發(fā)明涉及一種無級傳動裝置,具體涉及一種裝載機(jī)用液壓機(jī)械復(fù)合無級傳動裝置,屬于動力傳動技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,工程機(jī)械裝載機(jī)普遍采用液力機(jī)械動力換擋變速箱,由于裝載作業(yè)的需要,車速及發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化劇烈,液壓變矩器效率較低,導(dǎo)致傳動系統(tǒng)最高傳動效率約為75%。
靜液傳動可方便實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,使裝載機(jī)發(fā)動機(jī)常工作于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間,可提高整車的能源利用效率;但由于靜液傳動所用的液壓泵馬達(dá)閉式調(diào)速回路的效率也較低,故較動力換擋液力機(jī)械變速箱,靜液傳動的提升潛力有限。
液壓機(jī)械傳動通過機(jī)械功率和液壓功率的復(fù)合,可實(shí)現(xiàn)高效的無級傳動,使發(fā)動機(jī)維持穩(wěn)定的負(fù)荷,有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性,成為裝載機(jī)傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向之一,國內(nèi)外工程機(jī)械廠家積極開展該傳動技術(shù)的研究。
zf公司us8328676b2公布了一種裝載機(jī)液壓機(jī)械傳動裝置,采用兩個或者三個液壓機(jī)械段,采用分速匯矩(outputsplit)和分速匯速(compoundsplit)的功率分流形式,傳動效率更高。但兩個液壓機(jī)械段傳動方案所需的液壓元件功率較大;三個液壓機(jī)械段傳動方案,第ⅱ與第ⅲ段之間切換依然存在液壓元件的速度不連續(xù)。
danarexroth公司us2014/0305113a1公布了一種兩段式液壓機(jī)械傳動裝置,純液壓段起步以及液壓機(jī)械段作業(yè)及行走。danarexroth公司ep2280192b1公布了一種三段式液壓機(jī)械傳動裝置,純液壓段起步,兩個液壓機(jī)械段分別用于作業(yè)和行走,可獲得較高的傳動效率。但兩種方案均采用液壓段起步,效率較液壓機(jī)械段起步低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種裝載機(jī)用液壓機(jī)械無級傳動裝置,采用拉維納分匯流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個或者三個液壓機(jī)械段,分別用于起步、低速作業(yè)和高速行走;采用液壓機(jī)械段起步,能夠提高低速傳動效率;各段都不存在循環(huán)功率,具有較高的傳動效率。
所述的裝載機(jī)用液壓機(jī)械無級傳動裝置包括:液壓調(diào)速回路、拉維納分匯流機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅲ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和正倒機(jī)構(gòu);
所述液壓調(diào)速回路包括:液壓泵、液壓馬達(dá)和補(bǔ)油泵;所述液壓泵為雙向變量泵,所述液壓馬達(dá)為雙向變量馬達(dá);所述液壓泵和液壓馬達(dá)組成閉式液壓回路;所述補(bǔ)油泵維持閉式液壓回路的低壓壓力,并為所述液壓泵和液壓馬達(dá)提供控制油壓;
發(fā)動機(jī)的動力通過輸入軸輸入,所述輸入軸上固接有齒輪q,所述補(bǔ)油泵連接在所述輸入軸的端部;
所述正倒機(jī)構(gòu)包括:軸a、軸c、齒輪a、齒輪b、齒輪q、齒輪r、齒輪s、離合器kv和離合器kr;固接在軸a上的所述齒輪r與所述齒輪q嚙合,所述齒輪r與固接在軸c上的齒輪s嚙合;所述離合器kv的主動端與空套在輸入軸上的齒輪b固連,被動端與齒輪q相連;所述離合器kr的主動端和空套在軸a上的齒輪a固連,被動端與所述齒輪r固連;
所述拉維納分匯流機(jī)構(gòu)包括:拉維納四桿機(jī)構(gòu)、齒輪c、齒輪n和齒輪p;所述正倒機(jī)構(gòu)中的齒輪b和齒輪a分別與所述齒輪c嚙合;所述齒輪c與行星架相連,所述齒輪p與齒圈相連,所述齒輪n與第二太陽輪相連;所述液壓泵連接第一太陽輪;
所述液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪d、齒輪m、離合器k1、齒輪e、齒輪l、離合器kl和齒輪g;所述齒輪d和齒輪m與液壓泵同軸固連;所述齒輪m與分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪n嚙合,所述齒輪d和齒輪e嚙合;所述離合器k1的被動端與空套在齒輪l的齒輪軸上的齒輪e相連,主動端與齒輪l的齒輪軸相連;所述齒輪l與空套在輸出軸上的齒輪g相嚙合;所述離合器kl的主動端與齒輪g相連,被動端和輸出軸相連;
所述液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪h、離合器k2、齒輪i、齒輪k以及與液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)共用的齒輪l、離合器kl和齒輪g;所述齒輪h和分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪p嚙合;所述齒輪h空套在軸b上,所述齒輪i同軸固接在軸b上;所述離合器k2的被動端與所述齒輪h固連,主動端和軸b固連;所述齒輪i和與齒輪l同軸固接的齒輪k嚙合;
所述液壓機(jī)械ⅲ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪j、離合器kh、齒輪f以及與液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)共用的齒輪h、離合器k2、齒輪i、齒輪k;所述齒輪j與齒輪k同軸固連,所述齒輪j和空套在輸出軸上的齒輪f嚙合,所述齒輪f和離合器kh的主動端相連,離合器kh的被動端和輸出軸相連。
該無級傳動裝置的前進(jìn)檔具有三個液壓機(jī)械段:
當(dāng)所述離合器kv、離合器k1、離合器kl接合時,處于液壓機(jī)械ⅰ段:動力從所述輸入軸輸入后,依次經(jīng)過齒輪q、離合器kv、齒輪b、齒輪c傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架;此后一路功率經(jīng)過第一太陽輪傳遞到液壓泵,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)傳遞到齒輪d;另一路經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的第二太陽輪,再依次經(jīng)過齒輪n、齒輪m;最后傳遞到齒輪d,與液壓馬達(dá)的功率匯合后,再依次通過齒輪e、離合器k1、齒輪l、齒輪g、離合器kl傳遞至輸出軸;
當(dāng)所述離合器kv、離合器k2、離合器kl接合時,處于壓機(jī)械ⅱ段:動力從所述輸入軸輸入后,依次經(jīng)過齒輪q、離合器kv、齒輪b、齒輪c傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架;功率經(jīng)過第一太陽輪傳遞到液壓泵,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)、齒輪m、齒輪n傳遞到第二太陽輪;最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈傳遞到齒輪p,然后依次經(jīng)過齒輪h、離合器k2、齒輪i、齒輪k、齒輪l、齒輪g、離合器kl傳遞至輸出軸;
當(dāng)所述離合器kv、離合器k2、離合器kh接合時,處于液壓機(jī)械ⅲ段:動力從所述輸入軸輸入后,依次經(jīng)過齒輪q、離合器kv、齒輪b、齒輪c傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架;功率經(jīng)過第一太陽輪傳遞到液壓泵,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)、齒輪m、齒輪n傳遞到第二太陽輪;最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈,傳遞到齒輪p,然后依次經(jīng)過齒輪h、離合器k2、齒輪i、齒輪k、齒輪j、齒輪f、離合器kh傳遞至輸出軸。
該無級傳動裝置的倒車檔具有兩個液壓機(jī)械段:
當(dāng)所述離合器kr、離合器k1、離合器kl接合時,處于倒擋液壓機(jī)械ⅰ段;動力從所述輸入軸輸入后,依次經(jīng)過齒輪q、離合器kr、齒輪a、齒輪c傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架;此后一路功率經(jīng)過第一太陽輪傳遞到液壓泵,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)傳遞到齒輪d;另一路經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的第二太陽輪,再依次經(jīng)過齒輪n、齒輪m;最后傳遞到齒輪d,與液壓馬達(dá)的功率匯合后,再依次通過齒輪e、離合器k1、齒輪l、齒輪g、離合器kl傳遞至輸出軸;
當(dāng)所述離合器kr、離合器k2、離合器kl接合時,處于倒擋液壓機(jī)械ⅱ段;動力從所述輸入軸輸入后,依次經(jīng)過齒輪q、離合器kr、齒輪a、齒輪c傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架;功率經(jīng)過第一太陽輪傳遞到液壓泵,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)、齒輪m、齒輪n傳遞到第二太陽輪;最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈傳遞到齒輪p,然后依次經(jīng)過齒輪h、離合器k2、齒輪i、齒輪k、齒輪l、齒輪g、離合器kl傳遞至輸出軸。
本發(fā)明的另一種形式,所述的裝載機(jī)用液壓機(jī)械無級傳動裝置包括:液壓調(diào)速回路、拉維納分匯流機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和正倒機(jī)構(gòu);
所述液壓調(diào)速回路包括:液壓泵、液壓馬達(dá)和補(bǔ)油泵;所述液壓泵為雙向變量泵,所述液壓馬達(dá)為雙向變量馬達(dá);所述液壓泵和液壓馬達(dá)組成閉式液壓回路;所述補(bǔ)油泵維持閉式液壓回路的低壓壓力,并為所述液壓泵和液壓馬達(dá)提供控制油壓;
發(fā)動機(jī)的動力通過輸入軸輸入,所述輸入軸上固接有齒輪q,所述補(bǔ)油泵連接在所述輸入軸的端部;
所述正倒機(jī)構(gòu)包括:軸a、軸c、齒輪a、齒輪b、齒輪q、齒輪r、齒輪s、離合器kv和離合器kr;固接在軸a上的所述齒輪r與所述齒輪q嚙合,所述齒輪r與固接在軸c上的齒輪s嚙合;所述離合器kv的主動端與空套在輸入軸上的齒輪b固連,被動端與齒輪q相連;所述離合器kr的主動端和空套在軸a上的齒輪a固連,被動端與所述齒輪r固連;
所述拉維納分匯流機(jī)構(gòu)包括:拉維納四桿機(jī)構(gòu)、齒輪c、齒輪n和齒輪p;所述正倒機(jī)構(gòu)中的齒輪b和齒輪a分別與所述齒輪c嚙合;所述齒輪c與行星架相連,所述齒輪p與齒圈相連,所述齒輪n與第二太陽輪相連;所述液壓泵連接第一太陽輪;
所述液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪d、齒輪m、離合器k1、齒輪e、齒輪l和齒輪g;所述齒輪d和齒輪m與液壓泵同軸固連;所述齒輪m與分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪n嚙合,所述齒輪d和齒輪e嚙合;所述離合器k1的被動端與空套在齒輪l的齒輪軸上的齒輪e相連,主動端與齒輪l的齒輪軸相連;所述齒輪l與同軸固接在輸出軸上的齒輪g嚙合;
所述液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪h、離合器k2、齒輪i、以及與液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)共用的齒輪l和齒輪g;所述齒輪h和分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪p嚙合;所述齒輪h空套在軸b上,所述齒輪i同軸固接在軸b上;所述離合器k2的被動端與所述齒輪h固連,主動端和軸b固連;所述齒輪i和齒輪l嚙合。
有益效果:
(1)該傳動裝置采用液壓與機(jī)械的功率復(fù)合,液壓路只傳遞部分功率,大部分功率通過機(jī)械路傳遞,實(shí)現(xiàn)高傳動效率及無級變速,可提高作業(yè)效率和降低發(fā)動機(jī)的油耗。全程無級調(diào)速,可使發(fā)動機(jī)常工作于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速,提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,降低了發(fā)動機(jī)的噪聲。
(2)該傳動裝置采用拉維納分匯流機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)兩個或三個的液壓機(jī)械段(分別對于兩個實(shí)施例),實(shí)施例1中第ⅰ段用于起步,第ⅱ段用于低速作業(yè),第ⅲ段用于高速行走;實(shí)施例2中可兩個的液壓機(jī)械段,第ⅰ段用于起步和低速作業(yè),第ⅱ段用于高速行走;采用液壓機(jī)械段起步,可提高低速的傳動效率;段間切換只需操縱1個離合器,可實(shí)現(xiàn)平滑切換。其中第ⅰ段和第ⅱ段之間可實(shí)現(xiàn)段間離合器的零速差切換,適合于作業(yè)工況,提高了離合器摩擦片的壽命,簡化了換擋邏輯和操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì);第ⅰ段和第ⅱ段之間,由于液壓調(diào)速系統(tǒng)的存在,可實(shí)現(xiàn)動力換擋,先接合下一段的離合器,再松開上一段的離合器,保證動力的不中斷輸出,保證了作業(yè)效率;實(shí)施例1中的第ⅱ段和第ⅲ段之間為速差切換,但主要用于高速行走轉(zhuǎn)場工況,不影響作業(yè)效率。
(3)除分匯流機(jī)構(gòu),其他部分采用定軸齒輪傳動,一方面可實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)傳動裝置輸入和輸出的中心降距,另一方面可降低工藝和加工成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的液壓機(jī)械復(fù)合無級傳動裝置的傳動簡圖;
圖2為本發(fā)明另一方案的傳動簡圖;
其中:1-殼體、2-齒輪a、3-軸a、4-齒輪b、5-輸入軸、6-齒輪c、7-行星架、8-液壓泵、9-液壓馬達(dá)、10-齒輪d、11-離合器k1、12-齒輪e、13-軸b、14-齒輪f、15-輸出軸、16-離合器kh、17-離合器kl、18-齒輪g、19-齒輪h、20-離合器k2、21-齒輪i、22-齒輪j、23-齒輪k、24-齒輪l、25-齒輪m、26-第一太陽輪、27-齒輪n、28-齒輪p、29-第二太陽輪、30-齒圈、31-齒輪q、32-離合器kv、33-齒輪r、34-離合器kr、35-齒輪s、36-軸c、37-補(bǔ)油泵37。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裝載機(jī)用液壓機(jī)械復(fù)合無級傳動裝置,利用液壓調(diào)速回路和機(jī)械回路的復(fù)合,液壓路只傳遞部分的功率,實(shí)現(xiàn)了高傳動效率及無級調(diào)速。
實(shí)施例1:該傳動裝置采用拉維納分匯流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三個液壓機(jī)械段,分別用于起步、低速作業(yè)和高速行走;倒車擋包含兩個液壓機(jī)械段。液壓機(jī)械ⅰ段采用分速匯矩(outputsplit)功率分流形式,液壓機(jī)械ⅱ段采用分速匯速(compoundsplit)功率分流形式,液壓機(jī)械ⅲ段采用分速匯速(compoundsplit)功率分流形式,各段都不存在循環(huán)功率。由于采用液壓功率和機(jī)械功率復(fù)合,傳動效率較液力機(jī)械動力換擋變速箱高;可保證作業(yè)和轉(zhuǎn)場過程中的高傳動效率和低油耗。相比于裝載機(jī)液力機(jī)械動力換擋變速箱,該傳動裝置可大幅提高傳動裝置的傳動效率,并可使發(fā)動機(jī)常工作于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間,降低裝載機(jī)的油耗和噪音水平。
該傳動裝置的具體傳動簡圖如圖1所示,包括:液壓調(diào)速回路、拉維納分匯流機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅲ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和正倒機(jī)構(gòu)。發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過該液壓機(jī)械復(fù)合無級傳動裝置后輸出到裝載機(jī)的前后橋。
其中液壓調(diào)速回路包括:液壓泵8、液壓馬達(dá)9和補(bǔ)油泵37;液壓泵8為雙向變量泵,液壓馬達(dá)9為雙向變量馬達(dá);液壓泵8和液壓馬達(dá)9組成閉式液壓回路,補(bǔ)油泵37維持閉式液壓回路的低壓壓力,并為變量液壓泵8和液壓馬達(dá)9提供控制油壓。其中,液壓泵8和拉維納分匯流機(jī)構(gòu)中的第一太陽輪26固連,液壓泵9和齒輪d10、齒輪m25固連。發(fā)動機(jī)的動力通過輸入軸5輸入,輸入軸5支撐在殼體1上,輸入軸5上固接有齒輪q31,且補(bǔ)油泵37連接在輸入軸5的端部。來自于發(fā)動機(jī)的功率一部分通過液壓泵8和補(bǔ)油泵37進(jìn)入液壓回路將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,然后通過液壓馬達(dá)9將這部分液壓能重新轉(zhuǎn)化為機(jī)械能回到分匯流機(jī)構(gòu)當(dāng)中。
正倒機(jī)構(gòu)包括:支撐在殼體1上的軸a3和軸c36、齒輪a2、齒輪b4、齒輪q31、齒輪r33、齒輪s35、離合器kv32和離合器kr34。其中,固接在輸入軸5上的齒輪q31與固接在軸a3上的齒輪r33嚙合,齒輪r33與固接在軸c36上的齒輪s35嚙合。離合器kv32的主動端與空套在輸入軸5上的齒輪b4固連,被動端與齒輪q31相連,當(dāng)離合器kv32接合時,輸入軸5上動力能夠通過齒輪q31傳遞至齒輪b4;齒輪b4和拉維納分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪c6嚙合。離合器kr34的主動端和空套在軸a3上的齒輪a2固連,被動端與齒輪r33固連,當(dāng)離合器kr34接合時,齒輪r33能夠?qū)恿鬟f至齒輪a2;齒輪a2和拉維納分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪c6嚙合。當(dāng)離合器kv32接合時,輸入軸5的功率依次通過齒輪q31、齒輪b4、齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu),此時該傳動裝置處于前進(jìn)擋。當(dāng)離合器kr34接合時,來自于輸入軸5的功率依次通過齒輪q31、齒輪r33、齒輪a2、齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu),此時,該傳動裝置處于倒檔。
拉維納分匯流機(jī)構(gòu):采用拉維納四桿機(jī)構(gòu)作為分匯流機(jī)構(gòu),拉維納分匯流機(jī)構(gòu)由三個行星排復(fù)合形成,其中行星架7和齒輪c6相連,齒圈30和齒輪p28相連,第二太陽輪29和齒輪n27相連。液壓泵8連接第一太陽輪26,齒輪m25與齒輪n27嚙合,從而使液壓馬達(dá)9通過齒輪m25、齒輪n27連接第二太陽輪29。機(jī)械路動力從齒輪c6輸入,一部分通過第一太陽輪26傳遞到液壓回路,一部分輸出;齒輪n27為液壓機(jī)械ⅰ段輸出,齒輪p28為液壓機(jī)械ⅱ段輸出、ⅲ段輸出。
液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪m25、齒輪d10、離合器k111、齒輪e12、齒輪l24、離合器kl17和齒輪g18。其中齒輪m25和分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪n27相嚙合,齒輪d10和齒輪e12嚙合,離合器k111的被動端與空套在齒輪l24的齒輪軸上的齒輪e12相連,主動端與齒輪l24的齒輪軸相連,當(dāng)離合器k111接合時,齒輪e12能夠?qū)恿鬟f至齒輪l24。齒輪l24與空套在輸出軸15上的齒輪g18相嚙合,離合器kl17的主動端與齒輪g18相連,被動端和輸出軸15相連,當(dāng)離合器kl17接合時,齒輪g18能夠?qū)恿鬟f至輸出軸15。當(dāng)離合器k111和離合器kl17接合時,來自于液壓馬達(dá)9的功率和機(jī)械功率分別通過齒輪m25和齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu),經(jīng)過齒輪m25和齒輪n27嚙合的嚙合匯流后,依次經(jīng)齒輪d10、齒輪e12、齒輪l24、齒輪g18,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪h19、離合器k220、齒輪i21、齒輪k23以及與液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)共用的齒輪l24、離合器kl17和齒輪g18。其中齒輪h19和分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪p28相嚙合;齒輪h19空套在軸b13上,齒輪i21同軸固接在軸b13上,離合器k220的被動端與齒輪h19固連,主動端和軸b13固連,當(dāng)離合器k220接合時,齒輪h19能夠?qū)恿鬟f至齒輪i21。齒輪i21和與齒輪l24同軸固接的齒輪k23相嚙合,齒輪l24與空套在輸出軸15上的齒輪g18相嚙合,離合器kl17的主動端與齒輪g18相連,被動端和輸出軸15相連。當(dāng)離合器k220和離合器kl17接合時,來自于液壓馬達(dá)9的功率和機(jī)械功率通過齒輪m25和齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu)匯合,匯合后功率依次通過齒輪p28、齒輪h19、齒輪i21、齒輪k23、齒輪l24、齒輪g18,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
液壓機(jī)械ⅲ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括:齒輪j22、離合器kh16、齒輪f14以及與液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)共用的齒輪h19、離合器k220、齒輪i21、齒輪k23。其中齒輪h19和分匯流機(jī)構(gòu)中的齒輪p28相嚙合;齒輪h19空套在軸b13上,齒輪i21同軸固接在軸b13上,離合器k220的被動端與齒輪h19固連,主動端和軸b13固連,齒輪i21和齒輪k23相嚙合,齒輪k23和齒輪j22同軸固連,齒輪j22和空套在輸出軸15上的齒輪f14相嚙合,齒輪f14和離合器kh16的主動端相連,離合器kh16的被動端和輸出軸15相連。當(dāng)離合器k220和離合器kh16接合時,來自于液壓馬達(dá)9的功率和機(jī)械功率通過齒輪m25和齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu)匯合,匯合后功率依次通過齒輪p28、齒輪h19、齒輪i21傳遞到齒輪k23、齒輪j22、齒輪f14,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
該傳動裝置具有兩個取力口,為pto1和pto2,分別連接軸c36和軸a3。
該無級傳動裝置各段的傳動原理為:
第一段為液壓機(jī)械ⅰ段:離合器kv32、離合器k111、離合器kl17接合,發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過齒輪q31、離合器kv32、齒輪b4、齒輪c6傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架7。一路功率經(jīng)過第一太陽輪26傳遞到液壓泵8,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)9傳遞到齒輪d10;另一路經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的第二太陽輪29,再依次經(jīng)過齒輪n27、齒輪m25,最后傳遞到齒輪d10,與液壓馬達(dá)的功率匯合后,再依次通過齒輪e12、離合器k111、齒輪l24、齒輪g18、離合器kl17,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
第二段為液壓機(jī)械ⅱ段,離合器kv32、離合器k220、離合器kl17接合,發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過齒輪q31、離合器kv32、齒輪b4、齒輪c6傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架7。液壓功率經(jīng)過第一太陽輪26傳遞到液壓泵8,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)9、齒輪m25、齒輪n27傳遞到第二太陽輪29;功率最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈30,傳遞到齒輪p28,然后依次經(jīng)過齒輪h19、離合器k220、齒輪i21、齒輪k23、齒輪l24、齒輪g18、離合器kl17,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
第三段為液壓機(jī)械ⅲ段,離合器kv32、離合器k220、離合器kh16接合,發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過齒輪q31、離合器kv32、齒輪b4、齒輪c6傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架7。液壓功率經(jīng)過第一太陽輪26傳遞到液壓泵8,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)9、齒輪m25、齒輪n27傳遞到第二太陽輪29;功率最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈30,傳遞到齒輪p28,然后依次經(jīng)過齒輪h19、離合器k220、齒輪i21、齒輪k23、齒輪j22、齒輪f14、離合器kh16,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
倒擋液壓機(jī)械ⅰ段,離合器kr34、離合器k111、離合器kl17接合,發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過齒輪q31、離合器kr34、齒輪a2、齒輪c6傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架7。一路功率經(jīng)過第一太陽輪26傳遞到液壓泵8,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)9傳遞到齒輪d10;另一路經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的第二太陽輪29,再依次經(jīng)過齒輪n27、齒輪m25,最后傳遞到齒輪d10,與液壓馬達(dá)的功率匯合后,再依次通過齒輪e12、離合器k111、齒輪l24、齒輪g18、離合器kl17,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
倒擋液壓機(jī)械ⅱ段,離合器kr34、離合器k220、離合器kl17接合,發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過齒輪q31、離合器kr34、齒輪a2、齒輪c6傳遞到拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的行星架7。液壓功率經(jīng)過第一太陽輪26傳遞到液壓泵8,然后經(jīng)過液壓馬達(dá)9、齒輪m25、齒輪n27傳遞到第二太陽輪29;功率最后經(jīng)過拉維納分匯流機(jī)構(gòu)的齒圈30傳遞到齒輪p28,然后再依次經(jīng)過齒輪h19、離合器k220、齒輪i21、齒輪k23、齒輪l24、齒輪g18、離合器kl17,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
該傳動裝置的換段邏輯如表1所示。
表1三段式液壓機(jī)械換段邏輯
該傳動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)動力換段,段間銜接時,可先接合下一段的離合器,再分離上一段的離合器,實(shí)現(xiàn)動力的不中斷傳遞,保證動力傳輸?shù)牟恢袛?,提高作業(yè)效率,并保證換擋的舒適性。
實(shí)施例2:相較于實(shí)施例1中的方案取消高低檔位設(shè)計(jì),從而減少齒輪嚙合次數(shù)增加效率,減少質(zhì)量提升了變速機(jī)構(gòu)整體的功率密度,相應(yīng)的也減少了檔位,但需要更大液壓泵、馬達(dá)功率。該傳動裝置采用拉維納分匯流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個液壓機(jī)械段,倒車擋包含兩個液壓機(jī)械段。液壓機(jī)械ⅰ段用于起步和低速作業(yè),液壓機(jī)械ⅱ段用于高速行走。
本實(shí)施例中的傳動裝置的具體傳動簡圖如圖2所示,包括:液壓調(diào)速回路、拉維納分匯流機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和正倒機(jī)構(gòu)。發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過該液壓機(jī)械復(fù)合無級傳動裝置后輸出到裝載機(jī)的前后橋。
其中液壓調(diào)速回路、拉維納分匯流機(jī)構(gòu)和正倒機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與實(shí)施例1相同,在本實(shí)施例中取消高低檔位設(shè)計(jì),即僅包括液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu),其中液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)與實(shí)施例1中的液壓機(jī)械ⅰ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)相比,取消了離合器kl17,齒輪l24直接與固接在輸出軸15上的齒輪g18相嚙合,當(dāng)離合器k111接合時,來自于液壓馬達(dá)9的功率和機(jī)械功率分別通過齒輪m25和齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu),經(jīng)過齒輪m25和齒輪n27嚙合的嚙合匯流后,依次經(jīng)齒輪d10、齒輪e12、齒輪l24、齒輪g18,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
本實(shí)施例中的液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)與實(shí)施例1中的液壓機(jī)械ⅱ段定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)相比,取消了離合器kl17和齒輪k23,齒輪l24直接與固接在輸出軸15上的齒輪g18相嚙合,齒輪i21與齒輪l24相嚙合;當(dāng)離合器k220接合時,來自于液壓馬達(dá)9的功率和機(jī)械功率通過齒輪m25和齒輪c6進(jìn)入拉維納分匯流機(jī)構(gòu)匯合,匯合后功率依次通過齒輪p28、齒輪h19、齒輪i21、齒輪l24、齒輪g18,最后經(jīng)輸出軸15輸出。
該實(shí)施例的換段邏輯如表2所示。
表2二段式液壓機(jī)械換段邏輯
綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。