CN217761911U - 一种双电机驱动变速箱及新能源装载机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电机驱动变速箱及新能源装载机，变速箱包括输入轴一和输入轴二，动力源一的输出端和输入轴一相连接，输入轴一通过第一齿轮组和中间轴一相连接；中间轴一通过第二齿轮组和中间轴二相连接，中间轴二通过第三齿轮组和输出轴一相连接，中间轴一或中间轴二上设有用于使中间轴一和中间轴二连接或断开的离合器一；动力源二的输出端和输入轴二相连接，输入轴二通过第四齿轮组和输出轴二相连接，输出轴一和输出轴二之间连接有用于使输出轴一和输出轴二连接或断开的离合器二；本申请可以解决装载机械在转运物料时产生的轴间寄生功率问题，变速箱结构简单、便于维护、可靠性高。

Description

一种双电机驱动变速箱及新能源装载机

技术领域

本实用新型涉及变速箱技术领域，具体涉及一种双电机驱动变速箱及新能源装载机。

背景技术

现有的新能源电动装载机驱动系统主要有双电机直驱及单电机+变速箱2种形式。双电机直驱动力系统存在成本高和汲水深度不够问题，而单电机+变速箱存在故障率高及能耗高的问题。同时由于装载机前后轮转速差引起的轴寄生功率导致多于的能量损失问题，都得不到解决。

双电机直驱系统，由于没有变速箱降速增扭，需要2个大扭矩电机直接驱动前后桥，同时2个电机之间通过传动轴相连。由于电机成本跟电机扭矩成正比关系，导致此系统电机成本过高。并且，电机需要安装在与前后桥等高的位置，车辆涉水深度不能太深，否则电机容易进水。同时，轴间寄生功率问题无法解决。

单电机+变速箱系统，因单电机扭矩不够，需要通过变速箱增扭。同时还需要满足车辆高速行驶，变速箱需要多档位控制。变速箱结构复杂，可靠性低、维护保养复杂。并且，变速箱在换挡时会存在动力中断，车辆行驶不平顺。同时，轴间寄生功率问题无法解决。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双电机驱动变速箱及新能源装载机，以解决现有技术中变速箱平滑性差、结构复杂、维护保养成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一种双电机驱动变速箱，包括：

输入轴一，动力源一的输出端和所述输入轴一相连接，所述输入轴一通过第一齿轮组和中间轴一相连接；

所述中间轴一通过第二齿轮组和中间轴二相连接，所述中间轴二通过第三齿轮组和输出轴一相连接，所述中间轴一或中间轴二上设有用于使中间轴一和中间轴二连接或断开的离合器一；

输入轴二，动力源二的输出端和输入轴二相连接，输入轴二通过第四齿轮组和输出轴二相连接，所述输出轴一和输出轴二之间连接有用于使所述输出轴一和输出轴二连接或断开的离合器二。

进一步地，所述输入轴一、中间轴一、中间轴二、输出轴一均平行设置；

所述输入轴二和输出轴二平行设置。

进一步地，所述输出轴一和输出轴二同轴设置。

通过输出轴一和输出轴二的同轴设置，便于离合器二的设置，便于离合器二控制输出轴一和输出轴二连接或断开。当输出轴一和输出轴二不连接时，有效的解决了轴间寄生功率的问题，当车辆前轮或后轮打滑时，可通过离合器闭合使输出轴一和输出轴二连接，驱动打滑轮胎的输出轴将驱动力传递到没有轮胎打滑的输出轴上，达到部分轮胎打滑时装载机牵引力不减小的目的。

进一步地，所述输入轴一和中间轴一的传动比为i1，所述中间轴一和中间轴二的传动比为i2，所述中间轴二和输出轴一的传动比为i3；

所述输入轴二和输出轴二的传动比为i4；其中，i1、i2、i3、i4的值均大于一。

通过设置传动比i1、i2、i3、i4的值均大于一，可实现动力源一和动力源二的减速增扭，能够使输出轴一和输出轴二输出较大的扭矩。

进一步地，所述动力源一和动力源二均采用低扭矩高速电机。

进一步地，所述离合器一和离合器二均为液力离合器。

进一步地，所述动力源一位于所述输出轴一的上方，所述动力源二位于所述输出轴二的上方。

通过动力源一设置在输出轴一的上方，动力源二设置在输入轴二的上方，能够提高车辆的涉水深度，相较于动力源和前后桥等高的安装方式，有效的增加了可涉水深度。

本实用新型还公开了一种新能源装载机，包括上述任一项所述的双电机驱动变速箱，所述输出轴一和输出轴二分别和装载机的一个驱动桥相连接。

进一步地，还包括控制器，所述控制器和所述动力源一及动力源二信号连接，以控制动力源一及动力源二启停；

所述控制器和所述离合器一及离合器二信号连接，以控制离合器一断开或连接及控制离合器二断开或连接。

根据上述技术方案，本实用新型的实施例至少具有以下效果：

1、本申请的变速箱没有换挡机构，通过动力源一和输入轴一连接，输入轴一通过两个中间轴连接输出轴一，两个中间轴间设置离合器一，动力源二和输入轴二连接，输入轴二和输出轴二相连接，并在输出轴一和输出轴二之间设计离合器二，通过控制离合器一和离合器二连接或断开，可实现不同工况及不同车速的使用以及解决轴间寄生功率的问题，变速箱结构简单、便于维护、可靠性高；

2、输入轴一和中间轴之间通过齿轮组连接，中间轴和输出轴一之间通过齿轮组连接，输入轴二和输出轴二之间通过齿轮组连接，结构简单维修方便。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式变速箱结构的示意图。

其中：1、输入轴一；2、中间轴一；3、中间轴二；4、输出轴二；5、输入轴二；6、离合器二；7、离合器一；8、输出轴一。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种双电机驱动变速箱，包括输入轴一1和输入轴二5，动力源一的输出端和输入轴一1相连接，输入轴一1通过第一齿轮组和中间轴一2相连接；中间轴一2通过第二齿轮组和中间轴二3相连接，中间轴二3通过第三齿轮组和输出轴一8相连接，中间轴一2或中间轴二3上设有用于使中间轴一2和中间轴二3连接或断开的离合器一7；动力源二的输出端和输入轴二5相连接，输入轴二5通过第四齿轮组和输出轴二4相连接，输出轴一8和输出轴二4之间连接有用于使输出轴一8和输出轴二4连接或断开的离合器二6。

本申请的变速箱没有换挡机构，通过动力源一和输入轴一连接，输入轴一通过两个中间轴连接输出轴一，两个中间轴间设置离合器一，动力源二和输入轴二连接，输入轴二和输出轴二相连接，并在输出轴一和输出轴二之间设计离合器二，通过控制离合器一和离合器二连接或断开，可实现不同工况及不同车速的使用以及解决轴间寄生功率的问题，变速箱结构简单、便于维护、可靠性高。

输入轴一和中间轴之间通过齿轮组连接，中间轴和输出轴一之间通过齿轮组连接，输入轴二和输出轴二之间通过齿轮组连接，结构简单维修方便。通过离合器一连接两中间轴，通过离合器二连接两输出轴，使变速箱结构紧密，空间占用少，可以适用结构紧凑的机型。

在本申请中，离合器一和设置在中间轴一2上，也可设置在中间轴二3上，其能够实现中间轴一2和中间轴二3的连接及断开。如图1所示，为离合器一7设置在中间轴二3上的示意图。

在本申请的一些实施例中，输入轴一1、中间轴一2、中间轴二3、输出轴一8均平行设置；输入轴二5和输出轴二4平行设置。通过输入轴、输出轴及连接的平行设置，保证了齿轮组的连接效果，便于减速箱内部结构的布置。

在一些实施例中，输出轴一8和输出轴二4同轴设置。通过两者同轴设置便于离合器二的安装，便于控制输出轴一8和输出轴二4的断开或连接。通过两者的同轴设置，能够使变速箱结构紧密，空间占用小，适合结构紧凑的车型。

在一些实施例中，离合器一和离合器二均选用液力离合器，采用此种设计可减少离合器切换时的冲击，使其更加平稳，符合装载机工作工况要求。由于离合器二连接两个输出轴，离合器二采用液力离合器，可控制平稳的控制两个输出轴连接或断开，保证不同工况下切换的平稳。

在一些实施例中，输入轴一1和中间轴一2的传动比为i1，中间轴一2和中间轴二3的传动比为i2，中间轴二3和输出轴一8的传动比为i3；输入轴二5和输出轴二4的传动比为i4；其中，i1、i2、i3、i4的值均大于一。

通过上述设置，可使输入轴一1与输出轴一8之间传动比为i1*i2*i3；输出轴一8输出的扭矩为动力源M1扭矩*i1*i2*i3。输出轴二5输出的扭矩为动力源M2扭矩*i4。动力源M1的转速为输出轴一8的转速*i1*i2*i3，动力源M2的转速为输出轴二5的转速*i4。实现了动力源的减速增扭，使输出轴实现大扭矩输出。

在一些进一步的实施例中，因动力源与输出轴之间存在传动比进行减速增扭，动力源可选用小扭矩高速电机以降低电机成本。同时，电机可布置在输出轴上方，离地间隙较大，提高了装载机的涉水深度。

进一步地，由于动力源一和输入轴一相连接，输入轴一1和输出轴一8之间存在两个中间轴，在设置过程中，输入轴一的水平高度可高于中间轴一2的水平高度，中间轴一的水平高度可高于中间轴二的水平高度，中间轴二3的水平高度可高于输出轴一的水平高度，同理，输出轴二的水平高度低于输入轴二的水平高度，有效的实现了动力源高于输出轴的设置。本申请所提到的新能源装载机通过这种设置，避免了双电机直驱系统中电机需要安装在与前后桥等高所导致涉水不足的问题，提高了电机所处的位置，避免了电机容易进水的缺陷，因此使得车辆的涉水能力得以提高。

本申请通过离合器一7和离合器二6的断开及连接，可实现变速箱适应不同的工况及适应不同的变速情况。驱动过程中，可采用动力源一独立驱动或动力源二独立驱动或动力源一及动力源二同时驱动；

动力源一独立驱动应用在中载工况，动力源二独立驱动应用在轻载及高速工况，动力源一及动力源二同时驱动应用在重载工况。因输入轴一与输出轴一之间传动比较大，实现了增扭的同时还减速。

在一些实施例中还特意设定离合器一7默认处于闭合状态，此时动力源一与输出轴一之间处于传动连接状态，离合器二6默认处于断开状态，此时输出轴一8和输出轴二4处于断开状态。此种默认状态的设计，在轻载、中载和中载状态时，只需控制动力源一和动力源二的启闭，即可实现三种工况的使用，操作简单方便。

前后轮因滚动半径不同导致存在转速差时，输出轴一与输出轴二之间也存在转速差。采用离合器二6默认处于断开状态的设计方式，输出轴一与输出轴二之间没有传动连接，因此不存在轴上寄生功率问题。

本申请的实施例还公开了一种新能源装载机，该装载机采用上述任一实施例中的双电机驱动变速箱，该变速箱的输出轴一8和输出轴二4分别和装载机的一个驱动桥相连接。

在装载机上还设置了控制器，控制器和动力源一及动力源二信号连接，以控制动力源一及动力源二启停；控制器和所述离合器一7及离合器二6信号连接，以控制离合器一7断开或连接及控制离合器二6断开或连接。

通过控制器控制两个动力源启停、控制两个离合器连接或断开，便于实现对离合器和动力源的控制。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (9)

1.一种双电机驱动变速箱，其特征在于，包括：

输入轴一（1），动力源一的输出端和所述输入轴一（1）相连接，所述输入轴一（1）通过第一齿轮组和中间轴一（2）相连接；

所述中间轴一（2）通过第二齿轮组和中间轴二（3）相连接，所述中间轴二（3）通过第三齿轮组和输出轴一（8）相连接，所述中间轴一（2）或中间轴二（3）上设有用于使中间轴一（2）和中间轴二（3）连接或断开的离合器一（7）；

输入轴二（5），动力源二的输出端和输入轴二（5）相连接，输入轴二（5）通过第四齿轮组和输出轴二（4）相连接，所述输出轴一（8）和输出轴二（4）之间连接有用于使所述输出轴一（8）和输出轴二（4）连接或断开的离合器二（6）。

2.根据权利要求1所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述输入轴一（1）、中间轴一（2）、中间轴二（3）、输出轴一（8）均平行设置；

所述输入轴二（5）和输出轴二（4）平行设置。

3.根据权利要求1或2所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述输出轴一（8）和输出轴二（4）同轴设置。

4.根据权利要求1所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述输入轴一（1）和中间轴一（2）的传动比为i1，所述中间轴一（2）和中间轴二（3）的传动比为i2，所述中间轴二（3）和输出轴一（8）的传动比为i3；

所述输入轴二（5）和输出轴二（4）的传动比为i4；其中，i1、i2、i3、i4的值均大于一。

5.根据权利要求1所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述动力源一和动力源二均采用低扭矩高速电机。

6.根据权利要求1所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述离合器一（7）和离合器二（6）均为液力离合器。

7.根据权利要求1所述的双电机驱动变速箱，其特征在于，所述动力源一位于所述输出轴一（8）的上方，所述动力源二位于所述输出轴二（4）的上方。

8.一种新能源装载机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的双电机驱动变速箱，所述输出轴一（8）和输出轴二（4）分别和装载机的一个驱动桥相连接。

9.根据权利要求8所述的新能源装载机，其特征在于，还包括控制器，所述控制器和所述动力源一及动力源二信号连接，以控制动力源一及动力源二启停；

所述控制器和所述离合器一（7）及离合器二（6）信号连接，以控制离合器一（7）断开或连接及控制离合器二（6）断开或连接。

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