RU216531U1

RU216531U1 - Universal compact electric skid steer loader

Info

Publication number: RU216531U1
Application number: RU2022133965U
Authority: RU
Inventors: Юрий Станиславович Мурзин; Антон Сергеевич Карпов; Юрий Александрович Авдалов; Дмитрий Олегович Бутарович; Денис Михайлович Рябов
Original assignee: Акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова"; Акционерное общество "Курганский завод дорожных машин"
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2023-02-14

Abstract

Полезная модель относится к погрузочно-транспортной технике.The utility model relates to loading and transport equipment.

Универсальный малогабаритный электропогрузчик с бортовым поворотом содержит четырехколесное шасси, совокупность планетарных передач, расположенных таким образом, что отдельная планетарная передача соединена с каждым из колес, при этом каждая планетарная передача соединена с другой планетарной передачей на той же стороне транспортного средства бесконечным приводом, и два электрических двигателя с жидкостным охлаждением, по одному на каждой стороне транспортного средства, при этом каждый электрический двигатель подсоединен к аккумуляторной батарее с системой термостатирования, и каждый электрический двигатель соединен с элементом привода на соответствующей стороне транспортного средства.SUBSTANCE: universal compact electric skid steer loader contains a four-wheel chassis, a set of planetary gears arranged in such a way that a separate planetary gear is connected to each of the wheels, each planetary gear is connected to another planetary gear on the same side of the vehicle by an endless drive, and two electric liquid-cooled engine, one on each side of the vehicle, each electric motor connected to a battery with a temperature control system, and each electric motor connected to a drive element on the corresponding side of the vehicle.

Технический результат, достигаемый при использовании всех существенных признаков полезной модели, заключается в повышении скорости выполнения операций.The technical result achieved by using all the essential features of the utility model is to increase the speed of operations.

Дополнительный технический результат заключается в расширении диапазона температур, при которых устройство может эксплуатироваться. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

An additional technical result consists in expanding the temperature range at which the device can be operated. 1 w.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к погрузочно-транспортной технике, а именно к четырехколесным электропогрузчикам и может использоваться для выполнения погрузочно-разгрузочных и коммунальных работ.The utility model relates to handling equipment, namely four-wheel electric forklifts and can be used to perform loading and unloading and utility work.

Погрузчик позволяет выполнять технологические операции по обслуживанию городского коммунального хозяйства: подметание тротуаров, уборка придомовых территорий, перемещение грузов при строительно-дорожных работах и др.The loader allows you to perform technological operations for servicing urban utilities: sweeping sidewalks, cleaning adjacent areas, moving goods during construction and road works, etc.

Известен малогабаритный электропогрузчик (патент РФ №134920), включающий четырехколесное шасси с ведущим и управляемым мостами, грузоподъемник с кареткой, снабженной вилочным захватом, гидропривод, электропривод с электродвигателями передвижения и насоса и с системой управления, включающей контроллер двигателя передвижения, рабочее место водителя, устройство рулевого управления, противовес и аккумуляторную батарею. Электродвигатель передвижения имеет номинальную мощность не более 6 kW, а электродвигатель насоса - не более 5 kW.A small-sized electric forklift is known (RF patent No. 134920), including a four-wheel chassis with driving and steered axles, a forklift with a carriage equipped with forks, a hydraulic drive, an electric drive with electric motors for movement and a pump and a control system that includes a movement motor controller, a driver’s workplace, a device steering, counterweight and battery. The travel motor has a rated power not exceeding 6 kW, and the pump motor - not more than 5 kW.

Заявленный электропогрузчик, как и известный, содержит четырехколесное шасси, грузоподъемник, электропривод с электродвигателями передвижения и насоса и с системой управления, рабочее место водителя, аккумуляторную батарею.The claimed electric forklift, as well as the known one, contains a four-wheeled chassis, a forklift, an electric drive with electric motors for movement and a pump and a control system, a driver's workplace, and a battery.

Известен электрический погрузчик (WO2021178200A1), содержащий первый электродвигатель с зубчатым редуктором, непосредственно соединенный с первым внешним приводом; второй электродвигатель, имеющий шестеренчатый редуктор и непосредственно соединенный со вторым внешним приводом; третий электродвигатель, соединенный с гидравлическим насосом; и гидравлический подъемник, соединенный с гидравлическим насосом.Known electric loader (WO2021178200A1), containing the first electric motor with gear, directly connected to the first external drive; a second electric motor having a gear reducer and directly connected to the second external drive; a third electric motor connected to a hydraulic pump; and a hydraulic lift connected to a hydraulic pump.

Заявленный электропогрузчик, как и известный, содержит четырехколесное шасси, электродвигатели, гидравлический насос и гидравлический подъемник, соединенный с гидравлическим насосом.The claimed electric forklift, as well as the known one, contains a four-wheeled chassis, electric motors, a hydraulic pump and a hydraulic lift connected to the hydraulic pump.

Известно полноприводное устройство для погрузчиков с бортовым поворотом (патент РФ №2766910), содержащее устройство управления, точно по два колеса, расположенные по обеим сторонам транспортного средства, совокупность планетарных передач, расположенных таким образом, что отдельная планетарная передача соединена с каждым из колес, при этом каждая планетарная передача соединена с другой планетарной передачей на той же стороне транспортного средства при помощи бесконечного элемента привода, выполненного в виде ремня, и два электрических двигателя, по одному на каждой стороне транспортного средства, при этом каждый электрический двигатель подсоединен к аккумуляторной батарее, и каждый электрический двигатель соединен с бесконечным элементом привода на соответствующей стороне транспортного средства, при этом единственный двигатель на каждой стороне транспортного средства выполнен с возможностью обеспечивать привод для обоих колес на соответствующей стороне путем передачи крутящего момента от бесконечного элемента привода к планетарным передачам на соответствующей стороне.An all-wheel drive device for skid steer loaders is known (RF patent No. 2766910), containing a control device, exactly two wheels located on both sides of the vehicle, a set of planetary gears arranged in such a way that a separate planetary gear is connected to each of the wheels, with wherein each planetary gear is connected to another planetary gear on the same side of the vehicle by means of an endless belt drive element and two electric motors, one on each side of the vehicle, each electric motor connected to a battery, and each electric motor is connected to an infinite drive element on the respective side of the vehicle, wherein the single motor on each side of the vehicle is configured to provide drive to both wheels on the respective side by transmitting torque o t endless drive element to planetary gears on the corresponding side.

Заявленный электропогрузчик, как и известный, содержит четырехколесное шасси, грузоподъемник, совокупность планетарных передач, расположенных таким образом, что отдельная планетарная передача соединена с каждым из колес, при этом каждая планетарная передача соединена с другой планетарной передачей на той же стороне транспортного средства при помощи бесконечного элемента привода, и два электрических двигателя, по одному на каждой стороне транспортного средства, при этом каждый электрический двигатель подсоединен к аккумуляторной батарее и каждый электрический двигатель соединен с бесконечным элементом привода на соответствующей стороне транспортного средства.The claimed electric forklift, as well as the known one, contains a four-wheel chassis, a forklift, a set of planetary gears arranged in such a way that a separate planetary gear is connected to each of the wheels, with each planetary gear connected to another planetary gear on the same side of the vehicle using an endless a drive element, and two electric motors, one on each side of the vehicle, each electric motor connected to a battery and each electric motor connected to an endless drive element on a respective side of the vehicle.

Описанные выше известные устройства не направлены на решение проблемы повышения удельной мощности и расширения диапазона температур, при которых погрузчик не теряет работоспособность.The above-described known devices are not aimed at solving the problem of increasing the specific power and expanding the temperature range at which the loader does not lose performance.

Увеличение удельной мощности приводит к повышению скорости выполнения операций. Повышение удельной мощности может быть достигнуто за счет поддержания оптимального диапазона температуры, при которых устройство остается работоспособным, что в свою очередь является результатом недопущения перегрева или переохлаждения тяговых электромоторов и тяговой батареи.An increase in specific power leads to an increase in the speed of operations. An increase in specific power can be achieved by maintaining the optimal temperature range at which the device remains operational, which in turn is the result of preventing overheating or overcooling of the traction motors and traction battery.

Проблема, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании электропогрузчика с улучшенными эксплуатационными характеристиками.The problem to be solved by the claimed technical solution is to create an electric forklift with improved performance.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного технического решения, заключается в повышении скорости выполнения операций.The technical result achieved when using the claimed technical solution is to increase the speed of operations.

Дополнительный технический результат заключается в расширении диапазона температур, при которых устройство может эксплуатироваться.An additional technical result consists in expanding the temperature range at which the device can be operated.

Указанная проблема решается и технический результат достигается тем, что в электропогрузчике, содержащем четырехколесное шасси, совокупность планетарных передач, расположенных таким образом, что отдельная планетарная передача соединена с каждым из колес, при этом каждая планетарная передача соединена с другой планетарной передачей на той же стороне транспортного средства при помощи бесконечного элемента привода, и два электрических двигателя, по одному на каждой стороне транспортного средства, при этом каждый электрический двигатель подсоединен к аккумуляторной батарее, и каждый электрический двигатель соединен с бесконечным элементом привода на соответствующей стороне транспортного средства, электродвигатели выполнены с жидкостным охлаждением и в качестве аккумулятора использована тяговая батарея с системой термостатирования.This problem is solved and the technical result is achieved by the fact that in an electric forklift containing a four-wheel chassis, a set of planetary gears arranged in such a way that a separate planetary gear is connected to each of the wheels, with each planetary gear connected to another planetary gear on the same side of the transport means by means of an endless drive element, and two electric motors, one on each side of the vehicle, each electric motor is connected to a battery, and each electric motor is connected to an endless drive element on the corresponding side of the vehicle, the electric motors are liquid-cooled and a traction battery with a temperature control system was used as a battery.

Система термостатирования тяговой батареи содержит насос, нагреватель, теплообменник, компрессор и расширительный бачок.The traction battery temperature control system contains a pump, a heater, a heat exchanger, a compressor and an expansion tank.

Использование электродвигателей с водяным охлаждением и тяговой батареи с системой термостатирования позволяет повысить удельную мощность, а также эксплуатировать устройство в районах с умеренным климатом от минус 40 до плюс 45°С.The use of water-cooled electric motors and a traction battery with a temperature control system makes it possible to increase the specific power, as well as to operate the device in areas with a temperate climate from minus 40 to plus 45°C.

Электродвигатели с принудительным жидкостным охлаждением обладают повышенной удельной мощностью и, соответственно, лучшими тяговыми характеристиками по сравнению с обычными электродвигателями. Использование такого электродвигателя существенно повышает удельную мощность погрузчика, что позволяет повысить скорость выполнения операций.Electric motors with forced liquid cooling have an increased power density and, accordingly, better traction characteristics compared to conventional electric motors. The use of such an electric motor significantly increases the specific power of the loader, which makes it possible to increase the speed of operations.

Заявленное решение иллюстрируется чертежами.The claimed solution is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена схема электропогрузчика.In FIG. 1 shows a diagram of an electric forklift.

На фиг. 2 представлена схема системы термостатирования.In FIG. 2 shows a diagram of the temperature control system.

На фиг. 3 представлена схема системы охлаждения тягового двигателя.In FIG. 3 shows a diagram of the traction motor cooling system.

Универсальный электропогрузчик содержит четырехколесное шасси, планетарные колесные редукторы, расположенные таким образом, что отдельная планетарная передача 1 соединена с каждым из колес 2, при этом каждая планетарная передача 1 соединена с другой планетарной передачей 1 на той же стороне транспортного средства, например, при помощи цепи 3, два электрических двигателя с жидкостным охлаждением 4, по одному на каждой стороне транспортного средства, при этом каждый электрический двигатель 4 подсоединен к тяговой аккумуляторной батарее 5 и каждый электрический двигатель 4 соединен с цепью 3 на соответствующей стороне транспортного средства.Universal electric forklift contains a four-wheeled chassis, planetary wheel reduction gears arranged in such a way that a separate planetary gear 1 is connected to each of the wheels 2, while each planetary gear 1 is connected to another planetary gear 1 on the same side of the vehicle, for example, using a chain 3, two liquid-cooled electric motors 4, one on each side of the vehicle, with each electric motor 4 connected to a traction battery 5 and each electric motor 4 connected to a circuit 3 on the corresponding side of the vehicle.

Каждый электродвигатель 4 установлен на раме погрузчика и соединен с колесным редуктором шлицевым приводным валом. На задние колеса правого и левого борта крутящий момент передается посредством цепи 3.Each electric motor 4 is mounted on the frame of the loader and is connected to the wheel gear with a splined drive shaft. The torque is transmitted to the rear wheels of the right and left sides through chain 3.

В качестве электродвигателя с жидкостным охлаждением может быть использован электродвигатель на постоянных магнитах. В качестве тяговой батареи с системой термостатирования 5 может быть использована литий-ионная батарея. Тяговая батарея 5 состоит из 4-х блоков, размещенных в раме машины. Два блока размещены на днище машины, еще два в задней части рамы.As a liquid-cooled motor, a permanent magnet motor can be used. A lithium-ion battery can be used as a traction battery with temperature control system 5. Traction battery 5 consists of 4 blocks placed in the frame of the machine. Two blocks are placed on the bottom of the machine, two more at the rear of the frame.

Система термостатирования тяговой батареи 5 предназначена для поддержания оптимального диапазона температуры, при котором батарея обеспечивает наилучшие выходные показатели. Она обеспечивает оптимальный температурный режим как при высокой, так и при низкой температуре окружающей среды, а также отвод тепла, образующегося в процессе работы.The temperature control system of the traction battery 5 is designed to maintain the optimal temperature range in which the battery provides the best output. It provides optimal temperature conditions both at high and low ambient temperatures, as well as the removal of heat generated during operation.

Элементы системы термостатирования (насос 6, нагреватель 7, компрессор 8, расширительный бачок 9, теплообменник 10, осушитель 11, конденсатор с вентилятором 12) расположены в левом крыле погрузчика. Подогрев тяговых батарей 5 осуществляется проточным нагревателем 7, через который теплоноситель так же, как и в режиме охлаждения прокачивается циркуляционным насосом 6.Elements of the temperature control system (pump 6, heater 7, compressor 8, expansion tank 9, heat exchanger 10, dryer 11, condenser with fan 12) are located in the left wing of the loader. The traction batteries 5 are heated by a flow heater 7, through which the coolant is pumped by the circulation pump 6, just as in the cooling mode.

В процессе работы погрузчика в зимний период необходимо подогревать тяговую батарею для поддержания оптимальной температуры. Для этого жидкостной теплоноситель в системе термостатирования, приводимый в движение насосом 6, подогревается нагревателем 7. Расширительный бачок 9 служит для компенсации теплового расширения жидкостного теплоносителя.During the operation of the loader in winter, it is necessary to heat up the traction battery to maintain the optimum temperature. To do this, the heat transfer fluid in the temperature control system, driven by the pump 6, is heated by the heater 7. The expansion tank 9 serves to compensate for the thermal expansion of the heat transfer fluid.

В процессе работы погрузчика в летний период или в процессе зарядки необходимо охлаждать тяговую батарею для поддержания оптимальной температуры. Для этого жидкостной теплоноситель в системе термостатирования, приводимый в движение насосом 6, охлаждается теплообменником 10, по которому циркулирует хладогент. Контур циркуляции хладогента замкнутый. Для осушения хладогента используется фильтр-осушитель 11. Хладогент сжимается компрессором 8 и затем поступает в конденсаторный блок 12, после чего в теплообменник 10.During the operation of the loader in the summer or during the charging process, it is necessary to cool the traction battery to maintain the optimum temperature. To do this, the liquid heat carrier in the temperature control system, driven by the pump 6, is cooled by the heat exchanger 10, through which the refrigerant circulates. The refrigerant circuit is closed. To dry the refrigerant, a filter-drier 11 is used. The refrigerant is compressed by the compressor 8 and then enters the condenser unit 12, after which it enters the heat exchanger 10.

В процессе движения погрузчика происходит нагрев его тягового электрооборудования (тяговые электродвигатели). С целью обеспечения его корректной работы требуется отвод лишнего тепла. В этой связи применяется жидкостная система охлаждения (фиг. 3). Отвод тепла в окружающую среду осуществляется при помощи радиатора с вентилятором в сборе 13. Перенос теплоносителя между тяговыми электродвигателями 4 и радиатором 13 происходит по трассе трубопроводов под воздействием силы, создаваемой циркуляционным насосом 14. Расширительный бачок 15 служит для компенсации теплового расширения жидкостного теплоносителя.During the movement of the loader, its traction electrical equipment (traction motors) heats up. In order to ensure its correct operation, excess heat must be removed. In this regard, a liquid cooling system is used (Fig. 3). Heat is removed to the environment using a radiator with a fan assembly 13. The coolant is transferred between the traction motors 4 and the radiator 13 along the pipeline route under the influence of the force generated by the circulation pump 14. The expansion tank 15 serves to compensate for the thermal expansion of the liquid coolant.

Система охлаждения с принудительным движением жидкости успешно работает в экстремальных климатических условиях, в зимние морозы.The cooling system with forced fluid movement successfully operates in extreme climatic conditions, in winter frosts.

Задние колеса электропогрузчика снабжены электромагнитным тормозом 16.The rear wheels of the electric forklift are equipped with an electromagnetic brake 16.

Электропогрузчик передвигается под управлением оператора-водителя.The electric forklift moves under the control of the operator-driver.

Машина позволяет выполнять технологические операции по обслуживанию городского коммунального хозяйства: подметание тротуаров, уборка придомовых территорий, перемещение грузов при строительно-дорожных работах и др.The machine allows you to perform technological operations for servicing urban utilities: sweeping sidewalks, cleaning adjacent areas, moving goods during construction and road works, etc.

Claims

1. A universal small-sized electric skid-steer loader, containing a four-wheel chassis, a set of planetary gears arranged in such a way that a separate planetary gear is connected to each of the wheels, each planetary gear is connected to another planetary gear on the same side of the vehicle using an endless drive element, and two electric motors, one on each side of the vehicle, each electric motor is connected to a battery and each electric motor is connected to an endless drive element on the corresponding side of the vehicle, characterized in that the electric motors are liquid-cooled and a battery with a temperature control system was used as a battery.

2. Universal compact electric forklift according to claim 1, characterized in that the traction battery temperature control system contains a pump, a heater, a compressor, an expansion tank and a heat exchanger.