CN101612889A

CN101612889A - 静液压传动无级变速拖拉机

Info

Publication number: CN101612889A
Application number: CN200910115953A
Authority: CN
Inventors: 叶大林; 叶兆炫; 谢玉茹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2009-12-30

Abstract

本发明公开了一种静液压传动无级变速拖拉机，发动机总成、后桥总成、转向器总成、踏板总成、座椅总成及传动装置。传动装置为液压无级变速传动装置，并设置于发动机总成与后桥总成间，由轴支承轴向柱塞变量油泵、定量油马达及液压集成块构成。定量油马达油缸支承在传动轴上，油泵传动轴、油马达传动轴均直通地分别支承在两端相应的轴承上。油泵、油马达及液压集成块背靠背整体联接。本发明可以在不停车的状况下，操纵操纵手柄，便可在拖拉机全速度范围内进行无级变速、前进、倒退、制动，操作非常简单、方便、灵活；结构简单、紧凑、方便实用、成本低廉、传动效果好，行驶速度很容易和各种农机具及田间作业配套；降低了燃油消耗，提高了生产率。

Description

静液压传动无级变速拖拉机

技术领域

本发明涉及一种拖拉机，尤其涉及一种静液压传动无级变速拖拉机。

背景技术

目前国内生产的拖拉机都为齿轮传动有级变速的拖拉机，效率不够高。

发明内容

本发明的目的在于：对传统齿轮传动有级变速的拖拉机进行改进，采用静液压传动装置取代齿轮传动拖拉机的主离台器、变速箱，形成液压传动的无级变速拖拉机。

本发明的目的通过以下方案实现：发动机总成、后桥总成、转向器总成、座椅总成及传动装置。传动装置设置于发动机总成与后桥总成间，传动装置为液压无级变速传动装置，液压无级变速传动装置设置于发动机总成与后桥总成间输入前端与发动机总成传动轴相连，输出与后桥总成连接。

液压无级变速传动装置由轴支承轴向柱塞变量油泵、轴支承轴向柱塞定量油马达及液压集成块构成。轴支承轴向柱塞变量油泵的油缸体支承在传动轴上，并通过联轴器与发动机总成中的发动机轴相联；轴支承轴向柱塞定量油马达的油缸体支承在传动轴上，油泵传动轴、油马达传动轴均直通地分别支承在两端相应的轴承上，定量油马达的壳体两端用螺钉与肖子与液压集成块、后桥总成连接；液压集成块包括辅助泵、卸荷阀、伺服变量机构、高压溢流阀、低压溢流阀、高压单向阀、补油单向阀集中安装在一起，两端和变量油泵及定量油马达分配油路沟通，组成完整闭式回路。

轴支承轴向柱塞变量油泵、轴支承轴向柱塞定量油马达及液压集成块背靠背整体联接。

伺服变量机构由手柄、铰链、拉杆、前端盖、伺服阀、变量活塞、后端盖、连杆、变量油缸构成，变量活塞支承在液压集成块的变量油缸内且可左右滑动，变量油缸两端的前端盖、后端盖用螺钉与液压集成块连接，控制变量活塞及伺服阀的行程；变量活塞通过铰链与连杆连接，连杆通过螺钉与变量斜盘相连接；伺服阀支承在变量活塞内，可左右滑动，并与拉杆用T型槽连接，拉杆通过铰链与手柄连接；卸荷阀支承在液压集成块油缸内且可左右滑动，两端有前后端盖控制其行程，其一端通过铰链与支承固定在油泵壳体上肖轴的踏板总成相连接，另一端在复位弹簧的压力下把卸荷阀压靠在前端盖上。油马达为轴支承轴向柱塞定量马达，其斜盘倾斜角度固定不变，排量是定量的。

低压溢流阀用螺钉固定在液压集成块上，其进油口与辅助泵的低压出油口相连接，出油口与壳体围成的油箱相连通；高压溢流阀用螺钉与液压集成块连接，其进油口与轴向柱塞变量泵的高压出油口相连接，出油口与低压溢流阀的进油口相通。补油单向阀、高压单向阀压配在集成块内，顶部用螺塞压紧弹簧，使单向阀处常闭状态。补油单向阀进油口与辅助泵的出油口、低压溢流阀的进油口相通。高压单向阀出油口与高压溢流阀的进油口相通。

踏板总成支承在销轴上，用铰链与卸荷阀连接。

本发明有优点是：

1、可以在不停车的状况下，操纵操纵手柄，便可在拖拉机全速度范围内进行无级变速、前进、倒退、制动，操作非常简单、方便、灵活；

2、行驶速度很容易和各种农机具及田间作业配套；

3、和电子控制技术及液压传感器紧密的结合在一起，可进行等速、等功率控制，降低燃油消耗，提高生产率。

4、结构简单、紧凑、方便实用、成本低廉、传动效果好。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明伺服变量机构结构示意图；

图3为本发明图1局部A-A剖视图；

图4为本发明图1局部B-B剖视图；

图5为本发明图1局部C-C剖视图；

图6为本发明图1局部D-D剖视图；

图7为本发明图1局部E-E剖视图；

图8为本发明图1局部F-F剖视图；

图9为液压系统图。

具体实施方式

以下参照附图结合实施例对本发明进行详细说明。

本实施例由发动机总成1、后桥总成47、转向器总成4、踏板总成35、座椅总成7及传动装置构成。传动装置设置于发动机总成与后桥总成间，传动装置为静液压无级变速传动装置。液压无级变速传动装置设置于发动机总成与后桥总成间，输入前端与发动机总成1传动轴相连，输出与后桥总成47连接，并由本发明利用本人在先专利“斜盘式轴支承油缸轴向柱塞泵”(发明名称：专利号：2L 02217867.8)轴支承轴向柱塞变量油泵A、轴支承轴向柱塞定量油马达B及液压集成块37构成。轴支承轴向柱塞变量油泵A的油缸体16支承在传动轴5上，并通过联轴器总成2与发动机总成1的发动机轴相连。轴支承轴向柱塞定量油马达B油缸体22支承在传动轴25上，传动轴5、传动轴25均直通地分别支承在两端相应的轴承上。轴支承轴向柱塞变量油泵A、轴支承轴向柱塞定量油马达B、液压集成块37“背靠背”，用螺钉、销子整体连在一起，组成整体的静液压无级变速传动装置。

轴支承轴向柱塞变量油泵A由油缸体16、油泵传动轴5、流量变量机构、配流盘18、柱塞9、滑靴8、回程盘33、活动斜盘29、壳体10、压力弹簧15、压块14、顶杆11、球铰30、垫块31等构件组成。向油马达输出流量大小，方向不同的压力油。流量变量机构为手动控制伺服变量机构，此伺服变量机构由手柄42、铰链40、32、拉杆57、前端盖68、伺服阀58、变量活塞36、后端盖69、连杆34、变量油缸59构成。

轴支承轴向柱塞定量油马达B由油缸体22、配流盘20、压紧弹簧21，压块23、顶杆24、球铰45、柱塞26、滑靴27、回程盘43、垫块44、固定斜盘46、壳体28构件组成。油缸体22支承在传动轴25上，传动轴25直通地支承在两端轴承。轴支承轴向柱塞定量油马达B在变量油泵A输出的高压油作用下，可输出转速和扭矩。

液压集成块37内集成有摆线齿轮辅助泵38、卸荷阀总成、伺服变量机构、高压单向阀77、78、补油单向阀75、76、高压溢流阀65、低压溢流阀51等液压元件组成。并与轴支承轴向柱塞变量油泵A、定量油马达B联在一起，组成完整的闭式回路系统。卸荷阀总成包括卸荷阀19、油缸60、复位弹簧61。摆线齿轮辅助泵38一方面作为手动伺服变量机构的操纵油源，另一方面用于闭式系统的补油。另外供低压表82。伺服变量机构的工作压力油源来自辅助油泵38。

轴支承轴向柱塞变量泵A通过油泵壳体10用螺钉及肖子与发动机总成及液压集成37联结，油泵传动轴5两端分别支承在轴承6、滚针轴承56上，通过联轴器总成2又与发动机传动轴相连接，另一端通过平键与辅助泵38相连接，油缸体16支承在传动轴5上，通过压力弹簧15压紧在配流盘18上，配流盘18用肖钉与液压集成块37联结。支承在油缸体16内的柱塞9、活靴8通过压力弹簧15、压块14、顶杆11、球铰30、回程盘33压紧在垫块31上，垫块31外园压配在变量斜盘29内。变量斜盘29通过固定其上的支承轴66支承在壳体10内的滚针轴承54上，变量斜盘29通过支承轴66轴承54可转动。端盖52、O型密封圈53用螺钉与壳体10连接，其作用是保护支承轴66，也防止油外流。高压单向阀77、78、补油单向阀75、76与集成块37压配。顶部用螺窗压紧弹簧，使单向阀处关闭状态。伺服变量机构的变量活塞36支承在液压集成块37变量油缸59内且可左右滑动，变量油缸59两端的前端盖68、后端盖69用螺钉与液压集成块37连接，控制变量活塞36及伺服阀58的行程。变量活塞36通过铰链32与连杆34连接，连杆34通过螺钉与变量斜盘29相连接。伺服阀58支承在变量活塞36内，可左右滑动，并与拉杆57用T型槽连接，拉杆57通过铰链40与手柄42连接。卸荷阀19支承在液压集成块37油缸60内且可左右滑动，两端有前后端盖控制其行程，其一端通过铰链64与支承固定在油泵壳体10上肖轴63的踏板总成35相连接，另一端在复位弹簧61的压力下把卸荷阀19压靠在其前端盖上。

轴支承轴向柱塞定量油马达B的壳体28两端用螺钉与肖子与液压集成块37、后桥总成47连接，传动轴25一端支承在液压集成块37内的滚针轴承62上，另一端支承在壳体28的轴承48上。右端通过花键与后桥总成的行星减速器49相连接。油缸体22通过花键支承在传动轴25上，它在压力强簧21的压力下压向配流盘20，配流盘20用肖子支承在液压集成块37上。支承在油缸体22内的柱塞26、滑靴27在压力弹簧21压力的作用下，通过压块23、顶杆24、球铰45、回程盘43压靠在垫块44上，垫块44用肖钉支承在固定斜盘46上，固定斜盘46用肖钉与壳体28相连接。

低压溢流阀51用螺钉固定在液压集成块37上，其进油口17与辅助泵38的低压出油口72相连通，出油口41与壳体10、28围成的油箱相连通。辅助泵38的出口设置有滤油器71，以保证整个液压系统油液的清洁。低压溢流阀51出油口17处设置散热器80，用于冷却油液之用。

高压溢流阀65用螺钉与液压集成块37连接，其进油口73与轴向柱塞变量泵A的高压出油路39相连通，出油口74与低压溢流阀51的进油口17相通。高压溢流阀65用于防止整个系统过载。

踏板总成35支承在销轴63上，用铰链64与卸荷阀19连接。

本发明的工作原理为：由发动机飞轮带动联轴器总成2转动，联轴器总成2带动油泵传动轴5转动，传动轴5带动油缸体16转动，油缸体16带动柱塞9、滑靴8转动。由于斜盘29倾斜一定角度，使柱塞9、滑靴8在转动过程中从“上死点”转到“下死点”，形成容积差，压出高压油，通过液压集成块37内的油路39。进入油马达油缸体22，推动柱塞26、滑靴27压向垫块44固定斜盘46。由于固定斜盘46倾斜角度，对滑靴27柱塞26产生侧向分力，柱塞26推动油缸体22传动轴25转动，传动轴25通过行星齿轮减速器49减速，带动拖拉机后桥主传动轴50主传动齿轮转动。回程盘33、43依靠压力弹簧15、21的压力把滑靴8、27压紧在垫块31、44上，使柱塞回程。变速是通过改变油泵A的流量大小，使定量油马达油缸体22传动轴25获得不同的转速。扳动操纵手柄42，通过铰链40、拉杆57，带动液压伺服阀58向左或向右轴向移动，使变量活塞36跟随向左或向右轴向移动。变量活塞36通过铰链32拉动连杆34，推动支承在支承轴66上的活动斜盘29转动，增大或减小正、负倾斜角，使油泵A输出方向正反、大小不同的流量，定量油马达油缸体22获正反方向大小不同的流量，使定量油马达油缸体22传动轴25获正反方向不同速度的转速。当操纵手柄42处于中立位置，油泵斜盘29处垂直于油泵传动轴5的位置，油泵输出的流量为零，定量油马达油缸体22、传动轴25转速为零，此时拖拉机达到制动的目的。拖拉机功率输出轴13通过减速齿轮付3传至后桥总成。摆线齿轮辅助泵38通过平键与传动轴5联接，传动轴5转动时，带动摆线齿轮辅助泵38转动，输出低压油。其主要作用是不断向由油泵A、油马达B、液压集成块37组成的闭式回路系统供给低压油，使闭式油路油液得到不断的更新和补充，同时作为伺服变量机构的操作油源。当向下踏踏板总成35时，踏板总成35绕销轴63向右转动，通过铰链64推动卸荷阀19向右移动，控制系统卸荷(高、低压油短路)，使主传动与被传动分离，起离合器总成作用。当踏板总成35向下压力消除后，在复位弹簧61的作用下，卸荷阀19恢复原位。当高压油压力大于额定压力时，从高压溢流阀65进油口流进的高压油和溢流口串通，使高压油压力降低，保护了系统中各高压元件。当低压油压力高于额定压力时，从低压溢流阀51进油口进来的低压油把滑阀向上推开，进油口和溢流口串通，使低压油压力降低，保护了系统中各低压元件。用于系统双向补油补油单向阀75、76、高压单向阀77、78压配在集成块37内，顶部用螺窗压紧弹簧，使单向阀处常闭状态。参见图8，补油单向阀75、76进油口与辅助泵的出油口72、低压溢流阀51的进油口17相通。高压单向阀77、78出油口与高压溢流阀65的进油口73相通。单向阀77打开，补油单向阀75、高压单向阀78关闭，补油单向阀76打开，变量油泵A高压出油路39与高压溢流阀65的进油口73相通；进油口17、辅助泵的出油口72与补油单向阀76相通。反之当变量油泵A改变流量方向，单向阀76关闭，高压单向阀78打开；高压单向阀77关闭，补油单向阀75打开，高压油出口79与进油口73相通，低压溢流阀51的进油口17、辅助泵的出油口72与高压出油路39相通。

Claims

1、一种静液压传动无级变速拖拉机，由发动机总成(1)、后桥总成(47)、转向器总成(4)、踏板总成(35)、座椅总成(7)及传动装置构成，传动装置设置于发动机总成与后桥总成间，其特征在于：传动装置为液压无级变速传动装置，液压无级变速传动装置设置于发动机总成与后桥总成间，输入前端与发动机总成(1)传动轴相连，输出与后桥总成(47)连接。

2、根据权利要求1所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：液压无级变速传动装置由轴支承轴向柱塞变量油泵(A)、轴支承轴向柱塞定量油马达(B)及液压集成块(37)构成，轴支承轴向柱塞变量油泵(A)的油缸体(16)支承在传动轴(5)上，并通过联轴器(2)与发动机总成(1)的发动机轴相连；轴支承轴向柱塞定量油马达(B)的油缸体(22)支承在传动轴(25)上，传动轴(5)、传动轴(25)均直通地分别支承在两端相应的轴承上，定量油马达(B)的壳体(28)两端用螺钉与肖子与液压集成块(37)、后桥总成(47)连接；液压集成块(37)包括辅助泵(38)、补油单向阀(75、76)、高压单向阀(77、78)、卸荷阀(19)、伺服变量机构、高压溢流阀(65)、低压溢流阀(51)集中安装在一起，两端和变量油泵(A)及定量油马达(B)分配油路沟通，组成完整闭式回路，伺服变量机构的工作压力油源来自辅助油泵(38)。

3、根据权利要求2所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：轴支承轴向柱塞变量油泵(A)、轴支承轴向柱塞定量油马达(B)及液压集成块(37)背靠背整体联接。

4、根据权利要求2或3所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：伺服变量机构由操纵手柄(42)、铰链(40、32)、拉杆(57)、前端盖(68)、伺服阀(58)、变量活塞(36)、后端盖(69)、连杆(34)、变量油缸(59)构成，变量活塞(36)支承在液压集成块(37)的变量油缸(59)内且可左右滑动，变量油缸(59)两端的前端盖(68)、后端盖(69)用螺钉与液压集成块(37)连接，控制变量活塞(36)及伺服阀(58)的行程；变量活塞(36)通过铰链(32)与连杆(34)连接，连杆(34)通过螺钉与变量斜盘(29)相连接；伺服阀(58)支承在变量活塞(36)内，可左右滑动，并与拉杆(57)用T型槽连接，拉杆(57)通过铰链(40)与手柄(42)连接；卸荷阀(19)支承在液压集成块(37)油缸(60)内且可左右滑动，两端有前后端盖控制其行程，其一端通过铰链(64)与支承固定在油泵壳体(10)上肖轴(63)的踏板总成(35)相连接，另一端在复位弹簧(61)的压力下把卸荷阀(19)压靠在其前端盖上。

5、根据权利要求2或3所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：低压溢流阀(51)用螺钉固定在液压集成块(37)上，其进油口(17)与辅助泵(38)的低压出油口(72)相连通，出油口(41)与壳体(10、28)围成的油箱相连通；高压溢流阀(65)用螺钉与液压集成块(37)连接，其进油口(73)与轴向柱塞变量泵(A)的高压出油口(39)相连通，出油口(74)与低压溢流阀(51)的进油口(17)相连通。

6、根据权利要求2或3所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：补油单向阀(75、76)，高压单向阀(77、78)压配在集成块37内；顶部用螺塞压紧弹簧，使单向阀处常闭状态，补油单向阀(75、76)进油口与辅助泵38的出油口(72)、低压溢流阀(51)的进油口(17)相通，高压单向阀(77、78)出油口与高压溢流阀(65)的进油口(73)相连通。

7、根据权利要求2或3所述的静液压传动无级变速拖拉机，其特征在于：踏板总成(35)支承在销轴(63)上，用铰链(64)与卸荷阀(19)连接。