一种用变速齿轮泵组成变速器的方法技术

该设计属汽车领域。用变速齿轮泵变组成变速器的方法实际上是把齿轮变速器中的变速齿轮副通过改变齿轮模数引进到齿轮泵中作为齿轮泵的压油齿轮副，然后用油压驱动齿轮副，实现变速功能的一种方法。由于变速压油齿轮副有省力功能，它省掉同步器的同时又实现了液体无极变速。由于单个变速齿轮泵也有变速功能，所以汽车无论起步还是正常行驶都可以只用一个从动泵工作，变速齿轮泵组就相当于齿轮变速器总成，省了同步器与拨挡机构，各个变速齿轮泵的变速比不一样，所以一个从动泵就是一个挡位。由于主动泵流量远大于任意一个从动泵，所以传动油压力会一直保持中高压，压力越高传动效率就越高。

【技术实现步骤摘要】
一种用变速齿轮泵组成变速器的方法
；汽车液压传动领域
技术介绍
；现汽车所使用的齿轮变速器有主副两个传动轴，主副齿轮及附装在其上的同步器，还有一套复杂的操纵机构构成。不能实现无级变速，所以不能充分利用各个台阶的能量。同时由于操纵机构复杂，同步器结构强度低，所以容易出故障导致变速器损坏，出现乱档，没档或卡住。总之，齿轮变速器一旦毁了非常使人头痛，因为维修困难，代价高。皮带或钢带变速器虽然可以无级变速但也容易坏，且载荷低，只能用于小车。液力变矩器传动效率又太低，新车不过60％。
技术实现思路
；针对以上各种变速器的缺点，本人设计了一种用变速齿轮泵组成变速器的方法。其技术原理是；齿轮泵在接收到传动油时会受压旋转，输出动力。众所周知，齿轮泵可输出传动油，反过来，如果有传动油流入齿轮泵时会怎样呢？实验证明，当有传动油流入齿轮泵时它会受压旋转，输出动力。于是我设计了一种变速齿轮泵，用变速齿轮泵通过储能器，比例调压阀，和换向阀接收来自主动齿轮泵的传动油能量，变速齿轮泵在接收到传动油后就会旋转，输出动力。这样，由主动齿轮泵，变速齿轮泵，换向阀，储能器，比例调压阀，油箱，进油循环阀等就组成了一套油传动系统，参考图1所示。用变速齿轮泵组成变速器的方法实际上是把齿轮变速器中的变速齿轮副通过改变齿轮模数引进到齿轮泵中作为齿轮泵的压油齿轮副，然后用油压驱动齿轮副，从而实现变速功能的一种方法。变速齿轮泵一个很大的特点是他的启动油压低，他不需要像普通齿轮泵一样需要很高的进油压力才会旋转，由于压油齿轮副有省力功能，液体的压力肯定向受力最薄弱的地方透过，所以他只要很小的压力就可以启动旋转。它省掉同步器的同时又实现了液体无极变速。它用齿轮泵把飞轮的动能转换为液体的机械能从而使能量便于操控，大大提高了传动效率【相比液力变矩器】。其技术特征是；它是由主动齿轮泵，从动齿轮泵《变速齿轮泵》，油箱，储能器，换向阀，比例调压阀，油管，进油循环阀，怠速阀和一些操纵机构构成的一套中高压油传动系统【相比与液力变矩器油压】。【参考图1所示】。主动齿轮泵【2】进油口用低压油管连结油箱【1】，主动齿轮泵出油口用三通管把油路分流，一路用高压油管连接怠速阀【图1中14】进油口，一路用高压油管连结储能器【4】的进油口，怠速阀出油口用低压油管连接油箱。储能器出油口用三通管把油路分流，一路用高压油管连接离合阀【3】进油口，一路用高压油管连接比例调压阀【5】的进油口，离合阀出油口用普通油管连接油箱。比例调压阀出油口用高压油管连接换向阀【6】进油口，换向阀出油口用高压油管连另一个比例调压阀【12】进油口，这个调压阀叫出油比例调压阀，出油比例调压阀的出油口用普通油管连油箱【1】，换向阀四个换向口ABCD通过高压组合油管【11】连从动齿轮泵组【8】，【图1示例中为4个从动泵】。该方法之所以用两个比例调压阀是为了保证发动机在低转速时传动油的压力不至于过低，使系统中传动部分的油压保持在一定的范围，比例调压阀在发动机低转速传动油压力低时能自动关闭部分出油口径，从而使传动油压力上升。其具体工作方法如下；见图6所示；来自储能器的传动油从比例调压阀的进油口【1】进入阀中。当发动机转速高，油压高时，传动油克服弹簧阻力推动阀芯【图8所示部件】向右移动，出油栅会露出更大的面积口径，出油量加大，油压在阀的出油口变化不大，当发动机转速低，油压低时，弹簧会推动阀芯向左移动，关闭出油栅露出面积口径，使之减小，出油量就会减小但油压会升高，这样调压阀出油口的油压就会升高到要求值。发动机中转速时情况位于二者之间，比例调压阀出油口压力始终保持在规定范围。为了让传动油压更加稳定，防止系统中齿轮旋转消耗能量引起压力降低，在多路换向阀向油箱排油的油路上也安装了一个出油比例调压阀，调整油压以补偿齿轮旋转消耗的能量，其工作过程和上游的比例调压阀一样，只是在压力调整上比上游低些。其补偿原理是当齿轮旋转消耗能量引起压力下降时，出油比例调压阀可减小出油栅的出油口径从而引起油路中压力回升，迫使齿轮旋转变慢，减少能量消耗。事实上齿轮本身旋转消耗的能量非常有限。怠速阀的作用是当发动机怠速运转时传动油可直接经该阀进入油箱，不参与传动。当汽车行驶，传动油压升高时自动关闭。切断传动油经该阀流向油箱的通路。其工作原理见附图【13】说明，当发动机怠速运转时，传动油压很低，流量很小，不能克服压在阀芯片【4】上的弹簧【6】推力，阀芯片在弹簧推力作用下处于开启状态，这样，传动油就可以通过怠速阀直接进入油箱。当发动机增速时，传动油压力与流量都增大，会克服弹簧推力压紧阀芯片【4】在阀座【7】上，从而使怠速阀处于关闭状态。关闭传动油经该阀进入油箱。位于阀体【1】上的推力调整螺丝【8】可以调整弹簧推力让阀芯片开闭达到最佳状态。为了让系统中传动部分的油压一直保持规定范围值，主动齿轮泵的供油量需大于从动齿轮泵组排油量。本申请方法可以通过调节离合阀【图14】和进油循环阀【图15】的开合度来改变从动齿轮泵组的供油量从而改变从动泵速度，也可以通过关闭进油循环阀的数量来改变从动泵组的受压面积来改变输出速度。前一种方法变速齿轮泵组受压面积大，所以输出扭矩大，速度慢。后一种方法变速齿轮泵组受压面积小所以输出出扭矩小。但速度快，这就是液体变速。从动齿轮泵是一种可以变速的齿轮泵。所以也叫变速齿轮泵。其技术特征是；其压油齿轮副是齿轮变速器中的变速齿轮副改变一些模数而得到的，其齿轮副在外形上一大一小【参考图3，图12】。它用中高压油传第动力，解决了传动效率低的问题。液力变矩器传动效率低就是因为传动油的压力低。因为传动效率只和能差有关和过程无关。附图3是变速齿轮泵沿进油口和出油口的中心线剖面图，图12是结构剖面图。图3中未标识的四个小圆是泵的螺丝孔。该方法设计系统中没有同步器及复杂的拨挡机构，所以齿轮变速器会产生的各种损坏比如同步器在变挡过程中受到冲击损坏，变速器拨挡机构损坏导致乱挡，没挡，卡住等情况在该系统中没有。用油驱动不受空间和方向的限制，十分方便。且无磨损，所以基本免维护。用变速齿轮泵组成的变速器还可以改变动力输出轴的受压面积从而改变输出扭矩【即变速功能】，所以可以无极变速，利用各个台阶的能量。但这种无极变速不是无缝的。主动齿轮泵是普通齿轮泵。因为根据实验，从动齿轮泵组启动事实上不需要太高的压力。主动齿轮泵功率根据发动机功率选择，为发动机功率和机械传动效率的乘积。压力选择为5-10MPa【实验数据，仅供参考】附图说明；图1总装图；1油箱，2主动齿轮泵，3离合阀，4储能器，5比例调压阀，6多路换向阀，7进油循环阀，8变速齿轮泵【组】。9动力输出轴，10万向节。11组合油管，12出油比例调压阀。13循环油管。14怠速阀，15低压连接油管16高压连接油管图2换向阀与齿轮泵连接总成；1油箱，2换向阀外管换向口A，3换向阀内管换向口E，4换向阀进油口，5换向手柄，6卡簧圈，7螺母，8换向阀内管进油栅，9换向阀外管换向口D，10换向阀内管，11换向阀外管，12组合油管，13换向阀内管换向口F，14进油循环阀，15万向节，16换向阀外管换向口B，17进油管，18换向阀外管换向口C，19，组合油管，20出油比例调压阀，21换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用变速齿轮泵组成变速器的方法实际上是把齿轮变速器中的变速齿轮副通过改变齿轮模数引进到齿轮泵中作为齿轮泵的压油齿轮副，然后用油压驱动齿轮副，从而实现变速功能的一种方法。它省掉同步器的同时又实现了液体无极变速。，它用齿轮泵把飞轮的动能转换为液体的机械能从而使能量便于操控，大大提高了传动效率【相比液力变矩器】。其技术特征是；它是由主动齿轮泵，变速齿轮泵，比例调压阀，油箱，储能器，换向阀，油管，进油循环阀，怠速阀和一些操纵机构构成的一套油传动系统。【参考图1所示】主动齿轮泵【2】进油口用低压油管连结油箱【1】，出油口用三通管把油路分流，一路用高压油管连怠速阀进油口，一路用高压油管连结储能器【4】的进油口，怠速阀出油口用低压油管连油箱。储能器出油口油路分流，一路用高压油管连离合阀【3】进油口，一路用高压油管连比例调压阀【5】进油口，离合阀出油口用普通油管连油箱。比例调压阀出油口用高压油管连换向阀【6】进油口，换向阀出油口用高压油管连出油比例调压阀【12】进油口，出油比例调压阀出油口用普通油管连进油箱【1】，换向阀4个换向口ABCD通过组合油管【11】【组合油管为高压油管】连从动齿轮泵【8】，每个从动变速齿轮泵进油管上安装有进油循环阀【7】，并用循环油管【14】连结变速齿轮泵的进出油管。【图1示例中为4个从动泵】。该方法可以通过调节离合阀【3】和进油循环阀【7】的开合度来改变从动齿轮泵组的供油量从而改变从动泵速度，也可以通过关闭进油循环阀【7】的数量来改变从动泵组的受压面积来改变输出速度。循环阀设计的目的是让变速齿轮泵即《从动齿轮泵》可以空转，减小阻力。前一种方法输出扭矩大速度小，后一种方法输出扭矩小但速度快。这就是液体变速。由于单个变速齿轮泵也有变速功能，所以汽车无论起步还是正常行驶都可以只用一个从动泵工作，这时候的变速齿轮泵组就相当于齿轮变速器总成，省了同步器与拨挡机构。由于各个变速齿轮泵的变速比不一样，所以一个从动泵就是一个挡位。这样在实际使用时主动齿轮泵只需要驱动变速齿轮泵其中的一个，由于主动泵流量远大于任意一个从动泵，所以传动油压力会一直保持中高压，压力越高传动效率就越高，越省油。从而达到了设计本方法的目的。当一个从动泵被驱动时其他从动泵由于循环阀的循环口被打开而处于空转状态，所以连轴不会产生阻力。/n...

【技术特征摘要】
20200108 CN 20202019633941.一种用变速齿轮泵组成变速器的方法实际上是把齿轮变速器中的变速齿轮副通过改变齿轮模数引进到齿轮泵中作为齿轮泵的压油齿轮副，然后用油压驱动齿轮副，从而实现变速功能的一种方法。它省掉同步器的同时又实现了液体无极变速。，它用齿轮泵把飞轮的动能转换为液体的机械能从而使能量便于操控，大大提高了传动效率【相比液力变矩器】。其技术特征是；它是由主动齿轮泵，变速齿轮泵，比例调压阀，油箱，储能器，换向阀，油管，进油循环阀，怠速阀和一些操纵机构构成的一套油传动系统。【参考图1所示】主动齿轮泵【2】进油口用低压油管连结油箱【1】，出油口用三通管把油路分流，一路用高压油管连怠速阀进油口，一路用高压油管连结储能器【4】的进油口，怠速阀出油口用低压油管连油箱。储能器出油口油路分流，一路用高压油管连离合阀【3】进油口，一路用高压油管连比例调压阀【5】进油口，离合阀出油口用普通油管连油箱。比例调压阀出油口用高压油管连换向阀【6】进油口，换向阀出油口用高压油管连出油比例调压阀【12】进油口，出油比例调压阀出油口用普通油管连进油箱【1】，换向阀4个换向口ABCD通过组合油管【11】【组合油管为高压油管】连从动齿轮泵【8】，每个从...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小昌，
申请(专利权)人：张小昌，
类型：发明
国别省市：河南;41