動力耦合及分離裝置、混合動力系統(tǒng)及起重機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，具體涉及一種動力耦合及分離裝置、混合動力系統(tǒng)及起重機。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車起重機在非作業(yè)時，經(jīng)常行駛于市區(qū)道路。在城市道路行駛中，汽車起重機自身重量較大，頻繁的起動、停止需耗費較大能量。當(dāng)起重機剎車時，制動力矩較大，最終以摩擦熱的形式消散，造成能量的浪費。為了提高起重機能量利用效率，目前出現(xiàn)了混合動力技術(shù)，該技術(shù)可回收起重機剎車時的制動能量，將其以液壓能形式儲存。在車輛驅(qū)動時，釋放液壓能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動車輛前進的機械能。
[0003]采用油液混合動力技術(shù)的起重機稱為混合動力起重機，其利用柴油和液壓能共同驅(qū)動起重機工作。其中，液壓能來自起重機剎車制動能量。當(dāng)車輛制動時，驅(qū)動栗/馬達將制動力轉(zhuǎn)化為液壓能儲存在栗/馬達中。當(dāng)車輛起步時，栗/馬達釋放液壓能，驅(qū)動栗/馬達，產(chǎn)生驅(qū)動力矩，通過取力器將動力傳遞至變速箱輸入軸，驅(qū)動車輛前進。
[0004]起重機正常行駛時，混合動力系統(tǒng)不工作，此時需要將其斷開。在起重機加速或啟動時，需要啟動混合動力系統(tǒng)。目前起重機中采用兩種方式實現(xiàn)動力的切斷與結(jié)合，第一種采用氣缸撥叉強制推開嚙合齒輪；另一種為采用撥叉推動同步器結(jié)構(gòu)進行動力結(jié)合與斷開。
[0005]油液混合動力:能量來源有液壓能以及柴油的化學(xué)能，經(jīng)過動力耦合，形成混合驅(qū)動力，是一種節(jié)能技術(shù)。
[0006]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在下述問題:
[0007]采用第一種方式，當(dāng)需要切斷傳動鏈時，必須使嚙合齒輪脫離，此時齒輪副高速運轉(zhuǎn)，需要將輸入軸動力斷開，才能推動滑移齒輪脫離。
[0008]采用第二種方式，同步器結(jié)構(gòu)在變速箱中比較常見，需要兩套齒輪副；當(dāng)需要脫離時，撥叉推動取力器。該方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需增加一套同步器及齒輪副。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的其中一個目的是提出一種動力耦合及分離裝置、混合動力系統(tǒng)及起重機，用以簡便地實現(xiàn)混合動力系統(tǒng)中傳動鏈的斷開。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0011]本實用新型提供了一種動力耦合及分離裝置，包括取力器和離合器，所述取力器通過所述離合器與栗/馬達連接；
[0012]其中，通過所述離合器能實現(xiàn)所述取力器與所述栗/馬達之間傳動鏈的接通與斷開。
[0013]在可選的實施例中，所述取力器包括第一軸、第二軸以及設(shè)置在所述第一軸和第二軸之間的傳動機構(gòu)；
[0014]所述第一軸與所述離合器驅(qū)動連接，所述第二軸用于與發(fā)動機驅(qū)動連接，所述栗/馬達用于與蓄能器連接；
[0015]當(dāng)處于能量利用狀態(tài)，且所述離合器處于結(jié)合狀態(tài)，所述取力器能將所述發(fā)動機的動力和所述栗/馬達的動力耦合；
[0016]當(dāng)處于能量回收狀態(tài)，且所述離合器處于結(jié)合狀態(tài)，能量能通過所述栗/馬達存儲至所述蓄能器；
[0017]當(dāng)所述離合器處于斷開狀態(tài)，所述取力器與所述栗/馬達之間的傳動鏈斷開。
[0018]在可選的實施例中，所述離合器的傳動軸與所述第一軸之間驅(qū)動連接;和/或，所述離合器的外殼與所述取力器的殼體可拆卸連接。
[0019]在可選的實施例中，所述傳動機構(gòu)為齒輪機構(gòu)，所述第一軸與所述第二軸之間通過所述齒輪機構(gòu)驅(qū)動連接。
[0020]在可選的實施例中，所述齒輪機構(gòu)為二級傳動齒輪。
[0021 ]在可選的實施例中，所述第二軸為中空花鍵軸，所述第二軸的內(nèi)部套設(shè)有變速箱驅(qū)動軸。
[0022]在可選的實施例中，所述離合器的傳動軸與所述第一軸之間通過花鍵驅(qū)動連接。
[0023]本實用新型又提供一種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、變速箱以及本實用新型任一技術(shù)方案所提供的動力耦合及分離裝置。
[0024]在可選的實施例中，所述取力器的第二軸以及所述變速箱的驅(qū)動軸同時與所述發(fā)動機上的雙輸出離合器連接。
[0025]本實用新型實施例還提供一種起重機，包括本實用新型任一技術(shù)方案所提供的混合動力系統(tǒng)。
[0026]基于上述技術(shù)方案，本實用新型實施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0027]上述技術(shù)方案提供的動力耦合及分離裝置，在取力器上設(shè)置了離合器，且可直接將離合器與取力器的第一軸驅(qū)動連接。以將動力耦合及分離裝置應(yīng)用在混合動力系統(tǒng)中為例。動力耦合時，是將發(fā)動機的動力與栗/馬達的動力耦合，以共同驅(qū)動變速箱。能量存儲時，制動能量經(jīng)由栗/馬達存儲至蓄能器。在上述動力耦合與能量存儲過程中，變速箱與栗/馬達之間都存在傳動鏈。離合器處于結(jié)合狀態(tài)，則該傳動鏈能夠?qū)崿F(xiàn)傳動;離合器斷開，該傳動鏈也斷開。可見，上述技術(shù)方案能簡便地實現(xiàn)變速箱與栗/馬達之間傳動鏈的斷開。
【附圖說明】
[0028]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1為本實用新型實施例提供的動力耦合及分離裝置應(yīng)用在混合動力系統(tǒng)中的示意圖；
[0030]圖2為本實用新型實施例提供的動力耦合及分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖3為本實用新型實施例提供的輪系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖標記:
[0033]1、蓋板；2、輸入軸軸承蓋；3、第二軸；
[0034]4、驅(qū)動軸；5、骨架密封；6、軸承；
[0035]7、軸承蓋；8、二軸；9、二軸軸承；
[0036]10、軸承；11、第一軸；12、離合器；
[0037]13、輸出軸齒輪；14、二軸齒輪；15、端蓋；
[0038]16、殼體；17、軸承；18、骨架密封；
[0039]19、透氣塞；20、取力器；21、栗/馬達；
[0040]22、蓄能器；23、變速箱；25、發(fā)動機；
[0041]30、輸入齒輪；31、中間齒輪；32、輸出齒輪。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合圖1?圖3對本實用新型提供的技術(shù)方案進行更為詳細的闡述。
[0043]本實施例中需要用到的技術(shù)術(shù)語或名詞解釋。
[0044]動力耦合:混合動力系統(tǒng)工作時，介入驅(qū)動車輛，需要與發(fā)動機一同工作，兩條動力鏈疊加后完成動力的融合，通過一個輸出軸傳遞到執(zhí)行元件。
[0045]栗/馬達:一種二次元件，既能做栗使用，又能作為馬達工作。當(dāng)回收能量時，工作在栗狀態(tài)下;釋放能量時，以馬達狀態(tài)工作。
[0046]雙輸出離合器:一種雙動力輸出離合器，其中一條動力輸出通過壓盤壓緊力從動盤花鍵結(jié)構(gòu)輸出，另一條動力輸出來自壓盤內(nèi)置花鍵結(jié)構(gòu)，壓盤與發(fā)動機飛輪剛性連接輸出。
[0047]參見圖1至圖3，本實用新型實施例提供一種動力耦合及分離裝置，包括取力器20和離合器12，取力器20通過離合器12與栗/馬達21連接。其中，通過離合器12能實現(xiàn)取力器20與栗/馬達21之間傳動鏈的接通與斷開。
[0048]參見圖1，上述動力耦合及分離裝置適用于混合動力系統(tǒng)以及類似系統(tǒng)，取力器20設(shè)置在發(fā)動機25與變速箱23之間，離合器12上連接有栗/馬達21，栗/馬達21通過液壓管路與蓄能器22連接。當(dāng)離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，取力器20能正常實現(xiàn)與栗/馬達21的動力與發(fā)動機25的動力之間的耦合，以及制動能存儲至蓄能器22。當(dāng)離合器12處于斷開狀態(tài)，栗/馬達21與取力器20之間的動力鏈斷開?？梢姡鲜黾夹g(shù)方案能簡便地實現(xiàn)取力器20與栗/馬達21之間傳動鏈的接通與斷開。
[0049]離合器12可以為濕式液壓離合器，濕式液壓離合器能夠承載較大扭矩，保證工作時的平穩(wěn)性。取力器20上集成的濕式液壓離合器能夠保證混合動力系統(tǒng)的隨時介入與脫離，保證系統(tǒng)正常運行。
[0050]參見圖1和圖2，進一步地，取力器20包括第一軸11、第二軸3以及設(shè)置在第一軸11和第二軸3之間的傳動機構(gòu)。第一軸11與離合器12驅(qū)動連接，第二軸3用于與發(fā)動機25驅(qū)動連接，栗/馬達21用于與蓄能器22連接。當(dāng)處于能量利用狀態(tài)，且離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，取力器20能將發(fā)動機25的動力和栗/馬達21的動力耦合。當(dāng)處于能量回收狀態(tài)，且離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，能量經(jīng)由栗/馬達21存儲至蓄能器22。當(dāng)離合器12處于斷開狀態(tài)，取力器20與栗/馬達21之間的傳動鏈斷開。車輛向前行駛的慣性力矩傳遞至栗馬達，栗馬達會產(chǎn)生制動力矩，以制動車輛的。
[0051]由上可知，當(dāng)離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，動力能以下述方式之一傳遞:由蓄能器22經(jīng)由離合器12、第一軸11、第二軸3、驅(qū)動軸4傳遞至變速箱23(即實現(xiàn)動力耦合)，或者由變速箱23經(jīng)由驅(qū)動軸4、第二軸3、第一軸11、離合器12傳遞至蓄能器22(即實現(xiàn)制動能量存儲)。當(dāng)離合器12處于分離狀態(tài)，栗/馬達21和變速箱23之間的傳動鏈斷開，只通過發(fā)動機25向變速箱23傳遞動力。
[0052]上述動力耦合適用于車輛驅(qū)動、加速時，取力器20用于傳遞系統(tǒng)儲存的能量，與發(fā)動機25輸出扭矩耦合，輸出驅(qū)動力矩。上述制動能量存儲適用于車輛制動時，取力器20傳遞力矩至栗/馬達21轉(zhuǎn)換為液壓能儲存至蓄能器22。在起重機正常行駛時，混合動力系統(tǒng)不工作，此時需要將其斷開，此處通過取力器20上安裝的離合器12，能夠?qū)崿F(xiàn)此目的。
[0053]可見，上述技術(shù)方案中，取力器20上安裝有離合器12，保證了混合動力系統(tǒng)介入的可控性，保證足夠承載扭矩。并且，離合器12為獨立機構(gòu)，當(dāng)產(chǎn)生故障時，更換便捷。
[0054]離合器12與取力器20之間具體可采用下述連接方式:離合器12的傳動軸與第一軸11之間驅(qū)動連接。和/或，離合器12的外殼與取力器20的殼體16可拆卸連接。具體