[发明专利]一种工程机械电驱动变速箱

说明书

本发明涉及一种工程机械电驱动变速箱，为可实现两个挡位或三个挡位的电驱动定轴式结构，能满足平地机、越野轮胎吊等工程机械的挡位要求，且齿轮速比能在0.8～6.5范围内调整，低速挡传递路线最长，各个齿轮大小均衡，实现大速比承载大扭矩，高速挡传递路线最短，实现快速切换小速比传递扭矩且功率损失最少。多挡位结构和少挡位结构之间通过增减一根中间轴及其上的离合器、齿轮来实现，转换简单、经济，且降低多挡位结构用于少挡位的应用和维护成本。本发明提供的变速箱采用离合器单包结构，结构简单，易于加工制造，能避免离合器双包结构导致的轴长度较大而产生的系统变形，进而能提高齿轮传动精度，减小变速器的噪声，提升可靠性。

技术领域

本发明涉及工程机械电驱动技术领域，特别是涉及一种工程机械电驱动变速箱。

背景技术

近年来，新能源车辆在飞速发展，电驱动工程机械车辆的需求也日益增加，目前电驱动系统有两种形式，一种是电机+轮边减速机直接驱动的系统，这种结构简单但控制相对复杂，目前尚未成熟，应用较少，另外一种则是在传统驱动系统的基础上用电池电机代替发动机，形成电机+变速箱+驱动桥的传动系统，这种驱动系统控制相对简单，易于实现。

由于电驱动电机本身具有较宽的速度调节范围且自身可以正反转，变速箱既不需要方向挡位，速度挡也不需要过多，对变速箱的挡位功能要求较低，但是对变速箱的结构紧凑性提出了更高的要求。

因平地机、越野轮胎吊等工程车辆本身工况复杂，既需要工作时有较大的扭矩，又需要行驶时有较高的转速，为保证在不同作业模式下电机在高效转速区域，仍需要变速箱有不同的挡位，这就需要变速箱在重载工作模式下具有较大的速比，高速行驶模式下变速箱具有较小的速比。

此外，由于电驱动对传动效率要求更高，这就要求变速箱的传动路线尽可能的短，以保证有足够高的传动效率。因此，电驱动变速箱需要同时满足速比范围宽、结构简单紧凑、传动效率高的要求。

中国发明专利（申请号202110898611.2）公开了一种单电机驱动传动结构及工程车辆，该方案采用单电机驱动，通过传动及离合器换挡结构，只能实现直联输出单独作业模式和前进行驶、后退行驶两种模式，虽然结构简单，但速比范围小，无法满足平地机、越野轮胎吊等工程车辆对变速箱具备三个不同速比的需求。目前现有电驱动变速箱技术方案，只有两种作业和行驶模式，挡位数较少又存在速比范围不够大的缺点，此外该变速箱仍采用一根轴上安装两个离合器包的传动结构，增加了轴的长度，使得轴的弯曲变形加大，对于轴的制造难度和成本以及寿命、齿轮的传递精度、变速箱的噪音等影响较大。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种工程机械电驱动变速箱，采用最高三挡的定轴结构，能满足平地机、越野轮胎吊等工程机械的挡位要求，且齿轮速比能在0.8～6.5范围内调整，通用性强，易于加工制造，成本低，且传动精度高，噪声小。

一种工程机械电驱动变速箱，包括输入轴S-in、中间轴S-2和输出轴S-out，

所述输入轴S-in的一端用于连接至驱动电机，所述输入轴S-in上固定安装有固定齿轮Z4、通过离合器C3安装有浮动齿轮Z1，

所述中间轴S-2上固定安装有固定齿轮Z2、固定安装有固定齿轮Z9以及通过离合器C2安装有浮动齿轮Z5和浮动齿轮Z7，所述浮动齿轮Z5和所述浮动齿轮Z7同轴固定，

所述输出轴S-out上固定安装有固定齿轮Z3，

所述浮动齿轮Z1与所述固定齿轮Z2啮合，所述固定齿轮Z2与所述固定齿轮Z3啮合，所述固定齿轮Z4与所述浮动齿轮Z5啮合。

可选地，所述输入轴S-in的轴心线和所述输出轴S-out的轴心线位于同一竖直面内。

可选地，所述离合器C2、所述离合器C3均为单包离合器。

可选地，该变速箱用于实现两个挡位的工作模式，