电驱桥及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种电驱桥及车辆。


背景技术：

2.装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。现有技术中的装载机分为电力驱动装载机和燃油驱动装载机。
3.现有技术中有些电力驱动装载机设置有前后两个电机，前后两个电机通过减速器连接前后驱动桥或者是电机直接连接前后驱动桥，为满足所有工况，电机的扭矩转速需要较大，电机及控制器成本较高，电机工作效率低；同时现有的前驱动桥和后驱动桥采用传动轴连接，传动效率低。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电驱桥电机工作效率较低的缺陷，从而提供一种能够优化电机工作效率的电驱桥及车辆。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种电驱桥，包括：前桥、后桥、第一电机、第二电机以及连接在所述前桥与所述第一电机之间的第一传动组件、连接在所述后桥与所述第二电机之间的第二传动组件，所述第一传动组件与所述第二传动组件分离且均具有一挡状态、二挡状态以及空挡状态，所述前桥包括第一前半轴、第二前半轴以及连接在所述第一前半轴和第二前半轴之间的第一差速器，所述第一传动组件包括：
6.第一齿轮组件，包括与所述第一电机的电机轴固定连接的第一输入轴齿轮以及能够在所述第一输入轴齿轮的带动下转动的第一输出轴齿轮，所述第一输出轴齿轮的输出轴环绕在所述第一前半轴外；
7.第一固定齿圈，与所述第一前半轴同轴设置，所述第一固定齿圈具有内啮合齿；
8.第一太阳轮，环绕在所述第一前半轴外；
9.第一行星轮，设在第一行星架上，所述第一行星轮同时与所述第一固定齿圈及所述第一太阳轮啮合连接，所述第一行星架与所述第一差速器固定连接；
10.第一二挡一级主动齿轮，与所述第一太阳轮的轮轴固定连接；
11.第一一挡一级主动齿轮，与所述第一二挡一级主动齿轮通过第一减速齿轮组件连接；
12.第一换挡齿套，能够移动地设置在所述第一输出轴齿轮的第一输出轴外，具有与所述第一一挡一级主动齿轮啮合的第一位置、与所述第一二挡一级主动齿轮啮合的第二位置、同时与所述第一一挡一级主动齿轮和所述第一二挡一级主动齿轮分离的第三位置。
13.可选地，所述第一减速齿轮组件包括：
14.第一一挡一级从动齿轮，与所述第一一挡一级主动齿轮外啮合连接；
15.第一一挡二级主动齿轮，与所述第一一挡一级从动齿轮的中心轴固定连接，并与所述第一二挡一级主动齿轮外啮合连接。
16.可选地，所述电驱桥还包括：
17.第三电机；
18.辅助主动齿轮，与所述第三电机的电机轴固定连接，并与所述第一一挡一级从动齿轮或所述第一一挡二级主动齿轮啮合连接。
19.可选地，所述第一电机设在所述第一前半轴的一侧，所述第三电机设在所述第一前半轴的另一侧。
20.可选地，所述后桥包括第一后半轴、第二后半轴以及连接在所述第一后半轴和第二后半轴之间的第二差速器，所述第二传动组件包括：
21.第二齿轮组件，包括与所述第二电机的电机轴固定连接的第二输入轴齿轮以及能够在所述第二输入轴齿轮的带动下转动的第二输出轴齿轮，所述第二输出轴齿轮的输出轴环绕在所述第一后半轴外；
22.第二固定齿圈，与所述第一后半轴同轴设置，所述第二固定齿圈具有内啮合齿；
23.第二太阳轮，环绕在所述第一后半轴外；
24.第二行星轮，设在第二行星架上，所述第二行星轮同时与所述第二固定齿圈及所述第二太阳轮啮合连接，所述第二行星架与所述第二差速器固定连接；
25.第二二挡一级主动齿轮，与所述第二太阳轮的轮轴固定连接；
26.第二一挡一级主动齿轮，与所述第二二挡一级主动齿轮通过第二减速齿轮组件连接；
27.第二换挡齿套，能够移动地设置在所述第二输出轴齿轮的第二输出轴外，具有与所述第二一挡一级主动齿轮啮合的第四位置、与所述第二二挡一级主动齿轮啮合的第五位置、同时与所述第二一挡一级主动齿轮和所述第二二挡一级主动齿轮分离的第六位置。
28.可选地，所述第二减速齿轮组件包括：
29.第二一挡一级从动齿轮，与所述第二一挡一级主动齿轮外啮合连接；
30.第二一挡二级主动齿轮，与所述第二一挡一级从动齿轮的中心轴固定连接，并与所述第二二挡一级主动齿轮外啮合连接。
31.可选地，所述电驱桥还包括驻车制动器，所述驻车制动器用于对所述第二传动组件施加制动力。
32.可选地，所述驻车制动器连接有驻车制动器齿轮，所述驻车制动器齿轮与所述第二一挡一级从动齿轮啮合连接。
33.可选地，所述电驱桥还包括第四电机，所述第四电机的电机轴与所述驻车制动器相连。
34.本实用新型还提供一种车辆，包括所述的电驱桥。
35.本实用新型技术方案，具有如下优点：
36.本实用新型提供的电驱桥，由于第一传动组件与所述第二传动组件分离且均具有一挡状态、二挡状态以及空挡状态，可以通过控制第一传动组件和第二传动组件的状态来使前桥和后桥处于不同的状态，与现有技术相比，取消了传动轴，传动效率更高，且由于前桥连接有第一电机，后桥连接有第二电机，与现有技术相比，无需特别大的电机扭矩转速，
优化了电机工作效率。同时，第一电机、第二电机、前桥、后桥、第一传动组件、第二传动组件集成一体，结构紧凑，有利于整车布置。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本实用新型的实施例1中提供的电驱桥的前桥、第一电机、第三电机以及第一传动组件的示意图；
39.图2为本实用新型的实施例1中提供的电驱桥的后桥、第二电机以及第二传动组件的示意图。
40.附图标记说明：
41.1－1、第一电机；1－2、第二电机；1－3、第三电机；2－1、第一输入轴齿轮；2－2、第二输入轴齿轮；3－1、第一输出轴齿轮；3－2、第二输出轴齿轮；4－1、第一一挡一级主动齿轮；4－2、第二一挡一级主动齿轮；5－1、第一一挡一级从动齿轮；5－2、第二一挡一级从动齿轮；6－1、第一一挡二级主动齿轮；6－2、第二一挡二级主动齿轮；7－1、第一换挡齿套；7－2、第二换挡齿套；8－1、第一二挡一级主动齿轮；8－2、第二二挡一级主动齿轮；9－1、第一固定齿圈；9－2、第二固定齿圈；10－1、第一行星架；10－2、第二行星架；11－1、第一行星轮；11－2、第二行星轮；12－1、第一太阳轮；12－2、第二太阳轮；13－1、第一差速器；13－2、第二差速器；14、驻车制动器；15－1、第一轮边减速器；15－2、第二轮边减速器；15－3、第三轮边减速器；15－4、第四轮边减速器；16－1、第一前半轴；16－2、第二前半轴；16－3、第一后半轴；16－4、第二后半轴；17－1、辅助主动齿轮；17－2、驻车制动器齿轮。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
46.实施例1
47.本实施例提供一种电驱桥。
48.在一个实施方式中，电驱桥包括前桥、后桥、第一电机1－1、第二电机1－2以及连接在前桥与第一电机1－1之间的第一传动组件、连接在后桥与第二电机1－2之间的第二传动组件，第一传动组件与第二传动组件分离且均具有一挡状态、二挡状态以及空挡状态。
49.其中，前桥包括第一前半轴16－1、第二前半轴16－2以及连接在第一前半轴16－1和第二前半轴16－2之间的第一差速器13－1。第一传动组件包括第一齿轮组件、第一固定齿圈9－1、第一太阳轮12－1、第一行星轮11－1、第一一挡一级主动齿轮4－1、第一二挡一级主动齿轮8－1、第一换挡齿套7－1。第一固定齿圈9－1与第一前半轴16－1同轴设置，第一固定齿圈9－1具有内啮合齿；第一太阳轮12－1环绕在第一前半轴16－1外；第一行星轮11－1设在第一行星架10－1上，第一行星轮11－1同时与第一固定齿圈9－1及第一太阳轮12－1啮合连接，第一行星架10－1与第一差速器13－1固定连接；第一二挡一级主动齿轮8－1与第一太阳轮12－1的轮轴固定连接；第一一挡一级主动齿轮4－1与第一二挡一级主动齿轮8－1通过第一减速齿轮组件连接；第一换挡齿套7－1能够移动地设置在第一输出轴齿轮3－1的第一输出轴外，具有与第一一挡一级主动齿轮4－1啮合的第一位置、与第一二挡一级主动齿轮8－1啮合的第二位置、同时与第一一挡一级主动齿轮4－1和第一二挡一级主动齿轮8－1分离的第三位置。
50.在本实施方式中，当第一换挡齿套7－1处于第一位置，第一电机1－1正转时，第一电机1－1的动力通过第一输入轴齿轮2－1、第一输出轴齿轮3－1、第一换挡齿套7－1、第一一挡一级主动齿轮4－1、第一减速齿轮组件、第一二挡一级主动齿轮8－1、第一太阳轮12－1、第一行星轮11－1、第一行星架10－1、第一差速器13－1、第一前半轴16－1、第二前半轴16－2输出到车轮，此时第一传动组件处于一挡状态，对应的，前桥也处于一挡状态。当第一换挡齿套7－1处于第二位置，第一电机1－1正转时，第一电机1－1的动力通过第一输入轴齿轮2－1、第一输出轴齿轮3－1、第一换挡齿套7－1、第一二挡一级主动齿轮8－1、第一太阳轮12－1、第一行星轮11－1、第一行星架10－1、第一差速器13－1、第一前半轴16－1、第二前半轴16－2输出到车轮，此时第一传动组件处于二挡状态，对应的，前桥也处于二挡状态。当第一换挡齿套7－1处于第三位置时，第一传动组件处于空挡状态，对应的，前桥也处于空挡状态。当第一电机1－1反转时，前桥处于倒挡状态。在本实施方式中，由于第一传动组件与第二传动组件分离且均具有一挡状态、二挡状态以及空挡状态，可以通过控制第一传动组件和第二传动组件的状态来使前桥和后桥处于不同的状态，与现有技术相比，取消了传动轴，传动效率更高，且由于前桥连接有第一电机1－1，后桥连接有第二电机1－2，与现有技术相比，无需特别大的电机扭矩转速，优化了电机工作效率。同时，第一电机1－1、第二电机1－2、前桥、后桥、第一传动组件、第二传动组件集成一体，结构紧凑，有利于整车布置。
51.如图1所示，第一前半轴16－1的端部连接有第一轮边减速器15－1，第二前半轴16－2的端部连接有第二轮边减速器15－2，当动力传递到第一前半轴16－1、第二前半轴16－2时，分别经第一轮边减速器15－1、第二轮边减速器15－2传递到车轮。
52.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一齿轮组件仅包括第一输入轴齿轮2－1和第一输出轴齿轮3－1，第一输出轴齿轮3－1和第一输入轴齿轮2－1外啮合连接。该实施方式中，第一齿轮组件的结构简单紧凑。在一个可替换的实施方式中，第一齿轮组件还包括有位于第一输入轴齿轮2－1和第一输出轴齿轮3－1之间的若干中间齿轮，中间齿轮的数量可根据需求设定。
53.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一减速齿轮组件包括第一一挡一级从动齿轮5－1和第一一挡二级主动齿轮6－1。其中，第一一挡一级从动齿轮5－1与第一一挡一级主动齿轮4－1外啮合连接；第一一挡二级主动齿轮6－1与第一一挡一级从动齿轮5－1的中心轴固定连接，并与第一二挡一级主动齿轮8－1外啮合连接。在该实施方式中，当第一传动组件处于一挡状态，第一换挡齿套7－1处于第一位置，第一电机1－1正转时，第一电机1－1的动力通过第一输入轴齿轮2－1、第一输出轴齿轮3－1、第一换挡齿套7－1、第一一挡一级主动齿轮4－1、第一一挡一级从动齿轮5－1、第一一挡二级主动齿轮6－1、第一二挡一级主动齿轮8－1、第一太阳轮12－1、第一行星轮11－1、第一行星架10－1、第一差速器13－1、第一前半轴16－1、第二前半轴16－2输出到车轮。该实施方式的第一减速齿轮组件结构简单紧凑。在其他可替换的实施方式中，第一减速齿轮组件还可以包括位于第一一挡一级从动齿轮5－1和第一一挡一级主动齿轮4－1之间的若干中间齿轮或者是位于第一一挡二级主动齿轮6－1和第一二挡一级主动齿轮8－1之间的若干中间齿轮。
54.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，电驱桥还包括第三电机1－3和辅助主动齿轮17－1，辅助主动齿轮17－1与第三电机1－3的电机轴固定连接，并与第一一挡一级从动齿轮5－1或第一一挡二级主动齿轮6－1啮合连接。在该实施方式中，当第一传动组件处于一挡状态或二挡状态时，第一电机1－1的动力和第三电机1－3的动力在第一一挡一级从动齿轮5－1或第一一挡二级主动齿轮6－1处耦合。通过设置第三电机1－3和辅助主动齿轮17－1，第三电机1－3始终输出动力，能够保证第一电机1－1在换挡过程中无动力中断，提高整车驾驶舒适性和行驶安全性。同时可以根据不同的工况优化各个电机的工作区间，提高各个电机的工作效率。
55.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一电机1－1设在第一前半轴16－1的一侧，第三电机1－3设在第一前半轴16－1的另一侧。在该实施方式中，第一电机1－1和第三电机1－3的位置布局合理，不会发生相互干涉，结构紧凑，利于整车布置。
56.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，后桥包括第一后半轴16－3、第二后半轴16－4以及连接在第一后半轴16－3和第二后半轴16－4之间的第二差速器13－2。第二传动组件包括第二齿轮组件、第二固定齿圈9－2、第二太阳轮12－2、第二行星轮11－2、第二二挡一级主动齿轮8－2、第二一挡一级主动齿轮4－2和第二换挡齿套7－2。其中，第二齿轮组件包括与第二电机1－2的电机轴固定连接的第二输入轴齿轮2－2以及能够在第二输入轴齿轮2－2的带动下转动的第二输出轴齿轮3－2，第二输出轴齿轮3－2的输出轴环绕在第一后半轴16－3外；第二固定齿圈9－2与第一后半轴16－3同轴设置，第二固定齿圈9－2具有内啮合齿；第二太阳轮12－2环绕在第一后半轴16－3外；第二行星轮11－2设在第二行星架10－2上，第二行星轮11－2同时与第二固定齿圈9－2及第二太阳轮12－2啮合连接，第二行星架10－2与第二差速器13－2固定连接；第二二挡一级主动齿轮8－2与第二太阳轮12－2的轮轴固定连接；第二一挡一级主动齿轮4－2与第二二挡一级主动齿轮
8－2通过第二减速齿轮组件连接；第二换挡齿套7－2能够移动地设置在第二输出轴齿轮3－2的第二输出轴外，具有与第二一挡一级主动齿轮4－2啮合的第四位置、与第二二挡一级主动齿轮8－2啮合的第五位置、同时与第二一挡一级主动齿轮4－2和第二二挡一级主动齿轮8－2分离的第六位置。在该实施方式中，当第二换挡齿套7－2处于第四位置，第二电机1－2正转时，第二电机1－2的动力通过第二输入轴齿轮2－2、第二输出轴齿轮3－2、第二换挡齿套7－2、第二一挡一级主动齿轮4－2、第二减速齿轮组件、第二二挡一级主动齿轮8－2、第二太阳轮12－2、第二行星轮11－2、第二行星架10－2、第二差速器13－2、第一后半轴16－3、第二后半轴16－4输出到车轮，此时第二传动组件处于一挡状态，对应的，后桥也处于一挡状态。当第二换挡齿套7－2处于第五位置，第二电机1－2正转时，第二电机1－2的动力通过第二输入轴齿轮2－2、第二输出轴齿轮3－2、第二换挡齿套7－2、第二二挡一级主动齿轮8－2、第二太阳轮12－2、第二行星轮11－2、第二行星架10－2、第二差速器13－2、第一后半轴16－3、第二后半轴16－4输出到车轮，此时第二传动组件处于二挡状态，对应的，后桥也处于二挡状态。当第二换挡齿套7－2处于第六位置时，第二传动组件处于空挡状态，对应的，后桥也处于空挡状态。当第二电机1－2反转时，后桥处于倒挡状态。
57.如图2所示，第一后半轴16－3的端部连接有第三轮边减速器15－3，第二后半轴16－4的端部连接有第四轮边减速器15－4，当动力传递到第一后半轴16－3、第二后半轴16－4时，分别经第三轮边减速器15－3、第四轮边减速器15－4传递到车轮。
58.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第二齿轮组件仅包括第二输入轴齿轮2－2和第二输出轴齿轮3－2，第二输出轴齿轮3－2和第二输入轴齿轮2－2外啮合连接。该实施方式中，第二齿轮组件的结构简单紧凑。在一个可替换的实施方式中，第二齿轮组件还包括有位于第二输入轴齿轮2－2和第二输出轴齿轮3－2之间的若干中间齿轮，中间齿轮的数量可根据需求设定。
59.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第二减速齿轮组件包括第二一挡一级从动齿轮5－2和第二一挡二级主动齿轮6－2。其中，第二一挡一级从动齿轮5－2与第二一挡一级主动齿轮4－2外啮合连接；第二一挡二级主动齿轮6－2与第二一挡一级从动齿轮5－2的中心轴固定连接，并与第二二挡一级主动齿轮8－2外啮合连接。在该实施方式中，当第二传动组件处于一挡状态，第二换挡齿套7－2处于第四位置，第二电机1－2正转时，第二电机1－2的动力通过第二输入轴齿轮2－2、第二输出轴齿轮3－2、第二换挡齿套7－2、第二一挡一级主动齿轮4－2、第二一挡一级从动齿轮5－2、第二一挡二级主动齿轮6－2、第二二挡一级主动齿轮8－2、第二太阳轮12－2、第二行星轮11－2、第二行星架10－2、第二差速器13－2、第二前半轴16－2、第二前半轴16－2输出到车轮。该实施方式的第二减速齿轮组件结构简单紧凑。在其他可替换的实施方式中，第二减速齿轮组件还可以包括位于第二一挡一级从动齿轮5－2和第二一挡一级主动齿轮4－2之间的若干中间齿轮或者是位于第二一挡二级主动齿轮6－2和第二二挡一级主动齿轮8－2之间的若干中间齿轮。
60.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，电驱桥还包括驻车制动器14，驻车制动器14用于对第二传动组件施加制动力。在该实施方式中，驻车制动器14能够对第二传动组件进而对后桥施加制动力，在停车时更加安全。
61.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，驻车制动器14连接有驻车制动器齿轮17－2，驻车制动器齿轮17－2适于与第二一挡一级从动齿轮5－2啮合连接。在
该实施方式中，当驻车制动器14制动时，由于驻车制动器齿轮17－2与第二一挡一级从动齿轮5－2啮合连接，对第二一挡一级从动齿轮5－2施加制动力，从而使第二传动组件停止运行。在其他可替换的实施方式中，可以使驻车制动器齿轮17－2与第二一挡二级主动齿轮6－2啮合连接。
62.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，电驱桥还包括第四电机，第四电机的电机轴与驻车制动器14相连。在该实施方式中，当车辆正常行驶时，驻车制动器14不工作，使第四电机工作，第四电机带动驻车制动器齿轮17－2旋转，由于驻车制动器齿轮17－2与第二一挡一级从动齿轮5－2啮合连接，对第二一挡一级从动齿轮5－2施加动力，因此，第二电机1－2的动力和第四电机的动力在第二一挡一级从动齿轮5－2处耦合，第四电机始终输出动力，能够保证第二电机1－2在换挡过程中无动力中断，提高整车驾驶舒适性和行驶安全性。同时可以根据不同的工况优化各个电机的工作区间，提高各个电机的工作效率。当驻车制动器14工作，停车时，使第四电机停止工作。
63.本实施例提供的电驱桥，在实际应用到装载机中时，当车辆在铲装作业时，使前后桥同时工作在一挡状态，也即使第一换挡齿套7－1切换到第一位置，第二换挡齿套7－2切换到第四位置。当车辆在高速行走时保证前后桥同时工作在二挡状态，也即使第一换挡齿套7－1切换到第二位置，第二换挡齿套7－2切换到第五位置。当车辆处于空挡时，使第一换挡齿套7－1切换到第三位置，使第二换挡齿套7－2切换到第六位置，第一电机1－1、第二电机1－2均不输出动力。当在倒挡状态，分别使第一电机1－1、第二电机1－2、第三电机1－3反转，动力的传递路线与电机正转时传递路线相同。
64.实施例2
65.本实施例提供一种车辆，包括上述实施例中提供的电驱桥。
66.在一个实施方式中，车辆为装载机。在其他可替换的实施方式中，车辆还可以是重型运输车辆、工程抢险车等各种类型的车辆。
67.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。