CN107554265B - 双桥电驱动装置及矿用自卸车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双桥电驱动装置及矿用自卸车，涉及车辆技术领域，包括两个电驱动桥及连接结构；电驱动桥包括两个电机，两个电机桥，两个半轴，两个半轴套管，两个轮边减速器、连接架和横向拉杆；两个电机桥连接，电机与电机桥连接，电制动力大、效率高。半轴套管一端与电机桥连接、另一端与轮边减速器连接，半轴一端与电机传动连接、另一端与轮边减速器传动连接；两个电机独立工作，通过电子差速实现转向。连接架一侧与电机桥连接，另一侧与车架连接，横向拉杆一端与电机桥连接，另一端与车架连接。增大了承载力、保证了后桥行驶的稳定性，中后桥均采用连接架和横向拉杆与车架连接，解决了纵横向拉杆的开裂问题。

Description

双桥电驱动装置及矿用自卸车

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种双桥电驱动装置及矿用自卸车。

背景技术

现有的非公路宽体自卸车基本都是采用机械传动形式。现有的机械轮驱动结构的原理如下：中桥和后桥基本由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等几部分组成。后桥将传动轴传来的发动机转矩传给驱动车轮，实现减速和增大扭矩。悬挂普遍采用钢板弹簧的平衡悬架结构，桥壳承受驱动轮传来的各种作用力和反力力矩，并通过平衡悬架传给车架，后桥通过前后8个纵向横向拉杆保持稳定。

机械轮驱动结构存在以下缺点：(1)目前机械桥由于传动件多，导致传动效率降低。(2)悬挂普遍采用钢板弹簧的平衡悬架结构，板簧作为主要的承载件和减震件，受力复杂，故障率高，影响运行效率。(3)车辆在矿山使用过程中，由于路况差，道路阻力系数大，作业强度高，超载严重等现象，经常出现纵向横向拉杆断裂，推力球轴承变形，造成中后桥错位等现象。(4)中后桥的驱动集中在车架一个点，车架受力较大，影响车架使用寿命。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种双桥电驱动装置，以缓解了现有技术中存在的机械驱动结构效率低、承载力差的技术问题。

为实现上述目的，提供以下技术方案，

本发明提供的双桥电驱动装置，包括：两个电驱动桥及与两个所述电驱动桥固定连接、且与车架固定连接的连接结构；

所述电驱动桥包括，第一电机、第一电机桥、第二电机、第二电机桥、第一半轴、第一半轴套管、第二半轴、第二半轴套管、第一轮边减速器、第二轮边减速器、连接架和横向拉杆；

所述第一电机桥的一端与所述第二电机桥的一端固定连接，所述第一电机可拆卸连接在所述第一电机桥的与所述第二电机桥连接的端面上，所述第二电机可拆卸连接在所述第二电机桥的与所述第一电机桥连接的端面上；

所述第一半轴套管的一端与所述第一电机桥的远离所述第二电机桥的一端固定连接，另一端与所述第一轮边减速器固定连接，所述第一半轴的一端与所述第一电机的输出端传动连接，另一端与所述第一轮边减速器传动连接；所述第二半轴套管的一端与所述第二电机桥的远离所述第一电机桥的一端固定连接，另一端与所述第二轮边减速器固定连接，所述第二半轴的一端与所述第二电机的输出端传动连接，另一端与所述第二轮边减速器传动连接；

所述连接架一侧端与所述第一电机桥和第二电机桥活动连接，另一侧端与车架活动连接，所述横向拉杆位于所述电驱动桥的与所述连接架相对的一侧，所述横向拉杆的一端与所述第一电机桥或第二电机桥连接，另一端跨过所述第一电机桥与所述第二电机桥之间的连接端面的延长面与所述车架连接。

进一步的，所述第一半轴套管的靠近所述第一电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫；所述第二半轴套管的靠近所述第二电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫。

进一步的，所述连接结构的数量为两个，分别为第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构的两端分别连接在两个所述电驱动桥的相对应的一侧的所述橡胶减震垫的上端面；所述第二连接结构的两端分别连接在两个所述电驱动桥的相对应的相对应的另一侧的所述橡胶减震垫的上端面，所述第一连接结构的中间位置及所述第二连接结构的中间位置均与车架固定连接。

进一步的，所述连接结构为平衡梁，所述第一连接结构为第一平衡梁，所述第二连接结构为第二平衡梁。

进一步的，所述第一电机桥与所述第一半轴套管连接处设置有第一轴承，所述第一半轴穿过所述第一轴承的通孔。

进一步的，所述第二电机桥与所述第二半轴套管连接处设置有第二轴承，所述第二半轴穿过所述第二轴承的通孔。

进一步的，所述连接架为A型连接架，所述A型连接架的顶端与车架活动连接，两底端分别与所述第一电机桥、第二电机桥活动连接。

进一步的，所述第一半轴套管的靠近所述第一电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫，所述橡胶减震垫的上端面与车架固定连接。

进一步的，所述第二半轴套管的靠近所述第二电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫，所述橡胶减震垫的上端面与车架固定连接。

进一步的，所述第一半轴套管与所述第一电机桥连接的一端的尺寸大于与所述第一轮边减速器连接的一端的尺寸。

进一步的，所述第二半轴套管与所述第二电机桥连接的一端的尺寸大于与所述第二轮边减速器连接的一端的尺寸

进一步的，所述轮边减速器中还安装有驻车制动器。

与现有技术相比，本发明提供的双桥电驱动装置，包括：两个电驱动桥及与两个电驱动桥固定连接、且与车架固定连接的连接结构；两个电驱动桥分别为中桥和后桥，中桥和后桥两个电驱动桥独立驱动，分别作用到车架上，车架受力均匀，减少应力集中，车架使用寿命更长。电驱动桥包括第一电机、第一电机桥、第二电机、第二电机桥、第一半轴、第一半轴套管、第二半轴、第二半轴套管、第一轮边减速器、第二轮边减速器、连接架和横向拉杆；第一电机桥的一端与第二电机桥的一端固定连接，第一电机可拆卸连接在第一电机桥的与第二电机桥连接的端面上，第二电机可拆卸连接在第二电机桥的与第一电机桥连接的端面上；这样采用电制动，制动力大，制动效率高，电驱桥与机械桥相比传动效率可提升3％。第一半轴套管的一端与第一电机桥的远离第二电机桥的一端固定连接，另一端与第一轮边减速器固定连接，第一半轴的一端与第一电机的输出端传动连接，另一端与第一轮边减速器传动连接；第二半轴套管的一端与第二电机桥的远离第一电机桥的一端固定连接，另一端与第二轮边减速器固定连接，第二半轴的一端与第二电机的输出端传动连接，另一端与第二轮边减速器传动连接；这样两个电机独立驱动车轮，可以通过电子差速实现轮胎无滑动摩擦转向。连接架一侧与第一电机桥和第二电机桥活动连接，另一侧与车架活动连接，横向拉杆一端与第一电机桥或第二电机桥连接，另一端跨过第一电机桥与第二电机桥之间的连接端面的延长面与车架连接。连接架、及横向拉杆分别与电机桥和车架活动连接，增大了电驱动桥的承载力，且保证了后桥行驶过程中的稳定，中后桥同时采用连接架和横向拉杆的稳定形式，解决了纵横向拉杆的开裂故障问题。

本发明的目的之二在于通过一种矿用自卸车，以缓解了现有技术中存在的机械驱动结构效率低、承载力差的技术问题。

本发明提供的矿用自卸车，包括上述技术方案所述的双桥电驱动装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双桥电驱动装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的双桥电驱动装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的双桥电驱动装置中的A型连接架和平衡梁的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的双桥电驱动装置中的电驱动桥的结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的双桥电驱动装置中的电驱动桥的结构示意图二；

图6为图2中的平衡梁及橡胶减震垫的沿A方向的剖视图。

图标：1a－第一电机；1b－第二电机；2a－第一电机桥；2b－第二电机桥；3a－第一半轴；3b－第二半轴；4a－第一半轴套管；4b－第二半轴套管；5a－第一轮边减速器；5b－第二轮边减速器；6－A型连接架；7－横向拉杆；8－橡胶减震垫连接件；9－橡胶减震垫；10－平衡梁；11－锥形通孔；12－锥形橡胶轴承；13－压盖；14－锥套。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1、图2、图4和图5所示，本发明实施例提供的双桥电驱动装置，包括：两个电驱动桥及与两个电驱动桥固定连接、且与车架固定连接的连接结构；两个电驱动桥分别为中桥和后桥，电驱动桥包括第一电机1a、第一电机桥2a、第二电机1b、第二电机桥2b、第一半轴3a、第一半轴套管4a、第二半轴3b、第二半轴套管4b、第一轮边减速器5a、第二轮边减速器5b、连接架和横向拉杆7；第一电机桥2a的一端与第二电机桥2b的一端固定连接，第一电机1a可拆卸连接在第一电机桥2a的与第二电机桥2b连接的端面上，第二电机1b可拆卸连接在第二电机桥2b的与第一电机桥2a连接的端面上；第一半轴套管4a的一端与第一电机桥2a的远离第二电机桥2b的一端固定连接，另一端与第一轮边减速器5a固定连接，第一半轴3a的一端与第一电机1a的输出端传动连接，另一端与第一轮边减速器5a传动连接；第二半轴套管4b的一端与第二电机桥2b的远离第一电机桥2a的一端固定连接，另一端与第二轮边减速器5b固定连接，第二半轴3b的一端与第二电机1b的输出端传动连接，另一端与第二轮边减速器5b传动连接；连接架一侧端与第一电机桥2a和第二电机桥2b活动连接，另一侧端与车架活动连接，横向拉杆7位于电驱动桥的与连接架相对的一侧，横向拉杆7的一端与第一电机桥2a或第二电机桥2b活动连接，另一端跨过第一电机桥2a与第二电机桥2b之间的连接端面的延长面与车架活动连接。

其中，第一电机桥2a与第二电机桥2b优选螺栓固定连接，第一电机桥2a与第一半轴套管4a、第二电机桥2b与第二半轴套管4b、第一半轴套管4a与第一轮边减速器5a、第二半轴套管4b与第二轮边减速器5b均优选螺栓固定连接，第一电机1a与第一电机桥2a、第二电机1b与第二电机桥2b之间均优选螺纹可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明实施例提供的双桥电驱动装置，包括：两个电驱动桥及与两个电驱动桥固定连接、且与车架固定连接的连接结构；两个电驱动桥分别为中桥和后桥，中桥和后桥两个电驱动桥独立驱动，分别作用到车架上，车架受力均匀，减少应力集中，车架使用寿命更长。第一电机1a、第一电机桥2a、第二电机1b、第二电机桥2b、第一半轴3a、第一半轴套管4a、第二半轴3b、第二半轴套管4b、第一轮边减速器5a、第二轮边减速器5b、连接架和横向拉杆7；第一电机桥2a的一端与第二电机桥2b的一端固定连接，第一电机1a可拆卸连接在第一电机桥2a的与第二电机桥2b连接的端面上，第二电机1b可拆卸连接在第二电机桥2b的与第一电机桥2a连接的端面上；这样采用电制动，制动力大，制动效率高，电驱桥与机械桥相比传动效率可提升3％。第一半轴套管4a的一端与第一电机桥2a的远离第二电机桥2b的一端固定连接，另一端与第一轮边减速器5a固定连接，第一半轴3a的一端与第一电机1a的输出端传动连接，另一端与第一轮边减速器5a传动连接；第二半轴套管4b的一端与第二电机桥2b的远离第一电机桥2a的一端固定连接，另一端与第二轮边减速器5b固定连接，第二半轴3b的一端与第二电机1b的输出端传动连接，另一端与第二轮边减速器5b传动连接；这样两个电机独立驱动车轮，可以通过电子差速实现轮胎无滑动摩擦转向。连接架一侧与第一电机桥2a和第二电机桥2b活动连接，另一侧与车架活动连接，横向拉杆7一端与第一电机桥2a或第二电机桥2b连接，另一端跨过第一电机桥2a与第二电机桥2b之间的连接端面的延长面与车架连接。连接架、及横向拉杆7分别与电机桥和车架活动连接，增大了电驱动桥的承载力，且保证了后桥行驶过程中的稳定，中后桥同时采用连接架和横向拉杆7的稳定形式，解决了纵横向拉杆7的开裂故障问题。

进一步的，如图2和图3所示，所述第一半轴套管4a的靠近所述第一电机桥2a的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫9；所述第二半轴套管4b的靠近所述第二电机桥2b的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫9。

具体地，如图5所示，第一半轴套管4a的靠近第一电机桥2a的一端的上表面设置有橡胶减震垫连接件8，为正方形，四角处设置螺栓连接结构，橡胶减震垫9的上下端面分别与钢板粘接固定，下端面的钢板与第一半轴套管4a的上表面上的橡胶减震垫连接件8通过螺栓固定连接，这样橡胶减震垫9可以上下左右进行晃动减震，其效果比现有技术中的只能上下弹性晃动减震的弹簧减震件效果好。第二电机桥2b也以同样的结构与橡胶减震垫9连接。

进一步的，如图2和图3所示，连接结构的数量为两个，分别为第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构的两端分别连接在两个电驱动桥的相对应的一侧的橡胶减震垫9的上端面；第二连接结构的两端分别连接在两个电驱动桥的相对应的相对应的另一侧的橡胶减震垫9的上端面，第一连接结构的中间位置及第二连接结构的中间位置均与车架固定连接。

进一步的，连接结构为平衡梁10。具体地，第一连接结构为第一平衡梁，第二连接结构为第二平衡梁，

以第一平衡梁为例进行说明，如图6所示，第一平衡梁为板状构件，板状构件的沿厚度方向的侧面与橡胶减震垫9通过螺栓固定连接，板状构件的板面方向与电驱动桥的轴线方向垂直，板状构件的板面的中心开有锥形通孔11，锥形通孔11的轴线与电驱动桥的轴线平行，锥形通孔11远离车架的一端直径小于靠近车架一端的直径，通孔的四周与板状构件之间沿其轴线方向相对镶嵌有锥形橡胶轴承12，锥形橡胶轴承12的另一侧固定连接有锥套14，锥形通孔11与车架上的橡胶锥形平衡轴连接，锥形橡胶轴承12起到减震、耐磨的作用，锥形通孔11的远离车架的一端还设置有压盖13，当车架的橡胶锥形平衡轴穿到锥形通孔11内后，将压盖13用力压入车架的橡胶锥形平衡轴内，实现第一平衡梁与车架固定连接。第二平衡梁也以相同的方式与车架固定连接。

进一步的，第一电机桥2a与第一半轴套管4a连接处设置有第一轴承，第一半轴3a穿过第一轴承的通孔，第一半轴3a通过第一轴承的定位后转动更加平稳。

进一步的，第二电机桥2b与第二半轴套管4b连接处设置有第二轴承，第二半轴3b穿过第二轴承的通孔。

进一步的，连接架为A型连接架6，A型连接架6的顶端与车架活动连接，两底端分别与第一电机桥2a、第二电机桥2b活动连接。

具体地，A型连接架6的顶端与车架、两底端分别与第一电机桥2a、第二电机桥2b之间通过连接件活动连接，且该连接件为左右固定、上下可动的连接件，如A型架的顶端与车架的连接，此处的连接件包括两个固定的片状构件，片状构件均沿与第一电机桥2a的横截面平行的方向设置，两片状构件之间的距离为A型连接架6的顶端与该连接件连接的宽度，两片状构件的上下端均为密封端，上下端之间的距离稍微大于A型连接架6的顶端与该连接件连接的高度，当车上下颠簸时，该连接件的A型连接架6的顶端可以在该连接件内做上下允许范围内地晃动。

其中，横向拉杆7起到横向稳定作用，具体地，横向拉杆7的两端与第一电机桥2a或第二电机桥2b、车架之间的连接方式与连接架与第一电机桥2a、第二电机桥2b和车架的连接方式相同，保证车辆行驶过程中左右的稳定。

进一步的，第一半轴套管4a与第一电机桥2a连接的一端的尺寸大于与第一轮边减速器5a连接的一端的尺寸。这样的结构承载效果更好，更加安全有保障。

进一步的，第二半轴套管4b与第二电机桥2b连接的一端的尺寸大于与第二轮边减速器5b连接的一端的尺寸。这样的结构承载效果更好，更加安全有保障。

进一步的，电驱动桥还包括轮辋，轮辋与轮边减速器连接，轮胎安装于轮辋上。

进一步的，轮边减速器中还安装有驻车制动器。

具体地，本实施例中，轮边减速器主要是由太阳轮、行星轮、齿圈、行星轮架、齿轮轴和驻车制动器组成，一般其主动件太阳轮与齿轮轴相连，行星轮架透过齿轮与齿轮轴相连，齿圈与轮辋相接，轮边减速器通过花键与半轴相连接，随半轴转动。轮边减速器的输出端连接有驻车制动器。齿圈与桥壳相接，轮边减速器通过花键与半轴相连接，随半轴转动。轮边减速器的输入端连接有驻车制动器。齿圈与齿圈座用螺钉连接，而齿圈座被锁紧螺母固定在半轴套管上不能转动。在太阳轮和齿圈之间装有三个行星齿轮，行星齿轮通过圆锥滚子轴承和行星齿轮轴支撑在行星架上。行星架通过齿轮与齿轮轴相连。

并且，驻车制动器靠弹簧力制动，油压缓解，在车辆完全停止后，使用驻车制动器可以使车辆安全可靠地停驻，不能自动滑动。

本实施例的驻车制动器还具有电制动、液压制动等多种制动方式；当车辆在正常行驶过程中需要减速时，可采用电制动和液压制动两种方式来制动；其中，电制动的原理是：使用电控技术将高速运转的牵引电机转化为发电机，并将其发出的电能通过电池充电来吸收电能，从而达到减速、制动的目的；而液压制动中，还需要设置一个与制动器通过液压管路连接的液压制动翘板开关，其在制动过程的动力传递路线为：液压制动翘板开关→驻车制动器→齿圈→轮辋→轮胎。

进一步的，第一电机1a、第二电机1b均采用水冷散热的方式。第一电机1a及第一电机桥2a上布置冷却系统，第二电机1b及第二电机桥2b上也布置冷却系统，分别独立冷却。

实施例二

本发明实施例提供的矿用自卸车，包括实施例一提供的双桥电驱动装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双桥电驱动装置，其特征在于，包括：两个电驱动桥及与两个所述电驱动桥固定连接、且与车架固定连接的连接结构；

所述电驱动桥包括，第一电机、第一电机桥、第二电机、第二电机桥、第一半轴、第一半轴套管、第二半轴、第二半轴套管、第一轮边减速器、第二轮边减速器、连接架和横向拉杆；

所述第一电机桥的一端与所述第二电机桥的一端固定连接，所述第一电机可拆卸连接在所述第一电机桥的与所述第二电机桥连接的端面上，所述第二电机可拆卸连接在所述第二电机桥的与所述第一电机桥连接的端面上；

所述第一半轴套管的一端与所述第一电机桥的远离所述第二电机桥的一端固定连接，另一端与所述第一轮边减速器固定连接，所述第一半轴的一端与所述第一电机的输出端传动连接，另一端与所述第一轮边减速器传动连接；所述第二半轴套管的一端与所述第二电机桥的远离所述第一电机桥的一端固定连接，另一端与所述第二轮边减速器固定连接，所述第二半轴的一端与所述第二电机的输出端传动连接，另一端与所述第二轮边减速器传动连接；

所述连接架一侧端与所述第一电机桥和第二电机桥活动连接，另一侧端与车架活动连接，所述横向拉杆位于所述电驱动桥的与所述连接架相对的一侧，所述横向拉杆的一端与所述第一电机桥或第二电机桥连接，另一端跨过所述第一电机桥与所述第二电机桥之间的连接端面的延长面与所述车架连接。

2.根据权利要求1所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述第一半轴套管的靠近所述第一电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫；所述第二半轴套管的靠近所述第二电机桥的一端的上表面固定连接有橡胶减震垫。

3.根据权利要求2所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述连接结构的数量为两个，分别为第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构的两端分别连接在两个电驱动桥的相对应的一侧的橡胶减震垫的上端面；第二连接结构的两端分别连接在两个电驱动桥的相对应的相对应的另一侧的橡胶减震垫的上端面，第一连接结构的中间位置及第二连接结构的中间位置均与车架固定连接。

4.根据权利要求3所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述连接结构为平衡梁，所述第一连接结构为第一平衡梁，所述第二连接结构为第二平衡梁。

5.根据权利要求1所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述第一电机桥与所述第一半轴套管连接处设置有第一轴承，所述第一半轴穿过所述第一轴承的通孔；所述第二电机桥与所述第二半轴套管连接处设置有第二轴承，所述第二半轴穿过所述第二轴承的通孔。

6.根据权利要求1所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述连接架为A型连接架，所述A型连接架的顶端与车架活动连接，两底端分别与所述第一电机桥、第二电机桥活动连接。

7.根据权利要求1所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述第一半轴套管与所述第一电机桥连接的一端的尺寸大于与所述第一轮边减速器连接的一端的尺寸。

8.根据权利要求1所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述第二半轴套管与所述第二电机桥连接的一端的尺寸大于与所述第二轮边减速器连接的一端的尺寸。

9.根据权利要求1－8任一项所述的双桥电驱动装置，其特征在于，所述轮边减速器中还安装有驻车制动器。

10.一种矿用自卸车，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的双桥电驱动装置。

Images