CN104986032B - 一种电动客车的门式双电机驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动客车的门式双电机驱动桥，采用两个驱动电机总成、两个直角减速器总成、如上所述的两个驱动电机总成的电机轴线垂直平行分开布置，中间保证一定的间距，驱动电机总成的安装采用了球形铰链吊装办法；如上所述的两个直角减速器总成的输入轴是花键轴，该轴与电机轴线同轴线，分别插入两个驱动电机总成的输出花键孔里；如上所述的直角减速器总成是一对直角传动齿轮，并有一定的速比，输出轴与车轮总成同轴线，被动齿轮的输出轴中心轴线方向是花键孔；驱动半轴的一端插到花键孔里实现传递扭矩，驱动半轴的另一端法兰盘与如上所述车轮总成的轮毂的法兰盘紧固连接，轮毂与车轮总成连接，实现对车轮总成的驱动。

Description

一种电动客车的门式双电机驱动桥

技术领域

本发明属于电动车技术领域，更加具体地说，涉及一种电动客车的门式双电机驱动系统。

背景技术

随着社会的发展，有限的石油资源和环境污染问题变得日益突出,这使得电动汽车越来越引起世界各国政府与社会各界的高度重视,在我国近几年汽车产销量2000万辆左右位居世界之首，能源安全更为突出。所以电动汽车以其零排放、效率高、驾驶方便、运行舒适、电能来源广泛等优点成了解决能源安全的关键技术，电动汽车成了汽车产业继续发展的方向。

有了车载动力电源的基本条件，用驱动电机代替内燃机就有了能源保证基础；随着汽车电动化的需求，汽车电力电子技术，汽车网络总线控制技术等也有了飞跃的发展；围绕着提高整车的使用性能、优化控制、综合效率，集成化、智能化等趋势，出现了各种各样的驱动方案。双电机驱动就是其中的关键技术之一，采取网络控制技术可对电机实时实施扭矩与转数控制，获得双电机差速、防滑、同步、异步等模式驱动。所以用双电机驱动汽车的方案在客车制造领域，特别是公交车，超低地板无阶梯的公交车一直是人们追求的结构。因为低地板扩大了客车前后通道，方便了乘客流通与疏散，为乘车上下车带来了方便。然而，传统一条驱动路线的驱动桥办不到这一点，因为驱动桥有主传动与差速器难于降低驱动桥的高度；而双电机分开布置驱动，将驱动分成两部分放到桥的两边去，桥的中间就腾出了空间做通道，这是当前人们积极探讨的双电机驱动方案的长处。统观当前现有的双电机驱动技术方案有两种，第一种是轮毂电机驱动，就是将电机直接布置到车轮里；优点是空间利用率最好，但是电机体积不能太大，防水、散热、电安全存在问题。第二种是电机布置在桥的两端，固定在桥上，有的与车轮同轴直接驱动，有的通过减速器或轮边减速器实现驱动；这种电机功率与体积可以增大，但是增加了悬挂下重量给操丛性与汽车稳定性带来影响，存在不安全因素。为此，结合多年试验研究，提出了一种电动客车的门式双电机驱动系统；该技术采用了新的布置方案与部件结构，减少了悬挂下重量，充分发挥了电动化的优点；提高了电动客车的结构综合优化程度，满足了整车的驱动条件；实现了地板高度随意设计，解决了超低地板公交车的需要；为电动车驱动系统的发展提出了一条新的技术路线。

发明内容

本发明提出的一种电动客车的门式双电机驱动系统，其特征是：本系统包括：1是驱动电机总成、2是直角减速器总成、3是下桥体、4是推力杆、5 是半轴壳体总成、6是空气悬挂总成、7是车轮总成、8是制动器总成。

本系统采用两个驱动电机总成、两个直角减速器总成、如上所述的两个驱动电机总成的布置采取了电机轴线垂直平行分开布置，中间保证一定的间距，驱动电机总成的安装采用了球形铰链吊装办法，驱动电机总成上的球形关节可以向任意方向少量摆动吸收空气悬挂的移动，同时电机的机械接口采用第一花键孔输出；如上所述的两个直角减速器总成的输入轴是花键轴，该轴与电机轴线同轴线，分别插入两个驱动电机总成的第一花键孔里，并保证能够上下串动一定距离长度，用以吸收空气悬挂上下运动的距离；如上所述的直角减速器总成是一对直角传动齿轮，并有一定的速比，其输出轴与车轮总成同轴线，其被动齿轮的输出轴中心轴线方向是第二花键孔；半轴壳体总成中的驱动半轴的一端插到如上所述被动齿轮的第二花键孔里实现传递扭矩，驱动半轴的另一端法兰盘与半轴壳体总成中的轮毂法兰盘紧固连接，轮毂与车轮总成连接，实现了对车轮总成的驱动。

如上所述的半轴壳体总成与空气悬挂支撑梁垂直并成为一体，其半轴壳体的一端法兰盘与直角减速器总成的输出端法兰盘接口紧固连接，另一端通过轮毂轴承与轮毂连接，轮毂在该轴承上可以旋转。

如上所述的两个直角减速器总成下端有方孔，所述下桥体两端分别插入直角减速器总成下端的方孔内进行刚性牢固连接，此后再安装车轮总成、制动器总成、推力杆、空气悬挂总成，就完成了中间类似门形通道的刚性车桥系统。

根据如上所述其动力传递路线是：驱动电机总成的扭矩通过第一花键孔传递给直角减速器总成的输入花键轴，直角减速器总成的输入花键轴再将动力传给主动直角齿轮，主动直角齿轮再传给被动直角齿轮，被动齿轮轴是带有第二花键孔的轴，该轴通过第二花键孔将动力传给车轮的驱动半轴，车轮的驱动半轴通过其一端的法兰盘驱动轮毂旋转，轮毂上装有车轮总成，实现了对车轮总成的驱动。

本方案采用了新的布置方案与新的总成部件结构，减少了悬挂下重量，充分发挥了电动化的优点，提高了电动客车的结构综合优化程度，具有结构简单、安装方便、高压线路安全、满足了整车的驱动条件；实现了地板高度按需要设计，扩大了客车前后通道，方便了乘客流通与疏散，为乘车上下车带来了方便，提高了客车的安全性与运行效率；为超低地板无阶梯的公交车的设计制造奠定了基础，为电动车驱动系统的发展提出了一条新的技术路线。

附图说明

图1是一种电动客车的门式双电机驱动系统的立体图。

图2是一种电动客车的门式双电机驱动系统分解图。

图3是一种电动客车的门式双电机驱动系统剖面图。

图4是一种电动客车的门式双电机驱动系统的驱动电机总成的分解图。

图5是一种电动客车的门式双电机驱动系统减速器总成的分解图。

具体实施方式

图1是一种电动客车的门式双电机驱动系统的立体图，图中1是驱动电机总成、2是减速器总成、3是下桥体、4是推力杆、5是半轴壳体总成、6是空气悬挂总成、7是车轮总成、8是制动器总成。该图是示意结构，主要示出关键总成与部件的形状、所占用的空间与安装位置。

图2是一种电动客车的门式双电机驱动系统的分解图，该图主要示出关键总成与部件的形状、所占用的空间、相互的装配关系以及个别总成里的其他部件。其图中6-1是空气悬挂总成里的减震器；8-1是制动器总成里的制动鼓、8-2是制动凸轮轴、8-3是制动底板、8-4是制动凸轮轴支架、8-5是制动分泵。

图3是一种电动客车的门式双电机驱动系统剖面图，该图主要示出关键总成与部件的剖面形状、所占用的空间、相互的装配与连接关系及个别总成里的其他部件。其图中：5-1是如上所述的轮毂、5-2是轮毂内轴承、5-3是驱动半轴、5-4是锁紧螺母、5-5是轮毂外轴承、5-6是驱动半轴螺丝、5-7是车轮固定螺丝、5-8是制动器固定法兰盘、5-9是半轴壳体与直角减速器的紧固螺栓。图中车轮总成上标的图号7-1是轮胎、7-2是轮辋。图中可以看出直角减速器总成的输出花键轴2-12插进驱动电机1-1的第一花键孔1-1-1里；驱动半轴5-3插进直角减速器被动齿轮组件的第二花键孔2-2-1里，下桥体3插进直角减速器下方孔2-1-3里，实现了驱动电机总成的输出动力到车轮的直角传动。

图4是一种电动客车的门式双电机驱动系统的驱动电机总成的分解图，这个图为了更清晰看见驱动电机总成的部件结构，图中：1-1是驱动电机的示意图，1-1-1是驱动电机轴线上的第一花键孔、1-2是电机球销吊架与电机的连接螺栓、1-3是电机的球销吊架、1-3-1是电机的球头吊架上的球形头、1-4是电机的固定架，1-4-1是固定架的对外安装孔，1-4-2是固定架的半个球体孔，可以看出固定架是两个组成的，如此安装时用两个1-4夹住电机球销吊架1-3上的球形头1-3-1，然后用1-5夹紧螺栓将两个电机吊架紧固好，就成了业内所说的球销铰链，也就是说电机可以绕球销中心点摆动，用以吸收空气悬挂的移动距离。

图5是一种电动客车的门式双电机驱动系统减速器总成的分解图，这个图为了更清晰看见直角减速器总成的部件结构与装配关系，其图中：2-1是直角减速器壳体、2-2是被动直角齿轮组件，可以看出其轴心有第二花键孔、2-3 是直角减速器端盖。2-4是输入的主动齿轮、2-5是轴承下轴承、2-6轴承内环之间的支撑套、2-7是上轴承、2-8是主动齿轮壳体、2-9是花键套2-10的密封环、2-10是花键套，其上端是法兰盘、2-11是紧固螺母。2-12花键轴，其下端的法兰盘；2-13是花键套2-10的上端法兰盘与2-12花键轴的下端法兰盘的紧固螺栓；2-14是主动齿轮壳体与直角减速器壳体的紧固螺栓，2-15是密封环。

参考图3与图5下面讲一下直角减速器总成的安装顺序：首先分装被动齿轮组件，将2-2被动直角齿轮组件装进直角减速器壳体2-1里，再盖上直角减速器端盖2-3。下面分装主动齿轮组件：先将轴承2-5装在主动齿轮的下部，然后如图插进主动齿轮壳体2-8中，再装支撑套2-6、上轴承2-7、油封2-9，再装花键套2-10使其与主动齿轮花键部分2-4-1配合；然后用紧固螺母2-11紧固在主动齿轮的上部2-4-2螺丝上，使其牢固压紧花键套2-10。分装完成后将主动齿轮组件的齿轮端插进直角减速器壳体的2-1-1孔里，使其与从动齿轮结合，最后安装直角减速器输出轴孔油封2-15，使其与壳体输出孔2-1-2配合。

值得说明的是本方案仅对一种电动客车的门式双电机驱动系统的布置、驱动路线、驱动结构原理等进行了说明，示例图中还有好多部件没有说明与写入，所以上述实列的内容仅供参考。

此外，本案相关的电力电子与网络控制部分，其控制策略与方法及控制器软硬件的说明，将在另外专利中细述，本案不再详细论述。

虽然上面已经结合附图详细说明了本发明，但本领域技术人员应该意识到上述说明仅仅是对具体实施方式的示意阐述，本发明的范围并不限制于上述的特定实施例。当然，本发明并不局限于应用于电动客车领域，也可应用于其它类同的驱动项目。

Claims (4)

1.一种电动客车的门式双电机驱动系统，其特征是：本系统包括：驱动电机总成、直角减速器总成、下桥体、推力杆、半轴壳体总成、空气悬挂总成、车轮总成、制动器总成，所述驱动电机总成与所述直角减速器总成均设置为两个，两个所述驱动电机总成的布置采取了电机轴线垂直平行分开布置，所述驱动电机总成的安装采用了球形铰链吊装办法，所述驱动电机总成上的球形关节可以向任意方向少量摆动吸收空气悬挂的移动，同时驱动电机的机械接口采用第一花键孔输出；两个所述直角减速器总成的输入轴是花键轴，所述花键轴与所述驱动电机轴线同轴线，所述花键轴分别插入两个所述驱动电机总成的第一花键孔里，并保证能够上下串动吸收空气悬挂的上下运动；所述直角减速器总成是一对直角传动齿轮，其输出轴与所述车轮总成同轴线，其被动直角齿轮的输出轴中心轴线方向是第二花键孔；半轴壳体总成中的驱动半轴的一端插到所述第二花键孔里实现传递扭矩，所述驱动半轴的另一端法兰盘与所述半轴壳体总成中的轮毂法兰盘紧固连接，所述轮毂与所述车轮总成连接，实现了对车轮总成的驱动。

2.根据权利要求1所述的一种电动客车的门式双电机驱动系统，其技术特征在于：所述半轴壳体总成与所述空气悬挂总成的支撑梁垂直并成为一体，所述半轴壳体总成的一端法兰盘与所述直角减速器总成的输出端法兰盘接口紧固连接，另一端通过轴承与所述轮毂连接，所述轮毂在所述轴承上旋转。

3.根据权利要求1所述的一种电动客车的门式双电机驱动系统，其技术特征在于：两个所述直角减速器总成下端有方孔，所述下桥体两端分别插入所述方孔内进行刚性牢固连接，此后再安装所述车轮总成、所述制动器总成、所述推力杆、所述空气悬挂总成，就完成了中间类似门形通道的刚性车桥系统。

4.根据权利要求1所述的一种电动客车的门式双电机驱动系统，其技术特征在于：所述直角减速器总成的花键轴还连接有主动直角齿轮，其动力传递路线是：所述驱动电机总成的扭矩通过输出所述第一花键孔传递给所述直角减速器总成的花键轴，所述直角减速器总成的花键轴再将动力传给所述主动直角齿轮，所述主动直角齿轮再传给所述被动直角齿轮，被动直角齿轮套设在被动齿轮轴上，所述被动齿轮轴是带有第二花键孔的轴，所述被动齿轮轴通过所述第二花键孔将动力传所述驱动半轴，所述驱动半轴通过其一端的法兰盘驱动所述轮毂旋转，所述轮毂上装有所述车轮总成，实现了对车轮总成的驱动。