动力传动系统和动力机械技术方案

本实用新型专利技术的实施例提供了动力传动系统和动力机械。该动力传动系统用于将来自原动机的动力传递至一行驶机构并包括：液压变量泵，液压变量泵连接至原动机并由原动机驱动；单个液压变量马达，该液压变量马达与液压变量泵形成闭式液压回路，该液压变量马达由液压变量泵驱动以产生驱动力；和具有多个挡位的变速机构，该变速机构连接在所述液压变量马达和所述行驶机构之间，变速机构在每一个挡位中具有对应的一个传动比，以将液压变量马达产生的驱动力传递至行驶机构。

【技术实现步骤摘要】
动力传动系统和动力机械
本技术的实施例一般地涉及动力传动领域，并且更具体地，涉及一种动力传动系统和配备有该动力传动系统的动力机械。
技术介绍
动力传动机构或系统应用于多种动力机械中，例如液压挖掘机、轮式装载机、收割机等，用于将来自原动机的动力传递至动力接收装置，如车轮、动力输出轴等。为了将来自原动机的动力以期望的形式(如不同的转速、转矩等)传递至动力接收装置，一些现有的动力传动系统利用两个或多个马达与离合器的配合实现不同大小的动力的传递，另外一些现有的动力传动系统利用结合有变矩器的变速器实现动力的传递。但是，对一些应用来说，这些现有的动力传动系统的结构相对复杂、尺寸较大、成本较高、操作复杂、效率较低。
技术实现思路
本技术的一个目的在于克服现有技术中存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种。本技术的一个方面的实施例提供了一种动力传动系统，其用于将来自原动机的动力传递至一行驶机构并包括：液压变量泵，液压变量泵连接至原动机并由原动机驱动；单个液压变量马达，该液压变量马达与液压变量泵形成闭式液压回路，该液压变量马达由液压变量泵驱动以产生驱动力；和具有多个挡位的变速机构，该变速机构连接在所述液压变量马达和所述行驶机构之间，变速机构在每一个挡位中具有对应的一个传动比，以将液压变量马达产生的驱动力传递至行驶机构。在一些实施例中，液压变量马达被配置成使得在变速机构从两个相邻挡位中的具有原传动比的原挡位向具有新传动比的新挡位切换的同时，液压变量马达的排量由第一马达排量切换为第二马达排量，所述第二马达排量与第一马达排量之比大致等于所述原传动比与所述新传动比之比。在一些实施例中，所述多个挡位包括对应于第一传动比的第一挡位、对应于第二传动比的第二挡位和对应于第三传动比的第三挡位。在一些实施例中，第一传动比与第二传动比之比大致等于第二传动比与第三传动比之比。在一些实施例中，第一传动比与第二传动比之比和第二传动比与第三传动比之比均大致等于2。在一些实施例中，所述第一马达排量和所述第二马达排量中的较大者是所述液压变量马达的最大排量。在一些实施例中，所述第一马达排量和所述第二马达排量中的较小者是较大者的约50％。在一些实施例中，所述行驶机构至少具有依次增大的第一速度范围、第二速度范围和第三速度范围，并且所述第一挡位对应于第一速度范围、第二挡位对应于第二速度范围、第三挡位对应于第三速度范围，且所述第一传动比、第二传动比、第三传动比依次减小。在一些实施例中，第一速度范围大于0且小于或等于V，第二速度范围大于V且小于或等于2V，第三速度范围大于2V。在一些实施例中，变速机构包括：输入轴，该输入轴连接至所述变量马达；输出轴，该输出轴连接至所述行驶机构；多个齿轮组，每个齿轮组提供与所述多个挡位中的一个挡位对应的传动比；和多个离合器，每个离合器连接至一个对应的齿轮组，并被配置成根据控制信号将对应的齿轮组接合至所述输入轴或所述输出轴，以使得该齿轮组在输入轴与输出轴之间提供对应的传动比。在一些实施例中，每个齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮彼此直接啮合，或者通过中间齿轮彼此啮合；并且主动齿轮和从动齿轮被配置成使得：所述主动齿轮同轴地连接至所述输入轴，且所述从动齿轮能够通过对应的离合器与所述输出轴同轴地接合；或者所述从动齿轮同轴地连接至所述输出轴，且所述主动齿轮能够通过对应的离合器与所述输入轴同轴地接合。在一些实施例中，变速机构包括行星变速齿轮箱。本技术的一个方面的实施例提供了一种动力机械，包括原动机、行驶机构以及本技术的任一实施例中描述的动力传动系统。在一些实施例中，该动力机械还包括控制器，该控制器被配置成与所述原动机、所述液压变量泵、所述液压变量马达和所述变速机构通信，以根据该动力机械的操作者输入的操作信号控制所述变速机构切换至不同的挡位，并在所述变速机构的每个挡位中，控制所述原动机的转速、所述液压变量泵的排量和所述液压变量马达的排量，从而改变所述行驶机构的速度。在一些实施例中，所述控制器进一步被配置成在控制所述变速机构从具有较大传动比的挡位向具有较小传动比的挡位切换的同时，控制所述液压变量马达切换至初始马达排量，以便在所述行驶机构加速期间，控制所述液压变量马达的排量从所述初始马达排量减小以驱动所述行驶机构在与所述较小传动比的挡位对应的速度范围内加速。在一些实施例中，所述初始马达排量是所述液压变量马达的最大排量。在一些实施例中，该动力机械包括轮式装载机。通过下文中参照附图对本技术所作的详细描述，本技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本技术有全面的理解。附图说明本技术的这些和/或其他方面、特征和优点从下面结合附图对说明性实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是示意性地示出根据本技术的一个示例性实施例的动力传动系统的框图；图2是示出根据本技术的一个示例性实施例的动力传动系统的布置的示意图；图3是示出根据本技术的另一个示例性动力传动系统的布置的示意图；以及图4是示出根据本技术的示例性动力传动系统的发动机的转速、液压泵的排量、液压变量马达的排量、变速机构的挡位和行驶机构的速度随时间的变化的时序图。具体实施方式下面将结合附图，对本技术的实施例进行详细的描述。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本技术的各实施方式的说明旨在阐述本技术的总体构思，而不应当理解为对本技术的一种限制。另外，在下面的详细描述中，为便于说明，阐述了许多具体的细节以提供对本技术的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其它情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。图1-3示意性地示出根据本技术的示例性实施例的动力传动机构或系统的布置。这种动力传动机构或系统可以应用在例如作业机械或动力机械的各种车辆中，包括但不限于，轮式装载机、拖拉机、收割机、挖掘机、推土机等，用于将来自原动机的动力传递至动力接收机构，如动力输出(PTO)轴、执行工具、行驶机构等。以下，仅以用于将来自原动机的动力传递至车辆的行驶机构(如车轮)的动力传动机构或系统为例进行说明。参照图1-3所示，动力传动机构或系统100主要包括液压变量马达110、变速机构120和液压泵130。液压泵130直接地或通过中间机构间接地连接至原动机101并由原动机101驱动，以将来自原动机101的能量转换成压力和流量形式的液压能。如图2和3所示，液压变量马达110与液压泵130形成闭式液压回路，使得液压变量马达110由液压泵130驱动以产生驱动力，即将液压泵130提供的液压能转换成转速和转矩形式的机械能并输出。例如，通过改变液压变量马达的斜盘的角度，可以改变马达的排量，为驾驶员或操作者提高改进的舒适性。变速机构120连接在液压变量马达110和行驶机构102之间，变速机构在每一个挡位中具有对应的一个传动比，即变速机构的每个挡位能够提供一个对应的传动比，以将液压变量马达110产生的驱动力传递至行驶机构102，从而驱动行驶机构102行进。图1中各部件之间的粗实线示出了动力传递路径，即，动力由原动机101向液压泵130、变速机构110、液压变量马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力传动系统，用于将来自原动机的动力传递至一行驶机构，其特征在于，该动力传动系统包括：液压变量泵，液压变量泵连接至原动机并由原动机驱动；单个液压变量马达，该液压变量马达与液压变量泵形成闭式液压回路，该液压变量马达由液压变量泵驱动以产生驱动力；和具有多个挡位的变速机构，该变速机构连接在所述液压变量马达和所述行驶机构之间，变速机构在每一个挡位中具有对应的一个传动比，以将液压变量马达产生的驱动力传递至行驶机构。

【技术特征摘要】
1.一种动力传动系统，用于将来自原动机的动力传递至一行驶机构，其特征在于，该动力传动系统包括：液压变量泵，液压变量泵连接至原动机并由原动机驱动；单个液压变量马达，该液压变量马达与液压变量泵形成闭式液压回路，该液压变量马达由液压变量泵驱动以产生驱动力；和具有多个挡位的变速机构，该变速机构连接在所述液压变量马达和所述行驶机构之间，变速机构在每一个挡位中具有对应的一个传动比，以将液压变量马达产生的驱动力传递至行驶机构。2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，液压变量马达被配置成使得在变速机构从两个相邻挡位中的具有原传动比的原挡位向具有新传动比的新挡位切换的同时，液压变量马达的排量由第一马达排量切换为第二马达排量，所述第二马达排量与第一马达排量之比等于所述原传动比与所述新传动比之比。3.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述多个挡位包括对应于第一传动比的第一挡位、对应于第二传动比的第二挡位和对应于第三传动比的第三挡位。4.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，第一传动比与第二传动比之比等于第二传动比与第三传动比之比。5.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，第一传动比与第二传动比之比和第二传动比与第三传动比之比均等于2。6.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一马达排量和所述第二马达排量中的较大者是所述液压变量马达的最大排量。7.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一马达排量和所述第二马达排量中的较小者是较大者的约50％。8.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述行驶机构至少具有依次增大的第一速度范围、第二速度范围和第三速度范围，并且所述第一挡位对应于第一速度范围、第二挡位对应于第二速度范围、第三挡位对应于第三速度范围，且所述第一传动比、第二传动比、第三传动比依次减小。9.根据权利要求8所述的动力传动系统，其特征在于，第一速度范围大于0且小于或等于V，第二速度范围大于V且小于或等于2V，第三速度范围大于2V。10.根据权利要求1-9中任一项所述的动力传动系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·戈尔纳，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统有限责任两合公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE