CN108482395A - 车辆用轮毂电机直驱走行机构 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
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- B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
- B61C9/46—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors forming parts of wheels
Abstract
本发明公开了一种车辆用轮毂电机直驱走行机构，包括走行轮组、构架和支撑梁，支撑梁位于走形机构的顶部，支撑梁为“T”型结构，构架的下方安装有走行轮组，支撑梁由与车体固定连接的顶板以及位于构架中间位置的竖梁组成，构架是由位于支撑梁的竖梁前后两侧的承载块组成，承载块为箱型结构，构架与支撑梁连接在一起；走行轮组包括轮架、橡胶轮、驱动单元、橡胶轮轮毂、制动盘和制动单元。本发明将电机安装在轮毂内部，直接驱动走行轮组,该轮组结构将电机与车轮安装在一起，节约了车辆底部空间，此外，车轮采用橡胶轮，取代了传统的刚性车轮和钢轨的接触，不需要在地面安装两排钢轨，避免了因铺设钢轨对地面造成的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及交通运输车辆技术领域，具体为一种车辆用轮毂电机直驱走行机构。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，城市交通日益凸显的行车难、停车难问题及逐渐恶劣的环境污染问题已成为当今亟需解决的社会问题，而大力发展快捷、舒适、安全、环保、高效的新型城市公共交通系统是解决上述问题的最行之有效的手段。
现代有轨电车以其新颖的设计外观、舒适的乘车环境和环保的驱动方式成为城市公共运输的重要选择之一。现代有轨电车等地面运输车辆大多采用钢轮钢轨的运输模式，车辆采用刚性车轮，在地面安装钢轨，通过车轮与钢轨的滚动接触实现了车辆的运行和导向，由此也造成了车轮和钢轨的严重磨耗和噪声污染，而且每年需要花费大量维护成本。此外，钢轨的安装给城市的设计规划带来了不利影响，专线的钢轨需要提前设计规划，占有大量的城市用地；安装在公路上的两条平行钢轨，一方面破坏路面的完整性，另一方面频繁的钢轨维护容易造成公路的阻断和路面的破坏。
有鉴于此，如何设计出能够不需要安装钢轨并具有低轮轨磨耗量、低噪音的走行机构，是本领域科研人员需要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆用轮毂电机直驱走行机构，旨在解决现有技术中有轨电车的走行机构需依靠钢轨而破坏路面完整性以及钢轨维护时给公路交通带来的问题。
本发明是这样实现的，车辆用轮毂电机直驱走行机构，包括走行轮组、构架和支撑梁，支撑梁位于走形机构的顶部，支撑梁为“T”型结构，构架的下方安装有走行轮组，支撑梁由与车体固定连接的顶板以及位于构架中间位置的竖梁组成，构架是由位于支撑梁的竖梁前后两侧的承载块组成，承载块为箱型结构，构架与支撑梁连接在一起；
走行轮组包括轮架、橡胶轮、驱动单元、橡胶轮轮毂、制动盘和制动单元；驱动单元设置于橡胶轮的内部，其中驱动单元包括电机静子、电机动子和电机动子固定架，驱动单元与橡胶轮二者之间通过橡胶轮轮毂连接在一起，橡胶轮及驱动单元的旋转中心处安装有轮轴，橡胶轮通过轮轴与轮架相连，驱动单元于橡胶轮内部与轮架相连，制动盘的中心与轮轴固定连接，且制动盘能够随着轮轴的旋转而转动，轮架上安装有与制动盘相配合的制动单元，制动单元固定连接于轮架上；橡胶轮轮毂上连接有行星架，在橡胶轮内部的轮轴周围对应于制动单元另一侧分布有三个行星轮,行星轮和行星架组成了走行机构的减速器，与驱动单元配合使用；电机动子的转动作为减速器的输入，行星架和橡胶轮轮毂连接，作为减速器的输出驱动橡胶轮的旋转。
进一步，走行机构还包括导向连杆装置，导向连杆装置安装在轮架之上，轮架包括前端轮架、后端轮架和中间轮架，导向连杆装置包括两个直连杆和两个V型连杆，两个V型连杆之间通过铰接旋转，且两个V型连杆的开口指向相反，两个V型连杆各与一个直连杆通过铰接旋转，其中一个直连杆的一端与轮架的前端轮架相连接，另一个直连杆的一端与后端轮架相连接，两个V 型连杆与轮架的中间轮架连接，前端轮架、后端轮架上均安装可有与直连杆相连接的安装座，中间轮架上安装有可与两个V型连杆相连接的安装座。
进一步，走行机构还包括一系悬挂减振系统、二系悬挂减振系统和构架悬挂约束系统；
构架与走行轮组之间安装有一系悬挂减振系统，构架的两个承载块的顶部分别通过二系悬挂减振系统与支撑梁的底板连接，支撑梁的竖梁前后两侧分别与构架的两个承载块之间设置有构架悬挂约束系统，支撑梁的竖梁前后两侧分别通过构架悬挂约束系统与与两个承载块连接，这样的设计便于车辆通过曲线。
进一步，一系悬挂减振系统采用具有缓冲效果的钢弹簧，并配合钢弹簧旁边并联垂直的油压减振器；
二系悬挂减振系统由上、下两个相接触通过摩擦实现悬挂与减振的摩擦块构成；
构架悬挂约束系统是由构架的竖梁前后两个橡胶堆组成,橡胶堆两边分别固接在竖梁与构架上。
进一步，制动单元含前后两个由液压缸动作进而产生制动力的制动夹钳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种车辆用轮毂电机直驱走行机构，将电机安装在轮毂内部，通过轮毂内部设置的电机直接驱动走行轮组，该轮组结构将电机与车轮安装在一起，节约了车辆底部空间，此外，为了降低电机的振动并减小轮轨作用力及磨耗，车轮采用橡胶轮，取代了传统的刚性车轮和钢轨的接触，不需要在地面安装两排钢轨，避免了因铺设钢轨对地面造成的破坏。
附图说明
图1是本发明提出的走行轮组的正视图；
图2是本发明提出的走行轮组的背视图；
图3是本发明提出的走行轮组的内部剖视图；
图4是本发明提出的走行机构的正面视图；
图5是导向连杆装置的原理图；
图6是本发明提出的走行机构与车辆的安装示意图。
图中，1.轮架，2.橡胶轮，3.驱动单元，4.橡胶轮轮毂，5.制动盘， 6.轮轴，7.制动单元，8.行星轮，9.行星架，10.电机静子，11.电机动子，12.电机动子固定架，13.支撑梁，14.构架，15.一系悬挂减振系统，16.导向连杆装置，17.二系悬挂减振系统，18.构架悬挂约束系统，19.车辆上层机构，20.V型连杆，21.地面，22.直连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：车辆用轮毂电机直驱走行机构，包括走行轮组、构架14和支撑梁13，支撑梁13位于走形机构的顶部，用于连接车体和构架14，承受整个车体的重量，支撑梁13为“T”型结构，构架 14的下方安装有走行轮组，支撑梁13由与车体固定连接的顶板以及位于构架 14中间位置的竖梁组成，构架14是由位于支撑梁13的竖梁前后两侧的承载块组成，承载块18为箱型结构，构架14与支撑梁13连接在一起，构架14的各组成部件通过与支撑梁13连接组成为一个整体；走形机构上方用于安装车辆上层机构19，具体可以是车体，用于乘客的承载，走形机构可以直接在地面21上运行，不需要安装额外的轨道。
如图3所示，走行轮组包括轮架1、橡胶轮2、驱动单元3、橡胶轮轮毂 4、制动盘5和制动单元7；在走行轮组内部，轮架1安装在最外侧，对橡胶轮2和制动单元3起到保护作用，轮架1轮架1起到了承载作用，可实现与轮架1上层结构的连接，驱动单元3设置于橡胶轮2的内部，其中驱动单元3 包括电机静子10、电机动子11和电机动子固定架12，驱动单元3与橡胶轮2 二者之间通过橡胶轮轮毂4连接在一起，橡胶轮2及驱动单元3的旋转中心处安装有轮轴6，橡胶轮2通过轮轴6与轮架1相连，轮架1同时起到支撑和限位橡胶轮2的作用，橡胶轮2可相对轮架1实现转动，但不能左右移动，橡胶轮2直接行驶在路面上，不需要安装轨道，驱动单元3于橡胶轮2内部与轮架1相连，制动盘5的中心与轮轴6固定连接，且制动盘5能够随着轮轴6的旋转而转动，轮架1上安装有与制动盘5相配合的制动单元7，制动单元7固定连接于轮架1上，在制动阶段，通过控制轮架1上的制动单元7与制动盘接触摩擦来实现制动力矩的施加，在正常运行阶段，制动盘5和制动单元不接触；橡胶轮轮毂4上连接有行星架9，在橡胶轮2内部的轮轴6周围对应于制动单元7另一侧分布有三个行星轮8,行星轮8和行星架9组成了走行机构的减速器，与驱动单元3配合使用；电机动子11的转动作为减速器的输入，行星架9和橡胶轮轮毂4连接，作为减速器的输出驱动橡胶轮2的旋转。
作为本发明实施例的一优选方案，本发明实施例的车辆用轮毂电机直驱走行机构还包括导向连杆装置，如图4所示，导向连杆装置安装在轮架1之上，处于轮架1与构架14之间，起到连接前后轮架的作用，并确定前后走形轮组的转动方向，从而便于走形机构通过曲线，其中，轮架1包括前端轮架、后端轮架和中间轮架，如图5所示，导向连杆装置包括两个直连杆22和两个 V型连杆20，两个V型连杆20之间通过铰接旋转，且两个V型连杆2的开口指向相反，两个V型连杆20各与一个直连杆22通过铰接旋转，其中一个直连杆22的一端与轮架1的前端轮架相连接，另一个直连杆22的一端与后端轮架相连接，两个V型连杆20与轮架1的中间轮架连接，前端轮架、后端轮架上均安装可有与直连杆22相连接的安装座，中间轮架上安装有可与两个V 型连杆20相连接的安装座。当前端车轮通过曲线时，直连杆22会带动V型连杆20转动，从而迫使中间车辆转动，进而带动后端车轮的转动。
走行机构还包括一系悬挂减振系统15、二系悬挂减振系统17和构架悬挂约束系统18；构架14与走行轮组之间安装有一系悬挂减振系统15，能够衰减车辆运行时的振动，实现车辆平稳运行，提高舒适性。构架14的两个承载块的顶部分别通过二系悬挂减振系统17与支撑梁13的底板连接，支撑梁13 的竖梁前后两侧分别与构架14的两个承载块之间设置有构架悬挂约束系统 18，支撑梁13的竖梁前后两侧分别通过构架悬挂约束系统18与与两个承载块连接，通过构架悬挂约束系统18来约束两个承载块的相互运动。通过一系悬挂减振系统15和二系悬挂减振系统17的配合作用，可以使得车辆车辆具有优良的运行品质和足够的运行安全性。
在本实施例中，一系悬挂减振系统15采用具有缓冲效果的钢弹簧，并配合钢弹簧旁边并联垂直的油压减振器；二系悬挂减振系统17由上、下两个相接触通过摩擦实现悬挂与减振的摩擦块构成；构架悬挂约束系统18是由构架 14的竖梁前后两个橡胶堆组成,橡胶堆两边分别固接在竖梁与构架14上。制动单元7含前后两个由液压缸动作进而产生制动力的制动夹钳。本发明实施例提供的车辆用轮毂电机直驱走行机构，将电机安装在轮毂内部，通过轮毂内部设置的电机直接驱动走行轮组，该轮组结构将电机与车轮安装在一起，节约了车辆底部空间，此外，为了降低电机的振动并减小轮轨作用力及磨耗，车轮采用橡胶轮，可以在地面上直接行驶，取代了传统的刚性车轮和钢轨的接触，不需要在地面安装两排钢轨，避免了因铺设钢轨对地面造成的破坏。此外，该种走形机构安装方式简单，内部结构紧凑，安装成本低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.车辆用轮毂电机直驱走行机构，包括走行轮组、构架(14)和支撑梁(13)，其特征在于：所述支撑梁(13)位于走形机构的顶部，所述支撑梁(13)为“T”型结构，所述构架(14)的下方安装有走行轮组，所述支撑梁(13)由与车体固定连接的顶板以及位于构架(14)中间位置的竖梁组成，所述构架(14)是由位于支撑梁(13)的竖梁前后两侧的承载块组成，所述承载块(18)为箱型结构，所述构架(14)与支撑梁(13)连接在一起；
所述走行轮组包括轮架(1)、橡胶轮(2)、驱动单元(3)、橡胶轮轮毂(4)、制动盘(5)和制动单元(7)；所述驱动单元(3)设置于橡胶轮(2)的内部，其中驱动单元(3)包括电机静子(10)、电机动子(11)和电机动子固定架(12)，所述驱动单元(3)与橡胶轮(2)二者之间通过橡胶轮轮毂(4)连接在一起，所述橡胶轮(2)及驱动单元(3)的旋转中心处安装有轮轴(6)，所述橡胶轮(2)通过轮轴(6)与轮架(1)相连，所述驱动单元(3)于橡胶轮(2)内部与轮架(1)相连，所述制动盘(5)的中心与轮轴(6)固定连接，且所述制动盘(5)能够随着轮轴(6)的旋转而转动，所述轮架(1)上安装有与制动盘(5)相配合的制动单元(7)，所述制动单元(7)固定连接于轮架(1)上；所述橡胶轮轮毂(4)上连接有行星架(9)，在橡胶轮(2)内部的轮轴(6)周围对应于制动单元(7)另一侧分布有三个行星轮(8),行星轮(8)和行星架(9)组成了走行机构的减速器，与驱动单元(3)配合使用；电机动子(11)的转动作为减速器的输入，行星架(9)和橡胶轮轮毂(4)连接，作为减速器的输出驱动橡胶轮(2)的旋转。
2.根据权利要求1所述的车辆用轮毂电机直驱走行机构，其特征在于：所述走行机构还包括导向连杆装置，所述导向连杆装置安装在轮架(1)之上，所述轮架(1)包括前端轮架、后端轮架和中间轮架，所述导向连杆装置包括两个直连杆(22)和两个V型连杆(20)，两个V型连杆(20)之间通过铰接旋转，且两个V型连杆(2)的开口指向相反，两个V型连杆(20)各与一个直连杆(22)通过铰接旋转，其中一个直连杆(22)的一端与轮架(1)的前端轮架相连接，另一个直连杆(22)的一端与后端轮架相连接，两个V型连杆(20)与轮架(1)的中间轮架连接，所述前端轮架、后端轮架上均安装可有与直连杆(22)相连接的安装座，所述中间轮架上安装有可与两个V型连杆(20)相连接的安装座。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用轮毂电机直驱走行机构，其特征在于：所述走行机构还包括一系悬挂减振系统(15)、二系悬挂减振系统(17)和构架悬挂约束系统(18)；
所述构架(14)与走行轮组之间安装有一系悬挂减振系统(15)，所述构架(14)的两个承载块的顶部分别通过二系悬挂减振系统(17)与支撑梁(13)的底板连接，所述支撑梁(13)的竖梁前后两侧分别与构架(14)的两个承载块之间设置有构架悬挂约束系统(18)，所述支撑梁(13)的竖梁前后两侧分别通过构架悬挂约束系统(18)与与两个承载块连接。
4.根据权利要求3所述的车辆用轮毂电机直驱走行机构，其特征在于：所述一系悬挂减振系统(15)采用具有缓冲效果的钢弹簧，并配合钢弹簧旁边并联垂直的油压减振器；
所述二系悬挂减振系统(17)由上、下两个相接触通过摩擦实现悬挂与减振的摩擦块构成；
所述构架悬挂约束系统(18)是由构架(14)的竖梁前后两个橡胶堆组成,橡胶堆两边分别固接在竖梁与构架(14)上。
5.根据权利要求1所述的车辆用轮毂电机直驱走行机构，其特征在于：所述制动单元(7)含前后两个由液压缸动作进而产生制动力的制动夹钳。
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|---|---|---|---|
| CN201810488044.1A CN108482395A (zh) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | 车辆用轮毂电机直驱走行机构 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN108482395A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110562685A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-13 | 三一海洋重工有限公司 | 台车、起重机、散料输送机及台车的设计方法 |
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2018
- 2018-05-21 CN CN201810488044.1A patent/CN108482395A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110562685A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-13 | 三一海洋重工有限公司 | 台车、起重机、散料输送机及台车的设计方法 |
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Legal Events
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