[发明专利]一种履带车辆机电耦合传动装置

说明书

[技术领域]

本发明涉及传动装置，具体地讲，涉及机电耦合传动装置。 

[背景技术]

目前，履带车辆电传动装置主要是双侧电机结构和横轴式结构。如图3为双侧电机结构，如图4为横轴式结构。 

双侧电机结构形式比较简单，直线行驶时，通过主电机带动左右侧主动轮来实现，而转向过程时，则通过控制左右侧牵引电机所产生的转速差来实现，为了在转向时能够满足功率要求，牵引电机必须具备很大的功率，因此，这种方案对电机的要求很高，增加了电机研制的难度；横轴式结构利用主轴、零轴及汇流行星排，解决了履带车辆转向时功率循环问题，从而大大降低了对牵引电机的功率要求，但不足之处是直驶电机与转向电机以及变速机构并排布置，增加了系统的轴向尺寸，不利于系统在整车中的布置。 

[发明内容]

本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种履带车辆机电耦合传动装置，该装置实现了功率耦合及变速一体化功能，综合了双侧电机结构和横轴式结构两种方案的优点，解决了双侧电机结构对电机要求高及横轴式结构轴向尺寸大的缺陷；另外，该装置巧妙利用行星排特性结合制动器、离合器实现了履带车辆的爬坡、正常行驶、中心转向以及大半径转向功能，提高了整体布置的灵活性，有效地减小了传动系统的总体尺寸。 

本发明提供的一种履带车辆机电耦合传动装置，包括发动机、发电机、电力控制单元、电机A、电机B、功率耦合及变速机构和驱动轮A及驱动轮B，其改进之处在于所述功率耦合及变速机构包括行星排B、行星排A、离合器C1、离合器C2和制动器L；所述行星排B和行星排A的齿圈共用，共用齿圈连接制动器L；所述星排B与行星排A的两太阳轮与共用齿圈之间分别设有离合器C1和离合器C2。 

本发明提供的第一优选的履带车辆机电耦合传动装置，所述电力控制单元与电机A和电机B通过电缆连接，电机A和电机B的输出轴与功率耦合及变速机构两行星排的太阳轮轴机械连接；功率耦合及变速机构两行星排的行星架轴作为两侧输出轴，其上分别设有制动器B、制动器A、侧减速器B、侧减速器A、驱动轮B和驱动轮A。 

本发明提供的第二优选的履带车辆机电耦合传动装置，所述传动装置包括增速箱、储能系统、侧减速器B和侧减速器A；所述行星排B的太阳轮轴与电机B的输出轴机械连接，行星排B的行星架轴作为输出轴，其上设有制动器B、侧减速器B、驱动轮B；所述行星排A的太阳轮轴与电机A的输出轴机械连接，行星排A的行星架轴作为输出轴，其上设有制动器A、侧减速器A、驱动轮A；所述电机B和电机A同时与电力控制单元通过电缆连接；所述电力控制单元分别与储能系统和发电机通过电缆连接，发电机与增速箱机械连接，增速箱与发动机机械连接。 

本发明提供的履带车辆机电耦合传动装置，发动机、功率耦合及变速机构、电力控制单元和储能系统的个数均为1个，电机采用两个，在此基础上，适当增加行星排及相应的操纵元件，便可实现转向功率耦合及多档位变速机构。 

通过控制两电机的输出和离合器、制动器的闭合与断开，可以实现履带车辆的爬坡、正常行驶、中心转向以及大半径转向。 

(1)爬坡：控制制动器L闭合，离合器C1和C2断开，电机A和B同向转动，且n₁＝n₂，则功率耦合及变速机构左右两侧输出扭矩和转速如下： 

T_L＝(1+k₁)T₁＝(1+k₂)T₂＝T_R

nL=n11+k1=n21+k2=nR]]>

通过功率耦合及变速机构，扭矩增大，转速降低，实现了车辆的爬坡行驶。