[实用新型]电动轮矿用卡车电传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电传动装置，具体是一种电动轮矿用卡车电传动装置，属于矿用卡车的动力传动技术领域。 

背景技术

矿用卡车是露天矿山开采和大规模土方建设中的关键设备，是用于矿石或土方运输的专业设备，具有载重大、工作效率高等特点。根据传动方式的不同，矿用卡车分为两大类，即机械传动式和电传动式。机械传动采用发动机+变速箱+差速器的传动方式，特点是传动效率高，传递系统机械结构复杂，能传递的扭矩有限，一般小吨位矿用卡车采用机械传动。随着矿用卡车吨位的增加，传动扭矩的上升，无法制造机械传动所使用的大型离合器或液力变矩器，机械传动的方式受到了限制，电传动系统由此诞生。电传动采用柴油机+发电机+轮毂电机的方式传动，代替了传统的发动机、变速箱、差速器等机械机构，从而使传动系统大为简单可靠，能够传递较大的力矩。另一方面，电传动具有牵引性能好，爬坡能力强，可以实现无级调速，运行平稳，发动机可以稳定在经济工况下运转，操作简单，行车安全可靠等优点。全世界100吨级以上的矿用卡车中，约有2/3-3/4为电传动系统，300t级以上的矿用卡车全部为电传动系统。 

随着发电机、电动机和控制系统技术的发展，目前已有的矿用卡车电传动系统分为下列3种： 

1、直-直流传动系统。发动机带动直流发电机，发出的电能直接供给直流电动机，以驱动车辆行驶。这种传动装置的优点就是不通过任何转换装置，因此系统结构简单。但缺点是直流发电机体积大、重量大和成本高，传动效能低。直流电动机具有电刷换向器，电刷具有较高的故障率，易造成直流电机环火等故障。进行这种传动系统在早期的矿用卡车有所应用，目前已经完全被淘汰。

2、交-直流传动系统。发动机带动交流发电机发出控制器交流电，经过大功率硅整流器整流成直流电，再供给驱动位于后轮的直流轮毂电动机。该驱动技术为较为传统、较为成熟的技术，目前在电动轮矿用卡车上还有着广泛的应用。但是和直-直流传动系统一样，均使用直流电动机，存在一定的缺陷。 

3、交-直-交流传动系统。交直交传动技术是伴随着大功率逆变装置的成熟而诞生的，为目前最新的技术。交直交系统中，发动机带动交流发电机发电，发出的交流电经过可控硅整流、滤波单元转变成直流电，再经过逆变装置，变成电压幅值、频率可调的交流电，然后驱动位于后轮的轮毂电动机，从而使交流电动机实现变幅、变频调速。这种传动的特点是结构简单，交流电动机尺寸小重量轻，系统运行可靠，维护方便。 

众所周知，车辆在转弯时，两侧轮胎位于不同的转弯半径上，因此需要轮间差速装置保证两侧轮胎均与地面贴合，不发生打滑的现象。 

例如中国发明专利200680035965.8提供了用于工程机械的电传动系统，包括发动机、发电机、至少一个电动机和控制系统，该专利提供的传动系统仍然采用传统的机械式轮间差速装置，机械差速器结构复杂。 

目前已有的电传动系统，在系统组成、控制方式、轮间差速等技术上还有进一步发展的空间。 

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电动轮矿用卡车电传动装置，遵循制动优先原则，可提供矿用卡车的启动加速、匀速行驶（包括倒车）、减速制动和驻车的功能。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电动轮矿用卡车电传动装置，包括加速踏板、刹车踏板、挡位手柄、控制器、发动机、交流发电机、整流器、变频器、散热风扇、电阻栅、电制动转换器、传感器、机械制动器、交流电动机、轮边减速器、左轮对、右轮对；加速踏板、刹车踏板和挡位手柄分别通过控制电路与控制器电连接，传感器与控制器电性连接，发动机与交流发电机电连接，交流发电机与整流器电连接，整流器与变频器电连接，变频器与电制动转换器电连接，电制动转换器与电阻栅电连接，散热风扇安装在电阻栅之间，电制动转换器与交流电动机电连接，交流电动机轴与机械制动器电连接，交流电动机轴端与轮边减速器电连接，交流电动机与左轮对和右轮对电连接； 

进一步地，交流电动机和变频器有复数个，且每个交流电动机对应与一个变频器电连接；

进一步地，左轮对和右轮对间无机械系统直接相连；

进一步地，挡位手柄包括空挡、前进挡、倒挡和驻车挡；

进一步地，传感器为转速传感器；

进一步地，轮边减速器为行星齿轮减速器。