CN114351776B - 一种行走电机及电动滑移装载机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行走电机及电动滑移装载机。所述行走电机包括电机体、在所述电机体内设置的电机轴、以及液压卡钳制动器和电磁制动器，所述电机轴的前端与车轮连接，尾端与所述电磁制动器连接，所述电机体和电机轴之间设有所述液压卡钳制动器。本发明采用电能作为电动滑移装载机行驶和工作的能力，利用行驶电机驱动车轮，利用工作电机驱动工作装置，能量直接传递到工作单元，减少能量损耗，能量传递效率更高。

Description

一种行走电机及电动滑移装载机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种行走电机及电动滑移装载机。

背景技术

滑移装载机是一种利用两侧速度差来实现转向的小型工程机械，其具有转弯半径小、操作方便、功能强大、应用范围广等特点，且可以通过在实际工况中更换不同属具达到适应不同工作环境要求的目的。广泛应用于城市基础设置建设、道路或建筑工地、厂房车间、仓库、码头、轮船甲板，甚至船舱内等场地狭窄、作业内容频繁变换的场合。

对于现有的滑移装载机采用燃油动力，在实际使用过程中，仍存在如下几个缺点：

一、燃油动力滑移装载机通过发动机、液压泵、马达、链条将动力传递车轮，传动链长，能量损耗较大；

二、燃油动力滑移装载机噪音、振动大，作业舒适性差；

三、燃油动力滑移装载机作业时尾气排放会造成环境污染。

另外，现有行走电机只具备行走功能，制动一般采用前部盘式制动器提供刹车，制动器与电机为分体式(如专利公告号CN110131332A公示的一种商用车电子机械制动器)，一方面，这种结构体积较大，无法在横移装载机上使用；另一方面，无法同时实现行车制动与驻车制动的功能，安全性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现液压、电磁制动、并具备行走功能的行走电机及电动滑移装载机，降低噪音，减少环境污染。

本发明的技术方案是：一种行走电机，包括电机体、在所述电机体内设置的电机轴、以及液压卡钳制动器和电磁制动器，所述电机轴的前端与车轮连接，尾端与所述电磁制动器连接，所述电机体和电机轴之间设有所述液压卡钳制动器。

上述方案中，在行走电机上集成液压卡钳制动和电磁制动两种功能，使行走电机具备形式功能的前提下，还具有液压或电磁驱动的刹车功能，并能实现行车制动和驻车制动，车辆安全性更高。

优选的，所述液压卡钳制动器包括制动盘、卡钳和摩擦片，所述制动盘安装在所述电机轴上，所述卡钳固定在所述电机体上，所述摩擦片设置在所述卡钳的内部；所述摩擦片与所述卡钳两侧的活塞相连，且所述摩擦片与所述制动盘位置对应。

优选的，所述电磁制动器包括设于所述电机体端部内的电磁铁、与所述电磁铁位置相对的滑块、用于将所述滑块推向所述电磁铁的连杆组件、用于将所述滑块拉回并远离电磁铁的制动弹簧；所述电机轴上可转动安装有制动块，所述连杆组件的一端与所述制动块连接，另一端与滑块连接；所述制动弹簧的一端与所述电机体连接，另一端与滑块连接。

优选的，所述连杆组件包括相对于所述电机体的中心线I对称的短连杆、长连杆和销轴，所述短连杆和长连杆相互铰接，所述滑块与所述短连杆铰接，所述制动块的两端分别与两端的所述长连杆铰接；所述长连杆通过销轴与所述电机体铰接。

优选的，所述电机体内设有电涡流缓速器。通过电涡流缓速器实现在电动滑移装载机滑行或减速时为蓄电池充电。

电涡流缓速器的原理是：滑移装载机在滑行或减速的过程中，电机轴相对于电机磁线圈逆时针转动切割电机磁场的磁感线发电，在发电的过程中受到磁场对电机轴的电磁阻力而使车辆减速，同时对蓄电池进行充电。

本发明还提供一种电动滑移装载机包括车体、设于所述车体上的驾驶室和车轮、设于所述驾驶室内的操作手柄、设于所述驾驶室前端的工作装置、以及上述的行走电机，所述行走电机的电机体设于所述车体上，所述电机轴与所述车轮连接。

上述方案中，行走电机具有比发动机更低的噪音、更弱的振动的优势，通过行走电机直接驱动滑移装载机行驶，能降低噪音，并减少环境污染。

优选的，所述电动滑移装载机还包括控制器、蓄电池、工作电机和液压泵，所述蓄电池布置在车体的后方，所述工作电机的输出端和液压泵的输入端串联后布置在蓄电池的前方；所述控制器布置在所述工作电机的上部；所述液压泵的输出端与工作装置驱动连接；所述蓄电池和第一操作手柄与所述控制器电连接；所述控制器分别与所述工作电机和行走电机电连接。

蓄电池后移，工作电机和液压泵前移，充分利用了驾驶室下方狭小空间，可以布置更大容量的电池组，增大整机的续航时间。另外，在方便电池维护的同时，蓄电池后移，整机重心更靠近后轮，在相同整机重量的情况下，可以获得更大的装载能力。

再有，利用工作电机驱动液压泵，将能量通过液压系统传递至工作装置，减小能量损耗，能量传递效率更高。

优选的，所述行走电机包括右前电机、右后电机、左前电机和左后电机；所述控制器包括第一行走电机控制器、第二行走电机控制器和工作电机控制器；

所述第一行走电机控制器与所述右前电机和右后电机电连接；所述第二行走电机控制器与左前电机和左后电机电连接；所述工作电机控制器与所述工作电机电连接。

分别控制左右两侧行走电机并传递至车轮，通过左右两侧行走电机的转速差和旋转方向，从而实现车辆的前进、后退及转弯的动作；使电动滑移装载机的转弯半径减小，利于在狭小空间作业。

所述蓄电池通过连接器与控制器电连接，所述连接器位于蓄电池和控制器之间。

连接器具有能打开和闭合的功能，与接头类似，通过连接器的打开和闭合，能够快速更换蓄电池，从而提升车辆的续航能力。

优选的，所述电动滑移装载机还包括设于所述车体尾部的风扇和散热器，所述散热器位于所述蓄电池的后方，所述风扇位于所述散热器的后方。以加速车体内部的空气流通，降低蓄电池和工作电机的温度。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：

一、采用电能作为电动滑移装载机行驶和工作的能力，利用行驶电机驱动车轮，利用工作电机驱动工作装置，能量直接传递到工作单元，减少能量损耗，能量传递效率更高；

二、行走电机具有行车制动、驻车制动两种功能，车轮安全性更高；

三、电机具有比发动机更低的噪音、振动的优势，电动滑移装载机可为驾驶员提供低噪音、低振动的工作环境，减轻驾驶员长时间工作的疲劳感，同时可以预防安全事故的发生；

四、电机工作不产生尾气污染环境，更加环保；

五、蓄电池采用锂电池，利用高速充电器可实现快速充电，作业效率更高，且生产使用过程中无污染，更环保。

附图说明

图1为本发明提供的电动滑移装载机的结构示意图；

图2为本发明提供的电动滑移装载机内部布置结构示意图；

图3为本发明提供的行走电机的结构示意图；

图4为电磁制动器与电机体内部安装结构示意图。

附图中：1、车体；2、驾驶室；3、工作装置；4、第一操作手柄；5、第二操作手柄；6、车轮；

11、控制器；11a、第一行走电机控制器；11b、第二行走电机控制器；11c、工作电机控制器；12、蓄电池；13、工作电机；14、液压泵；15、行走电机；15a、右前电机；15b、右后电机；15d、左前电机；15c、左后电机；16、风扇；17、散热器；18、连接器；

21、液压卡钳制动器；22、电机轴；23、电磁制动器；24、电机体；25、制动盘；26、卡钳；27、摩擦片；

31、电磁铁；32、滑块；33、短连杆；34、长连杆；35、销轴；36、制动块；37、制动弹簧。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的一种电动滑移装载机包括本体1、工作装置2、驾驶室3、操作手柄和车轮6。为了能让工作具体化，分工明确，将操作手柄分为第一操作手柄4和第二操作手柄5。

所述车体1的底部设有车轮6，所述车轮6的左右两侧各设置两个(具有左前轮、左后轮、右前轮和右后轮)。所述驾驶室3设于所述本体1上。在驾驶室3的座椅的右侧设有第一操作手柄4，左侧设有第二操作手柄5，在驾驶室3的前端设有工作装置2。

如图2所示，所述电动滑移装载机还包括分布在车体1上的控制器11、蓄电池12、工作电机13、液压泵14、行走电机15、风扇16、散热器17和连接器18。

所述蓄电池12布置在车体1的后方，所述工作电机13的输出端和液压泵14的输入端串联后布置在蓄电池12的前方。所述控制器11布置在所述工作电机13的上部。所述液压泵14的输出端与工作装置2驱动连接。所述蓄电池12、第一操作手柄4、第二操作手柄5和所述控制器11电连接。所述控制器11分别与所述工作电机13和行走电机15电连接。工作装置2液压回路的散热器17放置在车体1的尾部，所述风扇16位于所述散热器17的后方，散热器17和风扇16工作时可以加速车体1内部的空气流通，降低蓄电池12和工作电机13的温度。

如图1、图3所示，所述行走电机15包括液压卡钳制动器21、电机轴22、电磁制动器23和电机体24，所述电机体内设有电涡流缓速器。所述电机体24安装在车体1上，所述电机体24上设有电机轴22，所述电机轴22的前端与车轮6连接，尾端与所述电磁制动器23连接，所述电机体24和电机轴22之间设有所述液压卡钳制动器21。

如图3所示，所述液压卡钳制动器21包括制动盘25、卡钳26和摩擦片27，所述制动盘25安装在所述电机轴22上，所述卡钳26固定在所述电机体24上并与车体1相连。所述摩擦片27设置在所述卡钳26的内部。卡钳26两侧设有活塞，所述摩擦片27与所述卡钳26两侧的活塞相连，且所述摩擦片27与所述制动盘25位置对应。

在电机正常工作中，当液压卡钳制动器21接收到制动信号后，卡钳26两侧活塞推动两片摩擦片27，钳紧制动盘25实现行车制动。

如图4所示，所述电磁制动器23包括设于所述电机体24端部内的电磁铁31、与所述电磁铁31位置相对的滑块32、用于将所述滑块32推向所述电磁铁31的连杆组件、用于将所述滑块32拉回并远离电磁铁31的制动弹簧37。所述电机轴22上可转动安装有制动块36。所述制动弹簧37的一端与所述电机体24连接，另一端与滑块32连接。

所述连杆组件包括相对于所述电机体24的中心线I对称的短连杆33、长连杆34和销轴35。所述短连杆33和长连杆34相互铰接，所述滑块32与所述短连杆33铰接，所述制动块36的两端分别与两端的所述长连杆34铰接。所述长连杆34通过销轴35与所述电机体24铰接。

当电机电源接通后，打开驻车制动开关后，电磁铁31产生大于制动弹簧37弹力的磁场力，使滑块32向上运动并吸住。滑块32通过短连杆33带动长连杆34上端向中心线I靠拢运动，下端在杠杆原理的左右下带动制动块36向两侧(图示X方向)远离中心线I运动，松开电机轴22，驻车制动功能关闭，行走电机可正常运转。

当电机停止工作时，闭合驻车制动开关，电磁铁31断电，不产生磁场力，在制动弹簧37的拉力作用下滑块32向下运动，带动短连杆33将长连杆34上端向远离中心线I方向运动以撑开，下端在杠杆原理的左右下带动制动块36夹紧电机轴22，电机轴22无法转动，实现驻车制动功能。如图2所示，所述行走电机15包括右前电机15a、右后电机15b、左前电机15d和左后电机15c；所述控制器11包括第一行走电机控制器11a、第二行走电机控制器11b和工作电机控制器11c。所述右前电机15a与右前轮安装，右后电机15b与右后轮安装，左前电机15d与左前轮安装，左后电机15c与左后轮安装。

所述第一行走电机控制器11a与所述右前电机15a和右后电机15b电连接；所述第二行走电机控制器11b与左前电机15d和左后电机15c电连接；所述工作电机控制器11c与所述工作电机13电连接。

蓄电池12为可高速充电的锂电池，其通过连接器18与第一行走电机控制器11a、第二行走电机控制器11b和工作电机控制器11c相连接，可以通过连接器18的打开和闭合，以快速更换电池，从而提升车辆的续航能力。

所述第一操作手柄4为电控操作手柄，其动作时会产生不同的电信号传输给第一行走电机控制器11a和第二行走电机控制器11b，其中第一行走电机控制器11a根据接收到的电信号控制右前电机15a和右后电机15b的电机轴22的旋转方向及转速；第二行走电机控制器11b根据接收到的电信号控制左前电机15d和左后电机15c的电机轴22的旋转方向及转速。通过左右两侧行走电机的转速差和旋转方向，从而实现车辆的前进、后退及转弯的动作，减小转弯半径，可在狭小的作业环境内进行施工作业。

所述第二操作手柄5为液控操作手柄，其动作时会产生不同的电信号传输给工作电机控制器11c，以控制工作装置2的油缸长度，实现工作装置2的动作，以完成各项作业内容。

本发明提供的电动滑移装载机，以电池电能作为动力源，利用行走电机驱动车轮实现车辆的行驶功能，利用工作电机驱动液压泵，将能量通过液压系统传递到工作装置，通过液控的第二操作手柄控制工作装置动作，以进行各种作业任务。使电动滑移装载机结构紧凑，小巧灵活等优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种行走电机，包括电机体（24）及在所述电机体（24）内设置的电机轴（22），其特征在于，还包括用于实现行车制动的液压卡钳制动器（21）和用于实现驻车制动的电磁制动器（23），所述电机轴（22）的前端与车轮（6）连接，尾端与所述电磁制动器（23）连接，所述电机体（24）和电机轴（22）之间设有所述液压卡钳制动器（21）；所述电磁制动器（23）包括设于所述电机体（24）端部内的电磁铁（31）、与所述电磁铁（31）位置相对的滑块（32）、用于将所述滑块（32）推向所述电磁铁（31）的连杆组件、用于将所述滑块（32）拉回并远离电磁铁（31）的制动弹簧（37）；所述电机轴（22）上可转动安装有制动块（36），所述连杆组件的一端与所述制动块（36）连接，另一端与滑块（32）连接；所述制动弹簧（37）的一端与所述电机体（24）连接，另一端与滑块（32）连接；所述连杆组件包括相对于所述电机体（24）的中心线I对称的短连杆（33）、长连杆（34）和销轴（35），所述短连杆（33）和长连杆（34）相互铰接，所述滑块（32）与所述短连杆（33）铰接，所述制动块（36）的两端分别与两端的所述长连杆（34）铰接；所述长连杆（34）通过销轴（35）与所述电机体（24）铰接。

2.根据权利要求1所述的行走电机，其特征在于，所述液压卡钳制动器（21）包括制动盘（25）、卡钳（26）和摩擦片（27），所述制动盘（25）安装在所述电机轴（22）上，所述卡钳（26）固定在所述电机体（24）上，所述摩擦片（27）设置在所述卡钳（26）的内部；所述摩擦片（27）与所述卡钳（26）两侧的活塞相连，且所述摩擦片（27）与所述制动盘（25）位置对应。

3.根据权利要求1所述的行走电机，其特征在于，所述电机体（24）内设有电涡流缓速器。

4.一种电动滑移装载机，包括车体（1）、设于所述车体（1）上的驾驶室（3）和车轮（6）、设于所述驾驶室（3）内的操作手柄、以及设于所述驾驶室（3）前端的工作装置（2），其特征在于，还包括如权利要求1~3任一项所述的行走电机（15），所述行走电机（15）的电机体（24）设于所述车体（1）上，所述电机轴（22）与所述车轮（6）连接。

5.根据权利要求4所述的电动滑移装载机，其特征在于，还包括控制器（11）、蓄电池（12）、工作电机（13）和液压泵（14），所述蓄电池（12）布置在车体（1）的后方，所述工作电机（13）的输出端和液压泵（14）的输入端串联后布置在蓄电池（12）的前方；所述控制器（11）布置在所述工作电机（13）的上部；所述液压泵（14）的输出端与工作装置（2）驱动连接；所述蓄电池（12）和操作手柄与所述控制器（11）电连接；所述控制器（11）分别与所述工作电机（13）和行走电机（15）电连接。

6.根据权利要求5所述的电动滑移装载机，其特征在于，所述行走电机（15）包括右前电机（15a）、右后电机（15b）、左前电机（15d）和左后电机（15c）；所述控制器（11）包括第一行走电机控制器（11a）、第二行走电机控制器（11b）和工作电机控制器（11c）；

所述第一行走电机控制器（11a）与所述右前电机（15a）和右后电机（15b）电连接；所述第二行走电机控制器（11b）与左前电机（15d）和左后电机（15c）电连接；所述工作电机控制器（11c）与所述工作电机（13）电连接。

7.根据权利要求6所述的电动滑移装载机，其特征在于，所述蓄电池（12）通过连接器（18）与控制器（11）电连接，所述连接器（18）位于蓄电池（12）和控制器（11）之间。

8.根据权利要求6所述的电动滑移装载机，其特征在于，还包括设于所述车体（1）尾部的风扇（16）和散热器（17），所述散热器（17）位于所述蓄电池（12）的后方，所述风扇（16）位于所述散热器（17）的后方。