[发明专利]变速箱动力总成、其控制方法及工程机械

说明书

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种变速箱动力总成、其控制方法及工程机械，变速箱动力总成包括电机、主变速箱和副变速箱，主变速箱包括第一行星排、第二行星排和第一挡位切换机构，副变速箱包括传动齿轮和第二挡位切换机构。本发明采用主变速箱加副变速箱的形式，能够实现3*2挡位的切换，即能够实现六挡切换，并且在进行挡位切换时，可以先根据作业工况，先控制副变速箱固定至一个挡位，然后控制主变速箱切换至相应挡位，能够更好的适应不同的工况需求；另外主变速箱和副变速箱均采用的是行星式变速箱，组合形式新颖，且制造简单，质量可控。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种变速箱动力总成、其控制方法及工程机械。

背景技术

近年来，电驱动重卡在矿山开采工况中发展迅速。它的动力总成由电池、电机及少挡位变速箱组成，具有节能环保、动力强劲、操作轻便等特点，相对于传统的由发动机与多挡位变速箱组成的动力总成，具有无可比拟的优势。电驱动重卡主要包括渣土自卸车、搅拌车等，在市区及郊区道路中运送建筑物料。当前市场上主流的电驱动重卡的动力总成只有一个电机作为动力源，它驱动变速箱，变速箱通过滑套切换挡位，实现不同工况的转换要求。现有的电驱动重卡的变速箱多为定轴式，由于传递的扭矩比较大，在设计过程中，变速箱基本采用了两中间平行轴或三中间平行轴的布置方案。增加或减少挡位是通过增加或减少平行轴上的啮合齿轮数来实现。若挡位过少，则无法满足重卡多种工况的要求；若挡位过多，则设计及制造精度比较复杂，质量水平难以控制。这种技术方案的工况适应性，与制造成本及质量之间存在较大矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变速箱动力总成、其控制方法及工程机械，能够更好的适应不同的工况需求，且结构形式新颖。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种变速箱动力总成，包括：

电机，其输出端连接有第一输入轴；

主变速箱，包括第一行星排、第二行星排和第一挡位切换机构，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述第一行星排和所述第二行星排沿所述第一输入轴的轴向串联设置，且所述第一太阳轮和所述第二太阳轮均固定套设于所述第一输入轴上，且由所述第一行星架或所述第一齿圈输出动力至第二输入轴；所述第一挡位切换机构用于切换由所述第一输入轴至所述第二输入轴的动力传递路径；

副变速箱，包括传动齿轮和第二挡位切换机构，所述传动齿轮包括一对输入齿轮副和两对输出齿轮副，所述输入齿轮副包括输入主动齿轮和输入被动齿轮，所述输入主动齿轮固定套设于所述第二输入轴上，所述输入被动齿轮固定套设于中间轴上，所述输出齿轮副包括输出主动齿轮和输出被动齿轮，所述输出主动齿轮通过轴承套设于所述中间轴上，所述输出被动齿轮固定套设于所述输出轴上；所述第二挡位切换机构用于控制任意一个所述输入被动齿轮与所述中间轴结合。

作为变速箱动力总成的优选技术方案，所述第一行星排和所述第二行星排的串联方式为所述第一齿圈与所述第二行星架固定连接，所述第一行星架输出动力至所述第二输入轴。

作为变速箱动力总成的优选技术方案，所述第一行星排和所述第二行星排的串联方式为所述第一行星架与所述第二齿圈固定连接，所述第一齿圈输出动力至所述第二输入轴。

作为变速箱动力总成的优选技术方案，所述第一挡位切换机构包括挡位齿轮a和滑套a，所述挡位齿轮a包括零挡齿轮a、一挡齿轮a、二挡齿轮a和三挡齿轮a，所述零挡齿轮a固定设置于变速箱壳体上，所述一挡齿轮a与所述第二行星架固定连接，所述二挡齿轮a与所述第二齿圈固定连接，所述三挡齿轮a固定于所述第一输入轴上；所述滑套a能够控制所述零挡齿轮a与所述一挡齿轮a的结合和断开、所述零挡齿轮a与所述二挡齿轮a的结合和断开、以及所述一挡齿轮a与所述三挡齿轮a的结合和断开。