專利名稱：一種混合動力拖拉機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于田間作業(yè)的動力機械裝置，尤其是涉及一種用于田間作業(yè)的混合動力拖拉機，屬于農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技的快速發(fā)展，能源枯竭和環(huán)境污染問題變得越來越嚴(yán)重，對田間作業(yè)的農(nóng)用動力機械拖拉機來說更是急需解決能源及環(huán)境污染的問題。由于田間作業(yè)環(huán)境的好壞直接影響到農(nóng)作物的質(zhì)量，而且對于不同的農(nóng)作物，不同的耕作方式所需的動力大小不同， 同一臺普通類型的拖拉機難以滿足要求，而需一種能夠適合多種作業(yè)工況，且能節(jié)能環(huán)保的多功能農(nóng)業(yè)動力機械。而我國農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)多以分散型為主，機械化作業(yè)水平較低，大多數(shù)作業(yè)仍為原始的手工勞動，強度大、效率低、工作環(huán)境差。而為數(shù)不多的農(nóng)業(yè)機械，普遍以柴油機或汽油機作為動力，污染嚴(yán)重，作業(yè)成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、環(huán)保、成本低、效率高的混合動力拖拉機。為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種混合動力拖拉機，其特征在于，包括
發(fā)動機；
設(shè)置在發(fā)動機的輸出軸上的發(fā)動機制動器；
電動機；
設(shè)置在電動機的輸出軸上的電動機制動器；
向電動機傳送電能的蓄電池組；
具有第一輸入軸和第二輸入軸兩個輸入軸且所述的第一輸入軸和第二輸入軸分別與所述的發(fā)動機的輸出軸和電動機的輸出軸連接的動力I禹合器；
與所述的動力耦合器連接的變速箱；
以及用于控制所述的發(fā)動機制動器、電動機制動器、蓄電池組和變速箱的控制裝置。進一步，所述的變速箱和動力耦合器通過傳動帶連接，所述的傳動帶的一端設(shè)置在動力耦合器的輸出軸上，而所述的傳動帶的另一端則設(shè)置在變速箱的輸入軸上。此外，所述的控制裝置包括用于控制蓄電池組向電動機輸送電能的輸電控制電路、用于控制所述發(fā)動機制動器和電動機制動器的啟閉以及發(fā)動機制動器和電動機制動器之間轉(zhuǎn)換制動的制動控制電路、用于向所述變速箱提供控制信號的信號控制電路，所述的控制裝置控制電動機和發(fā)動機協(xié)同作業(yè)，即可以實現(xiàn)發(fā)動機單獨工作、電動機單獨工作或者二者同時工作，以滿足不同作業(yè)工況。此外，所述的動力耦合器內(nèi)設(shè)置有第一動力耦合器軸、第二動力耦合器軸、第三動力耦合器軸、第一齒輪、第二齒輪、第一雙聯(lián)齒輪、太陽輪、行星輪、行星輪架和行星齒輪系齒圈，所述的第二動力耦合器軸為動力耦合器的第一輸入軸，其與發(fā)動機的輸出軸連接，所述的第一雙聯(lián)齒輪設(shè)置在第二動力耦合器軸上，所述的第一齒輪設(shè)置在第三動力耦合器軸上，且所述的第一齒輪與所述的第一雙聯(lián)齒輪嚙合，所述的第三動力耦合器軸的端部還設(shè)置有太陽輪，所述的行星輪固定在行星輪架上，且所述的行星輪與所述的太陽輪嚙合，所述的行星輪架為動力耦合器的輸出軸，此外，所述的第一動力耦合器軸為動力耦合器的第二輸入軸，其與電動機的輸出軸連接，所述的第二齒輪設(shè)置在第一動力耦合器軸的端部，而所述的行星齒輪系齒圈同時與所述的第二齒輪和行星輪嚙合。而所述的變速箱內(nèi)設(shè)置有第一變速箱軸、第二變速箱軸、第三變速箱軸、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、第六齒輪、第七齒輪、第八齒輪、第九齒輪、第十齒輪、第十一齒輪、 第十二齒輪和第十三齒輪，所述的第三齒輪和第四齒輪為雙聯(lián)齒輪，設(shè)置在第一變速箱軸上，所述的第一變速箱軸為變速箱的輸入軸，所述的第五齒輪、第六齒輪、第七齒輪、第八齒輪和第九齒輪平行設(shè)置在第二變速箱軸上，所述的第十齒輪、第十一齒輪、第十二齒輪和第十三齒輪平行設(shè)置在第三變速箱軸上，其中，所述的第五齒輪與第三齒輪嚙合，第六齒輪與第四齒輪嚙合，第十齒輪與第七齒輪嚙合，第十一齒輪與第八齒輪嚙合，第十二齒輪與第九齒輪嚙合，而第十三齒輪則與一差速器輪嚙合。進一步，所述的變速箱內(nèi)還設(shè)置有第十四齒輪和第十五齒輪，所述的第十四齒輪也設(shè)置在第三變速箱軸上，所述的第十五齒輪與一動力輸出軸連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的混合動力拖拉機，由發(fā)動機和電動機聯(lián)合作業(yè)，由動力耦合器和變速箱協(xié)同調(diào)速，調(diào)速范圍廣，可以滿足多種作業(yè)工況，而且具有低排放、節(jié)能、高效率、易操作、適用范圍廣的特點。


圖I為本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中主要標(biāo)記含義如下
I、發(fā)動機 2、發(fā)動機制動器
5、電動機 6、控制裝置
9、轉(zhuǎn)向盤 10、傳動帶
13、三點懸掛14、動力輸出軸
3、電動機制動器 7、蓄電池組 11、變速箱 15、輸出半軸
4、轉(zhuǎn)向輪 8、動力耦合器 12、差速器 16、驅(qū)動輪。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。圖I為本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所不一種混合動力拖拉機包括發(fā)動機I、設(shè)置在發(fā)動機的輸出軸上的發(fā)動機制動器2、電動機5、設(shè)置在電動機5的輸出軸上的電動機制動器3、向電動機5傳送電能的蓄電池組7、具有第一輸入軸和第二輸入軸兩個輸入軸且所述的第一輸入軸和第二輸入軸分別與所述的發(fā)動機I的輸出軸和電動機5的輸出軸連接的動力I禹合器8、與所述的動力耦合器8連接的變速箱11、以及用于控制所述的發(fā)動機制動器2、電動機制動器3、蓄電池組7和變速箱11的控制裝置6。在本實施方式中，所述的變速箱11和動力耦合器8通過傳動帶10連接，即所述的傳動帶10的一端設(shè)置在動力耦合器8的輸出軸上，而所述的傳動帶10的另一端則設(shè)置在變速箱11的輸入軸上。具體為所述的動力耦合器8內(nèi)設(shè)置有第一動力耦合器軸8a、第二動力耦合器軸 8b、第三動力稱合器軸8k、第一齒輪8j、第二齒輪8c、第一雙聯(lián)齒輪8d、太陽輪8h、行星輪 8f、行星輪架Sg和行星齒輪系齒圈Se，所述的第二動力耦合器軸Sb為動力耦合器8的第一輸入軸，其與發(fā)動機I的輸出軸連接，所述的第一雙聯(lián)齒輪8d設(shè)置在第二動力稱合器軸8b 上，所述的第一齒輪8j設(shè)置在第三動力耦合器軸8k上，且所述的第一齒輪8j與所述的第一雙聯(lián)齒輪8d嚙合，所述的第三動力耦合器軸8k的端部還設(shè)置有太陽輪8h，所述的行星輪 Sf固定在行星輪架Sg上，且所述的行星輪8f與所述的太陽輪8h嚙合，所述的行星輪架Sg 為動力稱合器8的輸出軸,此外,所述的第一動力稱合器軸8a為動力稱合器8的第二輸入軸，其與電動機5的輸出軸連接,所述的第二齒輪8c設(shè)置在第一動力稱合器軸8a的端部， 而所述的行星齒輪系齒圈8e同時與所述的第二齒輪8c和行星輪8f嚙合。而所述的變速箱11內(nèi)設(shè)置有第一變速箱軸lip、第二變速箱軸Ilk、第三變速箱軸lie、第三齒輪11a、第四齒輪lln、第五齒輪11c、第六齒輪lid、第七齒輪lib、第八齒輪 llj、第九齒輪11m、第十齒輪llg、第^ 齒輪llh、第十二齒輪Ili和第十三齒輪llf，所述的第三齒輪Ila和第四齒輪Iln為雙聯(lián)齒輪，設(shè)置在第一變速箱軸Ilp上，所述的第一變速箱軸IlP為變速箱11的輸入軸，所述的第五齒輪11c、第六齒輪lid、第七齒輪lib、第八齒輪Ilj和第九齒輪Ilm平行設(shè)置在第二變速箱軸Ilk上，所述的第十齒輪llg、第十一齒輪 llh、第十二齒輪Ili和第十三齒輪Ilf平行設(shè)置在第三變速箱軸Ile上，其中，所述的第五齒輪Ilc與第三齒輪Ila嚙合,第六齒輪Ild與第四齒輪Iln嚙合,第十齒輪Ilg與第七齒輪Ilb嚙合，第i^一齒輪Ilh與第八齒輪Ilj嚙合，第十二齒輪Ili與第九齒輪Ilm嚙合， 而第十三齒輪Ilf則與一差速器輪12嚙合。此外，所述的變速箱8內(nèi)還設(shè)置有第十四齒輪Ilq和第十五齒輪llr，所述的第十四齒輪Ilq也設(shè)置在第三變速箱軸Ile上，所述的第十五齒輪Ilr與一動力輸出軸14連接。因此，所述的傳動帶10的一端設(shè)置在行星輪架Sg上，而所述的傳動帶10的另一端則設(shè)置在變速箱11的第一變速箱軸Iip上。此外，所述的控制裝置6包括用于控制蓄電池組7向電動機5輸送電能的輸電控制電路、用于控制所述發(fā)動機制動器2和電動機制動器3的啟閉以及發(fā)動機制動器2和電動機制動器3之間轉(zhuǎn)換制動的制動控制電路、以及用于向所述變速箱11提供控制信號的信號控制電路，所述的控制裝置6控制電動機5和發(fā)動機I協(xié)同作業(yè)，即可以實現(xiàn)發(fā)動機I單獨工作、電動機5單獨工作或者二者同時工作，以滿足不同作業(yè)工況。在本實施方式中，在控制裝置6的控制下，所述的蓄電池組7向所述的電動機5及其輔助設(shè)備提供電源，以保證電動機5的運行，發(fā)動機I或電動機5或者發(fā)動機I和電動機 5同時輸出的動力經(jīng)過動力耦合器8耦合及驅(qū)動模式的切換后，通過動力耦合器8的輸出軸、然后再通過傳動帶10傳遞給變速箱11的輸入軸，變速箱11實現(xiàn)拖拉機的多級變速，然后將動力傳遞給與所述的變速箱11的第十三齒輪Ilf連接的差速器12、差速器12實現(xiàn)左右兩個驅(qū)動輪16的速度區(qū)別，然后經(jīng)過動力輸出軸14將動力傳遞給兩根輸出半軸15，而兩根輸出半軸15將動力傳遞給驅(qū)動輪16，實現(xiàn)拖拉機的運行，而拖拉機的后部還設(shè)置有三點懸掛13，用于播種、收割等多種機器與本發(fā)明的連接。而所述的控制裝置6同時控發(fā)動機制動器2和電動機制動器3，實現(xiàn)發(fā)動機制動器 2和電動機制動器3的啟閉以及發(fā)動機制動器2和電動機制動器3之間的轉(zhuǎn)換制動。此外，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向輪4和與轉(zhuǎn)向輪4連接并實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪4轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向盤9。具體的動力傳動過程為
發(fā)動機I和電動機5同時工作時，所述的發(fā)動機制動器2和電動機制動器3均不起作用。此時發(fā)動機I動力傳遞路線為發(fā)動機I-第二動力耦合器軸Sb-第一雙聯(lián)齒輪8d 第一齒輪8j-第三動力耦合器軸8k-太陽輪8h-行星輪8f-行星輪架8g (輸出)；
電動機的動力傳遞路線為電動機5-第一動力稱合器軸8a-第二齒輪8c-行星輪系齒圈8e-行星輪8f-行星輪架8g (輸出)。上述兩路動力耦合后由傳動帶10傳送到變速箱11。而當(dāng)發(fā)動機I單獨作用時，電動機制動器3起作用，使行星輪系的齒圈8e固定， 此時動力傳遞路線為發(fā)動機I-第二動力耦合器8b-第一雙聯(lián)齒輪8d (可以實現(xiàn)兩擋傳動)-第一齒輪8j-第三動力耦合器軸8k—太陽輪8h-行星輪8f-行星輪架8g (輸出)_傳動帶10-變速箱11。而當(dāng)電動機5單獨作用時，發(fā)動機制動器2固定不動，使行星輪系的太陽輪8h固定，此時動力傳遞路線為電動機5-第一動力稱合器軸8a_第二齒輪8c_行星輪系齒圈 8e-行星輪8f-行星輪架8g (輸出)-傳動帶10-變速箱11。而變速箱11的動力傳動路線為
第一變速箱軸Ilp-第三齒輪Ila和第四齒輪11構(gòu)成的第二雙聯(lián)齒輪-第五齒輪Ilc 和第六齒輪Ild-第二變速箱Ilk-第七齒輪Ilb或第八齒輪Ilj或第九齒輪Ilm-第十齒輪Ilg或第i^一齒輪Ilh或第十二齒輪-第三變速箱軸Ile或第十四齒輪Ilq-差速器輪 12或第十五齒輪Ilr-動力輸出軸14-兩根輸出半軸15-驅(qū)動輪16。該變速箱11可以實現(xiàn)6個檔位的變速，并且具有動力輸出軸，結(jié)合動力耦合器的 2檔調(diào)速，共可以實現(xiàn)12個檔位的調(diào)速。本發(fā)明所述的混合動力拖拉機，由發(fā)動機I和電動機5聯(lián)合作業(yè)，由動力耦合器8 和變速箱11協(xié)同調(diào)速，調(diào)速范圍廣，可以滿足多種作業(yè)工況，而且具有低排放、節(jié)能、高效率、易操作、適用范圍廣的特點。上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合動力拖拉機，其特征在于，包括發(fā)動機；設(shè)置在發(fā)動機的輸出軸上的發(fā)動機制動器；電動機；設(shè)置在電動機的輸出軸上的電動機制動器；向電動機傳送電能的蓄電池組；具有第一輸入軸和第二輸入軸兩個輸入軸且所述的第一輸入軸和第二輸入軸分別與所述的發(fā)動機的輸出軸和電動機的輸出軸連接的動力I禹合器；與所述的動力耦合器連接的變速箱；以及用于控制所述的發(fā)動機制動器、電動機制動器、蓄電池組和變速箱的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混合動力拖拉機，其特征在于，所述的變速箱和動力耦合器通過傳動帶連接，所述的傳動帶的一端設(shè)置在動力耦合器的輸出軸上，而所述的傳動帶的另一端則設(shè)置在變速箱的輸入軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混合動力拖拉機，其特征在于，所述的控制裝置包括用于控制蓄電池組向電動機輸送電能的輸電控制電路、用于控制所述發(fā)動機制動器和電動機制動器的啟閉以及發(fā)動機制動器和電動機制動器之間轉(zhuǎn)換制動的制動控制電路、用于向所述變速箱提供控制信號的信號控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合動力拖拉機，其特征在于，所述的動力耦合器內(nèi)設(shè)置有第一動力稱合器軸、第二動力稱合器軸、第三動力稱合器軸、第一齒輪、第二齒輪、第一雙聯(lián)齒輪、太陽輪、行星輪、行星輪架和行星齒輪系齒圈，所述的第二動力耦合器軸為動力耦合器的第一輸入軸，其與發(fā)動機的輸出軸連接，所述的第一雙聯(lián)齒輪設(shè)置在第二動力耦合器軸上，所述的第一齒輪設(shè)置在第三動力耦合器軸上，且所述的第一齒輪與所述的第一雙聯(lián)齒輪嚙合，所述的第三動力耦合器軸的端部還設(shè)置有太陽輪，所述的行星輪固定在行星輪架上，且所述的行星輪與所述的太陽輪嚙合，所述的行星輪架為動力耦合器的輸出軸， 此外，所述的第一動力耦合器軸為動力耦合器的第二輸入軸，其與電動機的輸出軸連接，所述的第二齒輪設(shè)置在第一動力耦合器軸的端部，而所述的行星齒輪系齒圈同時與所述的第二齒輪和行星輪嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合動力拖拉機，其特征在于，所述的變速箱內(nèi)設(shè)置有第一變速箱軸、第二變速箱軸、第三變速箱軸、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、第六齒輪、第七齒輪、第八齒輪、第九齒輪、第十齒輪、第十一齒輪、第十二齒輪和第十三齒輪，所述的第三齒輪和第四齒輪為雙聯(lián)齒輪，設(shè)置在第一變速箱軸上，所述的第一變速箱軸為變速箱的輸入軸，所述的第五齒輪、第六齒輪、第七齒輪、第八齒輪和第九齒輪平行設(shè)置在第二變速箱軸上，所述的第十齒輪、第十一齒輪、第十二齒輪和第十三齒輪平行設(shè)置在第三變速箱軸上，其中，所述的第五齒輪與第三齒輪嚙合，第六齒輪與第四齒輪嚙合，第十齒輪與第七齒輪嚙合，第十一齒輪與第八齒輪嚙合，第十二齒輪與第九齒輪嚙合，而第十三齒輪則與一差速器輪嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混合動力拖拉機，其特征在于，所述的變速箱內(nèi)還設(shè)置有第十四齒輪和第十五齒輪，所述的第十四齒輪也設(shè)置在第三變速箱軸上，所述的第十五齒輪與一動力輸出軸連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合動力拖拉機，包括發(fā)動機；設(shè)置在發(fā)動機的輸出軸上的發(fā)動機制動器；電動機；設(shè)置在電動機的輸出軸上的電動機制動器；向電動機傳送電能的蓄電池組；具有第一輸入軸和第二輸入軸兩個輸入軸且所述的第一輸入軸和第二輸入軸分別與所述的發(fā)動機的輸出軸和電動機的輸出軸連接的動力耦合器；與所述的動力耦合器連接的變速箱；以及用于控制所述的發(fā)動機制動器、電動機制動器、蓄電池組和變速箱的控制裝置。本發(fā)明所述的混合動力拖拉機，由發(fā)動機和電動機聯(lián)合作業(yè)，由動力耦合器和變速箱協(xié)同調(diào)速，調(diào)速范圍廣，可以滿足多種作業(yè)工況，而且具有低排放、節(jié)能、高效率、易操作、適用范圍廣的特點。
文檔編號B60K6/36GK102602278SQ20121000612
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者朱思洪, 鄧曉亭, 高輝松 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)