CN110979149B - 一种动力系统及应用该动力系统的抱罐车 - Google Patents

一种动力系统及应用该动力系统的抱罐车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动力系统，该动力系统包括电储能装置、驱动装置、连接装置以及变速器，电储能装置与驱动装置连接，驱动装置与变速器通过连接装置连接，连接装置包括联轴机构和轴向推力平衡机构，联轴机构连接驱动装置，轴向推力平衡机构的一端连接联轴机构、另一端连接变速器用于消除变速器产生的轴向窜动。本发明还公开一种应用该动力系统的抱罐车。本发明公开的动力系统及应用该动力系统抱罐车通过在驱动装置和变速器之间设置连接装置，使得轴向推力平衡机构通过自身结构能消除变速器轴向窜动所产生的轴向反作用力，剩余轴向反作用力则通过变速器的外壳全部吸收，实现变速器零轴向力反作用于所述驱动装置，延长了驱动装置的使用寿命。

Description

一种动力系统及应用该动力系统的抱罐车
技术领域
本发明涉及冶金行业运输车辆技术领域，尤其涉及一种动力系统及应用该动力系统的抱罐车。
背景技术
抱罐车是一种用于钢铁及有色金属冶炼厂内运输渣罐的冶金物流专用装备，能转运和处理高温炉渣，是钢渣处理工艺中核心车辆。
现有的抱罐车的动力系统由柴油发动机和变速器组成，采用柴油发动机的抱罐车体型大、能耗大，造成尾气排放量也大，给环境造成了严重的污染，而且柴油发动机的噪音大。虽然，目前为了降低燃油动力系统的能耗、尾气排放等缺陷，在有些机动车上已经采用电力代替了原来的燃油动力，但是电力的传动过程，带液力变矩器的变速器工作时会产生轴向窜动，传递给电机的轴向窜动大，使得电机易于损坏，使用寿命短，更换频率高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种降低能耗、排放和噪音、以及消除轴向窜动所产生的反作用力来延长驱动装置使用寿命的动力系统。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种动力系统，包括电储能装置、驱动装置、连接装置以及变速器，所述电储能装置与所述驱动装置连接以给所述驱动装置提供动力能源，所述驱动装置与所述变速器通过所述连接装置连接，所述连接装置包括联轴机构和轴向推力平衡机构，所述联轴机构的一端连接所述驱动装置，所述轴向推力平衡机构的一端连接所述联轴机构的另一端，所述轴向推力平衡机构的另一端连接所述变速器用于消除所述变速器轴向窜动所产生的反作用力。
优选的，所述轴向推力平衡机构包括固定端盖、回转体、止挡件、连接轴以及连接件，所述连接件的一端插设于所述固定端盖内、另一端与所述联轴机构的爪盘通过螺栓连接，所述止挡件和所述回转体依次套设于所述连接轴外，所述连接轴的一端穿过所述固定端盖的内部插设于所述连接件内、另一端与所述变速器连接，所述回转体与所述连接件的端部抵接。
优选的，所述变速器包括液力变矩器以及与所述液力变矩器连接的变速箱，所述液力变矩器远离所述变速箱的一端通过紧固螺钉与所述连接轴连接。
优选的，所述固定端盖包括前盖以及与所述前盖组配的后盖，所述前盖与所述后盖固定于所述变速器上，所述前盖通过所述连接件与所述联轴机构连接固定。
优选的，所述前盖包括沿中心线开设有安装孔的盖主体、连接于所述盖主体的一端外缘部、连接于所述盖主体另一端的装配部以及同时连接所述装配部和所述盖主体的加强部，所述装配部内沿中心线开设有装配孔，所述装配孔与所述安装孔同轴设置，所述连接轴穿过所述装配孔与所述连接件连接，所述外缘部与所述后盖通过螺栓连接。
优选的，所述回转体为轴承，所述止挡件为弹性挡圈，所述连接轴为花键轴，所述连接件为一端连接有外花键轴的法兰盘。
优选的，所述回转体与所述连接轴过盈配合。
优选的，所述驱动装置为电机，所述电机的传动轴端部开设有外止口，所述联轴机构包括相互卡合的两个爪盘以及设于两个所述爪盘之间的弹性体，其中一个所述爪盘的端部向内凹陷形成内止口与所述电机配合连接，另一个所述爪盘与所述连接件通过紧固螺钉连接固定。
优选的，所述联轴机构为梅花联轴器。
一种应用该动力系统的抱罐车，包括牵引架、后车架、传动系统以及执行系统，所述动力系统设于所述牵引架上，所述牵引架与所述后车架连接，所述动力系统通过所述传动系统与所述执行系统连接用于给所述执行系统传递动力。
本发明实施例提供的动力系统通过在驱动装置和变速器之间设置连接装置，使得轴向推力平衡机构通过自身结构能消除变速器轴向窜动所产生的轴向反作用力，剩余轴向反作用力则通过变速器的外壳全部吸收，最终实现变速器零轴向力反作用于所述驱动装置，从而实现延长驱动装置的使用寿命的目的。
附图说明
图1为本发明提供的抱罐车的结构示意图；
图2为本发明提供的动力系统的局部剖视图；
图3为图2所示的A部分的放大图；
图4为图2所示的动力系统的组装图；
图5为图4所示的动力系统的结构分解示意图；
图6为图4所示的前盖的剖视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的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。
请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的抱罐车的结构示意图；图2为本发明提供的动力系统的局部剖视图。本发明提供一种抱罐车，包括牵引架10、后车架30、动力系统40、传动系统50以及执行系统70，所述动力系统40设于所述牵引架10上，所述牵引架10与所述后车架30连接，同时，所述动力系统40通过所述传动系统50与所述执行系统70连接用于给所述执行系统70传递动力，所述动力系统40驱动所述执行系统70运动，所述牵引架10带动后车架30运动。其中，所述传动系统50为驱动桥，所述执行系统70为轮胎。
所述动力系统40包括电储能装置1、驱动装置3、连接装置5以及变速器7，所述电储能装置1与所述驱动装置3连接以给所述驱动装置3提供动力能源，所述电储能装置1以嵌入的方式设于所述牵引架10上，且左右对称安装，以降低重心，提高安装的稳固性，降低被撞击的风险。所述驱动装置3与所述变速器7通过所述连接装置5连接，所述驱动装置3通过所述连接装置5向所述变速器7传递动力。
请参阅图3，为图2所示的A部分的放大图。所述连接装置5包括联轴机构51和轴向推力平衡机构53，所述联轴机构51的一端连接所述驱动装置3，所述轴向推力平衡机构53的一端连接所述联轴机构51的另一端，所述轴向推力平衡机构53的另一端连接所述变速器7用于消除所述变速器7轴向窜动所产生的反作用力。
请结合参阅图4和图5，其中，图4为图2所示的动力系统的组装图；图5为图4所示的动力系统的结构分解示意图。所述变速器7包括液力变矩器71以及与所述液力变矩器7连接的变速箱73，所述液力变矩器71远离所述变速箱73的一端与所述连接轴537连接，其中，所述轴向推力平衡机构53的所述连接轴537与所述液力变矩器71通过紧固螺钉连接，使所述轴向推力平衡机构53与所述液力变矩器71连接来消除所述液力变矩器71轴向窜动所产生的轴向推力，从而不影响扭矩的轴向传递。所述变速器7通过传动系统50与所述执行系统70连接用于给所述执行系统70传递转速和扭矩。
具体的，所述电储能装置1为锂电池，锂电池给所述驱动装置3供电带动所述驱动装置3运动，具体的，所述驱动装置3为电机，因此，在本实施例中，所述动力系统40由锂电池给电机供电，而不是采用现有技术中柴油发动机来提供动力，有效的降低了噪音和尾气排放量，从而更加的环保；且电能的动力直接转换率约为80％，燃油转换为动力效率约为20％，因此，电能的动力转换率高于燃油的动力转换率，采用电力驱动能有效的提高功率转换，实现转换效能的有效提高。同时，从经济角度出发，由于柴油发动机的原料的1升柴油的功率转换等于采用锂电池供电方式的3度电的功率转换，而3度电的价格远低于1升柴油的价格，因此，采用锂电池给电机供电的方式在经济上更加的适用。
所述联轴机构51为联轴器，所述联轴机构51包括相互卡合的两个爪盘511以及设于两个所述爪盘511之间的弹性体513，由于电机的传动轴端部开设有外止口，为了与电机形成良好的配合，所述联轴机构51的其中一个所述爪盘511的端部向内凹陷形成内止口5111与电机的外止口配合连接，另一个所述爪盘511与所述连接件539通过紧固螺钉连接固定。为了使所述爪盘511和所述电机的连接更加牢固，两者之间再通过紧固螺钉连接。具体的方式为，在所述爪盘511上开设沉孔，紧固螺钉穿过所述沉孔至所述电机的传动轴将所述爪盘511和所述电机连接。
具体的，在本实施例中，所述联轴机构51为梅花联轴器。
如图3所示，所述轴向推力平衡机构53包括固定端盖531、回转体533、止挡件535、连接轴537以及连接件539，所述连接件539的一端插设于所述固定端盖531内、另一端与所述联轴机构51的爪盘511通过螺栓连接，所述止挡件535和所述回转体533依次套设于所述连接轴537外，所述连接轴537的一端穿过所述固定端盖531的内部并插设于所述连接件539内、另一端与所述液力变矩器71连接。
所述止挡件535为弹性挡圈，其设于所述回转体533与所述连接轴537之间并与所述固定端盖531的内部卡接。所述回转体533为轴承，其与所述连接件539的端部抵接，所述回转体533的内圈与所述连接轴537形成过盈配合使所述连接轴537与所述回转体533形成一个整体，并通过所述回转体533端部顶住所述连接轴537，限制了所述液力变矩器71所产生的轴向窜动，轴向推力通过所述回转体533传递给所述固定端盖531，这样，通过在所述驱动装置3和所述变速器7之间设置所述连接装置5，使得轴向推力平衡机构53通过自身结构能消除所述变速器7轴向窜动所产生的轴向反作用力，剩余轴向反作用力则通过所述变速器7的外壳全部吸收，最终实现所述变速器零7轴向力反作用于所述驱动装置3，从而实现延长所述驱动装置3的使用寿命的目的。并且此过程不影响所述变速器7扭矩的轴向传递，同时也减少了扭矩传递过程中能量的损耗。
所述固定端盖531包括前盖5311以及与所述前盖5311连接的后盖5313，具体的，所述前盖5311和所述后盖5313通过螺栓形成可拆卸连接。所述前盖5311与所述后盖5313固定于所述变速器7上，所述前盖5311通过所述连接件539与所述联轴机构51的爪盘511连接固定。
请参阅图6，为图4所示的前盖的剖视图。所述前盖5311包括沿中心线开设有安装孔的盖主体5315、连接于所述盖主体5315的一端外缘部5316、连接于所述盖主体5315另一端的装配部5317以及同时连接所述装配部5317和所述盖主体5315的加强部5318。
所述装配部5317内沿中心线开设有装配孔5319，所述装配孔5319与所述安装孔同轴设置，所述连接轴537穿过所述装配孔5319与所述连接件539连接，所述外缘部5316与所述后盖5313通过螺栓连接。所述装配孔5319的孔壁上形成定位台阶5314，所述回转体533嵌设于所述定位台阶5314内以顶住所述连接轴537，来限制所述液力变矩器71所产生的轴向窜动。
具体的，在本实施例中，所述连接件539为一端连接有外花键轴的法兰盘，所述回转体533为免维护轴承。
所述连接轴537为花键轴，具体为一种内花键轴，与所述连接件539的外花键轴配合连接，所述连接轴537远离的所述变速器7的一端的端部穿过所述连接件539的所述装配孔5319并插设于所述连接件539内与所述连接件539连接固定，且所述连接轴537和所述连接件539通过外花键连接，顺利地通过所述联轴机构51传递扭矩给所述驱动装置3，这样，使得所述驱动装置3免受因所述液力变矩器71所产生的轴向推力的影响，有效地延长了所述驱动装置3的使用寿命。
本发明实施例提供的动力系统通过在驱动装置和变速器之间设置连接装置，使得轴向推力平衡机构通过自身结构能消除变速器轴向窜动所产生的轴向反作用力，剩余轴向反作用力则通过变速器的外壳全部吸收，最终实现变速器零轴向力反作用于所述驱动装置，从而实现延长驱动装置的使用寿命的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种动力系统，其特征在于，包括电储能装置、驱动装置、连接装置以及变速器，所述电储能装置与所述驱动装置连接以给所述驱动装置提供动力能源，所述驱动装置与所述变速器通过所述连接装置连接，所述连接装置包括联轴机构和轴向推力平衡机构，所述联轴机构的一端连接所述驱动装置，所述轴向推力平衡机构的一端连接所述联轴机构的另一端，所述轴向推力平衡机构的另一端连接所述变速器用于消除所述变速器轴向窜动所产生的反作用力，所述轴向推力平衡机构包括固定端盖、回转体、止挡件、连接轴以及连接件，所述连接件的一端插设于所述固定端盖内、另一端与所述联轴机构的爪盘通过螺栓连接，所述止挡件和所述回转体依次套设于所述连接轴外，所述连接轴的一端穿过所述固定端盖的内部插设于所述连接件内、另一端与所述变速器连接，所述回转体与所述连接件的端部抵接，所述变速器包括液力变矩器以及与所述液力变矩器连接的变速箱，所述液力变矩器远离所述变速箱的一端通过紧固螺钉与所述连接轴连接。
2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述固定端盖包括前盖以及与所述前盖组配的后盖，所述前盖与所述后盖固定于所述变速器上，所述前盖通过所述连接件与所述联轴机构连接固定。
3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述前盖包括沿中心线开设有安装孔的盖主体、连接于所述盖主体一端的外缘部、连接于所述盖主体另一端的装配部以及同时连接所述装配部和所述盖主体的加强部，所述装配部内沿中心线开设有装配孔，所述装配孔与所述安装孔同轴设置，所述连接轴穿过所述装配孔与所述连接件连接，所述外缘部与所述后盖通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述回转体为轴承，所述止挡件为弹性挡圈，所述连接轴为花键轴，所述连接件为一端连接有外花键轴的法兰盘。
5.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述回转体与所述连接轴过盈配合。
6.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述驱动装置为电机，所述电机的传动轴端部开设有外止口，所述联轴机构包括相互卡合的两个爪盘以及设于两个所述爪盘之间的弹性体，其中一个所述爪盘的端部向内凹陷形成内止口与所述电机配合连接，另一个所述爪盘与所述连接件通过紧固螺钉连接固定。
7.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述联轴机构为梅花联轴器。
8.一种应用如权利要求1-7中任意一项所述的动力系统的抱罐车，其特征在于，包括牵引架、后车架、传动系统以及执行系统，所述动力系统设于所述牵引架上，所述牵引架与所述后车架连接，所述动力系统通过所述传动系统与所述执行系统连接用于给所述执行系统传递动力。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A power system and a tank car using the power system

Effective date of registration: 20220617

Granted publication date: 20210423

Pledgee: Bank of Changsha Limited by Share Ltd. HSBC branch

Pledgor: Changsha Carrie Heavy Industry Co.,Ltd.

Registration number: Y2022430000043

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Granted publication date: 20210423

Pledgee: Bank of Changsha Limited by Share Ltd. HSBC branch

Pledgor: Changsha Carrie Heavy Industry Co.,Ltd.

Registration number: Y2022430000043