CN111137128A - 电动洗扫车及其动力耦合装置 - Google Patents

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王纪福
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Abstract

本发明提供了一种电动洗扫车及其动力耦合装置，以解决现有技术中电动洗扫车电机利用效率低、单个电机重量大、成本高的技术问题。本发明的电动洗扫车动力耦合装置，包括壳体及安装在壳体上的行走动力输入轴、作业动力输入轴、行走动力输出轴和作业动力输出轴，壳体内设有换挡机构和行星排机构，换挡机构与所述行走动力输入轴传动连接，行星排机构以齿圈为输出部件，换挡机构和行星排机构传动连接于行走动力输出轴，壳体内还安装有行星排结合套，用于将行星排机构的行星架相对于壳体锁止或解锁，作业动力输出轴与作业动力输入轴之间的传动支路上设有离合器。

Description

电动洗扫车及其动力耦合装置
技术领域
本发明涉及电动洗扫车及其动力耦合装置。
背景技术
目前纯电动环卫清扫车等作业车，均采用驱动电机与后桥连接作为动力输入直驱动作业车行驶，清扫作业装置的动力源则由搭载的独立作业电机提供。驱动电机只驱动作业车行驶，作业电机仅驱动清扫作业装置工作。这样当整车为了获得理想的动力性需要采用很大扭矩的驱动电机，导致驱动电机的重量大、成本高。而且，当车辆作业装置不工作时，作业电机处于闲置状态，导致电机的利用效率低。因此，需要设计一种既能够提高车辆的电机利用效率，又能够降低单个电机重量及成本的动力***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动洗扫车动力耦合装置，以解决现有技术中电动洗扫车电机利用效率低、单个电机重量大、成本高的技术问题；本发明的目的还在于提供一种电机利用效率高、单个电机重量小、成本低的电动洗扫车。
为实现上述目的，本发明的电动洗扫车动力耦合装置采用如下技术方案：
电动洗扫车动力耦合装置，包括壳体及安装在壳体上的行走动力输入轴、作业动力输入轴、行走动力输出轴和作业动力输出轴，所述壳体内设有换挡机构和行星排机构，所述换挡机构与所述行走动力输入轴传动连接，所述行星排机构以齿圈为输出部件，所述换挡机构和行星排机构传动连接于所述行走动力输出轴，壳体内还安装有行星排结合套，用于将行星排机构的行星架相对于壳体锁止或解锁，所述行星排机构的太阳轮和作业动力输出轴均与所述作业动力输入轴传动连接而构成不同的传动支路，作业动力输出轴与作业动力输入轴之间的传动支路上设有离合器。
本发明的电动洗扫车动力耦合装置中，通过行走动力输入轴、换挡机构将输入动力传递到行走动力输出轴，通过行星排结合套将行星架相对于壳体锁止或解锁来控制作业动力输入轴的动力是否传输到齿圈并进一步传输到行走动力输出轴，当行星排结合套将行星架相对于壳体锁止时，通过作业动力输入轴、行星排机构将输入动力传递到行走动力输出轴，从而实现将两个动力输入轴的输入动力耦合在一起，然后再进行动力输出，增强了动力***的动力输出能力。进而解决现有技术中电动洗扫车电机利用效率低、单个电机重量大、成本高的技术问题。
进一步的，为了简化动力耦合装置的结构，所述行星排机构的齿圈为内外齿圈，与行走动力输出轴同轴设置，换挡机构的输出轴通过齿轮与所述齿圈传动连接。
进一步的，为了使作业动力输入轴既能够进行作业输出动力又能够将动力传递到行星排机构，作业动力输入轴与作业动力输出轴同轴布置，所述行星排机构的太阳轮配置有相对其固定的并排轮，作业动力输入轴与所述并排轮传动连接。
为实现上述目的，本发明的电动洗扫车采用如下技术方案：
电动洗扫车，包括作业电机、驱动电机，还包括动力耦合装置，所述动力耦合装置包括壳体及安装在壳体上的行走动力输入轴、作业动力输入轴、行走动力输出轴和作业动力输出轴，所述作业电机与作业动力输入轴相连，所述驱动电机与行走动力输入轴相连，所述壳体内设有换挡机构和行星排机构，所述换挡机构与所述行走动力输入轴传动连接，所述行星排机构以齿圈为输出部件，所述换挡机构和行星排机构传动连接于所述行走动力输出轴，壳体内还安装有行星排结合套，用于将行星排机构的行星架相对于壳体锁止或解锁，所述行星排机构的太阳轮和作业动力输出轴均与所述作业动力输入轴传动连接而构成不同的传动支路，作业动力输出轴与作业动力输入轴之间的传动支路上设有离合器。
本发明的电动洗扫车，通过行走动力输入轴、换挡机构将输入动力传递到行走动力输出轴，通过行星排结合套将行星架相对于壳体锁止或解锁来控制作业动力输入轴的动力是否传输到齿圈并进一步传输到行走动力输出轴，当行星排结合套将行星架相对于壳体锁止时，通过作业动力输入轴、行星排机构将输入动力传递到行走动力输出轴，从而实现将两个动力输入轴的输入动力耦合在一起，然后再进行动力输出，增强了动力***的动力输出能力。进而解决现有技术中电动洗扫车电机利用效率低、单个电机重量大、成本高的技术问题。
进一步的，为了简化动力耦合装置的结构，所述行星排机构的齿圈为内外齿圈，与行走动力输出轴同轴设置，换挡机构的输出轴通过齿轮与所述齿圈传动连接。
进一步的，为了使作业动力输入轴既能够进行作业输出动力又能够将动力传递到行星排机构，作业动力输入轴与作业动力输出轴同轴布置，所述行星排机构的太阳轮配置有相对其固定的并排轮，作业动力输入轴与所述并排轮传动连接。
附图说明
图1为本发明电动洗扫车的实施例1的示意图。
图中：1、作业装置；2、离合器；3、作业电机；4、驱动电机；5、驱动电机端齿轮；6、变速箱结合套；7、变速器总成；8、传动齿轮；9、行星排结合套；10、齿圈；11、行星架；121、大齿轮；122、太阳轮；13、作业电机端齿轮；14、从动轮；15、行走动力输出轴；16、作业动力输出轴；17、行走动力输入轴；18、作业动力输入轴；19、壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明电动洗扫车的具体实施例1如图1所示，包括动力耦合装置、作业电机3、驱动电机4及作业装置1。动力耦合装置包括壳体19、安装在壳体19上的行走动力输入轴17、作业动力输入轴18、行走动力输出轴15和作业动力输出轴16。壳体19内还设置有换挡机构和行星排机构，换挡机构为变速器总成7。其中变速器总成7包括从动轮14、传动齿轮8以及变速箱结合套6。驱动电机4与行走动力输入轴17传动连接，行走动力输入轴17上设置有用于传动连接的驱动电机端齿轮5，驱动电机端齿轮5上具有档位结合位置Ⅲ，传动齿轮8上具有档位结合位置Ⅱ，从动轮14上具有档位结合位置Ⅰ。变速箱结合套6的一端始终与传动齿轮8相连，当其另一端连接在从动轮14档位结合位置Ⅰ时，驱动电机端齿轮5通过从动轮14连接传动齿轮8，最终由齿圈10输出动力，并形成一定的速比关系，此时为变速器的1档；当其另一端连接在传动齿轮8档位结合位置Ⅱ时，此时为空挡、从动轮14空转，驱动电机4无法输出动力；当其另一端连接在驱动电机端齿轮5档位结合位置Ⅲ时，驱动电机4直接与传动齿轮8连接，传动齿轮8与齿圈10啮合，通过齿圈10输出动力，此时为变速器的2档，从动轮14空转(在其他实施例中，变速器还可以设置3个档位或者4个档位，即变速器能够根据实际需要设置多个档位)。
作业动力输入轴18上设置有用于传动连接的作业电机端齿轮13，作业动力输入轴18上还同轴设置有用于驱动作业装置1的作业动力输出轴16，作业电机3与作业动力输出轴16传动连接。作业装置1通过作业动力输出轴16与作业电机端齿轮13相连，作业动力输出轴16上还设置有控制作业装置1开启或关闭的离合器2。
行星排机构包括双齿轮、行星架11、齿圈10、设置于齿圈10内的行星轮以及行星排结合套9。其中，双齿轮的右端的一个小齿轮形成太阳轮122。(在其他实施例中，还可以根据需要给太阳轮122配置任意个数相对其固定的并排轮)行星排结合套9用于将行星排机构的行星架相对于壳体19锁止或解锁，当其处于固定位Ⅳ时锁止，处于分离位Ⅴ解锁。此时作业电机端齿轮13与双齿轮的左端的大齿轮121啮合，太阳轮122和齿圈10内的行星轮啮合，行星轮再与齿圈10啮合，最终通过齿圈10动力输出。此时，驱动电机4与作业电机3的动力输出在齿圈10处耦合，洗扫车的驱动力由驱动电机4以及作业电机3共同提供。
当行星排结合套9的活动端处于位置Ⅴ时，行星架11与变速箱壳体19分离，行星架11上的行星轮不能够与太阳轮122、齿圈10啮合，太阳轮122空转。此时，洗扫车的驱动力由驱动电机4单独提供。
本发明电动洗扫车主要有下列6种工作模式：
1、车辆低速运行时，变速器挂入1档，同时离合器2分离，行星排结合套9分离，作业电机3不工作，此时车辆由驱动电机4驱动低速运行。
2、车辆中速运行时，变速器挂入2档，同时离合器2分离，行星排结合套9分离，作业电机3不工作，此时整车由驱动电机4驱动中速运行。
3、车辆高速运行时，驱动电机4功率已不满足整车驱动的需求，此时变速器挂入2档，离合器2分离，行星排结合套9锁止，作业电机3同时辅助提供驱动力，满足整车高速行驶需求。
4、整车需要爬较大坡度时，驱动电机4扭矩已不满足整车需求，此时变速器挂入1档，离合器2分离，行星排结合套9锁止，作业电机3同时辅助提供驱动力，满足整车爬坡的扭矩需求。
5、车辆行驶并同时作业，变速器可以根据实际行车工况挂入1档或2档，同时离合器2结合，行星排结合套9分离，此时太阳轮122和行星架11空转，驱动电机4驱动整车行驶，作业电机3只负责作业装置1工作。
6、车辆停车作业时，变速器挂入空档，同时离合器2结合，行星排结合套9分离，此时驱动电机4不提供驱动力，作业电机3只负责作业装置工作。
本发明电动洗扫车的其它实施例中，太阳轮122还可以是单齿轮，此时作业动力输入轴18直接与太阳轮122同轴连接，作业动力输出轴16通过齿轮传动机构与作业电机端齿轮13传动连接，这样设置的好处在于能够调节作业装置1的传动比。
本发明电动洗扫车动力耦合装置与上述实施例中的动力耦合装置的结构相同，不再赘述。

Claims (6)

1.电动洗扫车动力耦合装置，其特征在于：包括壳体及安装在壳体上的行走动力输入轴、作业动力输入轴、行走动力输出轴和作业动力输出轴，所述壳体内设有换挡机构和行星排机构，所述换挡机构与所述行走动力输入轴传动连接，所述行星排机构以齿圈为输出部件，所述换挡机构和行星排机构传动连接于所述行走动力输出轴，壳体内还安装有行星排结合套，用于将行星排机构的行星架相对于壳体锁止或解锁，所述行星排机构的太阳轮和作业动力输出轴均与所述作业动力输入轴传动连接而构成不同的传动支路，作业动力输出轴与作业动力输入轴之间的传动支路上设有离合器。
2.根据权利要求1所述的电动洗扫车动力耦合装置，其特征在于：所述行星排机构的齿圈为内外齿圈，与行走动力输出轴同轴设置，换挡机构的输出轴通过齿轮与所述齿圈传动连接。
3.根据权利要求1或2所述的电动洗扫车动力耦合装置，其特征在于：作业动力输入轴与作业动力输出轴同轴布置，所述行星排机构的太阳轮配置有相对其固定的并排轮，作业动力输入轴与所述并排轮传动连接。
4.电动洗扫车，包括作业电机、驱动电机，其特征在于：还包括动力耦合装置，所述动力耦合装置包括壳体及安装在壳体上的行走动力输入轴、作业动力输入轴、行走动力输出轴和作业动力输出轴，所述作业电机与作业动力输入轴相连，所述驱动电机与行走动力输入轴相连，所述壳体内设有换挡机构和行星排机构，所述换挡机构与所述行走动力输入轴传动连接，所述行星排机构以齿圈为输出部件，所述换挡机构和行星排机构传动连接于所述行走动力输出轴，壳体内还安装有行星排结合套，用于将行星排机构的行星架相对于壳体锁止或解锁，所述行星排机构的太阳轮和作业动力输出轴均与所述作业动力输入轴传动连接而构成不同的传动支路，作业动力输出轴与作业动力输入轴之间的传动支路上设有离合装器。
5.根据权利要求4所述的电动洗扫车，其特征在于：所述行星排机构的齿圈为内外齿圈，与行走动力输出轴同轴设置，换挡机构的输出轴通过齿轮与所述齿圈传动连接。
6.根据权利要求4或5所述的电动洗扫车，其特征在于：作业动力输入轴与作业动力输出轴同轴布置，所述行星排机构的太阳轮配置有相对其固定的并排轮，作业动力输入轴与所述并排轮传动连接。
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