一种履带车辆油电混合动力传动装置的制作方法

本发明属于履带车辆动力传动，具体涉及一种履带车辆油电混合动力传动装置，其为一种适用于动力后置履带车辆，集成发动机、启动发电驱动一体机、传动装置的一体化动力传动装置。

背景技术：

1、作为履带车辆动力传动装置分为三类，第一类分布式布置，采用发动机作为能量供给装置，定轴齿轮传动箱、变速箱分布在车辆各个部分，通过传动轴连接，按照多个固定的传动比，将发动机功率传递给履带车辆主动轮，来驱动履带旋转，履带车辆的转向一般通过制动一侧履带，或降低一侧履带转速来实现。第二类将发动机、传动装置等集成，由直驶、转向和辅助输出传递路径组成，直驶功率、转向功率传递传至左、右主动轮；辅助输出功率传递路径将内燃机动力传递给风扇驱动等输出装置。第三类是将发动机、发电机、驱动电机、传动装置等集成，形成混合供能的一体化动力传动装置，发动机输出功率满足车辆需求时，采用发动机独立提供能量模式，实现车辆行驶和发电机发电；发动机输出功率不能满足车辆需求时，采用发动机和电机驱动联合提供能量模式，实现车辆行驶；发动机启动时，采用驱动电机独立提供能量模式，实现发动机启动；车辆静音行驶时，采用驱动电机独立提供能量模式，实现车辆行驶。

2、我国动力后置履带车辆多采用第一类和第二类形式，通过复杂地形时功率不足，影响了车辆通过性和加速性能，无法实现大功率供电保障用电负载的能量需求。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是：如何提供一种适用于履带车辆的油电混合动力传动装置，将发动机、发电机、驱动电机、传动装置、制动装置一体化设计，实现多种模式提供能量、双流多档传动、集成化制动。实现了三种能量供给模式、六个前进档、三个倒档和一个中心转向档，动力大、传动比范围大、制动效能优、可满足动力后置的先进履带车辆的使用要求。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种履带车辆油电混合动力传动装置，所述履带车辆油电混合动力传动装置连接有一个发动机、一个弹性联轴器、一个启动发电驱动一体机；

5、所述履带车辆油电混合动力传动装置包括：八个螺旋锥齿轮、十四个直齿轮、五个行星排、三个液力液压元件、六个制动器和三个离合器；

6、其中，八个螺旋锥齿轮记为第一螺旋锥齿轮(①)、第二螺旋锥齿轮(②)、第三螺旋锥齿轮(③)、第四螺旋锥齿轮(④)、第五螺旋锥齿轮(⑤)、第六螺旋锥齿轮(⑥)、第七螺旋锥齿轮(⑦)、第八螺旋锥齿轮(⑧)；十一个直齿轮记为第一直齿轮(1)、第二直齿轮(2)、第三直齿轮(3)、第四直齿轮(4)、第五直齿轮(5)、第六直齿轮(6)、第七直齿轮(7)、第八直齿轮(8)、第九直齿轮(9)、第十直齿轮(10)、第十一直齿轮(11)、第十二直齿轮(12)、第十三直齿轮(13)、第十四直齿轮(14)；五个行星排记为第一行星排(pgs1)、第二行星排(pgs2)、第三行星排(pgs3)、第四行星排(pgs4)、第五行星排(pgs5)；三个液力液压元件记为液力变矩器(tc)、轴向柱塞泵马达(pm)、液粘离合器(hc)；六个制动器记为第一制动器(b1)、第二制动器(b2)、第三制动器(b3)、第四制动器(br)、第五制动器(bv1)、第六制动器(bv2)；三个离合器记为第一离合器(c1)、第二离合器(c2)、第三离合器(cb)；

7、所述履带车辆油电混合动力传动装置的输出端设置有四个，分别为第一输出轴(o1)、第二输出轴(o2)、风扇第一输出端(fan1)、风扇第二输出端(fan2)；其中，第一输出轴(o1)，第二输出轴(o2)与主动轮相连，用于将动力输出给主动轮；风扇第一输出端(fan1)，风扇第二输出端(fan2)与风扇相连，用于驱动风扇；

8、其中，发动机(e1)输出轴和弹性联轴器(e2)输入端相连，弹性联轴器(e2)输出端和启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输入端相连；启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输出轴和履带车辆油电混合动力传动装置的第一螺旋锥齿轮(①)相连，用于将发动机的动力输入至履带车辆油电混合动力传动装置；

9、其中，所述弹性联轴器(e2)输入端和发动机输出轴相连，输出端和启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输入端相连，用于减小系统扭转振动；

10、所述启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输入端和弹性联轴器(e2)输出端相连，用于启动发动机，给传动装置补充动力。

11、其中，所述第一螺旋锥齿轮(①)输入轴和启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输出端相连；

12、所述第一螺旋锥齿轮(①)与第二螺旋锥齿轮(②)相啮合、通过轴与第一直齿轮(1)、轴向柱塞泵马达(pm)的柱塞泵输入轴相连；

13、所述第三螺旋锥齿轮(③)和第四螺旋锥齿轮(④)啮合，第四螺旋锥齿轮(④)与液粘离合器(hc)外毂相连；

14、所述第五螺旋锥齿轮(⑤)通过第四轴(ⅳ)和液粘离合器(hc)内毂相连，并与第六螺旋锥齿轮(⑥)啮合；

15、所述第六螺旋锥齿轮(⑥)与风扇第一输出端(fan1)相连；

16、所述第七螺旋锥齿轮(⑦)通过第四轴(ⅳ)和液粘离合器(hc)内毂相连，并与第八螺旋锥齿轮(⑧)啮合；

17、所述第八螺旋锥齿轮(⑧)与风扇第二输出端(fan2)相连。

18、其中，所述第一直齿轮(1)通过第二直齿轮(2)和第三直齿轮(3)相连，第三直齿轮(3)连接液力变矩器(tc)泵轮；

19、所述第四直齿轮(4)和第五直齿轮(5)啮合，第五直齿轮(5)和第六直齿轮(6)啮合，第四直齿轮(4)和轴向柱塞泵马达(pm)的柱塞马达输出轴相连；

20、所述第七直齿轮(7)和第八直齿轮(8)相啮合，通过第三轴(ⅲ)和第六直齿轮(6)相连；

21、所述第八直齿轮(8)和第四行星排(pgs4)太阳轮相连；

22、所述第九直齿轮(9)和第十直齿轮(10)相啮合，通过第三轴(ⅲ)和第六直齿轮(6)相连；

23、所述第十直齿轮(10)和第十一直齿轮(11)相啮合，第十一直齿轮(11)和第五行星排(pgs5)太阳轮相连；

24、所述第十二直齿轮(12)和第一螺旋锥齿轮①相连，并和第十三直齿轮(13)啮合；

25、所述第十三直齿轮(13)和第十四直齿轮(14)啮合，第十四直齿轮(14)和第三螺旋锥齿轮(③)相连。

26、其中，所述第一轴(ⅰ)连接液力变矩器(tc)涡轮、第一行星排(pgs1)太阳轮和第二行星排(pgs2)太阳轮；

27、所述第二轴(ⅱ)分别连接第三行星排(pgs3)框架与第四行星排(pgs4)齿圈，所述第二轴(ⅱ)还分别连接第三行星排(pgs3)框架与第五行星排(pgs5)齿圈；

28、所述第三轴(ⅲ)连接第六直齿轮(6)、第七直齿轮(7)、第九直齿轮(9)；

29、所述第四轴(ⅳ)连接液粘离合器(hc)内毂、第五螺旋锥齿轮(⑤)、第七螺旋锥齿轮(⑦)。

30、其中，所述第一行星排(pgs1)太阳轮与第一离合器(c1)内毂和第一轴(ⅰ)相连接，第一行星排(pgs1)框架与第一离合器(c1)外毂、第四制动器(br)内毂相连接，第一行星排(pgs1)齿圈与第二行星排(pgs2)框架相连接；

31、所述第二行星排(pgs2)太阳轮与第一轴(ⅰ)相连接，第二行星排(pgs2)框架与第一行星排(pgs1)齿圈、第三行星排(pgs3)的第一齿圈(r1)连接，第二行星排(pgs2)齿圈与第一制动器(b1)内毂相连接；

32、所述第三行星排(pgs3)为复合行星排，第三行星排(pgs3)太阳轮与第三制动器(b3)内毂、第二离合器(c2)外毂相连接，第三行星排(pgs3)框架与第二轴(ⅱ)、第二离合器(c2)内毂相连接，第三行星排(pgs3)的第一齿圈(r1)与第二行星排(pgs2)框架相连接，第三行星排(pgs3)的第二齿圈(r2)与第二制动器(b2)内毂相连接；

33、所述第四行星排(pgs4)太阳轮与第八直齿轮(8)相连接，第四行星排(pgs4)框架与第五制动器(bv1)内毂连接，第四行星排(pgs4)齿圈与第二轴(ⅱ)连接；

34、所述第五行星排(pgs5)太阳轮与第十一直齿轮(11)连接，第五行星排(pgs5)框架与第六制动器(bv2)内毂连接，第五行星排(pgs5)齿圈与第二轴(ⅱ)连接。

35、其中，所述第一制动器(b1)内毂与第二行星排(pgs2)齿圈连接，外毂与壳体连接，用以制动第二行星排(pgs2)齿圈；

36、所述第二制动器(b2)内毂与第三行星排(pgs3)的第二齿圈(r2)连接，外毂与壳体连接，用以制动第三行星排(pgs3)的第二齿圈(r2)；

37、所述第三制动器(b3)内毂与第三行星排(pgs3)太阳轮连接，外毂与壳体连接，用以制动第三行星排(pgs3)太阳轮；

38、所述第四制动器(br)内毂与第一行星排(pgs1)框架连接，外毂与壳体连接，用以制动第一行星排(pgs1)框架；

39、所述第五制动器(bv1)内毂与第四行星排(pgs4)框架连接，外毂与壳体连接，用以车辆制动；

40、所述第六制动器(bv2)内毂与第五行星排(pgs5)框架连接，外毂与壳体连接，用以车辆制动。

41、其中，所述第一离合器(c1)内毂与第一轴(ⅰ)、第一行星排(pgs1)太阳轮、第二行星排(pgs2)太阳轮连接，外毂第一行星排(pgs1)框架连接，用以实现第一行星排(pgs1)整体回转；

42、所述第二离合器(c2)内毂与第三行星排(pgs3)太阳轮连接，外毂与第三行星排(pgs3)框架连接，用以实现第三行星排(pgs3)整体回转；

43、所述第三离合器(cb)内毂与液力变矩器(tc)涡轮连接，外毂与液力变矩器(tc)泵轮连接，用以实现液力变矩器(tc)涡轮和泵轮机械连接。

44、其中，发动机(e1)输出功率满足车辆需求时，采用发动机(e1)独立提供能量模式，发动机(e1)能量传递给启动发电驱动一体机(e3)和第一螺旋锥齿轮(①)输入轴，实现车辆行驶和启动发电驱动一体机(e3)发电；

45、所述发动机(e1)输出功率不能满足车辆需求时，采用发动机(e1)和启动发电驱动一体机(e3)联合提供能量模式，发动机(e1)能量传递和启动发电驱动一体机(e3)都传递给第一螺旋锥齿轮(①)输入轴，实现车辆行驶；

46、所述车辆发动机(e1)启动时，采用启动发电驱动一体机(e3)独立提供能量模式，启动发电驱动一体机(e3)能量传递给发动机(e1)输出轴，实现发动机(e1)启动；

47、所述车辆静音行驶时，采用启动发电驱动一体机(e3)独立提供能量模式，启动发电驱动一体机(e3)能量传递给第一螺旋锥齿轮(①)输入轴，实现车辆行驶。

48、其中，前进时，当第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合时，实现一档；第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合时，实现二档；第一制动器(b1)和第二离合器(c2)结合时，实现三档；第一离合器(c1)和第二制动器(b2)结合时，实现四档；第一离合器(c1)和第三制动器(b3)结合时，实现五档；第一离合器(c1)和第二离合器(c2)结合时，实现六档；倒退时，当第四制动器(br)和第二制动器(b2)结合时，实现倒一档；当第四制动器(br)和第三制动器(b3)结合时，实现倒二档；当第四制动器(br)和第二离合器(c2)结合时，实现倒三档。

49、其中，中心转向时，当第二制动器(b2)和第三制动器(b3)结合时，第二轴(ⅱ)制动，实现第四行星排(pgs4)齿圈和第五行星排(pgs5)齿圈制动，第四行星排(pgs4)太阳轮和第五行星排(pgs5)太阳轮按照转速相等、旋向相反的速度旋转，实现一侧主动轮正向旋转，一侧主动轮反向旋转，实现围绕车辆几何中心转向。

50、(三)有益效果

51、与现有技术相比较，本发明技术方案所提供的适用于履带车辆的油电混合动力传动装置，按顺序排列、相互之间利用传动构件连接的一个发动机、一个弹性联轴器、一个启动发电驱动一体机、五个行星排、三个液力液压元件；八个螺旋锥齿轮、十四个直齿轮、六个制动器和三个离合器。发动机(e1)输出轴和弹性联轴器(e2)输入端相连，弹性联轴器输出端(e2)和启动发电驱动一体机(e3)的转子部件、启动发电驱动一体机(e3)的转子部件输出轴和第一螺旋锥齿轮(①)相连，用于将发动机的动力输入至传动装置；输出端有四个，分别与第一输出轴(o1)，第二输出轴(o2)，风扇第一输出端(fan1)，风扇第二输出端(fan2)，其中第一输出轴(o1)，第二输出轴(o2)与主动轮相连，将动力输出给主动轮；风扇第一输出端(fan1)，风扇第二输出端(fan2)与风扇相连，用于驱动风扇。

52、根据上述技术方案，本发明采用一体化混合动力的形式，通过发动机和驱动电机共同提供能量，能够满足车辆高速越野和快速突击的需求；集成了启动发电驱动一体机实现了大功率发电、与发动机共同提供驱动能量、启动发动机的供能；一体化集成了发动机、发电机、驱动电机、传动装置、制动装置，极大提升了车辆机动性能。