本实用新型属于工程机械技术领域，具体涉及一种新式的串联式混合动力推土机行走驱动装置，它通过对离合器的控制及变频驱动技术来控制推土机不同功率需求下的直线行驶和无级差速转向。
背景技术：
如何实现稳定的差速转向是履带车辆的核心问题，对于在高强度工况下工作的混合动力推土机而言，行走装置的稳定性与可靠性则显得尤为重要。在现有的混合动力推土机行走装置中，一般由一个或两个三相交流电机来完成推土机的直线行驶驱动，一个液压马达来完成推土机的差速转向驱动。
在传统混合动力推土机动力系统中，需要液压和电传动两套系统相互配合来完成推土机的行驶工况，且直驶驱动电机和转向液压马达不可相互替代。液压马达的存在使整个系统的成本增高，且结构复杂，在实际工作中，液压系统存在维护成本高、在高强度超负载的极端工作环境中容易损坏且故障不易发现、由负载突变所导致的冲击载荷及漏油等问题均会影响目前混合动力推土机的可靠性及使用寿命。
目前大部分混合动力或电传动推土机的直驶电机或转向马达均只有一个且相互独立不可互相替代，若其中一个电机或马达出现故障，则推土机无法完成作业。另外一部分型号的混合动力推土机(如卡特皮勒D7E)配有两个功率相同的电动机，若其中一台电动机出现故障，推土机将损失一半的最大功率，也基本无法完成常规作业。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有混合动力推土机液压系统结构复杂、维护成本高、动力源不统一的问题，针对电动机数量少从而需要对推土机作业可靠性提高的问题，提供一种串联式混合动力推土机多电机行走驱动装置，该装置设计了一种新的混合动力装载机行驶驱动模块，包括三组直驶电机总成、三组转向电机总成，通过变频驱动技术进行控制，代替液压系统的动力输入，并通过九组离合器来控制推土机的直线行驶和转弯，其中三组转向电机总成可以同时或单独驱动直线行驶或转向，从而使混合动力推土机能够进行不同功率需求下的直驶与无级转向，提高混合动力推土机的作业可靠性。
实现本实用新型的技术方案结合附图说明如下：
一种串联式混合动力推土机多电机行走驱动装置，由发动机6、发电机7、逆变器8、动力电池组9、直驶电机总成、转向电机总成、控制系统、差速转向机构及轮边减速机构组成，所述直驶电机总成和转向电机总成各为三组，其布置方式为绕主轴11周向60度交替布置，其中六个电机相互并联，并分别与动力电池组9、逆变器8、发电机7、发动机6串联连接；转向齿轮Ⅰ12-1、转向齿轮Ⅱ12-2、转向齿轮Ⅲ12-3周向120度布置，均与差速转向机构的齿圈19啮合；驱动齿轮Ⅰ13-1、驱动齿轮Ⅱ13-2、驱动齿轮Ⅲ13-3、驱动齿轮Ⅳ14-1、驱动齿轮Ⅴ14-2、驱动齿轮Ⅵ14-3周向60度布置，均与差速转向机构的齿轮24啮合；所述轮边减速机构为两组。
所述的三组转向电机总成结构相同，分别由转向齿轮Ⅰ12-1、离合器Ⅰ3-1、转向输入轴 10-1、转向电机Ⅰ1-1、直驶输入轴Ⅰ30-1、离合器Ⅳ4-1、驱动齿轮Ⅰ13-1组成，其中转向电机Ⅰ1-1两端分别与转向输入轴10-1、直驶输入轴Ⅰ30-1固连，转向输入轴10-1与离合器Ⅰ3-1相连，离合器Ⅰ3-1的另一端与转向齿轮Ⅰ12-1相连，直驶输入轴Ⅰ30-1与离合器Ⅳ4-1 相连，离合器Ⅳ4-1的另一端与驱动齿轮Ⅰ13-1相连，转向齿轮Ⅰ12-1与差速转向机构的齿圈19啮合，驱动齿轮Ⅰ13-1与差速转向机构的齿轮24啮合。
所述三组直驶电机总成结构相同，分别由直驶电机Ⅰ2-1、直驶输入轴Ⅱ31-1、离合器Ⅶ5-1、驱动齿轮Ⅰ14-1组成，其中直驶电机Ⅰ2-1与直驶输入轴Ⅱ31-1固连，直驶输入轴 31-1与离合器Ⅶ5-1相连，离合器Ⅶ5-1的另一端与驱动齿轮Ⅳ14-1相连，驱动齿轮Ⅳ14-1 与差速转向机构的齿轮24啮合，另外两组直驶电机总成的结构及连接方式与上述直驶电机总成相同。
所述控制系统分别控制九个离合器的结合与分离，当离合器Ⅰ3-1、离合器Ⅱ3-2、离合器Ⅲ3-3结合时，转向齿轮Ⅰ12-1、转向齿轮Ⅱ12-2、转向齿轮Ⅲ12-3分别与齿圈Ⅱ19啮合，当离合器Ⅳ4-1、离合器Ⅴ4-2、离合器Ⅵ4-3、离合器Ⅶ5-1、离合器Ⅷ5-2、离合器Ⅸ5-3结合时，驱动齿轮Ⅰ13-1、驱动齿轮Ⅱ13-2、驱动齿轮Ⅲ13-3、驱动齿轮Ⅳ14-1、驱动齿轮Ⅴ14-2、驱动齿轮Ⅵ14-3分别与齿轮24结合，齿轮24与行星架Ⅰ18固连，差速转向机构中，主轴 11分别与太阳轮Ⅰ21、太阳轮Ⅱ23和太阳轮Ⅲ29固连。
本实用新型的有益效果在于：
(1)可靠性高，多电机驱动，可以根据功率需求选择电机的运行个数，若某一电机出现故障，其他电机仍可以正常工作，对推土机工作效果影响较小。
(2)结构简单，只需对现有的双功率流驱动的差速转向机构进行改装，即可实现多电机驱动的差速行走装置。
(3)控制简单，只需对离合器及电机的变频控制器进行控制，就可以对实现推土机的无级变速及无级转向。
(4)传动效率高，采用传统机械传动，能量损失小，传动效率高。
附图说明
图1为串联式混合动力推土机多电机行走驱动装置结构示意图
图2为电动机排列布置示意图
图3为直驶离合器布置左视图
图4为转向离合器布置右视图
其中：1-1转向电机Ⅰ，1-2转向电机Ⅱ，1-3转向电机Ⅲ，2-1直驶电机Ⅰ，2-2直驶电机Ⅱ，2-3直驶电机Ⅲ，3-1离合器Ⅰ，3-2离合器Ⅱ，3-3离合器Ⅲ，4-1离合器Ⅳ，4-2离合器Ⅴ，4-3离合器Ⅵ，5-1离合器Ⅶ，5-2离合器Ⅷ，5-3离合器Ⅸ，6发动机，7发电机， 8逆变器，9动力电池组，10-1转向输入轴，11主轴，12-1转向齿轮Ⅰ，12-2转向齿轮Ⅱ， 12-3转向齿轮Ⅲ，13-1驱动齿轮Ⅰ，13-2驱动齿轮Ⅱ，13-3驱动齿轮Ⅲ，14-1驱动齿轮Ⅳ， 14-2驱动齿轮Ⅴ，14-3驱动齿轮Ⅵ，15左输出轴，16行星轮Ⅰ，17齿圈Ⅰ，18行星架Ⅰ， 19齿圈Ⅱ，20行星架Ⅱ，21太阳轮Ⅰ，22行星轮Ⅱ，23太阳轮Ⅱ，24齿轮，25齿圈Ⅲ， 26行星轮Ⅲ，27行星架Ⅲ，28右输出轴，29太阳轮Ⅲ，30-1直驶输入轴Ⅰ，31-1直驶输入轴Ⅱ。
具体实施方式
串联式混合动力推土机多电机行走驱动装置采用三组直驶电机总成与三组转向电机总成进行驱动，其中转向电机总成可以作为直驶电机总成的动力补充也可以在只是动力总成出现故障时进行替代。推土机的运行状态可以分为直线行驶、转向行驶、及原地转向，利用变频驱动技术并配合对离合器的控制，本实用新型可以实现推土机差速转向机构的无级转向，并可以实现推土机转向半径从零到无穷的变化。
当推土机直线行驶时，离合器Ⅰ3-1、离合器Ⅱ3-2、离合器Ⅲ3-3处于分离状态，齿圈Ⅱ19处于固定状态，根据装载机直线行驶不同的功率需求结合离合器Ⅳ4-1、离合器Ⅴ4-2、离合器Ⅵ4-3、离合器Ⅶ5-1、离合器Ⅷ5-2、离合器Ⅸ5-3中相应个数的离合器，同时与离合器相对应的电机处于工作状态，此时驱动齿轮Ⅰ13-1、驱动齿轮Ⅱ13-2、驱动齿轮Ⅲ13-3、驱动齿轮Ⅳ14-1、驱动齿轮Ⅴ14-2、驱动齿轮Ⅵ14-3与齿轮24啮合，从而使差速转向机构的左输出轴15、右输出轴28输出相同的转速，此时优先运行直驶电机，转向电机用以提供辅助动力，当离合器Ⅳ4-1、离合器Ⅴ4-2、离合器Ⅵ4-3、离合器Ⅶ5-1、离合器Ⅷ5-2、离合器Ⅸ5-3均为结合状态且六个电动机全部运行时，推土机以最大功率进行直线行驶。
当推土机原地转向时(R＝0)，离合器Ⅳ4-1、离合器Ⅴ4-2、离合器Ⅵ4-3、离合器Ⅶ5-1、离合器Ⅷ5-2、离合器Ⅸ5-3处于分离状态，齿轮24处于固定状态，根据装载机原地转向不同的功率需求结合离合器Ⅰ3-1、离合器Ⅱ3-2、离合器Ⅲ3-3中相应个数的离合器，同时与离合器相对应的转向电机处于工作状态，此时齿轮Ⅰ12-1、转向齿轮Ⅱ12-2、转向齿轮Ⅲ12-3 与齿圈Ⅱ19啮合，从而使差速转向机构的左输出轴15、右输出轴28输出大小相等，方向相反的转速，当离合器Ⅰ3-1、离合器Ⅱ3-2、离合器Ⅲ3-3均为结合状态且三个转向电机全部运行时，推土机以最大功率进行原地转向。
当推土机行驶转向时，此状态处于直线行驶状态和原地转向状态之间，即直驶电机与转向电机均处于工作状态，其中直驶电机与转向电机的运行数量由推土机转向时的需求功率决定。例如，当只有一个直驶电机及一个转向电机运行时，此时与直驶电机相对应的离合器以及与转向电机相对应的转向端离合器处于连接状态，此时一侧输出轴的转速增加，另一侧输出轴的转速减小，从而使推土机达到差速转向的目的，而此时推土机的转向半径则有直驶电机与转向电机的转速决定，此时推土机处于最小功率状态运行；同理，当直驶电机与转向电机全部处于运行状态时，此时全部三个与直驶电机相连的离合器Ⅶ5-1、离合器Ⅷ5-2、离合器Ⅸ5-3以及全部三个与转向电机相连的转向端离合器Ⅰ3-1、离合器Ⅱ3-2、离合器Ⅲ3-3处于连接状态，此时同样能够使推土机达到差速转向的目的，此时推土机处于最大功率状态运行。