿轮Sc，所述的第一伞齿轮8c设置在电动机6的输出轴上，而所述的第二伞齿轮Se和第一伞齿轮Sc相互啮合，第二双联齿轮8k、8 j与第一直齿轮8f啮合，所述的第一双联齿轮8h、8i与第四直齿轮8m卩齿合,且所述的差速器轮12与第五直齿轮8n卩齿合,而所述的第三对伞齿轮8p与一动力输出轴11连通。在本实施方式中，所述的输出半轴13与驱动轮9相连接。
[0014]本发明具体的动力传动过程为:
当发动机I工作时，带动发电机3发电为拖拉机提供电力，功率转换器5把电力输送给蓄电池组4充电或驱动电动机6，然后经变速箱8、差速器轮12、输出半轴13、驱动轮9驱动拖拉机运转；所述电机控制器7控制电动机6的转速；当工作负荷较小时，关闭发动机I和发电机3组，仅有蓄电池组4供电使电动机6工作；当工作负荷中等时，发动机I和发电机3组启动输出电力直接驱动电动机6工作；当工作负荷较大时，发动机I和发电机3组以及蓄电池组4同时供电动机6工作；设置在串联式混合动力拖拉机上的转向盘14和转向杆15可以操控转向轮16，实现拖拉机的转向，而拖拉机的后部还设置有三点悬挂10，用于播种、收割等多种机器与本发明的连接。
[0015]而变速箱8的动力传动路线为:
第一伞齿轮8d设置在电动机6输出轴上,第二伞齿轮8e与第一伞齿轮8d卩齿合,第二伞齿轮8e设置在第一变速轴·8a上-第一直齿轮8f或第二直齿轮8g-第二变速轴8b_第二双联齿轮8k、8j-第一双联齿轮8h、81-第三变速轴8c-第三直齿轮81或第四直齿轮8m或第五直齿轮8n-第三对伞齿轮8p或差速器12-动力输出轴11-输出半轴13-驱动轮9。该变速箱可实现4个档位的变速。
[0016]本发明所述的一种串联式混合动力拖拉机始终使发动机I处在最佳工况下运行，有效降低排放、降低噪音，提高工作效率，节约能源；由发动机1、发电机3、蓄电池组4、功率转换器5、电动机6及变速箱8协同调速，调速范围广。
[0017]本发明按照上述实施例进行了说明应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种串联式混合动力拖拉机，包括动力机构，其特征在于，所述的动力机构包括发动机、发电机、蓄电池组、电动机和变速箱，其中，所述的发动机和发电机通过一连接飞轮以串联的方式连接，且所述的发电机、蓄电池组和电动机同时与一功率转换器连接，而所述的电动机上还设置有电机控制器，且所述的电动机的输出轴则与所述的变速箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于:所述的蓄电池组至少包括两个蓄电池。
3.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于:所述的变速箱内设置有第一变速轴、第二变速轴、第三变速轴和输出半轴，所述的输出半轴与所述的驱动轮连接，且所述的第一变速轴上并列设置有第二伞齿轮、第一直齿轮和第二直齿轮，所述的第二变速轴上并列设置设置有第一双联齿轮和第二双联齿轮，所述的第三变速轴上并列设置有第三直齿轮、第四直齿轮、第三对伞齿轮和第五直齿轮，而所述的输出半轴上则设置有差速器轮，此外，还包括第一伞齿轮，所述的第一伞齿轮设置在电动机的输出轴上，而所述的第二伞齿轮和第一伞齿轮相互哨合，第二双联齿轮与第一直齿轮哨合，所述的第一双联齿轮与第四直齿轮哨合，且所述的差速器轮与第五直齿轮哨合，而所述的第三对伞齿轮与一动力输出轴连通。
【文档编号】B60K6/36GK103660912SQ201410006236
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】高辉松, 朱思洪, 邓晓亭 申请人:南京农业大学