工程机械混动传动系统的制作方法

1.本实用新型属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种工程机械混动传动系统。


背景技术：

2.平地机是典型的牵引式作业机械，工作装置靠机器行走的牵引力推动，目前，平地机大多采用三大传动路线：一是发动机 液力变矩器 变速箱 后桥的液力传动；二是采用发动机 变速箱 后桥的机械传动；三是发动机 泵 马达 变速箱 驱动桥的静液压驱动。平地机最大牵引力仅由后桥车轮负荷与附着系数所决定，因平地机前桥负荷一般占整机重量的30％左右，所以平地机有30％左右牵引力没有得到发挥，为此大部分在前桥上增加前轮辅助驱动液压系统，实现全驱、前轮独立驱动等模式，提高整机牵引力和实现精细平整作业工况时前轮独立驱动，避免后轮对路面平整过的路面造成损坏。
3.在矿山等工况，平地机可有效清除运输道路的洒落物料、道路车辙的平整等，从而大幅降低矿车运输过程中轮胎磨损、降低作业阻力和提高运输速度，大幅提高作业效率，降低使用成本，随着运输物料矿车的大型化，为有效平整运输道路需求的平地机大型化趋势明显，但大型或矿用平地机若采用传统的传动路线，需要大型化变速箱，一方面变速箱成本高，另一方面大型变速箱专业水平高、行业资源有限，供应链受限制，因此，国内大型或矿山型平地机传动系统受大型变速箱等限制，发展受到限制。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种工程机械混动传动系统，其结构简单，便于实现后驱、全驱及前轮独立驱动等工作模式，且可以进行一定的能量回收。
5.为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：
6.一种工程机械混动传动系统，包括发动机、发电机、储能装置、第一电机及减速机、后桥和控制器，所述发动机与发电机连接，控制器分别与发电机、储能装置和第一电机及减速机连接，后桥与第一电机及减速机连接。
7.优选地，所述工程机械混动传动系统还包括第三电机及减速机和第四电机及减速机，所述控制器分别与第三电机及减速机和第四电机及减速机连接。
8.优选地，所述工程机械混动传动系统还包括第二电机及液压系统泵，所述控制器与第二电机及液压系统泵连接。
9.优选地，所述发动机与发电机之间设有分动箱，所述发动机还通过分动箱与液压系统泵连接。
10.优选地，所述第一电机及减速机包括第一电机、第一离合器、第二离合器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、输入轴和减速机输出轴，所述第一电机的输出端与输入轴连接，第一离合器、第二离合器、第一齿轮和第四齿轮均安装在输入轴上，第二齿轮和第
三齿轮均安装在减速机输出轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合传动连接，第三齿轮与第四齿轮啮合传动连接，所述减速机输出轴还与后桥连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型中的变速箱结构简单，大型或矿用平地机无需专门变速箱，解决行业大型或矿用型变速箱受限问题，相比静液压传动，无需高压大排量的泵、马达等液压件；
13.2、便于实现后驱、全驱及前轮独立驱动等工作模式；
14.3、可以进行一定的能量回收。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型中实施例3的结构示意图；
17.图3为本实用新型中第一电机及减速机的结构示意图。
18.图中：1、发动机；2、发电机；3、储能装置；4、第二电机及液压系统泵；5、第一电机及减速机；6、后桥；7、控制器；8、第三电机及减速机；9、第四电机及减速机；10、分动箱；11、液压系统泵；501、第一电机；502、第一离合器；503、第二离合器；504、第一齿轮；505、第二齿轮；506、第三齿轮；507、第四齿轮；508、输入轴；509、减速机输出轴。
具体实施方式
19.下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。
20.实施例1：
21.如图1所示，一种工程机械混动传动系统，包括发动机1、发电机2、储能装置3、第一电机及减速机5、后桥6、控制器7、第三电机及减速机8和第四电机及减速机9，所述发动机1与发电机2连接，控制器7分别与发电机2、储能装置3、第一电机及减速机5、第三电机及减速机8和第四电机及减速机9连接，后桥6与第一电机及减速机5连接。
22.第二电机及液压系统泵4用于控制向平地机工作装置、转向及制动提供压力油，第一电机及减速机5驱动后桥6，第三电机及减速机8、第四电机及减速机9置于左前轮与右前轮。
23.实施例2：
24.如图1所示，所述工程机械混动传动系统还包括第二电机及液压系统泵4，所述控制器7与第二电机及液压系统泵4连接。其他部分与实施例1相同。
25.实施例3：
26.如图2所示，一种工程机械混动传动系统，所述发动机1与发电机2之间设有分动箱10，所述发动机1还通过分动箱10与液压系统泵11连接。其他部分与实施例1相同。
27.实施例4：
28.如图3所示，一种工程机械混动传动系统，所述第一电机及减速机5包括第一电机501、第一离合器502、第二离合器503、第一齿轮504、第二齿轮505、第三齿轮506、第四齿轮507、输入轴508和减速机输出轴509，所述第一电机501的输出端与输入轴508连接，第一离合器502、第二离合器503、第一齿轮504和第四齿轮507均安装在输入轴508上，第二齿轮505和第三齿轮506均安装在减速机输出轴509上，第一齿轮504与第二齿轮505啮合传动连接，
第三齿轮506与第四齿轮507啮合传动连接，所述减速机输出轴509还与后桥6连接。
29.第一离合器502结合且第二离合器503脱离时，第一电机501输出动力经输入轴508、第一离合器502、第四齿轮507、第三齿轮506及减速机输出轴509输出到后桥6，形成大传动比输出；第一离合器502脱离且第二离合器503结合时，第一电机501输出动力经入轴508、第二离合器503、第一齿轮504、第二齿轮505及减速机输出轴509输出到后桥6，形成小传动比输出。其他部分与实施例2或3相同。
30.本实用新型的工作原理为：
31.在默认工作模式下，平地机为后驱驱动模式，控制器7控制第三电机及减速机8、第四电机及减速机9处于无驱动扭矩状态，左、右前轮成为自由轮状态，发动机1驱动发电机2发电，并通过控制器7一部分电能驱动第二电机及液压系统泵4为整机工作装置、转向系统及制动系统提供液压油液，一部分电能驱动第一电机及减速机5及后桥6实现后轮驱动；同时第一电机及减速机5的速度传感器输出转速信号到控制器7并计算车辆转速n1和车速v1，从而根据车速和牵引力大小控制第一电机及减速机5中的第一离合器502与第二离合器503的结合与脱离，实现低速大扭矩输出或高速小扭矩输出。当控制器7识别到整机制动液压系统压力高于a值时，控制器7判定整机制动状态，此时控制器7控制第一电机及减速机5处于发电模式，第一电机及减速机5通过后桥6的反拖实现发电，发电电能储存在储能装置3中；在驱动模式时，储能装置3中的电能可通过控制器7用于第一电机及减速机5、第三电机及减速机8、第四电机及减速机9的驱动。
32.当整机驱动模式在全轮驱动模式时，发动机1驱动发电机2发电，并通过控制器7一部分电能驱动第二电机及液压系统泵4为整机工作装置、转向系统及制动系统提供液压油液，一部分电能驱动第一电机及减速机5及后桥6实现后轮驱动，一部分电能通过驱动第三电机及减速机8、第四电机及减速机9分别驱动左前轮、右前轮驱动，实现全驱；第一电机及减速机5的速度传感器输出转速信号到控制器7并计算车轮转速n1和车速v1，从而根据车速和牵引力大小控制第一电机及减速机5中的第一离合器502与第二离合器503的结合与脱离，实现低速大扭矩输出或高速小扭矩输出，同时第三电机及减速机8与第四电机及减速机9的速度传感器输出转速信号到控制器7并计算左前轮转速n2、右前轮转速n3，同时控制器7采集前轮转向角度β和前后车架铰接角度γ，进而通过控制器7控制第一电机501、第三电机、第四电机的转速实现全轮驱动时各车轮速度的匹配，避免寄生循环功率的损失。
33.驱动模式在全轮驱动模式时，可以根据不同工况需求通过超前率调整前轮驱动速度与后轮驱动速度的超前率，减少循环功率损失，控制器7通过接第一电机及减速机5的速度传感器、超前率设定值b计算左、右前轮所需速度，进而通过控制器7控制第三电机及减速机8与第四电机及减速机9的速度变化实现超前率调整及全轮驱动速度匹配。
34.驱动模式在前轮驱动模式时，控制器7控制第一电机及减速机5处于无输出状态，后桥6处于自由状态，控制器7控制第三电机及减速机8、第四电机及减速机9分别驱动左前轮、右前轮驱动，实现前轮驱动。