一种装载机用液压机械无极变速器制造技术

本发明专利技术涉及一种装载机用液压机械无极变速器。本发明专利技术属于机械传动技术领域。装载机用液压机械无极变速器，包括箱体内四个行星排a1、a2、a3、a4和闭式传动液压单元、高低档齿轮副和结合离合器；行星排a1与离合器C1实现纯液压传动低档位起步或装载机的铲装作业，行星排a2与离合器C2实现液压机械功率分流、合流及中低档位行驶，行星排a3与制动器B1实现后退档位，行星排a4与制动器B2实现前进档位。本发明专利技术由微电脑控制系统控制离合器的接合状态及变量泵的排量，通过控制系统真正实现正反向多段连续的宽范围、高效率的液压机械无级变速传动，特别适合于轮式装载机等工程车辆使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械传动
，特别是涉及一种装载机用液压机械无极变速器。
技术介绍
目前，现有ZL系列轮式装载机主要采用两种传动系配置方案，均为液力机械传动，一是发动机后接双涡轮液力变矩器与行星式前二后一变速箱，二是发动机后接单涡轮液力变矩器与前进四档后退四档(前进四档或后退三档)或前三后三定轴式动力换挡变速器。以上两种传动方案都可满足装载机的工作使用要求，例如随负荷的大小自动改变速度和扭矩，同时这种变化范围也非常宽广，比较适合装载机高速小扭矩行驶、低速大扭矩作业工况，液力变矩器的柔性连接性能使发动机和变速箱的寿命都得到了提高等。但是液力机械传动也有其突出的缺点，例如对双涡轮变矩器中的超越离合器受力状况和润滑条件较差，可靠性差；采用功率内分流式液力机械传动，功率损失大，造成效率较低，高效区范围较窄，从而使整机的总效率低；同时行星式结构复杂，加工制造困难，维修不方便。而且存在不能根据装载机的作业工况进行调节，在装载机起步及铲装作业时效率很低等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题，提供了一种装载机用液压机械无极变速器。本专利技术装载机用液压机械无级变速器，它将机械传动的高效率和液压传动的无级变速特性接合起来，采用功率分流合流原理，在满足装载机作走及作业工况使用要求的情况下，极大的提高了传动系统的效率，满足可控无级变速传动要求，特别适合于轮式装载机和其他工程车辆。本专利技术目是提供一种具有结构简单，传动效率高，控制系统真正实现正反向多段连续的宽范围、高效率的液压机械无级变速传动等特点的装载机用液压机械无极变速器。本专利技术装载机用液压机械无极变速器采用如下技术方案—种装载机用液压机械无极变速器，其特点是无级变速器包括安装在箱体内的输入轴、行星排al、行星排a2、行星排a3、行星排a4，安装在箱体上的由变量泵和定量马达组成的闭式液压传动单元、工作泵和转向泵单元、高低档段选择齿轮组和输出轴，其特点是输入轴直接驱动行星排a2的行星架，同时通过两对齿轮副驱动变量泵，变量泵调节排量改变定量马达转速，定量马达通过齿轮副驱动行星排al，行星排al的齿圈与行星排a2的太阳轮相联接，离合器Cl和离合器C2分别选择实现由行星排al轮系组成的纯液压传动系统或者由行星排al轮系与行星排a2差动轮系组成的液压机械传动系统，过渡轴同时作为行星排a3、行星排a4的太阳轮输入轴，是后面变速器的动力输入，制动器BI和B2分别使两行星排a3、行星排a4形成行星传动轮系，实现前进及后退档位的选择，齿轮副将动力传到高低档段选择齿轮组，低挡离合器C3接合，动力经过齿轮副由输出轴输出，高档离合器C4接合，动力经过齿轮副由输出轴输出。本专利技术装载机用液压机械无极变速器还可以采取如下技术方案所述的装载机用液压机械无极变速器，其特点是输入轴直接驱动装载机转向泵和工作泵单元。所述的装载机用液压机械无极变速器，其特点是变量泵和定量马达组成的闭式液压传动单元由一套固定在箱体上的斜盘式柱塞变量泵和柱塞定量马达构成。装载机用液压机械无极变速器的工作过程当离合器Cl接合时，行星排al的齿圈与过渡轴固接为一体，过渡轴又同时为行星排a3、行星排a4的太阳轮，接合行星排a4、行星排a3，可以获得前进(后退)档位，动力通过齿轮副传到高低档齿轮组，再接合离合器C3，通过调节变量泵的排量，输出轴可获得正反方向连续变化的纯液压无级变速段起步一档，可满足装载机重载起步。当离合器Cl断开C2接合时，行星排al、a2同时工作，发动机的功率一方面由输入轴(I)通过两对齿轮副传到液压单元，能量经过两次转换后，再经过一对齿轮副传递到行星排al的太阳轮，行星排al的齿圈与行星排a2的太阳轮固接为一体，作为液压功率流向行星排a2，发动机的功率另一方面直接以行星架的形式流向行星排a2，这样行星排a2就成为了液压功率与机械功率合流的点，实现了功率分流再合流。行星排a2的齿圈与过渡轴固接为一体，接合制动器B2 (BI),功率经过渡轴传到前进(后退)档行星排a4 (a3)，通过齿轮副传到高低档齿轮组，离合器C3接合，通过调节变量泵的排量，输出轴可获得正反方向连续变化的液压机械无级变速段低速二档，可满足装载机重载低速行驶。同理，接合离合器C1，C4及制动器B2 (BI)，可获得正反向连续变化的纯液压变速段中速三档，用于轻载中速行驶。特别指出，通过控制器调节变量泵排量使定量马达输出转速为0，这样行星排al齿圈和行星排a2太阳轮固接为一体的机构转速为0，行星排a2的行星架直接由输入轴带动，接合离合器C2、C4及制动器B2 (BI)，即可获得正反向连续变化的纯机械变速段高速四档，用于轻、空载平坦路面高速行驶。这样装载机用液压机械无级变速器共有4个正向连续无级变速段，4个反向连续无级变速段。离合器Cl、C2可分别控制纯液压段和液压机械相结合段，制动器BI、B2可分别控制后退及前进档位，离合器C3、C4可分别控制高档及低档，这八个档位分别为前进一档纯液压无级变速段，前进二档、三档液压机械无级变速段，前进四档纯机械变速段；后退一档纯液压无级变速段，后退二档、三档液压机械无级变速段，后退四档纯机械变速段。本专利技术具有的优点和积极效果本专利技术由于采用了全新的技术方案，与现有技术相比，本专利技术装载机用液压机械无级变速器由微电脑控制系统控制离合器的接合状态及变量泵的排量，通过控制系统真正实现正反向多段连续的宽范围、高效率的液压机械无级变速传动。附图说明图I是本专利技术液压机械无级变速器原理示意图。图中，I、输入轴，2、齿轮副，3、齿轮副，4、齿轮副，5、变量泵，6、定量马达，7、齿轮畐0，8、齿轮副，9、行星轮，10、支架，11、齿圈，12、行星轮，13、行星轮架，14、过滤轴，15、制动器，16、齿轮副，17、制动器，18、齿轮副，19、齿轮副，20、齿轮副，21、齿轮副，22、齿轮副，23、输出轴，24、齿轮组，25、转向泵和工作泵单元，26、发动机，具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下参照附图I。实施例I一种装载机用液压机械无极变速器，其特点是无级变速器包括安装在箱体内的输入轴I、行星排al、行星排a2、行星排a3、行星排a4，安装在箱体上的由变量泵5和定量马达6组成的闭式液压传动单元、工作泵和转向泵单元25、高低档段选择齿轮组24和输出轴23，其特征是输入轴I直接驱动行星排a2的行星架，同时通过两对齿轮副2、3和齿轮副3、4驱动变量泵5，变量泵5调节排量改变定量马达6转速，定量马达6通过齿轮副7、8驱动 行星排al，行星排al的齿圈11与行星排a2的太阳轮相联接，离合器Cl和离合器C2分别选择实现由行星排al轮系组成的纯液压传动系统或者由行星排al轮系与行星排a2差动轮系组成的液压机械传动系统，过渡轴14同时作为行星排a3、行星排a4的太阳轮输入轴，是后面变速器的动力输入，制动器BI和B2分别使两行星排a3、行星排a4形成行星传动轮系，实现前进及后退档位的选择，齿轮副16、18将动力传到高低档段选择齿轮组24，低挡离合器C3接合，动力经过齿轮副19、20由输出轴23输出，高档离合器C4接合，动力经过齿轮副21、22由输出轴23输出。输入轴I直接驱动装载机转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机用液压机械无极变速器，其特征是：无级变速器包括安装在箱体内的输入轴（1）、行星排a1、行星排a2、行星排a3、行星排a4，安装在箱体上的由变量泵（5）和定量马达（6）组成的闭式液压传动单元、工作泵和转向泵单元（25）、高低档段选择齿轮组（24）和输出轴（23），其特征是：输入轴（1）直接驱动行星排a2的行星架，同时通过两对齿轮副（2、3）、齿轮副（3、4）驱动变量泵（5），变量泵（5）调节排量改变定量马达（6）转速，定量马达（6）通过齿轮副（7、8）驱动行星排a1，行星排a1的齿圈（11）与行星排a2的太阳轮相联接，离合器C1和离合器C2分别选择实现由行星排a1轮系组成的纯液压传动系统或者由行星排a1轮系与行星排a2差动轮系组成的液压机械传动系统，过渡轴（14）同时作为行星排a3、行星排a4的太阳轮输入轴，制动器B1和B2分别使两行星排a3、行星排a4形成行星传动轮系，齿轮副（16、18）将动力传到高低档段选择齿轮组（24），低挡离合器C3接合，动力经过齿轮副（19、20）由输出轴（23）输出，高档离合器C4接合，动力经过齿轮副（21、22）由输出轴（23）输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国敏，卢凤臣，
申请(专利权)人：天津工程机械研究院，
类型：发明
国别省市：