[發(fā)明專利]一種模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710978767.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107859722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳維;劉方旭;苑士華;胡紀(jì)濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H47/04
• 分類號(hào): F16H47/04;B60K17/04
• 代理公司: 北京理工正陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11639
• 代理人: 唐華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置，屬于車(chē)輛傳動(dòng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)于工程車(chē)輛和軍用車(chē)輛來(lái)說(shuō)，由于其行駛路面條件復(fù)雜多變，又要求較高的機(jī)動(dòng)性能，對(duì)于整車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很高的設(shè)計(jì)要求。就目前而言，液壓系統(tǒng)大量應(yīng)用于高負(fù)荷大功率的工程機(jī)械，可以提供平穩(wěn)的輸出轉(zhuǎn)速，同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)。但是隨著液壓系統(tǒng)的負(fù)載變大，其效率急劇下降。

液壓機(jī)械傳動(dòng)方案是將機(jī)械傳動(dòng)和液壓二次調(diào)節(jié)技術(shù)結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速功能。液壓機(jī)械傳動(dòng)方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率同時(shí)通過(guò)機(jī)械路和液壓路傳遞，同時(shí)具備機(jī)械傳動(dòng)高效率和液壓傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速的功能。為了得到更寬的傳動(dòng)比范圍，液壓機(jī)械變速器往往會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)調(diào)速段。多段式液壓變速器設(shè)計(jì)復(fù)雜，體積較大，其設(shè)計(jì)難度較高。

中國(guó)專利CN104136813B提供了一種多檔液壓變速器。該變速器具備3個(gè)行星排、5個(gè)離合器，實(shí)現(xiàn)了3個(gè)前進(jìn)擋和2個(gè)倒擋。但是變速器具備5根平行的旋轉(zhuǎn)軸，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。該液壓機(jī)械變速器僅設(shè)計(jì)了3個(gè)前進(jìn)調(diào)速段，傳動(dòng)比范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、體積較大且傳動(dòng)比范圍窄的問(wèn)題，提供一種模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置，包括：液壓傳動(dòng)模塊、正反相位匯流模塊、多擋變速模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋；發(fā)動(dòng)機(jī)給液壓傳動(dòng)模塊和正反相位匯流模塊提供動(dòng)力；液壓傳動(dòng)模塊、正反相位匯流模塊和多擋變速模塊通過(guò)齒輪連接；調(diào)節(jié)后的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)橋；

液壓傳動(dòng)模塊包括：雙向變量泵和雙向定量馬達(dá)。

正反相位匯流模塊包括：第一行星排、第二行星排、第四離合器和第五離合器；

第一行星排的行星架與第二行星排的齒圈固定連接；第二行星排的行星架與第一行星排的齒圈固定連接；第五離合器與第一行星排的太陽(yáng)輪固定連接；第四離合器與第二行星排的行星架固定連接；第四離合器和第五離合器同輸出軸，且該輸出軸與多檔變速模塊中的軸固定連接；

多檔變速模塊包括：純液壓變速齒輪組和液壓機(jī)械變速齒輪組；所述的純液壓變速齒輪組和液壓機(jī)械變速齒輪組通過(guò)第一軸、第二軸和第三軸固定連接；

純液壓變速齒輪組包括：第一離合器、第一定軸齒輪、第二定軸齒輪和第三定軸齒輪；第一定軸齒輪、第二定軸齒輪與第三定軸齒輪依次嚙合；所述第一離合器固定連接在第一定軸齒輪、第二定軸齒輪和第三定軸齒輪的軸上；第一定軸齒輪與第一軸固定連接；第二定軸齒輪與第二軸空套連接；第三定軸齒輪與第三軸連接；

液壓機(jī)械變速齒輪組包括：第二離合器、第四定軸齒輪和第五定軸齒輪；兩齒輪分別與正反相位匯流模塊的輸出軸：第二軸、多檔變速模塊的輸出軸：第三軸固定連接；所述第二離合器固定連接在第四定軸齒輪或者第五定軸齒輪的軸上；

所述多檔變速模塊中還包括多個(gè)液壓機(jī)械變速齒輪組；多個(gè)液壓機(jī)械變速齒輪組之間通過(guò)第二軸和第三軸固定連接。

工作過(guò)程：本發(fā)明的一種模塊化設(shè)計(jì)的液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置主要由兩種工作模式。一種是純液壓驅(qū)動(dòng)模式，另一種是液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)模式。第一離合器工作，驅(qū)動(dòng)裝置處于純液壓驅(qū)動(dòng)模式。第二離合器、第三離合器、第四離合器和第五離合器配合工作，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)液壓機(jī)械調(diào)速段，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比范圍的擴(kuò)展，驅(qū)動(dòng)裝置處于液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)模式。

有益效果：

針對(duì)傳統(tǒng)液壓機(jī)械傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大質(zhì)量大等缺點(diǎn)，本發(fā)明采用了模塊化的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了多段式液壓機(jī)械變速器的設(shè)計(jì)過(guò)程，使結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小。整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置由三個(gè)模塊組成，方便更換維修，降低了成本。通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)，使得該驅(qū)動(dòng)裝置的操縱邏輯簡(jiǎn)單明了，更易于設(shè)計(jì)和實(shí)施控制策略。

所述的模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置具備：液壓傳動(dòng)模塊、正反相位匯流模塊、多擋變速模塊以及若干離合器。該混合驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)的排量以及離合器的操作，可以實(shí)現(xiàn)大范圍大功率無(wú)級(jí)變速功能。通過(guò)增加多檔變速模塊中的檔位可以直接擴(kuò)展該液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)比范圍。本發(fā)明所描述的液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置具有多個(gè)前進(jìn)調(diào)速工作段，可以實(shí)現(xiàn)大范圍大功率的無(wú)級(jí)變速功能，有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置處于純液壓段調(diào)速狀態(tài)；

圖3為模塊化液壓機(jī)械混合驅(qū)動(dòng)裝置處于液壓機(jī)械1段調(diào)速狀態(tài)；