一种作业车辆的行走传动装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种作业车辆的行走传动装置及其控制方法，包括输入轴、机械传动组件、液压传动组件、汇流组件、行走动力输出轴和作业动力输出轴；所述输入轴分别与相互并联的机械传动组件和液压传动组件连接，所述机械传动组件和液压传动组件分别经过汇流组件动力汇流后传递至行走动力输出轴，所述作业动力输出轴与机械传动组件连接。有益效果：本发明专利技术液压传动采用两个档位，满足多样精准作业和较宽调速范围的要求；液压传动高档位可与机械液压传动档位同步换挡，并具有连接多个机械液压传动档位实现无动力中断换挡的功能；采用机械传动机构多档位与汇流机构双特性参数相结合，扩展了整个传动装置的调速范围和自由度。

【技术实现步骤摘要】
一种作业车辆的行走传动装置及其控制方法
本专利技术涉及一种行走传动装置及其控制方法，特别提供了一种实现精准自由调速的作业车辆的行走传动装置及控制方法。
技术介绍
机械液压复合传动装置一般采用液压传动实现起步工况，机械液压传动满足作业工况，机械传动完成转场工况，在整个调速范围内适应各类工况的作业要求。常见的机械液压复合传动装置各模式档位偏少，难以实现精准自由调速的要求。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种作业车辆的行走传动装置及控制方法，可通过离合器和制动器的组合切换实现液压传动、机械液压复合传动和机械传动等模式的切换，在增加系统容错性能的前提下，提高了调节自由度，扩大了调速范围。技术方案：一种作业车辆的行走传动装置，包括输入轴、机械传动组件、液压传动组件、汇流组件、行走动力输出轴和作业动力输出轴；所述输入轴分别与相互并联的机械传动组件和液压传动组件连接，所述机械传动组件和液压传动组件分别经过汇流组件动力汇流后传递至行走动力输出轴，所述作业动力输出轴与机械传动组件连接，所述输入轴与机械传动组件之间设有第一离合器C1，所述输入轴通过第一离合器C1与机械传动组件连接；所述机械传动组件与汇流组件之间设有机械传动输出齿轮副，所述机械传动组件通过机械传动输出齿轮副与汇流组件连接；所述输入轴与液压传动组件之间设有液压传动输入齿轮副和第五离合器C5，所述输入轴通过液压传动输入齿轮副和第五离合器C5与液压传动组件连接；所述液压传动组件包括变量泵和定量马达，所述变量泵输出高压油液驱动定量马达工作，所述定量马达的马达输出轴上设有第三制动器B3。本专利技术通过离合器和制动器的组合切换实现液压传动、机械液压复合传动和机械传动等模式的切换，在增加系统容错性能的前提下，提高了调节自由度，扩大了调速范围。进一步，所述机械传动组件包括机械驱动轴、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第一制动器B1、第二制动器B2、单向离合器F、机械前太阳轮、机械后太阳轮、机械前后共用行星架、机械前后共用齿圈、机械外行星轮、机械内行星轮；所述输入轴通过第一离合器C1与机械驱动轴连接；所述机械前太阳轮通过第二离合器C2与机械驱动轴连接；所述第一制动器B1位于机械前太阳轮与第二离合器C2之间；所述机械前太阳轮通过机械外行星轮与机械前后共用齿圈连接；所述机械后太阳轮通过第三离合器C3与机械驱动轴连接；所述机械后太阳轮依次通过机械内行星轮和机械外行星轮与机械前后共用齿圈连接；所述机械前后共用行星架通过第四离合器C4与机械驱动轴连接；所述机械前后共用行星架分别与第二制动器B2和单向离合器F连接；所述机械外行星轮和机械内行星轮分别安装在机械前后共用行星架上；所述机械前后共用齿圈与机械传动输出齿轮副啮合。进一步，所述汇流组件包括汇流驱动轴、第六离合器C6、第七离合器C7、第八离合器C8、第四制动器B4、汇流前太阳轮、汇流后太阳轮、汇流共用齿圈和汇流共用行星架；所述汇流驱动轴与定量马达的马达输出轴固定连接；所述汇流驱动轴通过第六离合器C6与汇流前太阳轮连接；所述汇流驱动轴通过第七离合器C7与汇流后太阳轮连接；所述汇流驱动轴通过第八离合器C8与行走动力输出轴连接；所述第四制动器B4与汇流共用齿圈连接；所述汇流前太阳轮和汇流后太阳轮分别通过汇流共用行星架与汇流共用齿圈连接，所述汇流共用行星架与行走动力输出轴固定连接；所述汇流共用齿圈与机械传动输出齿轮副啮合。一种作业车辆的行走传动装置的控制方法，通过制动器和离合器之间的组合切换实现液压传动、机械液压复合传动和机械传动三个类型的传动模式，三个传动类型如下：液压传动：第五离合器C5接合，同时第一离合器C1和第三制动器B3分离，动力由输入轴依次经过液压传动输入齿轮副、第五离合器C5传递至变量泵，所述变量泵输出高压油液驱动定量马达工作，所述定量马达通过汇流组件将动力传递至行走动力输出轴；机械液压复合传动：第一离合器C1和第五离合器C5接合，同时第八离合器C8、第三制动器B3和第四制动器B4分离；动力由输入轴分流为两路，一路经液压传动输入齿轮副、第五离合器C5传递至液压传动组件，另一路经第一离合器C1传递至机械传动组件；所述液压传动组件和机械传动组件通过汇流组件将动力传递至行走动力输出轴；机械传动：第一离合器C1和第三制动器B3接合，同时第五离合器C5、第八离合器C8和第四制动器B4分离；动力由输入轴依次经第一离合器C1、机械传动组件、机械传动输出齿轮副、汇流组件传递至行走动力输出轴。进一步，所述液压传动包括液压传动Ⅰ档和液压传动Ⅱ档，具体传动模式如下：液压传动Ⅰ档：第五离合器C5、第六离合器C6和第四制动器B4接合，同时第一离合器C1、第七离合器C7、第八离合器C8和第三制动器B3分离；动力由输入轴依次经过液压传动输入齿轮副、第五离合器C5传递至变量泵，所述变量泵输出高压油液驱动定量马达工作，所述定量马达输出的动力经第六离合器C6、汇流前太阳轮和汇流共用行星架传递至行走动力输出轴；液压传动Ⅱ档：第五离合器C5和第八离合器C8接合，同时第一离合器C1、第六离合器C6、第七离合器C7、第三制动器B3和第四制动器B4分离；动力由输入轴依次经过液压传动输入齿轮副、第五离合器C5传递至变量泵，所述变量泵输出高压油液驱动定量马达工作，所述定量马达输出的动力经第八离合器C8传递至行走动力输出轴。进一步，所述机械液压复合传动包括正向机械液压复合传动Ⅰ档、正向机械液压复合传动Ⅱ档、正向机械液压复合传动III档、正向机械液压复合传动Ⅳ档、反向机械液压复合传动档，具体传动模式如下：正向机械液压复合传动Ⅰ档：第一离合器C1、第三离合器C3、第五离合器C5、第六离合器C6和第二制动器B2接合，同时第二离合器C2、第四离合器C4、第七离合器C7、第八离合器C8、第一制动器B1、第三制动器B3和第四制动器B4分离；所述单向离合器F用于选择性地将机械前后共用行星架单向固定；通过选择性地控制所述单向离合器F或第二制动器B2将机械前后共用行星架单向或双向固定；实现有或无发动机制动功能，使系统具有较好的容错功能；动力由输入轴分流为两路：一路经液压传动输入齿轮副、第五离合器C5传递至变量泵，所述变量泵输出高压油液驱动定量马达工作，所述定量马达输出的动力经第六离合器C6传递至汇流前太阳轮；另一路经第一离合器C1、机械驱动轴传递至第三离合器C3，再依次经机械后太阳轮、机械内行星轮、机械外行星轮、机械前后共用齿圈、机械传动输出齿轮副传递至汇流共用齿圈；动力经过汇流共用行星架汇流后传递至行走动力输出轴；正向机械液压复合传动Ⅱ档：第一离合器C1、第三离合器C3、第五离合器C5、第六离合器C642和第一制动器B1接合，同时第二离合器C2、第四离合器C4、第七离合器C7、第八离合器C8、第二制动器B2、第三制动器B3和第四制动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业车辆的行走传动装置，包括输入轴(1)、机械传动组件(2)、液压传动组件(3)、汇流组件(4)、行走动力输出轴(5)和作业动力输出轴(6)；所述输入轴(1)分别与相互并联的机械传动组件(2)和液压传动组件(3)连接，所述机械传动组件(2)和液压传动组件(3)分别经过汇流组件(4)动力汇流后传递至行走动力输出轴(5)，所述作业动力输出轴(6)与机械传动组件(2)连接，其特征在于：/n所述输入轴(1)与机械传动组件(2)之间设有第一离合器C

【技术特征摘要】
1.一种作业车辆的行走传动装置，包括输入轴(1)、机械传动组件(2)、液压传动组件(3)、汇流组件(4)、行走动力输出轴(5)和作业动力输出轴(6)；所述输入轴(1)分别与相互并联的机械传动组件(2)和液压传动组件(3)连接，所述机械传动组件(2)和液压传动组件(3)分别经过汇流组件(4)动力汇流后传递至行走动力输出轴(5)，所述作业动力输出轴(6)与机械传动组件(2)连接，其特征在于：
所述输入轴(1)与机械传动组件(2)之间设有第一离合器C1(21)，所述输入轴(1)通过第一离合器C1(21)与机械传动组件(2)连接；所述机械传动组件(2)与汇流组件(4)之间设有机械传动输出齿轮副(22)，所述机械传动组件(2)通过机械传动输出齿轮副(22)与汇流组件(4)连接；
所述输入轴(1)与液压传动组件(3)之间设有液压传动输入齿轮副(31)和第五离合器C5(32)，所述输入轴(1)通过液压传动输入齿轮副(31)和第五离合器C5(32)与液压传动组件(3)连接；所述液压传动组件(3)包括变量泵(33)和定量马达(34)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)的马达输出轴上设有第三制动器B3(35)。


2.根据权利要求1所述的作业车辆的行走传动装置，其特征在于：所述机械传动组件(2)包括机械驱动轴(23)、第二离合器C2(24)、第三离合器C3(25)、第四离合器C4(26)、第一制动器B1(27)、第二制动器B2(28)、单向离合器F(29)、机械前太阳轮(210)、机械后太阳轮(211)、机械前后共用行星架(212)、机械前后共用齿圈(213)、机械外行星轮(214)、机械内行星轮(215)；
所述输入轴(1)通过第一离合器C1(21)与机械驱动轴(23)连接；
所述机械前太阳轮(210)通过第二离合器C2(24)与机械驱动轴(23)连接；所述第一制动器B1(27)位于机械前太阳轮(210)与第二离合器C2(24)之间；所述机械前太阳轮(210)通过机械外行星轮(214)与机械前后共用齿圈(213)连接；
所述机械后太阳轮(211)通过第三离合器C3(25)与机械驱动轴(23)连接；所述机械后太阳轮(211)依次通过机械内行星轮(215)和机械外行星轮(214)与机械前后共用齿圈(213)连接；
所述机械前后共用行星架(212)通过第四离合器C4(26)与机械驱动轴(23)连接；所述机械前后共用行星架(212)分别与第二制动器B2(28)和单向离合器F(29)连接；
所述机械外行星轮(214)和机械内行星轮(215)分别安装在机械前后共用行星架(212)上；
所述机械前后共用齿圈(213)与机械传动输出齿轮副(22)啮合。


3.根据权利要求1或2所述的作业车辆的行走传动装置，其特征在于：所述汇流组件(4)包括汇流驱动轴(41)、第六离合器C6(42)、第七离合器C7(43)、第八离合器C8(44)、第四制动器B4(45)、汇流前太阳轮(46)、汇流后太阳轮(47)、汇流共用齿圈(48)和汇流共用行星架(49)；
所述汇流驱动轴(41)与定量马达(34)的马达输出轴固定连接；
所述汇流驱动轴(41)通过第六离合器C6(42)与汇流前太阳轮(46)连接；
所述汇流驱动轴(41)通过第七离合器C7(43)与汇流后太阳轮(47)连接；
所述汇流驱动轴(41)通过第八离合器C8(43)与行走动力输出轴(5)连接；
所述第四制动器B4(44)与汇流共用齿圈(48)连接；
所述汇流前太阳轮(46)和汇流后太阳轮(47)分别通过汇流共用行星架(49)与汇流共用齿圈(48)连接，所述汇流共用行星架(49)与行走动力输出轴(5)固定连接；
所述汇流共用齿圈(48)与机械传动输出齿轮副(22)啮合。


4.根据权利要求3所述的作业车辆的行走传动装置的控制方法，其特征在于：
通过制动器和离合器之间的组合切换实现液压传动、机械液压复合传动和机械传动三个类型的传动模式，三个传动类型如下：
液压传动：第五离合器C5(32)接合，同时第一离合器C1(21)和第三制动器B3(35)分离，动力由输入轴(1)依次经过液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)通过汇流组件(4)将动力传递至行走动力输出轴(5)；
机械液压复合传动：第一离合器C1(21)和第五离合器C5(32)接合，同时第八离合器C8(44)、第三制动器B3(35)和第四制动器B4(45)分离；动力由输入轴(1)分流为两路，一路经液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至液压传动组件(3)，另一路经第一离合器C1(21)传递至机械传动组件(2)；所述液压传动组件(3)和机械传动组件(2)通过汇流组件(4)将动力传递至行走动力输出轴(5)；
机械传动：第一离合器C1(21)和第三制动器B3(35)接合，同时第五离合器C5(32)、第八离合器C8(44)和第四制动器B4(45)分离；动力由输入轴(1)依次经第一离合器C1(21)、机械传动组件(2)、机械传动输出齿轮副(22)、汇流组件(4)传递至行走动力输出轴(5)。


5.根据权利要求4所述的作业车辆的行走传动装置的控制方法，其特征在于：所述液压传动包括液压传动Ⅰ档和液压传动Ⅱ档，具体传动模式如下：
液压传动Ⅰ档：第五离合器C5(32)、第六离合器C6(42)和第四制动器B4(45)接合，同时第一离合器C1(21)、第七离合器C7(43)、第八离合器C8(43)和第三制动器B3(35)分离；动力由输入轴(1)依次经过液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)输出的动力经第六离合器C6(42)、汇流前太阳轮(46)和汇流共用行星架(49)传递至行走动力输出轴(5)；
液压传动Ⅱ档：第五离合器C5(32)和第八离合器C8(43)接合，同时第一离合器C1(21)、第六离合器C6(42)、第七离合器C7(43)、第三制动器B3(35)和第四制动器B4(45)分离；动力由输入轴(1)依次经过液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)输出的动力经第八离合器C8(43)传递至行走动力输出轴(5)。


6.根据权利要求4所述的作业车辆的行走传动装置的控制方法，其特征在于：所述机械液压复合传动包括正向机械液压复合传动Ⅰ档、正向机械液压复合传动Ⅱ档、正向机械液压复合传动III档、正向机械液压复合传动Ⅳ档、反向机械液压复合传动档，具体传动模式如下：
正向机械液压复合传动Ⅰ档：第一离合器C1(21)、第三离合器C3(25)、第五离合器C5(32)、第六离合器C6(42)和第二制动器B2(28)接合，同时第二离合器C2(24)、第四离合器C4(26)、第七离合器C7(43)、第八离合器C8(44)、第一制动器B1(27)、第三制动器B3(35)和第四制动器B4(45)分离；
动力由输入轴(1)分流为两路：
一路经液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)输出的动力经第六离合器C6(42)传递至汇流前太阳轮(46)；
另一路经第一离合器C1(21)、机械驱动轴(23)传递至第三离合器C3(25)，再依次经机械后太阳轮(211)、机械内行星轮(215)、机械外行星轮(214)、机械前后共用齿圈(213)、机械传动输出齿轮副(22)传递至汇流共用齿圈(48)；
动力经过汇流共用行星架(49)汇流后传递至行走动力输出轴(5)；
正向机械液压复合传动Ⅱ档：第一离合器C1(21)、第三离合器C3(25)、第五离合器C5(32)、第六离合器C6(42)和第一制动器B1(27)接合，同时第二离合器C2(24)、第四离合器C4(26)、第七离合器C7(43)、第八离合器C8(44)、第二制动器B2(28)、第三制动器B3(35)和第四制动器B4(45)分离；
动力由输入轴(1)分流为两路：
一路经液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)输出的动力经第六离合器C6(42)传递至汇流前太阳轮(46)；
另一路经第一离合器C1(21)、机械驱动轴(23)传递至第三离合器C3(25)，再依次经机械后太阳轮(211)、机械内行星轮(215)、机械外行星轮(214)、机械前后共用行星架(212)、机械前后共用齿圈(213)、机械传动输出齿轮副(22)传递至汇流共用齿圈(48)；
动力经过汇流共用行星架(49)汇流后传递至行走动力输出轴(5)；
正向机械液压复合传动III档：第一离合器C1(21)、第三离合器C3(25)、第四离合器C4(26)、第五离合器C5(32)和第六离合器C6(42)接合，同时第二离合器C2(24)、第七离合器C7(43)、第八离合器C8(44)、第一制动器B1(27)、第二制动器B2(28)、第三制动器B3(35)和第四制动器B4(45)分离；
动力由输入轴(1)分流为两路：
一路经液压传动输入齿轮副(31)、第五离合器C5(32)传递至变量泵(33)，所述变量泵(33)输出高压油液驱动定量马达(34)工作，所述定量马达(34)输出的动力经第六离合器C6(42)传递至汇流前太阳轮(46)；
另一路经第一离合器C1(21)、机械驱动轴(23)分别传递至第三离合器C3(25)和第四离合器C4(26)，传递至第三离合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱镇，王登峰，孙晓东，徐文超，李祎承，蔡英凤，陈龙，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22