CN205704716U - 混凝土搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土搅拌运输车，包括底盘、安装在底盘上的搅拌筒和驱动底盘的发动机，搅拌运输车还包括电动机和扭矩合成装置，扭矩合成装置用于可选择地将发动机和/或电动机的动力传递给搅拌筒。这样，当搅拌运输车(以下简称搅拌车)在郊区高速行驶时，发动机利用效率高，搅拌筒和底盘动力全部由发动机提供；当搅拌车在城区道路行驶时，为减少发动机低速运转时的动力损失，搅拌筒由电动机驱动运转，底盘由发动机驱动运转；当搅拌车在施工现场等待排料或排料过程中时，为了降低噪音节能减排，发动机可以停止运转，搅拌筒动力由电动机提供。即，根据不同的路面环境，选择合理的动力驱动模式，从而实现节能减排，降低噪音污染。

Description

混凝土搅拌运输车

技术领域

本实用新型涉及混凝土输送设备领域，具体地，涉及一种混凝土搅拌运输车。

背景技术

传统的混凝土搅拌运输车上装搅拌筒搅拌，单纯使用柴油内燃机提供动力，通过液压泵、马达、减速机等液压装置使搅拌筒转动，从而实现对混凝土的搅拌。由于搅拌车使用的特殊性，其往往来回于城市与郊区，且建设工地多位于城市，大功率的内燃机运转时，排放物会对城市造成严重的空气污染和噪音污染。另外，市区内行驶时速度被限制，发动机动力剩余，产生能源浪费，当搅拌车到达工地等待施工时，为防止混凝土凝结，搅拌筒不能停止转动搅拌，发动机会一直处于运转状态，因此增加了发动机本身的损耗与能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混凝土搅拌运输车，该混凝土搅拌运输车节能环保，且可减少噪音污染。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种混凝土搅拌运输车，包括底盘、安装在所述底盘上的搅拌筒和驱动所述底盘的发动机，其中，所述搅拌运输车还包括电动机和扭矩合成装置，所述扭矩合成装置用于可选择地将所述发动机和/或所述电动机的动力传递给所述搅拌筒。

可选地，所述扭矩合成装置包括周转轮系，所述发动机和电动机分别传动连接到所述周转轮系的动力输入端，所述搅拌筒传动连接到所述周转轮系的动力输出端。

可选地，所述动力输入端包括与所述发动机传动相连的第一动力输入轴，与所述电动机传动相连的第二动力输入轴，所述周转轮系包括同轴设置的第一中心轮、第二中心轮、行星支架，所述第一动力输入轴上套设有所述第二中心轮，所述行星支架的第一端上套设有行星轮，所述第二动力输入轴上套设有齿轮，其中，所述第一中心轮外啮合于所述齿轮，内啮合于所述行星轮，所述行星轮还外啮合于所述第二中心轮，所述行星支架的第二端形成为所述周转轮系的动力输出端。

可选地，所述周转轮系还包括用于限制所述第一动力输入轴转动的第一制动器，用于限制所述第二动力输入轴转动的第二制动器。

可选地，所述第一中心轮形成为具有内齿轮和第一外齿轮的第一双联齿轮，且所述内齿轮内啮合于所述第二中心轮，所述第一外齿轮外啮合于所述齿轮。

可选地，所述行星轮形成为具有第二外齿轮和第三外齿轮的第二双联齿轮，所述第二外齿轮的齿数和所述第三外齿轮的齿数不同，且第二外齿轮内啮合于所述第一中心轮，第三外齿轮外啮合于所述第二中心轮。

可选地，所述搅拌运输车还包括与所述电动机电连接的电池组，并且该电池组和所述电动机之间电连接有电机控制器以控制所述电动机的输出扭矩。

可选地，所述搅拌运输车还包括由所述发动机驱动的发电机，且所述发电机与所述电池组电连接，以对所述电池组充电。

可选地，所述搅拌运输车还包括用于检测所述搅拌筒扭矩的第一扭矩传感器，以及用于检测所述发动机扭矩的第二扭矩传感器，且所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器分别与所述电机控制器电相连。

可选地，所述搅拌筒通过液压系统驱动，所述液压系统的液压泵与所述扭矩合成装置的动力输出端传动连接，所述液压系统还包括与所述液压泵传动相连的液压马达，所述液压马达和所述搅拌筒之间传动连接有减速机。

通过上述技术方案，通过扭矩合成装置将发动机和/或电动机的动力传递给搅拌筒，这样，当搅拌运输车(以下简称搅拌车)在郊区高速行驶时，发动机利用效率高，搅拌筒和底盘动力全部由发动机提供；当搅拌车在城区道路行驶时，由于行驶速度低，且红路灯路口较多，搅拌车起步停止时间长，为了减少发动机低速运转时的动力损失，搅拌筒由电动机驱动运转，底盘由发动机驱动运转；当搅拌车在施工现场等待排料或排料过程中时，等待时间过长，为了降低噪音节能减排，发动机可以停止运转，搅拌筒动力由电动机提供。即，根据不同的路面环境，选择合理的动力驱动模式，从而实现节能减排，降低噪音污染。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型优选实施方式提供的混凝土搅拌运输车的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的混凝土搅拌运输车的原理示意图，其中，箭头方向代表动力的传递方向；

图3是本实用新型一种实施方式提供的扭矩合成装置的原理示意图；

图4是本实用新型另一种实施方式提供的扭矩合成装置的原理示意图；

图5是本实用新型另一种实施方式提供的扭矩合成装置的原理示意图。

附图标记说明

10底盘 11搅拌筒 12发动机

13电动机 14扭矩合成装置 141第一动力输入轴

142第二动力输入轴 143动力输出轴 144第一中心轮

144a内齿轮 144b第一外齿轮

145第二中心轮 146行星支架 147行星轮

147a第二外齿轮 147b第三外齿轮 148齿轮

15电池组 16电机控制器 17发电机

18液压泵 19液压马达 20减速机

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种混凝土搅拌运输车，该混凝土搅拌运输车可以包括底盘10、安装在底盘10上的搅拌筒11和驱动底盘10的发动机12，其种，搅拌运输车还包括电动机13和扭矩合成装置14，扭矩合成装置14用于可选择地将发动机12和/或电动机13的动力传递给搅拌筒11。

其中，作为一种示例性的实施方式，发动机12为内燃机。当然，发动机12还可以为其他燃油发动机，本实用新型对此不作限制，均属于本实用新型的保护范围之中。

在本实用新型中，搅拌筒11的动力传递有三种模式：一是通过控制扭矩合成装置14使得只由发动机12驱动搅拌筒11转动；二是通过控制扭矩合成装置14使得只由电动机13驱动搅拌筒11转动；三是通过控制扭矩合成装置14使得由发动机12和电动机13同时驱动搅拌筒11转动。即，本实用新型提供的混凝土搅拌运输车适合于油电混合动力车型。

因此，通过扭矩合成装置14将发动机12和/或电动机13的动力传递给搅拌筒11，这样，当搅拌运输车(以下简称搅拌车)在郊区高速行驶时，发动机12利用效率高，搅拌筒11和底盘动力全部由发动机12提供；当搅拌车在城区道路行驶时，由于行驶速度低，且红路灯路口较多，搅拌车起步停止时间长，为了减少发动机12低速运转时的动力损失，搅拌筒由电动机13驱动运转，底盘由发动机12驱动运转；当搅拌车在施工现场等待排料或排料过程中时，等待时间过长，为了降低噪音节能减排，发动机12可以停止运转，搅拌筒11动力由电动机13提供。即，根据不同的路面环境，选择合理的动力驱动模式，从而实现节能减排，降低噪音污染。

另外，由于搅拌车卸料时，需要作业人员围绕搅拌车作业，此处，采用电动机13的电力驱动模式，可以减少排放物对作业人员呼吸系统的损害，保护作业人员。

其中，扭矩合成装置14可以为任意合适的用于将不同动力合成的装置，本实用新型对此不作限制，均属于本实用新型的保护范围之中。作为一种优选的实施方式，实现将发动机12和/或电动机13的动力传递至搅拌筒11中，扭矩合成装置14可以包括周转轮系，发动机12和电动机13分别传动连接到周转轮系的动力输入端，搅拌筒11传动连接到周转轮系的动力输出端。

作为公知的，本领域技术人员可以理解的是，周转轮系是指在轮系运转过程中，至少有一个齿轮的轴线的几何位置不固定，而是绕其他定轴齿轮的轴线回转。

轮系是指一系列彼此啮合的齿轮组成的传动机构，用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。

周转轮系可以为任何合适的传动轮系，本实用新型对称不作限制，均属于本实用新型的保护范围之中。为减少扭矩合成装置的整体占用空间，如图4所示，动力输入端包括与发动机12传动相连的第一动力输入轴141，与电动机13传动相连的第二动力输入轴142，周转轮系包括同轴设置的第一中心轮144、第二中心轮145、行星支架146，第一动力输入轴141上套设有第二中心轮145，行星支架146的第一端上套设有行星轮147，第二动力输入轴142上套设有齿轮148，其中，第一中心轮144外啮合于齿轮148，内啮合于行星轮147，行星轮147还外啮合于第二中心轮145，行星支架146的第二端形成为周转轮系的动力输出端。

其中，本文中的“传动相连”是指能够实现力和力矩传递的一种连接方式，下面以“电动机13传动相连到第二动力输入轴142”为例来解释说明，即，电动机13的输出的力和力矩可以传递到第二动力输入轴142，以驱动第二动力输入轴142转动。

这样，当单独由发动机12提供动力给搅拌筒11时，发动机12带动第一动力输入轴141转动，第二中心轮145套设在第一动力输入轴141，第二中心轮145转动，行星轮147外啮合于第二中心轮145，从而行星轮147转动，行星轮147套设在行星支架146的第一端上，带动行星支架146转动，行星支架146的第二端形成为周转轮系的动力输出端，从而将发动机12输出的扭矩传递给搅拌筒11，此时第二动力输入轴142和齿轮148不转动。

同样地，当单独由电动机13提供动力给搅拌筒11时，电动机13带动第二动力输入轴142转动，第二动力输入轴142上套设有齿轮148，带动齿轮148转动，齿轮148外啮合于第一中心轮144，带动第一中心轮144转动，第一中心轮144内啮合于行星轮147，带动行星轮147转动，进而带动带动行星支架146转动，以动力传递给搅拌筒11。此时第一动力输入轴141和第二中心轮145不转动。

当同时由发动机12和电动机13提供动力给搅拌筒11时，第一动力输入轴141和第二动力输入轴142同时转动，以分别带动第二中心轮145和齿轮148转动，齿轮148带动第一中心轮144转动，从而行星轮147在第一中心轮144和第二中心轮145共同作用下，带动行星支架146转动，进而将发动机12和电动机13合成的扭矩传递给搅拌筒11。

需要说明的是，在其他变形方式中，发动机12也可以传动连接到第二动力输入轴142上，电动机13相应地可以传动连接到第一动力输入轴141上，对于此种变形，也应属于本实用新型的保护范围之中。

进一步地，为实现单独由发动机12或电动机13提供动力给搅拌筒11，周转轮系还包括用于限制第一动力输入轴141转动的第一制动器，用于限制第二动力输入轴142转动的第二制动器。这样，当仅仅由发动机12提供动力给搅拌筒11时，可以通过打开第二制动器，以防止行星轮147的转动带动齿轮148转动，造成动力传输的浪费；当仅仅由电动机13提供动力给搅拌桶11时，可以通过打开第一制动器，以防止行星轮147的转动带动第二中心轮145的转动，造成动力传输的浪费。

为增大扭矩合成装置14的传速比范围，在一种实施方式中，如图5所示，行星轮147形成为具有第二外齿轮147a和第三外齿轮147b的第二双联齿轮，第二外齿轮147a的齿数和第三外齿轮147b的齿数不同，且第二外齿轮147a内啮合于第一中心轮144，第三外齿轮147b外啮合于第二中心轮145。这样，扭矩合成装置14由于具有齿数不同的第二外齿轮147a和第三外齿轮147b，可以增大其传速比范围。

在另一种实施方式中，如图3所示，第一中心轮144形成为具有内齿轮144a和第一外齿轮144b的第一双联齿轮，且内齿轮144a内啮合于第二中心轮145，第一外齿轮144b外啮合于齿轮148。由于第一中心轮144分别通过内齿轮144a和第一外齿轮144b与第二中心轮145和齿轮148啮合，不仅可以降低对第一中心轮144的齿轮精度要求，而且还可以增强周转轮系的结构强度。

在其他变形方式中，如图4所示，行星轮147和第一中心轮144可以均为单齿轮，此时，第一中心轮144形成为齿圈。对于这种变形，也应属于本实用新型的保护范围之中。

为便于合理分配发动机12和电动机13的力矩比例，如图1和图2所示，搅拌运输车还包括与电动机13电连接的电池组15，并且该电池组15和电动机13之间电连接有电机控制器16以控制电动机13的输出扭矩。

为便于对电池组15的充电，搅拌运输车还包括由发动机12驱动的发电机17，且发电机17与电池组15电连接，以对电池组15充电。

为方便准确控制电动机13输出扭矩的大小，搅拌运输车还包括用于检测搅拌筒11扭矩的第一扭矩传感器，用于检测发动机12扭矩的第二扭矩传感器，且第一扭矩传感器和第二扭矩传感器分别与电机控制器16电相连。这样，通过将第一扭矩传感器检测的扭矩和第二扭矩传感器检测的扭矩做差，可以反馈出电池组15需要对搅拌筒11输出扭矩的多少，从而利用电机控制器16准确控制电池组15的输出扭矩。

为便于将扭矩合成装置14输出的力矩传递给搅拌筒11，搅拌筒11通过液压系统驱动，液压系统的液压泵18与扭矩合成装置14的动力输出端传动连接。

更进一步地，液压系统还包括与液压泵18传动相连的液压马达19，液压马达19和搅拌筒11之间传动连接有减速机20。其中，液压泵18是将从扭矩合成装置14传递来的动力转化为液压油的液压能，液压马达19是将液压能输出为扭矩，然后通过减速机20的减速增扭作用，将变大后的扭矩传递给搅拌筒11的搅拌轴进行搅拌。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种混凝土搅拌运输车，包括底盘(10)、安装在所述底盘(10)上的搅拌筒(11)和驱动所述底盘(10)的发动机(12)，其特征在于，所述搅拌运输车还包括电动机(13)和扭矩合成装置(14)，所述扭矩合成装置(14)用于可选择地将所述发动机(12)和/或所述电动机(13)的动力传递给所述搅拌筒(11)。

2.根据权利要求1所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述扭矩合成装置(14)包括周转轮系，所述发动机(12)和电动机(13)分别传动连接到所述周转轮系的动力输入端，所述搅拌筒(11)传动连接到所述周转轮系的动力输出端。

3.根据权利要求2所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述动力输入端包括与所述发动机(12)传动相连的第一动力输入轴(141)，与所述电动机(13)传动相连的第二动力输入轴(142)，所述周转轮系包括同轴设置的第一中心轮(144)、第二中心轮(145)、行星支架(146)，所述第一动力输入轴(141)上套设有所述第二中心轮(145)，所述行星支架(146)的第一端上套设有行星轮(147)，所述第二动力输入轴(142)上套设有齿轮(148)，其中，所述第一中心轮(144)外啮合于所述齿轮(148)，内啮合于所述行星轮(147)，所述行星轮(147)还外啮合于所述第二中心轮(145)，所述行星支架(146)的第二端形成为所述周转轮系的动力输出端。

4.根据权利要求3所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述周转轮系还包括用于限制所述第一动力输入轴(141)转动的第一制动器，以及用于限制所述第二动力输入轴(142)转动的第二制动器。

5.根据权利要求3所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述第一中心轮(144)形成为具有内齿轮(144a)和第一外齿轮(144b)的第一双联齿轮，且所述内齿轮(144a)内啮合于所述第二中心轮(145)，所述第一外齿轮(144b)外啮合于所述齿轮(148)。

6.根据权利要求3所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述行星轮(147)形成为具有第二外齿轮(147a)和第三外齿轮(147b)的第二双联齿轮，所述第二外齿轮(147a)的齿数和所述第三外齿轮(147b)的齿数不同，且第二外齿轮(147a)内啮合于所述第一中心轮(144)，第三外齿轮(147b)外啮合于所述第二中心轮(145)。

7.根据权利要求1所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述搅拌运输车还包括与所述电动机(13)电连接的电池组(15)，并且该电池组(15)和所述电动机(13)之间电连接有电机控制器(16)以控制所述电动机(13)的输出扭矩。

8.根据权利要求7所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述搅拌运输车还包括由所述发动机(12)驱动的发电机(17)，且所述发电机(17)与所述电池组(15)电连接，以对所述电池组(15)充电。

9.根据权利要求7所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述搅拌运输车还包括用于检测所述搅拌筒(11)扭矩的第一扭矩传感器，用于检测所述发动机(12)扭矩的第二扭矩传感器，且所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器分别与所述电机控制器(16)电相连。

10.根据权利要求1所述的混凝土搅拌运输车，其特征在于，所述搅拌筒(11)通过液压系统驱动，所述液压系统的液压泵(18)与所述扭矩合成装置(14)的动力输出端传动连接，所述液压系统还包括与所述液压泵(18)传动相连的液压马达(19)，所述液压马达(19)和所述搅拌筒(11)之间传动连接有减速机(20)。