一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，具体涉及一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车。

背景技术

传统的混凝土搅拌运输车上装搅拌筒装配在柴油内燃机底盘上，搅拌筒搅拌单纯使用柴油内燃机提供动力，通过液压泵、马达、减速机等液压装置驱动搅拌筒转动，从而实现对筒内盛装的混凝土的搅拌。受到搅拌车使用工况的特殊性影响，其往往折返于城市与郊区，且建筑工地多位于城市，大功率的内燃机运转时，排放物对城市造成严重的空气污染和噪音污染。另外，市区内行驶时速度受限，内燃机动力剩余，产生能源浪费，而当搅拌车抵达建筑工地等待施工时，为防止混凝土凝结，搅拌筒不能停止转动搅拌，内燃机一直处于运转状态，会浪费更多的燃油，因此，增加了内燃机本身的损耗而造成能源的浪费。

近年来，在能源供应紧张和环境污染严重的双重压力下，国内企业以寻求内燃机和纯电动驱动作为双重动力源为研发攻克方向，市场上出现了旨在匹配内燃机底盘并通过电机驱动搅拌筒运行的车辆，如公开号为CN108789843A的专利文献公开了一种油电混合动力搅拌驱动系统及搅拌运输车，该方案实现了原地使用搅拌车可利用电机驱动搅拌筒，其核心是为了混凝土搅拌运输车在出现故障或者本身燃油不够的情况下，立即通过启动电机驱动搅拌筒从而保持其持续搅拌，虽然在一定程度上能够节省燃油耗费，但是仍然存在内燃机动力剩余、搅拌筒动能浪费的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有的混凝土搅拌运输车存在内燃机动力剩余、搅拌筒动能浪费的问题，提出了一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车，基于电机和储能装置的调节，实现车辆损耗能量的回收与利用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车，包括底盘、安装在所述底盘上的搅拌筒和驱动所述底盘的内燃机，还包括与内燃机相连的扭矩传递单元以及设置在内燃机和搅拌筒之间的减速机；

所述扭矩传递单元包括取力器、传动轴和电机一，所述内燃机的动力输出端经其自带的动力输出轴与所述取力器的输入端相连，取力器的输出端经所述传动轴连接至所述电机一的输入端；

所述减速机的输出端与搅拌筒相连，减速机的输入端连接有电机二；所述底盘上设置有储能装置和控制单元，所述储能装置的输入端与所述电机一的输出端相连，所述电机二的输入端连接至储能装置的输出端。

进一步地，所述传动轴的两端通过法兰盘分别与所述取力器和电机一相连。

进一步地，所述电机一通过齿轮组一体式设置在内燃机上。

进一步地，所述电机二通过花键一体式设置在减速机上。

进一步地，所述电机一、电机二和储能装置均通过线路连接至控制单元。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

相比传统的内燃机底盘单纯的增设电机以驱动搅拌筒，本发明将搅拌筒的工况通过控制单元、储能装置与电机一和电机二相连，在具备电机可驱动搅拌筒持续旋转的原有功能基础上，进一步实现了搅拌筒以及整车的制动工况产出的动能能量回收，并且电机一配合储能装置以作为与内燃机并行的辅助动力，通过控制单元来实现对整车的动力辅助和刹车辅助，实现了动力的合理匹配，提高了混凝土搅拌运输车的燃油经济性，解决了内燃机动力剩余、搅拌筒动能浪费的技术问题。

附图说明

图1是本发明实施例一一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车的示意图。

附图中标号为：

1为底盘，2为取力器，3为传动轴，4为电机一，5为电机二，6为内燃机，7为减速机，8为储能装置，9为搅拌筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1所示，一种油电混合动力的混凝土搅拌运输车，包括底盘1、安装在所述底盘1上的搅拌筒9和驱动所述底盘1的内燃机6，还包括与内燃机6相连的扭矩传递单元以及设置在内燃机6和搅拌筒9之间的减速机7；

所述扭矩传递单元包括取力器2、传动轴3和电机一4，所述内燃机6的动力输出端经其自带的动力输出轴与所述取力器2的输入端相连，取力器2的输出端经所述传动轴3连接至所述电机一4的输入端；

所述减速机7的输出端与搅拌筒9相连，减速机7的输入端连接有电机二5；所述底盘1上设置有储能装置8和控制单元，所述储能装置8的输入端与所述电机一4的输出端相连，所述电机二5的输入端连接至储能装置8的输出端。

本实施例中，所述传动轴3的两端通过法兰盘分别与所述取力器2和电机一4相连。

本实施例中，所述电机一4通过齿轮组一体式设置在内燃机6上。

本实施例中，所述电机二5通过花键一体式设置在减速机7上。

本实施例中，所述电机一4、电机二5和储能装置8均通过线路连接至控制单元。

需要说明的是，一方面，电机可选用市场上工程车辆已普遍应用的成熟工业产品，另一方面，储能装置8可采用电容或电池包等现有技术中可存储电能的装置，同时本实施例中的控制单元按照与设计要求的电机功率相匹配进行常规选型即可，在此不再赘述。

本发明通过控制单元、储能装置8与电机一4和电机二5相连，一方面，通过取力器2可直接将内燃机6动力传递至电机一4，并通过储能装置8和控制单元来驱动电机二5，易于对搅拌筒9转速的精准控制，满足搅拌筒9应对多重负荷工况的需求，另一方面，控制单元还可将内燃机6因速度受限或原地等待的工况下运行产生的剩余动力存储于储能装置8中，同时电机二5的输入端连接储能装置8的输出端，控制单元还可进一步将储能装置8中的能量通过电机二5转化为减速机7的输入扭矩从而驱动搅拌筒9旋转，这样一来，电机一4和电机二5基于控制单元的调节并配合储能装置8，不但能够保证搅拌筒9的运行，还降低了燃油消耗量；更重要的是，基于电机本身具有的电磁力矩反向作用原理，电机一4、电机二5和储能装置8均通过线路连接至控制单元，搅拌筒9以及整车的制动工况下产出的动能，经控制单元调节电机实现了动能以电能的形式存储在储能装置8中，并且电机一4配合储能装置8以作为与内燃机6并行的辅助动力，通过控制单元来实现对整车的动力辅助和刹车辅助，实现了动力的合理匹配，提高了混凝土搅拌运输车的燃油经济性。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。