阅读说明：本技术 一种电动装载机用无级变速器 (Continuously variable transmission for electric loader ) 是由 崔国敏 张卫东 刘艳芳 卢凤臣 乔征 曹健榕 李治江 于 2020-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动装载机用无级变速器,主要包括电机、行星差动轮系、高速档离合器和低速档离合器及变速器输出组件；所述行星差动轮系包括齿圈、行星轮、行星架、第一电机输出太阳轮、行星架主动齿轮和行星架从动齿轮；所述第一电机连接第一电机输出太阳轮；第二电机与第二电机主动齿轮连接；所述第二电机主动齿轮与第二电机从动齿轮啮合；电动装载机用无级变速器在作业及行走时,通过控制第一电机与第二电机来实现前进、后退的变换和速度的无级控制,能够实现连续无级变速,获得良好的起步性能。根据工作状况的变化,可以充分发挥电机的性能,具有连续无级变速、结构简单、工作可靠等优点。(The invention discloses a continuously variable transmission for an electric loader, which mainly comprises a motor, a planetary differential gear train, a high-speed clutch, a low-speed clutch and a transmission output assembly, wherein the motor is connected with the planetary differential gear train; the planetary differential gear train comprises a gear ring, a planetary gear, a planetary carrier, a first motor output sun gear, a planetary carrier driving gear and a planetary carrier driven gear; the first motor is connected with a first motor output sun gear; the second motor is connected with a driving gear of the second motor; the second motor driving gear is meshed with the second motor driven gear; when the continuously variable transmission for the electric loader is in operation and walking, the first motor and the second motor are controlled to realize the conversion of forward movement and backward movement and the stepless control of speed, so that the continuous stepless speed change can be realized, and good starting performance can be obtained. According to the change of working condition, the performance of the motor can be fully exerted, and the motor has the advantages of continuous stepless speed change, simple structure, reliable work and the like.)

一种电动装载机用无级变速器

技术领域

本发明属于电动装载机变速器设计技术领域，尤其涉及一种电动装载机用无级变速器。

背景技术

变速器是装载机动力传动系统上最重要的传动部件。变速器的性能直接决定了装载机的性能及工作效率，决定了装载机的换挡平顺性和舒适性。根据国家的相关政策，纯电动驱动将是未来装载机等特种车辆的发展方向。

目前大量生产及使用的装载机都是由内燃机做功，传动型式为液力机械式。装载机用液力机械式变速器主要由液力变矩器和动力换挡变速器组成。该传动型式的变速器主要缺点有：(1)档位少，传动效率低；(2)换挡方式为手动液压换挡，操纵不方便；(3)结构复杂，容易发生故障。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种由两台电机驱动的无级变速器，可以达到结构简单、操纵方便、传动效率高的目的。

本发明是这样实现的：一种电动装载机用无级变速器，主要包括电机、行星差动轮系、高速档离合器(15)和低速档离合器(16)及变速器输出组件；其中电机为两个，分别为第一电机(1)和第二电机(2)；所述行星差动轮系包括齿圈(5)、行星轮(6)、行星架(7)、第一电机输出太阳轮(8)、行星架主动齿轮(9)和行星架从动齿轮(10)；所述第一电机连接第一电机输出太阳轮(8)；第二电机(2)与第二电机主动齿轮(3)连接；所述第二电机主动齿轮(3)与第二电机从动齿轮(4)啮合；所述行星差动轮系包括齿圈(5)、行星轮(6)、行星架(7)、第一电机输出太阳轮(8)；高速档离合器(15)和低速档离合器(16)，其中高速档离合器(15)包括高速档主动齿轮(11)、高速档从动齿轮(12)；低速档离合器(16)包括低速档主动齿轮(13)、低速档从动齿轮(14)；变速器输出组件包括输出主动齿轮(17)、输出从动齿轮(18)、输出轴(20)和车速传感器(19)；

上述行星差动轮系的齿圈(5)与第二电机从动齿轮(4)固定相连；行星轮(6)与齿圈(5)和第一电机输出太阳轮(8)啮合，行星架7与行星架主动齿轮(9)连接；行星架主动齿轮(9)和行星架从动齿轮(10)啮合，行星架从动齿轮(10)、高速档主动齿轮(11)和低速档主动齿轮(13)安装在同一轴上；高速档离合器(15)和低速档离合器(16)布置在同一轴上；输出轴(20)上装有输出从动齿轮(18)和车速传感器(19)。

本发明具有以下优点：电动装载机用无级变速器在作业及行走时，通过控制第一电机与第二电机来实现前进、后退的变换和速度的无级控制，能够实现连续无级变速，获得良好的起步性能。同时，该无级变速器的定轴齿轮传动部件，具有高、低两个机械档。根据工作状况的变化，可以充分发挥电机的性能，具有连续无级变速、结构简单、工作可靠等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1传动原理图；

图2是本发明实施例2传动原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1实施例1。

一种电动装载机用无级变速器，其结构主要包括两个电机、行星差动轮系、高低档离合器、平行轴齿轮传动副等；第一电机1和第二电机2，第二电机主动齿轮3、第二电机从动齿轮4；行星差动轮系包括齿圈5、行星轮6、行星架7、第一电机输出太阳轮8；差动轮系的动力由行星架7输出，由行星架主动齿轮9和行星架从动齿轮10组成；具有高速档离合器15和低速档离合器16，其中包括高速档主动齿轮11、高速档从动齿轮12、低速档主动齿轮13、低速档从动齿轮14；变速器输出包括输出主动齿轮17、输出从动齿轮18、输出轴20和车速传感器19。

其连接关系为：第一电机1与行星差动轮系的太阳轮8相连接，第二电机2与第二电机主动齿轮3连接，第二电机主动齿轮3与第二电机从动齿轮4啮合，差动轮系的齿圈5与第二电机从动齿轮4固定相连。行星轮6与齿圈5和太阳轮8啮合，行星架7与行星架主动齿轮9连接。行星架主动齿轮9和行星架从动齿轮10啮合，行星架从动齿轮10、高速档主动齿轮11和低速档主动齿轮13安装在同一轴上。高速档离合器15和低速档离合器16布置在同一轴上，包括高速档从动齿轮12、低速档从动齿轮14、输出主动齿轮17。输出轴20上装有输出从动齿轮18和车速传感器19。

优选的：所述无级变速器的无级变速装置采用两个电机与一个行星差动轮系，两个电机均由电池供电，第一电机1与行星差动轮系的太阳轮8连接，第二电机2通过一对圆柱齿轮传动驱动差动轮系的齿圈5转动，通过调节第一电机1与第二电机2的转速来实现差动轮系行星架的无级输出，达到无级变速的目的。

优选的：所述的无级变速行星差动轮系由行星架输出，输出具有一级圆柱齿轮传动轴，行星架主动齿轮9与行星架7固定连接，行星架从动齿轮10与高速档主动齿轮11、低速档主动齿轮13安装在同一轴上。

优选的：所述的无级变速器包括高速档离合器15与低速档离合器16，高速档离合器15与低速档离合器16布置在同一轴上。

优选的：所述的无级变速器安装高速档离合器15与低速档离合器16的轴上装有输出主动齿轮17，输出主动齿轮17与输出从动齿轮18相啮合。

优选的：所述的无级变速器输出从动齿轮18与输出轴20连接，输出轴20具有前后输出法兰，分别与装载机的前桥与后桥连接。

优选的：所述的无级变速器输出从动齿轮18上装有车速传感器19，可以实时检测车速，提供给控制器实现无级变速。

当电机2的转速为0时，差动轮系为行星减速工况，通过调节电机1的转速可以实现装载机低速时的无级变速。当装载机达到一定行走速度、电机1达到最高转速后，仍需要增加车速时，起动电机2。这时，电机2驱动差动轮系的齿圈转动，通过调节电机2的转速可继续实现无级变速。由于装载机作业时最高速度为10-12Km/h、行走时最高速度为35-40Km/h，为了降低电机1与电机2的工作转速及转矩，在变速器的中间轴上设置有高速档离合器和低速档离合器。在电动装载机作业时，低速档离合器结合工作；在电动装载机转移场地、需要高速行走时，高速档离合器结合工作。通过控制电机的正反转来实现电动装载机的前进及后退。

电动装载机用无级变速器在作业及行走时，通过控制第一电机与第二电机来实现前进、后退的变换和速度的无级控制，能够实现连续无级变速，获得良好的起步性能。同时，该无级变速器的定轴齿轮传动部件具有高、低两个机械档。根据工作状况的变化，可以充分发挥电机的性能，具有连续无级变速、结构简单、工作可靠等优点。

参照图2实施例2。

一种电动装载机用无级变速器，其结构主要包括第一电机1与第二电机2、行星差动轮系、平行轴齿轮传动副等；第二电机主动齿轮3、第二电机从动齿轮4；行星差动轮系包括齿圈5、行星轮6、行星架7、第一电机输出太阳轮8；差动轮系由行星架7输出动力，主要由行星架主动齿轮9和行星架从动齿轮10组成；变速器输出部分包括减速主动齿轮11和减速从动齿轮12、输出主动齿轮13’、输出从动齿轮14’、输出轴16’和车速传感器15’。

其连接关系为：第一电机1与行星差动轮系的太阳轮8相连接，第二电机2与第二电机主动齿轮3连接，第二电机主动齿轮3与第二电机从动齿轮4啮合，差动轮系的齿圈5与电机2从动齿轮4固定相连。行星轮6与齿圈5和太阳轮8啮合，行星架7与行星架主动齿轮9连接。行星架主动齿轮9和行星架从动齿轮10啮合，行星架从动齿轮10、减速主动齿轮11安装在同一根轴上。减速从动齿轮12和输出主动齿轮13’安装在同一轴上。输出轴16’上装有输出从动齿轮14’和车速传感器15’。

优选的：所述无级变速器的无级变速装置采用两个电机与一个行星差动轮系，第一电机1与差动轮系的太阳轮8连接，第二电机2通过一对圆柱齿轮传动驱动差动轮系的齿圈5转动，通过调节第一电机1与第二电机2的转速来实现差动轮系行星架的无级输出，达到无级变速的目的。

优选的：行星差动轮系的行星架输出具有一级圆柱齿轮传动轴，行星架主动齿轮9与行星架7固定连接，行星架从动齿轮10与减速主动齿轮11安装在同一轴上。

优选的：所述的无级变速器输出部分为两级圆柱齿轮传动，由输出减速主动齿轮11、输出减速从动齿轮12、输出主动齿轮13’、输出从动齿轮14’组成。

优选的：所述的无级变速器输出轴16’具有前后输出法兰，分别与装载机的前桥与后桥连接。

优选的：所述的无级变速器输出从动齿轮14’上装有车速传感器15’，可以实时检测车速，提供给控制器实现无级变速。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。