[發明專利]裝載機用三段式液壓機械無級傳動裝置

有效

• 申請號: 201710299592.5
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107143636B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 彭增雄;胡紀濱;魏超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F16H47/04
• 分類號: F16H47/04;F16H3/76
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

本發明公開了一種裝載機用三段式液壓機械復合無級傳動裝置，包含三個液壓機械段，采用液壓機械段起步，能夠提高低速傳動效率。該傳動裝置具體包括：輸入部分、液壓調速回路、分匯流機構、液壓機械Ⅰ段定軸齒輪傳動機構、液壓機械Ⅱ段定軸齒輪傳動機構、液壓機械Ⅲ段定軸齒輪傳動機構、倒檔機構和輸出部分。該傳動裝置采用行星機構進行液壓功率和機械功率的匯流，由三段分矩匯速形式的液壓機械段連續銜接而成。第Ⅰ段用于起步，第Ⅱ段用于低速作業工況，第Ⅲ段用于高速行走。倒車工況為兩段，分別為倒檔液壓機械Ⅰ段和倒檔液壓機械Ⅱ段。由于采用液壓功率和機械功率復合，可保證作業和轉場過程中的高傳動效率和低油耗。

技術領域

發明涉及一種無級傳動裝置，具體涉及一種三段式液壓機械復合無級傳動裝置，屬于動力傳動技術領域。

背景技術

目前，工程機械裝載機普遍采用液力機械動力換檔變速箱，由于裝載作業的需要，車速及發動機負荷變化劇烈，液壓變矩器效率較低，導致傳動系統最高傳動效率約為75％。

靜液傳動可方便實現無級調速，使裝載機發動機常工作于經濟轉速區間，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閉式調速回路的效率也較低，故較動力換檔液力機械變速箱，靜液傳動的提升潛力有限。

液壓機械傳動通過機械功率和液壓功率的復合，可實現高效的無級傳動，使發動機維持穩定的負荷，有利于提高燃油經濟性，成為裝載機傳動系統的發展方向之一，國內外工程機械廠家積極開展該傳動技術的研究。

卡特皮勒公司的CN104136812 A、CN104136813 A、US2006/0276291 A1公布了一種裝載機用多檔液壓機械變速器，包含兩個連續變速的液壓機械段和一個高速液壓機械段，兩個連續的液壓機械段分別用于起步和低速作業，高速液壓機械段用于行走轉場。由于采用液壓機械功率的兩路復合，液壓路只傳遞部分功率，故傳動效率較液力機械動力換檔變速箱有較大的提高。但連續的液壓機械段與高速液壓機械段之間切換，液壓元件的速度不連續，離合器存在速差，不能實現動力換檔。

ZF公司US8328676 B2公布了一種裝載機液壓機械傳動裝置，采用2個或者3個液壓機械段，采用分速匯矩(Output split)和分速匯速(Compound split)的功率分流形式，傳動效率更高。2個液壓機械段傳動方案所需的液壓元件功率較大；3個液壓機械段傳動方案，第Ⅱ與第Ⅲ段之間切換依然存在液壓元件的速度不連續。

Dana Rexroth公司US 2014/0305113 A1公布了一種2段式液壓機械傳動裝置，純液壓段起步以及液壓機械段作業及行走。Dana Rexroth公司EP 2 280 192 B1公布了一種3段式液壓機械傳動裝置，純液壓段起步，兩個液壓機械段分別用于作業和行走，可獲得較高的傳動效率。但兩種方案均采用液壓段起步，效率較液壓機械段起步低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種裝載機用三段連續式液壓機械傳動裝置，采用五桿分匯流機構實現三個連續的液壓機械段，分別用于起步、低速作業和高速行走；倒車檔包含兩個液壓機械段。三個工作段連續變速，液壓元件的速度連續變化，離合器無速差切換，操縱簡單，傳動效率高。

所述的裝載機用三段式液壓機械無級傳動裝置包括：輸入部分、液壓調速回路、分匯流機構、液壓機械Ⅰ段定軸齒輪傳動機構、液壓機械Ⅱ段定軸齒輪傳動機構、液壓機械Ⅲ段定軸齒輪傳動機構、倒檔機構和輸出部分；

所述輸入部分包括：軸A、固接在軸A上的齒輪A和齒輪S、軸B和固接在軸B上的齒輪T；所述齒輪A和分匯流機構相連，所述齒輪S和齒輪T嚙合；來自于發動機的機械功率通過軸A輸入后分成兩路：一路依次通過齒輪S、齒輪T、軸B傳遞給液壓調速回路；另一路依次通過齒輪A傳遞給分匯流機構；