[发明专利]一种履带车辆机电复合传动装置

说明书

技术领域

本发明属于车辆传动装置的布置或安装领域，具体讲涉及一种履带车辆机电复合传动装置。

背景技术

国内外履带车辆电传动装置研究主要集中在双侧电机独立驱动型式和带横轴零差速式机电复合驱动型式。

如图1为双侧电机独立驱动型式，双侧电机独立驱动型式结构比较简单，两个驱动电机采用独立控制。直线行驶时，通过主电机带动左右侧主动轮来实现，且要控制两个电机同速；转向过程时，则通过控制左右侧牵引电机所产生的转速差来实现，由于履带车辆转向时内侧履带会产生再生功率，为了能够充分利用系统的回馈能量，外侧牵引电机必须具备很大的功率，因此，这种驱动型式对电机的要求很高，增加了电机研制的难度。

如图2为带横轴零差速机电复合驱动型式，带横轴零差速机电复合驱动型式，直线行驶时，通过直驶电机驱动变速排、主动轮来实现；转向过程时，利用汇流行星排及零轴，通过机械方式解决了履带车辆转向时功率循环问题，但不足之处是直驶时转向电机不能利用，存在系统功率浪费，造成总体尺寸较大。

考虑到上述两种驱动型式的优缺点，近年来履带车辆机电传动驱动型式的研究逐步转向集成上述两种型式的特点。如英国BAE公司发明的E-X-Drive驱动型式，如图3所示，由两个直驶驱动电机组成，在两个驱动电机之间的有一个可控差速器，差速器由两个小型转向电机驱动。从基本原理来看该型式更接近于带横轴零差速机电复合驱动型式。

从充分利用系统功率的角度考虑，以图1所示的双侧电机独立驱动型式为基型的履带车辆机电复合传动更具有优势。省去了横轴部分，没有转向电机，能够简化系统，减少装置的纵向空间尺寸。但是，双侧电机独立驱动型式因履带车辆转向循环功率的问题导致对电机的要求过高。

发明内容

本发明目的是提供一种履带车辆机电复合传动装置，本发明从履带车辆转向循环功率问题导致对电机的要求过高和充分利用系统功率两个角度出发，提供一种新型的双侧驱动兼具转向功能的履带车辆机电复合传动装置，解决双侧电机独立驱动型式对牵引电机要求高的缺点，能够很好的实现履带车辆爬坡、正常行驶、中心转向以及大半径转向的功能，提高了整体布置的紧凑性，有效地减小传动装置总体尺寸。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种履带车辆机电复合传动装置，所述传动装置包括动力单元和电力控制单元，所述动力单元包括发动机、发电机和储能系统，所述发电机和储能系统与所述电力控制单元通过电缆连接，其改进之处在于：所述传动装置包括功率耦合机构、左侧电机及减速排和右侧电机及减速排；所述左侧电机及减速排受控于左侧变频控制器且通过左侧变速机构与所述功率耦合机构连接，所述右侧电机及减速排受控于右侧变频控制器且通过右侧变速机构与所述功率耦合机构连接。

本发明的另一优选技术方案为：所述左侧变速机构包括左侧离合器、左侧行星排和左侧制动器；所述右侧变速机构包括右侧离合器、右侧行星排和右侧制动器。

本发明的又一优选技术方案为：所述发动机与所述发电机之间连接增速箱。

本发明的又一优选技术方案为：所述电力控制单元与所述左侧变频控制器和所述右侧变频控制器通过电缆连接。

本发明的又一优选技术方案为：所述功率耦合机构中间复合行星排的行星架与外侧行星排的齿圈连接，外侧行星排的太阳轮与所述变速机构机械连接，中间复合行星排采用内外啮合双联排或外啮合双星排。

本发明的又一优选技术方案为：所述功率耦合机构中间复合行星排的行星架与外侧行星排的太阳轮连接，外侧行星排的齿圈与所述变速机构机械连接，中间复合行星排采用内外啮合双联排或外啮合双星排。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明带来的有益效果包括：

1、对电机驱动功率要求相对较低

本发明所述传动装置通过功率耦合机构使履带车辆转向循环功率有很大一部分以机械方式传递的外侧履带，即内侧的转向循环功率一部分通过内侧电机做发电机以电功率回收传递给外侧电机，一部分以机械方式通过功率耦合机构输出到外侧履带，大大降低了对电机驱动功率的要求，减小了外侧电机研制难度；

2、布置灵活、总体尺寸小

传动装置省去了带横轴零差速机电复合驱动型式的横轴部分，没有转向电机，能够简化系统，减少装置的纵向空间尺寸；

3、系统功率得到充分利用

传动装置省掉了传统履带车辆双流传动的转向系统，履带车辆直驶时没有系统功率浪费，使系统功率得到充分利用。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。