混合动力推土机驱动单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种混合动力推土机驱动单元，其包括驱动电机和驱动单元输出轴，驱动电机的动力输出轴上连接有行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构安装在车架上且由离合器控制减速比，驱动单元输出轴连接在上述行星齿轮减速机构上；行星齿轮减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，驱动电机的动力输出轴与太阳轮连接，驱动单元输出轴连接在行星架上，行星架与齿圈之间设有第一离合器，齿圈与车架之间设有第二离合器。本实用新型具有减速比可调、传动效率高、结构紧凑、体积小和成本低的优点。
【专利说明】混合动力推土机驱动单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混合动力推土机领域，具体的说是一种混合动力推土机驱动单
J Li ο
【背景技术】
[0002]双电机独立驱动混合动力推土机的推力完全由电机旋转产生，目前的混合动力推土机的驱动系统包括驱动单元、终传动单元和链轮等。驱动单元的动力输出轴通过联轴器与终传动单元连接，驱动单元产生的力矩经过终传动单元放大后传递给链轮，链轮再通过链条传动机构驱动推土机前进。其中，驱动单元由驱动电机和一级齿轮减速机组成。离合器分别连接驱动单元动力输出轴和机架，离合器闭合将为整机提供制动所需要的制动力矩。
[0003]推土机的行走单元需要产生很大的力矩以满足推土要求。为了降低对电机最大力矩的要求，需要在电机后面设计多级减速装置，采用了比较高的减速比，导致了推土机的最高车速无法满足设计要求。但是，推土机在空载时又需要具有一定的车速，为了提高推土机的最闻车速，唯一的办法是提闻电机转速。
[0004]综上所述，驱动电机既需要高的力矩，又需要高的转速。在电机设计中，要求大扭矩、高的基速转速和高的最高转速之间相互矛盾，这种综合性能的电机的设计难度大，设计成本高。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供混合动力推土机驱动单元，该驱动单元的减速比可调、传动效率高且整个单元结构紧凑、体积小、成本低。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的混合动力推土机驱动单元包括驱动电机和驱动单元输出轴，其结构特点是所述驱动电机的动力输出轴上连接有行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构安装在车架上且由离合器控制减速比，所述驱动单元输出轴连接在上述行星齿轮减速机构上。
[0007]采用上述结构，由于采用可调速比的行星齿轮减速机构，使得电机设计时只专注大扭矩和高的基速，实现驱动电机的常用工作区域与电机高效区域相重合。
[0008]所述行星齿轮减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈,驱动电机的动力输出轴与太阳轮连接，驱动单元输出轴连接在行星架上，行星架与齿圈之间设有第一离合器，齿圈与车架之间设有第二离合器。采用该种行星齿轮减速机构，当推土机不工作的时候，第一离合器和第二离合器保持闭合，保证车辆无法行驶；当推土机进行推土作业时，第一离合器分离，第二离合器闭合，行星齿轮减速机构提供较大的减速比，提供推土作业需要的大扭矩；当空载行走时，第一离合器闭合，第二离合器分离，行星齿轮减速机构提供较小的减速t匕，提供行走需要的高的转度。
[0009]所述第一离合器和第二离合器均为常闭离合器。
[0010]所述行星齿轮减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈,驱动电机的动力输出轴与太阳轮连接，驱动电机的动力输出轴与齿圈之间设有第三离合器，齿圈与车架之间设有第四离合器，驱动单元输出轴连接在行星架上。采用该种行星齿轮减速机构，当推土机不工作的时候，第三离合器和第四离合器保持闭合，保证车辆无法行驶；当推土机进行推土作业时，第三离合器分离，第四离合器闭合，行星齿轮减速机构提供较大的减速比，提供推土作业需要的大扭矩；当空载行走时，第三离合器闭合，第四离合器分离，行星齿轮减速机构提供较小的减速比，提供行走需要的高的转度。
[0011]所述第三离合器和第四离合器均为常闭离合器。
[0012]本实用新型的有益效果是:可调整使用两种减速比，高档位时，减速比小，可使整车获得更高的最高车速；采用行星齿轮减速机构，其结构更加紧凑，减小了减速机构的体积；由于减速机构可调速比，使得在设计驱动电机时，不必同时兼顾大的最高转速和大的基速，只需要满足大扭矩、高基速的要求即可，降低了驱动电机的设计难度；由于只按照大扭矩、闻基速设计驱动电机，可以使驱动电机始终工作在闻效区内，提闻电机的效率和使用寿命，同时也降低了驱动电机的体积和成本；由于驱动电机和减速机构的成本和体积的降低，使得整个驱动单元的成本和体积也随之降低；在相同驱动单元和驱动电机体积的情况下，本实用新型中的驱动电机可以提供更大的扭矩，使得推土机能够获得更大的工作马力。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0014]图1为目前混合动力推土机的驱动路线原理图；
[0015]图2为本实用新型的第一种实施方式的结构原理图；
[0016]图3为本实用新型的第二种实施方式的结构原理图。
【具体实施方式】
[0017]由图1可知，现有混合动力推土机的驱动系统包括驱动单元11、终传动单元15和链轮16等。驱动单元11的动力输出轴通过联轴器14与终传动单元15连接,驱动单元11产生的力矩经过终传动单元15放大后传递给链轮16,链轮16再通过链条传动机构驱动推土机前进。其中，现有的驱动单元11由驱动电机I和一级齿轮减速机12组成。现有驱动单元11的离合器13分别连接驱动单元动力输出轴和车架，离合器13闭合将为整车提供制动所需要的制动力矩。
[0018]参照图2和图3，本实用新型的混合动力推土机驱动单元包括驱动电机I和驱动单元输出轴2，驱动电机I的动力输出轴上连接有行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构安装在车架上且由离合器控制减速比，所述驱动单元输出轴2连接在上述行星齿轮减速机构上。其中，对于行星齿轮减速机构，其具有两档调速功能，具体的调速通过离合器的配合完成，图2和图3示出了两种具体的实施方式，其中，对于图中的各离合器均为常闭离合器。可调整使用两种减速比，当高档位时，减速比小，可使整车获得更高的最高车速；由于减速机构可调减速比，使得在设计驱动电机时，不必同时兼顾大的最高转速和大的基速，只需要满足大扭矩、高基速的要求即可，降低了驱动电机的设计难度。
[0019]图2示出了其中一种行星齿轮减速机构，该种行星齿轮减速机构包括太阳轮3、行星轮4、行星架5和齿圈6，驱动电机I的动力输出轴与太阳轮3连接，驱动单元输出轴2连接在行星架5上，行星架5与齿圈6之间设有第一离合器7，齿圈6与车架之间设有第二离合器8。采用该种行星齿轮减速机构，当推土机不工作的时候，第一离合器7和第二离合器8保持闭合，保证车辆无法行驶；当推土机进行推土作业时，第一离合器7分离，第二离合器8闭合，行星齿轮减速机构提供较大的减速比，提供推土作业需要的大扭矩；当空载行走时，第一离合器7闭合，第二离合器8分离，行星齿轮减速机构提供较小的减速比，提供行走需要的高的转度。下表给出了不同工况下第一离合器和第二离合器的状态:
[0020]
【权利要求】
1.一种混合动力推土机驱动单元，包括驱动电机(I)和驱动单元输出轴(2)，其特征是所述驱动电机(I)的动力输出轴上连接有行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构安装在车架上且由离合器控制减速比，所述驱动单元输出轴(2 )连接在上述行星齿轮减速机构上。
2.如权利要求1所述的混合动力推土机驱动单元，其特征是所述行星齿轮减速机构包括太阳轮(3)、行星轮(4)、行星架(5)和齿圈(6)，驱动电机(I)的动力输出轴与太阳轮(3)连接，驱动单元输出轴(2)连接在行星架(5)上，行星架(5)与齿圈(6)之间设有第一离合器(7)，齿圈(6)与车架之间设有第二离合器(8)。
3.如权利要求2所述的混合动力推土机驱动单元，其特征是所述第一离合器(7)和第二离合器(8)均为常闭离合器。
4.如权利要求1所述的混合动力推土机驱动单元，其特征是所述行星齿轮减速机构包括太阳轮(3)、行星轮(4)、行星架(5)和齿圈(6)，驱动电机(I)的动力输出轴与太阳轮(3)连接，驱动电机(I)的动力输出轴与齿圈(6)之间设有第三离合器(9)，齿圈(6)与车架之间设有第四离合器(10 )，驱动单元输出轴(2 )连接在行星架(5 )上。
5.如权利要求4所述的混合动力推土机驱动单元，其特征是所述第三离合器(9)和第四离合器(10)均为常闭离合器。
【文档编号】E02F9/20GK203569613SQ201320637878
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】韩尔樑, 尹良, 赵秀敏, 于钦香, 刘林 申请人:潍柴动力股份有限公司