[发明专利]矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机驱动桥

摘要

本发明属于煤矿井下无轨辅助运输设备的设计与制造的技术领域，具体是一种矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机驱动桥。解决了矿用电驱动车辆不能高效满足煤矿井下复杂变化工况需求的问题，包括水冷式中置双驱动防爆电机、行星减速机构Ⅰ、行星减速机构Ⅱ、差速装置、桥轴、桥壳、左驱动轮总成和右驱动轮总成。本发明同时具有驱动、自动变速、主动安全功能、行车制动和驻车制动功能，省略了传统车辆所需的机械式操纵换档装置、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等,使驱动系统和整车结构简洁,传动链缩短，传动效率提高。

主权项

1.一种矿用驱动力自适应多挡自动变速双电机驱动桥，其特征在于：包括水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅰ（8）、行星减速机构Ⅱ（59）、差速装置、左驱动轮总成、右驱动轮总成、桥轴、桥壳、左驱动轮总成和右驱动轮总成，桥轴分为左半轴（70）、右半轴（18）和中间轴（76）三个半轴，左驱动轮总成包括同轴排列布置的左制动器（44）和左驱动轮（1），右驱动轮总成包括同轴排列布置的右制动器（56）和右驱动轮（16）；桥壳包括依次连接的左侧桥壳（2）、左侧行星排壳体（37）、电机外壳体（66）、右侧行星排壳体（26）和右侧桥壳（20），左侧桥壳（2）和电机外壳体（66）之间设有转子轴承座，右侧行星排壳体（26）上开设有转子轴承孔；左侧驱动轮（1）转动支承在左侧桥壳（2）的外端，右侧驱动轮（16）转动支承在右侧桥壳的外端；左侧桥壳（2）、左侧行星排壳体（37）、电机外壳体（66）、右侧行星排壳体（26）和右侧桥壳（20）相邻两两之间通过壳体螺栓固定联接；所述的水冷式中置双驱动防爆电机（3）为水冷式双定子中空结构，水冷式中置双驱动防爆电机（3）包括定子（5）、转子（6）、次定子（88）和次转子（87），定子（5）和转子（6）中间设置有电磁绕组，次定子（88）和次转子（87）之间设置有磁极，每组定子和转子的磁极之间有一个夹角，转子（6）采用中空结构，转子（6）、次转子（87）分别通过转子第一轴承（27）和转子第二轴承（7）转动支撑在所述转子轴承座和所述转子轴承孔中；中间轴（76）右端通过花键与右侧行星减速机构Ⅰ（8）的右侧太阳轮（74）相联接，中间轴（76）左端通过花键与左侧行星减速机构II（59）的左侧太阳轮（72）相联接，中间轴（76）活动穿过转子（6），中间轴（76）一端活动穿过行星减速机构Ⅱ（59）与左半轴（70）连接，另一端活动穿过电动机和行星减速机构Ⅰ（8）后与右半轴（18）、右制动器（56）、右驱动轮（16）连接；行星减速机构Ⅰ（8）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅱ（59）同轴排列布置，行星减速机构Ⅰ（8）位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）与右驱动轮总成之间，通过外部壳体进行联接；中间轴（76）右侧连接有右半轴（18），右半轴（18）活动穿过右驱动轮（16）、右制动器（56），与行星减速机构Ⅰ（8）中的右侧行星架（75）采用花键联接；行星减速机构Ⅰ（8）采用多级行星齿轮传动机构，包括分别可转动设置的Ⅰ挡齿圈（12）和右侧行星架（75）、绕自身轴线转动设置在右侧行星架（75）上的Ⅰ挡行星齿轮（11）、与Ⅰ挡行星齿轮（11）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅰ挡齿圈（12）、用于对Ⅰ挡齿圈（12）进行制动的Ⅰ挡离合器（10）以及驱动操纵装置；水冷式中置双驱动防爆电机（3）的传动轴的右端与行星减速机构Ⅰ（8）上的右侧太阳轮（74）同轴固定联接；可驱动右侧驱动轮的右半轴（18）与右侧行星架（75）同轴联接；右侧行星架（75）分别通过右侧行星架第二轴承（25）和右侧行星架第一轴承（23）支承在电动机转子（6）的轴颈和Ⅰ挡齿圈（12）的内孔中；在Ⅰ挡齿圈（12）的外周上还固设有右侧行星排外齿轮（63）；右侧行星排外齿轮（63）和右侧行星架（75）同心设置并可相对转动，右侧行星排壳体（26）上设有右侧行星排轴承座（22），Ⅰ挡齿圈（12）通过Ⅰ挡齿圈轴承Ⅱ（24）支承在右侧行星排轴承座（22）的孔中；行星减速机构Ⅱ（59）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）、行星减速机构Ⅰ（8）同轴排列布置，行星减速机构Ⅱ（59）位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）与左驱动轮总成之间，中间轴（76）左侧连接有左半轴（70），左半轴（70）活动穿过左驱动轮（1）、左轮制动器（44）与行星减速机构Ⅱ（59）中的左侧行星架（73）采用花键联接；行星减速机构Ⅱ（59）采用多级行星齿轮传动机构，包括分别可转动设置的左侧行星架（73）、绕自身轴线转动设置在左侧行星架（73）上的左侧第一行星轮（32）、与左侧第一行星轮（32）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅱ挡齿圈（33）、可绕自身轴线转动地安装在左侧行星架（73）上的左侧第二行星轮（34）、与左侧第二行星轮（34）啮合并可绕自身轴线转动的Ⅲ挡齿圈（36）、用于对Ⅱ挡齿圈（33）进行制动的Ⅱ挡离合器（31）、用于对Ⅲ挡齿圈（36）进行制动的Ⅲ挡离合器（35）以及驱动部件进行制动换挡的操纵装置，水冷式中置双驱动防爆电机（3）的传动轴的左端与行星减速机构Ⅱ（59）上的左侧太阳轮（72）同轴固定联接；左侧行星架（73）与可驱动左侧驱动轮的左半轴（70）同轴联接，左侧行星架（73）分别通过左侧行星架第一轴承（29）和左侧行星架第二轴承（39）支承在电动机转子（6）的轴颈和Ⅲ挡齿圈（36）的内孔中；在Ⅲ挡齿圈（36）的外周上还固设有左侧行星排外齿轮（40），其中，左侧第一行星轮（32）的直径大于左侧第二行星轮（34）；Ⅱ挡齿圈（33）的直径大于Ⅲ挡齿圈（36），Ⅱ挡齿圈（33）通过Ⅱ挡齿圈轴承（30）支承在左侧行星架（73）一端的轴颈上，Ⅱ挡齿圈（33）、Ⅲ挡齿圈（36）和左侧行星架（73）同心设置并可相对转动，左侧行星排壳体（37）上设有左侧行星排轴承座（4），Ⅲ挡齿圈（36）通过Ⅲ挡齿圈轴承（38）支承在左侧行星排轴承座（4）的孔中；差速装置包括与传动部件连接的差速分配电机（61）和差速器（71），差速器（71）包括差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41），差速器长半轴（19）上设有与右侧行星排外齿轮（63）相啮合的差速器齿轮Ⅱ（62），差速器短半轴（41）上设有与左侧行星排外齿轮（40）相啮合的差速器齿轮Ⅰ（42），差速器（71）包括与差速分配电机（61）的输出轴固定联接的差速器蜗杆（60）以及与差速器蜗杆（60）啮合的差速器蜗轮（14），差速器（71）上设有差速器主动锥齿轮（21），差速器蜗轮（14）与差速器主动锥齿轮（21）同轴设置，差速器长半轴（19）设有与差速器主动锥齿轮（21）相啮合的差速器齿轮Ⅱ（62），差速器短半轴（41）上设有与差速器主动锥齿轮（21）相啮合的差速器齿轮Ⅰ（42），差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41）沿同一轴线布置，差速器长半轴（19）和差速器短半轴（41）所在的轴线位于水冷式中置双驱动防爆电机（3）的外侧同一水平高度位置，且与水冷式中置双驱动防爆电机（3）的轴线平行，行星减速机构Ⅰ（8）、行星减速机构Ⅱ（59）与水冷式中置双驱动防爆电机（3）沿同一轴线布置，差速装置布置在同一轴线的外侧。