高集成度的行走驱动系统、驱动轮以及剪叉式车辆的制作方法

1.本实用新型涉及驱动控制技术领域，具体而言，涉及一种高集成度的行走驱动系统、驱动轮以及剪叉式车辆。


背景技术：

2.叉车是日常生活中非常重要的一种搬运机械，在货物的机械化装卸、短距离运输和起重等方面，发挥着强大的作用。作为一种高效的工业车辆，叉车被广泛应用于机场、港口、车站、仓库等工业部门，在国民经济各项生产建设中发挥了重要作用。工业上的叉车按照动力形式可分为内燃式和电动式。电动叉车与内燃叉车相比具有动力利用率高、噪声小、对环境污染小、使用和维护成本低等优势，已经越来越受到用户的青睐。其中，剪叉式车辆为叉车中的一种。而控制电动叉车行走的电机又分为直流电机和交流电机，由于直流电机结构较为复杂，维护和保养也很麻烦，同功率下体积大于交流电机，因此，交流驱动系统逐渐替代了传统的直流驱动系统。
3.在现有技术中，交流驱动系统主要采用分离式方案，车辆上的电机、电机控制器、减速器之间彼此分离，不仅结构复杂，安装繁琐，且电机、电机控制器和减速器分别占据车辆底盘空间，体积较大，不适于结构空间狭小的车辆，适应性较差。


技术实现要素：

4.本说明书提供一种高集成度的行走驱动系统、驱动轮以及剪叉式车辆，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
5.第一方面，根据本说明书实施例，提供了一种高集成度的行走驱动系统，包括：
6.轮毂减速器总成，所述轮毂减速器总成的减速器壳体的外侧表面上设置有第一环形凸台；所述第一环形凸台上等距离均匀开设有多个第一螺纹孔；所述轮毂减速器总成的固定基座的外侧表面上设置有第二环形凸台；所述第二环形凸台上等距离均匀开设有多个第二螺纹孔；
7.电机，所述电机的前端盖的侧表面上设置有环形凸起；所述电机的电机轴穿设至所述轮毂减速器总成内；通过所述环形凸起固定连接在所述轮毂减速器总成的固定基座的端面上，所述电机与所述轮毂减速器总成相连；
8.抱闸器，所述抱闸器套设于所述电机的电机轴上，所述抱闸器的转子轴与所述电机的电机轴通过第一花键连接；所述抱闸器固定连接在所述电机的前端盖的端面上；当所述电机与所述轮毂减速器总成相连时，所述抱闸器容置于所述轮毂减速器总成的固定基座内；
9.控制器，所述控制器设置于所述电机的后端盖上。
10.可选地，所述轮毂减速器总成包括减速器壳体、固定基座以及设置于所述减速器壳体内的一级太阳轮、二级太阳轮、一级行星轮、二级行星轮、齿轮轴、行星架、连接轴；所述减速器壳体内侧表面上设置有环形内齿；所述一级太阳轮与所述二级太阳轮同轴设置，所
述电机的电机轴穿设所述二级太阳轮的内孔与所述一级太阳轮连接；所述一级太阳轮与所述一级行星轮相啮合；所述一级行星轮通过所述齿轮轴与所述行星架连接；所述行星架的内齿与所述二级太阳轮的外齿相啮合；所述二级太阳轮的外齿与所述二级行星轮相啮合；所述二级行星轮与所述环形内齿相啮合，且通过所述连接轴与所述固定基座连接。
11.进一步可选地，所述环形凸起通过第一螺栓固定连接在所述固定基座的端面上。
12.再进一步可选地，所述环形凸起的直径与所述固定基座的直径相等。
13.进一步可选地，所述电机的电机轴与所述一级太阳轮之间通过第二花键相连。
14.可选地，所述控制器与所述电机的后端盖相连的端面直径与所述电机的后端盖的直径相等。
15.可选地，所述抱闸器的外壳通过多个第二螺栓固定连接在所述电机的前端盖的端面上。
16.可选地，所述控制器通过多个第三螺栓固定连接在所述电机的后端盖上。
17.第二方面，根据本说明书实施例，提供了一种驱动轮，所述驱动轮应用于车辆，包括：
18.轮毂；
19.上述第一方面所述的高集成度的行走驱动系统，所述高集成度的行走驱动系统设置于所述轮毂上，且与所述轮毂动力相连。
20.第三方面，根据本说明书实施例，提供了一种剪叉式车辆，所述剪叉式车辆包括上述第二方面所述的驱动轮。
21.本说明书实施例的有益效果如下：
22.将控制器、电机、抱闸器、轮毂减速器总成设计为一体化的高集成度结构，使得行走驱动系统总体体积小，减少了整车对动力系统安装空间的需求，解决了现有技术中电机、控制器、减速器分别占据车辆底盘空间，体积较大的问题，该行走驱动系统可适于结构空间狭小的车辆，适用范围更广。同时，行走驱动系统集成度高，有效降低了系统成本，且能够直接安装在车辆的驱动轮上，大大减少了行走驱动系统的安装步骤，更易拆装维护，提高了系统的安装效率。
23.本说明书实施例的创新点包括：
24.1、本实施例中，轮毂减速器总成中减速器壳体、固定基座的外侧表面上分别设置开设螺纹安装孔的第一环形凸台、第二环形凸台，通过第一环形凸台实现将行走驱动系统直接安装在车辆驱动轮上，并通过第二环形凸台实现将行走驱动系统安装在车辆车架上，环形凸台设计简单，易于实现，且第一环形凸台的直径大于第二环形凸台的直径，利于该行走驱动系统分别与轮毂、车架相连，避免了不必要的结构冲突，是本说明书实施例的创新点之一。
25.2、本实施例中，通过在电机的前端盖的侧表面上设置环形凸起，实现电机与轮毂减速器总成的固定基座之间的固定连接，将环形凸起的直径设置为与固定基座的直径相等，既可保证两者之间连接的稳定性，又减小了系统总体体积，还可将与电机前端盖相连的抱闸器容置在固定基座内，抱闸器置于固定基座内，不仅对抱闸器起到了保护作用，还进一步减少了抱闸器的安装空间，使得总体设计体积更小，是本说明书实施例的创新点之一。
26.3、本实施例中，将控制器与电机集成一体化设计，集成度更高，减小所占用安装空
间，并减少安装步骤，安装更方便快捷，是本说明书实施例的创新点之一。
27.4、本实施例中，将控制器、电机、抱闸器、轮毂减速器总成设计为一体化的高集成度结构，系统总体体积小，减少了整车对动力系统安装空间的需求，是本说明书实施例的创新点之一。
附图说明
28.为了更清楚地说明本说明书实施例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，下面描述中的附图仅仅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。
29.图1为本说明书实施例提供的高集成度的行走驱动系统的结构示意图；
30.图2为本说明书实施例提供的高集成度的行走驱动系统的主视图；
31.图3为本说明书实施例提供的高集成度的行走驱动系统的主视剖面图；
32.图4为本说明书实施例提供的高集成度的行走驱动系统中的抱闸器与电机连接的结构示意图；
33.图5为本说明书实施例提供的驱动轮的结构示意图一；
34.图6为本说明书实施例提供的驱动轮的结构示意图二；
35.附图标记说明：1为轮毂减速器总成、2为减速器壳体、3为第一环形凸台、4为第一螺纹孔、5为固定基座、6为第二环形凸台、7为第二螺纹孔、8为电机、9为前端盖、10为环形凸起、11为电机轴、12为抱闸器、13为控制器、14为后端盖、15为一级太阳轮、16为二级太阳轮、17为一级行星轮、18为二级行星轮、19为齿轮轴、20为行星架、21为连接轴、22为环形内齿、23为第一花键、24为第二螺栓、25为第三螺栓、26为轮毂、27为第一螺栓、28为第四螺栓、29为第五螺栓、30为电机外壳、31为轴承。
具体实施方式
36.下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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。
37.需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.本说明书实施例公开了一种高集成度的行走驱动系统，采用轮毂减速器总成、电机、抱闸器及控制器的一体化集成设计，构成高集成度的动力总成系统，可直接将其整体安装在车辆的驱动轮上，简化了安装过程，降低了安装难度，且总体体积小，减少了整车对动力系统安装空间的需求。以下分别进行详细说明。
39.图1
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图4示出了根据本说明书实施例提供的一种高集成度的行走驱动系统。如图1
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图4所示，该高集成度的行走驱动系统主要包括轮毂减速器总成1、电机8、抱闸器12和控
制器13，抱闸器12与控制器13分别与电机8相连，安装抱闸器12后的电机8与轮毂减速器总成1集成。
40.在本说明书实施例中，轮毂减速器总成1的主要作用是将电机8输入的高转速通过齿轮间传动后将速度降低后再输出，同时还起到为电机8、抱闸器12提供安装空间的作用，以实现动力总成系统的高集成度。在一个具体的实施例中，该轮毂减速器总成1采用二级减速器，通过二级减速以达到更低的输出速度，其主要包括减速器壳体2、固定基座5以及设置于减速器壳体2内的一级太阳轮15、二级太阳轮16、一级行星轮17、二级行星轮18、齿轮轴19、行星架20、连接轴21。
41.其中，减速器壳体2作为轮毂减速器总成1的主体框架，为其他部件提供安装位置，并实现该高集成度的行走驱动系统与轮毂之间的连接。为便于动力系统整体在车辆轮毂上的安装，在减速器壳体2的外侧表面上设置有第一环形凸台3，并在第一环形凸台3上等距离均匀开设有多个第一螺纹孔4，通过第一环形凸台3上的多个第一螺纹孔4将减速器壳体2与轮毂连接，即可将轮毂减速器总成1整体安装在轮毂上，安装简单方便，易于实现。在具体的实施过程中，第一螺纹孔4的个数可根据第一环形凸台3的直径大小、轮毂减速器总成1及与其相连的电机8、抱闸器12和控制器13的整体重量等进行设定，以保证动力系统安装的稳固性。需注意的是，在本说明书中，高集成度的行走驱动系统也简称为动力系统。
42.固定基座5为轮毂减速器总成1与电机8之间的连接件，同时为动力系统与车架之间的连接件。为实现轮毂减速器总成1与电机8之间的连接，并尽可能减小该高集成度的行走驱动系统整体的体积，在电机8的前端盖9的侧表面上设置有环形凸起10，通过环形凸起10固定连接在轮毂减速器总成1的固定基座5的端面上，将电机8与轮毂减速器总成1相连，即环形凸起10远离电机8的后端盖14的端面与固定基座5远离减速器壳体2的端面相接触，两者相抵触，在具体的实施过程中，环形凸起10通过第一螺栓27固定连接在固定基座5的端面上，从而实现电机8与轮毂减速器总成1之间的连接，进一步的，环形凸起10的直径与固定基座5的直径相等，既保证两者之间连接的稳定性，又减小了整体的体积，此外，还可在环形凸起10与固定基座5之间设置防滑垫，以进一步增强两者之间连接的稳定性。在本说明书实施例中，轮毂减速器总成1的固定基座5的外侧表面上设置有第二环形凸台6，并在第二环形凸台6上等距离均匀开设有多个第二螺纹孔7，以通过第二环形凸台6上的多个第二螺纹孔7将其固定在车架上，安装简易方便，进一步的，第一环形凸台3的直径大于第二环形凸台6的直径，更有利于该高集成度的行走驱动系统分别与轮毂、车架相连。
43.在本说明书实施例中，动力系统的减速器是由二级减速实现的，一级减速由一级行星轮17、一级太阳轮15和行星架20组成，二级减速由二级行星轮18、二级太阳轮16和固定基座5组成，其中，固定基座5固定于车辆的车架上，故固定基座5可作为一个固定不动的机构。具体的，电机8的电机轴11穿设至轮毂减速器总成1内；减速器壳体2内侧表面上设置有环形内齿22；一级太阳轮15与二级太阳轮16同轴设置，电机8的电机轴11穿设二级太阳轮16的内孔与一级太阳轮15连接，进一步的，电机8的电机轴11与一级太阳轮15之间通过第二花键(图中未示出)相连；一级太阳轮15与一级行星轮17相啮合；一级行星轮17通过齿轮轴19与行星架20连接；行星架20的内齿与二级太阳轮16的外齿相啮合；二级太阳轮16的外齿与二级行星轮18相啮合；二级行星轮18与环形内齿22相啮合，且通过连接轴21与固定基座5连接。电机8工作输出的转速经电机轴11带动一级太阳轮15转动，一级太阳轮15又带动与其相
啮合的一级行星轮17转动，一级行星轮17转动，进而带动通过齿轮轴19与一级行星轮17相连的行星架20转动，行星架20又带动二级太阳轮16转动，再通过二级太阳轮16转动带动二级行星轮18，但由于二级行星轮18通过连接轴21与固定基座5连接，固定基座5与车架相连，即连接轴21对二级行星轮18起到了固定的作用，因此当二级太阳轮16转动带动二级行星轮18转动时，二级行星轮18不做行星运动，将转动传递至内设环形内齿22的减速器壳体2上，且固定基座5与减速器壳体2之间通过轴承31相连，从而带动减速器壳体2及与其相连的轮毂转动，从而实现将动力传至最外面的减速器壳体2，由一级行星轮17和二级行星轮18的旋转速度通过差补最终实现减速器壳体2的匀速转动。
44.为进一步减小高集成度的行走驱动系统的整体体积，在本说明书实施例中，将抱闸器12集成于轮毂减速器总成1的固定基座5内。详细的，抱闸器12套设于电机8的电机轴11上，抱闸器12的转子轴与电机8的电机轴11通过第一花键23连接，并将抱闸器12固定连接在电机8的前端盖9的端面上，从而实现电机8与抱闸器12之间的连接。进一步的，抱闸器12的外壳通过多个第二螺栓24固定连接在电机8的前端盖9的端面上，拆装容易，更易操作。同时，在本说明书实施例中，抱闸器12的外壳直径小于电机8的前端盖9的直径，且电机8的前端盖9的直径小于固定基座5的内径，当电机8与轮毂减速器总成1相连时，抱闸器12及电机8的前端盖9容置于轮毂减速器总成1的固定基座5内，并通过第一螺栓27将电机8的环形凸起10固定连接在固定基座5的端面上，使抱闸器12及电机8的前端盖9固定集成在固定基座5内，大大节省了抱闸器12的安装空间，且将抱闸器12安装在固定基座5内，可通过将抱闸器12的外壳一端面连接在电机8上，并通过第一螺栓27的安装，将抱闸器12置于固定基座5内，对抱闸器12起到了保护作用。
45.其中，电机8整个壳体由前端盖9、电机外壳30、后端盖14构成，前端盖9通过多个第四螺栓28安装在电机外壳30的前端，后端盖14通过多个第五螺栓29安装在电机外壳30的后端，电机8的电机轴11的一端与后端盖14相连，另一端从前端盖9穿设至电机8外，与轮毂减速器总成1的一级太阳轮15相连。
46.在本说明书实施例中，用于控制电机8的控制器13与电机8通过机械结构进行连接，详细的，控制器13设置于电机8的后端盖14上，并通过多个第三螺栓25将控制器13固定连接在电机8的后端盖14上，从而将控制器13与电机8集成为一体，不仅能够减小所占用安装空间，还能够减少安装步骤，安装更方便快捷。进一步的，控制器13与电机8的后端盖14相连的端面直径与电机8的后端盖14的直径相等，以尽可能减小动力系统的整体体积，并避免不必要的结构冲突。
47.本说明书实施例还公开了一种驱动轮，该驱动轮应用于车辆，如图5
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6所示，其主要包括：轮毂26以及前述实施例提供的高集成度的行走驱动系统，高集成度的行走驱动系统设置于轮毂26上，且与轮毂26动力相连。为简要描述，高集成度的行走驱动系统实施例部分未提及之处，可参考前述高集成度的行走驱动系统实施例中的相应内容。高集成度的行走驱动系统构成控制器13、电机、抱闸器、轮毂减速器总成1于一体的高集成度动力系统，从而通过轮毂减速器总成1与轮毂26相连，将整个动力系统直接安装在车辆的驱动轮上，大大节省了动力系统的安装步骤，安装更容易简捷快速，且更易拆装维护，同时，减少了整车对动力系统安装空间的需求，适应范围广，集成度高，有效降低了系统成本。
48.本说明书实施例还公开了一种剪叉式车辆，该剪叉式车辆包括前述实施例提供的
驱动轮，动力系统总体体积较小，减少了整车对动力系统安装空间的需求，且动力系统集成度高，不但降低了系统成本，更有利于车辆动力系统的拆装维护。
49.综上所述，本说明书公开一种高集成度的行走驱动系统、驱动轮以及剪叉式车辆，将控制器、电机、抱闸器、轮毂减速器总成设计为一体化的高集成度结构，使得行走驱动系统总体体积小，减少了整车对动力系统安装空间的需求，解决了现有技术中电机、控制器、减速器分别占据车辆底盘空间，体积较大的问题，该行走驱动系统可适于结构空间狭小的车辆，适用范围更广。同时，行走驱动系统集成度高，有效降低了系统成本，且能够直接安装在车辆的驱动轮上，大大减少了行走驱动系统的安装步骤，更易拆装维护，提高了系统的安装效率。
50.需注意到：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。
51.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。
52.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”、“前”、“后”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，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。
53.最后需说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。