CN214607040U - 一种电传动大吨位宽体车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电传动大吨位宽体车，包括驾驶室、动力总成、前桥、举升系统、液压系统、电传动系统、中桥变速箱、中桥、车架、后桥变速箱、后桥、车厢和悬挂系统，其中，电传动系统为整车的核心传动系统，包括整车控制器VCU、发电机、整流器、动力蓄电池、电池管理系统BMS、多合一控制器、电机控制器MCU、电机、变速箱、变速箱控制器TCU，多合一控制器分别给驱动电机、其它用电设备提供电能；整车控制器VCU具有整车扭矩管理、能量回收控制、高压上下电控制、高压安全监控、整车能量管理和分配、整车热管理、定速巡航、电附件控制、整车故障诊断及应对、整车状态监控与显示、车辆防溜坡控制、车辆跛行管理等功能。

Description

一种电传动大吨位宽体车

技术领域

本实用新型涉及宽体车技术领域，具体涉及一种电传动大吨位宽体车。

背景技术

传统的宽体车，结构包括发动机、散热器、空压机、空滤、变速箱、柴油箱、传动轴、车架、中桥、后桥和轮胎，其工作原理如下：

(1)柴油机将动力传递给变速箱，再通过传动轴与中桥相连，中桥通过传动轴与后桥相连，柴油机动力分别传递到中、后桥的轮边减速器，带动车轮旋转，驱动车辆行驶；

(2)中桥与后桥左、右两端通过减震钢板弹簧相连，钢板弹簧固定在平衡轴上，平衡轴用安装在车架的下部；

(3)通过离合器将发动机与变速箱相连；

(4)采用气制动系统，鼓式制动器，提供制动力；

(5)采用拉杆或软轴进行换、选档操作，司机操作强度高。

其中，传统宽体车的传动系统包括发动机、前桥、变速箱、传动轴、中桥、后桥和后传动轴，目前，传统柴油矿用宽体车，普便存在着以下缺点：

(1)离合器摩擦片消耗量大；

(2)重载下坡时制动摩擦片磨损快；

(3)钢板弹簧减震，舒适性差；

(4)采用拉杆或软轴进行换、选档操作，司机操作强度高；

(5)载重量小，一般为60-80吨。

根据以上分析，现有技术中的宽体车存在以下不足：

(1)大型化发展受配套技术限制；

(2)离合器、刹车片消耗量大，维修成本高。

(3)大功率变速箱依赖进口，成本高；

(4)钢板弹簧易损坏，减震性能差，舒适性差；

(5)大扭矩驱动桥无成熟产品；

(6)桥运动幅度大，传动轴受夹角限制，布置不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种电传动大吨位宽体车。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种电传动大吨位宽体车，包括驾驶室、动力总成、前桥、举升系统、液压系统、电传动系统、中桥变速箱、中桥、车架、后桥变速箱、后桥、车厢和悬挂系统，其中，驾驶室固定在车架上，且位于车辆前方左侧；动力总成用于给宽体车提供动力，设置在驾驶室下方；中桥变速箱与中桥连接，后桥变速箱与后桥连接，前桥、中桥和后桥从前向后依次连接在车架上，其中，前桥为非动力桥，带有转向机构；中桥和后桥均为驱动桥；举升系统设置在车厢前端的车架上，且底部与车架连接，上部与车厢连接，能够顶起车厢使车厢向后倾斜；液压系统为整车液压部件提供液压动力；制动系统采用液压制动；悬挂系统为油气悬挂系统，上端与车架相连，下端与后桥相连；电传动系统为整车的核心传动系统，包括三种工模式，分别为发动机驱动模式、发动机和动力蓄电池共同驱动模式、以及能量回收模式。

进一步，所述电传动系统还包括发电机、整流器、动力蓄电池和电池管理系统BMS，所述发电机、整流器和电池管理系统BMS均与整车控制器VCU连接，且发电机、整流器、动力蓄电池和电池管理系统BMS依次连接，整车控制器VCU控制发电机进行发电，经过整流器整流存储到动力蓄电池内或直接输出，所述电池管理系统BMS根据整车控制器VCU控制动力蓄电池的储能和放电。

进一步，所述动力总成包括柴油发动机、进气系统、排气系统、燃油系统和散热系统，柴油发动机分别与进气系统和排气系统联通，进气系统用于将干净的空气及时充入柴油发动机的气缸，排气系统用于将产生的废气及时从柴油发动机的气缸内排出，所述燃油系统将柴油喷入经过柴油发动机的气缸压缩的空气燃烧，散热系统用于将由于柴油发动机工作产生的热量散发到空气中去。

进一步，所述中桥和后桥结构相同，均包括电机控制器MCU、电机、变速箱、变速箱控制器TCU、主减速器、半轴、轮边减速器和制动器，其中，电机控制器MCU与电机连接，根据整车控制器VCU控制并驱动电机；变速箱控制器TCU与变速箱连接，根据整车控制器 VCU控制并驱动变速箱换挡；电机经过变速箱连接到后桥的主减速器，并由半轴连接到两侧的轮边减速器，且前桥、中桥和后桥两侧安装有制动器，用于行车制动和驻车制动。

进一步，为了实现自卸的功能，所述举升系统包括举升泵、手控阀、控制阀和举升油缸，其中，举升泵通过液压管路与举升油缸连接，且手控阀和控制阀设置在举升泵与举升油缸之间的液压管路上，手控阀用于控制举升油缸的升起和下降，控制阀用于控制驱动液压油的量。

具体的，所述液压系统包括转向系统和制动系统，转向系统为全液压转向系统，包括液压油箱、转向泵、转向器和转向油缸。

具体的，所述车架为焊接结构，包括两根箱形纵梁以及从前往后连接在箱型横梁之间的前梁、龙门梁、中横梁和尾横梁。

具体的，所述车厢为焊接结构，通过两个后铰接销与车架(9)相连，前部设有举升油缸。

本实用新型的有益效果是：

(1)载重量大：采用传统成熟的传动系统、刚性车架，载重量达100吨以上。

(2)便于整车布置：采用了电传动系统，发动机与变速箱无机械连接。

(3)安全：中、后桥完全独立的驱动系统，当一套故障时，另一套仍能正常工作；增加了电制动系统，制动能力强。

(4)舒适：采用油气悬挂减震技术，舒适性好。

(5)节能：能实现能量回收，特别是重载下坡回收能量大，直接作为动力，节约了运输中的油料成本。

(6)经济：无离合器片、钢板弹簧、制动摩擦片等消耗，发电机、电动机故障率低，节约了维修备件成本及时间成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型宽体车的侧面结构示意图。

图2是本实用新型宽体车的后面结构示意图。

图3是本实用新型宽体车的结构原理示意图。

图4是本实用新型宽体车的发动机驱动模式原理示意图。

图5是本实用新型宽体车的发动机+动力蓄电池驱动模式原理示意图。

图6是本实用新型宽体车的能量回收模式模式原理示意图。

图中：1、驾驶室，2、动力总成，3、前桥，4、举升系统，5、液压系统，6、电传动系统，7、中桥变速箱，8、中桥，9、车架，10、后桥变速箱，11、后桥，12、车厢，13、悬挂系统。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图3所示，本实用新型的一种电传动大吨位宽体车，包括驾驶室1、动力总成2、前桥3、举升系统4、液压系统5、电传动系统6、中桥变速箱7、中桥8、车架9、后桥变速箱10、后桥11、车厢12和悬挂系统13，其中，驾驶室1固定在车架9上，且位于车辆前方左侧；车架9为焊接结构，包括两根箱形纵梁以及从前往后连接在箱型横梁之间的前梁、龙门梁、中横梁和尾横梁。所述车厢12为焊接结构，通过两个后铰接销与车架9相连，前部设有举升油缸。动力总成2用于给宽体车提供动力，设置在车架9两纵梁之间，包括柴油发动机、进气系统、排气系统、燃油系统和散热系统，柴油发动机分别与进气系统和排气系统联通，进气系统用于将干净的空气及时充入柴油发动机的气缸，排气系统用于将产生的废气及时从柴油发动机的气缸内排出，所述燃油系统将柴油喷入经过柴油发动机的气缸压缩的空气燃烧，散热系统用于将由于柴油发动机工作产生的热量散发到空气中去。中桥变速箱7 与中桥8连接，后桥变速箱10与后桥11连接，前桥3、中桥8和后桥11从前向后依次连接在车架9上，其中，前桥3为非动力桥，带有转向机构；中桥8和后桥11均为驱动桥；所述中桥8和后桥11结构相同，均包括电机控制器MCU、电机、变速箱、变速箱控制器TCU、主减速器、半轴、轮边减速器和制动器，其中，电机控制器MCU与电机连接，根据整车控制器VCU控制并驱动电机；变速箱控制器TCU与变速箱连接，根据整车控制器VCU控制并驱动变速箱；电机经过变速箱连接到后桥的主减速器，并由半轴连接到两侧的轮边减速器，且半轴上安装有制动器，用于行车制动和驻车制动。举升系统4设置在车厢12前端的车架上，且底部与车架9连接，上部与车厢12连接，能够顶起车厢12使车厢12向后倾斜，包括举升泵、手控阀、控制阀和举升油缸，其中，举升泵通过液压管路与举升油缸连接，且手控阀和控制阀设置在举升泵与举升油缸之间的液压管路上，手控阀用于控制举升油缸的升起和下降，控制阀用于控制驱动液压油的量。液压系统5为整车液压部件提供液压动力；制动系统采用液压制动，包括转向系统和制动系统，转向系统为全液压转向系统，包括液压油箱、转向泵、转向器和转向油缸。悬挂系统13为油气悬挂系统，上端与车架9相连，下端与后桥11相连。

如图3所示，电传动系统6为整车的核心传动系统，包括整车控制器VCU、发电机、整流器、动力蓄电池、电池管理系统BMS、多合一控制器、电机控制器MCU、电机、变速箱、变速箱控制器TCU，所述发电机、整流器和电池管理系统BMS均与整车控制器VCU连接，且发电机、整流器、动力蓄电池和电池管理系统BMS依次连接，整车控制器VCU控制发电机进行发电，经过整流器整流存储到动力蓄电池内，所述电池管理系统BMS根据整车控制器VCU控制动力蓄电池的储能和放电。多合一控制器分别给驱动电机、其它用电设备提供电能；整车控制器VCU具有整车扭矩管理、能量回收控制、高压上下电控制、高压安全监控、整车能量管理和分配、整车热管理、定速巡航、电附件控制、整车故障诊断及应对、整车状态监控与显示、车辆防溜坡控制、车辆跛行管理等功能。

电传动系统6还包括三种工模式，分别为发动机驱动模式、发动机和动力蓄电池共同驱动模式、以及能量回收模式。三种模式的供电方式和驱动方式分别如表1和表2所示。

表1供电方式表

供电方式	发电机	动力蓄电池
			1	供	不供
2	不供	供
			3	供	供

表2驱动方式表

如图4所示为发动机驱动模式，发动机带发电机旋转，产生三相交流电，经整流器后转换为直流电，经过多合一控制器，为中、后桥的电机控制器提供电能，同时给其它用电设备提供电能，整车控制器对电机控制器进行控制，电能传送到中、后桥电机，带动变速箱，通过中、后桥带动车轮转动，从而驱动车辆行驶。

如图5所示为发动机+动力蓄电池驱动模式，发动机带发电机旋转，产生三相交流电，经整流器后转换为直流电，经过多合一控制器，此时动力蓄电池也同时提供电能，为中、后桥的电机控制器提供电能，同时给其它用电设备提供电能，整车控制器对电机控制器进行控制，电能传送到中、后桥电机，带动变速箱，通过中、后桥带动车轮转动，从而驱动车辆行驶。

如图6所示为能量回收模式，当车辆需要减速时，通过脚踏板或手动旋钮提供减速信号，便进入能量回收模式，发动机带动发电机空转，不发电，中、后桥的电机此时作为发电机运行，产生的三相交流电经MCU转换为直流电到多合一控制器，再给动力蓄电池充电，将电能储存，实现能量的回收。

当中、后桥某一套驱动系统故障时，可以关闭故障的驱动系统，单独一套驱动系统按模式一或模式二，将故障车辆开回到维修场地进行故障维修，而不需要专门的拖车。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种电传动大吨位宽体车，其特征在于：包括驾驶室(1)、动力总成(2)、前桥(3)、举升系统(4)、液压系统(5)、电传动系统(6)、中桥变速箱(7)、中桥(8)、车架(9)、后桥变速箱(10)、后桥(11)、车厢(12)和悬挂系统(13)，其中，驾驶室(1)固定在车架(9)上，且位于车辆前方左侧或右侧；动力总成(2)用于给宽体车提供动力，设置在车架(9)两纵梁之间；前桥(3)、中桥(8)和后桥(11)从前向后依次连接在车架(9)上，其中，前桥(3)为非动力桥，带有转向机构；中桥(8)和后桥(11)均为驱动桥；举升系统(4)设置在车厢(12)前端的车架上，且底部与车架(9)连接，上部与车厢(12)连接，能够顶起车厢(12)使车厢(12)向后倾斜；液压系统(5)为整车液压部件提供液压动力；制动系统采用液压制动；悬挂系统(13)为油气悬挂系统，上端与车架(9)相连，下端与后桥(11)相连；电传动系统(6)为整车的核心传动系统，包括三种工模式，分别为发动机驱动模式、发动机和动力蓄电池共同驱动模式、以及能量回收模式。

2.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述电传动系统(6)还包括发电机、整流器、动力蓄电池和电池管理系统BMS，所述发电机、整流器和电池管理系统BMS均与整车控制器VCU连接，且发电机、整流器、动力蓄电池和电池管理系统BMS依次连接，整车控制器VCU控制发电机进行发电，经过整流器整流存储到动力蓄电池内或直接输出，所述电池管理系统BMS根据整车控制器VCU控制动力蓄电池的储能和放电。

3.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述动力总成(2)包括柴油发动机、进气系统、排气系统、燃油系统和散热系统，柴油发动机分别与进气系统和排气系统联通，进气系统用于将干净的空气及时充入柴油发动机的气缸，排气系统用于将产生的废气及时从柴油发动机的气缸内排出，所述燃油系统将柴油喷入经过柴油发动机的气缸压缩的空气燃烧，散热系统用于将由于柴油发动机工作产生的热量散发到空气中去。

4.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述中桥(8)和后桥(11)结构相同，均包括电机控制器MCU、电机、变速箱、变速箱控制器TCU、主减速器、半轴、轮边减速器和制动器，其中，电机控制器MCU与电机连接，根据整车控制器VCU控制并驱动电机；变速箱控制器TCU与变速箱连接，根据整车控制器VCU控制并驱动变速箱换挡；电机经过变速箱连接到后桥的主减速器，并由半轴连接到两侧的轮边减速器，且前桥、中桥和后桥两侧后安装有制动器，用于行车制动和驻车制动。

5.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述举升系统(4)包括举升泵、手控阀、控制阀和举升油缸，其中，举升泵通过液压管路与举升油缸连接，且手控阀和控制阀设置在举升泵与举升油缸之间的液压管路上，手控阀用于控制举升油缸的升起和下降，控制阀用于控制驱动液压油的量。

6.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述液压系统(5)包括转向系统和制动系统，转向系统为全液压转向系统，包括液压油箱、转向泵、转向器和转向油缸。

7.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述车架(9)为焊接结构，包括两根箱形纵梁以及从前往后连接在箱型横梁之间的前梁、龙门梁、中横梁和尾横梁。

8.如权利要求1所述的电传动大吨位宽体车，其特征在于：所述车厢(12)为焊接结构，通过两个后铰接销与车架(9)相连，前部设有举升油缸。

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