CN106671855A - 一种插电式混合动力框架车 - Google Patents

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周细威
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Abstract

本发明涉及一种插电式混合动力框架车，包括车架、悬架系统、转向系统、制动系统以及轮组件，框架车还包括驱动系统、发电系统以及电源系统，驱动系统与轮组件相连接驱动其行走，发电系统、电源系统分别与驱动系统相连接，发电系统与电源系统相连接，当框架车功率需求低时，发电系统同时为驱动系统、电源系统供电；当框架车功率需求高时，发电系统、电源系统同时为驱动系统供电；当框架车起步时，电源系统为驱动系统供电。本发明节省燃油、排放低、动力传动简单、故障低、易与维修、转弯半径小、全寿命使用成本低，是一种新能源搬运车辆，特别适合钢厂这种长时间运行、运输距离短、频繁起停的工况环境。

Description

一种插电式混合动力框架车
技术领域
本发明涉及一种框架车，特别是涉及一种插电式混合动力框架车。
背景技术
框架车为钢厂运输钢卷的专用车辆，钢卷放在框架上，框架车降低车高驶入框架下，然后升高、顶起框架，带框架及钢卷一同运输至指定位置。现有框架车多采用内燃机动力、液力或液压驱动，由于载重吨位都较大，通常能达到120 吨的载重量，所以内燃机需求功率及扭矩大，尤其是在起步时，内燃机常常处于能耗较高的非经济运行状态，排放差、能耗高、节能环保性低；另外液力、液压驱动方式其动力传动复杂，故障率高、维修难度大、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种插电式混合动力框架车。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种插电式混合动力框架车，包括车架、悬架系统、转向系统、制动系统以及轮组件，所述的框架车还包括驱动系统、发电系统以及电源系统，所述的驱动系统与所述的轮组件相连接驱动其行走，所述的发电系统、电源系统分别与所述的驱动系统相连接，所述的发电系统与所述的电源系统相连接，当所述的框架车功率需求低时，所述的发电系统同时为所述的驱动系统、电源系统供电；当所述的框架车功率需求高时，所述的发电系统、电源系统同时为所述的驱动系统供电；当所述的框架车起步时，所述的电源系统为所述的驱动系统供电。
优选地，所述的电源系统设置有外接充电接口。
优选地，所述的电源系统包括电池组、电源管理模块，所述的电池组通过线束与所述的驱动系统相连接。
优选地，所述的悬架系统包括第一悬架单元、第二悬架单元，所述的第一悬架单元包括悬挂架、连接在所述的悬挂架上的悬挂油缸和驱动桥；所述的第二悬架单元包括所述的悬挂架、连接在所述的悬挂架上所述的悬挂油缸和从动桥，所述的轮组件分别连接在所述的驱动桥和从动桥上。
进一步优选地，所述的驱动系统与所述的第一悬架单元相连接，所述的转向系统与所述的第二悬架单元相连接。
优选地，所述的转向系统包括转向油缸、转向拉杆以及转向传感器，所述的转向拉杆与所述的悬挂系统相连接。
进一步优选地，所述的转向拉杆为交叉式拉杆。
优选地，所述的驱动系统包括轮边驱动电机、与所述的轮边驱动电机相连接的减速机，所述的减速机与所述的轮组件相连接，所述的轮边驱动电机与所述的发电系统、电源系统相连接。
优选地，所述的发电系统包括内燃机、发电机以及电机驱动器，所述的电机驱动器与所述的驱动系统相连接。
优选地，所述的框架车还包括用于控制、操纵各系统的控制系统和操纵系统。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明节省燃油、排放低、动力传动简单、故障低、易与维修、转弯半径小、全寿命使用成本低，是一种新能源搬运车辆，特别适合钢厂这种长时间运行、运输距离短、频繁起停的工况环境。
附图说明
附图1为本实施例的主视图；
附图2为本实施例的俯视图；
附图3为本实施例的转向示意图。
其中：1、车架；2、悬架系统；20、第一悬架单元；21、第二悬架单元；3、转向系统；30、交叉式拉杆；4、制动系统；5、驱动系统；6、发电系统；7、电源系统；8、控制系统和操纵系统；9、轮组件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
如图1、2所示的一种插电式混合动力框架车，包括车架1、悬架系统2、转向系统3、制动系统4、驱动系统5、发电系统6、电源系统7、控制系统和操纵系统8以及轮组件9。在本实施例中：
悬架系统2包括第一悬架单元20、第二悬架单元21，第一悬架单元20设置在车辆中部，两侧为第二悬架单元21。第一悬架单元20包括悬挂架、连接在悬挂架上的悬挂油缸和驱动桥；第二悬架单元21包括悬挂架、连接在悬挂架上悬挂油缸和从动桥，轮组件9分别连接在驱动桥和从动桥上。驱动系统5与第一悬架单元20相连接，转向系统3与第二悬架单元21相连接。其中：悬架系统2采用液压独立悬架，可根据指令上、下升降，以方便框架车进出框架及顶升、运输框架，同时悬架系统2可以三、四点编组，从而自适应路面凹凸不平且轴载均匀，缓冲路面冲击达到减震的效果。
转向系统3包括转向油缸、转向拉杆以及转向传感器，转向拉杆与悬挂系统相连接。转向拉杆为交叉式拉杆30。除中间驱动桥不转向外，其余从动桥均可转向，实现八字转向模式，转弯半径小，如图3所示。
驱动系统5包括轮边驱动电机、与轮边驱动电机相连接的减速机，减速机与轮组件9相连接驱动轮组件9行走，轮边驱动电机与发电系统6、电源系统7相连接。直接通过轮边驱动电机驱动，使驱动系统结构紧凑、动力传动简单，易于保养与维修。
制动系统4包括气制动及再生制动系统，当框架车制动时驱动系统4的轮边驱动电机变成发电机，产生制动力，同时将机械能转化为电能回馈到电源系统6中。
发电系统6包括内燃机、发电机以及电机驱动器，电机驱动器与轮边驱动电机相连接。
电源系统7包括电池组、电源管理模块，电池组通过线束与驱动系统相连接，为轮边驱动电机供电。电源系统7还可以外接充电机充电，可以在框架车待命状态为空调等附属设施单独供电，而不用启动发电系统6，从而节能、减排，降低使用成本。
控制系统包括控制器、控制线路、传感器等，各操作命令通过各控制器传达给各系统，各传感器再将反馈信号传递给控制器，以正确的执行操作命令。由操纵系统发出操作指令，控制系统接收操作指令后将其下达给悬架系统2、转向系统3、制动系统4、驱动系统5、发电系统6、电源系统7，实现框架车的各种功能，同时控制系统的各传感器再将各系统的反馈传递给控制器，来修正执行元件对指令的执行。
在本实施例中：驱动系统5与轮组件9相连接驱动其行走，发电系统6、电源系统7分别与驱动系统5相连接，发电系统6与电源系统7相连接。当框架车功率需求低时，发电系统6同时为驱动系统5、电源系统7供电，如下坡时；当框架车功率需求高时，发电系统6、电源系统7同时为驱动系统5供电，如上坡时；当框架车起步时，电源系统7单独为驱动系统5供电。这样可以有效降低发电系统6的内燃机功率，同时使内燃机一直工作在稳定经济运转工况，排放低，油耗少。
综上来看本发明具有以下优点：
1、采用混合动力系统，可以有效降低内燃机功率、改善内燃机工作工况、降低能耗、降低排放、降低使用成本；
2、采用轮边电机驱动的驱动系统，动力传动简单、故障率低、易于维修；
3、采用交叉式拉杆转向系统，转弯半径小；
4、采用液压悬架的独立悬架系统，使框架车可以升降，可以适应路面凹凸不平，且轴载均匀；
5、电源系统除可以接收发电系统的充电外还可以外接充电机充电、制动回馈充电，节省能源、降低使用成本；
6、采用带有能量回馈的再生制动系统，可以减少制动系统的机械磨损同时降低能耗。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种插电式混合动力框架车，包括车架、悬架系统、转向系统、制动系统以及轮组件，其特征在于：所述的框架车还包括驱动系统、发电系统以及电源系统，所述的驱动系统与所述的轮组件相连接驱动其行走，所述的发电系统、电源系统分别与所述的驱动系统相连接，所述的发电系统与所述的电源系统相连接，当所述的框架车功率需求低时，所述的发电系统同时为所述的驱动系统、电源系统供电；当所述的框架车功率需求高时，所述的发电系统、电源系统同时为所述的驱动系统供电；当所述的框架车起步时，所述的电源系统为所述的驱动系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的电源系统设置有外接充电接口。
3.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的电源系统包括电池组、电源管理模块，所述的电池组通过线束与所述的驱动系统相连接。
4.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的悬架系统包括第一悬架单元、第二悬架单元，所述的第一悬架单元包括悬挂架、连接在所述的悬挂架上的悬挂油缸和驱动桥；所述的第二悬架单元包括所述的悬挂架、连接在所述的悬挂架上所述的悬挂油缸和从动桥，所述的轮组件分别连接在所述的驱动桥和从动桥上。
5.根据权利要求3所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的驱动系统与所述的第一悬架单元相连接，所述的转向系统与所述的第二悬架单元相连接。
6.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的转向系统包括转向油缸、转向拉杆以及转向传感器，所述的转向拉杆与所述的悬挂系统相连接。
7.根据权利要求6所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的转向拉杆为交叉式拉杆。
8.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的驱动系统包括轮边驱动电机、与所述的轮边驱动电机相连接的减速机，所述的减速机与所述的轮组件相连接，所述的轮边驱动电机与所述的发电系统、电源系统相连接。
9.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的发电系统包括内燃机、发电机以及电机驱动器，所述的电机驱动器与所述的驱动系统相连接。
10.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力框架车，其特征在于：所述的框架车还包括用于控制、操纵各系统的控制系统和操纵系统。
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