CN214647544U - 作业机械的动力系统和作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种作业机械的动力系统和作业机械，该作业机械的动力系统包括：动力切换装置，动力切换装置包括第一端口、第二端口和第三端口，第一端口与第三端口可选择性地动力耦合连接，第二端口与第三端口可选择性地动力耦合连接；燃油动力装置，燃油动力装置的输出端与第一端口动力耦合连接；电动机，电动机的输出端与第二端口动力耦合连接；主油泵，主油泵的输入端与第三端口动力耦合连接，主油泵的输出端用于驱动作业机械的上装作业系统；主传动轴，主传动轴与燃油动力装置的输出端动力耦合连接。根据本实用新型的动力系统，通过动力切换装置将燃油动力装置、电动机和主油泵耦合在一起，可以方便地实现多种动力模式的切换。

Description

作业机械的动力系统和作业机械

技术领域

本实用新型涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械的动力系统和作业机械。

背景技术

传动的作业机械多采用柴油发动机来输出牵引动力和作业驱动力，为了实现节能减排，作业电动化成为重要的发展趋势。现有技术中，对于电动化的作业机械，需要通过发动机给电动机发电，能效较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种作业机械的动力系统和作业机械用以解决现有技术中作业机械能效低的缺陷，实现多种模式的高效作业。

本实用新型提供一种作业机械的动力系统，包括：

动力切换装置，所述动力切换装置包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第三端口可选择性地动力耦合连接，第二端口与所述第三端口可选择性地动力耦合连接；

燃油动力装置，所述燃油动力装置的输出端与所述第一端口动力耦合连接；

电动机，所述电动机的输出端与所述第二端口动力耦合连接；

主油泵，所述主油泵的输入端与所述第三端口动力耦合连接，所述主油泵的输出端用于驱动所述作业机械的上装作业系统；

主传动轴，所述主传动轴与所述燃油动力装置的输出端动力耦合连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，所述电动机设有用于电连接外部电源的第一插接件。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，还包括：电池，所述电池与所述电动机电连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，所述电池设有用于电连接外部电源的第二插接件。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，还包括：传动机构和发电机，所述发电机通过所述传动机构与所述主传动轴可选择性地动力耦合连接，所述发电机与所述电池电连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，还包括：

第一离合器，所述传动机构的第一端与所述主传动轴动力耦合连接，所述传动机构的第一端通过所述第一离合器与所述发电机可选择性地动力耦合连接；

控制器，所述控制器与所述第一离合器及所述发电机电连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的输出端动力耦合连接，所述变速箱的第一输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述变速箱的第二输出端与所述第一端口动力耦合连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的输出端动力耦合连接，所述变速箱的输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述变速箱的输入端与所述第一端口动力耦合连接。

根据本实用新型提供的一种作业机械的动力系统，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的第一输出端动力耦合连接，所述变速箱的输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述发动机的第二输出端与所述第一端口动力耦合连接。

本实用新型还提供一种作业机械，包括：

如上述任一项所述的作业机械的动力系统；

驱动桥，所述主传动轴与所述驱动桥动力耦合连接；

上装作业系统，所述上装作业系统与所述主油泵的输出端通过液压管路连接。

本实用新型提供的作业机械的动力系统和作业机械，通过动力切换装置将燃油动力装置、电动机和主油泵耦合在一起，可以方便地实现多种动力模式的切换，这样作业机械可以根据需求在多种模式下作业，且各种模式下能效均较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之二；

图3是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之三；

图4是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之四；

图5是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之五；

图6是本实用新型提供的动力系统的结构示意图之六；

图7是本实用新型提供的动力系统的动力切换装置的结构示意图。

附图标记：

111：发动机； 112：变速箱； 121：主传动轴；

122：驱动桥； 130：取力器； 131：取力器传动轴；

140：动力切换装置； 141：第一端口 142：第二端口；

143：第三端口； 144：同步器； 145：第一齿轮；

146：第二齿轮； 147：第三齿轮； 151：电动机；

152：第一插接件； 161：电池； 162：第一插接件；

171：主油泵； 172：液压管路； 181：传动机构；

182：控制器； 183：发电机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图7描述本实用新型的作业机械的动力系统。

本实用新型实施例中的作业机械可以为汽车起重机、挖掘机、打桩机、混凝土机械、压路机、搅拌车、掘进机、泵车或消防车等作业机械。

如图1-图6所示，本实用新型实施例中的动力系统包括：动力切换装置140、燃油动力装置、电动机151、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

需要说明的是，上述动力耦合连接表示部件之间可以实现动力的传输。

在一些实施例中，在第一端口141与第三端口143动力耦合连接时，第二端口142与第三端口143断开，此时第一端口141与第三端口143之间可以传输动力；在第二端口142与第三端口143动力耦合连接时，第一端口141与第三端口143断开，此时第二端口142与第三端口143之间可以传输动力。

在另一些实施例中，在第一端口141与第三端口143动力耦合连接时，第二端口142与第三端口143也可以动力耦合连接，此时从第一端口141和第二端口142输入的动力可以混合传输给第三端口143。

如图7所示，在一些实施例中，动力切换装置包括：同步器144、第一齿轮145、第二齿轮146和第三齿轮147，其中同步器144用于可选择性地接合第一齿轮145和第三齿轮147，或者同步器144用于可选择性地接合第二齿轮146和第三齿轮147。

第一端口141与第一齿轮145固定连接，第二端口142与第二齿轮146固定连接，第三端口143与第三齿轮147固定连接。

在同步器144同步第一齿轮145和第三齿轮147时，第一端口 141与第三端口143动力耦合连接；在同步器144同步第二齿轮146 和第三齿轮147时，第二端口142与第三端口143动力耦合连接。

当然，动力切换装置140还可以为其他结构形式，包括但不限于行星齿轮机构，比如行星齿轮机构齿圈、太阳轮和行星架分别形成第一至第三端口，在实际作业时，通过锁止齿圈、太阳轮和行星架中的一个，可以实现另外两个的动力耦合连接；当然，也可以将齿圈、太阳轮和行星架中的两个作为混合输入，将另一个作为输出。

燃油动力装置通过燃烧燃油实现动力输出，用于将化学能转换为机械能，燃油动力装置可以包括发动机111和变速箱112，发动机111 的输出端与变速箱112的输入端动力耦合连接。

发动机111可以为柴油机和汽油机，对于作业机械选择柴油机，以提供更强的动力。

主传动轴121与燃油动力装置的输出端动力耦合连接，连接方式包括但不限于：通过联轴器、花键或法兰等结构连接。

主传动轴121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接，作业机械的驱动桥122可以包括差速器、左半轴和右半轴，主传动轴121 用于与差速器的输入端动力耦合连接。

这样，燃油动力装置可以提供作业机械行车的驱动力。

燃油动力装置的输出端与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，在实际的执行中，燃油动力装置的该输出端可以通过取力器130与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，连接方式包括但不限于：通过联轴器、花键或法兰等结构连接。

燃油动力装置的该输出端可以包括如下至少一种：发动机111的输出端、变速箱112的输入端、变速箱112的输出端等，后面的实施例将会对此进行详细描述。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接，在实际的执行中，电动机151的输出端可以通过联轴器、花键或法兰等结构与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。

主油泵171的输出端用于驱动作业机械的上装作业系统，上装作业系统与主油泵171的输出端可以通过液压管路172连接。

作业机械的上装作业系统用于执行作业机械的作业动作，以作业机械为起重机为例，上装作业系统可以包括如下至少一种：起幅机构、伸缩机构、卷扬机构和回转机构等。

主油泵171的输入端与动力切换装置140的第三端口143动力耦合连接，主油泵171可以为柱塞泵、内齿泵或外齿泵等。

可以理解的是，对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171；对于具有取力器130的动力系统，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置 140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，在该作业模式中，第二端口142与第三端口 143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151 工作，电动机151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在电动驱动作业模式下，可以实现清洁作业，减少尾气排放，其作业过程中，噪音较低。

对于部分结构形式的动力切换装置140，在第一端口141与第三端口143动力耦合连接时，第二端口142与第三端口143也可以动力耦合连接，则该作业机械的动力系统还可以提供如下作业模式：

混合驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，且第二端口142与第三端口143动力耦合连接，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——动力切换装置140的第一端口141，对于具有取力器130的动力系统，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口 141；电动机151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142；燃油动力装置输出的动力和电动机151输出的动力在动力切换装置140处耦合，并通过动力切换装置140的第三端口143输出给主油泵171。

在混合驱动作业模式下，通过两个动力源的驱动，可以实现极大功率的输出，有效提高了作业机械的最大作业功率。

根据本实用新型实施例提供的作业机械的动力系统，通过动力切换装置140将燃油动力装置、电动机151和主油泵171耦合在一起，可以方便地实现多种动力模式的切换，这样作业机械可以根据需求在多种模式下作业，且各种模式下能效均较高。

在一些实施例中，如图1-图6所示，电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

在将第一插接件152接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；在外接电源为市电时，该作业机械可以保持很长的连续作业时间，且作业过程清洁环保，噪音低。

第一插接件152可以包括插接公头或插接母头，该动力系统还可以包括：电源管理系统，第一插接件152通过电源管理系统与电动机 151电连接。该电连接的方式可以为通过线缆的有线连接。

在一些实施例中，如图1-图6所示，该动力系统还可以包括：电池161，电池161与电动机151电连接。该电连接的方式可以为通过线缆的有线连接。

这样，该作业机械的动力系统可以在无外接电源时，切入电动驱动作业模式。电池161可以为铅蓄电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池或其他形式的电能存储结构。

在实际的作业过程中，可以预先给电池161充电，电池161充电的方式有多种，下面从两种实现的角度，进行说明：

其一，通过外接电源给电池161充电。

在该实施方式中，如图1-图6所示，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

在将第二插接件接上外接电源时，可以给电池161充电。

第二插接件可以包括插接公头或插接母头，该动力系统还可以包括：电源管理系统，第二插接件通过电源管理系统与电池161电连接。该电连接的方式可以为通过线缆的有线连接或者通过线圈的无线连接。

其二，作业机械在行车时的能量回收。

在该实施方式中，如图4-图6所示，该作业机械的动力系统，还可以包括：

传动机构181和发电机183，发电机183通过传动机构181与主传动轴121可选择性地动力耦合连接，发电机183与电池161电连接。

在实际工作过程中，在作业机械行车时，燃油动力装置驱动主传动轴121转动，从而驱动作业机械行车，在踩刹车时，主传动轴121 将动力通过传动机构181传递给发电机183，发电机183发电即可给电池161充电。

发电机183与电池161电连接的连接方式可以为通过线缆的有线连接或者通过线圈的无线连接。

该作业机械的动力系统，还可以包括：第一离合器(图中未示出) 和控制器182。

传动机构181的第一端与主传动轴121动力耦合连接，传动机构 181的第一端通过第一离合器与发电机183可选择性地动力耦合连接；控制器182与第一离合器及发电机183电连接。

在实际工作过程中，燃油动力装置驱动主传动轴121转动，从而驱动作业机械行车，在踩刹车时，控制器182接收到制动信号(比如接收到制动踏板的信号)，控制器182控制第一离合器接合，这样主传动轴121将动力通过传动机构181传递给发电机183，发电机183发电即可给电池161充电；在未制动时，第一离合器断开，传动机构 181与发电机183断开。

传动机构181可以为皮带轮传动的方式，这样可以减少能量回收时的顿挫感，当然，传动机构181也可以为其他形式，比如齿轮传动等，为了降低顿挫感，可以在齿轮的外表面设减振的涂层。

该作业机械的动力系统，可以实现行车过程中的能量回收，通过回收的能量给电池161发电，而电池161则可以带动电动机151工作，来实现上装作业系统的电动驱动工作模式，从而提升该作业机械的动力系统的燃油经济性。

下面结合附图，描述本实用新型的多种实施例。

实施例一：

如图1所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置 140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的输出端动力耦合连接。

变速箱112的第一输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

变速箱112的第二输出端与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，变速箱112的第二输出端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，变速箱112设有两个输出端，可以将发动机111 的动力变速后再输出给主油泵171。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

实施例二：

如图2所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置 140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的输出端动力耦合连接。

变速箱112的输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴 121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

变速箱112的输入端与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，变速箱112的输入端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，主油泵171可以直接从变速箱112的输入端取力，从而缩短传动链路，降低动力传输时的损耗。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

实施例三：

如图3所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置 140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的第一输出端动力耦合连接。

变速箱112的输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴 121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

发动机111的第二输出端与第一端口141动力耦合连接，发动机 111的第二输出端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，主油泵171可以直接从发动机111的输出端取力，从而缩短传动链路，降低动力传输时的损耗。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

实施例四：

如图4所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置 140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、传动机构181、发电机183、第一离合器、控制器182、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的输出端动力耦合连接。

变速箱112的第一输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

变速箱112的第二输出端与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，变速箱112的第二输出端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，变速箱112设有两个输出端，可以将发动机111 的动力变速后再输出给主油泵171。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

发电机183通过传动机构181与主传动轴121可选择性地动力耦合连接，发电机183与电池161电连接。

传动机构181的第一端与主传动轴121动力耦合连接，传动机构 181的第一端通过第一离合器与发电机183可选择性地动力耦合连接；控制器182与第一离合器及发电机183电连接。

在实际工作过程中，燃油动力装置驱动主传动轴121转动，从而驱动作业机械行车，在踩刹车时，控制器182接收到制动信号(比如接收到制动踏板的信号)，控制器182控制第一离合器接合，这样主传动轴121将动力通过传动机构181传递给发电机183，发电机183发电即可给电池161充电；在未制动时，第一离合器断开，传动机构 181与发电机183断开。

该作业机械的动力系统，可以实现行车过程中的能量回收，通过回收的能量给电池161发电，而电池161则可以带动电动机151工作，来实现上装作业系统的电动驱动工作模式，从而提升该作业机械的动力系统的燃油经济性。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

实施例五：

如图5所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、传动机构181、发电机183、第一离合器、控制器182、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的输出端动力耦合连接。

变速箱112的输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴 121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

变速箱112的输入端与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接，变速箱112的输入端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，主油泵171可以直接从变速箱112的输入端取力，从而缩短传动链路，降低动力传输时的损耗。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

发电机183通过传动机构181与主传动轴121可选择性地动力耦合连接，发电机183与电池161电连接。

传动机构181的第一端与主传动轴121动力耦合连接，传动机构 181的第一端通过第一离合器与发电机183可选择性地动力耦合连接；控制器182与第一离合器及发电机183电连接。

在实际工作过程中，燃油动力装置驱动主传动轴121转动，从而驱动作业机械行车，在踩刹车时，控制器182接收到制动信号(比如接收到制动踏板的信号)，控制器182控制第一离合器接合，这样主传动轴121将动力通过传动机构181传递给发电机183，发电机183发电即可给电池161充电；在未制动时，第一离合器断开，传动机构 181与发电机183断开。

该作业机械的动力系统，可以实现行车过程中的能量回收，通过回收的能量给电池161发电，而电池161则可以带动电动机151工作，来实现上装作业系统的电动驱动工作模式，从而提升该作业机械的动力系统的燃油经济性。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

实施例六：

如图6所示，该作业机械的动力系统可以包括：动力切换装置 140、燃油动力装置、取力器130、取力器传动轴131、电动机151、电池161、传动机构181、发电机183、第一离合器、控制器182、主油泵171及主传动轴121。

其中，动力切换装置140包括第一端口141、第二端口142和第三端口143，第一端口141与第三端口143可选择性地动力耦合连接，第二端口142与第三端口143可选择性地动力耦合连接。

燃油动力装置包括：发动机111和变速箱112，变速箱112的输入端与发动机111的第一输出端动力耦合连接。

变速箱112的输出端与主传动轴121动力耦合连接，主传动轴 121用于与作业机械的驱动桥122动力耦合连接。

发动机111的第二输出端与第一端口141动力耦合连接，发动机 111的第二输出端通过取力器130及取力器传动轴131与动力切换装置140的第一端口141动力耦合连接。

该实施方式中，主油泵171可以直接从发动机111的输出端取力，从而缩短传动链路，降低动力传输时的损耗。

电动机151的输出端与动力切换装置140的第二端口142动力耦合连接。电动机151设有用于电连接外部电源的第一插接件152。

电池161与电动机151电连接，电池161设有用于电连接外部电源的第二插接件。

发电机183通过传动机构181与主传动轴121可选择性地动力耦合连接，发电机183与电池161电连接。

传动机构181的第一端与主传动轴121动力耦合连接，传动机构 181的第一端通过第一离合器与发电机183可选择性地动力耦合连接；控制器182与第一离合器及发电机183电连接。

在实际工作过程中，燃油动力装置驱动主传动轴121转动，从而驱动作业机械行车，在踩刹车时，控制器182接收到制动信号(比如接收到制动踏板的信号)，控制器182控制第一离合器接合，这样主传动轴121将动力通过传动机构181传递给发电机183，发电机183发电即可给电池161充电；在未制动时，第一离合器断开，传动机构 181与发电机183断开。

该作业机械的动力系统，可以实现行车过程中的能量回收，通过回收的能量给电池161发电，而电池161则可以带动电动机151工作，来实现上装作业系统的电动驱动工作模式，从而提升该作业机械的动力系统的燃油经济性。

对于上装作业系统的动力来源，该作业机械的动力系统至少可以提供如下两种作业模式：

燃油驱动作业模式，在该作业模式中，第一端口141与第三端口 143动力耦合连接，第二端口142与第三端口143断开，燃油动力装置输出的动力可以通过如下路径传输：燃油动力装置——取力器130 ——取力器传动轴131——动力切换装置140的第一端口141——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

在燃油驱动作业模式下，燃油动力装置可以为上装作业系统提高充足的动力，确保上装作业系统能完成各种高功率作业需求。

电动驱动作业模式，该作业模式包括多种情况：第一插接件152 接上外接电源时，电动机151可以直接消耗外接电源的电能，来驱动上装作业系统；电池161给电动机151供电。

在电动驱动作业模式中，第二端口142与第三端口143动力耦合连接，第一端口141与第三端口143断开，电动机151工作，电动机 151输出的动力可以通过如下路径传输：电动机151——动力切换装置140的第二端口142——动力切换装置140的第三端口143——主油泵171。

本实用新型还提供了一种作业机械。

该作业机械可以为汽车起重机、挖掘机、打桩机、混凝土机械、压路机、搅拌车、掘进机、泵车或消防车等作业机械。

该作业机械包括：动力系统、驱动桥122和上装作业系统。

动力系统为如上述任一实施例的动力系统，主传动轴121与驱动桥122动力耦合连接，上装作业系统与主油泵171的输出端通过液压管路172连接。

根据本实用新型实施例提供的作业机械，通过动力切换装置140 将燃油动力装置、电动机151和主油泵171耦合在一起，可以方便地实现多种动力模式的切换，这样作业机械可以根据需求在多种模式下作业，且各种模式下能效均较高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种作业机械的动力系统，其特征在于，包括：

动力切换装置，所述动力切换装置包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第三端口可选择性地动力耦合连接，所述第二端口与所述第三端口可选择性地动力耦合连接；

燃油动力装置，所述燃油动力装置的输出端与所述第一端口动力耦合连接；

电动机，所述电动机的输出端与所述第二端口动力耦合连接；

主油泵，所述主油泵的输入端与所述第三端口动力耦合连接，所述主油泵的输出端用于驱动所述作业机械的上装作业系统；

主传动轴，所述主传动轴与所述燃油动力装置的输出端动力耦合连接。

2.根据权利要求1所述的作业机械的动力系统，其特征在于，所述电动机设有用于电连接外部电源的第一插接件。

3.根据权利要求1所述的作业机械的动力系统，其特征在于，还包括：

电池，所述电池与所述电动机电连接。

4.根据权利要求3所述的作业机械的动力系统，其特征在于，所述电池设有用于电连接外部电源的第二插接件。

5.根据权利要求3所述的作业机械的动力系统，其特征在于，还包括：

传动机构和发电机，所述发电机通过所述传动机构与所述主传动轴可选择性地动力耦合连接，所述发电机与所述电池电连接。

6.根据权利要求5所述的作业机械的动力系统，其特征在于，还包括：

第一离合器，所述传动机构的第一端与所述主传动轴动力耦合连接，所述传动机构的第一端通过所述第一离合器与所述发电机可选择性地动力耦合连接；

控制器，所述控制器与所述第一离合器及所述发电机电连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的作业机械的动力系统，其特征在于，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的输出端动力耦合连接，所述变速箱的第一输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述变速箱的第二输出端与所述第一端口动力耦合连接。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的作业机械的动力系统，其特征在于，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的输出端动力耦合连接，所述变速箱的输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述变速箱的输入端与所述第一端口动力耦合连接。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的作业机械的动力系统，其特征在于，所述燃油动力装置包括：

发动机；

变速箱，所述变速箱的输入端与所述发动机的第一输出端动力耦合连接，所述变速箱的输出端与所述主传动轴动力耦合连接，所述发动机的第二输出端与所述第一端口动力耦合连接。

10.一种作业机械，其特征在于，包括：

如权利要求1-9中任一项所述的作业机械的动力系统；

驱动桥，所述主传动轴与所述驱动桥动力耦合连接；

上装作业系统，所述上装作业系统与所述主油泵的输出端通过液压管路连接。

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