[发明专利]矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机转向驱动桥

摘要

本发明属煤矿井下无轨辅助运输设备的设计与制造的技术领域，具体是一种矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机转向驱动桥，解决了矿用电驱动车辆不能高效满足煤矿井下复杂变化工况需求的问题，包括水冷式中置双驱动防爆电机、行星减速机构Ⅰ、行星减速机构Ⅱ、差速装置、桥轴、桥壳和电子控制单元。本发明同时具有驱动、转向、自动变速、主动安全功能、行车制动和驻车制动功能，省略了传统车辆所需的机械式操纵换档装置、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等，使驱动系统和整车结构简洁，传动链缩短，传动效率提高。

主权项

1.一种矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机转向驱动桥，其特征在于：包括水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅰ（8）、行星减速机构Ⅱ（59）、差速装置、桥轴和桥壳，桥轴分为左外半轴（70）、左内半轴（71）、右外半轴（18）、右内半轴（72）和中间轴（92）；左驱动轮总成包括同轴排列布置的左制动器（44）和左驱动轮（1），右驱动轮总成包括同轴排列布置的右制动器（56）和右驱动轮（16）；桥壳包括依次连接的左侧桥壳（2）、左侧行星排壳体（37）、电机外壳体（66）、右侧行星排壳体（26）和右侧桥壳（20），左侧桥壳（2）、右侧桥壳（20）和电机外壳体（66）之间设有转子第一轴承（27）和转子第二轴承（7），右侧行星排壳体（26）上开设有转子轴承孔；左侧驱动轮（1）转动支承在左侧桥壳（2）的外端，右侧驱动轮（16）转动支承在右侧桥壳的外端，左侧桥壳（2）、左侧行星排壳体（37）、电机外壳体（66）、右侧行星排壳体（26）和右侧桥壳（20）相邻两两之间通过壳体螺栓固定联接；所述水冷式中置双驱动防爆电机（3）为水冷式双定子中空结构，水冷式中置双驱动防爆电机（3）包括定子（5）、转子（6）及次级定子（97）和次级转子（96），定子（5） 和转子（6）中间设置有电磁绕组，次级定子（97）和次级转子（96）之间设置有磁极，每组定子和转子的磁极之间有一个夹角，转子（6）采用中空结构，转子（6）分别通过转子第一轴承（27）和转子第二轴承（7）转动支撑在转子轴承座和转子轴承孔中；中间轴（92）左、右端通过花键与左、右两侧行星减速机构II（59）和行星减速机构Ⅰ（8）的左侧太阳轮（88）、右侧太阳轮（90）相联接，中间轴（92）活动穿过转子（6），中间轴（92）一端活动穿过行星减速机构Ⅱ（59）与左内半轴（71）连接，另一端活动穿过电动机和行星减速机构Ⅰ（8）后与右内半轴（72）连接，左内半轴（71）、右内半轴（72）分别通过左万向节（73）和右万向节（74）与左外半轴（70）、右外半轴（18）相连；左外半轴（70）从里至外分别活动穿过左制动器（44）和左驱动轮（1），右外半轴（18）从里至外分别活动穿过右制动器（56）和右驱动轮（16）；行星减速机构Ⅰ（8）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅱ（59）同轴排列布置，行星减速机构Ⅰ（8）位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）与右驱动轮总成之间通过外部壳体进行联接；右外半轴（18）活动穿过右驱动轮（16）和右制动器（56）通过右万向节（79）与右内半轴（72）相连，右内半轴（72）的一端与右万向节（79）转动连接，右内半轴（72）另一端与行星减速机构Ⅰ（8）中的右侧行星架（91）采用花键联接；行星减速机构Ⅰ（8）包括分别可转动设置的Ⅰ挡齿圈（12）、右侧行星架（91）、绕自身轴线转动设置在右侧行星架（91）上的Ⅰ挡行星齿轮（11）、与Ⅰ挡行星齿轮（11）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅰ挡齿圈（12）以及用于对Ⅰ挡齿圈（12）进行制动的Ⅰ挡离合器（10），水冷式中置双驱动防爆电机（3）的传动轴的右端与行星减速机构Ⅰ（8）上的右侧太阳轮（90）同轴固定联接；右侧行星架（91）与右内半轴（72）同轴联接；在Ⅰ挡齿圈（12）的外周上还固设有右侧行星排外齿轮（63）；右侧行星排外齿轮（63）和右侧行星架（91）同心设置并可相对转动，右侧行星排壳体（26）上设有右侧行星排轴承座（22），Ⅰ挡齿圈（12）通过Ⅰ挡齿圈轴承Ⅱ（24）支承在右侧行星排轴承座（22）的孔中，右侧行星架（91）分别通过右侧行星架第二轴承（25）和右侧行星架第一轴承（23）支承在电动机转子（6）的轴颈和Ⅰ挡齿圈（12）的内孔中；所述的行星减速机构Ⅱ（59）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅰ（8）同轴排列布置，行星减速机构Ⅱ（59）位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）与左驱动轮总成之间，左外半轴（70）活动穿过左驱动轮（1）和左轮制动器（44）并通过左万向节（73）与左内半轴（71）相连，左内半轴（71）的一端与左万向节（73）转动连接，左内半轴（71）另一端与行星减速机构Ⅱ（59）中的左侧行星架（89）采用花键联接；行星减速机构Ⅱ（59）包括分别可转动设置的Ⅱ挡齿圈（33）、左侧行星架（89）、绕自身轴线转动设置在左侧行星架（89）上的左侧第一行星轮（32）、与左侧第一行星轮（32）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅱ挡齿圈（33）、可绕自身轴线转动地安装在左侧行星架（89）上的左侧第二行星轮（34）、与左侧第二行星轮（34）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅲ挡齿圈（36）、用于对Ⅱ挡齿圈（33）进行制动的Ⅱ挡离合器（31）以及用于对Ⅲ挡齿圈（36）进行制动的Ⅲ挡离合器（35），水冷式中置双驱动防爆电机（3）的传动轴的左端与行星减速机构Ⅱ（59）上的左侧太阳轮（88）同轴固定联接；左侧行星架（89）与左内半轴（71）同轴联接，左侧行星架（89）分别通过左侧行星架第一轴承（29）和左侧行星架第二轴承（39）支承在电动机转子（6）的轴颈和Ⅲ挡齿圈（36）的内孔中；在Ⅲ挡齿圈（36）的外周上还固设有左侧行星排外齿轮（40）；其中，左侧第一行星轮（32）的直径大于左侧第二行星轮（34）；Ⅱ挡齿圈（33）的直径大于Ⅲ挡齿圈（36），Ⅱ挡齿圈（33）通过Ⅱ挡齿圈轴承（30）支承在左侧行星架（89）一端的轴颈上，Ⅱ挡齿圈（33）、Ⅲ挡齿圈（36）和左侧行星架（89）同心设置并可相对转动，左侧行星排壳体（37）上设有左侧行星排轴承座（4），Ⅲ挡齿圈（36）通过Ⅲ挡齿圈轴承（38）支承在左侧行星排轴承座（4）的孔中；差速装置包括与传动部件连接的差速分配电机（61）和差速器（87），差速器（87）包括差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41），差速器长半轴（19）上设有与右侧行星排外齿轮（63）相啮合的差速器齿轮Ⅱ（62），差速器短半轴（41）上设有与左侧行星排外齿轮（40）相啮合的差速器齿轮Ⅰ（42），差速器（87）包括与差速分配电机（61）的输出轴固定联接的差速器蜗杆（60）与差速器蜗杆（60）啮合的差速器蜗轮（14），差速器（87）上设有差速器主动锥齿轮（21），差速器蜗轮（14）与差速器主动锥齿轮（21）同轴设置，差速器长半轴（19）设有与差速器主动锥齿轮（21）相啮合的差速器齿轮Ⅱ（62），差速器短半轴（41）上设有与差速器主动锥齿轮（21）相啮合的差速器齿轮Ⅰ（42），差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41）沿同一轴线布置，差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41）所在的轴线位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）的外侧同一水平高度位置，且与水冷式中置双驱动防爆电机（3）的轴线平行，行星减速机构Ⅰ（8）、行星减速机构Ⅱ（59）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）沿同一轴线布置，差速装置布置在同一轴线的外侧；所述差速器（87）通过两侧的左内半轴（71）、左外半轴（70）及右内半轴（72）、右外半轴（18）分别与左、右两端的左制动器（44）、左侧驱动轮（1）及右制动器（56）、右侧驱动轮（16）连接，左侧桥壳（2）和右侧桥壳（20）上设有车轮转向驱动装置（76），所述车轮转向驱动装置（76）采用转向油缸，该转向油缸两端都设有活塞，两个活塞分别通过左转向拉杆（75）和右转向拉杆（77）连接，左转向拉杆（75）和右转向拉杆（77）分别转动连接左转向节（74）和右转向节（78），左转向节（74）和右转向节（78）分别与左轮毂（86）和右轮毂（15）通过圆锥滚子轴承转动连接，左转向节（74）和右转向节（78）上还设有相向且共轴的上支销和下支销，左侧桥壳（2）和右侧桥壳（20）的左右两端均设有上支销安装盲孔和下支销安装盲孔，上支销安装盲孔和下支销安装盲孔通过滚针轴承与上支销和下支销转动连接。