專利名稱：行星式傳動裝置的制作方法
行星式傳動裝置技術(shù)領(lǐng)域本申請涉及一種傳動/驅(qū)動裝置，更具體地涉及一種行星式傳動裝置。
技術(shù)背景工作機械/機器例如履帶式拖拉機和其它重型的建筑、農(nóng)用和礦山機械 用于執(zhí)行許多任務(wù)。為了有效地執(zhí)行這些任務(wù)，工作機械需要有為傳動裝 置提供大量動力的動力源。動力源可以是進行工作以在一定的速度范圍內(nèi) 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩輸出的發(fā)動機，例如渦輪發(fā)動機、柴油機、汽油機或天然氣發(fā)動 機。傳動裝置可包括由動力源驅(qū)動并與工作機械的各個牽引裝置相關(guān)聯(lián)的 單個的馬達。這些單個的馬達的大小必須設(shè)定成可將動力源的所有轉(zhuǎn)矩輸 出傳遞給相關(guān)的牽引裝置，因為如果一個牽引裝置由于不利的牽引狀況而 打滑，則發(fā)動機的所有轉(zhuǎn)矩輸出將被未打滑的牽引裝置吸收。此外，由于 再生力，可能對單獨一個馬達和相關(guān)聯(lián)的牽引裝置加載動力源的所有轉(zhuǎn)矩 輸出以及由位于工作機械的相對側(cè)的牽引裝置再生而得到的附加量的轉(zhuǎn) 矩。由于這些偶然的高轉(zhuǎn)矩和/或高的動力加載狀況，這些馬達對于大部分 的工作機械運行來說通常都尺寸過大。除了過大馬達的部件成本高及相關(guān) 的包裝問題外，這些過大馬達在低轉(zhuǎn)矩加載情況下的運行效率也低。在1992年12月8日授予Dorgan的美國專利No. 5,168,946 ( '946專利)中描述了一種用于降低和改善與過大傳動裝置相關(guān)的成本和低效率的 嘗試。該'946專利描述了一種電氣傳動系統(tǒng)，該電氣傳動系統(tǒng)具有經(jīng)由 左、右聯(lián)合齒輪組連接到相應(yīng)的左、右車輛履帶上的第一、第二和第三電 動機。為了在低范圍運行(例如低速、高轉(zhuǎn)矩)下推進車輛，使第一和第 二電動機通電，同時使第三電動機制動。為了在高范圍運行(例如高速、低轉(zhuǎn)矩)下推進車輛，使這三個電動機都通電?？稍诟叻秶\行時進行能 量再生。在高范圍運行時使用三個而不是兩個電動機導(dǎo)致電動機尺寸減小。盡管'946專利的電氣傳動系統(tǒng)可降低和改善一些與過大電動機相關(guān) 的成本和低效率，但在操作中受到限制并且效率低。特別地，僅在高范圍 運行時可使用第三電動機。最大量的轉(zhuǎn)矩在涉及轉(zhuǎn)向或牽引損失的低范圍 運行時產(chǎn)生。由于在低范圍運行時僅有兩個'946專利的電動機來推進車 輛，所以這兩個運行的電動機仍然必須尺寸過大，以適應(yīng)相關(guān)的高轉(zhuǎn)矩負 荷。此外，在車輛的轉(zhuǎn)向操作期間再生效率最高，而車輛轉(zhuǎn)向通常在低范 圍運行時進行。由于再生僅可在'946專利所述的車輛的高范圍運行期間 進行，所以該電氣傳動系統(tǒng)可能效率低下。本公開(本發(fā)明)的行星式傳動裝置可解決上述的一個或多個問題。發(fā)明內(nèi)容^^開的一個方面涉及一種傳動裝置。該傳動裝置包括第一行星齒輪 組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組、第一馬達、第二馬達和第三馬達。 所述第一、第二和第三馬達驅(qū)動地連接到所述第一、第二和第三行星齒輪 組，以同時產(chǎn)生少于三個的單獨/分開的輸出轉(zhuǎn)動(output rotation )。本公開的另一個方面涉及一種驅(qū)動第一和第二牽引裝置的方法。該方 法包括^f吏第一、第二和第三馬達工作以產(chǎn)生少于三個的單獨的輸出轉(zhuǎn)動。 所述第一、第二和第三馬達連接到第一、第二和第三行星齒輪組。


圖l是所公開的示例性工作機械的概略圖；圖2是用于圖1的工作機械的所公開的示例性傳動系統(tǒng)的示意圖；以及圖3A和3B包括關(guān)于用于圖2的傳動系統(tǒng)的所公開的其它示例性傳動 裝置的齒輪連接的表格。
具體實施方式
圖1示出示例性的工作機械10。工作機械10可以是執(zhí)行與諸如采礦、建筑、農(nóng)耕、運輸之類的行業(yè)或本領(lǐng)域已知的任意其它行業(yè)相關(guān)的某些類型的操作的移動式機械。例如，工作機械10可以是運土機械，比如履帶式 拖拉機?；蛘?，工作機械10可表現(xiàn)為公路卡車、乘用車或執(zhí)行操作的任意 其它的適當(dāng)?shù)墓ぷ鳈C械。工作機械10可包括動力源12、牽引裝置14、操 作員界面/交互裝置16和傳動系統(tǒng)18,該傳動系統(tǒng)設(shè)置成響應(yīng)于經(jīng)由操作 員界面裝置16接收到的輸入將動力源12的動力輸出傳遞到牽引裝置14。動力源12可設(shè)置成產(chǎn)生動力輸出，并可包括內(nèi)燃機。例如，動力源 12可包括柴油機、汽油機、氣體燃料發(fā)動機、渦輪發(fā)動機或本領(lǐng)域技術(shù)人 員顯見的任意其它類型的發(fā)動機。還可構(gòu)想，動力源12可表現(xiàn)為另一種動 力源，例如燃料電池、蓄電池或本領(lǐng)域已知的任意其它動力源。牽引裝置14可包括位于工作機械10各側(cè)的履帶20L和20R (在圖1 中僅示出20L)?；蛘撸瑺恳b置14可包括車輪、皮帶或其它的被驅(qū)動牽 引裝置。牽引裝置14可由傳動系統(tǒng)18驅(qū)動，以根據(jù)傳動裝置18的輸出轉(zhuǎn) 動而轉(zhuǎn)動。操作員界面裝置16可位于工作機械10的操作員艙中，非?？拷?， 并可表現(xiàn)為用于控制工作機械10的功能的多種裝置中的任一種。在一個示 例中，操作員界面裝置16可表現(xiàn)為操縱桿控制器?？蓸?gòu)想，操作員界面裝 置16可表現(xiàn)為附加的或不同的控制裝置，例如踏板、控制桿、開關(guān)、4^組、 方向盤和本領(lǐng)域已知的其它控制裝置。操作員界面裝置16可設(shè)置成調(diào)節(jié)/控制工作機械10的行進速度、(車 輪)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(rimpull torque )和/或行進方向。特別地，履帶20L、 20R 的行進速度和/或回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩可與操作員界面裝置16的致動位置相稱/相對 應(yīng)。例如，操作員界面裝置16可圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線沿第一方向傾斜/偏轉(zhuǎn)， 以指示工作機械10的行進速度和/或回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的所期望的增加。類似地， 操作員界面裝置16可圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線沿與所述第一方向相反的第二方 向傾斜，以指示工作機械10的行進速度和/或回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的所期望的減小。行進方向可通過使操作員界面裝置16繞基本上與第一樞轉(zhuǎn)軸線垂直的第 二樞轉(zhuǎn)軸線傾斜來控制，使得履帶20L、 20R之一以較快或較慢的速度移 動，或以與履帶20L、 20R中位于工作機械10的相對側(cè)上的另一個履帶相 反的方向移動。如圖2所示，傳動系統(tǒng)18可包括多個部件，這些部件相互作用以將動 力從動力源12傳遞到履帶20L、 20R。特別地，傳動系統(tǒng)18可表現(xiàn)為具 有發(fā)電機22、第一電動機24、第二電動機26、第三電動機28和行星齒輪 裝置30的電傳動裝置。第一、第二和第三電動機24-28可選擇性地工作以或者，可構(gòu)想，傳動系統(tǒng)18可表現(xiàn)為具有液壓泵的液壓傳動裝置，該液壓 泵流體地連接成驅(qū)動三個液壓馬達。第一、第二和第三電動機24-28的輸 出可分別經(jīng)由輸入軸32、 34和36向行星齒輪裝置30提供輸入動力。行星 齒輪裝置30可連接并設(shè)置成經(jīng)由第一輸出軸38可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動履帶20L并 經(jīng)由第二輸出軸40可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動履帶20R,由此推進工作機械10。發(fā)電機22可以是三相7Jc磁交流發(fā)電機，其設(shè)置成響應(yīng)于來自動力源 12的旋轉(zhuǎn)輸入而產(chǎn)生動力輸出。還可構(gòu)想，發(fā)電機22也可以是開關(guān)》茲阻 發(fā)電才幾、直流相發(fā)電才幾(direct phase generator)或本領(lǐng)域已知的任意其 它適當(dāng)類型的發(fā)電機。發(fā)電機22可包括一轉(zhuǎn)子(未示出)，該轉(zhuǎn)子通過本 領(lǐng)域已知的任意手段，例如通過直接的曲軸連接39、經(jīng)由齒輪系、通過液 壓回路或以任意其它適當(dāng)?shù)姆绞娇尚D(zhuǎn)地連接到動力源12。發(fā)電機22可 設(shè)置成隨著轉(zhuǎn)子在動力源12的作用下在定子(未示出)內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電力 輸出。發(fā)電機22可經(jīng)由發(fā)電機逆變器(inverter)(未示出)電連接到公 共總線41，該發(fā)電機逆變器可設(shè)置成將三相交流電轉(zhuǎn)化成直流相電。公共總線41可包括正極和負極電力線(未示出)，這些電力線借助于 一個或多個電動機逆變器(未示出)將發(fā)電機逆變器電連接到電動機24-28。 7>共總線41也可電連接到電能儲存裝置例如蓄電池(未示出)、電容器(未 示出)和本領(lǐng)域已知的其它電能儲存裝置，以及電連接到附加的電力負載， 以向公共總線41提供電能或從公共總線41獲取電能。以是永磁交流電動機，其設(shè)置成從公共總線41 接收電能并向行星齒輪裝置30輸入動力?？蓸?gòu)想，電動機24-28可以是開 關(guān)(磁阻)電動機、直流相電動機或本領(lǐng)域已知的任意其它適當(dāng)類型的電 動機。也可構(gòu)想，電動機24-28可在動力再生期間(例如，當(dāng)履帶20L或 20R驅(qū)動電動機24-28時)向公共總線41供給電能?？刂破?2可通信地連接到操作員界面裝置16和電動機24-28。特別地， 控制器42可借助于通信線43與操作員界面裝置16通信。控制器42可借 助于通信線44、 46和48分別與電動機24-28通信?？蓸?gòu)想，如果需要的 話，控制器42也可與動力源12、發(fā)電機22、公共總線41和/或一個或多 個與履帶20L、 20R相關(guān)聯(lián)的傳感器(未示出)通信?？刂破?2可表現(xiàn)為包括用于控制傳動系統(tǒng)18的操作的裝置的單個微 處理器或多個微處理器。多種在市場上可獲得的微處理器能設(shè)置成執(zhí)行控 制器42的功能。應(yīng)當(dāng)認識到，控制器42易于具體表現(xiàn)為能夠控制多種工 作機械或動力源功能的通用的工作機械或動力源微處理器?？刂破?2可包 括執(zhí)行所要求的系統(tǒng)控制所需的所有部件，例如存儲器、輔助存儲設(shè)備和 處理器如中央處理單元。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到，控制器42可包含附加 的或不同的部件。在控制器42上可連接有各種其它已知的電路，例如供電 電路、信號調(diào)節(jié)電路和螺線管驅(qū)動電路及其它的電路?？刂破?2可設(shè)置成響應(yīng)于一個或多個輸入而控制電動機24-28的動力 輸出。特別地，控制器42可經(jīng)由操作員界面裝置16接收表示期望的行進 速度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和/或行進方向變化的輸入?？刂破?2可設(shè)置成確定來自 行星齒輪裝置30的所需的動力輸出以及來自電動機24-28的實現(xiàn)期望的行 進速度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和/或行進方向變化的相關(guān)的動力輸入。然后控制器42 可命令電動機24-28將所確定的動力輸入給行星齒輪裝置30。行星齒輪裝置30可包括三個被可旋轉(zhuǎn)地支承、沿旋轉(zhuǎn)軸線50排布且 布置在靜止的殼體(未示出)內(nèi)的行星齒輪組件。齒輪、輸入構(gòu)件、輸出 構(gòu)件、接合構(gòu)件的結(jié)構(gòu)以及它們之間的連接可使用本領(lǐng)域已知的部件來實 現(xiàn)。如將要結(jié)合本公開的實施例更詳細地說明的那樣，行星齒輪組可具有 至少三個元件，包括太陽輪、具有至少一組行星輪的行星架，和齒圏。行 星架的行星輪可與太陽輪和齒圏嚙合，并且如果該行星齒輪組包括中間行 星輪的話還可與同一行星架的中間行星輪嚙合。太陽輪、行星架、行星輪 和齒圏都可一起同時轉(zhuǎn)動?；蛘撸栞?、行星架和齒圏中的每一個都可 保持靜止。每個行星輪組可接收一個或多個輸入轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生一個或多個相 應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)動。輸入與輸出之間的轉(zhuǎn)速變化可取決于太陽輪和齒圏的齒數(shù)。 轉(zhuǎn)速變化也可取決于用于接收輸入轉(zhuǎn)動的齒輪、被選定以提供輸出轉(zhuǎn)動的 齒輪和保持靜止的齒輪(如果有的話)。行星齒輪裝置30可包括第一行星齒輪組52、第二行星齒輪組54和第 三行星齒輪組56。第一行星齒輪組52可包括太陽輪52s、行星架52p和齒 圏52r。第二行星齒輪組54可包括太陽輪54s、行星架54p和齒圏54r。第 三行星齒輪組56可包括太陽輪56s、行星架56p和齒圏56r。行星齒輪裝置30的元件可相互連接而形成五個轉(zhuǎn)動構(gòu)件。特別地，如 圖2的實施例所示，齒圏56r可連接到行星架54p和行星架52p而形成第 一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可形成第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s和太陽輪54s 可連接而形成第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪52s 可形成第五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星齒輪裝置30可接收來自電動機24-28中每一個的動力輸入。特別 地，在圖2的實施例中，電動機24可連接到第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。電動機26可 連接到第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。電動機28可連接到第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星齒輪裝置30可向每個履帶20L和20R輸出動力。確切地說，履 帶20L可經(jīng)由輸出軸38連接到第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。履帶20R可經(jīng)由輸出軸40 連接到第五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。圖3A和3B包括示出關(guān)于圖2的傳動裝置實施例的上^f目互連接以及 可選的傳動裝置實施例的相互連接的表格。例如，列于圖3A的表格中的 第二實施例包括連接到太陽輪54s和太陽輪52s而形成由電動機28驅(qū)動的 第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件的齒圏56r。在該同一實施例中，行星架56p可形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏54r和行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可形成由電動機26驅(qū)動的 第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成由電動機24驅(qū)動的第五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第三實施例中，齒圏56r可形成由電動機28 驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏54r而形成驅(qū)動履帶20L 的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和行星架52p而形成由 電動機24驅(qū)動的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到太陽輪52s而形成由 電動機26驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成驅(qū)動履帶20R的第五轉(zhuǎn) 動構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第四實施例中，齒圏56r可連接到行星架54p 而形成驅(qū)動履帶20L的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到行星架52p而 形成由電動機24驅(qū)動的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和 太陽輪52s而形成由電動才幾26驅(qū)動的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電 動機28驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成驅(qū)動履帶20R的第五轉(zhuǎn)動 構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第五實施例中，齒圏56r可形成由電動機28 驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏54r和太陽輪52s而形成 驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架52p而形成驅(qū) 動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可形成由電動才幾26驅(qū)動的第四 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到齒圏52r而形成由電動機24驅(qū)動的第五轉(zhuǎn) 動構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第六實施例中，齒圏56r可形成由電動機28 驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏52r而形成驅(qū)動履帶20L 的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和太陽輪52s而形成由 電動機26驅(qū)動的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成驅(qū)動履帶20R的第四轉(zhuǎn) 動構(gòu)件。行星架54p可連接到行星架52p而形成由電動機24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第七實施例中，齒圏56r可形成由電動機28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到行星架54p和太陽輪52s而形 成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和行星 架52p而形成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電動機26 驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成由電動機24驅(qū)動的第五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。 在列于圖3A的表格中的第八實施例中，齒圏56r可形成由電動機28 驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏52r而形成驅(qū)動履帶20L 的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏54r而形成驅(qū)動履帶20R的第 三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到行星架52p而形成由電動機26驅(qū)動的 第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到太陽輪52s而形成由電動機24驅(qū)動的 第五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第九實施例中，齒圏56r可連接到太陽輪52s 而形成由電動機28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可形成驅(qū)動履帶20L 的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏54r和齒圏52r而形成驅(qū)動履 帶20R的笫三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可形成由電動機24驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動 構(gòu)件。太陽輪54s可連接到行星架52p而形成由電動機26驅(qū)動的第五轉(zhuǎn)動 構(gòu)件。在列于圖3A的表格中的第十實施例中，齒圏56r可形成由電動機28 驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏54r而形成驅(qū)動履帶20L 的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏52r而形成驅(qū)動履帶20R的第 三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到太陽輪52s而形成由電動機26驅(qū)動的第 四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到行星架52p而形成由電動機24驅(qū)動的第 五轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十一實施例中，齒圏56r可形成由電動機 28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到行星架54p而形成驅(qū)動履帶 20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圈54r可連接到太陽輪52s而形成由 電動機26驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成由電動機24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十二實施例中，齒圏56r可連接到太陽輪 52s而形成由電動機28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可形成驅(qū)動履帶 20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏54r和齒圏52r而形成驅(qū) 動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到行星架52p而形成由電 動才幾24驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可形成由電動機26驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十三實施例中，齒圏56r可連接到太陽輪 54s而形成由電動機28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到太陽輪 52s而形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架54p 和4亍星架52p而形成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電 動才幾26驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成由電動機24驅(qū)動的第五轉(zhuǎn) 動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十四實施例中，齒圏56r可連接到太陽輪 54s和太陽輪52s而形成由電動才幾28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。；阡星架56p可 形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電動機26驅(qū)動的第 四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到齒圏52r而形成由電動機24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十五實施例中，齒圏56r可形成由電動機 28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏54r和太陽輪52s而形 成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到齒圏52r而形成驅(qū) 動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可形成由電動機26驅(qū)動的第四 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到行星架52p而形成由電動機24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十六實施例中，齒圏56r可形成由電動機 28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到齒圏54r和太陽輪52s而形 成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到太陽輪54s和行星 架52p而形成由電動機24驅(qū)動的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。；阡星架54p可形成由電動才幾26驅(qū)動的第四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏52r可形成驅(qū)動履帶20R的第五轉(zhuǎn)動 構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十七實施例中，齒圏56r可連接到行星架 54p和太陽輪52s而形成由電動機28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可 形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電動機26驅(qū)動的第 四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到齒圏52r而形成由電動才幾24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十八實施例中，齒圏56r可形成由電動機 28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可連接到行星架54p和太陽輪52s而 形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電動機26驅(qū)動的第 四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪54s可連接到齒圏52r而形成由電動機24驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。在列于圖3B的表格中的第十九實施例中，齒圏56r可連接到太陽輪 54s和太陽輪52s而形成由電動才幾28驅(qū)動的第一轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架56p可 形成驅(qū)動履帶20L的第二轉(zhuǎn)動構(gòu)件。太陽輪56s可連接到行星架52p而形 成驅(qū)動履帶20R的第三轉(zhuǎn)動構(gòu)件。齒圏54r可形成由電動機24驅(qū)動的第 四轉(zhuǎn)動構(gòu)件。行星架54p可連接到齒圏52r而形成由電動機26驅(qū)動的第五 轉(zhuǎn)動構(gòu)件。工業(yè)適用性盡管本公開的傳動系統(tǒng)在任何工作機械中都具有潛在的應(yīng)用，但所公 開的傳動系統(tǒng)特別適用于履帶式拖拉機和其它重型的建筑和礦山工作機 械，在這些工作機械中通過從施加在相對履帶上的力的差異產(chǎn)生力矩來實 現(xiàn)轉(zhuǎn)向。所產(chǎn)生的這些力矩可能需要高的轉(zhuǎn)矩和/或高的動力輸入以便正常 運行。所公開的傳動系統(tǒng)可為這種工作機械的高的轉(zhuǎn)矩和動力要求提供低 成本的、有效的解決方案。為了推進工作機械10的履帶20L、 20R，由發(fā)電機22產(chǎn)生的電力可 選擇性地被導(dǎo)向各自連接到行星式傳動裝置30的不同的輸入轉(zhuǎn)動構(gòu)件上 的電動機24-28。被導(dǎo)向各個電動機的電力量可確定工作機械10的行進方 向和速度以及傳動系統(tǒng)18的相關(guān)效率。由于傳動系統(tǒng)18的所有三個電動機24-28都可用在工作機械10的整 個運行范圍內(nèi)，所以可改善工作機械IO的部件成本、效率和設(shè)計靈活性。 確切地說，由于電動機24-28可在工作機械10的整個運行范圍內(nèi)運行，所 以,皮傳動系統(tǒng)18吸收的電能總可在三個電動機之間分配，從而減小了任一 個電動機所承受的最大轉(zhuǎn)矩和/或動力水平。通過減小由任一個電動機承受 的最大轉(zhuǎn)矩和/或動力水平，可減小電動機24-28的必要尺寸。較小的電動 機通常價格更低且效率更高。此外，電動機24-28的較小尺寸可釋放工作 機械10上的空間，從而提高了周圍的系統(tǒng)部件的設(shè)計靈活性。此外，由于 電動機24-28可在低范圍和高范圍應(yīng)用兩者期間使用，所以可進行附加的 能量再生，與具有僅可用在工作機械的高范圍運行期間的電動機的傳動系 統(tǒng)相比進一步提高了工作機械10的效率。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然清楚，可對所公開的傳動裝置作出各種修改和變 型而不會脫離本發(fā)明的范圍。基于本說明書和對本文所公開的傳動裝置的 實施，所公開的傳動裝置的其它實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯而 易見的。本說明書和示例應(yīng)被認為僅僅是示例性的，^^開的真正范圍由 所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容指明。
權(quán)利要求
1.一種傳動裝置(18)，包括第一行星齒輪組(52)；第二行星齒輪組(54)；第三行星齒輪組(56)；第一馬達(24)；第二馬達(26)；和第三馬達(28)，其特征在于，所述第一、第二和第三馬達驅(qū)動地連接到所述第一、第二和第三行星齒輪組，以同時產(chǎn)生少于三個的單獨的輸出轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳動裝置，其特征在于，所述第一、第二 和第三行星齒輪組各包括至少三個元件(s， p， r)，所述第一、第二和第 三行星齒輪組的所述至少三個元件連接以形成五個構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于，所述第一、第二 和第三行星齒輪組中的每一組的至少兩個元件連接到所述第 一 、第二和第 三行星齒輪組中的其它組的至少兩個元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所迷的傳動裝置，其特征在于，所述五個構(gòu)件中 的每一個包括少于兩個的來自所述第 一、第二和第三行星齒輪組中任一組 的元件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于，所述第一、第二 和第三行星齒輪組中的每一組具有少于三個的連接到所述第一、第二和第 三行星齒輪組中的任一其它組的元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于 所述至少三個元件包括太陽輪；具有行星輪的行星架；和 齒圏；所述五個構(gòu)件中的第 一個包括相連接的所述第 一行星齒輪組的齒圏、所述第二行星齒輪組的行星架和所述第三行星齒輪組的行星架； 所述五個構(gòu)件中的第二個包括所述第一行星齒輪組的行星架； 所述五個構(gòu)件中的第三個包括相連接的所述第 一行星齒輪組的太陽輪和所述第二行星齒輪組的太陽輪；所述五個構(gòu)件中的第四個包括相連接的所述第二行星齒輪組的齒圏和所述第三行星齒輪組的齒圏；以及所述五個構(gòu)件中的第五個包括所述第三行星齒輪組的太陽輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于， 所述至少三個元件包括太陽輪；具有行星輪的行星架；和 齒圏；所述五個構(gòu)件中的第 一個包括相連接的所述第 一行星齒輪組的齒圏、 所述第二行星齒輪組的太陽輪和所述第三行星齒輪組的太陽輪； 所述五個構(gòu)件中的第二個包括所述第一行星齒輪組的行星架； 所述五個構(gòu)件中的第三個包括相連接的所述第一行星齒輪組的太陽 輪、所述第二行星齒輪組的齒圏和所述第三行星齒輪組的行星架；所述五個構(gòu)件中的第四個包括所述第二行星齒輪組的行星架；以及 所述五個構(gòu)件中的第五個包括所述第三行星齒輪組的齒圏。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于， 所述至少三個元件包括太陽輪；具有行星輪的行星架；和 齒圏；所述五個構(gòu)件中的第 一個包括所述第 一行星齒輪組的齒圏； 所述五個構(gòu)件中的第二個包括相連接的所述第 一行星齒輪組的行星架 和所述第二行星齒輪組的齒圏；所述五個構(gòu)件中的第三個包括相連接的所述第 一行星齒輪組的太陽輪、所述第二行星齒輪組的太陽輪和所述第三行星齒輪組的行星架； 所述五個構(gòu)件中的第四個包括相連接的所述第二行星齒輪組的行星架和所述第三行星齒輪組的太陽輪；以及所述五個構(gòu)件中的第五個包括所述第三行星齒輪組的齒圏。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于， 所述至少三個元件包括太陽輪；具有行星輪的行星架；和 齒圏；所述五個構(gòu)件中的第一個包括相連接的所述第一行星齒輪組的齒圏和 所述第二行星齒輪組的行星架；所述五個構(gòu)件中的第二個包括相連接的所述第一行星齒輪組的行星架 和所述第三行星齒輪組的行星架；所述五個構(gòu)件中的第三個包括相連接的所述第一行星齒輪組的太陽 輪、所述第二行星齒輪組的太陽輪和所述第三行星齒輪組的太陽輪；所述五個構(gòu)件中的第四個包括所述第二行星齒輪組的齒圏；以及所述五個構(gòu)件中的第五個包括所述第三行星齒輪組的齒圏。
10. —種工作機械(10)，包括 可工作以產(chǎn)生動力輸出的動力源(12); 第一牽引裝置(20L); 第二牽引裝置(20R);根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的設(shè)置成將所述動力輸出傳遞到所 述第一和第二牽引裝置的傳動裝置(18)。
全文摘要
公開了一種用于工作機械(10)的傳動裝置(18)。該傳動裝置具有第一行星齒輪組(52)、第二行星齒輪組(54)、第三行星齒輪組(56)、第一馬達(24)、第二馬達(26)和第三馬達(28)。所述第一、第二和第三馬達驅(qū)動地連接到所述第一、第二和第三行星齒輪組，以同時產(chǎn)生少于三個的單獨的輸出轉(zhuǎn)動。
文檔編號B60K6/46GK101253349SQ200680031380
公開日2008年8月27日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者S·C·加尼特 申請人:卡特彼勒公司