[發明專利]一種大功率拖拉機液壓機械無級變速器

在審

• 申請號: 201510795163.8
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN105240481A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 王光明;張曉輝;太健健
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: F16H47/02
• 分類號: F16H47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無級變速器領域，具體是指一種大功率拖拉機液壓機械無級變速器。

背景技術

大功率拖拉機作業工況復雜，既要實現犁耕等低速重載作業，又要實現道路運輸等高速輕載作業，為了獲得燃油經濟性或動力性，與小汽車相比，拖拉機需要更多的擋位實現變速器與發動機的傳動比匹配。隨著拖拉機擋位的增加，變速器換擋機構與換擋操作均變得極為復雜，為此，最佳的解決方法之一便是實現拖拉機無級變速。與小汽車中應用的金屬帶無級變速器不同，液壓機械無級變速器可以傳遞更大的負載功率，是一種更為理想的拖拉機無級傳動形式。但這種變速器不僅結構復雜、成本較高，而且在不同傳動比和工況下具有不同的傳動效率，考慮到拖拉機作業工況的復雜性，在設計過程中難以兼顧變速器傳動比、傳動效率與作業工況之間的匹配關系。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明旨在設計一種能夠同時兼顧田間作業與道路運輸作業工況，具有兩個無級變速范圍的大功率拖拉機液壓機械無級變速器，同時具有結構簡單、操作方便的特點。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種大功率拖拉機液壓機械無級變速器，包括與發動機連接的輸入軸、與車橋連接的驅動軸；輸入軸上設有R段前齒輪、HM1段前齒輪、HM2段前齒輪、泵軸前齒輪；還包括有中間軸，中間軸上分別通過離合器設有HM2段后齒輪、HM1段后齒輪、R段后齒輪；其中HM2段后齒輪與HM2段前齒輪嚙合、HM1段后齒輪與HM1段前齒輪嚙合、R段后齒輪通過惰輪與R段前齒輪嚙合，泵軸前齒輪嚙合泵軸后齒輪；泵軸后齒輪通過泵軸連接液壓泵；還包括有行星齒輪，其中行星齒輪的齒圈與中間軸共軸同步固定、通過行星架與行星輪共軸同步固定有空心軸、與太陽輪共軸同步固定有馬達軸；其中齒圈外設有制動器；空心軸上固定有ML擋前齒輪、MH擋前齒輪；馬達軸穿過空心軸連接馬達；馬達通過油管連接上述的液壓泵；ML擋前齒輪、MH擋前齒輪分別嚙合有ML擋后齒輪、MH擋后齒輪；ML擋后齒輪與MH擋后齒輪通過離合器固定于后橋驅動軸，上述的驅動軸至少連接有一個車橋。

優選的，驅動軸為連接有后橋錐齒輪以及后橋差速器。

優選的，驅動軸上設有前橋前齒輪，與前橋前齒輪嚙合有前橋后齒輪，前橋后齒輪通過前橋離合器連接前橋驅動軸。

優選的，所述輸入軸上還同步共軸設有液壓泵動力輸出齒輪。

優選的，述輸入軸上還同步共軸設有PTO離合器以及配合的PTO軸。

優選的，液壓泵為軸向柱塞變量泵。

優選的，所述的中間軸上與HM2段后齒輪、HM1段后齒輪、R段后齒輪的離合器為濕式離合器。

優選的，ML擋后齒輪與MH擋后齒輪通過齒形離合器固定于后橋驅動軸。本發明的工作原理、工作過程如下：

一種大功率拖拉機液壓機械無級變速器，它包括2個機械擋ML、MH，1個純液壓段H，2個液壓機械段HM1、HM2，1個倒退段R。

其中：ML為低速率無級變速擋位、MH為高速率無級變速擋位、HM1為前向低段位、HM2為前向高段位。

ML、MH擋在拖拉機行駛前進行選擇，拖拉機行駛過程中無法切換，用于選擇變速器的無級變速范圍；

H段僅在拖拉機起步時使用，拖拉機行駛速度達到換段速度后，變速器切換至HM1段工作；

HM1、HM2段可在拖拉機行駛時進行切換，且換段前后變速器傳動比相同，可實現HM1段與HM2段在段內與段間無級變速的連續性，從而擴大變速器的無級變速范圍；

R段僅在拖拉機倒退行駛時使用，此時拖拉機需先通過H段起步并達到換段速度后方能切換至R段。

機械擋ML、MH：擋位ML與MH用于選擇不同的無級變速范圍，其中，ML擋用于行駛速度較低的田間作業工況，MH擋用于行駛速度較高的道路運輸作業工況。

純液壓段H：H段用于拖拉機起步。拖拉機起步前，R段濕式離合器、HM1段濕式離合器與HM2段濕式離合器均分離，制動器制動，軸向柱塞變量泵排量為0。拖拉機起步時，行星齒輪的齒圈被鎖死，發動機的全部功率經由液壓支路(輸入軸-泵軸前齒輪-泵軸后齒輪-泵軸-軸向柱塞變量泵-油管-軸向柱塞定量馬達-馬達軸)傳遞至行星齒輪的太陽輪，并通過行星齒輪的行星架向后輸出。對于H段，僅有液壓支路傳遞功率，通過增加軸向柱塞變量泵的排量，可實現變速器在H段段內的無級變速，并逐步提高拖拉機行駛速度。