[发明专利]一种推土机混合动力驱动装置及推土机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是推土机的混合动力驱动装置。本发明还涉及设有所述驱动装置的推土机。

背景技术

随着人们日益重视对环境的保护和能源的有效、合理使用，高效、节能、环保的推土机就成为推土机行业的发展趋势。

目前，应用于推土机的动力传动方式主要有机械传动、液力机械传动和静液压传动，其动力传递方式及优缺点如下：

1）机械传动，指利用机械方式传递动力和运动，其动力传递路线为：发动机—离合器—变速箱—传动轴—转向离合器和制动器—终传动—驱动轮；机械传动效率高而且平稳、工作可靠，但难以实现无级变速，对载荷的自适应能力也较差。

2）液力传动，是目前使用较为广泛的一种传动方式，利用工作叶片与工作液体相互作用，引起机械能与液体能的相互转换，以此来传递动力，并通过液体动量矩的变化来改变转矩，其动力传递路线为：发动机—变矩器—变速箱—中央传动—转向离合器和制动器—终传动—驱动轮；液力传动减轻了车辆的震动，使车辆加速均匀、柔和，具有一定的载荷自适应能力，但传动效率较低，高效率范围较窄，同样不能实现无级变速。

3）静液压传动，利用液体的压力能来传递动力，其动力传递路线为：发动机—液压泵—液压马达—终传动—驱动轮；静液压传动可以实现无级变速，具有较强的载荷自适应能力，但受油液流动阻力和泄漏影响，传动效率较低，再加上油液的可压缩性，不能保证严格的传动比。

如上所述，现有推土机动力传动方式主要为机械传动、液力传动、静液压传动。这些传动方式都存在自身无法克服的不足，如噪声大，油耗高，传动效率低、对负载响应慢、不能实现无级变速等。

另外，得益于汽车混合动力技术的快速发展，混合动力正在成为工程机械动力技术发展的主要方向，而现有机械传动与电机驱动集成的推土机混合动力系统需要机械综合箱体装置，由于驱动模块的机、电高度集成化，整套系统的稳定性和散热性很难达到工作需求。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种推土机混合动力驱动装置。该驱动装置传动平稳可靠、噪声小、油耗低，具有较高的传动效率，对负载的变化响应快，可以实现无级变速。

本发明的第二目的是提供一种设有所述推土机混合动力驱动装置的推土机。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种推土机混合动力驱动装置，包括发动机、发电机、电流控制模块以及电动机；所述发动机的输出轴连接动力分配装置，所述动力分配装置的输出轴连接发电机；所述发电机产生的交流电经所述电流控制模块转换后驱动所述电动机；所述电动机通过终端传动机构带动驱动链轮及履带。

优选地，所述电动机包括左电动机和右电动机，其中所述左电动机通过左终端传动机构带动左驱动链轮及左履带，所述右电动机通过右终端传动机构带动右驱动链轮及右履带。

优选地，所述电流控制模块设有储能系统；当工作负载需求小于所述发电机输出功率时，一部分电能通过电流控制模块转换后驱动所述电动机，其余电能则通过电流控制模块为所述储能系统充电；当工作负载需求大于所述发电机输出功率时，所述储能系统与发电机共同驱动所述电动机。

优选地，其特征在于，所述电流控制模块为功率电子单元或电源逆变器；所述功率电子单元或电源逆变器将所述发电机产生的交流电整流成直流电，然后逆变成可控的三相交流电驱动所述电动机。

优选地，其特征在于，所述动力分配装置为分动箱或速度匹配增速箱。

优选地，所述终端传动机构设有转向离合器和制动器。

优选地，进一步包括整车控制器，该整车控制器通过CAN总线与各元件控制系统、各辅助装置接口及监测显示系统连接。

优选地，所述元件控制系统包括第一电子控制模块、第二电子控制模块、第三电子控制模块、电机控制系统、储能控制系统；所述第一电子控制模块连接所述发动机；所述第二电子控制模块连接所述发电机，同时连接所述电流控制模块；所述第三电子控制模块连接所述终端传动机构；所述电机控制系统连接所述电流控制模块，同时连接所述电动机；所述储能控制系统连接所述储能系统。

优选地，所述整车控制器通过第一CAN总线与第一电子控制模块、第二电子控制模块和电机控制系统连接；所述整车控制器通过第二CAN总线与储能控制系统、第三电子控制模块、各辅助装置接口及监测显示系统连接。

为实现上述第二目的，本发明提供一种推土机，包括推土机本体以及驱动装置，所述驱动装置为上述任一项所述的推土机混合动力驱动装置。

本发明提供的推土机混合动力驱动装置具有如下有益效果：