一種串聯式混合動力拖拉的製造方法
2023-11-11 07:39:12 1
一種串聯式混合動力拖拉的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種串聯式混合動力拖拉機，包括動力機構，其特徵在於，所述的動力機構包括發動機、發電機、蓄電池組、電動機和變速箱，其中，所述的發動機和發電機通過一連接飛輪以串聯的方式連接，且所述的發電機、蓄電池組和電動機同時與一功率轉換器連接，而所述的電動機上還設置有電機控制器，且所述的電動機的輸出軸則與所述的變速箱連接。本發明所述的串聯式混合動力拖拉機始終使發動機在最佳工況下運行，通過功率轉換器轉換為電力儲存或直接供給電動機，具有低排放，低噪音，效率高等優點，而通過發動機、發電機、蓄電池組、電動機及變速箱的協同調速，使得調速範圍更廣，可以滿足多種作業要求。
【專利說明】一種串聯式混合動力拖拉機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種串聯式混合動力拖拉機，具體說是適用于田間作業的混合動力拖拉機，屬於農業機械【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著科技的快速發展，能源枯竭和環境汙染問題變得越來越嚴重，對田間作業的農用動力機械拖拉機來說更是急需解決的問題。由于田間作業環境的好壞直接影響到農作物的質量，而且對於不同的農作物不同的耕作方式所需的動力大小不同，同一臺普通類型的拖拉機難以滿足要求，需要適合多種作業工況、節能環保的多功能農業動力機械。而且，石油資源的枯竭，油價上漲，以燃油為動力的作業機械使用成本也越來越高。而我國農業多以分散型為主，機械化作業水平較低，大多數作業仍為原始的手工勞動，強度大、效率低、工作環境差。
【發明內容】
[0003]為了解決如上所述的現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基於發動機和發電機聯合作業的一種串聯式混合動力拖拉機。
[0004]為了達到上述發明的目的，本發明的技術方案為:
一種串聯式混合動力拖拉機，包括動力機構，其特徵在於，所述的動力機構包括發動機、發電機、蓄電池組、電動機和變速箱，其中，所述的發動機和發電機通過一連接飛輪以串聯的方式連接，且所述的發電機、蓄電池組和電動機同時與一功率轉換器連接，而所述的電動機上還設置有電機控制器，且所述的電動機的輸出軸則與所述的變速箱連接。
[0005]進一步，所述的蓄電池組至少包括兩個蓄電池。
[0006]更進一步，所述的變速箱內設置有第一變速軸、第二變速軸、第三變速軸和輸出半軸，所述的輸出半軸與所述的驅動輪連接，且所述的第一變速軸上並列設置有第二傘齒輪、第一直齒輪和第二直齒輪，所述的第二變速軸上並列設置設置有第一雙聯齒輪和第二雙聯齒輪，所述的第三變速軸上並列設置有第三直齒輪、第四直齒輪、第三對傘齒輪和第五直齒輪，而所述的輸出半軸上則設置有差速器輪，此外，還包括第一傘齒輪，所述的第一傘齒輪設置在電動機的輸出軸上，而所述的第二傘齒輪和第一傘齒輪相互嚙合，第二雙聯齒輪與第一直齒輪哨合，所述的第一雙聯齒輪與第四直齒輪哨合，且所述的差速器輪與第五直齒輪嚙合，而所述的第三對傘齒輪與一動力輸出軸連通。
[0007]本發明的有益效果是:本發明所述的串聯式混合動力拖拉機始終使發動機在最佳工況下運行，通過功率轉換器轉換為電力儲存或直接供給電動機，具有低排放，低噪音，效率高等優點，而通過發動機、發電機、蓄電池組、電動機及變速箱的協同調速，使得調速範圍更廣，可以滿足多種作業要求。
【專利附圖】
【附圖說明】[0008]圖1為本發明一實施例的結構示意圖。
[0009]圖中主要附圖標記含義為:
1、發動機2、連接飛輪3、發電機4、蓄電池組
5、功率轉換器 6、電動機7、電機控制器8、變速箱
9、驅動輪10、三點懸掛11、動力輸出軸12、差速器輪
13、輸出半軸 14、方向盤15、轉向杆16、轉向輪。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行具體的介紹。
[0011]圖1為本發明一實施例的結構示意圖。
[0012]如圖1所示:串聯式混合動力拖拉機，其動力機構包括發動機1、發電機3、蓄電池組4、電動機6和變速箱8，其中，所述的發動機I和發電機3通過一連接飛輪2以串聯的方式連接，且所述的發電機3、蓄電池組4和電動機6同時與一功率轉換器5連接，而所述的電動機6上還設置有電機控制器7，且所述的電動機6的輸出軸則與所述的變速箱8連接。在本實施方式中，所述的蓄電池組4包括兩個蓄電池，當然，也可以根據實際需要設置更多個蓄電池。
[0013]此外，在本實施方式中，所述的變速箱8內設置有第一變速軸8a、第二變速軸8b、第三變速軸8c和輸出半軸13，所述的輸出半軸13與所述的驅動輪9連接，且所述的第一變速軸8a上並列設置有第二傘齒輪8e、第一直齒輪8f和第二直齒輪8g，所述的第二變速軸8b上並列設置設置有第一雙聯齒輪8h、8i和第二雙聯齒輪8k、8 j，所述的第三變速軸8c上並列設置有第三直齒輪81、第四直齒輪Sm、第三對傘齒輪8p和第五直齒輪Sn，而所述的輸出半軸13上則設置有差速器輪12，此外，所述的變速箱8內還包括第一傘齒輪Sc，所述的第一傘齒輪8c設置在電動機6的輸出軸上，而所述的第二傘齒輪Se和第一傘齒輪Sc相互嚙合，第二雙聯齒輪8k、8 j與第一直齒輪8f嚙合，所述的第一雙聯齒輪8h、8i與第四直齒輪8m卩齒合,且所述的差速器輪12與第五直齒輪8n卩齒合,而所述的第三對傘齒輪8p與一動力輸出軸11連通。在本實施方式中，所述的輸出半軸13與驅動輪9相連接。
[0014]本發明具體的動力傳動過程為:
當發動機I工作時，帶動發電機3發電為拖拉機提供電力，功率轉換器5把電力輸送給蓄電池組4充電或驅動電動機6，然後經變速箱8、差速器輪12、輸出半軸13、驅動輪9驅動拖拉機運轉；所述電機控制器7控制電動機6的轉速；當工作負荷較小時，關閉發動機I和發電機3組，僅有蓄電池組4供電使電動機6工作；當工作負荷中等時，發動機I和發電機3組啟動輸出電力直接驅動電動機6工作；當工作負荷較大時，發動機I和發電機3組以及蓄電池組4同時供電動機6工作；設置在串聯式混合動力拖拉機上的轉向盤14和轉向杆15可以操控轉向輪16，實現拖拉機的轉向，而拖拉機的後部還設置有三點懸掛10，用於播種、收割等多種機器與本發明的連接。
[0015]而變速箱8的動力傳動路線為:
第一傘齒輪8d設置在電動機6輸出軸上,第二傘齒輪8e與第一傘齒輪8d卩齒合,第二傘齒輪8e設置在第一變速軸·8a上-第一直齒輪8f或第二直齒輪8g-第二變速軸8b_第二雙聯齒輪8k、8j-第一雙聯齒輪8h、81-第三變速軸8c-第三直齒輪81或第四直齒輪8m或第五直齒輪8n-第三對傘齒輪8p或差速器12-動力輸出軸11-輸出半軸13-驅動輪9。該變速箱可實現4個檔位的變速。
[0016]本發明所述的一種串聯式混合動力拖拉機始終使發動機I處在最佳工況下運行，有效降低排放、降低噪音，提高工作效率，節約能源；由發動機1、發電機3、蓄電池組4、功率轉換器5、電動機6及變速箱8協同調速，調速範圍廣。
[0017]本發明按照上述實施例進行了說明應當理解，上述實施例不以任何形式限定本發明，凡採用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種串聯式混合動力拖拉機，包括動力機構，其特徵在於，所述的動力機構包括發動機、發電機、蓄電池組、電動機和變速箱，其中，所述的發動機和發電機通過一連接飛輪以串聯的方式連接，且所述的發電機、蓄電池組和電動機同時與一功率轉換器連接，而所述的電動機上還設置有電機控制器，且所述的電動機的輸出軸則與所述的變速箱連接。
2.根據權利要求1所述的一種串聯式混合動力拖拉機，其特徵在於:所述的蓄電池組至少包括兩個蓄電池。
3.根據權利要求1所述的一種串聯式混合動力拖拉機，其特徵在於:所述的變速箱內設置有第一變速軸、第二變速軸、第三變速軸和輸出半軸，所述的輸出半軸與所述的驅動輪連接，且所述的第一變速軸上並列設置有第二傘齒輪、第一直齒輪和第二直齒輪，所述的第二變速軸上並列設置設置有第一雙聯齒輪和第二雙聯齒輪，所述的第三變速軸上並列設置有第三直齒輪、第四直齒輪、第三對傘齒輪和第五直齒輪，而所述的輸出半軸上則設置有差速器輪，此外，還包括第一傘齒輪，所述的第一傘齒輪設置在電動機的輸出軸上，而所述的第二傘齒輪和第一傘齒輪相互哨合，第二雙聯齒輪與第一直齒輪哨合，所述的第一雙聯齒輪與第四直齒輪哨合，且所述的差速器輪與第五直齒輪哨合，而所述的第三對傘齒輪與一動力輸出軸連通。
【文檔編號】B60K6/36GK103660912SQ201410006236
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】高輝松, 朱思洪, 鄧曉亭 申請人:南京農業大學