CN220210155U - 一种匹配轻重载双工况的电动缸 - Google Patents
一种匹配轻重载双工况的电动缸 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220210155U CN220210155U CN202321453130.1U CN202321453130U CN220210155U CN 220210155 U CN220210155 U CN 220210155U CN 202321453130 U CN202321453130 U CN 202321453130U CN 220210155 U CN220210155 U CN 220210155U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transmission
- gear
- electric cylinder
- electromagnetic clutch
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 115
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种匹配轻重载双工况的电动缸，由两台依据工况需求配置的不同功率的主电机和副电机、电磁离合器、行星减速系统、传动副、传动箱齿轮副组成；通过主电机、副电机在传动系统两路传动链上减速比的不同，实现电动缸输出速度的快慢和推力大小，同时，副电机工作时通过电磁离合器将主电机与传动系统断开。通过上述方式，本实用新型可在一般结构电动缸的功能上实现高低速、轻重载的切换。适应工程机械轻载高速、重载低速两种不同作业工况的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于电动缸传动技术领域，特别涉及一种双电机驱动的匹配轻载、重载两种不同工况对速度、扭矩输出要求的电动缸。
背景技术
为了更好的适应电动工程机械的全电底盘，提高电能的使用效率，减少维护成本，工程机械上的液压缸开始由电动缸予以替代。
挖掘机、推土机等工程机械上的执行机构主要工作在两种状态，一种是到达作业位置前的转场工况，此工况下，执行机构不带载，需要的扭矩或推拉力较小，但要求执行机构能够快速到达作业位置；另一种状态是作业工况，此工况下，执行机构带载，速度小，但要求执行机构具备足够大的扭矩或推拉力。使用单一伺服电机作为执行机构的动力源时，既要满足轻载时的速度要求，又要满足重载时的载荷要求，电机的功率正比于速度和载荷的乘积，因此，所选择伺服电机的功率偏大，重量、体积和能量损耗都相应增大，难以满足安装和节能要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种匹配轻重载双工况的电动缸，可在一般结构电动缸的功能上实现高低速、轻重载的切换。适应工程机械轻载高速、重载低速两种不同作业工况的需求。
本实用新型的技术方案是：一种匹配轻重载双工况的电动缸，其特征是由两台依据工况需求配置的不同功率的主电机和副电机、电磁离合器、行星减速系统、传动副、传动箱齿轮副组成；通过主电机、副电机在传动系统两路传动链上减速比的不同，实现电动缸输出速度的快慢和推力大小，同时，副电机工作时通过电磁离合器将主电机与传动系统断开；可在一般结构电动缸的功能上实现高低速、轻重载的切换；
其中电磁离合器由电磁离合器主动部分和电磁离合器被动部分组成；行星减速系统由太阳轮、行星轮、齿圈、行星架、输出中心齿轮组成；传动副由传动主动轮、传动惰轮、输出中心齿轮组成；传动箱齿轮副由输出中心齿轮、传动箱惰轮、传动箱从动轮组成；其中输出中心齿轮为行星减速系统、高速传动副、传动箱齿轮副所共用，是整个传动系统的中心；
主电机的输出端与电磁离合器主动部分固定连接，电磁离合器被动部分与太阳轮固定连接，通过电磁离合器电磁力的吸合和分离，实现主电机的输出轴与太阳轮的连接与断开；齿圈与外箱体固定，太阳轮输入，行星架输出；行星架的输出端与输出中心齿轮固定连接，转动速度一致；输出中心齿轮与传动惰轮和传动箱惰轮均保证啮合关系；副电机与高速传动主动轮固定连接，传动主动轮与传动惰轮保持啮合关系；传动箱惰轮与传动箱从动轮保持啮合关系，传动箱从动与电动缸本体内部的主丝杠固定连接。
进一步地，传动系统第一路传动链为：主电机—电磁离合器主动部分—电磁离合器被动部分—太阳轮—行星轮—齿圈—行星架—输出中心齿轮—传动箱惰轮—传动箱从动轮—电动缸本体；第二路传动链为：为副电机—传动主动轮—传动惰轮—输出中心齿轮—传动箱惰轮—传动箱从动轮—电动缸本体，通过不同的减速齿轮配置形成不同减速比的两路传动链。
本实用新型的有益效果是：
1、降低整机的装机功率，节能；
2、降低对电机安装的尺寸约束要求，便于工程机械的布局。
附图说明
图1为本实用新型所述的双电机驱动高低速电动缸结构主视图；
图2为本实用新型所述的双电机驱动高低速电动缸结构俯视图；
图3为本实用新型所述的双电机驱动高低速电动缸外形图；
附图标号说明：1、电动缸本体；1.1、主丝杠；2、主电机；3、电磁离合器；3.1、电磁离合器主动部分；3.2、电磁离合器被动部分；4、行星减速系统；4.1、太阳轮；4.2、行星轮；4.3、齿圈；4.4、行星架；4.5、输出中心齿轮；5、高速传动副；5.1、传动主动轮；5.2传动惰轮；6、副电机；7、传动箱齿轮副；7.1、传动箱惰轮；7.2、传动箱从动轮。
具体实施方式
本实用新型中的电动缸主要由电动缸本体1、主电机2、电磁离合器3、行星减速系统4、传动副5、副电机6、传动箱齿轮副7组成，其中电动缸本体1可视为任意结构类型的电动缸，这里不做主要描述，电磁离合器3由电磁离合器主动部分3.1和电磁离合器被动部分3.2组成；行星减速系统4由太阳轮4.1、行星轮4.2、齿圈4.3、行星架4.4、输出中心齿轮4.5组成；传动副5由传动主动轮5.1、传动惰轮5.2、输出中心齿轮4.5组成；传动箱齿轮副7由输出中心齿轮4.5、传动箱惰轮7.1、传动箱从动轮7.2组成。可以看出输出中心齿轮4.5为行星减速系统4、传动副5、传动箱齿轮副7所共用，是整个传动系统的中心。
本实用新型的重点在于电动缸传动链上位于电动缸本体前面的传动系统，该传动系统分为两路，其一动力传递线路为主电机2—电磁离合器主动部分3.1—电磁离合器被动部分3.2—太阳轮4.1—行星轮4.2—齿圈4.3—行星架4.4—输出中心齿轮4.5—传动箱惰轮7.1—传动箱从动轮7.2—电动缸本体1；其二为副电机6—传动主动轮5.1—传动惰轮5.2—输出中心齿轮4.5—传动箱惰轮7.1—传动箱从动轮7.2—电动缸本体1。通过不同的减速齿轮配置形成不同减速比的两路传动链系统。
如图1、图2所示，主电机2的输出端与电磁离合器主动部分3.1相对固定，电磁离合器被动部分3.2与太阳轮4.1相对固定，电磁离合器的作用在于通过电磁力的吸合和分离，实现主电机2的输出轴与太阳轮4.1的连接与断开；行星减速系统4为常见的行星传动结构，齿圈4.3与外箱体固定，太阳轮4.1输入，行星架4.4输出；行星架4.4的输出端与输出中心齿轮4.5相对固定，转动速度一致；输出中心齿轮4.5与传动惰轮5.2和传动箱惰轮7.1均保证啮合关系；副电机6与传动主动轮5.1相对固定，传动主动轮5.1与传动惰轮5.2保持啮合关系；传动箱惰轮7.1与传动箱从动轮7.2保持啮合关系，传动箱从动轮7.2与电动缸本体1内部的主丝杠相对固定，本实用新型中电动缸本体1内部的主丝杠非主要内容，未标出。
主电机2通过电磁离合器3可以连通或者断开，并通过行星减速系统4和传动箱齿轮副7的多级减速获得较大的输出扭矩和低转速输出，为电动缸提供低速大推力的动力源。
副电机6通过传动副5和传动箱齿轮副7的较小减速比可获得小扭矩和高转速输出，为电动缸提供高速小推力的动力源。
当主电机2工作时，输出中心齿轮4.5同时将主电机的动力传递给传动箱惰轮7.1和高速传动惰轮5.2，前一路通过传动箱齿轮副7将动力传递给电动缸本体1，后一路则逆向传递给副电机6，形成电机反转，并产生电流，但此时的速度已经通过行星减速系统4的降速为一个较低的转速，对副电机6影响较小，且通过能量控制系统可以将产生的能量进行回收再利用。
当副电机6工作时，需先将主电机连接的电磁离合器3断开，副电机6高速运转，通过输出中心齿轮4.5、传动箱齿轮副7将动力传递给电动缸本体1。输出中心齿轮4.5同时带动行星减速系统4反向转动，但其处于空转状态，不会对主电机及该路传动链造成影响。
实施例1
工况需求：负载需求最大42吨力输出、最小速度30mm/s，空载需求最大3.5吨力输出、最大速度450mm/s。
设计规划：电动缸主丝杠导程20mm，总效率设为0.7。
通过计算如果用单电机电路减速系统实现，则需要电机功率约为：
通过本实用新型优化配置主副电机和高低速传动系统，为了简化计算过程可在行星传动系统配置减速比10，传动箱部分减速比为1，则可通过计算得出：
主电机功率配置约：
转速为：
副电机功率配置约：
转速为：
因此满足需求的伺服电机参数可以选择为：主电机20kW，转速1000rpm；副电机23kW，转速15000rpm。总电机功率需求为43kW。
Claims (2)
1.一种匹配轻重载双工况的电动缸，其特征是由两台依据工况需求配置的不同功率的主电机(2)和副电机(6)、电磁离合器(3)、行星减速系统(4)、传动副(5)、传动箱齿轮副(7)组成；通过主电机(2)、副电机(6)在传动系统两路传动链上减速比的不同，实现电动缸输出速度的快慢和推力大小，同时，副电机(6)工作时通过电磁离合器(3)将主电机(2)与传动系统断开；可在一般结构电动缸的功能上实现高低速、轻重载的切换；
其中电磁离合器(3)由电磁离合器主动部分(3.1)和电磁离合器被动部分(3.2)组成；行星减速系统(4)由太阳轮(4.1)、行星轮(4.2)、齿圈(4.3)、行星架(4.4)、输出中心齿轮(4.5)组成；传动副(5)由传动主动轮(5.1)、传动惰轮(5.2)、输出中心齿轮(4.5)组成；传动箱齿轮副(7)由输出中心齿轮(4.5)、传动箱惰轮(7.1)、传动箱从动轮(7.2)组成；其中输出中心齿轮(4.5)为行星减速系统(4)、传动副(5)、传动箱齿轮副(7)所共用，是整个传动系统的中心；
主电机(2)的输出端与电磁离合器主动部分(3.1)固定连接，电磁离合器被动部分(3.2)与太阳轮(4.1)固定连接，通过电磁离合器电磁力的吸合和分离，实现主电机(2)的输出轴与太阳轮(4.1)的连接与断开；齿圈(4.3)与外箱体固定，太阳轮(4.1)输入，行星架(4.4)输出；行星架(4.4)的输出端与输出中心齿轮(4.5)固定连接，转动速度一致；输出中心齿轮(4.5)与传动惰轮(5.2)和传动箱惰轮(7.1)均保证啮合关系；副电机(6)与传动主动轮(5.1)固定连接，传动主动轮(5.1)与传动惰轮(5.2)保持啮合关系；传动箱惰轮(7.1)与传动箱从动轮(7.2)保持啮合关系，传动箱从动轮(7.2)与电动缸本体(1)内部的主丝杠固定连接。
2.如权利要求1所述的一种匹配轻重载双工况的电动缸，其特征是传动系统两路传动链是，第一路传动链为：主电机(2)—电磁离合器主动部分(3.1)—电磁离合器被动部分(3.2)—太阳轮(4.1)—行星轮(4.2)—齿圈(4.3)—行星架(4.4)—输出中心齿轮(4.5)—传动箱惰轮(7.1)—传动箱从动轮(7.2)—电动缸本体(1)；第二路传动链为：为副电机(6)—传动主动轮(5.1)—传动惰轮(5.2)—输出中心齿轮(4.5)—传动箱惰轮(7.1)—传动箱从动轮(7.2)—电动缸本体(1)，通过不同的减速齿轮配置形成不同减速比的两路传动链。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321453130.1U CN220210155U (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 一种匹配轻重载双工况的电动缸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321453130.1U CN220210155U (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 一种匹配轻重载双工况的电动缸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220210155U true CN220210155U (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=89143422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321453130.1U Active CN220210155U (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 一种匹配轻重载双工况的电动缸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220210155U (zh) |
-
2023
- 2023-06-08 CN CN202321453130.1U patent/CN220210155U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8561732B2 (en) | Offset drive system for utility vehicles | |
| CN110360293B (zh) | 一种液压机械无级变速器 | |
| EP4230453A1 (en) | Multi-motor flexible torque centralized driving synthesis box and electric vehicle | |
| CN105857044A (zh) | 一种双电机-单行星排动力装置及电动汽车 | |
| WO2018228273A1 (zh) | 一种混联式混合动力系统及包括该混合动力系统的车辆 | |
| CN210652645U (zh) | 纯电动汽车及其电驱动动力系统 | |
| EP3954562A1 (en) | Multi-mode electric drive system and vehicle | |
| CN109263719B (zh) | 一种用于驱动履带车辆转向的装置及方法 | |
| CN205890525U (zh) | 双电机‑单行星排动力装置及电动汽车 | |
| EP3960512A1 (en) | Power system of an electric vehicle and an electric vehicle | |
| CN220210155U (zh) | 一种匹配轻重载双工况的电动缸 | |
| CN113173067A (zh) | 一种混合动力装置、控制系统及汽车 | |
| CN201914108U (zh) | 电传动推土机行走驱动装置 | |
| CN109578544B (zh) | 一种单行星排多模式液压机械无级变速器 | |
| CN110626161A (zh) | 一种基于行星齿轮机构的混合动力驱动系统 | |
| EP3584467A1 (en) | Loader three-stage hydraulic mechanical stepless transmission device | |
| CN102069702A (zh) | 电传动推土机行走驱动装置 | |
| CN113511065B (zh) | 一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法 | |
| CN211731041U (zh) | 一种动力总成及汽车 | |
| CN220220385U (zh) | 一种增程混合动力变速系统及其车辆 | |
| CN210161896U (zh) | 混合动力系统及具有其的车辆 | |
| CN112140857A (zh) | 一种纯电动汽车及其电驱动动力系统 | |
| CN113022285B (zh) | 一种履带车辆用汇矩式机电复合传动装置 | |
| CN219172158U (zh) | 一种双电机四驱系统及装载机 | |
| CN220600360U (zh) | 变速器、动力系统及作业机械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |