[发明专利]一种智能电动拖拉机及其工作方法

摘要

本发明涉及一种智能电动拖拉机及其工作方法，特别涉及智能电动拖拉机双电机分汇流驱动系统、控制模式及工作，属于电动农业机械技术领域，整体装置包括双电机输入装置、差动轮系减速耦合装置、后桥、差速器、动力输出装置；双电机输入装置包括主电机和调速电机，两个电机分别将动力向后传递，差动轮系减速耦合装置用于接受双电机的输入并将动能耦合后向后传递、传递给动力输出装置进行旋耕作业或/及传递给后桥驱动整车前进，装置采用一体式传动箱结构，方便安装，双电机既能同时工作，也能单独完成相互的工作，克服传统双电机驱动过程中每个电机只能够单独驱动一部分输出，或只能够用在某些情况下才能耦合输出的局限性，增加系统可靠性。

主权项

1.一种智能电动拖拉机，其特征在于，包括双电机输入装置、差动轮系减速耦合装置、后桥、差速器、动力输出装置；

双电机输入装置包括主电机、主电机输入轴、主电机输入轴齿轮、调速电机、调速电机输入轴、调速电机输入轴齿轮；主电机通过主电机输入轴与主电机输入轴齿轮相连，调速电机通过调速电机输入轴与调速电机输入轴齿轮相连；

差动轮系减速耦合装置包括传动箱箱体、传动箱主轴齿轮、传动箱主轴、齿圈、行星齿轮、太阳轮、行星架、行星架齿轮；齿圈的内表面和外表面均设有轮齿，齿圈通过支撑轴承支撑于传动箱箱体上，太阳轮同心设于齿圈内，太阳轮与齿圈内表面之间设有行星齿轮，行星齿轮包括三个相同尺寸的行星轮，为行星轮A、行星轮B、行星轮C，每个行星轮均与齿圈内表面和太阳轮啮合，三个行星轮与行星架相连；传动箱主轴贯穿于第一轴承内侧，第一轴承的外侧与行星架内侧相连；第二轴承的内侧与行星架的外侧相连，第二轴承的外侧与传动箱相连；行星架上设有行星架齿轮；太阳轮与传动箱主轴相连；

后桥包括后桥输入齿轮、驱动轴、中央传动小齿轮、中央传动大齿轮、差速器、左半轴、左半轴齿轮、左最终传动齿轮、左最终传动轴、右半轴、右半轴齿轮、右最终传动齿轮、右最终传动轴，后桥输入齿轮通过驱动轴与中央传动小齿轮相连，中央传动小齿轮与中央传动大齿轮通过一对锥齿啮合，差速器设于中央传动大齿轮上，差速器两端连接左半轴和右半轴，左半轴与左半轴齿轮连接，左半轴齿轮与左最终传动齿轮啮合，左最终传动齿轮与左最终传动轴连接；右半轴与右半轴齿轮连接，右半轴齿轮与右最终传动齿轮啮合，右最终传动齿轮与右最终传动轴连接；

动力输出装置包括动力输出装置电磁离合器、动力输出装置主轴、动力输出装置主轴齿轮A、动力输出装置主轴齿轮B、动力输出装置输出轴、动力输出装置输出齿轮B、动力输出装置输出齿轮A、电磁换挡器，动力输出装置主轴上设有不同传动比的动力输出装置主轴齿轮A和动力输出装置主轴齿轮B，动力输出装置输出轴上设有不同传动比的动力输出装置输出齿轮B和动力输出装置输出齿轮A，电磁换挡器用于控制动力输出装置主轴齿轮A、动力输出装置主轴齿轮B与动力输出装置输出齿轮B、动力输出装置输出齿轮A的啮合选择；

主电机输入轴齿轮与传动箱主轴齿轮啮合，调速电机输入轴齿轮与齿圈外表面啮合；

传动箱主轴一端与传动箱主轴齿轮相连，传动箱主轴另一端与动力输出装置电磁离合器的一端相连；动力输出装置电磁离合器另一端与动力输出装置主轴相连；

行星架齿轮与后桥输入齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的智能电动拖拉机，其特征在于，主电机通过弹性联轴器与主电机输入轴相连，主电机输入轴齿轮通过键连接在主电机输入轴上；调速电机通过弹性联轴器与调速电机输入轴相连，调速电机输入轴齿轮通过键连接在调速电机输入轴上。

3.根据权利要求1所述的智能电动拖拉机，其特征在于，太阳轮通过花键与传动箱主轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的智能电动拖拉机，其特征在于，行星轮A的三个行星轮互为120°的安装在行星架上。

5.根据权利要求1所述的智能电动拖拉机，其特征在于，智能电动拖拉机还包括信号采集系统，信号采集系统包括主电机测速器、调速电机测速器、右半轴测扭装置、左半轴测扭装置、动力输出装置输出轴测扭装置；主电机测速器和调速电机测速器用于对主电机和调速电机的输出转速进行测量；右半轴测扭装置设于右半轴上，左半轴测扭装置设于左半轴上，动力输出装置输出轴测扭装置设于动力输出装置输出轴上。

6.根据权利要求5所述的智能电动拖拉机，其特征在于，智能电动拖拉机还包括刹车系统，刹车系统包括主电机轴抱闸、右半轴刹车、左半轴刹车和调速轴抱闸；主电机轴抱闸设于主电机输入轴上，调速轴抱闸设于调速电机输入轴上，右半轴刹车设于右半轴上，左半轴刹车设于左半轴上。

7.一种利用权利要求6所述的智能电动拖拉机的工作方法，包括以下模式：

(1)旋耕作业时，动力输出装置电磁离合器闭合，电磁换挡器选择档位以达到指定的动力输出装置输出速度，当收到加速踏板传来的加速信号后，主电机由0加速到主电机的额定速度，动力输出装置也随着主电机的加速而到额定速度，主电机加速过程中调速电机不工作且调速轴抱闸锁死，驱动车轮加速到一个指定速度后停止加速；启动调速电机，调速电机以与主电机相同方向加速转动，行星架加速转动，实现拖拉机的加速前进，此时动力输出装置输出速度一直不变，实现旋耕作业；当拖拉机的行驶速度达到预期时，加速踏板不再传来加速信号，拖拉机以一定的速度前进；当前进受阻或者动力输出装置测扭信号超出一定的范围时，减慢拖拉机前进速度；

(2)犁耕作业时，断开动力输出装置电磁离合器；当收到加速踏板传来的加速信号后，主电机由0加速到主电机的额定速度，动力输出装置没有输出，主电机加速过程中调速电机不工作且调速轴抱闸锁死，驱动车轮加速到一个指定速度后停止加速；启动调速电机，调速电机以与主电机相同方向加速转动，行星架加速转动，驱动拖拉机加速前进；

(3)转场作业时，轻载模式下，断开动力输出装置电磁离合器，仅用调速电机驱动，主电机锁死；重载模式下，主电机与调速电机均工作，当收到加速踏板传来的加速信号后，主电机由0加速到主电机的额定速度，动力输出装置没有输出，主电机加速过程中调速电机不工作且调速轴抱闸锁死，驱动车轮加速到一个指定速度后停止加速；启动调速电机，调速电机以与主电机相同方向加速转动，行星架加速转动，驱动拖拉机加速前进；

(4)倒退时，轻载模式下，断开动力输出装置电磁离合器，仅用调速电机反转，主电机锁死；重载模式下，主电机与调速电机均工作，当收到加速踏板传来的加速信号后，主电机反转，由0加速到主电机的额定速度，动力输出装置没有输出，主电机加速过程中调速电机不工作且调速轴抱闸锁死，驱动车轮加速到一个指定速度后停止加速；启动调速电机，调速电机以与主电机相同方向加速转动，行星架加速转动，驱动拖拉机加速前进。