CN114598101A - 一种集成式冷却串联增程发电机系统 - Google Patents

一种集成式冷却串联增程发电机系统 Download PDF

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Abstract

一种集成式串联增程发电机系统，包括互相连接的发动机和发电机，所述发电机包括壳体、定子和转子，所述定子安装在所述壳体上，所述转子相对于所述定子设置在所述壳体内，其中，所述壳体内还设置有机械式机油泵、飞轮、扭转减震器和行星齿轮减速机构，所述机械式机油泵安装在所述发动机上并与所述发动机的曲轴连接，所述飞轮靠近所述机械式机油泵安装在所述曲轴的输出端，所述扭转减震器安装在所述飞轮上并与所述行星齿轮减速机构连接，所述行星齿轮减速机构安装在所述壳体上并与所述发电机的转子轴连接。本发明结构紧凑、传动效率高、重量轻、成本低、修理及维护方便，同时提高了发电机和行星齿轮减速机构的散热能力，提升了发电机系统的整体性能。

Description

一种集成式冷却串联增程发电机系统
技术领域
本发明涉及一种发电机，特别是一种集成式冷却串联增程发电机系统。
背景技术
串联增程发电机系统是先由发动机带动发电机发电，并将电能输送给动力电池储存，或直接输送给驱动发电机驱动整车的系统；其优点是可以实现发动机的最优化控制，发动机可以长期稳定在最优工作区间运行，延长了发动机的使用寿命；现有串联增程发电机系统通常采用发电机与发动机直接连接，发电机采用传统液冷壳体冷却，总成散热能力较差，整体设计尺寸较大，成本较高，不利于整车底盘空间布置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种集成式冷却串联增程发电机系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种集成式串联增程发电机系统，包括互相连接的发动机和发电机，所述发电机包括壳体、定子和转子，所述定子安装在所述壳体上，所述转子相对于所述定子设置在所述壳体内，其中，所述壳体内还设置有机械式机油泵、飞轮、扭转减震器和行星齿轮减速机构，所述机械式机油泵安装在所述发动机上并与所述发动机的曲轴连接，所述飞轮靠近所述机械式机油泵安装在所述曲轴的输出端，所述扭转减震器安装在所述飞轮上并与所述行星齿轮减速机构连接，所述行星齿轮减速机构安装在所述壳体上并与所述发电机的转子轴连接。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，还包括润滑油滤清器，所述壳体上设置有润滑油路，所述润滑油路对应于所述飞轮、行星齿轮减速机构和所述转子分别设置有出油口，所述润滑油滤清器的进油管路与所述机械式机油泵连通，所述润滑油滤清器的出油管路与所述润滑油路连通。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述润滑油滤清器设置在所述壳体外。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述机械式机油泵包括泵体和安装在所述泵体上的主动齿轮和传动齿轮，所述主动齿轮和传动齿轮啮合。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述发动机的曲轴输出端齿轮与所述主动齿轮啮合传动。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述扭转减震器通过花键与所述行星齿轮减速机构的行星架输入轴连接。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述行星齿轮减速机构包括行星架、太阳轮、行星轮和固定锁止外齿圈，所述行星轮安装在所述行星架上，并分别与所述太阳轮与所述固定锁止外齿圈啮合，所述固定锁止外齿圈安装在所述壳体上，所述太阳轮与所述发电机的转子轴连接。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述固定锁止外齿圈与所述壳体固定锁止。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述太阳轮与所述发电机的转子轴通过花键连接。
上述的集成式串联增程发电机系统，其中，所述发电机为高速发电机。
本发明的技术效果在于：
本发明结构紧凑、传动效率高、重量轻、成本低、修理及维护方便，将发动机、扭转减震器、行星齿轮减速机构和发电机集成一体，可采用高速功率型电机，减小了体积，降低了成本，提高了总成系统的空间利用率，便于在串联增程系统车型上布置。同时，对行星齿轮减速机构、电机定子、转子采用机械式机油泵强制润滑，提高了电机和行星齿轮减速机构的散热能力，提升了总成系统的整体性能。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为本发明一实施例的机械式机油泵结构示意图；
图3为本发明一实施例的机械式机油泵与发动机曲轴连接示意图。
其中，附图标记
1 发动机
11 曲轴
2 发电机
21 壳体
22 定子
23 转子
24 润滑油路
25 出油口
3 机械式机油泵
31 泵体
32 主动齿轮
33 传动齿轮
4 飞轮
5 扭转减震器
6 润滑油滤清器
61 进油管路
62 出油管路
7 行星齿轮减速机构
71 行星架
72 行星轮
73 太阳轮
74 固定锁止外齿圈
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参见图1，图1为本发明一实施例的结构示意图。本发明的集成式串联增程发电机系统，包括互相连接的发动机1和发电机2，所述发电机2优选为高速发电机，所述发电机2包括壳体21、定子22和转子23，所述定子22安装在所述壳体21上，所述转子23相对于所述定子22设置在所述壳体21内，所述壳体21内还设置有机械式机油泵3、飞轮4、扭转减震器5和行星齿轮减速机构7，所述机械式机油泵3通过螺栓安装在发动机1上，并与所述发动机1的曲轴11连接，所述飞轮4靠近所述机械式机油泵3安装在所述曲轴11的输出端，所述扭转减震器5安装在所述飞轮4上并与所述行星齿轮减速机构7连接，所述行星齿轮减速机构7安装在所述壳体21上并与所述发电机2的转子23轴连接。优选所述扭转减震器5通过花键与所述行星齿轮减速机构7的行星架71输入轴连接。
本实施例中，还包括润滑油滤清器6，所述壳体21上设置有润滑油路24，所述润滑油路24对应于所述飞轮4、行星齿轮减速机构7和所述转子23分别设置有出油口25，所述润滑油滤清器6的进油管路61与所述机械式机油泵3连通，所述润滑油滤清器6的出油管路62与所述润滑油路24连通。其中，所述润滑油滤清器6设置在所述壳体21外。本实施例通过外置润滑油滤清器6，可降低润滑油的杂质，提高润滑油的清洁度和润滑效果，提升产品可靠性，并降低产品后期维护成本。
参见图2及图3，图2为本发明一实施例的机械式机油泵3结构示意图，图3为本发明一实施例的机械式机油泵3与发动机曲轴11连接示意图。本实施例的所述机械式机油泵3包括泵体31和安装在所述泵体31上的主动齿轮32和传动齿轮33，所述主动齿轮32和传动齿轮33啮合。所述发动机1的曲轴11输出端齿轮与所述主动齿轮32连接并啮合传动。本实施例通过发动机1的曲轴11的齿轮传动机械式机油泵3加压泵油，加压后的润滑油通过润滑油滤清器6和发电机2的壳体21的润滑油路24至出油口25，喷洒到行星齿轮减速机构7上，对行星齿轮减速机构7进行润滑和冷却，可以降低行星齿轮减速机构7在高速运行下的搅油损失，提高传动系统的效率。同时，加压后的润滑油通过润滑油滤清器6和润滑油路24至出油口25，喷洒到发电机2的定子22和转子23上，对发电机2的定子22和转子23进行润滑和冷却，可以提升发电机2的散热能力，改善发电机2轴承的润滑环境。
本实施例中，所述行星齿轮减速机构7包括行星架71、太阳轮73、行星轮72和固定锁止外齿圈74，所述行星轮72安装在所述行星架71上，并分别与所述太阳轮73与所述固定锁止外齿圈74啮合，所述固定锁止外齿圈74安装在所述壳体21上，所述太阳轮73与所述发电机2的转子轴连接。其中，所述固定锁止外齿圈74与所述壳体21固定锁止。所述太阳轮73与所述发电机2的转子23轴通过花键连接。即本实施例通过发动机1的曲轴11与飞轮4和扭转减震器5连接，扭转减震器5与行星齿轮减速机构7的行星架71连接，行星架71与太阳轮73连接，并通过固定锁止外齿圈74固定锁止，太阳轮73与转子23轴连接，使得发电机2的转子23与发动机1的曲轴11之间形成一个减速作用，发电机2可以采用高速发电机2，降低发电机2的成本和总重量，减小了单机的体积，提升了发电机2的功率密度，有利于汽车实现轻量化目标，降低汽车零部件的采购成本。
本发明通过发动机1的曲轴11输出端连接机械式机油泵3的齿轮组，给润滑油加压，加压后的润滑油通过润滑油滤清器6后，进入到壳体21内的润滑油路24，并经出油口25分别给扭转减震器5、行星齿轮减速机构7、发电机2的定子22和转子23冷却和润滑。其通过发动机1工作存在最低工作转速，带动机械式机油泵3的齿轮组，能够保证系统润滑和冷却需要的最低油压。采用机械式机油泵3，发动机1通过曲轴11上的传动齿轮与机械式机油泵3的齿轮啮合传动，可保证润滑油供油系统的可靠性。扭转减震器5安装在发动机1的飞轮4上，扭转减震器5通过内花键连接行星齿轮减速机构7的行星架71的输入轴，保证了传动机构的平顺性和可靠性。
本发明将发动机1、扭转减震器5、行星齿轮减速机构7、发电机2集成一体，发动机1输出端通过扭转减震器5与行星齿轮减速机构7的行星架71连接，并靠固定锁止外齿圈74机械锁止，发电机2与行星齿轮减速机构7的太阳轮73连接；其中机械式机油泵3安装在发动机1上，由发动机1输出端齿轮组驱动，用于发动机1和发电机2系统工作时，给行星齿轮减速机构7、电机轴承、油封等提供润滑，给行星齿轮减速机构7、发电机2的定子22和转子23提供冷却。发电机2可以采用高速功率型电机，可减小体积，降低成本，提高总成系统的空间利用率，便于在串联增程系统车型上布置。对行星齿轮减速机构7、定子22、转子23采用机械式机油泵3强制润滑，提高了电机和行星齿轮减速机构7的散热能力，提升了总成系统的整体性能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成式串联增程发电机系统，包括互相连接的发动机和发电机，所述发电机包括壳体、定子和转子，所述定子安装在所述壳体上，所述转子相对于所述定子设置在所述壳体内，其特征在于，所述壳体内还设置有机械式机油泵、飞轮、扭转减震器和行星齿轮减速机构，所述机械式机油泵安装在所述发动机上并与所述发动机的曲轴连接，所述飞轮靠近所述机械式机油泵安装在所述曲轴的输出端，所述扭转减震器安装在所述飞轮上并与所述行星齿轮减速机构连接，所述行星齿轮减速机构安装在所述壳体上并与所述发电机的转子轴连接。
2.如权利要求1所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，还包括润滑油滤清器，所述壳体上设置有润滑油路，所述润滑油路对应于所述飞轮、行星齿轮减速机构和所述转子分别设置有出油口，所述润滑油滤清器的进油管路与所述机械式机油泵连通，所述润滑油滤清器的出油管路与所述润滑油路连通。
3.如权利要求2所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述润滑油滤清器设置在所述壳体外。
4.如权利要求1、2或3所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述机械式机油泵包括泵体和安装在所述泵体上的主动齿轮和传动齿轮，所述主动齿轮和传动齿轮啮合。
5.如权利要求4所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述发动机的曲轴输出端齿轮与所述主动齿轮啮合传动。
6.如权利要求1、2或3所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述扭转减震器通过花键与所述行星齿轮减速机构的行星架输入轴连接。
7.如权利要求6所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述行星齿轮减速机构包括行星架、太阳轮、行星轮和固定锁止外齿圈，所述行星轮安装在所述行星架上，并分别与所述太阳轮与所述固定锁止外齿圈啮合，所述固定锁止外齿圈安装在所述壳体上，所述太阳轮与所述发电机的转子轴连接。
8.如权利要求7所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述固定锁止外齿圈与所述壳体固定锁止。
9.如权利要求7所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述太阳轮与所述发电机的转子轴通过花键连接。
10.如权利要求7所述的集成式串联增程发电机系统，其特征在于，所述发电机为高速发电机。
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