專利名稱：一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動力機(jī)構(gòu)，具體涉及一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在建筑、水利等工程領(lǐng)域，各類施工機(jī)械開始被廣泛的 使用，諸如挖掘機(jī)、起重機(jī)、推土機(jī)等等，這類用于工程建設(shè)的施工機(jī)械統(tǒng)稱為工程機(jī)械。工程機(jī)械主要由驅(qū)動裝置、行走裝置、工作裝置、控制裝置及駕駛室構(gòu)成，其中驅(qū) 動裝置是工程機(jī)械的動力源，一般包括發(fā)動機(jī)及液壓泵，發(fā)動機(jī)是驅(qū)動裝置的核心部件，為 整個工程機(jī)械提供動力，并且驅(qū)動液壓泵工作輸出液壓油從而驅(qū)動工作裝置動作，駕駛室 為操作人員提供了乘坐空間，并且在其內(nèi)部配套設(shè)置有控制器、操縱箱等操控裝置供操作 人員操控工程機(jī)械。然而在實(shí)際的使用中，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵工作，驅(qū)動液壓泵的扭矩會隨著外界 條件的變化而上下波動，發(fā)動機(jī)無法平穩(wěn)工作，進(jìn)而會影響到工程機(jī)械的正常工作。為了降 低發(fā)動機(jī)的輸出扭矩的波動，使得發(fā)動機(jī)可以平穩(wěn)工作，通常會再接入一電機(jī)，當(dāng)液壓泵需 要輸入的功率較大的時候，電機(jī)就作為電動機(jī)使用，幫助發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵，而當(dāng)液壓泵需 要輸入的功率較小的時候，電動機(jī)就作為發(fā)電機(jī)使用，將發(fā)動機(jī)的超出需求的能量轉(zhuǎn)化為 電能儲存起來。目前發(fā)動機(jī)和液壓泵之間接入電機(jī)的方式是采用同軸相連的方式，即發(fā)動機(jī)的輸 出軸、泵的輸入轉(zhuǎn)軸和電機(jī)的轉(zhuǎn)子共用一根軸，旋轉(zhuǎn)速度相同。然而，交流永磁同步電機(jī)的 轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩越小，體積越小，效率越高，成本也就越低，但是按照目前的同軸相連的方式， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速受到發(fā)動機(jī)和液壓泵的轉(zhuǎn)速的限制，不方便提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因而造成電機(jī)的 體積過大，且效率也不高，成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，通過對結(jié)構(gòu)的改進(jìn)， 使得電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)，提高了電機(jī)的效率，并使得電機(jī)體積減小，成本降低。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于工程機(jī)械的混合動力 機(jī)構(gòu)，所述混合動力機(jī)構(gòu)由發(fā)動機(jī)、液壓泵及電機(jī)構(gòu)成，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸經(jīng)分動箱分別 與所述液壓泵的輸入軸及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接。進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述分動箱內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括第一齒輪、第 二齒輪及第三齒輪，所述第一齒輪分別與第二齒輪及第三齒輪嚙合，所述第一齒輪輸入端 與所述發(fā)動機(jī)輸出軸連接，所述第二齒輪輸出端與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接，所述第三齒輪 輸出端與所述液壓泵的輸入軸連接。上述技術(shù)方案中，本機(jī)構(gòu)在使用時，當(dāng)液壓泵需要輸入的功率較小的時候，電機(jī)作 為發(fā)電機(jī)使用，所發(fā)電能儲存在儲能器中，發(fā)動機(jī)帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機(jī)同軸 相連的第二齒輪以及和液壓泵同軸相連的第三齒輪均為被動齒輪，發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動驅(qū)動
3第一齒輪轉(zhuǎn)動，第一齒輪轉(zhuǎn)動從而帶動第二、第三齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動液壓泵工作，同時驅(qū) 動電機(jī)發(fā)電，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和液壓泵的功率關(guān)系為發(fā)動機(jī)輸出的功率=液壓泵輸入 功率+發(fā)電機(jī)輸入功率。當(dāng)液壓泵需要輸入的功率較大的時候，電機(jī)作為電動機(jī)使用，消耗 儲能器中儲存的電能，轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動能，發(fā)動機(jī)輸出軸帶動的第一齒輪和與第一齒輪嚙合 的第二齒輪均為主動齒輪，和液壓泵同軸連接的第三齒輪是被動齒輪，第二齒輪幫助第一 齒輪共同驅(qū)動和液壓泵同軸相連的第三齒輪轉(zhuǎn)動，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和液壓泵的功率關(guān)系 為發(fā)動機(jī)輸出功率+電機(jī)輸入功率=液壓泵輸入功率。另一種技術(shù)方案，所述分動箱內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括相互嚙合的第 一齒輪及第二齒輪，所述第一齒輪輸入端與所述發(fā)動機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸 出端與所述液壓泵的輸入軸連接，所述第二齒輪與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是1、由于本實(shí)用新型通過在發(fā)動機(jī)與電機(jī)及液壓泵之間增設(shè)一分動箱，發(fā)動機(jī)的輸 出軸經(jīng)分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接，通過改變第一齒輪和第二 齒輪的齒數(shù)比，改變電機(jī)和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速比，從而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速及效率，減小電機(jī)的體 積，降低電機(jī)的成本；2、本實(shí)用新型中發(fā)動機(jī)通過分動箱分別與電機(jī)和液壓泵連接，使得電機(jī)和液壓泵 可以并排布置，較之以往電機(jī)和液壓泵布置在同一軸線上，距離減小，降低了布局的難度；3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，且易于實(shí)現(xiàn)，適合推廣使用。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)原理圖。其中1、發(fā)動機(jī)；2、電機(jī)；3、液壓泵；4、分動箱；5、第一齒輪；6、第二齒輪；7、第三齒輪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見圖1、2所示，一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，所述混合動力機(jī) 構(gòu)由發(fā)動機(jī)1、液壓泵3及電機(jī)2構(gòu)成，所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸經(jīng)分動箱4分別與所述液壓 泵3的輸入軸及電機(jī)2的轉(zhuǎn)子軸連接，所述分動箱4內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括第 一齒輪5、第二齒輪6及第三齒輪7，所述第一齒輪5分別與第二齒輪6及第三齒輪7嚙合， 所述第一齒輪5與所述發(fā)動機(jī)1輸出軸連接，所述第二齒輪6與所述電機(jī)2的轉(zhuǎn)子軸連接， 所述第三齒輪7與所述液壓泵3的輸入軸連接。使用中，液壓泵需要輸入的功率大小從根本上來說是根據(jù)外負(fù)載的大小來決定 的，可以通過兩種途徑判斷，第一是通過駕駛員的操作意識來判斷，比如在挖掘機(jī)上駕駛員 希望泵的流量加大時候，就通過加大扳手的角度來說明挖掘機(jī)需要輸出的功率大；第二是 通過在回油路上增加檢測，檢測到損失流量大的時候就說明泵的排量超出了需求，挖掘機(jī) 需求輸出的功率小?；旌蟿恿C(jī)構(gòu)中的電機(jī)在控制器的作用下，既可以作為電動機(jī)使用，又可以作為發(fā)電機(jī)使用，該控制器可以接受總控制器發(fā)來的信號，根據(jù)總控制器的要求控制 電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率及輸入輸出力矩，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)液壓泵需要輸入的功率較小的時候，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，所發(fā)電能儲存在儲 能器中，發(fā)動機(jī)帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機(jī)同軸相連的第二齒輪以及和液壓泵同 軸相連的第三齒輪均為被動齒輪，發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動驅(qū)動第一齒輪轉(zhuǎn)動，第一齒輪轉(zhuǎn)動從 而帶動第二、第三齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動液壓泵工作，同時驅(qū)動電機(jī)發(fā)電，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī) 和液壓泵的功率關(guān)系為發(fā)動機(jī)輸出的功率=液壓泵輸入功率+發(fā)電機(jī)輸入功率。當(dāng)液壓 泵需要輸入的功率較大的時候，電機(jī)作為電動機(jī)使用，消耗儲能器中儲存的電能，轉(zhuǎn)化為旋 轉(zhuǎn)動能，發(fā)動機(jī)輸出軸帶動的第一齒輪和與第一齒輪嚙合的第二齒輪均為主動齒輪，和液 壓泵同軸連接的第三齒輪是被動齒輪，第二齒輪幫助第一齒輪共同驅(qū)動和液壓泵同軸相連 的第三齒輪轉(zhuǎn)動，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和液壓泵的功率關(guān)系為發(fā)動機(jī)輸出功率+電機(jī)輸入 功率=液壓泵輸入功率。實(shí)施例二 參見圖3所示，一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，所述混合動力機(jī)構(gòu) 由發(fā)動機(jī)、液壓泵及電機(jī)構(gòu)成，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸經(jīng)分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸 及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接，所述分動箱4內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括相互嚙合的第一 齒輪5及第二齒輪6，所述第一齒輪輸入端與所述發(fā)動機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸 出端與所述液壓泵的輸入軸連接，所述第二齒輪與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接。當(dāng)電機(jī)作為電動機(jī)使用時，發(fā)動機(jī)帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機(jī)同軸相連 的第二齒輪為主動齒輪，發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動驅(qū)動第一齒輪轉(zhuǎn)動，電動機(jī)運(yùn)動驅(qū)動第二齒輪 轉(zhuǎn)動進(jìn)而幫助驅(qū)動第一齒輪轉(zhuǎn)動，最終驅(qū)動液壓泵工作，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和液壓泵的功 率關(guān)系為液壓泵的輸入功率=發(fā)動機(jī)輸出功率+電動機(jī)輸出功率。當(dāng)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使 用時，發(fā)動機(jī)輸出軸帶動的第一齒輪為主動齒輪，和發(fā)電機(jī)同軸連接的第二齒輪是被動齒 輪，此時，發(fā)動機(jī)、電機(jī)和液壓泵的功率關(guān)系為發(fā)動機(jī)輸出功率=液壓泵輸入功率+發(fā)電 機(jī)輸入功率。
權(quán)利要求一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，所述混合動力機(jī)構(gòu)由發(fā)動機(jī)(1)、液壓泵(3)及電機(jī)(2)構(gòu)成，其特征在于所述發(fā)動機(jī)(1)的輸出軸經(jīng)分動箱(4)分別與所述液壓泵(3)的輸入軸及電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分動 箱(4)內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括第一齒輪(5)、第二齒輪(6)及第三齒輪(7)，所 述第一齒輪(5)分別與第二齒輪(6)及第三齒輪(7)嚙合，所述第一齒輪(5)輸入端與所 述發(fā)動機(jī)⑴輸出軸連接，所述第二齒輪(6)輸出端與所述電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子軸連接，所述第 三齒輪輸出端(7)與所述液壓泵(3)的輸入軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分動 箱(4)內(nèi)設(shè)有齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括相互嚙合的第一齒輪(5)及第二齒輪(6)，所述 第一齒輪輸入端與所述發(fā)動機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸出端與所述液壓泵的輸入 軸連接，所述第二齒輪與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于工程機(jī)械的混合動力機(jī)構(gòu)，所述混合動力機(jī)構(gòu)由發(fā)動機(jī)、液壓泵及電機(jī)構(gòu)成，其特征在于所述發(fā)動機(jī)的輸出軸經(jīng)分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接。本實(shí)用新型通過在發(fā)動機(jī)與電機(jī)及液壓泵之間增設(shè)一分動箱，發(fā)動機(jī)的輸出軸經(jīng)分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)，提高了電機(jī)的效率，減小電機(jī)的體積，降低電機(jī)的成本。
文檔編號H02K7/116GK201685692SQ20102017329
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
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