電動(dòng)輪

礦用卡車(chē)電動(dòng)輪簡(jiǎn)介
礦用卡車(chē)，也稱(chēng)為非公路礦用自卸車(chē)，是大型露天礦的常用運輸車(chē)輛，載重量通常從50噸到300噸甚至更高，目前主要分為機械傳動(dòng)和電傳動(dòng)兩種形式，這里討論的是電傳動(dòng)礦用卡車(chē)。其動(dòng)力仍然是由柴油發(fā)動(dòng)機提供，但是與普通車(chē)輛不同的是，柴油發(fā)動(dòng)機并不是直接向車(chē)輪提供動(dòng)力，而是帶動(dòng)發(fā)電機，然后由發(fā)電機向輪邊電機供電，由輪邊電機經(jīng)減速機構將動(dòng)力傳至車(chē)輪。這一動(dòng)力傳遞過(guò)程中，輪邊電機和減速機構以及制動(dòng)機構等通常集成在一起，成為一個(gè)獨立的單元，通常將其稱(chēng)為電動(dòng)輪，有的稱(chēng)之為輪馬達。
1 電動(dòng)輪的基本結構
電動(dòng)輪結構緊湊，控制靈活，傳動(dòng)效率高，而且與動(dòng)力源的連接是以電纜、管線(xiàn)為主的軟連接，因此使整車(chē)結構設計更加靈活，不受剛性軸連接的局限。
最早的電動(dòng)輪結構出現于20世紀50年代，其結構如圖1所示，集成于車(chē)輪內部，位于車(chē)輛輪轂的位置，內部集成了電動(dòng)機、減速機構、制動(dòng)器。

目前的 電動(dòng)輪結構，主要部分與早期相比變化不大，其減速機構通常為行星齒輪機構。電機的轉子軸將轉矩傳遞給行星齒輪機構中的太陽(yáng)輪，通過(guò)行星輪、行星架及齒圈的結構，講轉矩傳遞給輪輞，同時(shí)實(shí)現轉速的降低和力矩的放大，驅動(dòng)車(chē)輛運動(dòng)。

2 電動(dòng)輪機構的特點(diǎn)和優(yōu)勢
電機加行星齒輪機構組成的傳動(dòng)單元，具有三個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)：
第一 傳動(dòng)比大， 由此可以使力矩放大的倍數較大，有利于重載車(chē)輛的驅動(dòng)。礦用卡車(chē)載重加車(chē)輛自重都在數百?lài)嵓?，電?dòng)輪的輸出力矩必須足夠大才能實(shí)現車(chē)輛的驅動(dòng)。
第二是變速順暢。電動(dòng)輪的變速由電氣控制系統控制 電機的轉速來(lái)實(shí)現，避開(kāi)了傳統機械變速機構的摩擦和沖擊，同時(shí)省去了龐大的齒輪傳動(dòng)結構，減輕了整體重量。
第三是結構緊湊。行星齒輪機構本身體積小，電機布置在太陽(yáng)輪的對應位置上，使整個(gè)電動(dòng)輪的徑向尺寸得以有效控制。而且，電動(dòng)輪在礦用卡車(chē)上的使用，省去了傳動(dòng)機械傳動(dòng)的傳動(dòng)軸、離合器、差速器等結構復雜的傳動(dòng)部件，節省了大量的空間。
以上特點(diǎn)，使得這種傳動(dòng)機構得以廣泛的應用在各種要求低轉速、高扭矩的設備上，目前許多電動(dòng)旋具和起重設備上，例如電動(dòng)/氣動(dòng)力矩放大扳手、電動(dòng)/氣動(dòng)起重機等，用的也是類(lèi)似的機構。如圖2，圖3所示。

圖2  氣動(dòng)起重機的傳動(dòng)結構

圖3 氣動(dòng)力矩放大扳手

當然，電動(dòng)輪機構具備許多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在諸多弊端，例如由于集成度高，使得車(chē)輪整體重量增加許多，對車(chē)輛行駛性能存在影響。并且由于輪轂尺寸的限制，對電動(dòng)輪徑向尺寸要求較高，對軸向尺寸也有一定要求。驅動(dòng)電機要求能夠頻繁起動(dòng)、變速、停車(chē)，對轉矩控制的動(dòng)態(tài)性能要求較高。
3 電動(dòng)輪的發(fā)展趨勢
目前，電動(dòng)輪的應用正在迅速擴大，從最初在重載車(chē)輛上的應用逐漸向民用電動(dòng)車(chē)輛方向發(fā)展的趨勢比較明顯。隨著(zhù)節能環(huán)保要求的逐漸提高，新型混合動(dòng)力車(chē)型的不斷出現，發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機、電動(dòng)輪這種動(dòng)力方案越來(lái)越多地應用于一些車(chē)輛上，許多車(chē)輛生產(chǎn)廠(chǎng)商都采用了類(lèi)似這種電動(dòng)輪的部件。