CN113492623B - 一种h型电驱动桥及具有该h型电驱动桥的轮胎压路机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电驱动桥技术领域，其目的是提供一种H型电驱动桥及具有该H型电驱动桥的轮胎压路机，集成度高、结构紧凑合理、大大提升空间利用率、并适用于轮胎压路机等轮胎间距较小工程机械。H型电驱动桥包括桥壳(1)、电机定子(201)、电机转子(202)、减速机(3)和制动器(4)，所述桥壳(1)为左右对称结构，所述电机定子(201)设置于所述桥壳(1)内，所述电机转子(202)的两端伸出所述桥壳(1)分别与所述减速机(3)同轴连接，所述减速机(3)还与所述制动器(4)连接。本发明解决了现有电驱动桥结构复杂、不紧凑、占用空间较大的问题。

Description

一种H型电驱动桥及具有该H型电驱动桥的轮胎压路机
技术领域
本发明涉及电驱动桥技术领域，具体涉及一种H型电驱动桥及具有该H型电驱动桥的轮胎压路机。
背景技术
电驱动桥是一种位于传动系统末端、用于将驱动电机的转速和转矩传递给驱动轮的机构，一般由驱动电机、减速机、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。
目前，集成式电机驱动桥有两种布置方式，一种是驱动电机的轴线与输出轴的轴线平行布置，另一种则是驱动电机的轴线与输出轴的轴线同轴布置。其中，驱动电机的轴线与输出轴的轴线平行布置的方式，结构复杂、占用空间大，不适用于轮胎间距较小的工程机械。驱动电机的轴线与输出轴的轴线同轴布置的方式，结构相对紧凑，如中国专利文献CN101348075A中公开了一种电机驱动的驱动桥,具体地说是电动车辆的驱动桥，主要包括电机、差速器、第一行星齿轮减速器及第二行星齿轮减速器,电机布置在驱动桥的中部,电机一端与第一行星齿轮减速器同轴连接,另一端与差速器、第二行星齿轮减速器同轴顺序连接,差速器与第二行星齿轮减速器之间设置有制动装置，并将行车制动系统与驻车制动系统一体化。
虽然，上述文献公开的电驱动桥中将驱动电机的轴线与输出轴的轴线同轴布置，但是该电驱动桥中因设置有半轴、中心轴等机构，其结构较为复杂，另外其制动装置中实现行车制动和驻车制动的部件是不相同的两套组件，导致其制动装置结构复杂、零部件多，进而可能造成该电驱动桥的结构不够紧凑、占用空间较大。
发明内容
因此，本发明要解决或改善的技术问题在于克服现有技术中的电驱动桥结构比较复杂、结构不够紧凑、占用空间较大的缺陷，从而提供一种集成度高、结构紧凑合理、大大提升空间利用率的H型电驱动桥及具有该H型电驱动桥的轮胎压路机。
为了解决上述问题，本发明提供了一种H型电驱动桥，包括桥壳、电机定子、电机转子、减速机和制动器，所述桥壳为左右对称结构，所述电机定子设置于所述桥壳内，所述电机转子的两端伸出所述桥壳分别与所述减速机同轴连接，所述减速机还与所述制动器连接。
优选地，所述制动器设置于减速机外壳上，所述制动器包括制动器外壳以及设置于所述制动器外壳内的制动片、制动钳和制动驱动件，所述制动器外壳的内壁与所述制动钳的一侧之间设置有压缩弹性部件，所述压缩弹性部件的轴线与所述转子的轴线平行，在所述压缩弹性部件的作用下，所述制动钳的另一侧与所述制动片压紧，所述制动钳在所述制动驱动件的驱动下克服所述压缩弹性部件的恢复力推动所述制动钳远离所述制动片。
优选地，所述压缩弹性部件为若干个压缩弹簧。
优选地，所述制动驱动件为电磁力驱动件、油缸和气缸其中一种。
优选地，所述桥壳包括两个密封连接的桥壳分件。
优选地，所述电机定子与所述桥壳的间隙内设有冷却液。
优选地，所述H型电驱动桥的轴线上具有通气管道。
优选地，所述减速机采用两级行星减速机。
一种具有上述H型电驱动桥的轮胎压路机，包括两个前轮单元和两个后轮单元，所述前轮单元和/或所述后轮单元由所述H型电驱动桥驱动。
优选地，所述前轮单元与所述H型电驱动桥构成前驱单元，所述前驱单元中的所述H型电驱动桥的桥壳的中间位置上设置有过渡支架，两个所述前驱单元的所述过渡支架通过分组转向架连接。
本发明提供的H型电驱动桥，电机转子两端分别直接同轴连接减速机，减速机还与制动器连接，不存在其他冗余部件，极大地优化了电驱动桥的结构，提高了电驱动桥的集成度，使其结构更加紧凑、合理，大大提升了空间利用率，本发明提供的H型电驱动桥能灵活地布置在轮胎压路机前后轮总成上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明H型电驱动桥的整体结构示意图；
图2示出了本发明H型电驱动桥与轮胎装配后的示意图；
图3示出了本发明H型电驱动桥中减速机的结构示意图；
图4示出了本发明H型电驱动桥中制动器的结构示意图；
图5示出了本发明具有H型电驱动桥的轮胎压路机的示意图；
图6示出了本发明具有H型电驱动桥的轮胎压路机中两个前驱单元的示意图；
图7示出了图6中过渡支架与分组转向架的示意图；
图8示出了本发明具有H型电驱动桥的轮胎压路机中两个后驱单元的示意图。
附图标记说明：
1-桥壳，101-桥壳分件；
201-电机定子，202-电机转子,203-轴承；
3-减速机，301-固定齿圈，302-第一级行星减速机构行星架，303-第一级行星减速机构行星轮，304-第二级行星减速机构太阳轮，305-减速机外壳，306-第二级行星减速机构行星轮，307-重载轴承，308-轴承，309-轮辋安装面；
4-制动器，401-制动器外壳，402-制动片，403-制动钳，404-制动驱动件，405-压缩弹性部件；
5-通气管道；6-轮胎；7-前驱单元；8-后驱单元；9-过渡支架；10-分组转向架，11-随动轮，12-连接架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，是本发明提供的H型电驱动桥的优选实施例。
本发明的H型电驱动桥包括桥壳1、电机定子201、电机转子202、减速机3和制动器4。桥壳1为左右对称结构，是驱动电机的壳体，用于承载和安装部件。桥壳1为一密闭壳体，具有两个桥壳分件101，两个桥壳分件101通过螺栓或其他方式固定连接到一起，形成桥壳，而且两个桥壳分件101之间密封连接，具体的，在两个桥壳分件101之间装配有密封材料，使桥壳1形成一个密闭空间，桥壳拼装完成后，具有左右对称的两个轮辋安装面309，两个轮胎6对称地安装在两个轮辋安装面309上，如图2所示。
电机定子201设置于桥壳1内，电机定子201与桥壳1的内壁具有间隙，该间隙内设有冷却液，以便冷却液在桥壳内流动，对电机转子和电机定子进行有效的冷却。
电机转子202同轴安装在电机定子201内，电机转子202的两端通过轴承203与桥壳1相连，轴承203的内圈与电机转子202紧配合，轴承203的外圈与桥壳1为过渡配合。电机转子202的两端伸出桥壳1分别与减速机3同轴连接，减速机3还连接有制动器4(为了方便绘图，图1中制动器的结构为简略画法，制动器的具体结构详见图4)。进一步地，电机转子202伸出桥壳1的两端与桥壳1之间保持密封，电机转子202伸出桥壳1的两端装配有齿轮(图中齿轮与电机转子202的两端画为了一体)，作为减速机的输入。
本实施例中，减速机3采用两级行星减速机，两级行星减速机具有减速比大、输出扭矩大、承载能力强的特点。电机转子202伸出桥壳1的两端直接同轴连接该两级行星减速机，而固定在电机转子202上的上述齿轮作为减速机的第一级行星减速机构太阳轮带动减速机运转，通过两级减速，电机的输出实现增扭降速。
具体地，如图3所示，减速机具有减速机外壳305,减速机外壳305内具有固定齿圈301，固定齿圈301的一端通过法兰面(减速机安装面)与桥壳1固定连接到一起，另一端作为第二级行星减速机构行星架，固定齿圈301也作为第一级行星减速机构齿圈，固定齿圈301的中部设置有第一级行星减速机构行星架302及第一级行星减速机构行星轮303，第一级行星减速机构行星架302作为第一级行星减速机构的输出端与第二级行星减速机构太阳轮304固定连接，第二级行星减速机构太阳轮304与固定齿圈301之间具有轴承308，固定齿圈301的另一端即第二级行星减速机构行星架上安装有第二级行星减速机构行星轮306，减速机外壳305也作为第二级行星减速机构齿圈，是整个减速机的输出端。固定齿圈301与减速机外壳305之间还设置有重载轴承307。
在减速机外壳305上有两个法兰面，第一法兰面为轮辋安装面309，轮辋通过螺栓直接安转到轮辋安装面309上，第二法兰面为蝶式制动器的制动片402，该制动片402可为安装到减速机外壳上的单独部件，也可设计为减速机外壳一体成型的部件。
如图4所示，制动器4设置于减速机外壳305上，制动器4包括制动器外壳401以及设置于制动器外壳401内的制动片402、制动钳403和制动驱动件404。制动器外壳401的内壁与制动钳403的一侧之间设置有压缩弹性部件405，压缩弹性部件405为若干个压缩弹簧，压缩弹簧有一定的压缩量，提供符合要求的制动力。压缩弹性部件405的轴线与转子202的轴线平行，在压缩弹性部件405的作用下制动钳403的另一侧与制动片402压紧，制动钳403可在制动驱动件404的驱动下克服压缩弹性部件405的恢复力推动制动钳403远离制动片402。制动驱动件404可为电磁力驱动件、油缸和气缸其中一种。在本实施例中，制动驱动件404为油缸，当油缸伸出时，可减小制动钳与制动片之间的压力，在此过程中实现行车制动，直至制动钳与制动片完全分开，车辆正常行驶无制动，在制动过程中通过控制油缸内的压力，控制油缸伸出长度，进而控制制动器的制动力，而当油缸压力为零时，即油缸不伸出时，即可实现驻车制动。
由此可见，本发明H型电驱动桥中的制动器只需控制制动驱动件的伸出长度，即可完成行车制动或驻车制动，而且完成行车制动的执行部件与完成驻车制动的执行部件完全相同，无其他冗余结构，设计构思巧妙，结构紧凑合理。与现有技术相比，本发明H型电驱动桥中的制动器结构更加优化、紧凑，设计合理，进一步缩小了H型电驱动桥的外形尺寸，使本发明提供的H型电驱动桥非常适用于轮胎间距较小的工程机械，可让整车布置更加灵活。
此外，H型电驱桥还可通过控制电机的电流方向实现电磁制动、回收动能，从而增加H型电驱桥的行车制动力。通过电机动能回收和制动器制动力的控制，能够大幅提升车辆的最大制动力矩。一般工况，通过电机动能回收，能够实现节能。
H型电驱动桥的轴线上具有通气管道5，该通气管道5贯穿H型电驱动桥的轴线，通气管道5的端口设置在减速机外壳上，并能与减速机外壳相对运动，通气管道5用于进行集中充气管路布置。
如图5-8所示，本实施例还提供一种具有上述H型电驱动桥的轮胎压路机，包括两个前轮单元和两个后轮单元，每个前轮单元都包括两个轮胎6，同样每个后轮单元也都包括两个轮胎6，此外，在本实施例中两个后轮单元之间还设置了一个随动轮11。在本实施例中，前轮单元和后轮单元均由H型电驱动桥驱动，使得前轮单元和后轮单元均具备驱动能力，能极大的提高轮胎压路机的爬坡能力，而且有利于降低轮胎压路机机的油耗。
前轮单元与H型电驱动桥构成前驱单元7，即本实施例的轮胎压路机有两个前驱单元7，同样，后轮单元与另一H型电驱动桥构成后驱单元8，即本实施例的轮胎压路机有两个后驱单元8。前驱单元7中的H型电驱动桥的桥壳1的中间位置上设置有过渡支架9，两个前驱单元7的过渡支架9通过分组转向架10连接，即分组转向架10的两端分别连接两个前驱单元7的过渡支架9，实现连接。后驱单元8之间通过连接架12实现连接。
本发明提供的具有H型电驱动桥的轮胎压路机的工作过程是：
1)H型电驱动桥产生驱动力时，驱动电机通电转动，然后通过左右两边的减速机进行减速增扭，带动轮胎转动，从而产生驱动力；
2)减速时，首先电机在动能回收的过程中产生制动力距，之后通过控制制动器的制动力来控制车辆的减速度；
3)在车停下来后，制动器内的气压或液压卸掉，制动器内的压缩弹簧回弹，使制动器的制动钳与制动片夹紧实现驻车制动。
本发明提的H型电驱动桥能够应用于具有全轮驱动能力的混合动力或纯电的轮胎机上。并且，在其他实施例中，为节约成本，可以只在前轮单元或后轮单元设置本发明的H型电驱动桥，实现驱动。
在其他实施例中，制动器可以是碟刹或者鼓刹，减速机可以采用其他形式的减速机。
在其他实施例中，H型电驱动桥的轴线上可不设置通气管道5。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种H型电驱动桥，其特征在于：包括桥壳（1）、电机定子（201）、电机转子（202）、减速机（3）和制动器（4），所述桥壳（1）为左右对称结构，所述电机定子（201）设置于所述桥壳（1）内，所述电机转子（202）的两端伸出所述桥壳（1）分别与所述减速机（3）同轴连接，所述减速机（3）还与所述制动器（4）连接；
所述制动器（4）设置于减速机外壳（305）上，所述制动器（4）包括制动器外壳（401）以及设置于所述制动器外壳（401）内的制动片（402）、制动钳（403）和制动驱动件（404），所述制动器外壳（401）的内壁与所述制动钳（403）的一侧之间设置有压缩弹性部件（405），所述压缩弹性部件（405）的轴线与所述转子（202）的轴线平行，在所述压缩弹性部件（405）的作用下，所述制动钳（403）的另一侧与所述制动片（402）压紧，所述制动钳（403）在所述制动驱动件（404）的驱动下克服所述压缩弹性部件（405）的恢复力推动所述制动钳（403）远离所述制动片（402）。
2.根据权利要求1所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述压缩弹性部件（405）为若干个压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述制动驱动件（404）为电磁力驱动件、油缸和气缸其中一种。
4.根据权利要求1所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述桥壳（1）包括两个密封连接的桥壳分件（101）。
5.根据权利要求1所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述电机定子（201）与所述桥壳（1）的间隙内设有冷却液。
6.根据权利要求1所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述H型电驱动桥的轴线上具有通气管道（5）。
7.根据权利要求1-6任一项所述的H型电驱动桥，其特征在于：所述减速机（3）采用两级行星减速机。
8.一种具有权利要求1-7任一所述H型电驱动桥的轮胎压路机，其特征在于：包括两个前轮单元和两个后轮单元，所述前轮单元和/或所述后轮单元由所述H型电驱动桥驱动。
9.根据权利要求8所述的轮胎压路机，其特征在于：所述前轮单元与所述H型电驱动桥构成前驱单元（7），所述前驱单元（7）中的所述H型电驱动桥的桥壳（1）的中间位置上设置有过渡支架（9），两个所述前驱单元（7）的所述过渡支架（9）通过分组转向架（10）连接。
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