动力系统及电动轮设备的制作方法

1.本发明涉及电动轮设备技术领域，尤其涉及一种动力系统及电动轮设备。


背景技术：

2.传统的大吨位矿用自卸车通常采用电动轮驱动，俗称电动轮矿车。现有技术中的电动轮矿车的动力系统通常采用大功率发动机驱动大功率发电机发电，以驱动电动轮转动。但是大功率发动机及大功率发电机的体积大，相应的零配件较少，导致零配件的价格昂贵，供货周期长，从而导致电动轮矿车的维修成本高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种动力系统及电动轮设备，用以解决现有技术中电动轮矿车的发动机和发电机的体积大，零配件少，零配件的价格昂贵而导致电动轮矿车的维修成本高的缺陷，实现降低电动轮矿车的维修成本的效果。
4.本发明提供一种动力系统，包括车架、电动轮及发电机组；
5.所述车架的两侧均安装有所述电动轮，所述车架前端的宽度大于所述车架后端的宽度，所述车架的前端设有两个所述发电机组，并且两个所述发电机组并列设置于所述车架的内侧，所述车架内侧位于两个所述发电机组后方的部分也设有一个所述发电机组，每个所述发电机组均与所述电动轮电连接并能够向所述电动轮供电。
6.根据本发明提供的一种动力系统，沿所述车架的前端至后端的方向上，所述车架的宽度逐渐减小；
7.沿所述车架的前端至后端的方向上，设置在所述车架前端的两个所述发电机组的逐渐相互倾斜。
8.根据本发明提供的一种动力系统，置在两个所述发电机组后方的所述发电机组偏置于所述车架的一侧，以使所述车架远离所述发电机组偏置方向的一侧形成安装空间。
9.根据本发明提供的一种动力系统，还包括用于对所述电动轮降温的降温装置，所述降温装置通过冷却管路与所述电动轮连接，所述冷却管路穿设于所述安装空间。
10.根据本发明提供的一种动力系统，设置在两个所述发电机组后方的所述发电机组的安装高度高于设置在所述车架前端的两个所述发电机组的安装高度。
11.根据本发明提供的一种动力系统，至少一个所述发电机组包括基座、内燃机、发电机及散热器；
12.其中，所述基座与所述车架相连接，在沿所述车架的前端至后端的方向上，所述散热器、所述内燃机及所述发电机依次安装于所述基座上；
13.所述内燃机与所述发电机相连接，用于驱动所述发电机转动，所述散热器与所述内燃机连接，用于对所述内燃机进行降温。
14.根据本发明提供的一种动力系统，所述发电机组还包括连接杆，所述连接杆的两端分别与所述散热器和所述基座相连接。
15.根据本发明提供的一种动力系统，还包括变流模块和动力电池，所述电动轮、所述动力电池和每个所述发电机组均与所述变流模块相连接。
16.根据本发明提供的一种动力系统，还包括电阻栅，所述电阻栅与所述变流模块相连接。
17.本发明还提供一种电动轮设备，包括如上所述的动力系统。
18.本发明提供的动力系统，通过在车架的前端设置两个发电机组，并在两个发电机组设置一个发电机组，即利用三个功率相对较小的发电机组代替现有技术中的大功率发电机组，提高发电机组零配件的通用性，从而降低零配件的购置成本，进而降低电动轮矿车的维修维护成本。同时，基于车架前宽后窄的特点，在车架的前端布置两个发电机组，并在两个发电机组的后方布置一个发电机组，从而充分利用车架的结构空间，使动力系统更加紧凑，无需为安装三个发电机组而增大整车的宽度，进而保证了电动轮矿车的通过性能。
19.进一步，本发明提供的电动轮设备，由于包含了本发明提供的动力系统，因此同时包含了动力系统的上述所有优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明实施例中提供的动力系统的结构示意图；
22.图2是本发明实施例中提供的发电机组与电动轮的连接结构示意图；
23.图3是本发明实施例中提供的发电机组的结构示意图；
24.图4是本发明实施例中提供的电动轮矿车的结构示意图。
25.附图标记：
26.1、车架；2、电动轮；
27.3、发电机组；301、基座；302、内燃机；303、发电机；304、散热器；305、连接杆；
28.4、变流模块；5、动力电池；6、电阻栅；7、驾驶室；8、前桥总成；9、车箱；10、燃油系统；11、举升系统；12、液压系统。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.下面结合图1至图4描述本发明实施例中的动力系统。
31.具体来说，动力系统包括车架1、电动轮2及发电机组3。
32.其中，车架1的两侧均设有电动轮2。车架1前端的宽度大于车架1后端的宽度。其中，车架1的前后就是指车架1安装于电动轮设备后，电动轮设备的前后。参考图1所示，可选地，动力系统还包括前桥总成8，前桥总成8安装于车架1前端，前桥总成8的两端分别设有一
个轮胎。电动轮设备的车箱9的重量更多的作用于车架1的后端，为了提高车架1后端的承载性能，安装于车架1后端两侧的电动轮2均设有两个轮胎。而为了动力系统后端的宽度不会过宽，因此将车架1的后端的宽度变窄，以利于提高电动轮设备的通过性能。
33.车架1的前端设有两个发电机组3，并且两个发电机组3并列设置于车架1的内侧，即车架1的两个纵梁之间。车架1内侧位于两个发电机组3后方的部分也设有一个发电机组3。每个发电机组3均与电动轮2电连接并能够向电动轮2供电。
34.本发明实施例中提供的动力系统，通过在车架1的前端设置两个发电机组3，并在两个发电机组3设置一个发电机组3，即利用三个功率相对较小的发电机组3代替现有技术中的大功率发电机组，提高发电机组3零配件的通用性，从而降低发电机组3的零配件的购置成本，进而降低电动轮设备的维修维护成本。同时，基于车架1前宽后窄的特点，在车架1的前端布置两个发电机组3，并在两个发电机组3的后方布置一个发电机组3，从而充分利用车架1的结构空间，使动力系统更加紧凑，无需为安装三个发电机组3而增大整车的宽度，进而保证了电动轮设备的通过性能。
35.参考图1所示，在本发明提供的一些实施例中，沿车架1的前端至后端的方向上，车架1内侧的宽度逐渐减小。即，在沿车架1的前端至后端的方向上，车架1两侧的两根纵梁逐渐相向倾斜。如此，在车架1的前端至后端的方向上不会出现截面突变，从而不会产生应力集中的问题，提高了车架1的结构强度，进而提高了车架1的承载能力。
36.沿车架1的前端至后端的方向上，设置在车架1前端的两个发电机组3的逐渐相互倾斜。如此设置，能够进一步地充分利用车架1的结构空间，使动力系统更加紧凑，无需为安装发电机组3而增大车架1的宽度，进而保证了电动轮设备的通过性能。
37.参考图3所示，本发明提供的一些实施例中，至少一个发电机组3包括基座301、内燃机302、发电机303及散热器304。
38.其中，基座301与车架1相连接。在沿车架1的前端至后端的方向上，散热器304、内燃机302及发电机303依次安装于基座301上。
39.内燃机302与发电机303相连接，用于驱动发电机303转动。散热器304与内燃机302连接，用于对内燃机302进行降温。
40.如此，由于散热器304的宽度大于内燃机302的宽度，通过将散热器304、内燃机302及发电机303沿车架1的前端至后端依次设置，使得发电机组3整体也形成前宽后窄的结构，并且发电机组3较宽的一端设置在车架1的前端，使得发电机组3能够适配于车架1前宽后窄的结构，从而更有效地利用车架1的结构空间。同时，将散热器304、内燃机302及发电机303安装于基座301形成一个发电单元，再通过基座301安装于机架上，从而便于对每个发电机组3进行单独拖拽或拆卸吊装，进而能够提高对发电机组3维修的便利性。
41.参考图1所示，可选地，设置在车架1前端的两个发电机组3的轴线的夹角设置为α。例如，α的取值范围为0
°
～20
°
。
42.参考图3所示，在本发明提供的一些实施例中，发电机组3还包括连接杆305，连接杆305的两端分别与散热器304和基座301相连接。由于散热器304的高度较高，为了提高散热器304与车架1的连接刚度，防止散热器304出现晃动幅度过大的问题，可以通过连接杆305分别与散热器304和基座301相连接，从而提高散热器304与基座301的连接刚度。
43.在本发明提供的一些实施例中，设置在两个发电机组3后方的发电机组3偏置于车
架1的一侧，以使车架1远离发电机组3偏置方向的一侧形成安装空间。如此设置，可以在安装空间布置管路，从而提高车架1的空间利用率，使得动力系统的结构更紧凑。
44.在本发明提供的一些实施例中，动力系统还包括用于对电动轮2降温的降温装置。例如，降温装置可以设置为风冷式散热器。降温装置通过冷却管路与电动轮2连接，冷却管路穿设于安装空间。即通过将设置在两个发电机组3后方的发电机组3偏置于车架1的一侧能够节约较大的空间用于布置冷却管路，从而能够更合理有效地利用车架1的空间。
45.进一步地，设置在两个发电机组3后方的发电机组3的轴线与车架1的中轴面之间的间距设置为d。例如d的取值范围可以为0mm～1000mm。设置在两个发电机组3后方的发电机组3可以偏置于车架1的左侧或者右侧。
46.参考图4所示，在本发明提供的一些实施例中，设置在两个发电机组3后方的发电机组3的安装高度高于设置在车架1前端的两个发电机组3的安装高度。通过使后方的发电机组3的安装高度高于前端的发电机组3，能够避免前端的发电机组3阻挡气流进入到后端的发电机组3，同时减小前端的发电机组3产生的热气流对后端的发电机组3产生影响，从而提高后端的发电机组3的冷却效率。同时，前方的两个发电机组3的高度较低，从而使得动力系统的重心较低，进而能够提高电动轮设备运行时的稳定性。
47.参考图2所示，在本发明提供的一些实施例中，动力系统还包括变流模块4和动力电池5。电动轮2、动力电池5和每个发电机组3均与变流模块4相连接。可选地，变流模块4可以设置为变流器或者变流柜。
48.具体地，变流模块4能够将三个发电机组3所产生的电能进行整流、合流，转换为可使用的电能。同时，电动轮2和动力电池5均与变流模块4连接，变流模块4能够将发电机组3产生的电能传输至电动轮2以驱动电动轮2转动，也能够将发电机组3产生的电能传输至动力电池5进行存储。
49.同时，在电动轮设备下坡、制动或者减速时，通过切换电动轮2的工作模式进行发电，并将电能传输至变流模块4，以通过变流模块4传输至动力电池5存储。
50.通过设置动力电池5，能够在电动轮设备处于低功耗时储存发电机组3产生的多余的电能，以使内燃机302处于最佳燃油经济性转速降低内燃机302油耗。动力电池5还可以用于回收储存电动轮设备在下坡、制动或减速时由电动轮2所产生的电能。并且，在电动轮设备所需功率较大时，动力电池5能够与发电机组3同时为电动轮2供电，实现电动轮设备的大功率需求，从而达到降低油耗并提升动力性的效果。
51.在本发明提供的一些实施例中，动力系统还包括电阻栅6，电阻栅6与变流模块4相连接。通过设置电阻栅6，在动力电池5电量充足无法再回收电动轮设备下坡、制动或者减速过程中由电动轮2产生的电能时，可以通过变流模块4将电动轮2产生的电量传输至电阻栅6，并通过电阻栅6将电能转换为热能进行消耗。
52.本发明实施例中还提供一种电动轮设备。
53.具体而言，电动轮设备包括如上所述的动力系统。
54.需要说明的是，电动轮设备包含了动力系统同时也就包含了动力系统的所有优点，此处不再赘述。
55.同时，需要说明的是，电动轮设备包括但不限于电动轮矿车。
56.在本发明提供的一些实施例中，电动轮设备还包括车箱9、举升系统11、液压系统
12及燃油系统10。
57.其中，车箱9与动力系统可转动地相连接。举升系统11包括举升油缸，举升油缸的两端分别与动力系统和车箱9可转动地相连接，以用于驱动车箱9翻转。液压系统12包括油泵，油泵与举升油缸相连接，能够为举升油缸提供动力。燃油系统10包括油箱，油箱与内燃机302连接，用于向内燃机302供油。
58.进一步地，电动轮设备还包括用于操控电动轮设备的驾驶室7。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。