【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中、大功率车辆新型传动系统领域，具体涉及一种双模式双排液压机械无级传动系统及控制方法。
技术介绍
1、
2、大功率拖拉机和军用相关车辆的作业环境较为复杂，就拖拉机而言，在田地间存在田间运输、田间耕作、长距离高速转移等工况，对应作业土地状况存在较多沟壑且且多为泥土地，为满足车辆在该环境状况下做到低速大扭矩、中高速小扭矩且持续保持较高传动效率的工况下工作，这对变速器的传动特性具备较大考验且十分重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种双模式双排液压机械无级传动系统及控制方法，该传动系统方案设计包含分速汇矩模式和分矩汇速模式两个工作模式，且存在纯液压传动和纯机械传动工况，本专利技术具备两个汇流行星排进一步扩宽了液压机械档位的调速控制范围，可根据车辆不同行驶条件实现大范围无级调速和平顺换段，进一步提高了车辆行驶各段的动力性和最佳燃油经济性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种双模式双排液压机械无级传动系统，包括分流模式切换装置、液压传动装置、分流装置、汇流装置、有级传动装置、汇流模式切换装置及轴系装置组成，其中轴系装置包含输入轴、液压传动轴、太阳轮轴、中间轴、倒挡轴和输出轴；
4、所述的分流模式切换装置包括第一齿轮、第二齿轮、离合器c1、第三齿轮、离合器c2、第四齿轮和制动器b1，其中，第一齿轮中心与输入轴安装相连，第一齿轮与第二齿轮配合传动，第二齿轮与第三齿轮中心分别通过离合器c1和离合器c
5、所述的液压传动装置包括变量液压泵和定量液压马达，通过液压传动轴连接传动；
6、所述的分流装置包括第一行星排机构k1、第五齿轮、第六齿轮和离合器c5，其中，第一行星排机构k1包含第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈，第一太阳轮和第四齿轮通过制动器b1活性连接，第五齿轮和第一齿圈连接且和第六齿轮配合传动，第六齿轮通过离合器c5与输出轴活性连接；
7、所述的汇流装置包括离合器c3、离合器c4、制动器b2、第二行星排机构k2和第三行星排机构k3，其中，第二行星排机构k2包括第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮和第二齿圈，第三行星排机构k3包括第三太阳轮、第三行星架、第三行星轮和第三齿圈，第二行星排机构k2的第二行星架通过离合器c3和第五齿轮活性相连，第三行星排机构k3的第三齿圈连接制动器b2与离合器c4，两行星排机构之间通过第二齿圈和第三行星架相连接；
8、所述的有级传动装置包括第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十一齿轮、第十三齿轮、第十四齿轮、倒挡轴、第十六齿轮和第十七齿轮，其中，第七齿轮和第八齿轮配合传动，第十三齿轮和第十四齿轮配合传动，第十六齿轮和第十七齿轮配合传动，第七齿轮和第十六齿轮的中心通过液压传动轴相连；
9、所述的汇流模式切换装置包括第十齿轮、离合器c6、离合器c7、第十二齿轮、第十五齿轮、离合器c8、离合器c9和第十八齿轮，其中，第十齿轮和第九齿轮配合传动，第十二齿轮和第十一齿轮配合传动，第十五齿轮和第十四齿轮配合传动，第十八齿轮和第十七齿轮配合传动，另外，第十齿轮、第十二齿轮、第十五齿轮和第十八齿轮分别通过离合器c6、离合器c7、离合器c8和离合器c9与输出轴活性相连。
10、所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的次第顺序依次按照从左至右、从上至下排序，所述齿轮均为定轴齿轮。
11、所述的轴系机构均采用空心轴结构，轴系机构中的各个轴系之间互相水平平行，中间轴和倒挡轴的两端通过圆锥滚子轴承安装支承在变速器壳体上。
12、一种双模式双排液压机械无级传动系统的控制方法，包括分矩汇速传动模式和分速汇矩传动模式两种传动模式，前进档位工作段依次为分速汇矩模式传动(hm1)、纯液压传动(h)、纯机械传动(m)、分矩汇速传动模式下的液压机械传动二段(hm2)和液压机械传动三段(hm3)，共5段，倒退档位工作段依次为分矩汇速传动模式下的纯液压段(-h)、液压机械传动二段(-hm2)和液压机械传动三段(-hm3)，共3段，具体传动方案和控制方式如下：
13、正向行驶；
14、分速汇矩模式传动(hm1)：离合器c2、离合器c5和离合器c9接合，离合器c1、离合器c3、离合器c4、离合器c6、离合器c7、离合器c8、制动器b1和制动器b2分离；动力依次经过输入轴和第一行星架后通过第一行星排机构k1分流作用，将动力分为液压路和机械路两路，液压路动力依次经过第一太阳轮、第四齿轮、第三齿轮、液压传动轴、液压传动装置、第十六齿轮、第十七齿轮和第十八齿轮，机械路动力依次经过第一齿圈、第五齿轮、第六齿轮、输出轴和第十八齿轮，在第十八齿轮处动力耦合输出；
15、纯液压传动(h)：离合器c1、制动器b2和离合器c7接合，离合器c2、离合器c3、离合器c4、离合器c5、离合器c6、离合器c8、离合器c9和制动器b1分离；动力依次经过输入轴、第一齿轮、第二齿轮、液压传动轴、液压传动装置、第十六齿轮、第十七齿轮、太阳轮轴、第三太阳轮、第三行星架、第十一齿轮、第十二齿轮和输出轴输出；
16、纯机械传动(m)：离合器c1和离合器c6接合，离合器c2、离合器c3、离合器c4、离合器c5、离合器c7、离合器c8、离合器c9、制动器b1和制动器b2分离；动力依次经过输入轴、第一齿轮、第二齿轮、液压传动轴、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮和输出轴输出；
17、液压机械传动二段(hm2)：离合器c1、离合器c4和离合器c7接合，离合器c2、离合器c3、离合器c5、离合器c6、离合器c8、离合器c9、制动器b1和制动器b2分离；动力依次经过输入轴、第一齿轮、第二齿轮和液压传动轴，在第七齿轮处动力分为液压路和机械路两路，液压路动力依次经过液压传动装置、第十六齿轮、第十七齿轮、太阳轮轴、第三太阳轮和第三行星架，机械路动力依次经过第八齿轮、第三齿圈和第三行星架，动力在第三行星架处汇流，后依次通过第十一齿轮和第十二齿轮，经输出轴动力输出；
18、液压机械传动三段(hm3)：离合器c1、离合器c3、离合器c7和制动器b1接合，离合器c2、离合器c4、离合器c5、离合器c6、离合器c8、离合器c9和制动器b2分离；动力依次经过输入轴和第一齿轮，在第一齿轮动力分为液压路和机械路两路，液压路依次经过第二齿轮、液压传动轴、液压传动装置、第十六齿轮、第十七齿轮、太阳轮轴、第二太阳轮和第二行星架，机械路动力依次经过第一行星架、第一齿圈和第二行星架，在第二行星架处动力汇流，后依次通过第二齿圈、第三行星架、第十一齿轮和第十二齿轮，经输出轴动力输出；
19、倒车行驶：
20、纯液压传动(-h)：离合器c1、制动器b2和离合器c8接合，离合器c2、离合器c3、离合器c4、离合器c5、离合器c6、离合器c7、离合器c9和制动器b1分离；动力依次经过输入轴、第一齿轮、第二齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，包括分流模式切换装置(2)、液压传动装置(4)、分流装置(6)、汇流装置(8)、有级传动装置(5)、汇流模式切换装置(9)及轴系装置组成，其中轴系装置包含输入轴(1)、液压传动轴(3)、太阳轮轴(5-3)、中间轴(7)、倒挡轴(5-10)和输出轴(10)；
2.根据权利要求1所述的一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，所述的第一齿轮(2-1)、第二齿轮(2-2)、第三齿轮(2-4)的次第顺序依次按照从左至右、从上至下排序，所述齿轮均为定轴齿轮。
3.根据权利要求2所述的一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，所述的轴系机构均采用空心轴结构，轴系机构中的各个轴系之间互相水平平行，中间轴(7)和倒挡轴(5-10)的两端通过圆锥滚子轴承安装支承在变速器壳体上。
4.一种基于权利要求1所述的双模式双排液压机械无级传动系统的控制方法，其特征在于，包括分矩汇速传动模式和分速汇矩传动模式两种传动模式，前进档位工作段依次为分速汇矩模式传动(HM1)、纯液压传动(H)、纯机械传动(M)、分矩汇
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述的液压路中液压马达-泵系统之间的转速计算方法如下，
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的分速汇矩模式传动(HM1)、纯液压传动(H)、纯机械传动(M)和分矩汇速传动模式下的液压机械传动二段(HM2)和液压机械传动三段(HM3)的速比(为方便转速的方向判定，假设系统中所有定轴齿轮传动比均为负)，即输出转速nout和输入转速nin之比的计算方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，包括分流模式切换装置(2)、液压传动装置(4)、分流装置(6)、汇流装置(8)、有级传动装置(5)、汇流模式切换装置(9)及轴系装置组成，其中轴系装置包含输入轴(1)、液压传动轴(3)、太阳轮轴(5-3)、中间轴(7)、倒挡轴(5-10)和输出轴(10)；
2.根据权利要求1所述的一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，所述的第一齿轮(2-1)、第二齿轮(2-2)、第三齿轮(2-4)的次第顺序依次按照从左至右、从上至下排序，所述齿轮均为定轴齿轮。
3.根据权利要求2所述的一种双模式双排液压机械无级传动系统，其特征在于，所述的轴系机构均采用空心轴结构，轴系机构中的各个轴系之间互相水平平行，中间轴(7)和倒挡轴(5-10)的两端通过圆锥滚子轴承安装支承在变速器壳体上。
4.一种基于权利要求1所述的双模式双排液压机械无级传动系统的控...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟楠，徐立友，李文硕，赵静慧，李妍颖，雷生辉，闫祥海，赵腾龙，侯帅龙，商宇辰，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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