CN213082899U - 搅拌车及其动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种搅拌车及其动力系统。动力系统包括发动机、变速器、电动发电机、蓄电池以及传动机构；蓄电池电连接于电动发电机，能够将电能输送至电动发电机，带动电动发电机的转子转动，从而带动搅拌罐转动，传动机构分别耦合连接发动机的输出轴和电动发电机的转子，以使发动机的输出动力选择性的传递至电动发电机的转子，以在搅拌车停车卸料时，能够切断发动机和电动发电机之间的动力传递，利用蓄电池的电能驱动搅拌罐转动，不需要发动机运行，有效的避免了卸料时燃油的浪费，提高燃油的利用率。

Description

搅拌车及其动力系统

技术领域

本实用新型涉及工程车技术领域，特别涉及一种搅拌车及其动力系统。

背景技术

搅拌车是一种用于运输混凝土的工程车辆，在建筑工程领域中混凝土搅拌车已被广泛使用。

目前市场上传统混凝土搅拌运输车的传动方式为：通过发动机输出动力带动液压油泵旋转，液压油泵在旋转过程中通过吸油管将液压油箱中的液压油通过高压管泵到液压马达上，再通过回油管将液压马达内的液压油释放到液压油箱中，从而形成一个液压回路，液压马达驱动减速机转动，减速机带动搅拌罐进行缓慢旋转，从而保证了混凝土的质量。

混凝土搅拌运输车在静止的状态下，车内的混凝土一般四小时左右就会完全干结，而此时搅拌罐内干结的混凝土将不能再清理，导致搅拌罐报废，给客户带来巨大的经济损失。现有的一般技术中，当混凝土送达目的地后，通过发动机输出动力带动搅拌罐转动。混凝土的卸料速度较慢，发动机怠速运转的输出动力大于搅拌罐转动所需的动力，因此在卸料过程中会造成燃油大量的浪费，影响混凝土搅拌运输车的燃油经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搅拌车，以解决卸料时燃油的浪费，提高燃油的利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种搅拌车的动力系统，包括发动机、变速器、电动发电机、蓄电池以及传动机构；变速器用于驱动搅拌车行驶；所述变速器的输入轴与所述发动机的输出轴传动连接；电动发电机被配置为可以通过电能驱动转子转动；所述电动发电机的转子传动连接于搅拌车的搅拌罐，以带动搅拌罐转动；蓄电池电连接于所述电动发电机，能够由所述电动发电机充电，并能够向所述电动发电机供电以带动所述电动发电机的转子转动；传动机构分别耦合连接所述发动机的输出轴和所述电动发电机的转子，以使所述发动机的输出动力选择性的传递至所述电动发电机的转子。

在一些实施例中，所述传动机构包括电磁离合器、第一传动件和第二传动件；所述电磁离合器包括通电后相互吸合的第一部分和第二部分，所述第一部分通过所述第一传动件传动连接于所述发动机的输出轴，所述第二部分通过第二传动件传动连接于所述电动发电机的转子。

在一些实施例中，所述传动件为取力器，所述取力器的输入轴和所述发动机的输出轴固定连接，所述取力器的输出轴和所述电磁离合器的第一部分固定连接。

在一些实施例中，第二传动件为带轮机构。

在一些实施例中，所述动力系统还包括控制器；所述控制器电连接于所述蓄电池以控制所述蓄电池的充放电状态；所述控制器还电连接于所述电磁离合器以控制所述电磁离合器的通电和断电。

在一些实施例中，所述蓄电池上连接有用于连接外部电源的充电接口。

在一些实施例中，所述动力系统还包括液压泵、液压马达以及减速机；所述电动发电机、所述液压泵、所述液压马达以及所述减速机依次传动连接；所述减速机传动连接于所述搅拌罐，用于带动搅拌罐转动。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种搅拌车，包括车体、搅拌罐以及上述动力系统，所述搅拌罐可转动地设置于所述车体上；所述动力系统用于驱动车体移动和搅拌罐转动的动力系统；所述变速器用于驱动所述车体行驶。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，蓄电池电连接于电动发电机，能够将电能输送至电动发电机，带动电动发电机的转子转动，从而带动搅拌罐转动，传动机构分别耦合连接发动机的输出轴和电动发电机的转子，以使发动机的输出动力选择性的传递至电动发电机的转子，以在搅拌车停车卸料时，能够切断发动机和电动发电机之间的动力传递，利用蓄电池的电能驱动搅拌罐转动，不需要发动机运行，有效的避免了卸料时燃油的浪费，提高燃油的利用率。

使发动机的输出动力选择性的传递至电动发电机的转子，从而能够在搅拌车行驶的过程中，对蓄电池充电。使得用电和充电得以循环，在卸料时，蓄电池具有足够的电能驱动搅拌罐转动。

在车辆原有的动力系统上，加装电动发电机以及传动机构，无需对车辆结构座较大的改变，加装简单方便，便于设计开发并降低了制造成本。

附图说明

图1是本实用新型搅拌车的动力系统实施例的连接结构示意图。

图2是本实用新型搅拌车的动力系统实施例的控制结构示意图。

附图标记说明如下：

100、发动机；110、发动机控制单元；200、变速器；210、档位记录单元；300、传动机构；310、第一传动件；320、电磁离合器；330、第二传动件；400、电动发电机；500、蓄电池；510、电量检测单元；610、液压泵；620、液压马达；630、减速机；700、控制器；710、行驶状态检测单元。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供了一种搅拌车，包括车体、可转动地设置于车体上的搅拌罐、以及用于驱动车体移动和搅拌罐转动的动力系统。动力系统输出动力带动车体行驶以及搅拌罐转动。

图1是本实用新型搅拌车的动力系统实施例的连接结构示意图。

参阅图1，动力系统包括发动机100、变速器200、传动机构300、电动发电机400、蓄电池500以及控制器700。发动机100的输出轴传动连接于变速器200的输入轴，以将发动机100的输出动力传递至变速器200，带动车体移动，为搅拌车的行驶提供动力。发动机100能够通过传动机构300将动力传递至电动发电机400的转子，从而能够带动电动发电机400的转子转动、以对蓄电池500充电。电动发电机400的转子还传动连接于搅拌罐，以带动搅拌罐转动。

本实施例中，发动机100固定于车体上，发动机100可以为柴油发动机、汽油发动机或者燃气发动机。

图2是本实用新型搅拌车的动力系统实施例的控制结构示意图。

参阅图2，本实施例中，动力系统还包括用于控制发动机100运行的发动机控制单元110，发动机控制单元110可以为搅拌车上自身存在的，也可以为另外设置的。

变速器200的输入轴和发动机100的输出轴固定连接，变速器200的输出轴和搅拌车上的车轮转动连接，以带动搅拌车行驶。

本实施例中，变速器200上连接有档位记录单元210，用于检测变速器200的档位信息。档位记录单元210可以为变速器200自身设有的，也可以另外设置。本实施例中，变速器200的空挡(N挡)为第一预设档位，发动机100运行过程中变速器200的其它档位(N挡以外的行车挡)为第二预设档位。

车体上还设置有行驶状态检测单元710，以用于记录或检测搅拌车的行驶状态信息，如搅拌车为起步状态、经济车速行驶状态、停车卸料状态等。

电动发电机400被配置为可以通过电能驱动转子转动。电动发电机400的转子传动连接于发动机100，以能够在发动机100的输出动力下转动。电动发电机400电连接于蓄电池500，能够给蓄电池500充电，并能够由蓄电池500的供电，而驱动转子转动。电动发电机400的转子还传动连接于搅拌罐，从而在电动发电机400的转子转动时，带动搅拌罐转动。

本实施例中，电动发电机400利用发动机100的输送动力发电，使得搅拌车还可以作为流动的充电站使用。

参阅图1和图2，蓄电池500电连接于电动发电机400、能够由电动发电机400充电，并能够将向电动发电机400供电以带动电动发电机400的转子转动。

当然蓄电池500还可以用于给整车的其它部件供电，在此不作限定。

蓄电池500还连接有用于连接外部电源的充电接口，在电动发电机400发生故障，或者停放搅拌车时，可以选择充电桩插电，以对蓄电池500进行充电。

本实施例中，动力系统还具有以用于获取蓄电池500电量的电量检测单元510，电量检测单元510可以为蓄电池500自身设有的，也可以为另外设置的。通过电量检测单元510检测蓄电池500的电量处于第一阈值、第二阈值或第三阈值，并将电量信息输送至控制器700。

第一阈值、第二阈值或第三阈值均为蓄电池500的容量百分比。第一阈值的大小介于第二阈值和第三阈值之间。其中，第二阈值为蓄电池500容量的下限值，第三阈值为蓄电池500容量的上限值。

在一个实施例中，第二阈值为0-10％，第二阈值为20％-99％，第三阈值为100％。

传动机构300分别耦合连接发动机100的输出轴和电动发电机400的转子，以使发动机100的输出动力选择性的传递至电动发电机400的转子，从而带动电动发电机400的转子转动，以能够对蓄电池500充电或带动搅拌罐转动。

本实施例中，传动机构300包括第一传动件310、电磁离合器320和第二传动件330。第一传动件310连接于发动机100和电磁离合器320，以将发动机100的动力传递至电磁电磁离合器320。电磁离合器320通过第二传动件330传动连接于电动发电机400，以能够选择性的将第一传动件310上的动力输送至电动发电机400。

本实施例中，电磁离合器320包括通电后相互吸合的第一部分和第二部分；第一部分与通过第一传动件310传动连接于发动机，第二部分通过第二传动件330传动连接于电动发电机400的转子。

第一传动件310为取力器，取力器的输入轴和发动机100的输出轴连接，取力器的输出轴和电磁离合器320的第一部分固定连接。

电磁离合器320在通电时，第一部分和第二部分相吸合，将发动机100的动力传递至电动发电机400，用于带动电动发电机400的转子转动。电磁离合器320在断电时，第一部分和第二部分相分离，电磁离合器320上的动力传递断开，发动机100的动力不能传递至电动发电机400。

本实施例中，第二传动件330为带轮机构。

控制器700电连接于蓄电池500以控制蓄电池500的充放电状态，向电动发电机400供电以及电动发电机400向蓄电池500充电。从而在发动机100电动发电机400的转子转动时，能够对蓄电池500充电。控制蓄电池500能够给电动发电机400供电，驱动电动发电机400的转子转动。

控制器700还电连接于电磁离合器320以控制电磁离合器320的通电和断电。

控制器700用于获取搅拌车的行驶信息、发动机100的运行状态信息、变速器200的档位信息以及蓄电池500的电量信息。从而依据相应的信息控制电磁离合器320、发动机100以及蓄电池500的充电或供电的状态。以在不同的条件或工况下能够使得动力系统以不同的模式运行。

本实施例的搅拌车上还设置液压泵610、液压马达620以及减速机630；电动发电机400、液压泵610、液压马达620以及减速机630依次传动连接；减速机630传动连接于搅拌罐，用于带动搅拌罐转动。

针对不同的状态或工况，本实施例给出了以下几种方案：

工况一、搅拌车起步时：

在搅拌车为起步状态、变速器200处于第二预设档位且蓄电池500的电量处于第一阈值时，控制传动机构上的动力传递断开、蓄电池500向电动发电机400供电，使发动机100的输出动力全部传递至变速器200，变速器200的输出轴带动车体移动；电动发电机400的转子转动，带动搅拌罐转动。

具体为，搅拌车起步时，变速器200处于空挡以外的档位，搅拌车处于加速状态；控制电磁离合器320断电、电磁离合器320上的动力传递断开，发动机100和电动发电机400之间的动力传递断开，使发动机100的输出动力全部传递至变速器200，变速器200的动力带动车体移动。同时控制蓄电池500向电动发电机400供电，驱动电动发电机400的转子转动，带动搅拌罐转动。

此时，搅拌罐的转动可以不依赖发动机100的动力，发动机100的动力全部用于搅拌车的起步，保证搅拌车起步具有更大的动力，起步强劲有力。

工况二、搅拌车以经济车速行驶、且蓄电池500的电量处于第一阈值时：

若搅拌车以经济车速行驶、变速器200处于第二预设档位且蓄电池500的电量处于第一阈值时；控制传动机构300上的动力传递连通，使发动机100的输出动力部分传递至变速器200、部分传递至电动发电机400，以使变速器200带动车体移动，电动发电机400带动搅拌罐转动并对蓄电池500充电。

具体地，经济车速在本实用新型中，为搅拌车在道路上平稳行驶，变速器200的变速器200处于空挡以外的档位，此时、发动机100转矩最大而耗油最低。电磁离合器320通电，发动机100的输出动力部分传递至变速器200，部分通过传动机构300至电动发电机400的转子，变速器200的转子转动而带动车体移动；电动发电机400带动搅拌罐转动并对蓄电池500充电。搅拌车在行驶的过程中能够对蓄电池500充电。

工况三、搅拌车以经济车速行驶、且蓄电池500的电量不处于第一阈值时：

若搅拌车以经济车速行驶、变速器200处于第二预设档位且蓄电池500的电量小于第二阈值或处于第三阈值时，控制传动机构300上的动力传递连通，使发动机100的输出动力部分传递至变速器200，带动车体移动；发动机100的输出动力部分传递至电动发电机400，电动发电机400和蓄电池500之间的电连接断开，发动机100的输出动力用于带动车体移动和搅拌罐转动。

具体地，若搅拌车以经济车速行驶、变速器200处于第二预设档位且蓄电池500由于故障或线路等问题导致其的电量处于第二阈值，电磁离合器320通电，发动机100的输出动力部分传递至变速器200，部分传递至电动发电机400，电动发电机400和蓄电池500之间的电连接断开，蓄电池500不充电且不向外供电，发动机100的输出动力用于带动车体移动和搅拌罐转动。

若搅拌车以经济车速行驶、变速器200处于第二预设档位且蓄电池500由于电量充满而处于第三阈值时，滑动花键套和发动机100的输出轴连接，电磁离合器320通电，发动机100的输出动力部分传递至变速器200，部分传递至电动发电机400，电动发电机400和蓄电池500之间的电连接断开，蓄电池500不充电且不向外供电，发动机100的输出动力用于带动车体移动和搅拌罐转动。

工况四、在搅拌车处于等待卸料或卸料状态：

在搅拌车处于等待卸料或卸料状态，蓄电池500的电量大于或处于第一阈值时，使发动机100停止运行，传动机构300上的动力传递断开，蓄电池500向电动发电机400供电，带动搅拌罐转动。

具体地，电磁离合器320断电，发动机100停止转动；蓄电池500将电能传递至电动发电机400，驱动电动发电机400的转子转动，从而带动搅拌罐转动。

在搅拌车处于等待卸料或卸料状态、变速器200处于第一预设档位、蓄电池500的电量处于第二阈值时，使发动机100的输出动力部分传递至变速器200，部分传递至电动发电机400，电动发电机400不对蓄电池500充电，发动机100的输出动力用于带动车体移动和搅拌罐转动。

具体地，电磁离合器320通电，发动机100的输出动力部分传递至变速器200，部分传递至电动发电机400，电动发电机400和蓄电池500之间的电连接断开，蓄电池500不充电且不向外供电，发动机100的输出动力用于带动车体移动和搅拌罐转动。

本实用新型中，蓄电池500电连接于电动发电机400，能够将电能输送至电动发电机400，带动电动发电机400的转子转动，从而带动搅拌罐转动，传动机构300分别耦合连接发动机100的输出轴和电动发电机400的转子，以使发动机100的输出动力选择性的传递至电动发电机400的转子，以在搅拌车停车卸料时，能够切断发动机100和电动发电机400之间的动力传递，利用蓄电池500的电能驱动搅拌罐转动，不需要发动机100运行，有效的避免了卸料时燃油的浪费，提高燃油的利用率。

使发动机100的输出动力选择性的传递至电动发电机400的转子，从而能够在搅拌车行驶的过程中，对蓄电池500充电。使得用电和充电得以循环，在卸料时，蓄电池500具有足够的电能驱动搅拌罐转动。

在搅拌车原有的动力系统上，加装电动发电机400、传动机构300，无需对搅拌车结构作较大的改变，加装简单方便，便于设计开发并降低了制造成本。并且电动发电机400、传动机构300均为现有技术中的成熟的产品，进一步的降低了设计和制造成本。

电动发电机400能够利用发动机100的动力带动搅拌罐转动，也能够利用发动机100的动力发电，将电量储存在蓄电池500内。电动发电机400还能够利用蓄电池500的电能驱动搅拌罐转动。利用电动发电机400代替发电机和电动机，减小动力系统的安装空间，便于搅拌车的设计的安装，降低了搅拌车的整体重量、设计以及制造成本。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种搅拌车的动力系统，其特征在于，所述动力系统包括：

发动机；

变速器，用于驱动搅拌车行驶；所述变速器的输入轴与所述发动机的输出轴传动连接；

电动发电机，被配置为可以通过电能驱动转子转动；所述电动发电机的转子传动连接于搅拌车的搅拌罐，以带动搅拌罐转动；

蓄电池，电连接于所述电动发电机，能够由所述电动发电机充电，并能够向所述电动发电机供电以带动所述电动发电机的转子转动；

传动机构，分别耦合连接所述发动机的输出轴和所述电动发电机的转子，以使所述发动机的输出动力选择性的传递至所述电动发电机的转子。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述传动机构包括电磁离合器、第一传动件和第二传动件；所述电磁离合器包括通电后相互吸合的第一部分和第二部分，所述第一部分通过所述第一传动件传动连接于所述发动机的输出轴，所述第二部分通过第二传动件传动连接于所述电动发电机的转子。

3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述传动件为取力器，所述取力器的输入轴和所述发动机的输出轴固定连接，所述取力器的输出轴和所述电磁离合器的第一部分固定连接。

4.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，第二传动件为带轮机构。

5.根据权利要求4所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括控制器；所述控制器电连接于所述蓄电池以控制所述蓄电池的充放电状态；所述控制器还电连接于所述电磁离合器以控制所述电磁离合器的通电和断电。

6.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述蓄电池上连接有用于连接外部电源的充电接口。

7.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括液压泵、液压马达以及减速机；所述电动发电机、所述液压泵、所述液压马达以及所述减速机依次传动连接；所述减速机传动连接于所述搅拌罐，用于带动搅拌罐转动。

8.一种搅拌车，其特征在于，包括车体、搅拌罐以及如权利要求1-7中任一项所述的动力系统，所述搅拌罐可转动地设置于所述车体上；所述动力系统用于驱动车体移动和搅拌罐转动的动力系统；所述变速器用于驱动所述车体行驶。

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