[發明專利]具有包括行星齒輪系統的電力系統的機器

在審

• 申請號: 201611072408.5
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106816988A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: T·施拉克;J·提格;J·鮑曼
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 蘇娟,尹景娟

技術領域

本發明總體涉及具有包括行星齒輪系統的發電系統的機器，并且更具體地涉及在配置有行星齒輪系統的發電系統內具有驅動聯接器的電力系統。

背景技術

各種作業機器(諸如推土機、裝載機、挖掘機、自動平地機以及其他類型的建筑、作業和運土機械)使用燃燒發動機(諸如內燃機和發電機)來產生電力。由發動機驅動的發電機已經用于電動移動機器中，以提供用于機器系統的推進和操作的電力。

在這種策略下，可以實現整個發動機功率輸出范圍內的更穩定且更平滑的操作和過渡，而不是要求發動機輸出的快速斜線上升和下降來適應電力需求的變化。換言之，通過使用由車載發動機和發電機系統提供的電力來向一些或所有機器系統供電，燃燒特性和整體發動機操作能夠變得更易于預測且變化得不那么快。這避免了與系統上的電力需求變化相關聯的發動機速度和負載發生大范圍且快速的波動。在發動機操作更易于預測并且發動機輸出的變化更平緩的情況下，與傳統設計(其中發動機直接為機器推進系統、液壓裝置等供電)相比，已經證明可以對排放物和其他諸如燃料效率的因素進行出色的控制。

然而，為了實現最大能力和最大效率，一些發電機所要求的是可能顯著大于發動機正常旋轉速度的旋轉速度。在這些情況下就需要機器部件來實現發電機的所需速度需求。這樣的機器部件可能成本高、制造復雜、異常龐大等。例如，這樣的機器部件具有包括布置在其中的壁和支撐結構的構造，這些壁和支撐機構增加了制造的復雜程度和成本，諸如中心壁。

標題為“發動機-發電機聯接器”的美國專利第2,815,974號公開了一種這樣的機器部件。在該專利中，行星齒輪裝置和超越離合器將發電機聯接到發動機。當發動機和發電機處于相同的速度下時，發動機通過直接驅動來驅動發電機。

因此，具有提供所需旋轉速度的機器部件將會是有利的，該機器部件成本較低、制造更簡單并且更緊湊。

發明內容

在一個方面，一種配置為與機器的電力系統一起操作的驅動聯接器，該驅動聯接器包括行星齒輪系統，該行星齒輪系統包括配置為接收來自發動機的輸入的齒圈以及配置為驅動發電機的轉子軸的太陽齒輪；各自布置在行星齒輪軸上的多個行星齒輪，多個行星齒輪與太陽齒輪和齒圈嚙合；包括第一行星架板以及第二行星架板的行星架，在行星架板之間具有用于接收太陽齒輪和多個行星齒輪的開口部分；以及布置在行星架中的配置為支撐發電機的轉子軸的軸承。

在另一方面，一種機器包括：機架；布置在機架上并且配置為為機器產生電力的發電機；布置在機架上并且配置為使發電機旋轉的發動機；包括配置為接收來自發動機的輸入的齒圈以及配置為驅動發電機的轉子軸的太陽齒輪的行星齒輪系統；各自布置在行星齒輪軸上的多個行星齒輪，多個行星齒輪與太陽齒輪和齒圈嚙合；包括第一行星架板和第二行星架板的行星架，在行星架板之間具有用于接收太陽齒輪和多個行星齒輪的開口部分；以及布置在行星架中配置為支撐發電機的轉子軸的軸承。

當結合附圖閱讀以下描述時，將更容易理解本發明的這些和其他方面和特征。

附圖說明

圖1是根據本發明的各方面的具有電力系統的機器的側視圖。

圖2是根據本發明的各方面的傳動系的示意圖。

圖3是根據本發明的各方面的行星齒輪系統的前側透視圖。

圖4是圖3的行星齒輪系統的分解視圖。

圖5是圖3的行星齒輪系統的局部剖視圖。

圖6是圖3的行星齒輪系統的局部分解視圖。

圖7是圖3的行星齒輪系統的局部分解視圖。

具體實施方式

圖1是根據本發明的各方面的具有電力系統的機器(例如，履帶式拖拉機)的側視圖。機器10可包括用于推進機器10的一組地面接合元件(諸如履帶14)，在圖1中僅可看到其中一個。履帶14可通過鏈輪44的操作而移動，該鏈輪可由電動機15(圖2中所示)驅動。還可以考慮其他地面接合實施方式，諸如輪胎和車輪的組合。機器10可包括發動機16。機器10可進一步包括可由一個或多個液壓缸42致動的一個或多個作業工具40。液壓缸42可由液壓系統(未示出)進行操作。機器的多個部件可安裝到機架12。