專利名稱：混合動力推土機及其驅動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種混合動力推土機及其驅動機構。
背景技術：
混合動力推土機，其行走依靠電機驅動，而非直接來源于發(fā)動機。電機工作時所需要的電能來源于機載發(fā)動機的發(fā)電系統(tǒng)，其動力傳遞路線為發(fā)動機-發(fā)電機-電動機-行走裝置。在實現(xiàn)驅動功能的同時，為了保證推土機行駛過程中的安全性和可靠性，還需要具有制動功能，另外，電機驅動行走裝置時需要與減速機構連接。目前，混合動力推土機前進過程中制動實現(xiàn)是依靠控制器給電機一個反方向電流，使電機減速，最終實現(xiàn)電機反轉。然而，上述方案存在下述技術問題第一、當推土機在正常工況下或以最大速度行駛時，遇到需要緊急制動情況時，上述制動方式要先經(jīng)過電機減速，而后反轉才能實現(xiàn)驅動電機轉動停止，達到制動目的，但制動的響應時間長，很容易造成安全事故；驅動電機需要與減速機構連接，裝配效率偏低，而且減速機構機型眾多，驅動電機與減速機構連接后，結構較為笨重，體積大，也可能出現(xiàn)由于型號懸殊過大，而難以匹配的問題；第二、目前采用的驅動電機為風冷式電機，該冷卻系統(tǒng)并不適宜于工程機械的多塵、工況惡劣的作業(yè)環(huán)境。有鑒于此，亟待針對現(xiàn)有混合動力推土機的驅動機構進行改進，以使驅動機構在結構上更加緊湊，裝配效率較高，且在緊急狀態(tài)下具備較快的制動響應速度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的為提供一種混合動力推土機及其驅動機構。該驅動機構的結構更加緊湊，裝配效率較高，且在緊急狀態(tài)下具備較快的制動響應速度。本發(fā)明提供的混合動力推土機的驅動機構，包括驅動電機，所述驅動電機具有用于輸出動力的電機軸，還包括減速器，所述減速器與所述驅動電機的輸出端固定連接；所述電機軸上還設有制動器。該驅動機構實際上結合了制動器、驅動電機和減速器，形成了三合一的驅動機構，相較于背景技術，該三合一驅動機構達到了下述技術效果首先，電機軸上設有制動器，當需要制動時，直接控制制動器限制電機軸轉動，能夠快速切斷動力輸出，縮短了推土機在緊急情況下的制動響應時間，從而提高了推土機的工作可靠性和安全性；其次，電機軸的輸出端連接有減速器，則裝配時，直接安裝該三合一的驅動機構即可，無需先安裝驅動電機再與減速器連接，能夠提高裝配效率。而且相較于裝車時與不同型號的減速器裝配，顯然，預先設計的減速器與驅動電機使得整個機構的結構較為緊湊，也消除了不同型號的減速器可能與驅動電機無法匹配的問題。優(yōu)選地，所述電機軸具有雙輸出端，一輸出端與所述減速器連接，與之相對的另一輸出端設有所述制動器。電機具有雙輸出端，可以將制動器和減速器分設于電機軸的兩端，避免了裝配或拆卸過程中制動器與減速器的干涉。此外，由于電機軸安裝制動器的同時還需要與減速器連接，采用雙輸出端的電機軸后，電機軸上用于驅動行走裝置的輸出端的長度可以不變，以免增大減速器對驅動電機的電機軸的力矩，避免造成電機軸的彎曲變形或斷裂。即在保證驅動電機使用壽命的基礎上，對原有驅動電機的尺寸設計幾乎無影響，從而縮短了設計周期，降低了制造成本優(yōu)選地，所述制動器為電磁制動器；所述電磁制動器包括與所述電機軸連接的制動盤、固定有通電線圈的磁軛，和可滑動地間隙設置于兩者之間的銜鐵，以及預壓縮于所述磁軛和所述銜鐵之間的彈性部件，所述銜鐵與所述驅動電機的殼體連接；并配置成所述線圈通電，所述銜鐵在磁力作用下克服彈性部件的預壓縮彈性力與所述制動盤分離；所述線圈斷電，所述銜鐵在所述彈性部件的預壓縮彈性力作用下，回復至與所述制動盤貼合。該電磁制動器具有簡單緊湊，操作簡便，成本低的特點。此外，由于銜鐵在彈簧力的作用下直接作用在制動盤上，因此扭力的傳達快，可以達到便捷的動作。優(yōu)選地，所述制動盤和所述電機軸通過花鍵套連接?；ㄦI套使制動盤和電機軸可拆卸連接，當制動盤等易損件損壞時，只需更換相應的部件即可，與之配合其他部件可繼續(xù)使用，從而簡化了維修過程，也降低了維護成本。此夕卜，花鍵套具有受力均勻、承載能力強的特點。優(yōu)選地，所述電磁制動器還包括安裝板，且所述安裝板、所述銜鐵和所述磁軛三者通過螺栓組件連接于所述驅動電機的殼體上，所述銜鐵和所述磁軛位于所述驅動電機的端部和所述安裝板之間。當某一部件需要更換時，只需將更換的那個模塊整體換掉即可，操作簡單，快捷，從而簡化可維護過程，降低了維護成本。優(yōu)選地，所述制動器為氣動式制動器。氣動制動器的結構簡單，能夠有效控制生產(chǎn)成本。優(yōu)選地，所述減速器為硬齒面二級減速器。該種減速器具有傳動效率高、結構緊湊等優(yōu)點。優(yōu)選地，所述驅動電機為水冷式永磁電機。水冷式永磁電機適宜于多塵、工作環(huán)境惡劣、要求長時間連續(xù)工作的推土機等工程機械。本發(fā)明還提供一種混合動力推土機，包括行走裝置和驅動所述行走裝置的驅動機構，所述驅動機構為上述任一項所述的混合動力推土機的驅動機構。由于上述驅動機構具有上述技術效果，具有該驅動機構的混合動力發(fā)動機也具有相同的技術效果。


圖1為本發(fā)明所提供混合動力推土機驅動機構一種具體實施方式
的結構示意圖。圖1 中11驅動電機、111電機軸、Illa第一輸出端、Illb第二輸出端、12減速器、13電磁制動器、131磁軛、132銜鐵、133制動盤、134安裝板、135彈簧、136花鍵套、137引出線
具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供混合動力推土機驅動機構一種具體實施方式
的結構示意圖。該混合動力推土機的驅動機構，包括驅動電機11，驅動電機11具有用于輸出動力的電機軸111。驅動機構還包括減速器12，減速器12可以是單級、二級、多級或行星齒輪機構，圖1中所示的減速器12為硬齒面二級減速器12，該種減速器具有傳動效率高、結構緊湊等優(yōu)點。而且，本實施例中減速器12與驅動電機11的輸出端固定，可以通過常規(guī)的緊固件固定減速器12和驅動電機11的輸出端，則驅動電機11的動力可以直接輸出至減速器12。可以想到，也可以直接將驅動電機11的輸出端與減速器12直接加工為一體式結構。另外，該實施例中的驅動機構還包括設于驅動電機11的電機軸111上的制動器。制動器可以是氣動式制動器，也可以是電磁制動器12，兩種制動器的結構簡單，能夠有效控制生產(chǎn)成本。從上述內(nèi)容可以看出，該驅動機構實際上結合了制動器、驅動電機11和減速器12，形成了三合一的驅動機構，相較于背景技術，該三合一驅動機構達到了下述技術效果首先，電機軸111上設有制動器，當需要制動時，直接控制制動器限制電機軸111轉動，能夠快速切斷動力輸出，縮短了推土機在緊急情況下的制動響應時間，從而提高了推土機的工作可靠性和安全性；其次，電機軸111的輸出端連接有減速器12，則裝配時，直接安裝該三合一的驅動機構即可，無需先安裝驅動電機11再與減速器12連接，能夠提高裝配效率；而且相較于裝車時與不同型號的減速器裝配，顯然，預先設計的減速器13與驅動電機11使得整個驅動機構的結構較為緊湊，也消除了不同型號的減速器可能與驅動電機11無法匹配的問題。電機軸111具有輸出動力以驅動行走裝置的輸出端，可以將制動器設置于該輸出端上。也可以采用如圖1所示的電機軸111，該電電機軸111具有雙輸出端，即圖1中所示的第一輸出端Illa和第二輸出端Illb,第一輸出端Illa連接減速器12,用于驅動行走裝置，與之相對的另一第二輸出端Illb設有制動器。這種具有雙輸出端的電機軸111，可以將制動器和減速器12分設于電機軸111的兩端，避免了裝配或拆卸過程中制動器與減速器12的干涉。此外，由于電機軸111安裝制動器的同時還需要與減速器12連接，采用雙輸出端的電機軸111后，電機軸111上用于驅動行走裝置的第一輸出端Illa的長度可以不變，以免增大減速器12對驅動電機11的電機軸111的力矩，避免造成電機軸111的彎曲變形或斷裂?？梢?，米用具有雙輸出端的電機軸111在保證驅動電機11使用壽命的基礎上，對原有驅動電機11的尺寸設計幾乎無影響，從而縮短了設計周期，降低了制造成本。請繼續(xù)參考圖1，電機軸111上設置的制動器可以是電磁制動器12，電磁制動器12相較于氣動式制動器具有更精確的可控性能。該電磁制動器12，包括固定有通電線圈的磁軛131，通電線圈通過引出線137通電，還包括通過花鍵套136與電機軸111連接的制動盤133，而花鍵套136與電機軸111通過鍵連接；在制動盤133和磁軛131之間設置銜鐵132，銜鐵132連接于驅動電機11的殼體，且在磁軛131與銜鐵132之間設置有彈簧135。另外，電磁制動器12還包括安裝板134，安裝板134、銜鐵132和磁軛131依次通過螺栓組件與驅動電機11的殼體固定連接。其中，電磁制動器12在初始狀態(tài)下，即斷電狀態(tài)下，銜鐵132與磁軛131間隙設置，且與螺栓組件滑動配合。初始狀態(tài)下，電磁制動器12的線圈斷電，銜鐵132在彈簧135的彈性力作用下與制動盤133貼合；推土機正常工作狀態(tài)下，電磁制動器12的線圈通電，銜鐵132在電磁力作用下克服彈性力與制動盤133分離，此時制動盤133隨電機軸111轉動；當推土機需要緊急制動時，電磁制動器12的線圈斷電，電磁力消失，銜鐵132在彈簧135彈性力作用下回復至初始狀態(tài)，即銜鐵132與制動盤133貼合，此時在摩擦力作用下驅動電機11停止工作。該電磁制動器12具有簡單緊湊，操作簡便，成本低的特點。此外，由于銜鐵132在彈簧力的作用下直接作用在制動盤133上，因此扭力的傳達快，制動迅速。可以理解，在滿足制動功能需求及其裝配工藝要求的基礎上，本方案中的電磁制動器12也可以采用其他類型的制動器，比如干式多片摩擦式電磁制動器或者是濕式多片電磁制動器。如前所述，本方案中的制動盤133和電機軸111通過花鍵套136可拆卸連接，當制動盤133等易損件損壞時，只需更換相應的部件即可，與之配合其他部件可繼續(xù)使用，從而簡化了維修過程，也降低了維護成本。此外，本方案采用了花鍵套136連接，具有受力均勻、承載能力強的特點。可以理解，在滿足電機軸111與制動盤133的連接強度的基礎上，兩者也可以采用過盈配合、鍵連接、或者是直接焊接的連接方式。進一步，本方案中的電磁制動器12上的安裝板134、銜鐵132和磁軛131，三者為獨立模塊設計再通過螺紋組件可拆卸連接，因此，當某一部件需要更換時，只需將更換的那個模塊整體換掉即可，操作簡單，快捷，從而簡化可維護過程，降低了維護成本。安裝板134同時也起到保護殼的作用，以免銜鐵132、磁軛131等受到外界環(huán)境影響，而且也便于銜鐵132、磁軛131等零部件的安裝。當然，不設置安裝板134，而直接安裝銜鐵132、磁軛131等部件也是可以的。圖1中，磁軛131、銜鐵132靠近驅動電機11的端部，制動盤133處于外端，可以想至|J，也可以反向設置，即磁軛131、銜鐵132位于外端，而制動盤133靠近驅動電機11的端部，即銜鐵132和磁軛131位于驅動電機11的端部和安裝板134之間即可。反向安裝后，電磁制動器12的結構、工作原理與前述安裝結構相同，在此不再贅述。需要說明的是，本方案中的電磁制動器12的工作方式為通電分離、斷電結合，當然，其工作方式也可以采用斷電分離、通電結合。另外，驅動電機11采取水冷式永磁電機時，相較于背景技術，適宜于多塵、工作環(huán)境惡劣、要求長時間連續(xù)工作的推土機等工程機械。除了上述的驅動機構，本發(fā)明該提供一種混合動力推土機，包括行走裝置和驅動所述行走裝置的驅動機構，所述驅動機構為上述任一實施例所述的混合動力推土機的驅動機構。由于上述驅動機構具有上述技術效果，具有該驅動機構的混合動力發(fā)動機也具有相同的技術效果，此處不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的一種混合動力推土機及其驅動機構均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種混合動力推土機的驅動機構，包括驅動電機(11)，所述驅動電機(11)具有用于輸出動力的電機軸(111)，其特征在于，還包括減速器(13)，所述減速器(13)與所述驅動電機(11)的輸出端固定連接；所述電機軸(111)上還設有制動器。
2.如權利要求1所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述電機軸(111)具有雙輸出端，一輸出端與所述減速器(13)連接，與之相對的另一輸出端設有所述制動器。
3.如權利要求2所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述制動器為電磁制動器(12);所述電磁制動器(12)包括與所述電機軸(111)連接的制動盤(133)、固定有通電線圈的磁軛(131)，和可滑動地間隙設置于兩者之間的銜鐵(132)，以及預壓縮于所述磁軛(131)和所述銜鐵(132)之間的彈性部件，所述銜鐵(132)與所述驅動電機(11)的殼體連接；并配置成所述線圈通電，所述銜鐵(132)在磁力作用下克服彈性部件的預壓縮彈性力與所述制動盤(133)分離；所述線圈斷電，所述銜鐵(132)在所述彈性部件的預壓縮彈性力作用下，回復至與所述制動盤(133)貼合。
4.如權利要求3所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述制動盤(133)和所述電機軸(111)通過花鍵套(136)連接。
5.如權利要求4所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述電磁制動器 (12)還包括安裝板(134)，且所述安裝板(134)、所述銜鐵(132)和所述磁軛(131)三者通過螺栓組件連接于所述驅動電機(11)的殼體上，所述銜鐵(132)和所述磁軛(131)位于所述驅動電機(11)的端部和所述安裝板(134)之間。
6.如權利要求1或2所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述制動器為氣動式制動器。
7.如權利要求1-5任一項所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述減速器(13)為硬齒面二級減速器。
8.如權利要求1-5任一項所述的混合動力推土機的驅動機構，其特征在于，所述驅動電機(11)為水冷式永磁電機。
9.一種混合動力推土機，包括行走裝置和驅動所述行走裝置的驅動機構，其特征在于， 所述驅動機構為權利要求1至8任一項所述的混合動力推土機的驅動機構。
全文摘要
本發(fā)明公開一種混合動力推土機及其驅動機構，驅動機構包括驅動電機，驅動電機具有用于輸出動力的電機軸，還包括減速器，減速器與驅動電機的輸出端固定連接；電機軸上還設有制動器。該驅動機構為三合一的驅動機構，相較于背景技術，該驅動機構在制動時，直接控制制動器限制電機軸轉動，能夠快速切斷動力輸出，縮短了推土機在緊急情況下的制動響應時間；其次，電機軸的輸出端連接有減速器，則裝配時，直接安裝該三合一的驅動機構即可，無需先安裝驅動電機再與減速器連接，能夠提高裝配效率。而且相較于裝車時與不同型號的減速器裝配，顯然，預先設計的減速器與驅動電機使得整個機構的結構較為緊湊。
文檔編號E02F3/84GK103046591SQ20121058331
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者韓爾樑, 陳松濤 申請人:濰柴動力股份有限公司