CN110803034A - 一种改造型电动力矿用车 - Google Patents
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Abstract
改造型电动力矿用车，包括电动力矿用车车架总成，在所述电动力矿用车车架总成上设有高压柜、蓄电池柜、动力电池系统、牵引电机、电动空气制动泵、冷却风机、风道、后转动轴、充电箱、电动转向泵、驾驶室、电动举升泵、电动空调压缩机、传动轴和差速器，整车采用动力电池作为动力源，节能环保，整车运行成本低；整车电制动时将整车机械能转换成为电能，为动力电池充电，整车能量利用率高；新增的动力电池系统、电机控制器、牵引电机与发动机、变速箱相比维护成本极低；改造后整车常规制动采用电制动方式，刹车片的消化与原车相比大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种改造型电动力矿用车。
背景技术
矿用车是一种应用于露天矿山、大型工程施工现场的一种非公路车辆，目前矿用车基本是采用柴油机作为动力驱动车辆运行的。
目前市场上有一部分车辆已运行8~10年，发动机和变速箱维修次数、维修时长及费用逐年增加，发动机和变速箱基本达到报废状态，但车架、货箱及其他机械结构件寿命还有将近5年寿命，基于此种状况，提出了矿用自卸车纯电改造方案。目前原车为由柴油机提供动力，柴油机通过变速箱、传动轴、差速器及轮边减速器给车轮传递动力，原车制动方式主要有空气制动、变速箱缓行制动两种。原车存在的问题包括：原车油耗较高，运行成本高；发动机、变速箱老化，检修成本高；整车制动性能不好，重载下坡时制动距离过长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、优化动力驱动系统、维护成本低的改造型电动力矿用车。
为了解决上述技术问题，本发明包括电动力矿用车车架总成，在所述电动力矿用车车架总成上设有高压柜、蓄电池柜、动力电池系统、牵引电机、电动空气制动泵、冷却风机、风道、后转动轴、充电箱、电动转向泵、驾驶室、电动举升泵、电动空调压缩机、传动轴和差速器，在所述驾驶室的一侧设有走台，在走台上设有电机控制器，所述电动力矿用车车架总成包括车架纵梁、车架前保险杠和车架龙门，在车架龙门的内侧设有液压支架，所述电动转向泵、电动举升泵设在液压支架，所述电动空气制动泵和充电箱设在车架纵梁的外侧面且靠近动力电池系统的位置处，所述高压柜分别与动力电池系统、电动空调压缩机和电机控制器连接，所述电机控制器分别与电动空气制动泵、牵引电机、电动举升泵和电动转向泵连接，所述传动轴分别与差速器、牵引电机连接，所述差速器上连接有轮边减速器和车轮。
作为本发明的进一步改进，所述车架纵梁的数量为两个且对称设置，所述车架前保险杠设在电动力矿用车车架总成的前端，所述车架龙门设在电动力矿用车车架总成的中部，所述动力电池系统包括第一电池支架总成、第二电池支架总成、第三电池支架总成和第四电池支架总成，所述第一电池支架总成、第二电池支架总成和第三电池支架总成设在车架前保险杠和车架龙门之间，所述第二电池支架总成设在第三电池支架总成的底部，所述第四电池支架总成设在车架纵梁的外侧面，在第一电池支架总成、第二电池支架总成、第三电池支架总成和第四电池支架总成上设有标准电池包，所述高压柜设在第一电池支架总成的顶部，所述蓄电池柜设在第三电池支架总成的顶部。
作为本发明的进一步改进，所述第四电池支架总成的一侧面设有第四电池支架连接座，在其中一个车架纵梁的外侧端面设有与第四电池支架连接座连接的纵梁外侧连接座，在第四电池支架总成的其他侧面设有将第四电池支架放置空间盖住的可拆卸式活动挡板。
作为本发明的进一步改进，所述第四电池支架连接座包括第四电池支架连接板，在第四电池支架连接板上设有限位凸起板，所述纵梁外侧连接座包括纵梁外侧限位板和纵梁外侧连接板，所述纵梁外侧限位板为U型结构，所述限位凸起板与纵梁外侧限位板相配合，所述纵梁外侧连接板与第四电池支架连接板以螺栓连接的方式固定。
作为本发明的进一步改进，所述冷却风机设在车架龙门的后侧端面，所述风道分别与冷却风机、牵引电机连接。
本发明的优点：整车采用动力电池作为动力源，节能环保，整车运行成本低；整车电制动时将整车机械能转换成为电能，为动力电池充电，整车能量利用率高；新增的动力电池系统、电机控制器、牵引电机与发动机、变速箱相比维护成本极低；改造后整车常规制动采用电制动方式，刹车片的消耗与原车相比大大降低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的正视图。
图2为本发明的电动力矿用车车架总成的侧视图。
图3为图2的A-A方向示意图。
图4为本发明的电动力矿用车车架总成的俯视图。
图5为本发明的电动力矿用车车架总成的立体视图。
图6为本发明的各组件之间能量传递连接图。
具体实施方式
图1至图6为本发明的实施例：
包括电动力矿用车车架总成1，在所述电动力矿用车车架总成1上设有高压柜2、蓄电池柜3、动力电池系统、牵引电机4、电动空气制动泵5、冷却风机6、风道7、后转动轴8、充电箱9、电动转向泵10、驾驶室11、电动举升泵12、电动空调压缩机、传动轴14和差速器15，所述电动力矿用车车架总成1包括车架纵梁16、车架前保险杠17和车架龙门18，所述车架纵梁16的数量为两个且对称设置，所述车架前保险杠17设在电动力矿用车车架总成1的前端，在电动力矿用车车架总成1的后端设有轮边减速器和车轮20，所述驾驶室11设在电动力矿用车车架总成1的上端，在所述驾驶室11的一侧设有走台，在走台上设有电机控制器30，所述动力电池系统包括第一电池支架总成21、第二电池支架总成22、第三电池支架总成23和第四电池支架总成24，所述第一电池支架总成21、第二电池支架总成22和第三电池支架总成23设在车架前保险杠17和车架龙门18之间，所述第二电池支架总成22设在第三电池支架总成23的底部，所述第四电池支架总成24设在车架纵梁16的外侧面，在第一电池支架总成21、第二电池支架总成22、第三电池支架总成23和第四电池支架总成24上设有标准电池包，所述高压柜2设在第一电池支架总成21的顶部，所述蓄电池柜3设在第三电池支架总成23的顶部，所述第四电池支架总成24的一侧面设有第四电池支架连接座，在其中一个车架纵梁16的外侧端面设有与第四电池支架连接座连接的纵梁外侧连接座，在第四电池支架总成24的其他侧面设有将第四电池支架放置空间盖住的可拆卸式活动挡板，所述第四电池支架连接座包括第四电池支架连接板25，在第四电池支架连接板25上设有限位凸起板26，所述纵梁外侧连接座包括纵梁外侧限位板27和纵梁外侧连接板28，所述纵梁外侧限位板27为U型结构，所述限位凸起板26与纵梁外侧限位板27相配合，所述纵梁外侧连接板28与第四电池支架连接板25以螺栓连接的方式固定，在车架龙门18的内侧设有液压支架29，所述电动转向泵10、电动举升泵12设在液压支架29，所述电动空气制动泵5和充电箱9设在车架纵梁16的外侧面且靠近动力电池系统的位置处，所述冷却风机6设在车架龙门18的后侧端面，所述风道7分别与冷却风机6、牵引电机4连接，所述高压柜2分别与动力电池系统、电动空调压缩机和电机控制器30连接，所述电机控制器30分别与电动空气制动泵5、牵引电机4、电动举升泵12和电动转向泵10连接，所述传动轴分别与差速器15、牵引电机4连接，所述差速器15上连接有轮边减速器和车轮20。
本发明的有益效果：
整车纯电动改造过程中去除发动机及相关系统（包括发动机、燃油箱、进排气管路、散热器）和变速箱，整车增加动力电源系统、电传动系统（包含电机控制器30、牵引电机4等部件）和整车控制系统（整车控制器）。原车空气制动系统保持不变，只是将制动空气泵由发动机驱动变为电机驱动；原车转向系统、举升系统中液压泵由发动机驱动改为电机驱动，其他部分保持不变；车架、驾驶室11做适应性改进，驱动桥、悬挂装置、车轮20、车厢这四部分保持不变。
原车的发动机位置安装了第一电池支架总成21，原车的散热器位置安装了第二电池支架总成22和第三电池支架总成23，原车的燃油箱位置安装了第四电池支架总成24，在原车变速箱位置，安装了牵引电机4，牵引电机4与原车后转动轴14机械连接，牵引电机4输出力矩经过传动轴14、差速器15及轮边减速器后将力传递给后车轮20；在驾驶室11右侧，增加了走台，为电机控制器30提供了安装、检修、调试平台。
整车采用动力电池作为动力源，节能环保，整车运行成本低，完成相同的生产任务，电费约为原车油费的30%左右。
整车增加电制动方式，整车电制动功率为560KW，能够实现整车满载情况下在0~30km/h速度范围内在8%坡度电制动停车的能力，，制动性能与原车相比提升20%；
整车电制动时将整车机械能转换成为电能，为动力电池充电，整车能量利用率高；
新增的动力电池系统、电机控制器30、牵引电机4与发动机、变速箱相比维护成本极低；
改造后整车常规制动采用电制动方式，刹车片的消耗与原车相比大大降低。
动力电池的布局形式和安装结构，牵引电机4、电机控制器30及其他设备的布局形式，主要是保证改装后的质量分布合理，接近于原有的燃油车的重心及轴荷，不改变原有车辆的稳定性。
Claims (5)
1.一种改造型电动力矿用车，其特征在于：包括电动力矿用车车架总成，在所述电动力矿用车车架总成上设有高压柜、蓄电池柜、动力电池系统、牵引电机、电动空气制动泵、冷却风机、风道、后转动轴、充电箱、电动转向泵、驾驶室、电动举升泵、电动空调压缩机、传动轴和差速器，在所述驾驶室的一侧设有走台，在走台上设有电机控制器，所述电动力矿用车车架总成包括车架纵梁、车架前保险杠和车架龙门，在车架龙门的内侧设有液压支架，所述电动转向泵、电动举升泵设在液压支架，所述电动空气制动泵和充电箱设在车架纵梁的外侧面且靠近动力电池系统的位置处，所述高压柜分别与动力电池系统、电动空调压缩机和电机控制器连接，所述电机控制器分别与电动空气制动泵、牵引电机、电动举升泵和电动转向泵连接，所述传动轴分别与差速器、牵引电机连接，所述差速器上连接有轮边减速器和车轮。
2.按权利要求1所述的改造型电动力矿用车，其特征在于：所述车架纵梁的数量为两个且对称设置，所述车架前保险杠设在电动力矿用车车架总成的前端，所述车架龙门设在电动力矿用车车架总成的中部，所述动力电池系统包括第一电池支架总成、第二电池支架总成、第三电池支架总成和第四电池支架总成，所述第一电池支架总成、第二电池支架总成和第三电池支架总成设在车架前保险杠和车架龙门之间，所述第二电池支架总成设在第三电池支架总成的底部，所述第四电池支架总成设在车架纵梁的外侧面，在第一电池支架总成、第二电池支架总成、第三电池支架总成和第四电池支架总成上设有标准电池包，所述高压柜设在第一电池支架总成的顶部，所述蓄电池柜设在第三电池支架总成的顶部。
3.按权利要求2所述的改造型电动力矿用车，其特征在于：所述第四电池支架总成的一侧面设有第四电池支架连接座，在其中一个车架纵梁的外侧端面设有与第四电池支架连接座连接的纵梁外侧连接座，在第四电池支架总成的其他侧面设有将第四电池支架放置空间盖住的可拆卸式活动挡板。
4.按权利要求3所述的改造型电动力矿用车，其特征在于：所述第四电池支架连接座包括第四电池支架连接板，在第四电池支架连接板上设有限位凸起板，所述纵梁外侧连接座包括纵梁外侧限位板和纵梁外侧连接板，所述纵梁外侧限位板为U型结构，所述限位凸起板与纵梁外侧限位板相配合，所述纵梁外侧连接板与第四电池支架连接板以螺栓连接的方式固定。
5.按权利要求1所述的改造型电动力矿用车，其特征在于：所述冷却风机设在车架龙门的后侧端面，所述风道分别与冷却风机、牵引电机连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200218 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |