CN111976005A - 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法 - Google Patents

一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111976005A
CN111976005A CN202010659725.7A CN202010659725A CN111976005A CN 111976005 A CN111976005 A CN 111976005A CN 202010659725 A CN202010659725 A CN 202010659725A CN 111976005 A CN111976005 A CN 111976005A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
concrete mixer
input shaft
shaft
rotating speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010659725.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李磊
黄硕
李晓梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Lvkon Transmission S&T Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Lvkon Transmission S&T Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Lvkon Transmission S&T Co Ltd filed Critical Suzhou Lvkon Transmission S&T Co Ltd
Priority to CN202010659725.7A priority Critical patent/CN111976005A/zh
Publication of CN111976005A publication Critical patent/CN111976005A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4206—Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/421—Drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4206—Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/422—Controlling or measuring devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

本申请涉及一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置，包括：输入轴，通过传动件与发动机相连；上装电机轴，由上装电机驱动转动，上装电机轴空心，套设在输入轴外部；行星齿轮组，行星齿轮组包括太阳轮、行星架和外齿圈；锁止器，分别和输入轴、上装电机轴连接，能够实现输入轴和上装电机轴的锁止；上装电机轴与太阳轮连接，输入轴与行星架连接，外齿圈用于连接减速机。本发明与传统的混凝土搅拌车上装驱动装置相比，在驱动方式上采用双动力源混合驱动，上装动力源采用带锁止器的行星排结构进行动力耦合，可以由两个动力源分别单独驱动搅拌装置，也可以复合驱动。

Description

一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法
技术领域
本申请属于车辆驱动装置技术领域，尤其是涉及一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法。
背景技术
传统搅拌车，发动机动力一部分进入底盘驱动车辆前进，另一部分从取力器输出，经万向节进入液压传动系统(变量泵-油路-液压马达)，再从液压传动系统输入到减速机，驱动搅拌筒旋转。
传统上装的液压驱动装置，复杂的液压驱动和控制系统导致传统搅拌车的驱动装置成本高；传统的采用电机驱动的独立上装系统单一的驱动元件导致电量不足或者电驱系统故障时，搅拌装置没有动力源导致混凝土固结，在拥堵路况下的耗电也更加严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中混凝土搅拌车上装驱动装置的不足，从而提供一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置，包括：
输入轴，通过传动件与发动机取力器输出轴相连；
上装电机轴，由上装电机驱动转动，所述上装电机轴空心，套设在所述输入轴外部；
行星齿轮组，所述行星齿轮组包括太阳轮、行星架和外齿圈；
锁止器，分别和输入轴、上装电机轴连接，能够实现所述输入轴和所述上装电机轴的锁止；
所述上装电机轴与所述太阳轮连接，所述输入轴与所述行星架连接，所述外齿圈用于连接减速机。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述输入轴通过万向节与发动机取力器输出轴相连。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述上装电机的电机转子与所述上装电机轴连接，所述电机转子能够带动所述上装电机轴转动。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述上装电机与上装电机控制器电连接。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述上装电机控制器安装在上装电机或行星齿轮组上。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述锁止器采用电磁制动、摩擦片制动或齿轮齿套结合制动。
一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，使用上述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机和上装电机控制器均无故障时：
S1：若搅拌机需求正方向转动，则控制发动机取力器进挡，根据当前发动机转速、搅拌筒需求转速和行星架速比，计算上装电机的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机；
S2：若搅拌机需求反方向转动，则控制发动机取力器出挡，之后锁止输入轴，根据搅拌筒需求转速和行星架速比，计算上装电机的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机。
优选地，本发明的混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，还包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机或上装电机控制器出现故障时，控制取力器进挡，等待上装电机转速接近0时，锁止上装电机轴。
本发明的有益效果是：
1、与传统上装的液压驱动装置相比，取消复杂的液压驱动和控制系统，成本降低。
2、与采用电机驱动的独立上装系统相比，搅拌装置的动力来源不完全由上装电机提供，可以降低电机的扭矩和功率，从而降低电机成本和体积。
3、与采用电机驱动的独立上装系统相比，可以解决电量不足或者电驱系统故障时，搅拌装置没有动力源导致混凝土固结的问题。
4、与采用电机驱动的独立上装系统相比，在行驶过程中，上装混合驱动装置可以一边驱动搅拌装置，一边同时发电，为整车高压电源补充电量，从而解决拥堵路况下的电量平衡问题，更适合混合动力底盘搭载。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置结构示意图；
图2是搭载本专利上装混合驱动装置的搅拌车整体结构示意图。
图中的附图标记为：
1 输入轴
2 上装电机轴
4 锁止器
21 上装电机
31 太阳轮
32 行星架
33 外齿圈
211 电机转子。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例
本实施例提供一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置，如图1所示，包括：
输入轴1，通过传动件与发动机取力器输出轴相连；
上装电机轴2，由上装电机21驱动转动，所述上装电机轴2空心，套设在所述输入轴1外部；
行星齿轮组，所述行星齿轮组包括太阳轮31、行星架32和外齿圈33；
锁止器4，分别和输入轴1、上装电机轴2连接，能够实现所述输入轴1和所述上装电机轴2的锁止；
所述上装电机轴2与所述太阳轮31连接，所述输入轴1与所述行星架32连接，所述外齿圈33用于连接减速机。
本实施例的上装混合驱动装置，如图2所示，取代了传统的液压传动系统，可将来自发动机取力器的机械能和来自电储能系统的电能智能耦合，输入减速机，驱动搅拌筒。当锁止器4不锁止时，发动机的扭矩以固定的比例传递到输出轴(与减速机连接的轴)，而上装电机控制器通过控制上装电机21不同的工作转速，可以在任意发动机转速下，实现需求的输出轴正转速；当锁止器4将输入轴1锁止时，此时输出轴完全由上装电机21驱动，输出轴任意转动方向及转速均可以由上装电机控制器调节；当锁止器4将上装电机轴2锁止时，此时输出轴完全由输入轴1驱动，由于输入轴1和发动机的取力器刚性连接，所以输入轴1的转速取决于发动机转速，输出轴转速和输入轴转速成一定比例。
本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，与传统的混凝土搅拌车上装驱动装置相比，在驱动方式上采用双动力源混合驱动，上装动力源采用带锁止器的行星排结构进行动力耦合，可以由两个动力源分别单独驱动搅拌装置，也可以复合驱动。具体具有以下特点：
1、与传统上装的液压驱动装置相比，取消复杂的液压驱动和控制系统，成本降低。
2、与采用电机驱动的独立上装系统相比，搅拌装置的动力来源不完全由上装电机提供，可以降低电机的扭矩和功率，从而降低电机成本和体积。
3、与采用电机驱动的独立上装系统相比，可以解决电量不足或者电驱系统故障时，搅拌装置没有动力源导致混凝土固结的问题。
4、与采用电机驱动的独立上装系统相比，在行驶过程中，上装混合驱动装置可以一边驱动搅拌装置，一边同时发电，为整车高压电源补充电量，从而解决拥堵路况下的电量平衡问题，更适合混合动力底盘搭载。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，如图1所示，所述输入轴1通过万向节与发动机取力器输出轴相连。具体的，如图2所示，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其输入轴1与发动机连接结构和传统技术相同，输入轴1先连接万向节，再连接取力器，再连接发动机。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，如图1所示，所述上装电机21的电机转子211与所述上装电机轴2连接，所述电机转子211能够带动所述上装电机轴2转动。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，如图1所示，所述上装电机21与上装电机控制器电连接。具体的，如图1所示，上装电机控制器和电储能系统直流电连接。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述上装电机控制器安装在上装电机21或行星齿轮组上。具体的，上装电机控制器可以集成在上装电机或行星排上，也可以安装在整车其他位置。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，所述锁止器4采用电磁制动、摩擦片制动或齿轮齿套结合制动。
本实施例提供一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，使用上述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机和上装电机控制器均无故障时：
S1：若搅拌机需求正方向转动，则控制发动机取力器进挡，根据当前发动机转速、搅拌筒需求转速和行星架32速比，计算上装电机21的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机；
S2：若搅拌机需求反方向转动，则控制发动机取力器出挡，之后锁止输入轴1，根据搅拌筒需求转速和行星架32速比，计算上装电机21的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机。
优选地，本实施例的混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，还包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机21或上装电机控制器出现故障时，控制取力器进挡，等待上装电机21转速接近0时，锁止上装电机轴2。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，包括：
输入轴(1)，通过传动件与发动机相连；
上装电机轴(2)，由上装电机(21)驱动转动，所述上装电机轴(2)空心，套设在所述输入轴(1)外部；
行星齿轮组，所述行星齿轮组包括太阳轮(31)、行星架(32)和外齿圈(33)；
锁止器(4)，分别和输入轴(1)、上装电机轴(2)连接，能够实现所述输入轴(1)和所述上装电机轴(2)的锁止；
所述上装电机轴(2)与所述太阳轮(31)连接，所述输入轴(1)与所述行星架(32)连接，所述外齿圈(33)用于连接减速机。
2.根据权利要求1所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，所述输入轴(1)通过万向节与发动机取力器输出轴相连。
3.根据权利要求2所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，所述上装电机(21)的电机转子(211)与所述上装电机轴(2)连接，所述电机转子(211)能够带动所述上装电机轴(2)转动。
4.根据权利要求3所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，所述上装电机(21)与上装电机控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，所述上装电机控制器安装在上装电机(21)或行星齿轮组上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，其特征在于，所述锁止器4采用电磁制动、摩擦片制动或齿轮齿套结合制动。
7.一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任一项所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置，包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机和上装电机控制器均无故障时：
S1：若搅拌机需求正方向转动，则控制发动机取力器进挡，根据当前发动机转速、搅拌筒需求转速和行星架(32)速比，计算上装电机(21)的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机；
S2：若搅拌机需求反方向转动，则控制发动机取力器出挡，之后锁止输入轴(1)，根据搅拌筒需求转速和行星架(32)速比，计算上装电机(21)的目标转速，上装电机控制器以此为转速指令，控制上装电机。
8.根据权利要求7所述的混凝土搅拌车上装混合驱动装置的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当电储能系统、上装电机(21)或上装电机控制器出现故障时，控制取力器进挡，等待上装电机(21)转速接近0时，锁止上装电机轴(2)。
CN202010659725.7A 2020-07-10 2020-07-10 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法 Pending CN111976005A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010659725.7A CN111976005A (zh) 2020-07-10 2020-07-10 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010659725.7A CN111976005A (zh) 2020-07-10 2020-07-10 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111976005A true CN111976005A (zh) 2020-11-24

Family

ID=73438618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010659725.7A Pending CN111976005A (zh) 2020-07-10 2020-07-10 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111976005A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256637A (zh) * 2022-08-10 2022-11-01 安徽华菱汽车有限公司 搅拌筒驱动方法、装置、设备及介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102320238A (zh) * 2011-06-22 2012-01-18 中国汽车技术研究中心 一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其驱动方法
CN104742733A (zh) * 2015-04-19 2015-07-01 顾志强 一种行星齿轮动力耦合器及应用其的混合动力驱动装置
CN205704716U (zh) * 2016-04-26 2016-11-23 北汽福田汽车股份有限公司 混凝土搅拌运输车
CN108789843A (zh) * 2018-05-11 2018-11-13 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车
DE102018205427A1 (de) * 2018-04-11 2019-10-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Antreiben einer Fahrmischertrommel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102320238A (zh) * 2011-06-22 2012-01-18 中国汽车技术研究中心 一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其驱动方法
CN104742733A (zh) * 2015-04-19 2015-07-01 顾志强 一种行星齿轮动力耦合器及应用其的混合动力驱动装置
CN205704716U (zh) * 2016-04-26 2016-11-23 北汽福田汽车股份有限公司 混凝土搅拌运输车
DE102018205427A1 (de) * 2018-04-11 2019-10-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Antreiben einer Fahrmischertrommel
CN108789843A (zh) * 2018-05-11 2018-11-13 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256637A (zh) * 2022-08-10 2022-11-01 安徽华菱汽车有限公司 搅拌筒驱动方法、装置、设备及介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100504112C (zh) 具有两种固定速比的单模式输入分配式机电变速器
CA2693536C (en) Parallel hybrid drive system utilizing power take off connection as transfer for a secondary energy source
CN1989021B (zh) 电动力传动装置
CN103786564B (zh) 一种混合动力汽车驱动装置
CN206884716U (zh) 混合动力车辆及其混合动力系统
CN110001376A (zh) 实现多动力源耦合的车用混合动力系统
CN111409472B (zh) 一种双电机电动汽车的多模式耦合驱动系统
CN105857044A (zh) 一种双电机-单行星排动力装置及电动汽车
CN110126604A (zh) 纯电动电机驱动系统及电动车辆
CN102815199A (zh) 双转子电机的轮式载重车辆用机电复合无级传动装置
CN111976005A (zh) 一种混凝土搅拌车上装混合驱动装置及其控制方法
CN203093719U (zh) 一种混合动力驱动系统
CN108790936A (zh) 一种动力耦合驱动系统、电动汽车及控制方法
CN203974526U (zh) 动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆
CN208134055U (zh) 一种纯电动电机驱动系统及电动车辆
CN207416539U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN112659881A (zh) 一种双行星排混联双模传动系统
CN102774265A (zh) 一种混合动力驱动系统
CN107672440B (zh) 一种混合动力系统及应用
CN102673366A (zh) 一体化混合动力驱动装置
CN206884718U (zh) 混合动力系统及使用该混合动力系统的车辆
CN207045120U (zh) 一种双电机混联驱动模块及车
CN109080437A (zh) 一种混合动力车辆及其混合动力系统
CN208714939U (zh) 基于单行星排的多模式混合动力系统
CN111231649A (zh) 一种动力系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201124