一种机械‑电力动力传动装置的制作方法

本发明涉及一种动力传动装置，特别涉及一种用于工程机械的机械-电力动力传动装置。

背景技术：

工程机械往往采用液压传动或液力传动，与机械传动相配合，组成混合动力传动装置，以实现复杂工况下的大功率传递，并使得传动系统具有一定的柔性化。近年来，发展的机液复合传动方式，在满足以上要求的同时，很好地实现了高效无级变速。但在控制精度和节能减排方面还有待进一步改善。

显然，档位越少，越容易控制。液压机械无级变速有全程式和分段式两种。全程式液压(液力)机械变速器档位较少，但对液压件要求颇高，在技术和经济层面都难以实现；分段式液压(液力)机械变速器对液压件要求降低，但使得档位明显增多，各档位往往需控制多个离合和制动装置，难以实现优化控制。

机械和电力两种传动方式组成的并联系统，成为解决这一技术难题的一个重要思路。不仅能较好地实现发动机-变速器-行走(工作)系统的智能匹配，还能从更高层面实现人-机-环境的一体化。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种机械-电力动力传动装置，能较好地实现人发动机-动力传动装置-行走(工作)装置的匹配，进而实现人-机-环境的一体化。

技术方案：一种机械-电力动力传动装置，包括输入轴、机械传动输入齿轮副、电力传动总成、行星齿轮换挡总成、动力输出总成和输出轴，所述电力传动总成包括电力传动输入齿轮副、电力传动装置和电力传动输出齿轮副；所述行星齿轮换挡总成包括高档位离合器、倒档位离合器、低档位离合器、齿圈、行星架、太阳轮和太阳轮轴；所述动力输出总成包括动力输出齿轮副和工作装置驱动泵。

原理：

当接合高档位离合器时，发动机输出的动力分为两路，一路经机械传动输入齿轮副传递到行星架，一路经电力传动总成传递到太阳轮，混合动力经齿圈，从输出轴输出，此即高档位。

当接合倒档位离合器时，行星架被固定住，发动机输出的动力经电力传动总成传递到太阳轮，经齿圈，从输出轴输出，此即倒档位。

当接合低档位离合器时，行星齿轮换挡总成中的行星齿轮固连为一个整体，发动机输出的动力经电力传动总成传递到太阳轮，最终从输出轴输出，此即低档位。

优选项，动力传动装置结构简单，操纵方便，仅操纵一个离合器，即可实现对应档位的改变。

优选项，电力传动装置在启动时，释放能量，作为发动机的辅助动力源；制动时，将机械能转化为电能，存储起来；超级电容存储的能量除可驱动行走装置外，还可驱动工作装置，并可将动力输出总成中多余的能量存储到超级电容里。

优选项，控制器搜集发动机、动力传动装置、行走装置和工作装置的信号，并发出控制指令，实现优化匹配，最终实现人-机-环境一体化。

有益效果：1.该动力传动装置仅需控制行星齿轮换挡总成上的三个离合器，即可实现高档位、倒档位和低档位的切换；2.电力传动不但使得控制更为精确，而且还具有在制动时储备能量，启动时释放能量的优点；3.超级电容储备的能量还可驱动动力输出总成的工作装置驱动泵；4.该动力传动系统结构简单，操纵方便，控制精确，较好的实现了发动机-动力传动装置-行走(工作)装置的匹配。

附图说明

图1为机械-电力动力传动装置结构图；

图2为动力传动装置各档位离合器切换工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明的技术方案作进一步说明。

当接合高档位离合器5-1时，发动机输出的动力分为两路，一路经机械传动输入齿轮副1传递到行星架5-5，一路经电力传动总成3传递到太阳轮5-6，混合动力经齿圈5-4，从输出轴输出，此即高档位。

当接合倒档位离合器5-2时，行星架5-5被固定住，发动机输出的动力经电力传动总成3传递到太阳轮5-6，经齿圈5-4，从输出轴输出，此即倒档位。

当接合低档位离合器5-3时，行星齿轮换挡总成5中的行星齿轮固连为一个整体，发动机输出的动力经电力传动总成3传递到太阳轮5-6，最终从输出轴输出，此即低档位。

发动机动力经电力传动齿轮副3-1传递到电力传动装置3-2，将机械能转化为电能，驱动电动机工作，电动机又将电能转化为机械能，带动电力传动输出齿轮副3-3转动。

制动时，制动能量经输出轴6、行星齿轮换挡总成5和电力输出齿轮副，带动电动机转动，将能量存储到超级电容里。启动时，超级电容的能量也可作为辅助动力，驱动电动机带动电力传动输出齿轮副3-3的转动。

发动机动力经动力输出齿轮副4-1驱动工作装置驱动泵4-2，驱动工作装置。当动力不足时，超级电容输出动力驱动工作装置；当动力富余，存储动力至超级电容之中。

控制器搜集发动机、动力传动装置、行走装置和工作装置的信号，并发出控制指令，实现优化匹配，最终实现人-机-环境一体化。