CN106838150A - 一种机械‑电力动力传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种机械‑电力动力传动装置,包括输入轴、机械传动输入齿轮副、电力传动总成、行星齿轮换挡总成、动力输出总成和输出轴,所述电力传动总成包括电力传动输入齿轮副、电力传动装置和电力传动输出齿轮副;所述行星齿轮换挡总成包括高档位离合器、倒档位离合器c、低档位离合器、齿圈、行星架、太阳轮和太阳轮轴;所述动力输出总成包括动力输出齿轮副和工作装置驱动泵。该动力传动装置仅需控制行星齿轮换挡总成上的三个离合器,即可实现高档位、倒档位和低档位的切换;电力传动不但使得控制更为精确,而且还具有在制动时储备能量,启动时释放能量的优点;超级电容储备的能量还可驱动动力输出总成的工作装置驱动泵。该动力传动系统结构简单,操纵方便,控制精确,较好的实现了发动机‑动力传动装置‑行走(工作)装置的匹配。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力传动装置,特别涉及一种用于工程机械的机械-电力动力传动装置。
背景技术
工程机械往往采用液压传动或液力传动,与机械传动相配合,组成混合动力传动装置,以实现复杂工况下的大功率传递,并使得传动系统具有一定的柔性化。近年来,发展的机液复合传动方式,在满足以上要求的同时,很好地实现了高效无级变速。但在控制精度和节能减排方面还有待进一步改善。
显然,档位越少,越容易控制。液压机械无级变速有全程式和分段式两种。全程式液压(液力)机械变速器档位较少,但对液压件要求颇高,在技术和经济层面都难以实现;分段式液压(液力)机械变速器对液压件要求降低,但使得档位明显增多,各档位往往需控制多个离合和制动装置,难以实现优化控制。
机械和电力两种传动方式组成的并联系统,成为解决这一技术难题的一个重要思路。不仅能较好地实现发动机-变速器-行走(工作)系统的智能匹配,还能从更高层面实现人-机-环境的一体化。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种机械-电力动力传动装置,能较好地实现人发动机-动力传动装置-行走(工作)装置的匹配,进而实现人-机-环境的一体化。
技术方案:一种机械-电力动力传动装置,包括输入轴、机械传动输入齿轮副、电力传动总成、行星齿轮换挡总成、动力输出总成和输出轴,所述电力传动总成包括电力传动输入齿轮副、电力传动装置和电力传动输出齿轮副;所述行星齿轮换挡总成包括高档位离合器、倒档位离合器、低档位离合器、齿圈、行星架、太阳轮和太阳轮轴;所述动力输出总成包括动力输出齿轮副和工作装置驱动泵。
原理:
当接合高档位离合器时,发动机输出的动力分为两路,一路经机械传动输入齿轮副传递到行星架,一路经电力传动总成传递到太阳轮,混合动力经齿圈,从输出轴输出,此即高档位。
当接合倒档位离合器时,行星架被固定住,发动机输出的动力经电力传动总成传递到太阳轮,经齿圈,从输出轴输出,此即倒档位。
当接合低档位离合器时,行星齿轮换挡总成中的行星齿轮固连为一个整体,发动机输出的动力经电力传动总成传递到太阳轮,最终从输出轴输出,此即低档位。
优选项,动力传动装置结构简单,操纵方便,仅操纵一个离合器,即可实现对应档位的改变。
优选项,电力传动装置在启动时,释放能量,作为发动机的辅助动力源;制动时,将机械能转化为电能,存储起来;超级电容存储的能量除可驱动行走装置外,还可驱动工作装置,并可将动力输出总成中多余的能量存储到超级电容里。
优选项,控制器搜集发动机、动力传动装置、行走装置和工作装置的信号,并发出控制指令,实现优化匹配,最终实现人-机-环境一体化。
有益效果:1.该动力传动装置仅需控制行星齿轮换挡总成上的三个离合器,即可实现高档位、倒档位和低档位的切换;2.电力传动不但使得控制更为精确,而且还具有在制动时储备能量,启动时释放能量的优点;3.超级电容储备的能量还可驱动动力输出总成的工作装置驱动泵;4.该动力传动系统结构简单,操纵方便,控制精确,较好的实现了发动机-动力传动装置-行走(工作)装置的匹配。
附图说明
图1为机械-电力动力传动装置结构图;
图2为动力传动装置各档位离合器切换工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明的技术方案作进一步说明。
当接合高档位离合器5-1时,发动机输出的动力分为两路,一路经机械传动输入齿轮副1传递到行星架5-5,一路经电力传动总成3传递到太阳轮5-6,混合动力经齿圈5-4,从输出轴输出,此即高档位。
当接合倒档位离合器5-2时,行星架5-5被固定住,发动机输出的动力经电力传动总成3传递到太阳轮5-6,经齿圈5-4,从输出轴输出,此即倒档位。
当接合低档位离合器5-3时,行星齿轮换挡总成5中的行星齿轮固连为一个整体,发动机输出的动力经电力传动总成3传递到太阳轮5-6,最终从输出轴输出,此即低档位。
发动机动力经电力传动齿轮副3-1传递到电力传动装置3-2,将机械能转化为电能,驱动电动机工作,电动机又将电能转化为机械能,带动电力传动输出齿轮副3-3转动。
制动时,制动能量经输出轴6、行星齿轮换挡总成5和电力输出齿轮副,带动电动机转动,将能量存储到超级电容里。启动时,超级电容的能量也可作为辅助动力,驱动电动机带动电力传动输出齿轮副3-3的转动。
发动机动力经动力输出齿轮副4-1驱动工作装置驱动泵4-2,驱动工作装置。当动力不足时,超级电容输出动力驱动工作装置;当动力富余,存储动力至超级电容之中。
控制器搜集发动机、动力传动装置、行走装置和工作装置的信号,并发出控制指令,实现优化匹配,最终实现人-机-环境一体化。
Claims (4)
1.一种机械-电力动力传动装置,包括输入轴(2)、机械传动输入齿轮副(1)、电力传动总成(3)、行星齿轮换挡总成(5)、动力输出总成(4)和输出轴(6),所述电力传动总成(3)包括电力传动输入齿轮副(3-1)、电力传动装置(3-2)和电力传动输出齿轮副(3-3);所述行星齿轮换挡总成(5)包括高档位离合器(5-1)、倒档位离合器(5-2)、低档位离合器(5-3)、齿圈(5-4)、行星架(5-5)、太阳轮(5-6)和太阳轮轴(5-7);所述动力输出总成(4)包括动力输出齿轮副(4-1)和工作装置驱动泵(4-2)。
2.根据权利要求1所述的机械-电力动力传动装置,其特征在于,仅需控制行星齿轮换挡总成(5)中的高档位离合器(5-1)、倒档位离合器(5-2)、低档位离合器(5-3),即可实现高、倒、低三个档位的切换,与电力传动装置(3-2)调速相配合,具有较宽的调速范围和较准确的调速精度。
3.根据权利要求1所述的机械-电力动力传动装置,其特征在于,电力传动装置(3-2)可较好地实现机械能与电能的转换,以及节能减排的功能。制动时,将能量存储到超级电容里;超级电容可存储较大容量,启动时,辅助发动机驱动行走装置,工作时,辅助驱动泵驱动工作装置。
4.根据权利要求1所述的机械-电力动力传动装置,其特征在于,通过控制方法,较好地实现了发动机-变速传动装置-行走(工作)装置的匹配,继而实现人-机-环境一体化。
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CN201710160815.XA CN106838150A (zh) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 一种机械‑电力动力传动装置 |
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CN202901250U (zh) * | 2012-10-26 | 2013-04-24 | 淮阴工学院 | 汽车用无级变速器前进倒挡切换机构 |
CN104494414A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-08 | 天津博信汽车零部件有限公司 | 动力传动系统及具有其的车辆 |
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CN106004407A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-12 | 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 | 一种混合动力驱动总成及设有该总成的汽车 |
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2017
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