CN219055952U - 一种多档位三电机电驱动桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多档位三电机电驱动桥，包括第一电机；第一输入轴；第一齿轮；第一塔轮；第二电机；第二输入轴；第二齿轮；第二塔轮；差速器；第三齿轮；第三电机；减速行星排；拨叉；本实用新型通过采用三电机输入，通过拨叉进行高低功率档位切换，在切换时由第一电机和第二电机两个电机功率耦合持续输出，保证了车辆换档动力无中断，同时将推土机等工程车驱动所需大功率分摊给第一电机和第二电机，采用两个小功率、小体积的电机即可满足推土机等工程车的大功率需求，并通过第一塔轮和第二塔轮，使减速比的范围更大，使第一电机和第二电机能够采用更小的尺寸，使电驱动桥结构更加紧凑。

Description

一种多档位三电机电驱动桥

技术领域

本实用新型涉及新能源车辆传动技术领域，尤其涉及一种多档位三电机电驱动桥。

背景技术

推土机等工程车属于大功率的工程机械，属于短距离运输工具，通常是在一定范围的工作区域内工作，即在工作区域内实现多次的往返运输。随着我国能源的升级，电驱动推土机等工程车逐渐被重视起来。由于电驱动推土机等工程车的电动机变速箱多采用单个输入源和单个输出端，导致换档时出现中断，工程车工作区域的路况恶劣，若在陡坡换档出现动力中断，容易造成事故隐患。

公开号为CN113954615A的中国发明专利提供的双电机电驱动桥结构，该双电机电驱动桥结构包括第一输入轴，与第一电机连接；第一齿轮和第二齿轮；滑套；第一平行轴；第三至第五齿轮；中间轴；行星排；第二输入轴，与第二电机连接；第二平行轴，与所述第二输入轴平行布置；第七齿轮和第八齿轮；以及差速器。该双电机电驱动桥结构实现了双电机动力混合输入，双电机的布置中，电机M1通过切换滑套实现档位切换，电机M2通过齿轮啮合与输入轴实现无中断动力传递，通过电机M1的档位控制实现不同速比。

上述双电机电驱动桥结构虽然实现了无中断动力传递，但是维持无中断动力传递的电机M2为满足推土机等工程车的大功率输出要求，电机M2需要采用大功率电机，相应的电机尺寸较大，而在电驱动桥桥壳内有限的空间内，大体积电机放置的位置有限，电机放置在限定位置后，导致电驱动桥其他部件布置空间受到压缩，不利于结构排布，造成电驱动桥结构不够紧凑。

因此，本实用新型提出一种多档位三电机电驱动桥解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多档位三电机电驱动桥，在实现车辆换档动力无中断的同时，使电驱动桥结构更加紧凑。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种多档位三电机电驱动桥，其创新点在于：包括

第一电机；

第一输入轴，所述第一输入轴与第一电机连接；

第一齿轮，所述第一齿轮与第一输入轴连接；

第一塔轮，所述第一塔轮包括第一塔轮片、第二塔轮片和第一塔轮轴，所述第一塔轮轴与第一输入轴平行布置，所述第一塔轮片和第二塔轮片均与第一塔轮轴连接，第一塔轮片与第一齿轮啮合；

第二电机；

第二输入轴，所述第二输入轴与第二电机连接；

第二齿轮，所述第二齿轮与第二输入轴连接；

第二塔轮，所述第二塔轮包括第三塔轮片、第四塔轮片和第二塔轮轴，所述第二塔轮轴与第二输入轴平行布置，所述第三塔轮片和第四塔轮片均与第二塔轮轴连接，第三塔轮片与第二齿轮啮合；

差速器，所述差速器具有第一输出半轴和第二输出半轴；

第三齿轮，所述第三齿轮与差速器连接且分别与第二塔轮片和第四塔轮片啮合；

第三电机；

减速行星排，所述减速行星排与第三电机连接且转动套装在第一输出半轴外侧；

拨叉，所述拨叉连接在减速行星排上，且选择性地与第三齿轮接合或分离。

进一步地，所述减速行星排包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述太阳轮与第三电机连接，所述行星架转动套装在第一输出半轴外侧，所述拨叉与行星架连接且选择性地与第三齿轮接合或分离。

进一步地，所述第一输出半轴和第二输出半轴同轴且向相反方向延伸。

进一步地，所述多档位三电机电驱动桥关于第一输出半轴所在的直线具有对称结构。

进一步地，所述第一输入轴和第二输入轴互相平行，第一输入轴和第二输入轴分别布置在第一输出半轴的两侧且关于第一输出半轴所在的直线对称，第一塔轮布置在第一输入轴与第一输出半轴之间，第二塔轮布置在第二输入轴与第一输出半轴之间，所述第一塔轮和第二塔轮关于第一输出半轴所在的直线对称。

本实用新型的优点在于：

本实用新型采用三电机输入，通过拨叉进行高低功率档位切换，在切换时由第一电机和第二电机两个电机功率耦合持续输出，保证了车辆换档动力无中断，同时将推土机等工程车驱动所需大功率分摊给第一电机和第二电机，采用两个小功率、小体积的电机即可满足推土机等工程车的大功率需求，两个小功率、小体积电机相对于单个大功率、大体积电机来说布置更加方便，并给电驱动桥其他部件留出充足的布置空间，使电驱动桥结构排布更加方便，结构更加紧凑；通过在第一齿轮与第三齿轮、第二齿轮与第三齿轮之间分别设置第一塔轮、第二塔轮，在电驱动桥沿第一输出半轴径向方向的有限空间内，相对于常规的单个减速齿轮而言，塔轮的设计使减速比的范围更大，起到的增扭作用更强，在推土机等工程车所需额定扭矩条件下，降低了对第一电机和第二电机的扭矩要求，使第一电机和第二电机能够采用更小的尺寸，使电驱动桥结构更加紧凑。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的多档位三电机电驱动桥的结构示意图。

图2为本实用新型的多档位三电机电驱动桥增加轮边的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该 实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示的一种多档位三电机电驱动桥，包括

第一电机1；

第一输入轴5，第一输入轴5与第一电机1连接；

第一齿轮4，第一齿轮4与第一输入轴5连接；

第一塔轮，第一塔轮包括第一塔轮片3、第二塔轮片6和第一塔轮轴7，第一塔轮轴7与第一输入轴5平行布置，第一塔轮片3和第二塔轮片6均与第一塔轮轴7连接，第一塔轮片3与第一齿轮4啮合；

第二电机8；

第二输入轴14，第二输入轴14与第二电机8连接；

第二齿轮17，第二齿轮17与第二输入轴14连接；

第二塔轮，第二塔轮包括第三塔轮片16、第四塔轮片12和第二塔轮轴13，第二塔轮轴13与第二输入轴14平行布置，第三塔轮片16和第四塔轮片12均与第二塔轮轴13连接，第三塔轮片16与第二齿轮17啮合；

差速器11，差速器11具有第一输出半轴22和第二输出半轴23；

第三齿轮10，第三齿轮10与差速器11连接且分别与第二塔轮片6和第四塔轮片12啮合；

第三电机2；

减速行星排，减速行星排与第三电机2连接且转动套装在第一输出半轴22外侧；

拨叉9，拨叉9连接在减速行星排上，且选择性地与第三齿轮10接合或分离。

在本实施例中，减速行星排包括太阳轮18、行星轮20、行星架19和齿圈21，太阳轮18与第三电机2连接，行星轮20与太阳轮18啮合，行星架19与行星轮20连接并转动套装在第一输出半轴22外侧，拨叉9连接在行星架19上且选择性地与第三齿轮10接合或分离，齿圈21固定连接在多档位三电机电驱动桥的桥壳上并与行星轮20啮合。其中行星架19与第一输出半轴22的转动套装方式包括但不限于以下两种方式，一种方式是行星架19通过轴承套装在第一输出半轴22外侧，行星架19与第一输出半轴22发生相对转动，另一种方式是行星架19中心处开有通孔，第一输出半轴22穿过通孔但不与行星架19接触，行星架19与第一输出半轴22发生相对转动。

在本实施例中，第一输出半轴22和第二输出半轴23同轴且向相反方向延伸，多档位三电机电驱动桥关于第一输出半轴22所在的直线具有对称结构。第三齿轮10连接在差速器11靠近第一输出半轴22的一侧，减速行星排位于第三齿轮10远离差速器11的一侧，第三电机2位于减速行星排远离第三齿轮10的一侧，第一电机1和第二电机8对称设置在第一输出半轴22的两侧，且均位于第三电机2远离减速行星排的一侧。第一输入轴5与第二输入轴14互相平行，第一输入轴5与第二输入轴14分别布置在第一输出半轴22的两侧，并关于第一输出半轴22所在的直线对称，第一齿轮4与第二齿轮17关于第一输出半轴22所在直线对称，第一塔轮布置在第一输入轴5与第一输出半轴22之间，第二塔轮布置在第二输入轴14与第一输出半轴22之间，第一塔轮和第二塔轮关于第一输出半轴22所在的直线对称，其中第一塔轮片3与第三塔轮片16关于第一输出半轴22所在直线对称，第二塔轮片6与第四塔轮片12关于第一输出半轴22所在直线对称，第一塔轮片3位于第二塔轮片6靠近第一电机1的一侧。

第一电机1、第一输入轴5、第一齿轮4、第一塔轮片3、第三齿轮10、第三塔轮片16、第二齿轮17、第二输入轴14和第二电机8共同围成了用于放置减速行星排和第三电机2的限定空间，通过在第一齿轮4与第三齿轮10、第二齿轮17与第三齿轮10之间分别设置第一塔轮、第二塔轮，在电驱动桥沿第一输出半轴22径向方向的有限空间内，相对于常规的单个减速齿轮而言，塔轮的设计使减速比的范围更大，起到的增扭作用更强，在推土机等工程车所需额定扭矩条件下，降低了对第一电机1和第二电机8的扭矩要求，使第一电机1和第二电机8能够采用更小的尺寸，使电驱动桥结构更加紧凑。

多档位三电机电驱动桥的工作模式如下：

假设第一电机1经第一输入轴5、第一齿轮4、第一塔轮、第三齿轮10传递到差速器11为动力输入1号路线，第二电机8经第二输入轴14、第二齿轮17、第二塔轮、第三齿轮10传递到差速器11为动力输入2号路线，第三电机2经减速行星排传递到差速器11位动力输入3号路线。

工作模式1：拨叉7与第三齿轮10接分离，分为两种状态，分别为状态a和状态b，其中，

状态a：第一电机1和第二电机8同时工作，动力输入路线为1号+2号，第一电机1和第二电机8的功率耦合动力无中断传递；

状态b：第一电机1和第二电机8中仅有一个电机工作，进行动力无中断传递，而另一个电机跟转发电。

工作模式2：拨叉7向右移动与第三齿轮10接合，第三电机2工作，分为两种状态，分别为状态c、工作状态d，其中，

状态c：第一电机1和第二电机8同时工作，动力输入路线为1号+2号+3号，第一电机1、第二电机8和第三电机2的功率耦合动力传递。

状态d：第一电机1和第二电机8中仅有一个电机工作，动力输入路线为1号+3号或2号+3号，未工作的电机跟转发电。

当推土机等工程车在正常行驶时，为工作模式1 ，第一电机1和第二电机8功率耦合输出，满足正常高速行驶要求，在行驶过程中第一电机1或第二电机8中的一个电机出现故障后，另一电机仍保持功率输出，维持推土机等工程车的运行。

当推土机等工程车工作时，切换到工作模式2，第一电机1、第二电机8和第三电机2三个电机功率耦合输出，满足大功率工作需求，在工作过程中第一电机1或第二电机8中的一个电机出现故障后，未出现故障的电机仍保持动力无中断输出，保证推土机等工程车换档动力无中断。

实施例2

如图2所示，实施例2在实施例1的多档位三电机电驱动桥的结构的基础上，增加了两个轮边，分别为第一轮边和第二轮边，第一轮边安装在第一输出半轴22上第一电机1远离第三电机2的一侧，第二轮边安装在第二输出半轴23上差速器11远离第三齿轮10的一侧。由于轮边增大了减速比，起到了增扭作用，在车辆额定输出扭矩的条件下，降低了第一电机、第二电机和第三电机的扭矩要求，使第一电机、第二电机和第三电机能够采用更小的尺寸，最终形成的电驱动桥结构更加紧凑，尤其适用于小型矿车等特殊车辆。

本实用新型提供的一种多档位三电机电驱动桥，采用三电机输入，通过拨叉进行高低功率档位切换，在切换时由第一电机和第二电机两个电机功率耦合持续输出，保证了车辆换档动力无中断，同时将推土机等工程车驱动所需大功率分摊给第一电机和第二电机，采用两个小功率、小体积的电机即可满足推土机等工程车的大功率需求，两个小功率、小体积电机相对于单个大功率、大体积电机来说布置更加方便，并给电驱动桥其他部件留出充足的布置空间，使电驱动桥结构排布更加方便，结构更加紧凑。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种多档位三电机电驱动桥，其特征在于：包括

第一电机；

第一输入轴，所述第一输入轴与第一电机连接；

第一齿轮，所述第一齿轮与第一输入轴连接；

第一塔轮，所述第一塔轮包括第一塔轮片、第二塔轮片和第一塔轮轴，所述第一塔轮轴与第一输入轴平行布置，所述第一塔轮片和第二塔轮片均与第一塔轮轴连接，第一塔轮片与第一齿轮啮合；

第二电机；

第二输入轴，所述第二输入轴与第二电机连接；

第二齿轮，所述第二齿轮与第二输入轴连接；

第二塔轮，所述第二塔轮包括第三塔轮片、第四塔轮片和第二塔轮轴，所述第二塔轮轴与第二输入轴平行布置，所述第三塔轮片和第四塔轮片均与第二塔轮轴连接，第三塔轮片与第二齿轮啮合；

差速器，所述差速器具有第一输出半轴和第二输出半轴；

第三齿轮，所述第三齿轮与差速器连接且分别与第二塔轮片和第四塔轮片啮合；

第三电机；

减速行星排，所述减速行星排与第三电机连接且转动套装在第一输出半轴外侧；

拨叉，所述拨叉连接在减速行星排上，且选择性地与第三齿轮接合或分离。

2.根据权利要求1所述的多档位三电机电驱动桥，其特征在于：所述减速行星排包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述太阳轮与第三电机连接，所述行星架转动套装在第一输出半轴外侧，所述拨叉与行星架连接且选择性地与第三齿轮接合或分离。

3.根据权利要求1所述的多档位三电机电驱动桥，其特征在于：所述第一输出半轴和第二输出半轴同轴且向相反方向延伸。

4.根据权利要求3所述的多档位三电机电驱动桥，其特征在于：所述多档位三电机电驱动桥关于第一输出半轴所在的直线具有对称结构。

5.根据权利要求4所述的多档位三电机电驱动桥，其特征在于：所述第一输入轴和第二输入轴互相平行，第一输入轴和第二输入轴分别布置在第一输出半轴的两侧且关于第一输出半轴所在的直线对称，第一塔轮布置在第一输入轴与第一输出半轴之间，第二塔轮布置在第二输入轴与第一输出半轴之间，所述第一塔轮和第二塔轮关于第一输出半轴所在的直线对称。

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