[发明专利]混合动力推土机及其动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及推土机制造技术领域，更具体地说，涉及一种混合动力推土机及其动力系统。

背景技术

随着能源需求日益增长与资源匮乏矛盾的加剧，节能减排受到越来越多的关注。在工程机械领域中，采用混合动力技术进行能量回收和再利用成为工程机械节能降耗的一项有效措施。

混合动力系统应用于推土机，产生了混合动力推土机，其可以实现工程机械的节能减排。

混合动力推土机：一种新型节能的推土机，其行走依靠电机驱动，而非直接来源于发动机。电机工作时所需要的电能来源于机载发动机的发电系统。

推土机工作时负载很大，单侧行走装置所需要的扭矩可超过50000NM。混合动力推土机中，动力传递路线为：发动机-发电机-电动机-行走装置。目前电气化火车头的电机可直接提供如此大的扭矩，但无法安装在推土机上。常规电机所提供的峰值扭矩一般在1000NM左右，为此，电机和行走装置之间需要加装减速器，并且传动比需达到80以上以提高传输给行走装置的扭矩。

混合动力推土机中传动系统的动力由电机传递给驱动链轮，而传统推土机的动力由发动机经变速器、中央传动装置和终传动装置传递给驱动链轮，这在结构上决定了混合动力推土机不能完全借用传统推土机传动系统的结构。因此，需要设计一种混合动力推土机动力系统，使混合动力推土机的总传动比达到80以上以提高传输给行走装置的扭矩，并尽可能借用传统推土机已有的布局和零件。

行走装置：是由驱动链轮、引导轮、支重轮、托链轮和履带组成，把传动系统传到驱动链轮上的驱动转矩和旋转运动转变为车辆工作与行驶所需的驱动力和速度。

终传动装置：是传统推土机传动系统的重要组成部分，集成二级减速机构与推土机驱动链轮，实现减速增矩的功能，以满足行走和各种作业工况的需求。

为了使混合动力推土机能够应用到实际工程机械领域，目前采用单电机方案。

单电机方案，即混合动力推土机动力系统具有一个电机，该单电机混合动力推土机动力系统的结构示意图如图1所示，包括行走装置11、终传动装置12和电机差速减速集成装置13，其中，电机差速减速集成装置13为电机、差速器与减速器三者的集成体，该集成体与终传动装置12相连，终传动装置12与行走装置11相连。

但是，单电机混合动力推土机动力系统中，减速器为二级减速器，终传动装置12设有二级减速器，则该单电机混合动力推土机动力系统采用四级减速，使其结构较复杂，占用的空间较大，而且单电机在驱动的过程中还需要差速器，这进一步使得整个推土机动力系统的结构较复杂。

综上所述，如何提供一种混合动力推土机动力系统，以减小混合动力推土机动力系统占用的空间，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种混合动力推土机动力系统，减小了混合动力推土机动力系统零部件的使用，进而减小了混合动力推土机动力系统占用的空间。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力推土机动力系统，其具有两个对称分布且结构相同的子系统；

所述子系统包括：设有二级减速器且该二级减速器的输出端与该混合动力推土机动力系统的行走装置相连的终传动装置和与所述终传动装置相连的电机减速集成装置；

所述电机减速集成装置包括一级减速器和电机。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，所述电机减速集成装置的输出轴为所述终传动装置的输入轴，或者所述电机减速集成装置的输出轴与所述终传动装置的输入轴通过万向节相连。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，所述一级减速器为行星齿轮减速器，其包括：

与所述终传动装置的输入轴相连的行星架；

与所述电机的输出轴相连的太阳轮；

与所述电机相连的外齿圈；

与所述太阳轮和所述外齿圈相啮合，且设置于所述行星架上的行星轮。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，所述电机的壳体与所述外齿圈通过螺纹连接件相连。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，一级减速器为直齿轮减速器，其包括：

与所述电机的输出轴相连的输入齿轮；

与所述输入齿轮相啮合，且与所述终传动装置的输入轴相连的输出齿轮。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，所述电机的壳体与所述直齿轮减速器的壳体为一体式结构。

优选的，上述混合动力推土机动力系统中，所述终传动装置的减速器为直齿轮减速器或直齿轮与行星齿轮相结合的减速器。