CN111923722B - 一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成 - Google Patents

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Abstract

本发明一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，属于矿井辅助运输设备技术领域；其包括轮胎和交流电机，轮胎上装有轮毂，还包括固定在轮毂中心处的集成湿式制动器的行星减速器，交流电机的输出轴通过花键与集成湿式制动器的行星减速器的主轴联接，轮毂内设有锂电池，锂电池通过旋转供电装置与交流电机的供电端相连；本发明采用电刷与轨道连接，避免了电池与电机间粗电缆布置困难，可使尺寸更加紧凑，通过性和适用性更加优越。

Description

一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成
技术领域
本发明一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，属于矿井辅助运输设备技术领域。
背景技术
煤矿井下环境恶劣、作业空间狭小，减少井下巷道的污染，发展低污染、零排放、噪音低、绿色环保的新能源车辆是发展趋势，但是由于当前煤矿使用的电池装置一般安装在整车尾部，所占空间较大，导致整车体积偏大，在井下狭小空间应用受限，成为制约新能源车辆在煤矿井下发展的瓶颈。
发明内容
本发明一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，克服了现有技术存在的不足，提供了一种集成柱式电源轮胎驱动装置，以达到减少整车体积，拆装简单，方便散热的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，包括轮胎和交流电机，轮胎上装有轮毂，还包括固定在轮毂中心处的集成湿式制动器的行星减速器，交流电机的输出轴通过花键与集成湿式制动器的行星减速器的主轴联接，轮毂内设有锂电池，锂电池通过旋转供电装置与交流电机的供电端相连。
进一步的，环绕所述轮毂的圆心布置有若干个等体积的隔腔，所述锂电池安装在至少一个隔腔内。
进一步的，所述旋转供电装置包括在轮毂的内侧面上固定的轨道固定板以及固定在轨道固定板上的同心的外圈电刷轨道和内圈电刷轨道，所述锂电池的一极引出导线通过格兰头与外圈电刷轨道相连，所述锂电池的另外一极引出导线通过格兰头与内圈电刷轨道相连。
进一步的，所述交流电机的上方固定有接线腔，接线腔在朝向所述轮毂的一侧从上到下依序设有外圈接线柱和内圈接线柱，外圈接线柱的末端固定有外圈电刷，内圈接线柱的末端固定有内圈电刷，外圈电刷与所述外圈电刷轨道滑动相连，内圈电刷与所述内圈电刷轨道滑动相连。
进一步的，所述隔腔的数量为10个，其中，5个所述隔腔内布置有所述锂电池，有所述锂电池的隔腔和没有所述锂电池的隔腔交错排列。
进一步的，所述轨道固定板嵌入所述轮毂内侧，通过螺栓与所述轮毂连接，所述外圈电刷轨道和所述内圈电刷轨道的表面设有耐磨层，所述外圈电刷轨道和所述内圈电刷轨道与所述轨道固定板的接合处进行止口配合。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明提供的矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，有效利用了轮辋内部空间，分散布置锂电池单体，可节省车辆空间；电机与电池采用电刷与轨道摩擦接触导电，节省了粗电缆布置空间，避免了电缆拖拽困难等问题；该集成柱式电源轮胎驱动装置总成优化了车辆关键元部件布置方式，可使整车尺寸更加紧凑，通过性和适用性更加优越。
附图说明
图1为本发明实施例的轴侧示意图。
图2为本发明实施例涉及轮胎的主视剖视图。
图3为本发明实施例涉及轮胎的侧视剖视图。
图4为图3中A部分的局部放大图。
图5为本发明实施例的装配示意图。
图中1-轮胎，2-锂电池，3-螺栓，4-轨道固定板，5-格兰头，6-外圈电刷轨道，7-内圈电刷轨道，8-轮毂，9-外圈电刷，10-集成湿式制动器的行星减速器，11-交流电机，12-电源充电口，13-接线腔，14-内圈电刷，15-外圈接线柱，16-内圈接线柱，17-隔腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、图5所示，本发明一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，包括轮胎1和交流电机11，轮胎1上装有轮毂8，还包括固定在轮毂8中心处的集成湿式制动器的行星减速器10，交流电机11的输出轴通过花键与集成湿式制动器的行星减速器10的主轴联接，轮毂8内设有锂电池2，锂电池2通过旋转供电装置与交流电机11的供电端相连。集成湿式制动器的轮边行星减速器可实现两个功能，一是在车辆紧急情况（如车辆失去动力等情况）下，液压系统压力降为零后，制动器内摩擦片可自动抱死，实现车辆安全制动；二是行星减速器可增大电机输出转矩，降低电机输出转速，从而满足车辆行驶要求。
如图2所示，环绕轮毂8的圆心布置有若干个等体积的隔腔17，锂电池2安装在至少一个隔腔17内。本实施例中，隔腔17的数量为10个，其中，5个隔腔17内布置有锂电池2，有锂电池2的隔腔17和没有锂电池2的隔腔17交错排列。在隔腔17内可根据车辆所需电量要求灵活布置电池，节省车辆布置空间，没有电池布置的隔腔17可起散热作用。
如图3、图4所示，旋转供电装置包括在轮毂8的内侧面上固定的轨道固定板4以及固定在轨道固定板4上的同心的外圈电刷轨道6和内圈电刷轨道7。锂电池2的单体间进行串联。锂电池2终端的一极引出导线通过格兰头5与外圈电刷轨道6相连，锂电池2的另外一极引出导线通过格兰头5与内圈电刷轨道7相连。外圈电刷轨道6和内圈电刷轨道7可以采用铜材料，轨道固定板4采用绝缘材料，防止与电源正负极导电。
如图1、图5所示，交流电机11的上方固定有接线腔13，接线腔13在朝向轮毂8的一侧从上到下依序设有外圈接线柱15和内圈接线柱16，外圈接线柱15的末端固定有外圈电刷9，内圈接线柱16的末端固定有内圈电刷14，外圈电刷9与外圈电刷轨道6滑动相连，内圈电刷14与内圈电刷轨道7滑动相连。轨道固定板4嵌入轮毂8内侧，通过螺栓3与轮毂8连接，外圈电刷轨道6和内圈电刷轨道7的表面设有耐磨层，外圈电刷轨道6和内圈电刷轨道7与轨道固定板4的接合处进行止口配合。隔腔17外侧设有电源充电口12，用于电源动力不足时，给锂电池2充电。
本发明中的轮胎是一种带有实心橡胶层的轮胎，适用于矿用车辆设备。本发明装置在使用时，集成有电刷的电机的固定座与车辆车体进行柔性连接，以避免过约束。电源开关打开后，电机的内、外圈电刷与内、外圈电刷轨道始终保持相对旋转，摩擦导电并且实时通电，由传统的电缆连接方式改变为电刷轨道接触方式，可简化安装、节省空间，此外在电机接线腔另一侧设有控制线接口，可与控制器进行电缆连接，驱动轮胎转动，本发明装置没有外接电缆，而且锂电池集成在轮胎内，可实现多轮驱动，并可节省车体布置空间，能够使车辆结构更加紧凑。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (5)

1.一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，包括轮胎(1)和交流电机(11)，轮胎(1)上装有轮毂(8)，其特征在于：还包括固定在轮毂(8)中心处的集成湿式制动器的行星减速器(10)，交流电机(11)的输出轴通过花键与集成湿式制动器的行星减速器(10)的主轴联接，轮毂(8)内设有锂电池(2)，锂电池(2)通过旋转供电装置与交流电机(11)的供电端相连；
环绕所述轮毂(8)的圆心布置有若干个等体积的隔腔(17)，所述锂电池(2)安装在至少一个隔腔(17)内，隔腔(17)内布置有所述锂电池(2)；
所述旋转供电装置包括在轮毂(8)的内侧面上固定的轨道固定板(4)以及固定在轨道固定板(4)上的同心的外圈电刷轨道(6)和内圈电刷轨道(7)，所述外圈电刷轨道(6)与外圈电刷(9)滑动相连，所述内圈电刷轨道(7)与内圈电刷(14)滑动相连。
2.根据权利要求1所述的一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，其特征在于：所述锂电池(2)的一极引出导线通过格兰头(5)与外圈电刷轨道(6)相连，所述锂电池(2)的另外一极引出导线通过格兰头(5)与内圈电刷轨道(7)相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，其特征在于：所述交流电机(11)的上方固定有接线腔(13)，接线腔(13)在朝向所述轮毂(8)的一侧从上到下依序设有外圈接线柱(15)和内圈接线柱(16)，外圈接线柱(15)的末端固定有外圈电刷(9)，内圈接线柱(16)的末端固定有内圈电刷(14)。
4.根据权利要求3所述的一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，其特征在于：所述隔腔(17)的数量为10个，其中，5个所述隔腔(17)内布置有所述锂电池(2)，有所述锂电池(2)的隔腔(17)和没有所述锂电池(2)的隔腔(17)交错排列。
5.根据权利要求4所述的一种矿用集成柱式电源轮胎驱动装置总成，其特征在于：所述轨道固定板(4)嵌入所述轮毂(8)内侧，通过螺栓(3)与所述轮毂(8)连接，所述外圈电刷轨道(6)和所述内圈电刷轨道(7)的表面设有耐磨层，所述外圈电刷轨道(6)和所述内圈电刷轨道(7)与所述轨道固定板(4)的接合处进行止口配合。
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