本發明涉及一種用于施工機械的輪驅動系統。具體而言,是關于混合動力的施工機械的輪驅動系統。
背景技術:
近年來對分別利用發動機和發電機為動力源的混合動力的驅動系統的研究呈增長趨勢。具有所述混合動力的驅動系統的施工機械需要執行常規行駛至高荷重工作,因此所述施工機械的前橋以及后橋分別包括的電動機需要分別可以產生低扭矩至高扭矩。
通常可以產生高扭矩的電動機重量會很重,具有大體積以及高價格。因此具有所述電動機的施工機械重量變重、體積變大,所以會產生所述施工機械燃油效率以及工作效率降低的問題。
在具有所述混合動力驅動系統的施工機械中,考慮到多個電動機分別驅動多個輪的情況,需要新輪驅動系統來分別減輕所述電動機的負荷條件并且分別增加所述電動機的輪驅動效率。
技術實現要素:
本發明的一個目的在于提供一種輪驅動系統,用于提高輪驅動效率。
為實現上述本發明的一個目的輪驅動系統包括:發電機,連接在發動機以產生電能;前橋,具有前方電動機與前方變速器,所述前方電動機用于驅動至少一個前方輪并且接收所述發電機供應的所述電能以產生驅動扭矩,所述前方變速器用于接收所述電動機供應的所述驅動扭矩并且根據施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩并通過前方驅動軸向所述前方輪傳遞;后橋,具有后方電動機與后方變速器,所述后方電動機用于驅動至少一個后方輪并且接收所述發電機供應的所述電能以產生驅動扭矩,所述后方變速器用于接收所述電動機供應的所述驅動扭矩并且根據所述施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩并通過后方驅動向所述后方輪傳遞;以及中央連接單元,被配置成能夠分別連接至所述前方驅動軸和所述后方驅動軸,并且用于在所述前橋以及所述后橋之間相互傳遞所述驅動扭矩。
根據示例性實施例,所述前方變速器以及所述后方變速器可以分別被配置成具有至少兩個變速段數,并且在相同的變速段所述前方變速器具有第一變速比,所述后方變速器具有與所述第一變速比不同的第二變速比。
根據示例性實施例,所述第一變速比可以大于所述第二變速比。
根據示例性實施例,所述前方變速器被配置成當所述施工機械達到第一變速允許速度時能夠進行變速,所述后方變速器可以被配置成當所述施工機械達到與第一變速允許速度不同的第二變速允許速度時能夠進行變速。
根據示例性實施例,所述前方變速器以及所述后方變速器可以被配置成具有至少兩個變速段數,當所述施工機械的所述速度在第一變速允許速度至第二變速允許速度范圍內時所述前方變速器和所述后方變速器可以位于相互不同的變速段。
根據示例性實施例,所述前方輪包括:前方左側輪和前方右側輪;所述前方驅動軸可以包括:分別連接至所述前方左側輪和所述前方右側輪的前方左側驅動軸以及前方右側驅動軸。所述前橋還包括:前方驅動軸連接單元,用于連接所述前方左側驅動軸以及所述前方右側驅動軸;所述中央連接單元可以被配置成能夠與所述前方驅動軸連接單元連接。
根據示例性實施例,所述前方驅動軸連接單元可以包括差動齒輪。
根據示例性實施例,所述后方輪包括:后方左側輪和后方右側輪;所述后方驅動軸可以包括:分別連接至所述后方左側輪和所述后方右側輪的后方左側驅動軸以及后方右側驅動軸。所述后橋還包括:后方驅動軸連接單元,用于連接所述后方左側驅動軸以及所述后方右側驅動軸;所述中央連接單元可以被配置成能夠與所述后方驅動軸連接單元連接。
根據示例性實施例,所述后方驅動軸連接單元可以包括差動齒輪。
混合動力施工機械當執行高荷重工作時荷重集中在所述施工機械的前橋或后橋。特別在于輪式裝載機的前進挖掘或拖拉機的牽引,所述荷重集中在所述前橋,而所述荷重不作用于所述后橋。但是,所述前橋以及所述后橋需要分別包括可以產生高扭矩的電動機。可以產生高扭矩的電動機通常很重、體積很大,所以會降低所述施工機械燃油效率以及工作效率。
根據示例性實施例的輪驅動系統,將最大輸出扭矩不大但是輕小型的前方電動機以及后方電動機分別連接在前方變速器以及后方變速器,并且將所述前方電動機以及所述后方電動機分別產生的低驅動扭矩轉換成高變換扭矩以分別驅動前方輪以及后方輪。因此,可以減少所述施工機械的重量并且可以改善所述施工機械的燃油效率以及工作效率。而且,由于所述前方變速器和所述后方變速器具有相互不同的變速比,所以在滿足所述施工機械需要的牽引荷載的同時,使從所述前方變速器以及所述后方變速器發生變速時瞬間產生的扭矩無中斷地傳遞,從而使所述施工機械可以執行高荷重工作。
而且,由所述后橋驅動的后方輪無法將所述變換扭矩作用于地面時,通過中央連接單元可以將由所述后橋產生的所述變換扭矩向所述前橋傳遞。因此,由于所述前方電動機以及所述后方電動機可以分開負擔負荷,所以可以減少所述前方電動機以及所述后方電動機的負荷條件,并且可以由最大輸出扭矩不大但是輕小型的電動機構成。因此所述施工機械通過輕重量改善燃油效率并且可以提高工作效率。
但是,本發明的效果并不限定于所述言及的效果,在不脫離本發明的思想以及領域范圍內,可以進行多種擴展。
附圖說明
圖1是根據示例性實施例的輪驅動系統的截面圖。
圖2是根據具有圖1的輪驅動系統的施工機械速度的扭矩的曲線圖。
圖3是圖1的輪驅動系統常規行駛時每個輪將變換扭矩向地面傳遞的截面圖。
圖4是圖1的輪驅動系統高荷重工作時每個輪將變換扭矩向地面傳遞的截面圖。
附圖標記說明
100:發動機 102:發動機軸
200:發電機 210:綜合逆變器
220:能量回收裝置 300:前橋
302:前方左側驅動軸 304:前方右側驅動軸
310:前方左側輪 312:前方右側輪
320:前方左側電動機 322:前方右側電動機
330:前方左側輪制動器 332:前方右側輪制動器
340:前方右側減速器 342:前方左側減速器
350:前方驅動軸連接單元 360:前方左側變速器
362:前方右側變速器 400:后橋
402:后方左側驅動軸 404:后方右側驅動軸
410:后方左側輪 412:后方右側輪
420:后方左側電動機 422:后方右側電動機
430:后方左側輪制動器 432:后方右側輪制動器
440:后方左側減速器 442:后方右側減速器
450:后方驅動軸連接單元 460:前方左側變速器
462:前方右側變速器 500:中央連接單元
具體實施方式
對于本文公開的本發明的實施例,特定的結構或功能性說明僅僅用于說明本發明的實施例,本發明的實施例可以以多種形態實施并且并不限定于本文說明的實施例。
本發明可以有多種變化并可以具有多種形態,將特定的實施例示例在示意圖并詳細地在本文說明。但該實施例不被本發明特定的公開形態限定,并且包括本發明的思想以及技術范圍包括的所有變化,等同物以及代替物。
第一、第二等術語可以使用在多種構成要素的說明,但所述構成要素并不限定于所述術語。使用所述術語的目的在于可以區別一個構成要素與另一個構成要素。例如,在不脫離本發明的權力要求的范圍下,第一構成要素可以命名為第二構成要素,類似的第二構成要素可以命名為第一構成要素。
在提到一個構成要素‘連接’或‘銜接’在另一構成要素時,有可能與那個另一構成要素直接連接或鏈接,但中間同樣有可能存在其他的構成要素。相反地,提到一個構成要素‘直接連接’或‘直接銜接’時,中間不存在其他構成要素。說明構成要素之間關系的其他表達,即‘…之間’和‘就在…之間’或‘…相鄰’和‘…直接相鄰’同樣跟上述情況相同。
本申請使用的術語僅僅用于說明特定實施例而使用的,沒有限定本發明的意圖。除上下文明確地表示不同之外,單數的表達包括復數。在本申請,‘包括’或‘具有’等術語用于指定設計的特征、數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合物的存在,而不是提前排除一個或一個以上的其他特征或數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合物的存在或其他附加的可能性。
沒有另行定義時,包括技術性或科學性術語,在這里使用的所有術語與本發明技術領域的普通技術人員通常理解的術語具有相同含義。通常的使用的,像在字典定義的術語與關聯技術的上下文具有的含義一致,除本申請明確定義外,不被詮釋成異常或過度的形式的含義。
以下,參照附圖,詳細地說明本發明的實施例。對示意圖的相同的構成要素使用相同的附圖標記,對相同的構成要素省略重復的說明。
圖1是根據示例性實施例的輪驅動系統的截面圖。圖2是根據具有圖1的輪驅動系統的施工機械速度的扭矩的曲線圖。圖3是圖1的輪驅動系統常規行駛時每個輪將變換扭矩向地面傳遞的截面圖。圖4是圖1的輪驅動系統高荷重工作時每個輪將變換扭矩向地面傳遞的截面圖。
參照圖1至圖4,輪驅動系統可以包括:發電機200,連接在發動機以產生電能;前橋300,通過前方驅動軸至少驅動一個前方輪;后橋400,通過后方驅動軸至少驅動一個后方輪;以及中央連接單元500被配置成能夠分別連接至所述前方驅動軸和所述后方驅動軸。
前橋300可以包括:前方電動機,用于接收發電機200供應的所述電能以產生驅動扭矩;以及前方變速器,用于接收所述電動機供應的所述驅動扭矩并且根據施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩并通過前方驅動軸向所述前方輪傳遞。
后橋400可以包括:后方電動機,用于接收發電機200供應的所述電能以產生驅動扭矩;以及后方變速器,用于接收所述電動機供應的所述驅動扭矩并且根據施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩并通過后方驅動軸向所述后方輪傳遞。
根據示例性實施例,所述前方輪包括:前方左側輪310以及前方右側輪312;所述前方驅動軸可以包括:分別連接至所述前方左側輪310和所述前方右側輪312的前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304。
所述前方變速器可以包括:前方左側變速器360以及前方右側變速器362;所述前方電動機可以包括:前方左側電動機320以及前方右側電動機322。
所述后方輪包括:后方左側輪410以及后方右側輪412;所述后方驅動軸可以包括:分別連接至所述后方左側輪410和所述后方右側輪412的后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404。
所述后方變速器可以包括:后方左側變速器460以及后方右側變速器462;所述后方電動機可以包括:后方左側電動機420以及后方右側電動機422。
發動機100燃燒燃料以產生驅動力并通過發動機軸102可以將所述驅動力向發電機200傳遞。例如,發動機100可以是柴油發動機。不同于此,發動機100可以是液化天然氣(LNG)發動機、壓縮天然氣(CNG)發動機、吸附天然氣(ANG)發動機、液化石油氣(LPG)發動機、或汽油發動機。
而且,液壓泵(未圖示)直接連接在發動機軸102,并且可以接收從發動機100傳遞的所述驅動力。所述液壓泵向驅動器分別提供液壓動力使所述液壓泵驅動施工機械的附屬裝置。例如,所述可以包括動臂,鏟斗等。
發電機200接收發動機100供應的所述驅動并利用電磁感應作用可以生產所述電能。例如,發電機200可以是交流發電機或直流發電機。發電機200通過綜合逆變器210向前橋300以及后橋400分別供應所述生產的電能。
綜合逆變器210可以將發電機200生產的所述電能從直流轉換成交流,或從交流轉換成直流。綜合逆變器210可以轉換所述電能的形態以使所述綜合逆變器210能夠分別連接在發電機200、前橋300、以及后橋400。一個綜合逆變器210可以分別連接裝置,所以可以提高所述施工機械的空間效率性。具體而言,綜合逆變器210可以分別連接在發電機200、前橋300的前方左側電動機320以及前方右側電動機322、以及后橋400的后方左側電動機420以及后方右側電動機422。不同于此,還可以具備逆變器,用于發電機200、前橋300的前方左側電動機320以及前方右側電動機322、以及后橋400的后方左側電動機420以及后方右側電動機422。
根據示例性實施例,可以包括能量回收裝置220,所述能量回收裝置220與發電機200、前橋300的前方左側電動機320以及前方右側電動機322、以及后橋400的后方左側電動機420以及后方右側電動機422電連接并且用于存儲電能。例如,能量回收裝置220通過綜合逆變器210可以分別與發電機200,前橋300的前方左側電動機320以及前方右側電動機322、以及后橋400的后方左側電動機420以及后方右側電動機422電連接。
能量回收裝置220可以包括電池或電容器(capacitor)。例如,當所述施工機械被加速時,能量回收裝置220通過綜合逆變器210可以存儲從發電機200生成并剩余的所述電能。而且,當所述施工機械被減速時,能量回收裝置220通過綜合逆變器210可以存儲從前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422剩余的所述電能。當由發動機100供應的所述驅動力不穩定使發電機200無法穩定地生產所述電能時,能量回收裝置220可以穩定地向前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422供應所述電能。
前橋300可以包括:前方左側電動機320以及前方右側電動機322,用于驅動前方左側輪310以及前方右側輪312,并且接收從發電機200供應的所述電能產生所述驅動扭矩;以及前方左側變速器360以及前方右側變速器362,用于根據施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩通過前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304分別向前方左側輪310以及前方右側輪312傳遞。
例如,前橋300還可以包括前方驅動軸連接單元350,用于連接前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304。
后橋400可以包括:后方左側電動機460以及后方右側電動機462,用于分別驅動后方左側輪410以及后方右側輪412,并且接收從發電機200供應的所述電能產生所述驅動扭矩;以及后方左側變速器460以及后方右側變速器462,用于根據施工機械的速度將所述驅動扭矩轉換為需要的變換扭矩通過后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404分別向后方左側輪410以及后方右側輪412傳遞。
例如,后橋400還可以包括:后方驅動軸連接單元450,用于連接后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404。
前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422通過綜合逆變器210接收從發電機200生產并供應的所述電能可以分別產生所述驅動扭矩。
例如,前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422可以包括交流電動機或直流電動機。而且,所述交流電動機可以是三相交流用電動機。不同于此所述交流電動機還可以是單相交流用電動機。
前方左側變速器360、前方右側變速器362、后方左側變速器460、以及后方右側變速器462接收從前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422分別供應的所述驅動扭矩,并且根據施工機械的速度將所述驅動扭矩可以分別轉換為需要的變換扭矩,并且通過前方左側驅動軸302、前方右側驅動軸304、后方左側驅動軸402、以及后方右側驅動軸404可以分別驅動前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412。
前方左側變速器360、前方右側變速器362、后方左側變速器460、以及后方右側變速器462可以包括至少一個離合器以及至少一個減速器。所述離合器以及所述減速器可以配置在傳動系統(gear train)。前方左側變速器360、前方右側變速器362、后方左側變速器460、以及后方右側變速器462使用多種配置以及多種直徑的齒輪可以分別設定變速比。例如,前方左側變速器360、前方右側變速器362、后方左側變速器460、以及后方右側變速器462可以分別具有至少兩個變速段數。
根據示例性實施例,在相同的變速段前方左側變速器360、以及前方右側變速器362具有第一變速比,后方左側變速器460、以及后方右側變速器462具有與所述第一變速比不同的第二變速比。而且,在相同的變速段所述第一變速比可以大于第二變速比。
例如,前方左側變速器360,以及前方右側變速器362在一段分別具有3:1的變速比,在二段可以具有1:1的變速比。后方左側變速器460,以及后方右側變速器462在一段分別具有2:1的變速比,在二段可以具有1:1的變速比。
而且,前方左側變速器360,以及前方右側變速器362可以分別配置成當所述施工機械達到第一變速允許速度w1時能夠進行變速。后方左側變速器460,以及后方右側變速器462可以分別配置成當所述施工機械達到與第一變速允許速度w1不同的第二變速允許速度w2時能夠進行變速。
根據示例性實施例,當所述施工機械的所述速度在第一變速允許速度w1至第二變速允許速度w2范圍內時,所述前方變速器和所述后方變速器可以配置成位于相互不同的變速段。
如圖2所示,基于根據前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422的電動機速度的驅動扭矩存在反比例關系。即,所述電動機速度與所述驅動扭矩的乘積存在預定關系。
前橋300的前方左側變速器360以及前方右側變速器362當所述施工機械的速度增加并達到所述第一變速允許速度w1時可以從一段變速為二段。而且,后橋400的后方左側變速器460,以及后方右側變速器462當所述施工機械的速度增加并達到所述第二變速允許速度w2時可以從一段變速為二段。
不同于此,前橋300的前方左側變速器360以及前方右側變速器362當所述施工機械的速度減少并達到第三變速允許速度w3時可以從二段變速為一段。而且,后橋400的后方左側變速器460,以及后方右側變速器462當所述施工機械的速度減少并達到第四變速允許速度w4時可以從二段變速為一段。
前方左側變速器360、前方右側變速器362、后方左側變速器460、以及后方右側變速器462根據所述施工機械的速度將前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422分別產生的所述驅動扭矩轉換成需要的變換扭矩,從而可以分別驅動前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412。
所述施工機械需要執行高荷重工作,因此需要具備可以產生高扭矩的電動機。通常可以產生高扭矩的電動機大小為大型而且沉重。將輕型但是最大扭矩不大的所述前方電動機以及所述后方電動機分別連接在所述前方變速器以及所述后方變速器以將低驅動扭矩轉換成高變換扭矩,以此可以驅動所述前方輪以及所述后方輪。因此,可以減少所述施工機械的重量、可以降低其價格并且可以改善所述施工機械的燃油效率以及工作效率。
前橋300產生的扭矩與后橋400產生的扭矩的合可以滿足所述施工機械需要的牽引荷載。若通過使所述前方變速器變速為一段以及所述后方變速器變速為一段、使所述前方變速器變速為二段以及所述后方變速器變速為一段、以及使所述前方變速器變速為二段以及所述后方變速器變速為二段,在所述施工機械上實現適當的變速,則根據示例性實施例的輪驅動系統根據所述施工機械的速度可以產生需要的扭矩。
當所述前方變速器以及所述后方變速器具有相同變速比時,因由瞬間發生所述變速而產生的扭矩傳遞的中斷,會在高荷重工作時產生多種問題。根據示例性實施例的輪驅動系統,其中,所述前方變速器具有所述第一變速比,所述后方變速器可以具有與所述第一變速比不同的所述第二變速比。而且,所述前方變速器被配置成當所述施工機械達到所述第一變速允許速度時能夠進行變速,所述后方變速器可以被配置成當所述施工機械達到與所述第一變速允許速度不同的第二變速允許速度時能夠進行變速。
因此,根據示例性實施例的輪驅動系統滿足所述施工機械需要的所述牽引荷載的同時,無中斷地傳遞變速時產生的扭矩并執行高荷重工作。
前方左側輪310以及前方右側輪312通過前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304分別與前方左側變速器360,以及前方右側變速器362連接并且可以被驅動。前方左側輪310以及前方右側輪312與輪胎(未圖示)一同支撐荷重并且可以將所述變換扭矩向地面傳遞。而且,前方左側輪310以及前方右側輪312可以執行轉向作用以及制動作用。
前橋300還可以包括:前方驅動軸連接單元350,用于連接前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304。例如,前方驅動軸連接單元350可以包括差動齒輪。
前方驅動軸連接單元350可以將從將要后述的中央連接單元500傳遞的所述變換扭矩分別向前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304傳遞。不同于此,前方驅動軸連接單元350可以將從前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304傳遞的所述變換扭矩向中央連接單元500傳遞。而且,前方驅動軸連接單元350可以使分別連接在前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304的前方左側輪310以及前方右側輪312可以以相互不同的速度旋轉。
后方左側輪410以及后方右側輪412通過后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404分別與后方左側變速器460,以及后方右側變速器462連接并且可以被驅動。后方左側輪410以及后方右側輪412與輪胎(未圖示)一同支撐荷重并且可以將所述變換扭矩向地面傳遞。而且,后方左側輪410以及后方右側輪412可以執行制動作用。
后橋400還可以包括:后方驅動軸連接單元450,用于連接后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404。例如,后方驅動軸連接單元450可以包括差動齒輪。
后方驅動軸連接單元450可以將從將要后述的中央連接單元500傳遞的所述變換扭矩分別向后橋400的后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404傳遞。不同于此,后方驅動軸連接單元450可以將從后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404傳遞的所述變換扭矩向中央連接單元500傳遞。而且,后方驅動軸連接單元450可以使分別連接在后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404的后方左側輪410以及后方右側輪412可以以相互不同的速度旋轉。
中央連接單元500被配置成分別可以與所述前方驅動軸以及所述后方驅動軸連接,并且在前橋300與后橋400之間可以相互傳遞所述變換扭矩。
例如,中央連接單元500通過前方驅動軸連接單元350分別與前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304連接,通過后方驅動軸連接單元450分別可以與后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404連接。
中央連接單元500通過后方驅動軸連接單元450接收從后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404傳遞并供應的所述變換扭矩,可以將所述變換扭矩通過前方驅動軸連接單元350向前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304供應。而且,中央連接單元500通過前方驅動軸連接單元350接收從前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304傳遞并供應的所述變換扭矩,可以將所述變換扭矩通過后方驅動軸連接單元450分別向后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404供應。
根據示例性實施例,中央連接單元500可以包括抵抗強旋轉力以及扭轉的空心鋼管(steel pipe)。不同于此,中央連接單元500可以包括合金或碳纖維等復雜材料以提高燃油效率或提高動力傳遞功能。例如,中央連接單元500可以包括傳動軸(propeller shaft)。
而且,中央連接單元500通過萬能接頭(未圖示)可以將中央連接單元500分別與前方驅動軸連接單元350以及后方驅動軸連接單元450連接。
中央連接單元500可以包括扭轉震動阻尼部(未圖示),用于減少由于前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304的平均速度與后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404平均速度階段性不同而產生的扭轉。例如,當所述施工機械經過包括階段性變動的地面時,所述扭轉震動阻尼部可以減少在過渡狀態過程中由前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304的平均速度與后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404平均速度的差異而產生的扭曲。例如,中央連接單元500還可以包括扭振減振器(torsional damper)。
根據示例性實施例,在前橋300的前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304上分別還可以包括:前方左側減速器340以及前方右側減速器342。在前橋300的前方左側驅動軸302以及前方右側驅動軸304上分別還可以包括:前方左側輪制動器330以及前方右側輪制動器332。
而且,在后橋400的后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404上分別還可以包括:后方左側減速器440以及后方右側減速器442。在后橋400的后方左側驅動軸402以及后方右側驅動軸404上分別還可以包括:后方左側輪制動器430以及后方右側輪制動器432。
前方左側減速器340、前方右側減速器342、后方左側減速器440、以及后方右側減速器442減少前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412的旋轉速度,分別可以增加前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412的扭矩。前方左側輪制動器330、前方右側輪制動器332、后方左側輪制動器430、以及后方右側輪制動器432分別可以制動前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412。
如圖3所示,當施工機械常規行駛時根據示例性實施例的輪驅動系統的前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422分別提供約25的扭矩。而且,前方左側輪310、前方右側輪312、后方左側輪410、以及后方右側輪412將約25的驅動扭矩作用于地面并且可以驅動所述施工機械。
如圖4所示,當所述施工機械執行高荷重工作時荷重主要集中在施工機械的前橋300,因為由后橋400驅動的后方左側輪410以及后方右側輪412有可能在地面滑動甚至懸浮于地面,導致后方左側輪410以及后方右側輪412無法將扭矩作用于地面。例如,在于輪式裝載機的前進挖掘、輪拖拉機的牽引,當荷重集中在前橋300時,由于荷重不作用于后橋400,所以后方左側輪410以及后方右側輪412分別產生車輪打滑(wheel slip),并且僅前方左側輪310以及前方右側輪312的扭矩作用于地面。
根據示例性實施例的輪驅動系統,其中,后橋400以及前橋300分別由中央連接單元500連接,所以由后橋400驅動的后方左側輪410以及后方右側輪412因所述車輪打滑無法增加速度,并且從后橋400產生的變換扭矩通過中央連接單元500可以傳遞至前橋300。
具體而言,后方左側電動機420以及后方右側電動機422產生的驅動扭矩通過后方驅動軸連接單元450傳遞至中央連接單元500。后方左側電動機420以及后方右側電動機422分別產生約25的扭矩并將約50的扭矩傳遞至中央連接單元500。傳遞至中央連接單元500的約50的扭矩通過前方驅動軸連接單元350傳遞至方左側輪310以及前方右側輪312。因此,若前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422分別產生相當于約25的扭矩,則可以將約50的扭矩分別向前方左側輪310以及前方右側輪312傳遞。
因此,在由后橋400驅動的后方左側輪410以及后方右側輪412無法將所述變換扭矩作用于地面的情況下,由于可以將通過中央連接單元500由后橋400產生的所述變換扭矩向前橋300傳遞,所以可以減少前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422的負荷條件,在僅向前橋300或后橋400施加負荷的情況下,多個電動機(前方左側驅動軸302,前方右側驅動軸304,后方左側驅動軸402,后方右側驅動軸404)可以適當地分配并負擔負荷。
前方左側電動機320、前方右側電動機322、后方左側電動機420、以及后方右側電動機422的最大輸出扭矩可以不高,并且所述施工機械可以由輕小型的電動機構成。可以實現所述施工機械的小型化,由于輕重量可以改善燃油效率并且提高工作效率。
以上是參照本發明的實施例說明的,本領域普通技術人員可以理解,在不脫離本專利權利要求范圍記載的本發明的思想以及領域的范圍內,本發明可以進行多種修正以及變更。