一种混合动力履带起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合动力履带起重机，包括起重机本体及动力系统，所述动力系统为油电混合动力系统，其设有发动机(6)和电动机(7)，并具有两种工作状态，在第一工作状态，所述发动机(6)输出动力并通过传动机构(8)传递至执行机构，在第二工作状态，所述电动机(7)输出动力并通过传动机构(8)传递至执行机构。本实用新型有机的整合了发动机与电动机动力源的优势，使履带起重机既能够长距离行走转场，又能够实现低噪音、零排放施工，从而提高了能源利用率，降低了废气排放，具有显著的节能减排效果，可适应各种场合，特别是市政建设。
【专利说明】一种混合动力履带起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械【技术领域】，特别是采用油电混合，即燃料(汽油，柴油等)和电能混合提供动力的履带起重机。
【背景技术】
[0002]随着各国环保意识的增强，绿色设计作为一种新的设计方法已经得到全球广泛认可和重视。
[0003]对于工程机械而言，由于其多采用柴油机作为动力源通过液压系统驱动各个执行机构进行工作，因此耗油高、排放差，节能环保任重道远。
[0004]目前，国内外履带起重机绝大多数采用发动机做为动力源，也有少数单独采用电动机做为动力源，根据不同的工程需要采用不同的动力源，以发动机为动力源的履带起重机产品应用已经非常普遍，单独采用电动机为动力源的发动机多用在某些特定场合。
[0005]现有以发动机为动力源的动力系统已经很成熟，但是其尾气排放和发动机噪声对环境会造成严重影响，特别是履带起重机在市区参与的市政建设越来越多，作业时噪音、尾气污染会严重加剧城市生存环境的恶化，因此在这些场合作业时，对履带起重机的噪音和排放就提出了更高的要求，而仅以电力为动力源的起重机虽然具有低噪音、零排放的优点，但是主机不可长距离行走转场，无法适应各种场合。
[0006]因此，如何设计一种混合动力履带起重机，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是提供一种混合动力履带起重机。该起重机采用燃油和电能混合提供动力，其结合了发动机与电动机为动力源的优势，可提高能源利用率，降低废气排放，具有显著的节能减排效果。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提供一种混合动力履带起重机，包括起重机本体及动力系统，所述动力系统为油电混合动力系统，其设有发动机和电动机，并具有两种工作状态，在第一工作状态，所述发动机输出动力并通过传动机构传递至执行机构，在第二工作状态，所述电动机输出动力并通过传动机构传递至执行机构。
[0009]优选地，所述油电混合动力系统为串联混合动力系统，其发动机的动力输出端与电动机的动力输入端通过离合器相连接；
[0010]所述电动机为发电/电动两用机，其动力输出端连接传动机构的动力输入端；
[0011]在第一工作状态，所述离合器结合，所述电动机切换至不产生电磁阻力的发电模式，所述发动机输出的动力经由所述电动机主轴输入所述传动机构；
[0012]在第二工作状态，所述离合器脱开，所述电动机切换至电动模式，其动力输入所述传动机构。
[0013]优选地，所述油电混合动力系统为并联混合动力系统,其发动机的动力输出端通过第一离合器与所述传动机构的第一动力输入端连接，其电动机的动力输出端通过第二离合器与所述传动机构的第二动力输入端连接；
[0014]在第一工作状态，所述第一离合器结合，所述第二离合器脱开，所述发动机的动力输入所述传动机构；
[0015]在第二工作状态，所述第一离合器脱开，所述第二离合器结合，所述电动机的动力输入所述传动机构。
[0016]优选地，进一步具有第三工作状态，在第三工作状态，所述第一离合器和第二离合器同时结合，所述发动机和电动机的动力同时输入所述传动机构。
[0017]优选地,所述传动机构为分动箱。
[0018]优选地，所述执行机构包括由液压系统驱动的变幅、起升、行走、回转及辅助机构；所述分动箱的动力输出端与所述液压系统的泵组传动连接。
[0019]优选地，所述泵组包括主泵、回转泵以及辅助泵。
[0020]优选地，进一步包括控制器，其控制所述发动机、电动机、离合器、泵组和液压系统的工作状态。
[0021]优选地，还包括电池组，其为所述电动机输出动力提供电源。
[0022]优选地，所述电动机输出动力的电源为外接电源。
[0023]本实用新型通过为履带起重机设计混合动力系统，使其成为混合动力履带起重机，由于具有两套动力设备，一套为发动机，另一套为电动机，因此在工作时可选择性的使用发动机或电动机提供动力，在需要大范围移动或野外施工时，采用发动机作为动力源，由发动机输出动力并通过传动机构传递至执行机构进行作业，在市区范围内施工或在港口码头等不需要经常移动的场合施工时，可通过切换动力源，采用电动机作为动力源，由电动机输出动力并通过传动机构传递至执行机构进行作业。本实用新型有机的整合了发动机与电动机动力源的优势，使履带起重机既能够长距离行走转场，又能够实现低噪音、零排放施工，从而提高了能源利用率，降低了废气排放，具有显著的节能减排效果，可适应各种场合，特别是市政建设。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型所提供串联混合动力履带起重机的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0025]图2为图1所示串联混合动力履带起重机的系统原理图；
[0026]图3为本实用新型所提供并联混合动力履带起重机的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0027]图4为图3所示并联混合动力履带起重机的系统原理图。
[0028]图中:
[0029]1.行走机构 2.回转机构 3.起升机构 4.控制柜 5.变幅机构6.发动机
7.电动机8.传动机构9.离合器11.第一离合器12.第二离合器
【具体实施方式】
[0030]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0031]本实用新型在实施例中省略了不必要的部件描述，相同的构件在不同附图上以相同的标记表示，数字及字母用于区别具有相同术语的构件或元件，并不具有特定的含义，也不代表任何次序。
[0032]请参考图1、图2，图1为本实用新型所提供串联混合动力履带起重机的一种【具体实施方式】的结构示意图；图2为图1所示串联混合动力履带起重机的系统原理图。
[0033]如图所示，在一种【具体实施方式】中，本实用新型提供一种混合动力履带起重机，其主要由起重机本体及动力系统构成，起重机本体设有行走机构1、回转机构2、起升机构3、控制柜4、变幅机构5等执行机构。
[0034]起重机本体的转台内安装有油电串联混合动力系统，其设有发动机6和电动机7两套动力源，并具有两种工作状态，在第一工作状态，发动机6输出动力并通过传动机构8传递至执行机构进行作业，在第二工作状态，电动机7输出动力并通过传动机构8传递至执行机构进行作业。
[0035]具体地，发动机6的动力输出端与电动机7的动力输入端通过离合器9相串联，电动机7为发电/电动两用机，其动力输出端连接传动机构8的动力输入端。
[0036]在第一工作状态，离合器9结合，电动机7切换至不产生电磁阻力的发电模式,发动机6输出的动力经由电动机7的主轴输入传动机构8。
[0037]在第二工作状态，离合器9脱开，电动机7切换至电动模式，其动力输入传动机构8。
[0038]传动机构8可采用分动箱，执行机构包括由液压系统驱动的变幅、起升、行走、回转及辅助机构，液压系统的泵组包括主泵、回转泵以及辅助泵，分动箱的动力输出端与液压系统的泵组传动连接。
[0039]图2中的实线表不机械动力的传输,虚线表不控制信号的传输,控制器用于控制发动机、电动机、离合器、泵组和液压系统的工作状态，在运行时，电动机7的主轴旋转产生电磁场转换为发电机，通过选用发电/电动两用机，在发电机内增加一套超越离合器装置，可使得电动机7工作时，主轴转动不产生电磁阻力，仅起传动作用，这样整个动力源便与传统动力形式一致。如果脱开发动机6与电动机7间的离合器9,将电动机7做为动力源则成为纯电动履带起重机。
[0040]电动机7输出动力所需的电源，可以是车载电池组，也可以是外接电源，尤其是在市区范围内施工时，由于履带起重机移动距离需求不大，因此可使用便于介入的常规动力电源，这样可减轻对电池组的依赖程度。
[0041]请参考图3、图4，图3为本实用新型所提供并联混合动力履带起重机的一种【具体实施方式】的结构示意图；图4为图3所示并联混合动力履带起重机的系统原理图。
[0042]如图所示，在另一种【具体实施方式】中，本实用新型提供的混合动力履带起重机在起重机本体的转台内安装有油电并联混合动力系统,其同样设有发动机6和电动机7两套动力源，其中，发动机6的动力输出端通过第一离合器11与传动机构8的第一动力输入端连接，电动机7的动力输出端通过第二离合器12与传动机构8的第二动力输入端连接。
[0043]在第一工作状态，第一离合器11结合，第二离合器12脱开,仅发动机6的动力输入传动机构8。
[0044]在第二工作状态，第一离合器11脱开，第二离合器12结合，仅电动机7的动力输入传动机构8。
[0045]传动机构8可采用分动箱，执行机构包括由液压系统驱动的变幅、起升、行走、回转及辅助机构，液压系统的泵组包括主泵、回转泵以及辅助泵，分动箱的动力输出端与液压系统的泵组传动连接。
[0046]图4中的实线表不机械动力的传输,虚线表不控制信号的传输,控制器用于控制发动机、电动机、离合器、泵组和液压系统的工作状态，在运作时，发动机6、电动机7可以分别将动力通过离合器-动力箱-泵组-液压系统-控制系统传递给整机行走、起升、变幅、回转、辅助机构运作。
[0047]当然，并联式混合动力的两个动力源既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动起重机，同时协调工作时，第一离合器11和第二离合器12同时结合，发动机6和电动机7的动力同时输入传动机构，以弥补发动机后备功率不足的问题。
[0048]本实用新型采用串联、并联两种形式实现混合动力，具体采用哪种形式可根据主机尺寸，空间位置，及整车动力系统匹配等因素综合考虑确定。
[0049]由于具有两套动力设备，因此在工作时可选择性的使用发动机6或电动机7提供动力，在需要大范围移动或野外施工时，采用发动机6作为动力源，由发动机6输出动力并通过传动机构8传递至执行机构进行作业，在市区范围内施工或在港口码头等不需要经常移动的场合施工时，可通过切换动力源，采用电动机7作为动力源，由电动机7输出动力并通过传动机构8传递至执行机构进行作业。
[0050]本实用新型有机的整合了发动机6与电动机7动力源的优势，使履带起重机既能够长距离行走转场，又能够实现低噪音、零排放施工，从而提高了能源利用率，降低了废气排放，具有显著的节能减排效果，可适应各种场合，特别是市政建设。
[0051]当然，上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，采用其他动力分配设备代替分动箱等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
[0052]以上对本实用新型所提供的混合动力履带起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种混合动力履带起重机，包括起重机本体及动力系统，其特征在于，所述动力系统为油电混合动力系统，其设有发动机(6)和电动机(7),并具有两种工作状态,在第一工作状态，所述发动机(6)输出动力并通过传动机构(8)传递至执行机构，在第二工作状态，所述电动机(X)输出动力并通过传动机构(8)传递至执行机构。
2.根据权利要求1所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述油电混合动力系统为串联混合动力系统，其发动机(6)的动力输出端与电动机(7)的动力输入端通过离合器(9)相连接； 所述电动机(7)为发电/电动两用机，其动力输出端连接传动机构(8)的动力输入端；在第一工作状态，所述离合器(9)结合，所述电动机(7)切换至不产生电磁阻力的发电模式，所述发动机(6)输出的动力经由所述电动机(7)主轴输入所述传动机构(8)； 在第二工作状态，所述离合器(9)脱开，所述电动机(7)切换至电动模式，其动力输入所述传动机构(8)。
3.根据权利要求1所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述油电混合动力系统为并联混合动力系统，其发动机(6)的动力输出端通过第一离合器(11)与所述传动机构(8)的第一动力输入端连接，其电动机(7)的动力输出端通过第二离合器(12)与所述传动机构(8)的第二动力输入端连接；在第一工作状态，所述第一离合器(11)结合，所述第二离合器(12)脱开，所述发动机(6)的动力输入所述传动机构(8)； 在第二工作状态，所述第一离合器(11)脱开，所述第二离合器(12)结合，所述电动机(7)的动力输入所述传动机构(8)。
4.根据权利要求3所述的混合动力履带起重机，其特征在于，进一步具有第三工作状态，在第三工作状态，所述第一离合器(11)和第二离合器(12)同时结合，所述发动机(6)和电动机(7)的动力同时输入所述传动机构(8)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述传动机构(8)为分动箱。
6.根据权利要求5所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述执行机构包括由液压系统驱动的变幅、起升、行走、回转及辅助机构；所述分动箱的动力输出端与所述液压系统的泵组传动连接。
7.根据权利要求6所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述泵组包括主泵、回转泵以及辅助泵。
8.根据权利要求7所述的混合动力履带起重机，其特征在于，进一步包括控制器，其控制所述发动机、电动机、离合器、泵组和液压系统的工作状态。
9.根据权利要求8所述的混合动力履带起重机，其特征在于，还包括电池组，其为所述电动机输出动力提供电源。
10.根据权利要求8所述的混合动力履带起重机，其特征在于，所述电动机输出动力的电源为外接电源。
【文档编号】B62D55/26GK203995647SQ201420361368
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】孟进军, 陈卫东, 李为民, 田佳佳 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司