多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器制造技術

本實用新型專利技術公開一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，由機械部分和液壓部分組成。機械部分包括包含動力輸入軸，動力輸出軸，機械流輸入軸，3個離合器，3個制動器，4個行星排，前進倒退接合套。動力輸入軸通過離合器與機械流輸入軸連接，動力輸出軸與第四行星排的行星架連接，制動器分別制動第一行星排的行星架、第三行星排的齒圈和第四行星排的齒圈，前進倒退接合套固定于液壓流輸入軸上。液壓部分包括液壓流輸入軸，變量泵，定量馬達，變量泵與泵輸入軸連接，泵與馬達通過油管連接，馬達與液壓流輸入軸連接。該變速器有以下效果：1、實現無級變速；2、結構緊湊，設計合理，操作方便；3、適合大功率輸出作業，傳動效率高。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種多段式大功率液壓機械無級變速器，屬于液壓機械傳動領域。
技術介紹
液壓機械無級變速器結合了機械傳動效率高、傳動可靠和液壓傳動傳動功率高、傳動平穩的優點，在各種工程車輛上廣泛應用。在大功率拖拉機上采用液壓機械無級變速器，無論是對提高拖拉機的可操作性、降低駕駛員勞動強度，還是對提升整車動力性、燃油經濟性和工作效率等方面，均具有明顯的優勢和良好的應用前景。但是現有液壓機械無級變速器結構復雜、操作不便，而且考慮到拖拉機作業工況的復雜性，在設計過程中難以兼顧變速器傳動比、傳動效率與作業工況之間的匹配關系。
技術實現思路
專利技術目的：本技術目的在于針對現有技術的不足，提供一種結構緊湊，設計合理，操作方便的可根據駕駛員意圖和外負載變化來實現車輛自動無級變速的變速裝置。解決了傳統變速器結構復雜，操作繁瑣，換段不平穩，工作效率低的問題。技術方案：本技術所述公開了一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，包括機械傳動系統和液壓傳動系統，液壓傳動系統包括變量泵、定量馬達和液壓流輸入軸；機械傳動系統包括機械流輸入軸以及由第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排組成的行星齒輪機構；動力輸入軸的一端與發動機連接；機械流輸入軸上通過離合器和動力輸入軸連接，并且其通過相互嚙合的雙聯齒輪與液壓流輸入軸連接；液壓流輸入軸上設有前進倒退接合套、第一行星排和第二行星排公用的太陽輪；第一行星排和第三行星排和第四行星排上分別設有制動器；第三行星排和第四行星排的行星架上分別設有離合器；輸出軸與第三行星排和第四行星排的行星架相連接。定量馬達與變量泵通過油管連接，泵輸入軸與動力輸入軸通過液壓動力分配齒輪副連接。第一行星排的行星架與第二行星排的齒圈固連，第一行星排的齒圈與第三行星排的太陽輪軸固連，第二行星排的行星架與第四行星排通過第四行星排的太陽輪齒輪軸連接。發動機動力可通過離合器實現動力流的獨立分級輸出，離合器亦可將發動機動力傳遞到液壓流輸入軸，或者將發動機動力分別傳遞到液壓流輸入軸和機械流輸入軸。發動機動力經過液壓動力分配齒輪副進行分流，分配給液壓流輸入軸和機械流輸入軸，再經第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排匯流，通過對液壓系統流量、流向的調節，控制馬達轉速和轉向，進而實現匯流排無級變速的輸出。機械流輸入軸與動力輸入軸通過離合器連接，右端裝配有雙聯齒輪，雙聯齒輪通過前進倒退接合套將動力匯流入行星排，前進倒退接合套可實現車輛前進、倒退。液壓流輸入軸，該齒輪軸右側安裝有兩個齒輪，分別為第一行星排和第二行星排的公用的太陽輪。公共太陽輪齒輪軸承載機械流與液壓流匯流后的動力傳遞。有益效果：(1)、通過機械流與液壓流的耦合實現無級變速；(2)、變速箱整體設計結構緊湊，布局合理，駕駛員操作方便；(3)、液壓部分可傳遞的功率高，適合大功率輸出作業，整體傳動效率高。附圖說明圖1是多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器結構示意圖。圖1中：1-發動機；2-動力輸入軸；3-液壓動力分配齒輪副；4-離合器；5-機械流輸入軸；6-雙聯齒輪；7-制動器；8-行星排；9-行星排；10-離合器；11-行星排；12-行星排；13-離合器；14-動力輸出軸；15-第四行星排太陽輪齒輪軸；16-制動器；17-制動器；18-前進倒退接合套；19-箱體；20-液壓流輸入軸；21-定量馬達；22-變量泵；23-泵輸入軸。具體實施方式下面通過附圖對本專利技術技術方案進行詳細說明，但是本專利技術的保護范圍不局限于所述實施例。一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，包括機械傳動系統和液壓傳動系統，液壓傳動系統包括變量泵22、定量馬達21和液壓流輸入軸20，定量馬達21與變量泵22通過油管連接，泵輸入軸23與動力輸入軸2通過液壓動力分配齒輪副3連接；機械傳動系統包括，機械流輸入軸5以及由第一行星排8、第二行星排9、第三行星排11和第四行星排12組成的行星齒輪機構；動力輸入軸2的一端與發動機1連接，同時動力輸入軸2通過相互嚙合的齒輪對與泵輸入軸23相連接，機械流輸入軸5上通過離合器4和動力輸入軸2連接，并且其通過相互嚙合的齒輪對與液壓流輸入軸20連接；液壓流輸入軸20上設有前進倒退接合套18、第一行星排8和第二行星排9公用的太陽輪；第一行星排8和第三行星排11和第四行星排12上設有制動器7，16，17；第三行星排11和第四行星排12的行星架上分別設有離合器10，13；動力輸出軸14與第三行星排11和第四行星排12的行星架相連接；第一行星排8的行星架與第二行星排9的齒圈固連，第一行星排8的齒圈與第三行星排11的太陽輪軸固連，第二行星排9的行星架與第四行星排12通過第四行星排12的太陽輪齒輪軸15連接。本技術是一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，根據駕駛工況的不同以及控制的需要，多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器可分為以下五個工作區段：純液壓區段時，制動器7制動第一行星排8行星架，制動器17制動第三行星排11齒圈。匯流情況如下：該狀態第一行星排8和第三行星排11工作，動力通過液壓動力分配齒輪副3經雙聯齒輪6匯流，再經第二行星排9的太陽輪和行星架輸送到第四行星排12的太陽輪，最后經過第四行星排12的行星架傳送到動力輸出軸14向外輸出動力。一區段時，匯流情況如下：離合器4結合，制動器16接合。該狀態第二行星排9和第四行星排12工作，第四行星排12的齒圈固定，動力通過液壓動力分配齒輪副3分流為液壓流和機械流，經雙聯齒輪6匯流，再經第二行星排9的太陽輪和行星架輸送到第四行星排12的太陽輪，最后經過第四行星排12的行星架傳送到動力輸出軸14向外輸出動力。處于一區段時，由于變量泵排量比從+1向□1變化，定量馬達輸出軸的轉速也從正向最大值向反向最大值變化，行星齒輪組在機械動力與液壓動力的共同作用下，實現一區段范圍內的無級增速。二區段時，離合器4接合，制動器17制動第三行星排11齒圈，匯流情況如下：該狀態第一行星排8和第三行星排11工作，第三行星排11齒圈固定，動力通過液壓動力分配齒輪副3分流為液壓流和機械流，經雙聯齒輪6匯流，再經第一行星排8的太陽輪和齒圈輸送到第三行星排11的太陽輪，最后經過第三行星排11的行星架傳送到動力輸出軸14向外輸出動力。處于二區段時，由于變量泵22排量從-1向+1不斷變化，定量馬達21輸出軸的轉速也從反向最大值向正向最大值變化，行星齒輪組在機械動力流與液壓動力流的共同作用下，實現二區段范圍內的無級增速。三區段時，離合器4接合，離合器13接合，匯流情況如下：該狀態第二行星排9工作，動力通過液壓動力分配齒輪副3分流為液壓流和機械流，經雙聯齒輪6匯流，再經第二行星排9的太陽輪和行星架輸送到第四行星排12的太陽輪齒輪軸，此時第四行星排12的太陽輪和行星架連成一體，最后經過第四行星排12的行星架傳送到動力輸出軸14向外輸出動力。處于三區段時，由于變量泵22排量從+1向-1不斷變化，馬達輸出軸的轉速也從正向最大值向反向最大值變化，行星齒輪組在機械流與液壓流的共同作用下，實現三區段范圍內的無級增速。四區段時，離合器4接合，離合器10接合，匯流情況如下：該狀態第一行星排8工作，動力通過液壓動力分配齒輪副3分流為液壓流和機械流，經雙聯齒輪6匯流，再經本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，包括機械傳動系統和液壓傳動系統，所述液壓傳動系統包括變量泵(22)、定量馬達(21)和液壓流輸入軸(20)；所述機械傳動系統包括機械流輸入軸(5)以及由第一行星排(8)、第二行星排(9)、第三行星排(11)和第四行星排(12)組成的行星齒輪機構；動力輸入軸(2)的一端與發動機(1)連接；所述機械流輸入軸(5)上通過離合器(4)和動力輸入軸(2)連接，并且其通過相互嚙合的雙聯齒輪(6)與液壓流輸入軸(20)連接；所述液壓流輸入軸(20)上設有前進倒退接合套(18)、第一行星排(8)和第二行星排(9)公用的太陽輪；所述第一行星排(8)和第三行星排(11)和第四行星排(12)上分別設有制動器(7，16，17)；所述第三行星排(11)和第四行星排(12)的行星架上分別設有離合器(10，13)；所述動力輸出軸(14)與第三行星排(11)和第四行星排(12)的行星架相連接。

【技術特征摘要】
1.一種多段式大功率拖拉機液壓機械無級變速器，包括機械傳動系統和液壓傳動系統，所述液壓傳動系統包括變量泵(22)、定量馬達(21)和液壓流輸入軸(20)；所述機械傳動系統包括機械流輸入軸(5)以及由第一行星排(8)、第二行星排(9)、第三行星排(11)和第四行星排(12)組成的行星齒輪機構；動力輸入軸(2)的一端與發動機(1)連接；所述機械流輸入軸(5)上通過離合器(4)和動力輸入軸(2)連接，并且其通過相互嚙合的雙聯齒輪(6)與液壓流輸入軸(20)連接；所述液壓流輸入軸(20)上設有前進倒退接合套(18)、第一行星排(8)和第二行星排(9)公用的太陽輪；所述第一行星排(8)和第三行星排(11)和第四行星排(12)上分別設有制動器(7，16...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖茂華，張偉超，鄭小雯，趙振，唐迎曦，王玥皓，張海軍，李鮮花，王月文，
申請(專利權)人：南京農業大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32