CN111361358B - 一种重载电动轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于电动车辆动力装置领域的一种重载电动轮；其中制动器、行星齿轮减速器和轮毂电机由远至近顺序设置于支撑轴的外侧，轮毂的外侧通过轮辐和轮辋的轮辐安装平面相连，轮毂通过一对轮毂轴承安装于支撑轴的外侧；制动器中的制动钳支架通过螺栓安装于车轮支撑轴远端面外，制动盘安装在轮毂的制动盘安装法兰上；轮毂电机转子支撑的轮毂部位外套在转子轴上；行星齿轮减速器中的太阳轮设置于转子轴的远端侧外。本发明中整个电动轮总成的轴向尺寸短，轮毂电机、行星齿轮减速器、制动器均布置于电动轮总成的内外两侧轮辋所限定的空间中，使得电动轮总成可以适用于常见的商用车双胎并装车轮。

Description

一种重载电动轮
技术领域
本发明属于电动车辆动力装置技术领域，具体为一种重载电动轮。
背景技术
传统的商用车一般采用集中驱动的方式，其性能的提升往往会受到多方面的限制，例如：传动链条长，需要传动轴、分动箱和差速器等部件，从而影响总布置与轻量化，传动系统的总体效率低限制了驱动桥的数量，从而限制了车辆向超长超重载的方向发展；单台发动机提供动力，动力传动为串联传动的方式，从而导致可靠性和容错能力差；比功率低，动力性受限。因此高功率的发动机技术发展成为技术进步的瓶颈。对于新能源商用车，采用分布式电驱动技术可以有效突破上述限制。
在重载商用车的分布式电驱动领域，现有的技术常采用轮边电机驱动，对于一个分布式驱动的车桥，将两个驱动电机对称布置于桥壳两边，电机轴线与车轮轴线呈平行关系或垂直关系，采用平行轴减速器或者锥齿轮减速后再经过行星齿轮减速器驱动车轮，上述方案采用两级传动，机构较为复杂，不利于减小体积和实现轻量化。
也有在重载商用车中采用轮毂电机的方案，但目前轮毂电机驱动的电动轮方案中，有的采用轮毂电机直驱，电动轮的峰值转矩和持续转矩水平往往较低。有的采用轮毂电机减速驱动，结构较为复杂，不能采用商用车常见的双胎并装车轮，需要采用订制的轮辋，成本较高。
对减速驱动的电动轮，轮毂电机、减速器、制动器与轮毂几部分之间的布置关系，是影响电动轮输出转矩、轻量化水平和可靠性的重要因素。
在已有的减速驱动电动轮技术中，一种常见的方案是将轮毂轴承布置在电机壳体和减速器的输出端之间，如中国专利申请号为2017107496209的发明专利《一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆》、中国专利申请号为2017106143197的发明专利《一种一体化集成式轮毂电机驱动单元》和中国专利申请号为2014106986866的发明专利《一种一体化轮毂电机驱动单元》的公开，减速器的输出端相当于传统车轮的轮毂，这种布置使得电机壳体与减速器输出端的结构需要比较复杂，增加了电动轮的成本。而且，在一方面，这种结构使得电机的壳体既要承受车轮的转矩，又要承受来自轮毂轴承的车轮垂向载荷，处于弯扭复合的受力状态，受力条件较为恶劣，可能导致电机刚度较差的问题，进而影响其可靠性。在另一方面，这种结构常常将制动器布置在减速器和轮毂电机之间(即中国专利申请号为2017106143197的发明专利和中国专利申请号为2017106143197的发明专利)，即从车轮轴向近端到远端依次布置电机、制动器和减速器，导致制动器散热条件较差，在制动时，制动器局部温度可高达数百摄氏度，若其散热不良或与电机之间隔热不充分，可能会导致电机温度过高，进而导致永磁体退磁、旋转密封失效等问题。
常见的方案还有的减速驱动电动轮，如中国专利申请号为2018112345985的发明专利《一种减速机构内置的轮毂电机驱动桥》、中国专利申请号为201810454446X的发明专利《一种低地板电动桥总成》和中国专利申请号为2019101670982的发明专利《一种采用鼓式制动器的电动轮总成》的公开，将减速器布置在电动轮的高速端，即将制动盘与电机的转轴连接，使得电动轮从轴向近端到远端依次为制动器、轮毂电机和减速器，这样的布置利于制动器的散热，但由于制动盘的转速较高，导致制动器摩擦片损耗较快，制动器的可靠性较差。
因此急需一种新型的电动轮总成，其内部的各部件承载为合理，制动器散热条件好，且质量较轻，同时还兼顾动力性、经济性和可靠性。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种重载电动轮，其特征在于，包括：车轮支撑轴、轮辐、轮辋、轮毂电机、行星齿轮减速器和制动器；其中制动器、行星齿轮减速器和轮毂电机由远至近顺序设置于支撑轴的外侧，轮毂的外侧通过轮辐和轮辋的轮辐安装平面相连，轮毂通过一对轮毂轴承安装于支撑轴的外侧；制动器中的制动钳支架通过螺栓安装于车轮支撑轴远端面外，制动盘安装在轮毂的制动盘安装法兰上；轮毂电机转子支撑的轮毂部位外套在转子轴上；行星齿轮减速器中的太阳轮设置于转子轴的远端侧外。
所述一对轮毂轴承的轮毂轴承对称面相对电动轮总成中轴面的偏置距离不超过0.2L，其中L为电动轮总成的轴向长度。
所述车轮支撑轴可以通过安装转接盘固定在车桥上。
所述车轮支撑轴还可以与转向节栓接，轮毂电机中电机壳体的内端盖的近端面也与转向节栓接。
所述轮辋分为内侧轮辋和外侧轮辋两个轮辋，两个轮辋的轮辐安装平面相对于电动轮总成中轴面的轴向远近两侧对称。
所述轮辋还可以为对开式轮辋，其轴向近端与远端的两瓣分别为内侧部和外侧部，内侧部和外侧部的轮辐安装平面相对于电动轮总成中轴面的轴向远近两侧对称。
所述制动器可以为气压操纵的盘式制动器，包括：制动钳支架、制动钳、制动盘、摩擦片和制动器促动机构，其中制动钳支架通过螺栓安装于车轮支撑轴远端面外，制动钳支架上设置有若干沿着车轮轴向的导向销槽，制动钳通过插入导向销槽的导向销安装在制动钳支架上，导向销插入导向销槽的一端套有橡胶衬套，导向销外周套有防尘套；所述促动机构包括制动气室、制动气室顶杆、制动气室回位弹簧、制动摇臂、制动滚针轴承、制动活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱，其中制动摇臂、制动活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱位于制动钳的内部空腔中，制动气室顶杆安装在制动气室空腔中的膜片上，其靠近制动钳一侧的端部正对制动摇臂的远离其转轴一端，制动气室回位弹簧设置于制动气室顶杆的外侧，制动气室安装于制动钳外，制动气室的内部空腔连通气压管路为制动气室供气。
所述制动器还可以为液压操纵的盘式制动器，包括：制动钳支架、制动钳、制动盘、摩擦片和制动器促动机构，其中制动钳支架通过螺栓安装于车轮支撑轴远端面外，制动钳支架上设置有若干沿着车轮轴向的导向销槽，制动钳通过插入导向销槽的导向销安装在制动钳支架上，导向销插入导向销槽的一端套有橡胶衬套，导向销外周套有防尘套；所述制动器促动机构包括活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱，活塞位于制动钳内留的液压腔中，制动挺柱设置在制动活塞靠近制动盘的一侧，制动挺柱和制动活塞之间设置制动活塞回位弹簧。
所述轮辐为一平面圆环或者为一外缘向近端突出的圆环，轮毂从轮辐的中心穿过，轮毂电机、行星齿轮减速器为一组以及制动器为另外一组分别布置于轮辐两侧的空间中。
所述轮毂由圆筒、设置于圆筒远端外侧的制动盘安装法兰、设置于圆筒中部外侧的减速器安装法兰和设置于圆筒中部内侧的轴承定位台阶一体固接而成，其中减速器安装法兰上设有供行星轮销穿过的开孔，行星轮销通过远端的螺纹和凸台面夹紧减速器安装法兰与行星架，减速器安装法兰还与轮辐通过螺栓连接，制动盘安装法兰与制动盘的内侧栓接，轴承定位台阶用于轮毂轴承定位和固定。
所述轮毂电机为内转子电机，轮毂电机包括：电机壳体、定子、绕组、转子、转子支撑、旋转变压器、电机轴承和转子轴，其中，电机壳体包括定子壳体、内端盖和外端盖，其中内端盖和外端盖栓接于定子壳体的近端和远端两个端面外，内端盖与安装转接盘栓接；定子内套于定子壳体的内环面，绕组缠绕在定子的齿槽中，转子位于所述定子内侧，与定子之间具有气隙；转子固定于转子支撑上，转子支撑为轮状结构，转子支撑的轮缘内套于转子用以安装转子，转子支撑的轮毂部位外套在转子轴上；定子壳体为筒状结构，定子壳体近端侧与内端盖栓接、定子壳体远端侧同时与外端盖及行星齿轮减速器的齿圈架栓接。
所述行星齿轮减速器包括：太阳轮、行星轮、行星轮轴承、齿圈、齿圈架、行星架、行星轮销、减速器油封和齿圈端盖，其中太阳轮为转子轴一端的齿轮结构，为行星齿轮减速器的动力输入端，与行星轮相啮合；行星轮为多个，每个行星轮均同时与太阳轮和齿圈啮合；每个行星轮通过行星轮销支撑在行星架上，行星轮和行星轮销之间设有行星轮轴承；行星轮销远端穿过行星架的安装孔和轮辐内缘平面的开口，行星轮销通过远端的螺纹和近端的弹性挡圈与行星架固定；行星架为行星齿轮减速器的动力输出端；齿圈内套于齿圈架，齿圈架为阶梯状套筒结构，直径较大的一端与轮毂电机连接，直径较小的一端固定在齿圈端盖。
本发明的有益效果在于：
1)整个电动轮总成的轴向尺寸短，轮毂电机、行星齿轮减速器、制动器均布置于电动轮总成的内外两侧轮辋所限定的空间中，使得电动轮总成可以适用于常见的商用车双胎并装车轮，轮辋不需订制，有效控制了电动轮总成的成本；
2)轮毂电机的转子采用了中空的筒状结构并通过轮状结构的转子支撑连接到空心的转子轴上，使得车轮支撑轴可以从空心的转子轴穿过；另一方面，轮毂电机和行星齿轮减速箱均通过电机壳体的内端盖安装，电机壳体及行星齿轮减速器的壳体齿圈架均与车轮支撑轴分开，使得上述壳体只承受各自的重力并传递齿圈处的扭矩，而不承载车轮的载荷，相关壳体受力的弯扭复合程度减弱；上述空心转子轴、车轮支撑轴及壳体结构承载关系合理，壳体类结构由于不承受垂向载荷，可以采用铝合金等材料或进行减重设计，有利于电机壳体与齿圈架的轻量化，从而有利于本实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成的轻量化；
3)制动器布置在车轮的低速端，且采用盘式制动器，相比布置在高速端的方案，制动器的可靠性更好，摩擦片损耗更慢；相比鼓式制动器的方案具有更好的热稳定性、涉水稳定性。制动器可以采用液压操纵、气压操纵或气顶液等各类不同的操纵方式，可以采用不同的促动机构形式或制动器安装结构，制动器结构相对于传统车辆的盘式制动器不需要大幅修改；
4)在制动器布置方面，将制动器安装于外侧轮辋空间中，一方面，合理利用了双胎并装车轮的轮辋空间，节省了内侧车轮中的空间，使得轮毂电机轴向长度可以更长，有利于提升电动轮的输出转矩水平，另一方面，这种布置使得制动器的通风性能好、便于拆装和维修，提升了系统的可靠性和可维护性，由于制动器和轮毂电机分别布置在轮辐的两边，距离较远，也缓解了制动器高温对于电机性能的影响；而且，由于外侧轮辋内部空间相对比较充足，制动钳的数量和在周向的布置角度可以根据车辆设计需求灵活选择；
5)本发明的电动轮方案兼容非独立悬架与独立悬架的车辆，而且，对于采用非独立悬架的实施例，相比传统驱动桥，采用本发明电动轮总成的驱动桥可以省去主减速器、差速器、半轴、分动箱等部件，车桥本身的质量也大幅降低，从而有利于大幅降低驱动桥的质量，有利于降低商用车的簧下质量，提升整车的轻量化水平；
6)行星齿轮减速器的行星轮采用分级塔式齿轮，一方面提高了单级行星齿轮减速器的传动比，保证了电动轮总成的输出转矩，使采用本发明的电动轮总成的车桥输出转矩相比传统牵引桥得到提升，另一方面在保证减速比达到要求的情况下，这种布置方式有效减小了行星齿轮减速器的轴向长度，使得轮毂电机与行星齿轮减速器的轴向长度之和不致过长，可以布置在轮辐和内侧轮辋所限定的空间中，也使得轮毂轴承的整体位置不致过于靠近轮胎外侧，再加上轮辐为空心盘状结构，使得轮毂和车轮支撑轴等可以从其中穿过，两个轮毂轴承布置的对称面接近或重合于所述电动轮的中轴面，使得适用于双胎并装车轮的电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式；
7)不需要较大的改动，即可由轮毂电机与减速器分体的冷却润滑方案改为一体化冷却润滑的形式，在一体化的冷却润滑方案下，轮毂电机的峰值与持续状况下的输出转矩和输出功率可以得到极大提升，车轮与支撑轴总成和行星齿轮减速器来说也得到了冷却，并得到了润滑状态的有效改善，整个电动轮总成的集成度也得到提升。
附图说明
图1为本发明一种采用盘式制动器的重载电动轮实施例1的横剖面图；
图2为本发明实施例中轮毂与轮辐区域的局部剖面图；
图3为本发明实施例中的车轮轴向远端正视图；
图4为本发明实施例中双制动卡钳时的车轮轴向远端正视图；
图5为本发明实施例中轮毂电机区域的局部纵剖面图；
图6为本发明实施例2的横剖面图；
图7为本发明实施例3的纵剖面图；
图8为本发明实施例4的纵剖面图；
图9为本发明实施例5的横剖面图；
图10为本发明实施例中的行星齿轮减速器原理示意图。
图中：
车轮与支撑轴总成：101-外侧轮胎，102-外侧轮辋，103-内侧轮胎，104-内侧轮辋，105-轮辐，106-安装转接盘，107-车轮支撑轴，108-支撑轴油封，109-轮毂轴承，110-轮毂，111-轮毂轴承圆螺母及锁紧销，112-轮毂端盖及密封，113-转向节，114-宽胎，115-轮辋，1051-外缘平面，1052-偏移斜面，1053-内缘平面，1071-第五阶梯，1101-减速器安装法兰，1102-制动盘安装法兰，1103-圆筒，1104-轴承定位台阶，1151-内侧部，1152-外侧部；
轮毂电机：201-外端盖，202-定子壳体，203-冷却油道，204-冷却液进口，205-内端盖，206-喷油孔，207-定子，208-绕组，209-转子，210-转子支撑，211-旋转变压器，212-电机轴承，213-转子轴，214-电机油封，215-电机油封盖，216-回油口，217-冷却液出口；
行星齿轮减速器：301-太阳轮，302-行星轮，303-行星轮轴承，304-齿圈，305-齿圈架，306-行星架，307-行星轮销，308-减速器油封，309-齿圈端盖；
制动器：401-制动钳支架，402-橡胶衬套，403-导向销，404-液压管路，405-防尘套，406-制动盘，407-制动钳，408-活塞，409-制动活塞回位弹簧，410-挺柱，411-摩擦片，412-气压管路，413-制动气室，414-制动气室挺杆，415-制动气室回位弹簧，416-制动摇臂，417-滚针轴承；
A-电动轮总成中轴面，B-轮毂轴承对称面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中，为方便展示所述电动轮总成的细节，图1、图2、图6和图9均为电动轮总成横剖面中轴线一侧的的部分，图7和图8均为电动轮总成纵剖面的中轴线以上部分。
如图1～图5和图10所示的本发明实施例1，包括：车轮支撑轴107、轮辐105、轮辋115、轮毂电机、行星齿轮减速器和制动器；其中制动器、行星齿轮减速器和轮毂电机由远至近顺序设置于支撑轴107的外侧，轮毂110的外侧通过轮辐105和轮辋的轮辐安装平面相连，轮毂110通过一对轮毂轴承109安装于支撑轴107的外侧；制动器中的制动钳支架401通过螺栓安装于车轮支撑轴107远端面外，制动盘406安装在轮毂110的制动盘安装法兰上；轮毂电机转子支撑210的轮毂部位外套在转子轴213上；行星齿轮减速器中的太阳轮301设置于转子轴213的远端侧外，行星齿轮减速器中行星轮销307的外侧一端设有将行星架306与轮毂110固定在一起的螺纹。
实施例1为双胎并装车轮的结构，轮辋115分为内侧轮辋104和外侧轮辋102两个轮辋，两个轮辋的轮辐安装平面相对于电动轮总成中轴面A的轴向远近两侧对称。
在实施例1中采用了非独立悬架，非独立悬架是双胎并装车轮的常用悬架形式，车轮支撑轴107外径较大的一端通过安装转接盘106固定在车桥上。应当理解的是，对于采用本发明电动轮的驱动桥，由于车轮支撑轴107和安装转接盘106形状均较为规则、且接近内侧轮胎103的内平面，这就为车桥的连接留出了较大空间，使得车轮支撑轴107和安装转接盘106可以较方便地与车桥连接，而车桥结构可以和传统的车桥相近，可与各类不同的悬架形式兼容。由于较传统驱动桥而言，本发明的各车轮可以独立驱动，各车轮的轮毂电机、行星齿轮减速器和制动器都布置在轮辋中，也因此采用本发明的驱动桥上不需要布置主减速器、差速器、半轴和分动箱等部件，车桥本身的质量也大幅降低，从而有利于大幅降低驱动桥的质量，降低商用车的簧下质量，提升整车的轻量化水平。
如图1所示的车轮支撑轴107为阶梯轴，其外径较小的一端布置在车轮远端方向，并从轮毂110中穿过，在车轮支撑轴107和轮毂110之间设有一对轮毂轴承109；进一步地，车轮支撑轴107的远端第一台阶端面上设有轮毂圆螺母与锁紧销111，以实现外侧的轮毂轴承109的定位和固定，防止轮毂轴承109的轴向窜动。
在实施例1中，轮毂轴承109的内圈和外圈分别与支撑轴107和与轮毂110的内侧相连，两个轮毂轴承间布置的轮毂轴承对称面B接近或重合于电动轮总成中轴面A，使得电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式。容易理解的是，轮毂轴承109还可以采用圆锥滚子轴承；在实际使用过程中可以根据实际情况选择所需的轴承种类。
如图1和图2所示的轮辐105为一平面圆环或者为一外缘向近端突出的圆环，轮毂110从轮辐105的中心穿过，轮毂电机、行星齿轮减速器布置于内侧轮辋104与轮辐105所限定的近端空间中，制动器布置于外侧轮辋102和轮辐105所限定的远端空间中；
在实施例1中，轮辐105为一外缘向近端突出的圆环，其具体结构如图2所示，从而轮辐105由外至内可分为外缘平面1051、偏移斜面1052和内缘平面1053，偏移斜面1052和内缘平面1053使得轮辐105的内侧向远端设有一圆台状的凸出部；凸出部的存在导致由轮辐105隔离出的远近两端的空间中，近端空间拥有更大的空间可以布置轮毂电机和行星齿轮减速器等结构；并且，当轮辐105为一外缘向近端突出的圆环时，轮辐105的外缘平面1051和内缘平面1053之间的偏置距离可以根据实际情况适当调整，保证电动轮总成中轴面A和轮毂轴承对称面B之间的距离不超过电动轮总成轴向长度(外侧轮胎外端面至内侧轮胎内端面之间的距离)的20％，即轮毂轴承对称面B相对电动轮总成中轴面A的偏置距离不超过0.2L，其中L为电动轮总成的轴向长度，电动轮总成中轴面A过电动轮总成轴向长度的中点；这样可以在保证轴承支撑位置合理的同时，保证轮毂电机的近端不超过或仅稍微超出内侧轮辋104的近端平面，而制动器最远端不超出外侧轮辋102的远端平面。应当注意的是，在某些设计的需求下，轮毂轴承对称面B相对与电动轮总成中轴面A的远近方向可以与图1不同，如位于电动轮总成中轴面A的近端方向，即轮辐105为一外缘向远端突出的圆环。
在实施例1中采用了双轮辋结构，轮辐105与外侧轮辋102和内侧轮辋104的轮辐安装平面通过螺栓安装在一起，外侧轮胎101安装在外侧轮辋102上，内侧轮胎103安装在内侧轮辋104上，外侧轮辋102和内侧轮辋104这两个轮辋的关于电动轮总成中轴面A对称布置，均可采用常用的双胎并装车轮的标准轮辋。
在实施例1中，轮辐105为空心盘状结构，与外侧轮辋102和内侧轮辋104连接的安装孔布置在其外缘平面1051上，与轮毂110连接的安装孔均匀布置在其内缘平面1053上。
如图1和图2所示的轮毂110由圆筒1103、设置于圆筒远端外侧的制动盘安装法兰1102、设置于圆筒中部外侧的减速器安装法兰1101和设置于圆筒中部内侧的轴承定位台阶1104一体固接而成，其中减速器安装法兰1101上设有供行星轮销307穿过的开孔，行星轮销307通过远端的螺纹和其上的凸台面夹紧减速器安装法兰1101与行星架306，减速器安装法兰1101还与轮辐105通过螺栓连接，制动盘安装法兰1102与制动盘406的内侧栓接，轴承定位台阶1104用于轮毂轴承109定位和固定。
所使用的制动器可以为液压、气压操纵或气顶液等各类不同操纵形式的盘式制动器，在实施例1中采用了液压操纵的盘式制动器。
如图1、图3和图4所示的液压操纵的盘式制动器，包括：制动钳支架401、制动钳407、制动盘406、摩擦片411和制动器促动机构，其中制动钳支架401通过螺栓安装于车轮支撑轴107远端面外，制动钳支架401上设置有若干沿着车轮轴向的导向销槽，制动钳407通过插入导向销槽的导向销403安装在制动钳支架401上，导向销403插入导向销槽的一端套有橡胶衬套402，导向销外周套有防尘套405。应当理解的是，在本实施例中，制动钳407可以沿导向销轴线相对制动钳支架401轴向移动，使制动器为浮钳盘式制动器。当然，制动器的种类并不限于浮钳式，在实际应用中也可以采用定钳式，对于定钳式的实施例，制动钳407直接安装在制动钳支架401上。
制动盘406安装在轮毂110的制动盘安装法兰上，制动钳407上安装有制动摩擦片411。
应当理解的是，由于将制动器安装于远端空间中，在保证轮毂轴承对称面B位于轴向中部附近的基础上达到了如下两个方面的效果；一方面，合理利用了车轮内的轮辋空间，节省了内侧车轮中的空间，使得布置于内侧车轮的轮毂电机轴向长度可以更长，有利于提升电动轮的输出转矩水平；另一方面，这种布置使得制动器的通风性能好、便于拆装和维修，提升了系统的可靠性和可维护性。
在采用液压操纵的盘式制动器中，制动器促动机构包括活塞408、制动活塞回位弹簧409和制动挺柱410等，活塞408位于制动钳407内留的液压腔中，制动挺柱410设置在制动活塞408靠近制动盘406的一侧，制动挺柱410和制动活塞408之间设置制动活塞回位弹簧409，此外，布置液压管路404连接液压腔的开口，为制动器提供制动液；不论采用液压操纵还是气压操纵，液压管路404或气压管路412均从制动钳支架401的开孔及车轮支撑轴107的中心穿过。
在采用液压操纵制动器制动时，液压管路404中的制动液液压升高，推动活塞408向右侧移动，进而制动盘406外侧的摩擦片411压向制动盘406，由于制动盘被固定，来自制动盘的反力推动浮钳式制动钳407向左移动，制动盘406与两侧摩擦片411之间的间隙被消除，两侧均产生摩擦力，摩擦力通过制动盘406传递到轮毂110和轮辋102及104，制动所述电动轮。在制动力需要撤销时，液压管路404中的制动液液压降低，制动活塞408在制动回位弹簧409的作用下向左侧移动，摩擦片411松开制动盘406，制动力撤销。
应当理解的是，本实施例采用了盘式制动器、相比鼓式制动器的方案具有更好的热稳定性、涉水稳定性，制动器可以采用液压操纵或气压操纵，可以采用不同的促动机构形式或制动器安装结构，且制动器结构相对于传统的盘式制动器不需要大幅修改。
如图3为实施例1中电动轮轴向远端的正视图，在本发明中，由于外侧轮辋内的空间较为充足，制动器的数量和在周向上的布置角度可以根据车辆的需求灵活选择。具体的例子如图4所示，两个制动钳407分别布置于车轮前后两侧的情况。
在本实施例中，轮毂电机为内转子电机，轮毂电机包括：电机壳体、定子207、绕组208、转子209、转子支撑210、旋转变压器211、电机轴承212和转子轴213，其中，电机壳体包括定子壳体202、内端盖205和外端盖201，其中内端盖205和外端盖201栓接于定子壳体202的近端和远端两个端面外，内端盖205与安装转接盘106栓接；定子207内套于定子壳体202的内环面，绕组208缠绕在定子207的齿槽中，转子209位于所述定子207内侧，与定子207之间具有气隙；转子209固定于转子支撑210上，转子支撑210为轮状结构，转子支撑210的轮缘内套于转子209用以安装转子209，转子支撑210的轮毂部位外套在转子轴213上；
定子壳体202为筒状结构，定子壳体202的两个端面上均开有用于安装内端盖205和外端盖201的若干螺纹孔；凭借这些螺纹孔，定子壳体202近端侧与内端盖205栓接、定子壳体202远端侧同时与外端盖201及行星齿轮减速器的齿圈架305栓接；由于轮毂电机和行星齿轮减速器均通过内端盖205安装在安装转接盘106或者转向节113上，轮毂电机的电机壳体及行星齿轮减速器的齿圈架305均与车轮支撑轴107分开，使得电机壳体只承受各自的重力并传递齿圈304处的扭矩，不承载车轮的载荷，有利于减小轮毂电机在变化的车轮载荷下的变形，减小对转矩输出的影响，也有利于电机壳体与齿圈架305的轻量化，从而有利于整个电动轮总成的轻量化；在电机轴承212的远离电机本体的方向上还设置有电机油封214和电机油封盖215。在安装旋转变压器211的一侧，可以根据旋转变压器211的选择布置油封，如果旋转变压器211不可以浸油，则对应的电机油封应当置于内侧的电机轴承212和旋转变压器211之间，即旋转变压器211布置在轴向近端的油封的近端。
在本实施例中，转子支撑210的轮缘结构内侧一端具有凸台结构为转子209提供定位，外侧一端具有卡簧槽以安装弹性挡圈固定转子209。转子轴213为空心的阶梯轴，转子轴213的远端侧设置有太阳轮301，转子轴213的近端侧安装旋转变压器211的转子。在旋转变压器211的定子设置于其转子相对的内端盖205的开口处；应当理解的是，由于转子209采用了中空的筒状结构并通过轮状结构的转子支撑210连接到中空的转子轴213上，使得车轮支撑轴107可以从空心的转子轴213中穿过，以实现车轮载荷的传递。
在本实施例中，电机轴承212为两个轴承，分别布置在转子轴213与内端盖205、转子轴213与外端盖201之间，容易理解是的，电机轴承212可以为深沟球轴承，也可以在实际使用过程中可以根据实际情况改变电机轴承212的种类。
在本实施例中，定子壳体202和内端盖205上设有开口，开口可以使轮毂电机的三相线和低压信号线从内端盖的相应出口伸出，低压信号线包括但不限于旋转变压器、电机温度传感器等传感器的低压信号线。
在本实施例中，设置于转子轴213的远端侧的太阳轮301既可以与转子轴213一体加工，又可以通过过盈、花键或紧固件等连接方式安装在转子轴213的端部。
如图5所示，轮毂电机的冷却方式为喷油冷却，在内端盖205上开有冷却油道，冷却油道203上开有通向定子壳体202内壁的、靠近近侧和靠近远侧208对应电机绕组位置的若干喷油孔206，各喷油孔206位于电机的轴线以上部分，冷却油通过位于定子壳体202近端面上的冷却液进口204进入定子壳体202，并通过冷却油道203将冷却油分配喷油孔206处，并喷淋至电机绕组208、润滑电机轴承212，在轮毂电机的径向外侧且在定子壳体底部的远近两端均设有回油口216，回流的冷却油通过回油口216和位于定子壳体202底部内腔的内部流道流至内转子轮毂电机的冷却液出口217；
轮毂电机也可以采用水冷的冷却方式；当轮毂电机采用水冷的冷却方式时，需去掉定子壳体202中的喷油孔206和回油口216等结构，并选择电机轴承212为脂润滑的轴承，此时，冷却液进口204和冷却液出口217作为冷却水的进出口，利用定子壳体202内的其他油道实现冷却水的流通，容易理解的是，在采用水冷的冷却方式时，定子壳体202相当于内转子轮毂电机的水套。
如图1和图10所示的行星齿轮减速器布置在轮辐105与轮毂电机之间，与外端盖201一起安装于定子壳体202，行星齿轮减速器包括：太阳轮301、行星轮302、行星轮轴承303、齿圈304、齿圈架305、行星架306、行星轮销307、减速器油封308和齿圈端盖309等，其中太阳轮301即为转子轴213一端的齿轮结构，为行星齿轮减速器的动力输入端，与行星轮302相啮合；行星轮302为多个，每个行星轮302均同时与太阳轮301和齿圈304啮合。每个行星轮302通过行星轮销307支撑在行星架306上，行星轮302和行星轮销307之间设有行星轮轴承303。行星轮销307远端穿过行星架306的安装孔和轮辐105内缘平面的开口，行星轮销307通过远端的螺纹和近端的弹性挡圈与行星架306固定。行星架306为行星齿轮减速器的动力输出端；齿圈304内套于齿圈架305，齿圈架305为阶梯状套筒结构，直径较大的一端与轮毂电机连接，直径较小的一端固定在齿圈端盖309。另外，在齿圈架305的外周面上布置加强肋；齿圈架305与行星架306之间布置减速器油封308，以实现所述行星齿轮减速器的密封。轮毂110的外侧一端则布置有轮毂端盖及密封112。而车轮支撑轴107和转子轴213之间设置支撑轴油封108。可以理解的是，轮毂端盖及密封112、减速器油封308及支撑轴油封108共同实现轮毂与车轮支撑轴间空间、以及减速器内空间的旋转密封。
行星轮销307与行星架306固定的具体安装方式为：行星轮销307的远端一侧设有与行星架306上安装孔匹配的行星架安装螺纹以及凸台面，使用螺母和凸台面以夹紧减速器安装法兰1101与行星架以，将行星架306与轮毂110固定在一起。行星轮销307的近端设有用于安装弹性挡圈的卡簧槽，行星轮销307通过弹性挡圈与行星架306的近端固定；行星轮销307近端的安装结构也可以根据具体设计进行调整，如通过安装罩板利用螺栓连接等。
在本实施例中，每个所述行星轮302均为分级的塔式齿轮结构，均包括：与所述太阳轮301啮合的初级齿轮，与初级齿轮同轴设置且与所述齿圈304啮合的次级齿轮，次级齿轮的齿数小于初级齿轮的齿数。听同事采用了变结构的分级塔式行星齿轮，从太阳轮301到与行星架306的传动比可以有效提高，具体计算公式为：
其中，如图1和图10所示，其中太阳轮301的齿数为z1，行星轮302的初级齿轮的齿数为z2，行星轮302的次级齿轮的齿数为z3，齿圈304的齿数为z4。
综上，采用分级塔式齿轮形式的行星轮可以取得类似两级行星齿轮减速器的效果，一方面，提高了单级行星齿轮减速器的传动比，保证了电动轮总成的输出转矩，使采用本发明的电动轮总成的车桥输出转矩相比传统牵引桥得到提升；另一方面，可以在保证传动比足够大的情况下，有效减少行星齿轮减速器的轴向尺寸，使得轮毂电机与行星齿轮减速器的轴向长度之和不致过长，可以布置在轮辐105和内侧轮辋104所限定的空间中，也使得轮毂轴承的整体位置不致过于靠近轮胎外侧，其支承中心在轴向位置上靠近轮心，使得电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式。
在本实施例中，包括外侧轮胎101、外侧轮辋102、内侧轮胎103、内侧轮辋104、轮辐105、安装转接盘106、车轮支撑轴107、支撑轴油封108、轮毂轴承109、轮毂110、轮毂轴承圆螺母及锁紧销111和轮毂端盖及密封112的车轮与支撑轴总成和行星齿轮减速器采用共用的润滑系统，共同进行密封，而轮毂电机具有独立的水冷或者油冷系统。此外还可以采用一体化冷却润滑的冷却润滑方式，即车轮与支撑轴总成、轮毂电机与行星齿轮减速器进行一体的冷却及润滑；在采用一体化冷却润滑的冷却润滑方式时，在轮毂电机的外端盖201上设置开孔，使冷却油可以进入行星齿轮减速器，并从行星轮302和位于内侧的轮毂轴承109之间进入轮毂110的内部空间，再回流至行星齿轮减速器和轮毂电机的底部，通过轮毂电机底部的冷却液出口流出。为防止行星齿轮减速器产生的磨屑进入轮毂电机内部影响其工作，在外端盖201的开孔附近设置过滤网与吸附永磁体对金属磨屑进行过滤与吸附。在采用一体化冷却润滑的冷却润滑方式时间，车身上还可以设置有一体化冷却润滑系统的冷却液散热系统及过滤装置。
本实施例的工作流程为：
在车辆驱动时，电机控制器控制轮毂电机产生转矩带动转子209转动，转子209将转矩经由转子支撑210、转子轴213输出，通过转子轴213端部的太阳轮301将动力输入行星齿轮减速器，经过行星齿轮减速器的减速增扭，将动力通过行星架306输出，传递到与行星架306连接的轮毂110上，从而将动力传递到轮辐105、内侧轮辋104和外侧轮辋102上，带动车轮转动。
在车辆制动时，采用机电混合制动的模式，作用在车轮上的制动力由制动器和/或轮毂电机进行提供，其中制动器产生机械制动力，轮毂电机产生电制动力。
在一些实施例中，车辆在高速行驶时的制动力可以主要由轮毂电机提供，而在低速行驶时或紧急制动下制动力由轮毂电机与制动器共同提供或仅有制动器提供，机械制动与电制动之间的分配关系由具体的协调控制策略确定，按照一定的机电混合制动控制算法，在保证安全的前提下实现制动能量回收。具体又可以分为：
1、当车辆行驶速度高于某一车速时且驾驶员输入的制动踏板动作满足一定条件,由轮毂电机产生电制动转矩，通过转子轴213输出，经由行星齿轮减速器、轮毂110作用到轮辐105、内侧轮辋104和外侧轮辋102上，起到制动作用。
2、当车辆行驶速度低于某一车速且制动踏板动作满足一定条件时，制动器和轮毂电机都工作，气压或液压操纵制动器的促动机构，使摩擦片411和制动盘406之间产生摩擦制动力，摩擦制动力通过制动盘406，轮毂110传递到出到轮辐105、内侧轮辋104和外侧轮辋102上，与电制动力叠加，起到制动作用。
3、当车辆速度低于某一车速或者制动踏板动作满足一定条件，电制动力撤销，仅由制动器产生制动力实现车辆的制动。另外，当制动踏板动作满足紧急制动的一定条件时，在车速较高的情况下同样可以控制制动器产生机械制动力。
如图6所示的实施例2，为双胎并装车轮的结构，未描述部分与实施例1相同。
在实施例2中，轮辐105也为一外缘向近端突出的圆环，且轮辐105的外缘平面和内缘平面之间的偏置距离可以根据需要调整，使得电动轮总成中轴面A和轮毂轴承对称面B之间的距离在电动轮总成轴向长度的20％以内；
在实施例中2中采用了气压操纵的盘式制动器，在采用气压操纵的盘式制动器中，制动器的促动机构可能有多种形式，图6展示了一种由常用的卡箍夹紧膜片式制动气室和操纵力放大机构组成的促动机构，包括制动气室413、制动气室顶杆414、制动气室回位弹簧415、制动摇臂416、制动滚针轴承417、制动活塞408、制动活塞回位弹簧409和制动挺柱410等，其中制动摇臂416、制动活塞408、制动活塞回位弹簧409和制动挺柱410位于制动钳407的内部空腔中，所述制动钳407外部安装有制动气室413，制动气室413内设有膜片，制动气室顶杆414设置在膜片的近端一侧且正对制动摇臂416远离摇臂轴的一端，制动气室回位弹簧415设置于制动气室顶杆414的外侧，两端分别与膜片和制动气室壳体接触，气压管路412与制动气室413连通。
在采用气压操纵制动器制动时，气压管路412内气压升高，推动制动气室413的膜片向制动钳407方向移动，制动气室顶杆414与制动气室摇臂416接触，并推动制动摇臂416转动，制动摇臂416远离制动气室413的一端为偏心轮结构，偏心轮结构和制动钳407内壁之间设置滚针轴承，偏心轮结构使得制动摇臂416起到一个增大推动力的杠杆作用，推动制动活塞408向右侧运动，进而推动制动挺柱410，压紧制动盘406外侧的摩擦片411，由于制动盘被固定，来自制动盘的反力推动浮钳式制动钳407向左移动，制动盘406与两侧摩擦片411之间的间隙被消除，两侧均产生摩擦力，摩擦力通过制动盘406传递到轮毂110和轮辋105，制动所述电动轮。在制动力需要撤销时，气压管路412中的气压降低，制动活塞408在制动回位弹簧409的作用下向左侧移动，摩擦片411松开制动盘406，制动力撤销。当然，气压操纵制动器促动机构的增力形式并不限于上述一种，在实际使用过程中可以根据实际情况选用齿轮传动、链条传动等常见结构。
应当注意的是，制动器的操纵形式不限于纯液压操纵与纯气压操纵两种，例如，也可以采用气顶液等气液复合的操纵方式，高压气体通过气压管路412通入制动钳407，制动钳407中设有气顶液的操纵机构，实现对制动器的操纵，具体操纵机构的形式与一般的气顶液制动器类似。
如图7所示的实施例3，为双胎并装车轮的结构，未描述部分与实施例1相同。
在实施例3中采用了独立悬架，车轮支撑轴107近端设有用于栓接转向节113远端的第五阶梯，内端盖205的近端面也与转向节113栓接。
在采用独立悬架的实施例3中，转向节113上对应位置设有开口及固定线缆的结构。
在实施例3中，车轮与支撑轴总成包括外侧轮胎101、外侧轮辋102、内侧轮胎103、内侧轮辋104、轮辐105、车轮支撑轴107、支撑轴油封108、轮毂轴承109、轮毂110、轮毂轴承圆螺母及锁紧销111、轮毂端盖及密封112和转向节113。
如图8所示的实施例4，为双胎并装车轮的结构，未描述部分与实施例1相同。
在实施例4中采用了独立悬架，车轮支撑轴107近端设有用于栓接转向节113远端的第五阶梯，内端盖205的近端面也与转向节113栓接。
在采用独立悬架的实施例4中，转向节113上对应位置设有开口及固定线缆的结构。
在实施例4中，车轮与支撑轴总成包括外侧轮胎101、外侧轮辋102、内侧轮胎103、内侧轮辋104、轮辐105、车轮支撑轴107、支撑轴油封108、轮毂轴承109、轮毂110、轮毂轴承圆螺母及锁紧销111、轮毂端盖及密封112和转向节113。
在实施例中4中采用了气压操纵的盘式制动器，在采用气压操纵的盘式制动器中，制动器的促动机构可能有多种形式，其促动机构包括制动气室413，制动气室顶杆414，制动气室回位弹簧415，制动摇臂416，制动滚针轴承417，制动活塞408，制动活塞回位弹簧409，制动挺柱410等，其中制动摇臂416，制动活塞408，制动活塞回位弹簧409和制动挺柱410位于制动钳407的内部空腔中，所述制动气室413的内部空腔连通气压管路412为制动气室413供气。
在采用气压操纵制动器制动时，制动气室413推动制动气室顶杆414运动，使得制动摇臂416转动，制动气室413远离制动气室413的一端为偏心轮结构，所述偏心轮结构和制动钳407内壁之间设置滚针轴承，偏心轮结构使得制动摇臂416起到一个增大推动力的杠杆作用，推动制动活塞408向右侧运动，进而推动制动挺柱410，压紧制动盘406外侧的摩擦片411，由于制动盘被固定，来自制动盘的反力推动浮钳式制动钳407向左移动，制动盘406与两侧摩擦片411之间的间隙被消除，两侧均产生摩擦力，摩擦力通过制动盘406传递到轮毂110和轮辋105，制动所述电动轮。在制动力需要撤销时，气压管路412中的气压降低，制动活塞408在制动回位弹簧409的作用下向左侧移动，摩擦片411松开制动盘406，制动力撤销。当然，气压操纵制动器促动机构的增力形式并不限于上述一种，在实际使用过程中可以根据实际情况选用齿轮传动、链条传动等常见结构。
应当注意的是，本专利的结构也不限于双胎并装车轮，也可以运用于单胎的车轮，如图9所示的实施例5为单胎车轮的结构，其未描述部分与实施例1相同。
在实施例5中每个车轮仅使用一个宽胎114，未采用双胎并装车轮的结构，所使用的轮辋115为对开式轮辋，其轴向近端与远端的两瓣分别为内侧部1151和外侧部1152，轮辋的内侧部1151和外侧部1152的作用与内侧轮辋102和外侧轮辋104的作用类似；内侧部1151和外侧部1152的轮辐安装平面与轮辐105螺栓连接；轮毂电机、行星齿轮减速器布置于内侧部1151轮辐105所限定的近端空间中，盘式制动器布置于外侧部1152和轮辐105所限定的远端空间中；。
在本实施例中，除了通过调整轮辐内缘平面和外缘平面之间的偏偏置距离来保证电动轮总成中轴面A和轮毂轴承对称面B之间的间距合适，还可以通过调整轮辋的内侧部1151和外侧部1152的轴向长度来实现，图5中，轮辋内侧部1151和外侧部1152关于电动轮总成中轴面A对称；轮毂轴承对称面B的偏置距离也不超过0.2L，其中L为电动轮总成的轴向长度，此时电动轮总成轴向长度为轮胎114的外端面至轮胎114的内端面之间的距离。
在实施例5应用于商用车辆时，轮胎114一般为宽体胎，以满足车辆载重能力的要求，达到类似一般双胎并装车轮的承载能力。
在实施例中5中采用了液压操纵的盘式制动器的方案，以及采用了非独立悬架的结构；容易理解的是，实施例5也可以采用气压操纵的盘式制动器，其结构与实施例2相同；同时实施例5也可以采用独立悬架，通过转向节连接车辆的悬架，其结构与实施例3和实施例4相同，同时也需要在车轮支撑轴107中设置第五阶梯1071。
在实施例5中，车轮与支撑轴总成包括轮辐105、安装转接盘106、车轮支撑轴107、支撑轴油封108、轮毂轴承109、轮毂110、轮毂轴承圆螺母及锁紧销111、轮毂端盖及密封112、宽胎114和轮辋115。

Claims (11)

1.一种重载电动轮，其特征在于，包括：车轮支撑轴(107)、轮辐(105)、轮辋、轮毂电机、行星齿轮减速器和制动器；其中制动器、行星齿轮减速器和轮毂电机由远至近顺序设置于车轮支撑轴(107)的外侧，轮毂(110)的外侧通过轮辐(105)和轮辋的轮辐安装平面相连，轮毂(110)通过一对轮毂轴承(109)安装于车轮支撑轴(107)的外侧；制动器中的制动钳支架(401)通过螺栓安装于车轮支撑轴(107)远端面外，制动盘(406)安装在轮毂(110)的制动盘安装法兰上；轮毂电机转子支撑(210)的轮毂部位外套在转子轴(213)上；行星齿轮减速器中的太阳轮(301)设置于转子轴(213)的远端侧外；
所述制动器包括：制动钳支架(401)、制动钳(407)、制动盘(406)、摩擦片(411)和制动器促动机构，制动钳支架(401)上设置有若干沿着车轮轴向的导向销槽，制动钳(407)通过插入导向销槽的导向销(403)安装在制动钳支架(401)上，导向销(403)插入导向销槽的一端套有橡胶衬套(402)，导向销外周套有防尘套(405)；
所述轮毂(110)由圆筒(1103)、设置于圆筒远端外侧的制动盘安装法兰(1102)、设置于圆筒中部外侧的减速器安装法兰(1101)和设置于圆筒中部内侧的轴承定位台阶(1104)一体固接而成，其中减速器安装法兰(1101)上设有供行星轮销(307)穿过的开孔，行星轮销(307)通过远端的螺纹和凸台面夹紧减速器安装法兰(1101)与行星架(306)，减速器安装法兰(1101)还与轮辐(105)通过螺栓连接，制动盘安装法兰(1102)与制动盘(406)的内侧栓接，轴承定位台阶(1104)用于轮毂轴承(109)定位和固定。
2.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述一对轮毂轴承(109)的轮毂轴承对称面(B)相对电动轮总成中轴面(A)的偏置距离不超过0.2L，其中L为电动轮总成的轴向长度。
3.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述车轮支撑轴(107)通过安装转接盘(106)固定在车桥上。
4.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述车轮支撑轴(107)与转向节(113)栓接，轮毂电机中电机壳体的内端盖(205)的近端面也与转向节(113)栓接。
5.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述轮辋(115)分为内侧轮辋(104)和外侧轮辋(102)两个轮辋，两个轮辋的轮辐安装平面相对于电动轮总成中轴面(A)的轴向远近两侧对称。
6.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述轮辋(115)为对开式轮辋，其轴向近端与远端的两瓣分别为内侧部(1151)和外侧部(1152)，内侧部(1151)和外侧部(1152)的轮辐安装平面相对于电动轮总成中轴面(A)的轴向远近两侧对称。
7.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述制动器为气压操纵的盘式制动器，所述制动器促动机构包括制动气室、制动气室顶杆、制动气室回位弹簧、制动摇臂、制动活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱，其中制动摇臂、制动活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱位于制动钳的内部空腔中，制动气室顶杆安装在制动气室中的膜片上，其靠近制动钳一侧的端部正对制动摇臂的远离其转轴一端，制动气室回位弹簧设置于制动气室顶杆的外侧，制动气室安装于制动钳外，制动气室的内部空腔连通气压管路，气压管路为制动气室供气。
8.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述制动器为液压操纵的盘式制动器，所述制动器促动机构包括制动活塞、制动活塞回位弹簧和制动挺柱，制动活塞位于制动钳内留的液压腔中，制动挺柱设置在制动活塞靠近制动盘的一侧，制动挺柱和制动活塞之间设置制动活塞回位弹簧。
9.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述轮辐(105)为一平面圆环或者为一外缘向近端突出的圆环，轮毂(110)从轮辐(105)的中心穿过，轮毂电机、行星齿轮减速器为一组以及制动器为另外一组分别布置于轮辐(105)两侧的空间中。
10.根据权利要求1所述的重载电动轮，其特征在于，所述轮毂电机为内转子电机，轮毂电机包括：电机壳体、定子(207)、绕组(208)、转子(209)、转子支撑(210)、旋转变压器(211)、电机轴承(212)和转子轴(213)，其中，电机壳体包括定子壳体(202)、内端盖(205)和外端盖(201)，其中内端盖(205)和外端盖(201)栓接于定子壳体(202)的近端和远端两个端面外，内端盖(205)与安装转接盘(106)栓接；定子(207)内套于定子壳体(202)的内环面，绕组(208)缠绕在定子(207)的齿槽中，转子(209)位于所述定子(207)内侧，与定子(207)之间具有气隙；转子(209)固定于转子支撑(210)上，转子支撑(210)为轮状结构，转子支撑(210)的轮缘内套于转子(209)用以安装转子(209)，转子支撑(210)的轮毂部位外套在转子轴(213)上；定子壳体(202)为筒状结构，定子壳体(202)近端侧与内端盖(205)栓接、定子壳体(202)远端侧同时与外端盖(201)及行星齿轮减速器的齿圈架(305)栓接。
11.根据权利要求1、9或10之一所述的重载电动轮，其特征在于，所述行星齿轮减速器包括：太阳轮(301)、行星轮(302)、行星轮轴承(303)、齿圈(304)、齿圈架(305)、行星架(306)、行星轮销(307)、减速器油封(308)和齿圈端盖(309) ，其中太阳轮(301)为转子轴(213)一端的齿轮结构，为行星齿轮减速器的动力输入端，与行星轮(302)相啮合；行星轮(302)为多个，每个行星轮(302)均同时与太阳轮(301)和齿圈(304)啮合；每个行星轮(302)通过行星轮销(307)支撑在行星架(306)上，行星轮(302)和行星轮销(307)之间设有行星轮轴承(303)；行星轮销(307)远端穿过行星架(306)的安装孔和轮辐(105)内缘平面的开口，行星轮销(307)通过远端的螺纹和近端的弹性挡圈与行星架(306)固定；行星架(306)为行星齿轮减速器的动力输出端；齿圈(304)内套于齿圈架(305)，齿圈架(305)为阶梯状套筒结构，直径较大的一端与轮毂电机连接，直径较小的一端固定在齿圈端盖(309)。
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