[發明專利]一種變頻變排量機械液壓無級變速傳動系統

在審

• 申請號: 201810379539.0
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108374875A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 程宏;冷述元;鄒文竹;黃智;李夢如;汪硯池
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F16H47/04
• 分類號: F16H47/04;F16H61/66
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種變頻變排量機械液壓無級變速傳動系統，包括變頻器(9)、三相異步電機(8)、變量泵、馬達和行星機構(6)，變頻器(9)與三相異步電機(8)連接，變量泵與馬達連接，三相異步電機(8)和馬達分別與行星機構(6)連接，行星機構(6)用于輸出轉速，傳動系統的調速方式包括以下三種：通過變頻器(9)調節三相異步電機(8)的輸出頻率實現調速，通過變量泵的排量調節傳動比實現調速，通過聯合調節輸出頻率和傳動比實現調速。與現有技術相比，本發明存在頻率與排量兩個變量，實現功率流純機械傳動模式、液壓機械混合調速傳動模式和電?機?液復合調速傳動多種模式，具有調速范圍廣、適應力強的特性。

技術領域

本發明屬于工程車輛行業的自動變速器傳動領域，涉及一種傳動系統，尤其是涉及一種變頻變排量機械液壓無級變速傳動系統。

背景技術

工程車輛的使用條件和目的與普通車輛不同，一般情況下，其工作所需要的轉矩與轉速，與其動力源所能提供的轉矩和轉速之間的差異是比較大的。因此，需要及時地調節發動機，使與其匹配的傳動系統，始終能達到最佳的工作狀態，從而最大限度地發揮該傳動系統的功能，讓動力能夠方便地傳遞到驅動輪，以適應不斷變化的外界負載。

近年來，在固定的液壓系統中，普遍的設計方案采用變頻調速或變容積調速作為整個系統的驅動單元。常用類型的驅動單元一般由變頻器、電動機及定量泵所組成，這是繼變頻調速驅動單元、變容積調速驅動單元之后的又一節能型液壓動力源，在相關的能量效率研究中也顯現出比前兩種更大的功率與效率優勢。目前國內外流行的機械液壓無級變速傳動系統通常只有一個變量，一種是通過電機帶動變量泵，此時可以通過改變排量來改變傳動比；另一種是使用變頻調速帶動定量泵，通過改變變頻器的頻率來改變電機的轉速，以實現傳動比的變換。然而，基于變頻變排量復合調速系統的設計卻鮮有報道。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種變頻變排量機械液壓無級變速傳動系統，該系統將變頻與變排量結合起來，具有多項選擇性，可實現動力源與變速器的匹配。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種變頻變排量機械液壓無級變速傳動系統，包括變頻器、三相異步電機、變量泵、馬達和行星機構，所述的變頻器與三相異步電機連接，所述的變量泵與馬達連接，所述的三相異步電機和馬達分別與行星機構連接，所述的行星機構用于輸出轉速。

所述的傳動系統的調速方式包括以下三種：通過變頻器調節三相異步電機的輸出頻率實現調速，通過變量泵的排量調節傳動比實現調速，通過聯合調節所述的輸出頻率和傳動比實現調速。

所述的傳動系統還包括用于控制變量泵的排量的雙比例閥電子控制器。

所述的傳動系統還包括用于控制變頻器和雙比例閥電子控制器的總控制器。

所述的行星機構輸出端連有扭矩傳感儀，所述的扭矩傳感儀的輸出端與總控制器連接。

所述的變量泵為雙向變量泵。

所述的馬達為定量馬達。

所述的三相異步電機與行星機構中的齒圈相連接，定量馬達與行星機構中的太陽輪相連接，行星機構中的行星架作為傳動系統的輸出端。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)整個變速系統中存在頻率與排量兩個變量，兩個控制變量可以獨立進行調節，可以實現功率流純機械傳動模式、液壓機械混合調速傳動模式和電-機-液復合調速傳動多種模式，整個傳動系統具有調速范圍廣，適應力強的特性。

(2)系統結構簡單，控制效率高。