CN102358165B - 重型履带车辆的电传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种重型履带车辆的电传动装置，其包括：驱动电机(1)，其包含中空的驱动电机转子轴(1a)；直驶变速机构(2)；复合制动机构(3)；耦合机构(14)，其用于驱动电机(1)和转向电机(2)之间的动力传递和切断；转向电机(4)，其包含中空的驱动电机转子轴(4a)；转向制动机构(6)；直驶差速行星排(7)；转向差速行星排(8)；右侧传动(9)；左侧传动(10)；变速主轴(12)以及横轴(13)。由于转向电机与驱动电机同轴布置，且采用普通行星排取代等轴差速器，并在两侧匹配不同传动比的侧传动来实现左右对称输出，取消了零轴及相应的固定轴传动齿轮和支承结构，简化了箱体结构，使得电传动装置更加紧凑。

Description

重型履带车辆的电传动装置

技术领域

本发明涉及一种重型履带车辆的电传动装置，尤其涉及一种结构紧凑的电传动装置。

背景技术

重型履带车辆的电传动装置，应提供与车辆高机动性相结合的最佳重量、体积和成本的技术方案。特别地，电传动装置应具有高功率密度，其体积紧凑，占用空间尽可能小，以便于进行车辆总体布置。

例如，美国专利US6953408B2、US2007/0012505A1和US7326141B2公开的三种履带车辆的电传动装置，其包括对称布置在车体两侧的驱动电机和停车制动器，以及由一个或两个横向或纵向布置在两驱动电机形成的圆柱轮廓外的转向电机、传动齿轮、两个行星排等构成的可控差速转向机构。显然，横置或纵置的转向电机增加了电传动装置的体积。

此外，美国专利US2006/0283641A1公开了另一种重型履带车辆的电传动装置，其包括对称布置在车体两侧的驱动电机，但取消了独立的转向电机，采用横轴和传动齿轮将一侧驱动电机转子轴与另一侧汇流行星排的太阳轮相连接。显然，驱动电机的直径受到两根横轴的限制，且横轴的长度等于两个驱动电机的长度之和，增大了该电传动装置的体积。

因此，还存在着进一步减小重型履带车辆的电传动装置体积的可能性。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种结构紧凑的重型履带车辆的电传动装置。

本发明的重型履带车辆的电传动装置，其包括：驱动电机，其用于驱动车辆行驶，包含中空的驱动电机转子轴；直驶变速机构，其用于驱动电机转矩特性变换；复合制动机构，其用于车辆纵向制动；耦合机构，其用于驱动电机和转向电机之间的动力传递和切断；转向电机，其用于驱动车辆转向，包含中空的转向电机转子轴；转向制动机构，其用于车辆转向制动；直驶差速行星排，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速；转向差速行星排，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速；右侧传动和左侧传动，其具有不同的传动比，用于匹配右侧主动轮和左侧主动轮的转速；变速主轴，其为一中空轴，用于直驶变速机构和直驶差速行星排之间的动力传递；以及横轴，其用于直驶差速行星排和转向差速行星排与左侧传动之间的动力传递。

根据该电传动装置的结构，构成电传动装置的上述部件从左到右依次同轴配置和布置为：左侧传动、复合制动机构、直驶变速机构、驱动电机、耦合机构、转向电机、转向制动机构、直驶差速行星排、转向差速行星排和右侧传动。

根据该电传动装置的结构，变速主轴配置和布置成贯穿于驱动电机转子轴和转向电机转子轴，横轴配置和布置成贯穿于变速主轴。

根据该电传动装置的结构，驱动电机输出端与直驶变速机构输入端相连接，直驶变速机构输出端与复合制动机构相连接，并通过变速主轴与直驶差速行星排行星架相连接，驱动电机前端通过耦合机构与转向电机前端相连接，转向电机输出端与转向制动机构和转向差速行星排齿圈相连接，直驶差速行星排齿圈与转向差速行星排行星架相连接，转向差速行星排行星架与右侧传动输入端相连接，右侧传动输出端与右侧主动轮相连接，直驶差速行星排太阳轮和转向差速行星排太阳轮与左侧传动输入端通过横轴相连接，左侧传动输出端与左侧主动轮相连接。

根据该电传动装置的结构，直驶差速行星排特征参数kt、转向差速行星排特征参数ks、右侧传动传动比icr和左侧传动传动比icl满足以下条件：kt＝icl/icr和ks＝icl/icr－1。

根据该电传动装置的结构，直驶变速机构，其包括直驶变速行星排、齿圈制动器、齿圈离合器、行星架制动器和行星架离合器，直驶变速行星排包含直驶变速行星排太阳轮、直驶变速行星排行星轮、直驶变速行星排行星架和直驶变速行星排齿圈，齿圈制动器用于制动直驶变速行星排齿圈，齿圈离合器用于连接直驶变速行星排齿圈和变速主轴，行星架制动器用于制动直驶变速行星排行星架，行星架离合器用于连接直驶变速行星排行星架和变速主轴，直驶变速行星排太阳轮与驱动电机转子轴相连接。

根据该电传动装置的结构，当齿圈离合器和行星架制动器分离，齿圈制动器和行星架离合器接合时，直驶变速行星排行星架为输出端，直驶变速机构可实现低档，其传动比为1＋ktt，其中ktt为直驶变速行星排特征参数；当齿圈制动器和行星架制动器分离，齿圈离合器和行星架离合器接合时，直驶变速行星排行星架为输出端，直驶变速机构实现高档，其传动比为＋1；当齿圈制动器和行星架离合器分离，齿圈离合器和行星架制动器接合时，直驶变速行星排齿圈为输出端，直驶变速机构实现倒档，其传动比为－ktt；当行星架离合器接合，齿圈制动器、齿圈离合器和行星架制动器分离时，直驶变速机构实现空档；以及当行星架制动器分离，齿圈制动器、齿圈离合器和行星架离合器接合时，直驶变速机构实现驻车锁止档。

根据该电传动装置的结构，复合制动机构包括与变速主轴相连接的、并联的液力减速器和停车制动器。

根据该电传动装置的结构，在车辆制动时，驱动电机工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，液力减速器提供液力制动转矩，停车制动器提供机械制动转矩，制动变速主轴；以及在车辆原位中心转向时，停车制动器接合，将变速主轴抱死。

根据该电传动装置的结构，耦合机构，其包括第一前传动齿轮、第二前传动齿轮、第一液力偶合器、第二液力偶合器，第一后传动齿轮和第二后传动齿轮。

根据该电传动装置的结构，第一液力偶合器和第二液力偶合器对称布置在变速主轴两侧，并分别通过第一前传动齿轮和第二前传动齿轮与驱动电机转子轴相连接，还分别通过第一后传动齿轮和第二后传动齿轮与转向电机转子轴相连接。

根据该电传动装置的结构，第一前传动齿轮和第二前传动齿轮的传动比值大小相等而方向相同；以及第一后传动齿轮和第二后传动齿轮的传动比值大小相等而方向相反。

根据该电传动装置的结构，在转向电机能够提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器和第二液力偶合器无油空转；以及在转向电机不能提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器或第二液力偶合器充油提供助力转矩。

根据该电传动装置的结构，转向电机具有锁止模式、电动模式和回馈发电模式。在车辆直驶时，转向电机工作在锁止模式，将转向差速行星排齿圈抱死；在车辆转向时，转向电机工作在电动模式，驱动转向差速行星排齿圈转动；以及在车辆转向制动时，转向电机工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，制动转向差速行星排齿圈。

根据该电传动装置的结构，转向制动机构，其包括与转向电机转子轴相连接的转向制动器。

根据该电传动装置的结构，在车辆转向制动时，转向制动器接合；以及在转向电机不能提供足够的锁止转矩时，转向制动器完全接合。

根据该电传动装置的结构，在困难地面上原位中心转向时，停车制动器完全接合，直驶变速机构挂空档，耦合机构的第一液力偶合器或第二液力偶合器充油，驱动电机和转向电机共同驱动车辆转向。

由于转向电机与驱动电机同轴布置，且采用普通行星排来代替等轴差速器，并在两侧匹配不同传动比的侧传动来实现左右对称的输出，取消了零轴及相应的定轴传动齿轮和支承结构，简化了箱体结构，使得电传动装置更加紧凑。

附图说明

图1是本发明的一具体实施例的系统框图。

图中：1，1a分别是驱动电机和驱动电机转子轴；2是直驶变速机构；20，21，22，23，24是直驶变速行星排及其太阳轮、行星轮、行星架和齿圈；25，26，27，28分别是齿圈制动器、齿圈离合器、行星架制动器和行星架离合器；3，31，32分别是复合制动机构、液力减速器和停车制动器；14耦合机构；141，142分别是第一前传动齿轮和第二前传动齿轮；143，144分别是第一液力偶合器和第二液力偶合器；145，146分别是第一后传动齿轮和第二后传动齿轮；4，4a分别是转向电机和转向电机转子轴；6，61转向制动机构和转向制动器；7是直驶差速行星排；8是转向差速行星排；9，10分别是右侧传动和左侧传动；12是变速主轴；13是横轴；19，18分别是右侧主动轮和左侧主动轮；100是侧甲板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。应理解，实施例仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制。

图1是本发明实施例所涉及的重型履带车辆的电传动装置的系统框图。参考图1，所述的电传动装置包括：驱动电机1，其用于驱动车辆行驶，包含中空的驱动电机转子轴1a。直驶变速机构2，其用于驱动电机1的转矩特性变换。复合制动机构3，其用于车辆纵向制动。耦合机构14，其用于驱动电机1和转向电机4之间的动力传递和切断。转向电机4，其用于驱动车辆转向，包含中空的转向电机转子轴4a。转向制动机构6，其用于车辆转向制动。

直驶差速行星排7，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速。转向差速行星排8，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速。右侧传动9和左侧传动10，其具有不同的传动比，用于匹配右侧主动轮19和左侧主动轮18的转速。

变速主轴12，其为一中空轴，用于直驶变速机构2和直驶差速行星排7之间的动力传递。横轴13，其用于直驶差速行星排7和转向差速行星排8与左侧传动10之间的动力传递。

构成电传动装置的上述部件从左到右依次配置和布置为：左侧传动10、复合制动机构3、直驶变速机构2、驱动电机1、耦合机构14、转向电机4、转向制动机构6、直驶差速行星排7、转向差速行星排8和右侧传动9。

变速主轴12，其配置和布置成贯穿于驱动电机转子轴1a和转向电机转子轴4a。横轴13，其配置和布置成贯穿于变速主轴12。

构成电传动装置的上述部件间的连接关系如下：驱动电机1的输出端与直驶变速机构2的输入端相连接，直驶变速机构2的输出端与复合制动机构3相连接，并通过变速主轴12与直驶差速行星排7的行星架相连接。

驱动电机1的前端通过耦合机构14与转向电机4的前端相连接。

转向电机4的输出端与转向制动机构6和转向差速行星排8的齿圈相连接。

直驶差速行星排7的齿圈与转向差速行星排8的行星架和右侧传动9的输入端相连接，右侧传动9的输出端与右侧主动轮19相连接。

直驶差速行星排7的太阳轮和转向差速行星排8的太阳轮与左侧传动10的输入端通过横轴13相连接，左侧传动10的输出端与左侧主动轮18相连接。

取消零轴及相应的固定轴传动齿轮和支承结构可简化传动装置的箱体结构，得到结构更紧凑的电传动装置，因此，采用特征参数k≠1的普通行星排代替k=1的等轴差速器。

但是，采用普通行星排得到的是左右不对称的输出效果，不能满足车辆直驶和转向的需求。因此，在两侧匹配不同的侧传动比来使两侧输出效果相同。

根据直驶时右侧主动轮19和左侧主动轮18的转速和转矩相等的要求，可导出直驶差速行星排特征参数kt、转向差速行星排特征参数ks、右侧传动传动比icr和左侧传动传动比icl满足以下条件：

kt＝icl/icr  ……（1）

ks＝icl/icr－1  ……（2）

在以上条件得到满足的前提下，其它工况下的右侧主动轮19和左侧主动轮18的输出效果与采用等轴差速器的输出效果相同，而且性能优良。

驱动电机1用于驱动车辆前进或倒退，以及前进或倒退时制动回馈发电，可采用径向、轴向或横向磁通的感应电机或永磁电机来实现。其中，横向磁通永磁电机具有最高的功率密度，在600～1000kW的应用场合具有特别明显优势。横向磁通电机还是本质上的容错电机，其一相出现故障时，剩余相还能正常工作。优选地，驱动电机1采用横向磁通永磁电机来实现。

直驶变速机构2，其包括直驶变速行星排20、齿圈制动器25、齿圈离合器26、行星架制动器27和行星架离合器28。

直驶变速行星排20包含直驶变速行星排太阳轮21、直驶变速行星排行星轮22、直驶变速行星排行星架23和直驶变速行星排齿圈24。

齿圈制动器25用于制动直驶变速行星排齿圈24，齿圈离合器26用于连接直驶变速行星排齿圈24和变速主轴12，行星架制动器27用于制动直驶变速行星排行星架23，行星架离合器28用于连接直驶变速行星排行星架23和变速主轴12。优选地，采用能够进行动力换档的多片湿式离合器或制动器来实现。

直驶变速行星排太阳轮21为输入端，当齿圈离合器26和行星架制动器27分离，齿圈制动器25和行星架离合器28接合时，直驶变速行星排行星架23为输出端，直驶变速机构2实现低档，其传动比为1+ktt，其中ktt为直驶变速行星排特征参数。

当齿圈制动器25和行星架制动器27分离，齿圈离合器26和行星架离合器28接合时，直驶变速行星排行星架23为输出端，直驶变速机构2实现高档，其传动比为+1。

当齿圈制动器25和行星架离合器28分离，齿圈离合器26和行星架制动器27接合时，直驶变速行星排齿圈24为输出端，直驶变速机构2实现倒档，其传动比为-ktt。

当行星架离合器28接合，齿圈制动器25、齿圈离合器26和行星架制动器27分离时，直驶变速机构2实现空档。

当行星架制动器27分离，齿圈制动器25、齿圈离合器26和行星架离合器28接合时，直驶变速机构2实现驻车锁止档。

与发动机相比，驱动电机1的转矩特性更优越，其转速和转矩范围至少可达到发动机的两倍以上。因此，与具有四个前进档的液力机械传动装置相比，直驶变速机构2的档位数可减少一半，采用两个档位即可满足直驶变速的要求。

复合制动机构3，其包括与变速主轴12相连接的、并联的液力减速器31和停车制动器32。车辆制动时，驱动电机1工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，液力减速器31提供液力制动转矩，停车制动器32提供机械制动转矩，制动变速主轴12。

在车辆制动时，驱动电机1工作在回馈发电模式，回收车辆动能并将其转换成电能储存在电池、超级电容器、飞轮或其他类型的储能系统中。因此，改善了车辆燃油经济性。在车速较高时进行制动，为了减小停车制动器32的磨损，并尽可能多地回收能量，驱动电机1提供较大的再生制动转矩。

液力减速器31在驱动电机1提供的再生制动转矩不够时参与工作，其提供的液力制动转矩与转速的平方成正比，在下长坡制动或持续长时间制动时，可显著减小停车制动器32的磨损。此外，液力减速器31还可用于消耗不能回收的能量，取消设置体积较大的消耗电阻。

由于驱动电机1提供的再生制动转矩在低于一定转速时衰减到零，液力减速器31在转速较低时提供的液力制动转矩也较小，因此，在车速较低或静止时，停车制动器32逐渐完全接合，提供全部停车制动转矩。

此外，在车辆原位中心转向时，为了得到稳定的ρ=0中心转向，变速主轴12必须抱死。停车制动器32完全接合，将变速主轴12抱死。

由于复合制动机构3独立设置在电传动装置的一侧，可借助于侧甲板100进行散热，因此，其传热和散热条件较好，也可避免停车制动器32的摩擦片工作时产生的粉末掉入润滑油中。

耦合机构14，其用于驱动电机1和转向电机4之间的动力传递和切断。在转向电机4不能提供所需的高功率输出时，例如在在困难路面上原地转向，耦合机构14接合，驱动电机1和转向电机4共同驱动车辆转向。在正常的行驶中，耦合机构14分离，驱动电机1驱动车辆行驶，转向电机4驱动车辆转向。

此外，为了便于布置和安装，转向电机4的轴向长度受到可利用的车内宽度的限制，因此，其功率等级不可能也不必达到驱动电机1的功率等级。在匹配了耦合机构14后，转向电机4的功率可以减小到驱动电机1的功率的1/3以下。

耦合机构14，其包括第一前传动齿轮141和第二前传动齿轮142、第一液力偶合器143和第二液力偶合器144，第一后传动齿轮145和第二后传动齿轮146。第一液力偶合器143和第二液力偶合器144对称布置在变速主轴12两侧，并分别通过第一前传动齿轮141和第二前传动齿轮142和驱动电机转子轴1a相连接，还通过第一后传动齿轮145和第二后传动齿轮146和转向电机转子轴4a相连接。

在一般情况下，转向电机4能够提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器143和第二液力偶合器144无油空转。但由于转向电机4的功率较小，提供的转向转矩有限，不能满足困难地面和小半径转向的需要。

当外阻力较大，转向电机4不能提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器143或第二液力偶合器144的阀门及时开放，充油的第一液力偶合器143或第二液力偶合器144开始提供助力转矩。由于液力偶合器不能反转传递功率，因此为向左和向右转向各设置了一个液力偶合器。为此，驱动电机1设置成只能单向转动，直驶变速机构2设置了单独的倒档。

第一液力偶合器143和第二液力偶合器144至驱动电机转子轴1a或转向电机转子轴4a的传动比应大小相等方向相反。因此，第一前传动齿轮141和第二前传动齿轮142的传动比大小相等而方向相同，第一后传动齿轮145和第二后传动齿轮146的传动比大小相等而方向相反。

转向电机4同轴配置和布置在驱动电机1的右侧，其外廓不超过驱动电机1形成的圆柱轮廓，因此，电传动装置的长度没有增加，结构非常紧凑。优选地，转向电机4也采用具有高功率密度和高可靠性的横向磁通永磁电机来实现。

转向电机4具有锁止模式、电动模式和回馈发电模式。在车辆直驶时，转向电机4工作在锁止模式，将转向差速行星排8的齿圈抱死；在车辆转向时，转向电机4工作在电动模式，驱动转向差速行星排8的齿圈转动；以及在车辆转向制动时，转向电机4工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，制动转向差速行星排8的齿圈。

转向电机4的锁止模式是指其转速为零，但向电机通入电流产生驱动转矩以克服外界施加在转向差速行星排8的齿圈上的转矩，将其保持在静止状态。转向差速行星排8的齿圈被抱死，右侧传动9和左侧转动10的输出转速相等，在两侧履带外阻力不等时，保证车辆直线行驶的稳定性。

转向电机4的电动模式用于驱动转向差速行星排8的齿圈正转或反转，右侧传动9和左侧转动10的输出转速不等，右侧主动轮19和左侧主动轮18产生速差后驱动车辆向左或者向右转向。

此外，转向电机4工作在回馈发电模式时，可提供再生制动转矩，以辅助转向制动。

转向制动机构6，其包括转向制动器61。由于取消了两侧的停车制动器，而复合制动机构3只用于车辆纵向制动，因此，在车辆转向制动时，转向制动器61接合。

转向制动机构6设置在右侧并借助于侧甲板100进行散热，因此，其传热和散热条件较好，并可避免转向制动器61的摩擦片工作时产生的粉末掉入油中。

对于坑陷驶出等极困难的情况，例如一侧履带陷入泥泞或打滑时，依靠另一侧履带推动所能发挥的直驶牵引力的大小，取决于转向电机4能够提供的锁止转矩的大小。当转向电机4提供的锁止转矩不能将转向差速行星排8的齿圈完全抱死时，转向制动器61接合。在正常的行驶过程中，利用转向电机4的锁止模式而不是转向制动器61来制动转向差速行星排8的齿圈，可避免转向制动器61频繁地接合和分离。

与车辆纵向制动不同，转向时的外阻力较大，而且转向的角速度不高，因此，只采用转向制动器61即可满足转向制动的需求。

综上所述，在困难地面上原位中心转向时，停车制动器32接合，直驶变速机构2挂空档，耦合机构14的第一液力偶合器143或第二液力偶合器144充油，驱动电机1和转向电机4共同驱动车辆向左或向右转向。

本发明实施例的电传动装置，适用于主动轮后置或前置的重型履带车辆。

如上所述，本发明实施例的电传动装置，由于转向电机4与驱动电机1同轴布置，且采用普通行星排来代替等轴差速器，并在两侧匹配不同传动比的侧传动来实现左右对称的输出，取消了零轴及相应的固定轴传动齿轮和支承结构，简化了箱体结构，使得电传动装置更加紧凑。

本发明并不局限于上述实施例，而是覆盖在不脱离本发明的精神和范围的情况下所进行的所有改变和修改。这些改变和修改不应被认为是脱离了本发明的精神和范围，并且所有诸如对于本领域技术人员来说显而易见的修改均应被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种重型履带车辆的电传动装置，其包括：

驱动电机，其用于驱动车辆行驶，包含中空的驱动电机转子轴；

转向电机，其用于驱动车辆转向，包含中空的转向电机转子轴；

直驶差速行星排，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速；

转向差速行星排，其用于直驶和转向两路功率流的汇流与差速；

右侧传动和左侧传动，其具有不同的传动比，用于匹配右侧主动轮和左侧主动轮的转速；

其特征在于，所述的重型履带车辆的电传动装置还包括：

直驶变速机构，其用于驱动电机转矩特性变换，直驶变速机构包括直驶变速行星排、齿圈制动器、齿圈离合器、行星架制动器和行星架离合器，具有低档、高档、倒档、空档和驻车锁止档；

复合制动机构，其用于车辆纵向制动，复合制动机构包括与变速主轴相连接的、并联的液力减速器和停车制动器；

耦合机构，其用于驱动电机和转向电机之间的动力传递和切断，耦合机构包括第一前传动齿轮、第二前传动齿轮、第一液力偶合器、第二液力偶合器，第一后传动齿轮和第二后传动齿轮；

变速主轴，其为一中空轴，用于直驶变速机构和直驶差速行星排之间的动力传递，变速主轴配置和布置成贯穿于驱动电机转子轴和转向电机转子轴；

横轴，其用于直驶差速行星排和转向差速行星排与左侧传动之间的动力传递，横轴配置和布置成贯穿于变速主轴；

转向制动机构，其用于车辆转向制动，转向制动机构包括与转向电机转子轴相连接的转向制动器；

直驶差速行星排特征参数kt、转向差速行星排特征参数ks、右侧传动传动比icr和左侧传动传动比icl满足以下条件：kt＝icl/icr和ks＝icl/icr－1；

构成电传动装置的上述部件从左到右依次同轴配置和布置为：左侧传动、复合制动机构、直驶变速机构、驱动电机、耦合机构、转向电机、转向制动机构、直驶差速行星排、转向差速行星排和右侧传动；

驱动电机输出端与直驶变速机构输入端相连接，直驶变速机构输出端与复合制动机构相连接，并通过变速主轴与直驶差速行星排行星架相连接，驱动电机前端通过耦合机构与转向电机前端相连接，转向电机输出端与转向制动机构和转向差速行星排齿圈相连接，直驶差速行星排齿圈与转向差速行星排行星架相连接，转向差速行星排行星架与右侧传动输入端相连接，右侧传动输出端与右侧主动轮相连接，直驶差速行星排太阳轮和转向差速行星排太阳轮与左侧传动输入端通过横轴相连接，左侧传动输出端与左侧主动轮相连接。

2.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

直驶变速行星排包含直驶变速行星排太阳轮、直驶变速行星排行星轮、直驶变速行星排行星架和直驶变速行星排齿圈，齿圈制动器用于制动直驶变速行星排齿圈，齿圈离合器用于连接直驶变速行星排齿圈和变速主轴，行星架制动器用于制动直驶变速行星排行星架，行星架离合器用于连接直驶变速行星排行星架和变速主轴，直驶变速行星排太阳轮与驱动电机转子轴相连接。

3.根据权利要求2所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

当齿圈离合器和行星架制动器分离，齿圈制动器和行星架离合器接合时，直驶变速行星排行星架为输出端，直驶变速机构可实现低档，其传动比为1＋ktt，其中ktt为直驶变速行星排特征参数；

当齿圈制动器和行星架制动器分离，齿圈离合器和行星架离合器接合时，直驶变速行星排行星架为输出端，直驶变速机构实现高档，其传动比为＋1；

当齿圈制动器和行星架离合器分离，齿圈离合器和行星架制动器接合时，直驶变速行星排齿圈为输出端，直驶变速机构实现倒档，其传动比为－ktt；

当行星架离合器接合，齿圈制动器、齿圈离合器和行星架制动器分离时，直驶变速机构实现空档；以及

当行星架制动器分离，齿圈制动器、齿圈离合器和行星架离合器接合时，直驶变速机构实现驻车锁止档。

4.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

在车辆制动时，驱动电机工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，液力减速器提供液力制动转矩，停车制动器提供机械制动转矩，制动变速主轴；以及

在车辆原位中心转向时，停车制动器接合，将变速主轴抱死。

5.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

第一液力偶合器和第二液力偶合器对称布置在变速主轴两侧，并分别通过第一前传动齿轮和第二前传动齿轮与驱动电机转子轴相连接，还分别通过第一后传动齿轮和第二后传动齿轮与转向电机转子轴相连接；

第一前传动齿轮和第二前传动齿轮的传动比值大小相等而方向相同；以及

第一后传动齿轮和第二后传动齿轮的传动比值大小相等而方向相反。

6.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

在转向电机能够提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器和第二液力偶合器无油空转；以及

在转向电机不能提供足够的转向转矩时，第一液力偶合器或第二液力偶合器充油提供助力转矩。

7.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

转向电机具有锁止模式、电动模式和回馈发电模式。

8.根据权利要求7所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

在车辆直驶时，转向电机工作在锁止模式，将转向差速行星排齿圈抱死；

在车辆转向时，转向电机工作在电动模式，驱动转向差速行星排齿圈转动；以及

在车辆转向制动时，转向电机工作在回馈发电模式，提供再生制动转矩，制动转向差速行星排齿圈。

9.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

在车辆转向制动时，转向制动器接合；以及

在转向电机不能提供足够的锁止转矩时，转向制动器完全接合。

10.根据权利要求1所述的重型履带车辆的电传动装置，其特征在于，

在困难地面上原位中心转向时，停车制动器完全接合，直驶变速机构挂空档，耦合机构的第一液力偶合器或第二液力偶合器充油，驱动电机和转向电机共同驱动车辆转向。

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