[發(fā)明專利]一種拖拉機液壓功率分流無級變速箱及使用方法

有效

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• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109519512B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 王光明;宋悅
• 申請（專利權）人: 山東農業(yè)大學
• 主分類號: F16H47/04
• 分類號: F16H47/04
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本發(fā)明涉及一種拖拉機液壓功率分流無級變速箱及使用方法，無級變速箱包括動力輸入軸、泵控液壓馬達、匯流行星排和動力輸出軸，以及多組離合器和齒輪副。本發(fā)明通過在馬達軸與太陽輪軸之間的齒輪傳動中引入兩個擋位，可使單匯流行星排液壓功率分流無級變速箱實現(xiàn)非等差多區(qū)段無級調速；M?L擋離合器與M?H擋離合器分別布置于太陽輪軸和馬達軸上，有利于縮短變速箱軸向尺寸；具有L擋和H擋兩個變速箱擋位，為拖拉機的作業(yè)工況優(yōu)化帶來便利；而且結構簡單，有利于成本控制。

技術領域

本發(fā)明涉及無級變速箱技術領域，尤其涉及到液壓功率分流無級變速箱領域，具體是指一種拖拉機液壓功率分流無級變速箱及使用方法。

背景技術

液壓傳動的驅動能力大，但傳動效率低，機械齒輪傳動與之相反。液壓功率分流傳動綜合了液壓傳動與機械傳動的特點，將發(fā)動機動力一分為二：一部分功率通過機械支路傳遞至行星排，另一部分功率通過泵控液壓馬達系統(tǒng)傳遞至行星排，兩路功率在行星排匯合后差動輸出。由于泵控液壓馬達系統(tǒng)速比可調，故可實現(xiàn)整個變速箱的無級調速，同時具有驅動功率大、傳動效率高的優(yōu)點，是理想的拖拉機無級傳動形式。為了提高液壓功率分流系統(tǒng)在大范圍無級調速時的傳動效率，往往使用多區(qū)段設計方法，但在多區(qū)段方案下，以往所采用的多行星排匯流設計使得這一技術在實施時受制于復雜的結構和高昂的制造成本，而采用單行星排設計往往僅能獲得等差式區(qū)段傳動比配置結果，難以滿足拖拉機行駛所需的非等差式傳動比配置要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種拖拉機液壓功率分流無級變速箱及使用方法，雖采用單行星排匯流方案，卻依然實現(xiàn)了相鄰兩個無級調速區(qū)段傳動比調節(jié)范圍的非等差配置，從而改善拖拉機的行駛和加速性能。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的，提供一種拖拉機液壓功率分流無級變速箱，包括動力輸入軸、泵控液壓馬達、匯流行星排和動力輸出軸，所述動力輸入軸上依次設有R段I齒輪、L段I齒輪、H段I齒輪和泵軸I齒輪，所述R段I齒輪嚙合連接R段惰輪；

所述泵控液壓馬達的泵軸上設有與泵軸I齒輪嚙合的泵軸II齒輪，泵控液壓馬達的馬達軸上設有馬達軸L-I齒輪和通過M-H擋離合器與馬達軸連接的馬達軸H-I齒輪；

所述匯流行星排的齒圈軸上通過H段離合器連接有與H段I齒輪嚙合的H段II齒輪，通過L段離合器連接有與L段I齒輪嚙合的L段II齒輪，通過R段離合器連接有與R段惰輪嚙合的R段II齒輪；

所述匯流行星排的太陽輪軸上設有與馬達軸H-I齒輪嚙合的馬達軸H-II齒輪，以及通過M-L擋離合器與太陽輪軸連接且與馬達軸L-I齒輪嚙合的馬達軸L-II齒輪；

所述匯流行星排的行星架軸上設有L擋I齒輪和H擋I齒輪；

所述匯流行星排的齒圈通過Y段制動器與變速箱箱體連接；

所述動力輸出軸上通過L擋離合器連接有與L擋I齒輪嚙合的L擋II齒輪，通過H擋離合器連接有與H擋I齒輪嚙合的H擋II齒輪。

本方案通過在馬達軸與太陽輪軸之間的齒輪傳動中引入兩個擋位，分別由M-L擋離合器和M-H擋離合器控制各擋位的動力接合與分離，可使單匯流行星排液壓功率分流無級變速箱實現(xiàn)相鄰兩個無級調速區(qū)段傳動比調節(jié)范圍的非等差配置，從而改善拖拉機的行駛和加速性能，即：“H段傳動比的最大值與最小值之差”可以大于“L段傳動比的最大值與最小值之差”，從而獲得很好的拖拉機行駛和加速性能；M-L擋離合器與M-H擋離合器分別布置于太陽輪軸和馬達軸上，而非全部布置于太陽輪軸或馬達軸，從而有利于縮短變速箱軸向尺寸，給變速箱結構設計帶來便利。

相反，如果馬達軸與太陽輪軸之間沒有設定擋位，而是始終通過一對齒輪嚙合連接馬達軸與太陽輪軸，或者直接采用分體式泵控液壓馬達，讓馬達軸與太陽輪軸直連，則無論如何配置各齒輪副傳動比，“H段傳動比的最大值與最小值之差”必然等于“L段傳動比的最大值與最小值之差”，這種各段傳動比的等差配置非常不利于拖拉機行駛和加速。