一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成制造技术

本发明专利技术提供一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机、PTO传动箱和储能单元；所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为轮边电机，所述发动机与发电机传动连接，所述发电机为飞轮集成式电机，所述PTO电机与PTO传动箱传动连接用于提供输出动力；所述储能单元分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机和发电机电连接；本发明专利技术提供的后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，利用电机低速大扭矩、转速范围宽的特性，不进行变速箱档位切换，直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。

【技术实现步骤摘要】
一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成
本专利技术属于传动
，具体涉及一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成。
技术介绍
现有拖拉机传动系统按换挡方式分为手动换挡传动系，动力不间断自动换挡传动系，液压机械无级变速传动系(HMCVT)。采用手动换挡传动系，拖拉机田间作业时，由于土地阻力变化大，整机负荷变化大，采用手动换挡传动系的拖拉机需要频繁停车换挡，以满足农具作业牵引力及速度要求，员工工作强度大，作业效率低，作业质量不稳定；同时，发动机转速与车辆速度直接相关，整车速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，导致油耗高、排放差、震动磨损大。采用拖拉机动力不间断自动换挡传动系，指发动机到变速箱的动力不中断的车辆行驶条件下，进行的换挡过程；采用湿式多片离合器作为换挡执行机构，需要挡位变换时，换挡的两个离合器按照控制油压的变化，顺序分开与结合两个离合器，在车辆负载行驶中实现不停车换挡，解决了手动换挡传动系作业时停车换挡的问题，减少了员工作业强度、提高了操控舒适性及作业效率。但存在主要缺点如下：动力不间断自动换挡传动系发动机转速与车辆速度直接相关，车辆速度变化导致发动机转速变化范围大，发动机不能工作在一个稳定经济的转速范围内，发动机油耗高、排放差、震动磨损大。拖拉机由于作业要求多，挡位数量多，该种传动系结构需要的离合器数量及比例阀很多，以160马力16挡变速箱为例：全域自动变速箱需要8个离合器8个液压比例阀；由于一致性的原因，该型传动系的换挡性能需在专用出厂试验台上调试标定，随着使用时间的增长，离合器磨损增加，换挡控制时间发生了改变，平顺性变差，产生换挡冲击。目前，这些系统的技术基本被国外公司掌握并主要依靠进口，该传动系结构复杂、价格高、降价难、维修成本高。由于价格的原因，世界先进国家，动力换挡传动系多应用在80-200Hp拖拉机产品上。传统动力换挡变速箱，是单功率路线有级式传动，实现超级爬行挡(超低速)，要加很多繁复的减速轮系。并且，不能实现旋耕等主要作业时的无级传动，也就是理论上不能匹配到与旋耕机最佳的行驶速度。采用液压机械无级变速传动系(HMCVT)，该传动系由液压柱塞变量泵/马达/多排行星机构/湿式离合器及制动器组成，主要优点是：通过行星排对发动机(1)功率分流成两条功率路线，一条是机械功率路线，功率直接传递到变速箱(4)输入轴；一条是液压功率路线，经机-液-机功率转换过程后，与变速箱(4)输入轴实现全部功率的汇流；通过功率分流、汇流原理，实现传动系扭矩、转速按照车辆速度与牵引力要求自动连续变化，保证车辆变速时的牵引力与速度要求。该传动系(HMCVT)实现了车辆传动系无级自动变化，员工操作强度低，操作舒适性好，作业效率、质量高；由于发动机转速、扭矩与整车速度、牵引力完全解耦(不相关)，发动机可以稳定的工作在低油耗区域，震动小、排放好。该传动系(HMCVT)主要存在如下缺点：该传动系所采用的高压变量柱塞泵/马达、比例阀等属于精密液压偶件，对装配净洁度、使用清洁度、保养维护清洁度要求非常高，需要专用液压油，使用维护费用高昂；该系统变速箱采用多排行星机构与湿式离合器或制动器，实现4-6个挡位的区域变换，该系统零件数量多，结构复杂，系统关键技术基本被国外公司掌握，产品主要依靠进口，该传动系成本高、降价难。该传动系的传动效率低，最大仅能达到80％左右，较其他传动系效率低，燃油经济性较差。由于价格与使用维护的原因，该系统在中国市场使用量非常少。由于价格的原因，世界先进国家，液压机械无级变速传动系(HMCVT)，多应用在200--400Hp拖拉机产品上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，旨在通过动力总成的架构设计实现发动机与车速、PTO传动箱的解耦。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机、PTO传动箱和储能单元；所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为轮边电机，所述第一电机通过传动轴与左前轮传动连接，所述第二电机通过传动轴与右前轮传动连接，所述第三电机通过传动轴与左后轮传动连接，所述第四电机通过传动轴与右后轮传动连接；所述发动机与发电机传动连接，所述发电机为飞轮集成式电机，所述PTO电机与PTO传动箱传动连接用于提供输出动力；所述储能单元分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机和发电机电连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括：高压配电盒，所述储能单元与高压配电盒电连接，所述储能单元还通过高压配电盒分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机和发电机电连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括：充放电接口，所述充放电接口与高压配电盒电连接。本专利技术的优点：本专利技术提供的后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，利用电机低速大扭矩、转速范围宽的特性，不进行变速箱档位切换，直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。电机低速大扭矩和调速范围宽的特性，实现发动机转速和车速解耦，作业效率高。转弯半径小：每一侧车轮单独控制，分时、全时四驱。电机反转，倒车便捷；传动效率高(相对HMCVT)；电池辅助供电，电机短时过载能力，爬坡过坎能力强；电机扭矩大，发动机启动性能好；整车起步快，加速性好；电机低速稳定运行，实现拖拉机超低速爬行；发动机转速和车速解耦，结合能量回收，行驶过程可以实现节油；利用作业过程转弯等负荷小的时候，可以能力回收，实现节油。附图说明图1为本专利技术所述的后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成的结构示意图；图2为本专利技术所述的后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成的电路接线示意图。图中：101-发动机，102-发电机，103-PTO电机，104-PTO传动箱，105-第一电机，106-左前轮，107-第二电机，108-右前轮，109-左后轮，110-第三电机，111-右后轮，112-第四电机，113-储能单元，114-高压配电盒，115-充放电接口。具体实施方式为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的实施例中提供了一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，如图1所示，包括：发动机101、发电机102、第一电机105、第二电机107、第三电机110、第四电机112、PTO电机103、PTO传动箱104和储能单元113；第一电机105、第二电机107、第三电机110和第四电机112为轮边电机，示例性的，轮边电机可以采用现有技术(公开号：CN110962581A)中公开的结构；第一电机105通过传动轴与左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，其特征在于，包括：发动机、发电机、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机、PTO传动箱和储能单元；所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为轮边电机，所述第一电机通过传动轴与左前轮传动连接，所述第二电机通过传动轴与右前轮传动连接，所述第三电机通过传动轴与左后轮传动连接，所述第四电机通过传动轴与右后轮传动连接；所述发动机与发电机传动连接，所述发电机为飞轮集成式电机，所述PTO电机与PTO传动箱传动连接用于提供输出动力；所述储能单元分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机和发电机电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，其特征在于，包括：发动机、发电机、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、PTO电机、PTO传动箱和储能单元；所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为轮边电机，所述第一电机通过传动轴与左前轮传动连接，所述第二电机通过传动轴与右前轮传动连接，所述第三电机通过传动轴与左后轮传动连接，所述第四电机通过传动轴与右后轮传动连接；所述发动机与发电机传动连接，所述发电机为飞轮集成式电机，所述PTO电机与PTO传动箱传动连接用于提供输出动力；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭贵荣，林志强，黄幼林，赵增亮，董祥欢，陈涛，毛正松，欧阳石坤，王武先，王少尧，陆祖汉，曹少华，谭达辉，刘福平，战强，徐宏雷，杨先恺，李少明，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，山东玉柴机器有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45