一种混合传动系统和用于油气田的施工车辆的制作方法

本技术涉及油气田专用设备领域，尤其涉及一种混合传动系统和用于油气田的施工车辆。

背景技术：

1、工程机械是重要的生产建设设备，在土石方施工、货物运输、农田水利和油气田施工等领域具有广泛的应用。目前的工程机械种类丰富、技术先进，正朝着节能化、智能化和大型化的方向发展，为大型工程提供着日益重要的支撑功能。

2、传统的油气田施工由于负荷强度大且需要适应各类环境，通常采用中型及重型车辆进行运输，其主要使用内燃机+变速箱的组合方案实现，普遍存在油耗高排放大等缺点，难以满足国家日益严格的节能减排要求。

3、近年来，各大厂商在车辆传动设计上相继推出了纯电方案或增程式混动方案。但上述纯电动方案所需要的充电时间长，导致车辆运转率降低，且车辆制造成本高；而对于增程式混动方案，其通过将发动机发出的动力全部转化为电能，然后由电机驱动车辆，但由于能量的两次转化，降低了其利用效率。可见，传统的车辆传动方案难以在保证车辆动力性要求的同时，实现有效的节能减排。

技术实现思路

1、本实用新型实施例公开了一种混合传动系统和用于油气田的施工车辆，解决了传统的车辆传动方案难以在保证车辆动力性要求的同时，实现有效的节能减排的技术问题。

2、本实用新型实施例提供了一种混合传动系统，包括发动机、超越离合器、同步电机和输出结构；

3、所述发动机的第一转轴经所述超越离合器联接所述同步电机的第二转轴；

4、所述同步电机的第二转轴连接至所述输出结构，用于通过所述发动机和/或所述同步电机驱动所述输出结构；

5、所述超越离合器，用于根据所述第一转轴的旋转速度和所述第二转轴的旋转速度的差距，调整所述输出结构的动力输出。

6、可选地，还包括动力电池；

7、所述动力电池与所述同步电机电连接，用于当电池电量小于或等于第一预设值，且所述输出结构的动力输出处于预设正常区间时，响应所述第二转轴的旋转进行充电；

8、当电池电量大于第二预设值时，输出电能至所述同步电机，通过所述同步电机驱动所述第二转轴进行旋转。

9、可选地，还包括飞轮、飞轮连接法兰和联轴器；

10、所述飞轮通过多个螺栓连接至所述第一转轴，并与所述飞轮连接法兰通过螺栓连接；

11、所述飞轮连接法兰的一侧固设有第一花键轴，所述联轴器的两端均设置有花键孔；

12、所述第一花键轴通过所述花键孔联接至所述联轴器；

13、所述联轴器的另一端通过所述花键孔与第二花键轴进行联接。

14、可选地，还包括缓冲减振法兰和缓冲减振器；

15、所述缓冲减振法兰的一端设置有所述第二花键轴，另一端通过多个螺栓与所述缓冲减振器的一端固定连接；

16、所述缓冲减振器的另一端通过花键孔与所述超越离合器的主动件进行花键联接；

17、所述缓冲减振器，用于对第一转轴的旋转进行缓冲。

18、可选地，所述缓冲减振器包括多组减振弹簧。

19、可选地，所述超越离合器包括处于内圈的主动件和处于外圈的从动件；

20、所述主动件与所述第一转轴联接；所述从动件与所述第二转轴联接；

21、所述超越离合器，具体用于当所述第一转轴的旋转速度等于所述第二转轴的旋转速度时，通过所述第一转轴同步带载所述第二转轴进行转动或者对所述第二转轴进行制动；

22、当所述第一转轴的旋转速度小于所述第二转轴的旋转速度时，通过所述第二转轴带动所述输出结构进行旋转。

23、可选地，所述主动件的侧壁设有多个楔槽；

24、每个所述楔槽内均设有弹簧与滚柱，用于当所述第一转轴的旋转速度等于所述第二转轴的旋转速度时，所述主动件、所述从动件分别与所述滚柱之间产生过盈配合；

25、当所述第一转轴的旋转速度小于所述第二转轴的旋转速度时，所述主动件与所述从动件之间通过所述滚柱自由滑行；

26、所述弹簧的一端固定连接在所述楔槽的底部，另一端与所述滚柱活动连接，用于承载所述滚柱。

27、可选地，所述同步电机与所述输出结构之间还设置有连接件。

28、可选地，所述输出结构包括依次联接的第一法兰连接件、传动轴、第二法兰连接件和驱动桥。

29、可选地，所述输出结构还包括变速箱；

30、所述变速箱设置于所述第一法兰连接件之前，并与所述第一法兰连接件联接，用于响应变速信号进行变速。

31、可选地，还包括控制器；

32、所述控制器，用于响应输入的操作信号，匹配所述操作信号对应的控制组件以及模式切换信号，并发送所述模式切换信号至所述控制组件；

33、其中，所述控制组件为所述发动机、所述同步电机、所述动力电池或所述变速箱。

34、可选地，所述发动机还包括制动组件；

35、所述制动组件，用于实时检测当前制动气压；当所述当前制动气压小于预设值且所述发动机处于熄火状态时，将所述发动机的运行状态切换至怠速运转状态，对所述当前制动气压所属储气罐进行充气；当所述当前制动气压大于或等于第一预设值时，将所述发动机的运行状态切换至熄火状态。

36、本实用新型还提供了一种用于油气田的施工车辆，包括车辆本体和上述任一项所述的混合传动系统。

37、从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

38、本实用新型实施例提供了一种混合传动系统，包括发动机、超越离合器、同步电机和输出结构，通过发动机的第一转轴连接至超越离合器的主动件，通过超越离合器的从动件连接同步电机的第二转轴，再通过同步电机的第二转轴连接至输出结构，通过发动机和/或同步电机驱动输出结构进行动力输出，同时通过超越离合器根据第一转轴的旋转速度和第二转轴的旋转速度的差距切换其结合或分离状态，调整输出结构的动力输出。从而通过发动机和同步电机双源同轴输出的方式，有效保证油气田的施工车辆动力性要求，同时通过工作模式的灵活切换，实现有效的节能减排。

39、通过在用于油气田的施工车辆的车辆本体装载该混合传动系统，从而使得施工车辆能够在油气田等环境中进行混合动力的驱动。在施工车辆正常行驶时，通过动力电池功能，以同步电机进行单独驱动从而达到节能减排的目的。而在油气田环境中可能存在大上坡和大下坡的部分，且由于施工车辆通常为大型车辆，若是通过同步电机单独驱动无法提供足够的动力，此时可以通过发动机结合同步电机共同驱动的模式为施工车辆提供足够动力进行上坡，而在下坡阶段，同步电机的第二转轴处于怠速转动或者反向扭矩正向转动的情况，此时可以对动力电池进行充电。同时通过发动机提供足够的制动扭矩，提高施工车辆的行驶安全性。

技术特征：

1.一种混合传动系统，其特征在于，包括发动机、超越离合器、同步电机和输出结构；

2.根据权利要求1所述的混合传动系统，其特征在于，还包括动力电池；

3.根据权利要求1所述的混合传动系统，其特征在于，还包括飞轮、飞轮连接法兰和联轴器；

4.根据权利要求3所述的混合传动系统，其特征在于，还包括缓冲减振法兰和缓冲减振器；

5.根据权利要求4所述的混合传动系统，其特征在于，所述缓冲减振器包括多组减振弹簧。

6.根据权利要求1所述的混合传动系统，其特征在于，所述超越离合器包括处于内圈的主动件和处于外圈的从动件；

7.根据权利要求6所述的混合传动系统，其特征在于，所述主动件的侧壁设有多个楔槽；

8.根据权利要求1所述的混合传动系统，其特征在于，所述同步电机与所述输出结构之间还设置有连接件。

9.根据权利要求2所述的混合传动系统，其特征在于，所述输出结构包括依次联接的第一法兰连接件、传动轴、第二法兰连接件和驱动桥。

10.根据权利要求9所述的混合传动系统，其特征在于，所述输出结构还包括变速箱；

11.根据权利要求10所述的混合传动系统，其特征在于，还包括控制器；

12.根据权利要求1所述的混合传动系统，其特征在于，所述发动机还包括制动组件；

13.一种用于油气田的施工车辆，其特征在于，包括车辆本体和权利要求1-12任一项所述的混合传动系统。

技术总结
本技术实施例公开了提供了一种混合传动系统和用于油气田的施工车辆，混合传动系统包括发动机、超越离合器、同步电机和输出结构，通过发动机的第一转轴连接至超越离合器的主动件，通过超越离合器的从动件连接同步电机的第二转轴，再通过同步电机的第二转轴连接至输出结构，通过发动机和/或同步电机驱动输出结构进行动力输出，同时通过超越离合器根据第一转轴的旋转速度和第二转轴的旋转速度的差距切换其结合或分离状态，调整输出结构的动力输出。从而通过发动机和同步电机双源同轴输出的方式，有效保证油气田的施工车辆动力性要求，同时通过工作模式的灵活切换，实现有效的节能减排。

技术研发人员：宋德伟,陈梁,邹兴鑫,黄祎鹏,黄祎彤
受保护的技术使用者：延安众邦源实业有限公司
技术研发日：20230906
技术公布日：2024/3/21