[发明专利]一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成

说明书

本发明提供一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成，包括：发动机、发电机、主驱动电机、变速器、PTO电机、PTO传动箱、前桥、后桥、分动箱和储能单元，所述发动机与发电机传动连接，所述主驱动电机与变速器传动连接，所述变速器与后桥传动连接，所述变速器还与分动箱传动连接，所述分动箱通过前驱动轴与前桥传动连接；所述PTO电机与PTO传动箱传动连接；所述储能单元分别与发电机、主驱动电机和PTO电机电连接；本发明提供的后挂电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，不进行变速器档位切换，直接使用电机调速，实现了作业过程的无级变速。

技术领域

本发明属于传动技术领域，具体涉及一种后挂电PTO结构的电驱式拖拉机CVT动力总成。

背景技术

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，指发动机到变速器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挡变速器为例：全域自动变速器需要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。

传统动力换挡变速器，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器(4)输入轴；一条是液压功率路线，经机-液-机功率转换过程后，与变速器(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；