CN202931106U - 一种混合动力推土机及其制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于混合动力推土机的制动装置，包括驱动电机，所述驱动电机具有用于输出动力以驱动车轮转动的电枢轴，所述电枢轴上设有电磁制动器。与现有技术相比，本实用新型的驱动电机的电枢轴上设有电磁制动器，利用电磁制动器的通过通、断电来控制主动部件与从动部件快速结合与分离的特点，缩短了推土机在紧急情况下的制动相应时间，从而提高了推土机的工作可靠性和安全性。在此基础上，本实用新型还公开了一种包括上述制动装置的混合动力推土机。

Description

一种混合动力推土机及其制动装置

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体涉及一种混合动力推土机及其制动装置。

背景技术

“节能降耗、绿色环保”是当今世界的两大主题，随着能源的日益枯竭和环境污染问题的逐年严重，世界各国对节能环保问题越来越重视。在此大背景下，纯电动车技术、燃料电池技术、混合动力技术、其他代用燃料技术等应运而生。其中，混合动力技术是兼顾了节能环保性和产业化可行性的最佳组合。众所周知，推土机等工程机械是耗能与排放大户，更应考虑如何最大限度的实现“节能降耗、绿色环保”。因此，工程机械采用混合动力是最有效的节能减排方式之一，工程机械混合动力也是目前最符合绿色环保的工程机械。

现以混合动力推土机为例来简单介绍其工作原理，混合动力推土机，其行走依靠电机驱动，而非直接来源于发动机。电机工作时所需要的电能来源于机载发动机的发电系统，其动力传递路线为：发动机-发电机-电动机-行走装置。在实现驱动功能的同时，为了保证推土机行驶过程中的安全性和可靠性，还需要具有制动功能。

目前，混合动力推土机前进过程中制动实现是依靠控制器给电机一个反方向电流，使电机减速，最终实现电机反转。当推土机在正常工况下或以最大速度行驶时，突然遇到紧急情况，这种制动要先经过电机减速，而后反转才能实现电机转动的停止要进行制动，从而延长了制动的响应时间，很容易造成安全事故。

有鉴于此，亟待针对现有混合动力推土机的结构进行改进，以解决推土机在紧急状态下的快速制动问题。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能使混合动力推土机在紧急情况下实现快速制动的制动装置。在此基础上，本实用新型还提供一种包括上述制动装置的混合动力推土机。

本实用新型提供一种用于混合动力推土机的制动装置，包括驱动电机，所述驱动电机具有用于输出动力以驱动车轮转动的电枢轴，所述电枢轴上设有电磁制动器。

优选地，所述电枢轴具有双输出端，一输出端用于驱动所述车轮，与之相对的另一输出端设有所述电磁制动器。

优选地，所述电磁制动器包括与所述电枢轴连接的制动盘、固定有通电线圈的磁轭，和可滑动的间隙设置于两者之间的衔铁，以及预压缩于所述磁轭和所述衔铁之间的弹性部件；并配置成：所述线圈通电，所述衔铁在磁力作用下克服弹性力与所述制动盘分离；所述线圈断电，所述衔铁在所述弹性部件弹性力的作用下，回复至与所述制动盘贴合。

优选地，所述制动盘和所述电枢轴通过花键可拆卸连接。

优选地，所述电磁制动器还包括安装板，且所述安装板、所述衔铁和所述磁轭三者通过螺栓组件可拆卸连接于所述驱动电机上。

优选地，在所述制动盘的摩擦面上设置有摩擦衬。

优选地，所述摩擦衬采用玻璃纤维制成。

优选地，所述摩擦衬采用金属陶瓷制成。

优选地，所述驱动电机具体为水冷式永磁电机。。

本实用新型提供的一种混合动力推土机，包括如上所述的制动装置。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的用于混合动力推土机的制动装置，包括驱动电机，所述驱动电机具有用于输出动力以驱动车轮转动的电枢轴，所述电枢轴上设有电磁制动器。与现有技术相比，本实用新型的驱动电机的电枢轴上设有电磁制动器，利用电磁制动器的通过通、断电来控制主动部件与从动部件快速结合与分离的特点，缩短了推土机在紧急情况下的制动相应时间，从而提高了推土机的工作可靠性和安全性。

本方案的一优选方案中，所述制动盘和所述电枢轴通过花键可拆卸连接。通过花键连接实现了制动部件与电枢轴的可拆卸连接，从而简化了电磁制动器的维护过程，降低了其维护成本。

附图说明

图1为本实用新型提供制动装置第一实施例的剖视图；

图2示出了图1中电磁制动器的主视图；

图3示出了图1中电磁制动器的左视图；

图4示出了本实用新型提供的制动装置的第二实施例。

图中：

1驱动电机、11电枢轴、2电磁制动器、21线圈、22制动盘、23衔铁、24花键套、25弹簧、26摩擦衬、27安装板、28磁轭。

具体实施方式

本实用新型的核心在于，提供一种用于混合动力推土机的制动装置，以解决推土机在紧急状态下的快速制动问题。在此基础上，本实用新型还提供一种包括上述制动装置的混合动力推土机。

不失一般性，下面结合说明书附图来具体说明，本实用新型中用于混合动力推土机的制动装置的具体实施方式。

请参见图1为本实用新型提供制动装置第一实施例的剖视图，图2示出了图1中电磁制动器的主视图，图3示出了图1中电磁制动器的左视图，图4示出了本实用新型提供的制动装置的第二实施例。

如图1所示，本方案提供的用于混合动力推土机的制动装置，包括驱动电机(1)，驱动电机(1)具有用于输出动力以驱动车轮转动的电枢轴(11)，该电枢轴(11)上设有电磁制动器(2)。

与现有技术相比，本实用新型的驱动电机1的电枢轴11上设有电磁制动器2，利用电磁制动器通过通断电使主动部件和从动部件快速结合和分离的特点，缩短了推土机在紧急情况下的制动响应时间，从而提高了推土机的工作可靠性和安全性。

电枢轴11具有输出动力以驱动车轮的输出端，可以将电磁制动器2设置于该输出端上。也可以采用如图1所示的电枢轴11，该电枢轴11具有双输出端，一输出端用于驱动车轮，与之相对的另一输出端设有电磁制动器2。

这种具有双输出端的电枢轴11，可以将电磁制动器2和车轮传动装置分设于电枢轴11的两端，避免了装配过程中电磁制动器2和车轮传动装置之间的位置干涉。此外，由于安装电磁制动器2的同时还需要与车轮传动连接，采用双输出端的电枢轴11后，电枢轴11上与车轮传动连接的输出端的长度可以不变，以免增大车轮传动装置对驱动电机1的电枢轴11的力矩，避免造成电枢轴11的弯曲变形或断裂。

综上，本方案中采用具有双输出端的电枢轴11在保证驱动电机1使用寿命的基础上，对原有驱动电机与车轮的传动连接装置设计无需改动，从而缩短了设计周期，降低了制造成本。

如图2和图3所示，本方案中的电磁制动器2具体为干式单片摩擦式电磁制动器，包括固定有通电线圈21的磁轭28，和通过花键套24与电枢轴11连接的制动盘22，而花键套24与电枢轴11通过键连接；在制动盘22和磁轭28之间设置了衔铁23，且在磁轭28与衔铁23之间设置了弹簧25。且安装板27、衔铁23和磁轭28依次通过螺栓组件与驱动电机1的电机壳固定连接。其中，电磁制动器2在初始状态下，即断电状态下，衔铁23与磁轭28间隙设置，且与螺栓组件滑动配合。

初始状态下，电磁制动器2的线圈21断电，衔铁23在弹簧25的弹性力作用下与制动盘22贴合；推土机正常工作状态下，电磁制动器2的线圈21通电，衔铁23在电磁力作用下克服弹性力与制动盘22分离，此时制动盘22随电枢轴11转动；当推土机需要紧急制动时，电磁制动器2的线圈21断电，电磁力消失，衔铁23在弹簧25弹性力作用下回复至初始状态，即衔铁23与制动盘22贴合，此时在摩擦力作用下驱动电机1停止工作。

需要说明的是，本方案中的电磁制动器2采用了干式单片摩擦式电磁制动器，这种结构的带电磁制动器具有简单紧凑，操作简便，成本低的特点。此外，由于衔铁23在弹簧力的作用下直接作用在制动盘22上，因此扭力的传达快，可以达到便捷的动作。可以理解，在满足制动功能需求及其装配工艺要求的基础上，本方案中的电磁制动器也可以采用干式多片摩擦式电磁制动器或者是湿式多片电磁制动器。

进一步，如图2所示，为了增大制动盘的摩擦力和耐磨性，本方案中的制动盘22的摩擦面上设置了摩擦衬26。制动盘22上的摩擦衬26可以采用石棉基摩擦材料制成，这种石棉基摩擦材料是由石棉或用金属丝增强的石棉织物、粘结剂和特种添加剂热压而成，具有摩擦系数大、价格低、密度小和耐用的特点。需要说明的是，本方案中的摩擦衬26也可以采用玻璃纤维、金属陶瓷等抗磨能力强且无污染物挥发的非石棉基摩擦材料，当然，在满足摩擦系数要求的情况下，也可以采用本领域技术人员公知的其他材料。

如前所述，本方案中的制动盘22和电枢轴11通过花键套24可拆卸连接，当制动盘22等易损件损坏时，只需更换相应的部件即可，与之配合其他部件可继续使用，从而简化了维修过程，也降低了维护成本。此外，本方案采用了花键连接，具有受力均匀、承载能力强的特点。可以理解，在满足电枢轴11与制动盘22的连接强度的基础上，两者也可以采用过盈配合、键连接、或者是直接焊接的连接方式。

进一步，如图2所示，本方案中的电磁制动器2上的安装板27、衔铁23和磁轭28，三者为独立模块设计再通过螺纹组件可拆卸连接，因此，当某一部件需要更换时，只需将更换的那个模块整体换掉即可，操作简单，快捷，从而简化可维护过程，降低了维护成本。

本方案中的电磁制动器2也可以反向安装，具体结构请参见图4。可以理解，采用反向安装后，该电磁制动器的结构、工作原理与前述安装结构相同，本领域技术人员可以理解，故在此不再赘述。

需要说明的是，本方案中的电磁制动器的工作方式为通电分离、断电结合，当然，其工作方式也可以采用断电分离、通电结合。

另外，目前通常采用风冷式驱动电机，但是这种冷却方式不适合工作环境恶劣、要求长时间连续工作的推土机等工程机械，因此，本方案中的驱动电机1具体为水冷式永磁电机。

除上述制动装置外，本实用新型还提供一种混合动力推土机，包括上述的制动装置。可以理解，构成该推土机的基本功能部件及工作原理与现有技术基本相同，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于混合动力推土机的制动装置，包括驱动电机(1)，所述驱动电机(1)具有用于输出动力以驱动车轮转动的电枢轴(11)，其特征在于，所述电枢轴(11)上设有电磁制动器(2)。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述电枢轴(11)具有双输出端，一输出端用于驱动所述车轮，与之相对的另一输出端设有所述电磁制动器(2)。

3.根据权利要求1或2所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述电磁制动器(2)包括与所述电枢轴(11)连接的制动盘(22)、固定有通电线圈21的磁轭(28)，和可滑动的间隙设置于两者之间的衔铁(23)，以及预压缩于所述磁轭(28)和所述衔铁(23)之间的弹性部件；并配置成：所述线圈(21)通电，所述衔铁(23)在磁力作用下克服弹性部件的预压缩弹性力与所述制动盘(22)分离；所述线圈(21)断电，所述衔铁(23)在所述弹性部件的预压缩弹性力作用下，回复至与所述制动盘(22)贴合。

4.根据权利要求3所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述制动盘(22)和所述电枢轴(11)通过花键可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述电磁制动器还包括安装板(27)，且所述安装板(27)、所述衔铁(23)和所述磁轭(28)三者通过螺栓组件可拆卸连接于所述驱动电机上。

6.根据权利要求5所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，在所述制动盘(22)的摩擦面上设置有摩擦衬(26)。

7.根据权利要求6所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述摩擦衬(26)采用玻璃纤维制成。

8.根据权利要求6所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述摩擦衬(26)采用金属陶瓷制成。

9.根据权利要求7或8所述的用于混合动力推土机的制动装置，其特征在于，所述驱动电机(1)具体为水冷式永磁电机。

10.一种混合动力推土机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的制动装置。

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