[發(fā)明專利]一種多段多模式機(jī)械及液壓無(wú)級(jí)變速器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711163952.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN107869563A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹付義;李豪迪;張風(fēng)麗;王浩然;馬可;崔夢(mèng)凱;李金龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H47/04
• 分類號(hào): F16H47/04
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 張龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛工程變速傳動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種多段多模式機(jī)械及液壓無(wú)級(jí)變速器。

背景技術(shù)

液壓傳動(dòng)具有布置方便、功率密度大、輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速不受輸入轉(zhuǎn)速的影響、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速及自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在傳動(dòng)效率低等不足之處，尤其在高速和低速傳動(dòng)工況，傳動(dòng)效率低這一不足更加突出。齒輪機(jī)械傳動(dòng)具有傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比、傳遞功率大及傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。中大型工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)往往需要傳遞較大功率，且要求能根據(jù)作業(yè)工況和負(fù)載大小變化對(duì)動(dòng)力源進(jìn)行高效率的速度和扭矩變換。單一使用機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)都難于完美滿足中大型工程機(jī)械對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供了一種多段多模式機(jī)械及液壓無(wú)級(jí)變速器，該變速器不但能夠?qū)崿F(xiàn)多段大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速性能，而且能夠滿足車輛在不同工況下行駛的多模式需求。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種多段多模式機(jī)械及液壓無(wú)級(jí)變速器，包括機(jī)殼以及并聯(lián)設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的雙行星排機(jī)械變速器和液壓變速器，在機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有用于控制雙行星排機(jī)械變速器單獨(dú)變速輸出、控制液壓變速器單獨(dú)變速輸出或控制雙行星排機(jī)械變速器和液壓變速器混合變速輸出的模式擋位切換執(zhí)行系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述雙行星排機(jī)械變速器包括串聯(lián)設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的前行星排和后行星排以及平行于前行星排和后行星排設(shè)置的傳動(dòng)齒輪軸；所述前行星排包括前太陽(yáng)軸、前太陽(yáng)輪、前行星輪、前行星架以及前齒圈，前太陽(yáng)軸與主輸入軸傳動(dòng)連接，在前太陽(yáng)軸上同軸固定有第一齒輪，在前行星架上同軸固定有第二齒輪，在前齒圈上同軸固定有第三齒輪和前齒圈軸，在前齒圈軸上與前齒圈軸可離合設(shè)有多個(gè)第四齒輪；所述后行星排包括后太陽(yáng)軸、后太陽(yáng)輪、后行星輪、后行星架以及后齒圈，后太陽(yáng)軸與前齒圈軸可離合連接，在后太陽(yáng)軸上與后太陽(yáng)軸可離合設(shè)有多個(gè)第五齒輪，后行星架上同軸固定有第六齒輪，在后齒圈上同軸固定有后齒圈軸，后齒圈軸與主輸出軸傳動(dòng)連接，在后齒圈軸上固定設(shè)有第七齒輪；在傳動(dòng)齒輪軸上間隔設(shè)有與第一齒輪嚙合連接的第八齒輪、與第二齒輪嚙合連接的第九齒輪、數(shù)量與第四齒輪相一致并與多個(gè)第四齒輪對(duì)應(yīng)嚙合連接的多個(gè)第十齒輪、數(shù)量與第五齒輪相一致并與多個(gè)第五齒輪對(duì)應(yīng)嚙合的多個(gè)第十一齒輪以及與第七齒輪嚙合連接的第十二齒輪，所述多個(gè)第十齒輪和多個(gè)第十一齒輪分別與傳動(dòng)齒輪軸同軸固定，所述第八齒輪、第九齒輪以及第十二齒輪均與傳動(dòng)齒輪軸可離合設(shè)置。

優(yōu)選的，所述液壓變速器包括通過(guò)液壓管路相連的變排量液壓泵和定量液壓馬達(dá)，在變排量液壓泵的輸入軸上同軸間隔可離合設(shè)有與第一齒輪嚙合連接的第十三齒輪以及與第二齒輪嚙合連接的第十四齒輪；在定量液壓馬達(dá)的輸出軸上間隔可離合設(shè)有與第三齒輪嚙合連接的第十五齒輪以及與第六齒輪嚙合連接的第十六齒輪。

優(yōu)選的，所述第四齒輪和第五齒輪的數(shù)量均為偶數(shù)。

優(yōu)選的，所述第四齒輪的數(shù)量為兩個(gè)，所述第五齒輪的數(shù)量為四個(gè)。

優(yōu)選的，所述模式擋位切換執(zhí)行系統(tǒng)包括控制第十三齒輪與變排量液壓泵的輸入軸之間離合的第一離合器、控制第十四齒輪與變排量液壓泵的輸入軸之間離合的第二離合器、控制第十五齒輪與定量液壓馬達(dá)的輸出軸之間離合的第三離合器、控制第十六齒輪與定量液壓馬達(dá)的輸出軸之間離合的第四離合器、控制第十二齒輪與傳動(dòng)齒輪軸之間離合的第五離合器、控制前齒圈軸與后太陽(yáng)軸之間離合的第六離合器、控制第八齒輪和第九齒輪分別與傳動(dòng)齒輪軸之間離合的第一同步器、控制兩個(gè)第四齒輪分別與前齒圈軸之間離合的第二同步器、控制四個(gè)第五齒輪與后太陽(yáng)軸之間離合的兩個(gè)第三同步器、控制前齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)的第一制動(dòng)器以及控制后行星架轉(zhuǎn)動(dòng)的第二制動(dòng)器。

有益效果

本發(fā)明所述的一種多段多模式機(jī)械及液壓無(wú)級(jí)變速器，在工作時(shí)，通過(guò)前行星排傳動(dòng)部分、后行星排傳動(dòng)部分、傳動(dòng)齒輪軸作為機(jī)械傳動(dòng)路徑，通過(guò)串聯(lián)的變排量液壓泵和定量液壓馬達(dá)來(lái)作為液壓傳動(dòng)路徑，通過(guò)模式擋位切換執(zhí)行系統(tǒng)中制動(dòng)器、離合器以及同步器的邏輯性控制來(lái)實(shí)現(xiàn)純機(jī)械模式、液壓機(jī)械混合動(dòng)力模式以及純液壓不同模式下的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換，提高變速范圍，很大程度上滿足了大型工程機(jī)械的長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)等多工況工作需求。