混合动力取力装置、混合动力系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种混合动力取力装置、混合动力系统及作业机械。


背景技术：

2.目前，传统的轮式起重机采用柴油发动机作为动力源，在变速箱出口设置取力装置，在上车作业时，发动机带动取力装置，进行油泵作业，其应用非常成熟，但也存在能源利用率低的劣势，导致环境污染严重、经济性低、噪音高。
3.现有技术中，有在传统的取力轴之间加装电机，将电机设计呈贯通轴形式，实现发动机作业时，电机转子转轴作为传动轴的一部分，不影响发动机的输出；同时也可以利用电机作业，电机转动，带动传动轴将能量传递到传动轴上，实现混合动力的输出。但是随着负载需求增大，则需要选用更大扭矩和体积的电机，导致成本增加和空间占用大，不同的负载则需要不同的电机与之相适应，电机型号不能统一，造成成本过高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种混合动力取力装置、混合动力系统及作业机械，用以解决现有技术中随着负载需求变大导致电机成本增加的缺陷。
5.本实用新型提供一种混合动力取力装置，包括：
6.取力轴，其输入端用于与内燃机组件的取力口连接；
7.行星轮组件，用于与液压传动轴传动连接；且所述行星轮组件可选择性与所述取力轴的输出端或电驱动组件的转轴连接。
8.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述行星轮组件包括：
9.取力轴，其输入端用于与内燃机组件的取力口连接；
10.行星轮组件，用于与液压传动轴传动连接；且所述行星轮组件可选择性与所述取力轴的输出端或电驱动组件的转轴连接。
11.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述行星轮组件包括：
12.太阳轮，与所述电驱动组件的转轴连接；
13.行星轮，与所述太阳轮啮合；
14.行星架，与所述取力轴的输出端连接，且所述行星架与所述液压传动轴花键连接；并所述行星架与所述行星轮连接；
15.齿圈，相对于所述电驱动组件的壳体固定设置，且其内周与所述行星轮啮合；
16.所述电驱动组件的转轴为空心轴，所述液压传动轴自空心轴内部穿过，且所述液压传动轴和空心轴之间留有间隙。
17.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述行星架包括前行星架和后行星架，所述前行星架和后行星架分别设置于所述行星轮的两侧；所述前行星架与所述取力轴的输出端连接，且所述前行星架与所述液压传动轴花键连接。
18.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述取力轴的输出端通过法兰与所述前行星架连接。
19.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述行星轮组件还包括外壳，所述外壳的内部设置有所述齿圈，且所述外壳与所述电驱动组件固定连接。
20.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述外壳与所述行星架之间、所述行星架与所述太阳轮之间均设置有轴承。
21.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述外壳的内侧还设置有轴承密封。
22.根据本实用新型提供的一种混合动力取力装置，所述电驱动组件的转轴与所述太阳轮花键连接。
23.本实用新型还提供一种混合动力系统，包括：
24.内燃机组件，用于提供第一动力；
25.电驱动组件，用于提供第二动力；
26.如上所述的混合动力取力装置。
27.本实用新型还提供一种作业机械，包括如上所述的混合动力系统。
28.本实用新型提供的混合动力取力装置，取力轴的输入端用于与内燃机组件的取力口连接，通过设置行星轮组件可选择性与取力轴的输出端或电驱动组件的转轴连接，利用行星轮组件的减速增扭特性，有效降低电驱动组件的扭矩，缩小电驱动组件的体积；当拖动不同的负载时，可以通过改变行星轮组件减速比，实现不同的负载输出，有利于统一电机型号，有利于混合动力取力装置的布置和成本的有效控制。
29.本实用新型提供的一种混合动力系统，由于包括如上所述的混合动力取力装置，因此具备如上所述的各种优势。
30.本实用新型提供的一种作业机械，由于包括如上所述的混合动力系统，因此具备如上所述的各种优势。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型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。
32.图1是本实用新型提供的混合动力取力装置的安装结构示意图；
33.图2是本实用新型提供的行星轮组件的内部结构示意图；
34.图3是本实用新型提供的混合动力取力装置的工作原理示意图；
35.图4是本实用新型提供的混合动力取力装置的安装结构剖视图；
36.附图标记：
37.1、取力轴；2、行星轮组件；3、内燃机组件；4、液压传动轴；5、电驱动组件；6、转轴；7、主传动轴；
38.21、太阳轮；22、行星轮；23、行星架；231、前行星架；232、后行星架；24、齿圈；25、法兰；26、外壳；27、轴承；28、轴承密封。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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。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。
40.下面结合图1至图4描述本实用新型的混合动力取力装置。
41.如图1所示，本实用新型提供了一种混合动力取力装置，包括取力轴1和行星轮组件2，取力轴1的输入端用于与内燃机组件3的取力口连接；行星轮组件2用于与液压传动轴4传动连接；且行星轮组件2可选择性与取力轴1的输出端或电驱动组件5的转轴连接。
42.其中，内燃机组件3可以连接变速箱，变速箱输出分为两部分，一部分作为主传动轴7输出，一部分作为取力轴输出，作为液压系统的第一种动力源，在取力轴1加装电驱动组件5和行星轮组件2作为第二种动力源。
43.本实用新型利用行星轮组件2的减速增扭特性，有效降低电驱动组件5的扭矩，缩小电驱动组件5的体积；当拖动不同的负载时，可以通过改变行星轮组件2的减速比，实现不同的负载输出，有利于统一电机型号，缩小了空间占比，有利于混合动力取力装置的布置和成本的有效控制。
44.在本实用新型的实施例中，行星轮组件2包括太阳轮21、行星轮22、行星架23和齿圈24，太阳轮21与电驱动组件5的转轴6连接，即采用电驱动组件5驱动工作时，可以带动太阳轮21转动；行星轮22与太阳轮21啮合，当太阳轮21作为主动轮时，行星轮22则为被动轮，通过太阳轮21带动行星轮22转动；行星架23与取力轴1的输出端连接，且行星架23与液压传动轴4花键连接；并且行星架23与行星轮22连接；齿圈24相对于电驱动组件5的壳体固定设置，且齿圈24内周与行星轮22啮合；电驱动组件5的转轴6为空心轴，方便液压传动轴4自空心轴内部穿过，且液压传动轴4和空心轴之间留有间隙，确保液压传动轴4和电驱动组件5的转轴转动互不影响。
45.其中，内燃机组件3可以为发动机，也可以为其他驱动机构。下面以发动机为例进行说明。
46.当采用发动机作业时，取力轴1的输入端与发动机的取力口连接，发动机带动取力轴1转动，取力轴1的输出端连接行星架23，取力轴1的输出端带动行星架23转动，行星架23与液压传动轴4花键连接，行星架23带动液压传动轴4转动，则作为液压系统的动力源。
47.电驱动组件5可以为电机，也可以为其他电驱动机构，下面以电机为例进行说明。
48.当采用电机作业模式，转轴6旋转，转轴6与太阳轮21连接，转轴6带动太阳轮21转动，因齿圈24固定，太阳轮21与行星轮22啮合，行星轮22与行星架23连接，太阳轮21转动带动行星架23转动，行星架23与液压传动轴4连接，行星架23带动液压传动轴4转动，将能量传递到液压传动轴4上。因负载的改变需要不同转矩时，可以调整太阳轮21与行星轮22的半径，改变减速比，达到输出目标。
49.具体的，如图2所示，行星架23包括前行星架231和后行星架232，前行星架231和后行星架232分别设置于行星轮22的两侧；前行星架231与取力轴1的输出端连接，且前行星架231与液压传动轴4通过花键连接。
50.在本实用新型的实施例中，取力轴1的输出端通过法兰25与前行星架231连接。
51.在本实用新型的实施例中，行星轮组件2还包括外壳26，外壳26的内部设置有齿圈24，且外壳26与电驱动组件5固定连接。外壳26与电驱动组件5可以采用螺栓连接，也可以采用其他的紧固件进行连接，只要能实现固定连接即可，在此不做具体限定。外壳26的设置用于对行星轮22、太阳轮21和行星架23的保护，同时为齿圈24提供安装平台。
52.在本实用新型的实施例中，外壳26与行星架23之间、行星架23与太阳轮21之间均设置有轴承27，可以减轻摩擦，使旋转更顺畅，减少能源消耗。
53.更进一步地，外壳26的内侧还设置有轴承密封28，防止外界污染物进入轴承27。
54.如图3所示，具体的，电驱动组件的转轴6与太阳轮21通过花键连接。电驱动组件的转轴6和太阳轮21其中一者设置有内花键，另一者设置有外花键。
55.如图4所示，本实用新型提供的混合动力取力装置，利用行星轮组件2的同轴性，将电驱动组件5和行星轮组件2集成设计，液压传动轴4贯穿太阳轮21和电驱动组件5的转轴6，空间布置紧凑，结构稳定，传动效率高；同时，利用行星轮组件2的减速增扭特性，有效降低电驱动组件5的扭矩，缩小电驱动组件5的体积，降低电驱动组件5的成本；另外，可以通过改变行星轮组件2中太阳轮21和行星轮22的半径，实现减速比的变化，通过改变减速比，实现不同的负载输出，有利于统一电驱动组件5的型号，统一电驱动组件5的体积，有利于混合动力取力装置的布置和成本的有效控制。
56.本实用新型的另外一方面实施例在于提供一种混合动力系统，包括内燃机组件、电驱动组件和如上所述的混合动力取力装置，内燃机组件用于提供第一动力；电驱动组件用于提供第二动力；混合动力取力装置设置于内燃机组件和电驱动组件之间。
57.本实用新型实施例提供的一种混合动力系统，由于包括如上所述的混合动力取力装置，因此具备如上所述的各种优势。
58.本实用新型的另外一方面实施例在于提供一种作业机械，包括上车、下车和如上所述的混合动力系统。
59.内燃机驱动组件与下车的行驶机构传动连接，将一部分动力输送给行驶机构，用于驱动作业机械行驶，内燃机组件3还设置有取力口，与取力轴1传动连接，取力轴1与上车的液压油泵传动连接，可见内燃机组件3的另一部分动力输送给液压油泵。
60.本实用新型实施例提供的一种作业机械，由于包括如上所述的混合动力取力装置，因此具备如上所述的各种优势。
61.在本实用新型的一个实施例中，作业机械可以为起重机。
62.在本实用新型的一个实施例中，作业机械可以为挖掘机。
63.其中，作业机械还可以为其他任何具有上车和下车的作业机械。
64.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。