履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī);轉(zhuǎn)向電機(jī);左側(cè)兩檔變速器;右側(cè)兩檔變速器;中央差速傳動(dòng)器,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)、左側(cè)兩檔變速器和右側(cè)兩檔變速器之間的動(dòng)力分配和傳遞,其包括箱體、直駛輸入端、轉(zhuǎn)向輸入端、直駛轉(zhuǎn)矩矢量、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量、左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、左側(cè)輸出端、右側(cè)輸出端和橫軸。本發(fā)明的電傳動(dòng)裝置,可單獨(dú)更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),采用相同的電機(jī)模塊來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),并在車輛原位中心轉(zhuǎn)向時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩主動(dòng)輪,具有較高的可維修性、可生產(chǎn)性和動(dòng)力性。
【專利說明】履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及車輛電傳動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及高機(jī)動(dòng)性履帶車輛電傳動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】,具體是指一種履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有高機(jī)動(dòng)性履帶車輛電傳動(dòng)裝置主要有兩種技術(shù)方案,一種是采用單驅(qū)動(dòng)電機(jī)和單轉(zhuǎn)向電機(jī),另一種采用了雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)和單轉(zhuǎn)向電機(jī)。原則上,第一種方案的控制方案要比第二種簡(jiǎn)單,第二種方案的動(dòng)力性能要高于第一種方案。
[0003]美國(guó)專利US4998591公開了一種電傳動(dòng)裝置,其中采用單驅(qū)動(dòng)電機(jī)和單轉(zhuǎn)向電機(jī)的方案有四種:第一種是基于經(jīng)典的雙側(cè)差速結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)分別同軸配置在變速主軸和零軸上,直駛時(shí)轉(zhuǎn)向電機(jī)鎖止保證直駛穩(wěn)定性,驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供了直駛最大車速所需的驅(qū)動(dòng)功率,轉(zhuǎn)向電機(jī)提供了原地轉(zhuǎn)向所需的驅(qū)動(dòng)功率;第二種將轉(zhuǎn)向電機(jī)也同軸配置在變速主軸上,通過傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)零軸;第三種為縱置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),通過錐齒輪將動(dòng)力傳遞到變速主軸和零軸上;第四種也是縱置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過錐齒輪驅(qū)動(dòng)差速器后動(dòng)力傳遞到左右半軸,轉(zhuǎn)向電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)錐齒輪驅(qū)動(dòng)右半軸,直駛時(shí)轉(zhuǎn)向電機(jī)不鎖止,需要對(duì)右半軸施加合適的驅(qū)動(dòng)或再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩來保證直駛穩(wěn)定性,原位中心轉(zhuǎn)向時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)鎖止,轉(zhuǎn)向電機(jī)提供所需驅(qū)動(dòng)功率。上述公開的技術(shù)方案中存在以下問題:50噸車72km/h最高車速所需驅(qū)動(dòng)功率為1000kW,6s原位中心轉(zhuǎn)向一周所需驅(qū)動(dòng)功率為800kW。由于在原位中心轉(zhuǎn)向時(shí)只由轉(zhuǎn)向電機(jī)提供功率,如果轉(zhuǎn)向電機(jī)也配置大功率電機(jī),則增大了電傳動(dòng)裝置的體積;如果不配置如此大功率轉(zhuǎn)向電機(jī),則原位中心轉(zhuǎn)向性能不可避免地降低;縱置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)增大了電傳動(dòng)裝置的縱向長(zhǎng)度,不利于動(dòng)力傳動(dòng)艙的布置。
[0004]美國(guó)專利申請(qǐng)US 7326141 B2公開了另一種電傳動(dòng)裝置,包括左右對(duì)稱配置和布置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、單排兩檔變速機(jī)構(gòu)和停車制動(dòng)器,在電傳動(dòng)裝置中央配置了由兩轉(zhuǎn)向電機(jī)和兩差速排構(gòu)成的可控差速機(jī)構(gòu),兩轉(zhuǎn)向電機(jī)同軸固接并配置在與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子平行的軸線上,通過傳動(dòng)比大小相等而方向相反的兩組定軸傳動(dòng)齒輪與兩差速排的太陽(yáng)輪分別連接,兩差速排的行星架固接,其齒圈與兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子分別相連接。原位中心轉(zhuǎn)向時(shí)兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左右主動(dòng)輪,可提供與直駛驅(qū)動(dòng)功率相同的轉(zhuǎn)向功率,其轉(zhuǎn)向電機(jī)不必為原位中心轉(zhuǎn)向配置較大功率,因此可以設(shè)置得較小,兩轉(zhuǎn)向電機(jī)功率之和約為兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率之和的三分之一。此外,其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)是兩種不同規(guī)格的電機(jī),沒有互換的可倉(cāng)泛。
[0005]此外,現(xiàn)代和下一代高機(jī)動(dòng)性履帶車輛流行采用整體式或一體化動(dòng)力傳動(dòng)裝置(張均享.高機(jī)動(dòng)性運(yùn)載車輛動(dòng)力系統(tǒng)[M].北京.中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社.2000)。動(dòng)力傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)完全按照動(dòng)力傳動(dòng)艙的總體積設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,且考慮到維護(hù)保養(yǎng)的方便,動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置的外形相互匹配,且剛性連接形成一體,不僅可以減小動(dòng)力傳動(dòng)艙體積,而且裝配簡(jiǎn)便且便于整體吊裝和拆卸,提高車輛可維修性。當(dāng)動(dòng)力裝置或傳動(dòng)裝置出故障時(shí),將動(dòng)力傳動(dòng)裝置從動(dòng)力傳動(dòng)艙內(nèi)整體吊出,維修或更換故障動(dòng)力裝置或傳動(dòng)裝置。因此,具有整體吊裝能力這一要求也并無例外地貫徹在上述電傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中。
[0006]但是,出現(xiàn)故障時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)裝置的整體吊裝只能依靠技術(shù)支援車輛來完成,而故障車輛乘員在遇到此類故障時(shí)通常無能為力,只能召喚和等待。雖然將出故障的動(dòng)力傳動(dòng)裝置從動(dòng)力傳動(dòng)艙內(nèi)吊出并將新的動(dòng)力傳動(dòng)裝置吊入動(dòng)力傳動(dòng)艙內(nèi)安裝好只需花不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間,但要修理好動(dòng)力傳動(dòng)裝置卻可能需要花上數(shù)十個(gè)小時(shí)甚至數(shù)周時(shí)間,而作為備件的動(dòng)力傳動(dòng)裝置要花費(fèi)大量的預(yù)算來采購(gòu)。這也導(dǎo)致只有在經(jīng)費(fèi)充足且技術(shù)保障能力強(qiáng)的前提下,動(dòng)力傳動(dòng)裝置的整體吊裝性能才具有真正的意義。
[0007]在上述電傳動(dòng)裝置中雖然也貫徹模塊化設(shè)計(jì)思想,但這種模塊化是在電傳動(dòng)裝置的箱體里實(shí)現(xiàn)的,單獨(dú)更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)等部件或模塊是要在電傳動(dòng)裝置從動(dòng)力傳動(dòng)艙內(nèi)吊出后才可實(shí)現(xiàn)的,都沒有特別考慮單獨(dú)更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)的可能,不能夠保證在野戰(zhàn)條件下,在不使用起重設(shè)備的條件下最大限度地更換大多數(shù)可拆卸零件和部件,車輛乘員不必等到技術(shù)支援車輛的到來,就能夠排除故障或自行完成不復(fù)雜的修理工作,駕駛車輛繼續(xù)完成既定的任務(wù)。
[0008]因此,還存在著提供一種采用單驅(qū)動(dòng)電機(jī)和單轉(zhuǎn)向電機(jī),并具有較高可維修性、可生產(chǎn)性和動(dòng)力性的高機(jī)動(dòng)履帶車輛電傳動(dòng)裝置的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn),提供一種履帶車輛的模塊化電
傳動(dòng)裝置。
[0010]本發(fā)明提供了一種履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī);轉(zhuǎn)向電機(jī);左側(cè)兩檔變速器,其具有低檔和高檔;右側(cè)兩檔變速器,其具有低檔和高檔;其特征在于:所述履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置還包括:中央差速傳動(dòng)器,用于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)、所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器之間的動(dòng)力分配和傳遞,其包括箱體、直駛輸入端、轉(zhuǎn)向輸入端、直駛轉(zhuǎn)矩矢量、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量、左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、左側(cè)輸出端、右側(cè)輸出端和橫軸,其中:所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組,其用于連接所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端、所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述左側(cè)輸出端;所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組,其用于連接所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端、所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端和所述右側(cè)輸出端;所述橫軸,其用于所述中央差速傳動(dòng)器與所述左側(cè)兩檔變速器之間的動(dòng)力傳遞;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與所述直駛輸入端相連接,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出端與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述左側(cè)輸出端通過所述橫軸與所述左側(cè)兩檔變速器的輸入端相連接,所述右側(cè)輸出端與所述右側(cè)兩檔變速器的輸入端相連接;所述左側(cè)兩檔變速器、所述橫軸和所述右側(cè)兩檔變速器同軸配置在第一軸線上,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置在與所述第一軸線平行的第二軸線上,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)配置在與所述第一軸線平行的第三軸線上;以及所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器分別安裝在車體兩側(cè),所述中央差速傳動(dòng)器偏置安裝在在車體內(nèi)右側(cè),在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的后端處設(shè)置有裝配空間。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量,其包括第一行星排、第二行星排、第一離合器、第二離合器、第一制動(dòng)器和第二制動(dòng)器,所述第一行星排為內(nèi)外嚙合雙星排,所述第二行星排為普通排,所述第一行星排的太陽(yáng)輪通過所述第一離合器與所述直駛輸入端相連接,所述第一行星排的行星架通過所述第二離合器與所述直駛輸入端相連接,所述第一行星排的行星架與所述第二行星排的太陽(yáng)輪相連接,所述第一行星排的行星架通過所述第一制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第一行星排的齒圈作為所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端與所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接,所述第二行星排的行星架通過所述第二制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第二行星排的齒圈作為所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端與所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接;所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量,其包括第二行星排、第三行星排、第三離合器、第四離合器、第三制動(dòng)器和第四制動(dòng)器,所述第三行星排為內(nèi)外嚙合雙星排,所述第四行星排為普通排,所述第三行星排的太陽(yáng)輪通過所述第三離合器與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述第三行星排的行星架通過所述第四離合器與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述第三行星排的行星架與所述第四行星排的太陽(yáng)輪相連接,所述第三行星排的行星架通過所述第三制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第三行星排的齒圈作為所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端與所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接,所述第四行星排的行星架通過所述第四制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第四行星排的齒圈作為所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端與所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括前后串接的第一電機(jī)模塊和第二電機(jī)模塊,所述第一電機(jī)模塊、所述第二電機(jī)模塊和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)為相同的電機(jī);以及所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量為相同的轉(zhuǎn)矩矢量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述的直駛轉(zhuǎn)矩矢量具有差速驅(qū)動(dòng)模式、左驅(qū)動(dòng)模式和右驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)所述第一離合器和所述第二制動(dòng)器接合,所述第二離合器和所述第一制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第一行星排和所述第二行星排減速和差速后分配到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)差速驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)所述第一離合器和所述第一制動(dòng)器接合,所述第二離合器和所述第二制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第一行星排減速后傳遞到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)左驅(qū)動(dòng)模式;以及當(dāng)所述第二離合器和所述第二制動(dòng)器接合,所述第一離合器和所述第一制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第二行星排減速后傳遞到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)右驅(qū)動(dòng)模式。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量具有差速驅(qū)動(dòng)模式、左驅(qū)動(dòng)模式和右驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)所述第三離合器和所述第四制動(dòng)器接合,所述第四離合器和所述第三制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第三行星排和所述第四行星排減速和差速后分配到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)差速驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)所述第三離合器和所述第三制動(dòng)器接合,所述第四離合器和所述第四制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第三行星排減速后傳遞到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)左驅(qū)動(dòng)模式;以及當(dāng)所述第四離合器和所述第四制動(dòng)器接合,所述第三離合器和所述第三制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第四行星排減速后傳遞到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)右驅(qū)動(dòng)模式。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,在車輛直駛時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量工作在差速驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛抵檔或高檔,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)工作在鎖止模式,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在電動(dòng)模式,驅(qū)動(dòng)車輛直駛。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,在行進(jìn)中轉(zhuǎn)向時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量工作在差速驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛低檔或高檔,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)工作在電動(dòng)模式,驅(qū)動(dòng)車輛向左或向右轉(zhuǎn)向。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,在原位中心轉(zhuǎn)向時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量工作在左驅(qū)動(dòng)模式或右驅(qū)動(dòng)模式,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量相應(yīng)地工作在右驅(qū)動(dòng)模式或左驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛低檔,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在電動(dòng)模式相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)左主動(dòng)輪或右主動(dòng)輪,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)相應(yīng)地工作在電動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)右主動(dòng)輪或左主動(dòng)輪,驅(qū)動(dòng)車輛原位中心轉(zhuǎn)向。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器插設(shè)入車體后部?jī)蓚?cè)的側(cè)傳動(dòng)孔并固接到車體上,所述中央差速傳動(dòng)器設(shè)置于車體內(nèi),且所述右側(cè)輸出端與所述右側(cè)兩檔變速器相連接,所述橫軸與所述左側(cè)兩檔變速器相連接,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)分別與所述直駛輸入端和所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接后固接到所述中央差速傳動(dòng)器上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)、所述第二電機(jī)模塊與所述中央差速傳動(dòng)器為可拆式連接。
[0020]本發(fā)明的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,可單獨(dú)更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),采用了相同的電機(jī)模塊來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī),并在車輛原位中心轉(zhuǎn)向時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩主動(dòng)輪。因此,根據(jù)本發(fā)明可以得到一種具有較高的可維修性、可生產(chǎn)性和動(dòng)力性的履帶車輛電傳動(dòng)裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的中央差速傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的電傳動(dòng)裝置的整車裝配原理示意圖。
[0024]圖中:1,11,12分別是驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其第一電機(jī)模塊和第二電機(jī)模塊;2是轉(zhuǎn)向電機(jī);3,4分別是左側(cè)兩檔變速器和右側(cè)兩檔變速器;5,50, 51i, 52i, 6, 7,8L, 8R, 53ο, 54ο,55分別是中央差速傳動(dòng)器、箱體、直駛輸入端、轉(zhuǎn)向輸入端、直駛轉(zhuǎn)矩矢量、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量、左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、左側(cè)輸出端、右側(cè)輸出端和橫軸;61,62,Cl,C2,BI,Β2分別是直駛轉(zhuǎn)矩矢量的第一行星排、第二行星排、第一離合器、第二離合器、第一制動(dòng)器和第二制動(dòng)器;71,72,C3,C4,Β3, Β4分別是轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的第三行星排、第四行星排、第三離合器、第四離合器、第三制動(dòng)器和第四制動(dòng)器;9L,9R分別是左主動(dòng)輪和右主動(dòng)輪;Y1,Υ2,Υ3分別是第一軸線、第二軸線和第三軸線;100車體。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。應(yīng)理解,實(shí)施例僅是用于說明本發(fā)明,而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]在本發(fā)明中,普通排是指在車輛傳動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】使用最普遍的內(nèi)外嚙合單星排,也是最簡(jiǎn)單的三元件行星排,其單個(gè)行星輪同時(shí)與齒圈和太陽(yáng)輪嚙合傳動(dòng),內(nèi)外嚙合雙星排是指兩個(gè)行星輪一組,其相互嚙合,其中一個(gè)行星輪還與齒圈嚙合傳動(dòng),另一個(gè)行星輪還與太陽(yáng)輪哨合傳動(dòng)。
[0027]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1,履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī)I ;轉(zhuǎn)向電機(jī)2 ;左側(cè)兩檔變速器3,其具有低檔和高檔;右側(cè)兩檔變速器4,其具有低檔和高檔;中央差速傳動(dòng)器5,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、轉(zhuǎn)向電機(jī)2、左側(cè)兩檔變速器3和右側(cè)兩檔變速器4之間的動(dòng)力分配和傳遞,其包括箱體50、直駛輸入端51 1、轉(zhuǎn)向輸入端521、直駛轉(zhuǎn)矩矢量6、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7、左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L、右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8R、左側(cè)輸出端530、右側(cè)輸出端54ο和橫軸55。
[0028]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的中央差速傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖2,直駛轉(zhuǎn)矩矢量6,其包括第一行星排61、第二行星排62、第一離合器Cl、第二離合器C2、第一制動(dòng)器BI和第二制動(dòng)器Β2,第一行星排61為內(nèi)外哨合雙星排,第二行星排62為普通排,第一行星排61的太陽(yáng)輪通過第一離合器Cl與直駛輸入端51i相連接,第一行星排61的行星架通過第二離合器C2與直駛輸入端51i相連接,第一行星排61的行星架與第二行星排62的太陽(yáng)輪相連接,第一行星排61的行星架通過第一制動(dòng)器BI與箱體50相連接,第一行星排61的齒圈作為直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的右輸出端與右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組SR相連接,第二行星排62的行星架通過第二制動(dòng)器B2與箱體50相連接,第二行星排62的齒圈作為直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的左輸出端與左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L相連接。
[0029]轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7,其包括第三行星排71、第四行星排72、第三離合器C3、第四離合器C4、第三制動(dòng)器B3和第四制動(dòng)器B4,第三行星排71為內(nèi)外嚙合雙星排,第四行星排72為普通排,第三行星排71的太陽(yáng)輪通過第三離合器C3與轉(zhuǎn)向輸入端52i相連接,第三行星排71的行星架通過第四離合器C4與轉(zhuǎn)向輸入端52i相連接,第三行星排71的行星架與第四行星排72的太陽(yáng)輪相連接,第三行星排71的行星架通過第三制動(dòng)器B3與箱體50相連接,第三行星排71的齒圈作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7的右輸出端與右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8R相連接,第四行星排72的行星架通過第四制動(dòng)器B4與箱體50相連接,第四行星排72的齒圈作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7的左輸出端與左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L相連接。
[0030]左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L,其用于連接直駛轉(zhuǎn)矩矢量6左輸出端、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7左輸出端和左側(cè)輸出端53ο ;右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8R,其用于連接直駛轉(zhuǎn)矩矢量6右輸出端、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7右輸出端和右側(cè)輸出端54ο。
[0031]橫軸55,其用于中央差速傳動(dòng)器5與左側(cè)兩檔變速器3之間的動(dòng)力傳遞。
[0032]驅(qū)動(dòng)電機(jī)I的輸出端與中央差速傳動(dòng)器5的直駛輸入端51 i相連接,轉(zhuǎn)向電機(jī)2的輸出端與中央差速傳動(dòng)器5的轉(zhuǎn)向輸入端52i相連接,中央差速傳動(dòng)器5的左側(cè)輸出端53ο通過橫軸55與左側(cè)兩檔變速器3的輸入端相連接,中央差速傳動(dòng)器5的右側(cè)輸出端54ο與右側(cè)兩檔變速器4的輸入端相連接。
[0033]左側(cè)兩檔變速器3、橫軸55和右側(cè)兩檔變速器4同軸配置在第一軸線Yl上,驅(qū)動(dòng)電機(jī)I配置在與第一軸線Yl平行的第二軸線Υ2上,轉(zhuǎn)向電機(jī)2配置在與第一軸線Yl平行的第三軸線Υ3上。應(yīng)該指出,軸線Υ1、Υ2和Υ3并不共面,根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)艙的形狀可靈活設(shè)置,使得中央差速傳動(dòng)器5所占的體積最小,而且利于其他設(shè)備的布置。
[0034]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的電傳動(dòng)裝置的整車裝配原理示意圖。參考圖3和圖1,左側(cè)兩檔變速器3和右側(cè)兩檔變速器4分別安裝在車體100的兩側(cè),中央差速傳動(dòng)器5偏置安裝在在車體100內(nèi)右側(cè),在驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和轉(zhuǎn)向電機(jī)2的后端處設(shè)置有裝配空間。
[0035]驅(qū)動(dòng)電機(jī)I包括串接的第一電機(jī)模塊11和第二電機(jī)模塊12,第一電機(jī)模塊11、第二電機(jī)模塊12與轉(zhuǎn)向電機(jī)3為相同的電機(jī)。直駛轉(zhuǎn)矩矢量6與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7為相同的轉(zhuǎn)矩矢量。相同的電機(jī)模塊和轉(zhuǎn)矩矢量減少了關(guān)鍵部件的種類和型號(hào),大大提高了可生產(chǎn)性。對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和轉(zhuǎn)向電機(jī)2的不同轉(zhuǎn)速要求,只需要對(duì)左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L和右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8R中的從直駛轉(zhuǎn)矩矢量6到左側(cè)、右側(cè)輸出端53ο和54ο的傳動(dòng)比,以及從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7到左側(cè)、右側(cè)輸出端53ο和54ο的傳動(dòng)比進(jìn)行分別設(shè)置即可。
[0036]左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8L和右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組8R中的從直駛轉(zhuǎn)矩矢量6到左偵U、右側(cè)輸出端53ο和54ο的兩個(gè)傳動(dòng)比大小相等方向相同;轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量7到左側(cè)、右側(cè)輸出端53ο和54ο的兩個(gè)傳動(dòng)比大小相同方向相反。當(dāng)轉(zhuǎn)向電機(jī)7工作在鎖止模式時(shí),左偵U、右側(cè)輸出端53ο和54ο的轉(zhuǎn)速相等,可保證車輛直線行駛穩(wěn)定性。當(dāng)轉(zhuǎn)向電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一側(cè)輸出端53ο或54ο轉(zhuǎn)速增加量等于另一側(cè)輸出端54ο或53ο的轉(zhuǎn)速減小量,實(shí)現(xiàn)零差速轉(zhuǎn)向特性。
[0037]表1是本發(fā)明具體實(shí)施例所涉及的直駛轉(zhuǎn)矩矢量的操縱摩擦元件狀態(tài)表。參考表I,當(dāng)?shù)谝浑x合器Cl和第二制動(dòng)器Β2接合,第二離合器C2和第一制動(dòng)器BI分離時(shí),從直駛輸入端51i輸入動(dòng)力經(jīng)過第一行星排61和第二行星排62減速和差速后分配到直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的左輸出端和右輸出端,直駛轉(zhuǎn)矩矢量6實(shí)現(xiàn)差速驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)?shù)谝浑x合器Cl和第一制動(dòng)器BI接合,第二離合器C2和第二制動(dòng)器B2分離時(shí),從直駛輸入端51i輸入動(dòng)力經(jīng)過第一行星排61減速后傳遞到直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的左輸出端,直駛轉(zhuǎn)矩矢量6實(shí)現(xiàn)左驅(qū)動(dòng)模式;以及當(dāng)?shù)诙x合器C2和第二制動(dòng)器B2接合,第一離合器Cl和第一制動(dòng)器BI分離時(shí),從直駛輸入端51i輸入動(dòng)力經(jīng)過第二行星排62減速后傳遞到直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的右輸出端,直駛轉(zhuǎn)矩矢量6實(shí)現(xiàn)右驅(qū)動(dòng)模式。
[0038]直駛轉(zhuǎn)矩矢量6工作`在差速驅(qū)動(dòng)模式時(shí),根據(jù)第一行星排61和第二行星排62的連接關(guān)系和操縱摩擦元件狀態(tài),以及直駛轉(zhuǎn)矩矢量6的左輸出端和右輸出端轉(zhuǎn)矩相等條件,由兩行星排的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程可求得第一行星排61和第二行星排62的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)Ic1和k2應(yīng)滿足下式(I)。各模式下的速比1?也列于表1中。
[0039]Iifk2/(k2-l) (I)
[0040]表1直駛轉(zhuǎn)矩矢量操縱摩擦元件狀態(tài)表(X分離,〇接合)
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,包括: 驅(qū)動(dòng)電機(jī);轉(zhuǎn)向電機(jī);左側(cè)兩檔變速器,其具有低檔和高檔;右側(cè)兩檔變速器,其具有低檔和高檔;其特征在于: 所述履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置還包括: 中央差速傳動(dòng)器,用于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)、所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器之間的動(dòng)力分配和傳遞,其包括箱體、直駛輸入端、轉(zhuǎn)向輸入端、直駛轉(zhuǎn)矩矢量、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量、左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組、左側(cè)輸出端、右側(cè)輸出端和橫軸,其中: 所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組,其用于連接所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端、所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述左側(cè)輸出端; 所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組,其用于連接所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端、所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端和所述右側(cè)輸出端; 所述橫軸,其用于所述中央差速傳動(dòng)器與所述左側(cè)兩檔變速器之間的動(dòng)力傳遞;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與所述直駛輸入端相連接,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出端與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述左側(cè)輸出端通過所述橫軸與所述左側(cè)兩檔變速器的輸入端相連接,所述右側(cè)輸出端與所述右側(cè)兩檔變速器的輸入端相連接; 所述左側(cè)兩檔變速器、所述橫軸和所述右側(cè)兩檔變速器同軸配置在第一軸線上,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置在與所述第一軸線平行的第二軸線上,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)配置在與所述第一軸線平行的第三軸線上;以及 所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器分別安裝在車體兩側(cè),所述中央差速傳動(dòng)器偏置安裝在在車體內(nèi)右 側(cè),在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的后端處設(shè)置有裝配空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量,其包括第一行星排、第二行星排、第一離合器、第二離合器、第一制動(dòng)器和第二制動(dòng)器,所述第一行星排為內(nèi)外嚙合雙星排,所述第二行星排為普通排,所述第一行星排的太陽(yáng)輪通過所述第一離合器與所述直駛輸入端相連接,所述第一行星排的行星架通過所述第二離合器與所述直駛輸入端相連接,所述第一行星排的行星架與所述第二行星排的太陽(yáng)輪相連接,所述第一行星排的行星架通過所述第一制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第一行星排的齒圈作為所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端與所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接,所述第二行星排的行星架通過所述第二制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第二行星排的齒圈作為所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端與所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接; 所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量,其包括第二行星排、第三行星排、第三離合器、第四離合器、第三制動(dòng)器和第四制動(dòng)器,所述第三行星排為內(nèi)外嚙合雙星排,所述第四行星排為普通排,所述第三行星排的太陽(yáng)輪通過所述第三離合器與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述第三行星排的行星架通過所述第四離合器與所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接,所述第三行星排的行星架與所述第四行星排的太陽(yáng)輪相連接,所述第三行星排的行星架通過所述第三制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第三行星排的齒圈作為所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端與所述右側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接,所述第四行星排的行星架通過所述第四制動(dòng)器與所述箱體相連接,所述第四行星排的齒圈作為所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端與所述左側(cè)匯流傳動(dòng)齒輪組相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括前后串接的第一電機(jī)模塊和第二電機(jī)模塊,所述第一電機(jī)模塊、所述第二電機(jī)模塊和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)為相同的電機(jī);以及 所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量為相同的轉(zhuǎn)矩矢量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶車輛電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 所述的直駛轉(zhuǎn)矩矢量具有差速驅(qū)動(dòng)模式、左驅(qū)動(dòng)模式和右驅(qū)動(dòng)模式; 當(dāng)所述第一離合器和所述第二制動(dòng)器接合,所述第二離合器和所述第一制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第一行星排和所述第二行星排減速和差速后分配到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的差速驅(qū)動(dòng)模式; 當(dāng)所述第一離合器和所述第一制動(dòng)器接合,所述第二離合器和所述第二制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第一行星排減速后傳遞到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的左驅(qū)動(dòng)模式;以及 當(dāng)所述第二離合器和所述第二制動(dòng)器接合,所述第一離合器和所述第一制動(dòng)器分離時(shí),從所述直駛輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第二行星排減速后傳遞到所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的右驅(qū)動(dòng)模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 所述的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量具有差速驅(qū)動(dòng)模式、左驅(qū)動(dòng)模式和右驅(qū)動(dòng)模式; 當(dāng)所述第三離合器和所述第四制動(dòng)器接合,所述第四離合器和所述第三制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第三行星排和所述第四行星排減速和差速后分配到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的差速驅(qū)動(dòng)模式; 當(dāng)所述第三離合器和所述第三制動(dòng)器接合,所述第四離合器和所述第四制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第三行星排減速后傳遞到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的左輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的左驅(qū)動(dòng)模式;以及 當(dāng)所述第四離合器和所述第四制動(dòng)器接合,所述第三離合器和所述第三制動(dòng)器分離時(shí),從所述轉(zhuǎn)向輸入側(cè)輸入的動(dòng)力經(jīng)過所述第四行星排減速后傳遞到所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量的右輸出端,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量實(shí)現(xiàn)所述的右驅(qū)動(dòng)模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 在車輛直駛時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量工作在差速驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛抵檔或高檔,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)工作在鎖止模式,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在電動(dòng)模式,驅(qū)動(dòng)車輛直駛。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 在行進(jìn)中轉(zhuǎn)向時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量和所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量工作在差速驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛低檔或高檔,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)工作在電動(dòng)模式,驅(qū)動(dòng)車輛向左或向右轉(zhuǎn)向。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 在原位中心轉(zhuǎn)向時(shí),所述直駛轉(zhuǎn)矩矢量工作在左驅(qū)動(dòng)模式或右驅(qū)動(dòng)模式,所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩矢量相應(yīng)地工作在右驅(qū)動(dòng)模式或左驅(qū)動(dòng)模式,所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器掛低檔,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在電動(dòng)模式相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)左主動(dòng)輪或右主動(dòng)輪,所述轉(zhuǎn)向電機(jī)相應(yīng)地工作在電動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)右主動(dòng)輪或左主動(dòng)輪,驅(qū)動(dòng)車輛原位中心轉(zhuǎn)向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 所述左側(cè)兩檔變速器和所述右側(cè)兩檔變速器插設(shè)入車體后部?jī)蓚?cè)的側(cè)傳動(dòng)孔并固接到車體上,所述中央差速傳動(dòng)器設(shè)置于車體內(nèi),且所述右側(cè)輸出端與所述右側(cè)兩檔變速器相連接,所述橫軸與所述左側(cè)兩檔變速器相連接,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)分別與所述直駛輸入端和所述轉(zhuǎn)向輸入端相連接后固接到所述中央差速傳動(dòng)器上。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的履帶車輛的模塊化電傳動(dòng)裝置,其特征在于, 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)、所述第二電機(jī)模塊與所述中央差速傳動(dòng)器為可拆式連接。`
【文檔編號(hào)】B60K17/16GK103625278SQ201310676896
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】夏承鋼, 孫江明 申請(qǐng)人:上海中科深江電動(dòng)車輛有限公司