電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統。
技術背景
[0002]電動汽車制動時，制動器通過車軸上的固定元件對旋轉元件施加制動力矩，使旋轉元件旋轉角速度降低，達到減速目的，在此過程中固定元件與旋轉元件摩擦產生大量熱能，造成能量浪費，并損傷制動器。目前，國內外對電動汽車的制動能回收利用系統進行了相當多的研宄，取得了較顯著的進步，許多產品也已實際應用。傳統的電動汽車制動能回收系統通常將回收的制動能轉變成電能存儲于蓄電池中再利用，其對制動能的回收率一般為20%左右；另外電機根據車輛最大負荷情況選配，裝車功率大、體積大、成本高；主動錐齒輪作用力巨大，支撐軸承壽命低。
[0003]本發明涉及的電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統同樣具有制動能回收利用功能，與傳統的制動能回收系統在結構功能上的本質區別是:該系統與主減速器主動錐齒輪聯接，由主動錐齒輪上的同步齒輪驅動。該系統裝車后，車輛制動時，變量泵/馬達作泵使用，將制動能以液壓能的形式回收到儲能器，此時電機、變量泵/馬達及車輛上的ABS系統(防抱死制動系統)協同工作保證制動安全性；車輛啟動、加速和爬坡時，變量泵/馬達作馬達使用，儲能器輸出液壓能，以滿足汽車大負荷工況使用。本發明涉及的能量回收利用系統對車輛原結構改動小，易于產業化。本發明可改善主減速器主動錐齒輪及其支撐軸承的受力情況；可降低電機裝車功率估計30%左右；制動能量回收利用率估計70%以上；并可有效改善主動錐齒輪的受力狀況。
[0004]涉及車輛制動能回收利用方面的專利非常多，制動能分別以電能、液壓能或機械能形式被回收再利用，如專利“并聯液壓電動汽車再生制動能量回收系統(申請號201220669042.0)”，其制動能回收系統聯接在機械傳動裝置的輸出軸，且有飛輪和液壓兩種制動能回收裝置，具有驅動電動汽車加速和制動能回收功能，該專利雖然具有驅動電動汽車加速和制動能回收功能，但其結構較為復雜，且具有飛輪儲能能量密度不夠高、自放電率高的缺點，當然結構原理更是與本發明相去甚遠。在結構上與本發明最為接近或相關的專利是專利“汽車制動能量回收、儲存、二次牽引利用器(申請號200810074349.4)”，其主要技術特征是在主減速器盆齒的后端安裝可逆變動力元件，如液壓泵、直流電動機等，并回收、儲存制動能量，當牽引工況時，把此能量及時釋放出來；具體實施的時候，在主減速器中再增加一個主動錐齒輪與盆齒嚙合，驅動制動能回收利用系統。其與本發明“電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統”相比，結構原理明顯不同，不是直接從原有主動錐齒輪上引出或輸入動力，而是增加了一個主動錐齒輪及其相應的支撐聯接元件，導致結構相對松散；對后橋殼體改動較大，技術繼承性和延續性不好，不利于產業化；原主動錐齒輪的受力狀況也沒有改善。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有車輛動力傳遞及制動能回收利用技術存在的缺陷，尋求設計一種電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統。在車輛制動時，通過主減速器主動錐齒輪驅動變量泵/馬達將車輛慣性能量以液壓能的形式回收儲存；在車輛啟動、加速或重載工況釋放液壓能，通過變量泵/馬達助力主動錐齒輪，協同電機驅動車輛行進；在車輛輕載或小負荷工況下，主要由電機驅動主動錐齒輪完成車輛行進，達到車輛節能減排效果。
[0006]本發明所述的電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統，其主體結構包括主動錐齒輪、泵/馬達齒輪、泵/馬達電磁離合器、變量泵/馬達、變速器、電機，在左圓錐滾子軸承、右圓錐滾子軸承之間，主動錐齒輪上連接同步齒輪，同步齒輪可通過鍵連接安裝在主動錐齒輪的軸上，或直接與其做成一體，主要用于傳遞力矩，可以將主減速器主動錐齒輪上的力矩傳遞給泵/馬達齒輪，也可以將泵/馬達齒輪的力矩傳遞給主減速器的主動錐齒輪；所述的泵/馬達齒輪與同步齒輪外嚙合，且通過泵/馬達電磁離合器與變量泵/馬達聯接；變量泵/馬達的兩個口一端與油箱聯接，一端通過電磁開關閥與儲能器相連；所述的主動錐齒輪通過左圓錐滾子軸承、右圓錐滾子軸承支撐在軸承座上，可以繞自己軸線轉動。主動錐齒輪上，在左圓錐滾子軸承的左邊依次套有墊片、突緣、擋圈及緊固螺母，緊固螺母通過螺紋與主動錐齒輪連接，擋圈和墊片光套在主動錐齒輪的軸上，突緣通過花鍵與主動錐齒輪連接。變速器輸入端通過電機電磁離合器與電機相連，輸出端通過電機法蘭與突緣相聯接；防塵罩固定安裝在突緣上，其間過贏連接；突緣與密封圈法蘭盤之間裝有密封圈，防止主減速器內潤滑油外漏；密封圈法蘭盤通過螺栓連接在軸承座上，密封圈法蘭盤與軸承座之間有密封墊片，防止主減速器內潤滑油外漏。
[0007]當車輛制動時，泵/馬達電磁離合器通電結合、電磁開關閥通電打開，變量泵/馬達作泵使用，制動力從主動錐齒輪，經同步齒輪、泵/馬達齒輪、泵/馬達電磁離合器驅動變量泵/馬達轉動，將制動能以液壓能的形式儲存到儲能器中。當制動結束后泵/馬達電磁離合器斷電分離，斷開變量泵/馬達與泵/馬達齒輪的聯接；同時電磁開關閥斷電復位，關閉儲能器與變量泵/馬達之間的流質通道，防止儲能器能量流失，實現制動能的回收。當車輛啟動、加速或大負荷運行時，電機轉動，電機電磁離合器通電結合，電機動力經變速器后，通過電機法蘭和突緣驅動主動錐齒輪；但此時可以優先使用儲存在儲能器中的液壓能，即泵/馬達電磁離合器通電結合、電磁開關閥通電接通，儲能器中的流質驅動變量泵/馬達(變量泵/馬達作馬達使用)輸出轉矩，變量泵/馬達輸出的轉矩經泵/馬達電磁離合器傳遞到泵/馬達齒輪，經同步齒輪將轉矩傳遞給主動錐齒輪，與電機輸出的轉矩共同驅動車輛完成車輛啟動、加速或大負荷工況運行。當車輛輕載行進時，電機獨立驅動主動錐齒輪即可，不需要液壓動力輔助驅動，即電機電磁離合器通電結合，電機動力經變速器后，通過電機法蘭和突緣驅動主動錐齒輪。
[0008]本發明在主減速器改動較小的情況下，實現了電液混合驅動車輛和制動能量回收利用，有效地改善了主減速器主動錐齒輪軸的受力不均衡情況，可減小電機裝機功率30%左右，制動能回收利用率70%左右，整個系統結構緊湊，技術繼承性好，便于產業化。
【附圖說明】
[0009]附圖為本發明電液混合驅動主減速器主動錐齒輪系統裝配圖。
[0010]圖中標號:主動錐齒輪1、軸承座2、泵/馬達齒輪3、泵/馬達電磁離合器4、變量泵/馬達5、儲能器6、電磁開關閥7、油箱8、電機法蘭