CN104141748B - 机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器 - Google Patents

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Abstract

机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其中，动力输入部分将动力输送进退挡减速部分，进退挡减速部分经中间动力传递部分将动力传递给差速行星传动无级变速部分，再由差速行星传动无级变速部分将动力分别输出驱动过渡减速传动部分，最终传递给左侧履带驱动部分和右侧履带驱动部分，进退挡控制部分用于进退挡减速部分的档位切换；差速行星传动无级变速部分中设置有双自锁式液压马达，以实现机械直驱、液压无级调速和转向控制；当双自锁式液压马达工作状态相同时，履带车辆实现机械直驱与液压无级调速驱动，当双自锁式液压马达工作状态不同时，左右侧履带输出轮出现转速差，实现液控转向，并将履带车辆传动与转向的集成，操作简便，易于驾驶。

Description

机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器
技术领域
本发明涉及农业机械变速技术领域，尤其涉及一种机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器。
背景技术
履带车辆传动系统通常包含离合器、变速器两大主要结构，轮式车辆传动系统主要包含离合器、变速器、万向传动、主减速器和差速器等五大主要结构。由于履带车辆与轮式车辆结构差异大，工作原理也具有很大的差异，而履带车辆的传动系统通常具有轮式车辆转向系统的功能；目前履带车辆主要以履带式拖拉机为主，以履带式拖拉机通常采用纯机械式动力传动系统传递动力，其具有结构简单、效率高等优点，然而纯机械式动力传动机构，换挡操作复杂，同时由于农机操作者通常不具备驾驶汽车或拖拉机的技能，对离合器、油门、换挡的配合难以掌控，进而限制了拖拉机的发展。目前，不少履带拖拉机生产厂家采用液压泵-马达一体系统实现了履带拖拉机的无级驱动系统，由于采用无级驱动系统的履带拖拉机驾驶操作性得到了提高，农机操作者不用参加专业的技术培训，仅需简单训练即可掌握驾驶技能，因而被广大用户所接受，并取得了非常好的效果，但加入液压系统后，提高了操作系统的复杂性和制造成本。在日常生产使用过程中履带式拖拉机通常要挂接农机具，而农机具在田间作业时，发动机一般处于大油门状态，接近于发动机额定工况，车速变化小，机械的功率与扭矩都比较大，进而增加了履带式拖拉机能量消耗。
同时，目前市场上的履带式拖拉机车辆通常采用转向拉杆操作牙嵌式离合器与多盘式制动器的转向方案，其实现过程是：当履带式拖拉机车辆向左转向时，驾驶员操作左转向拉杆使左侧牙嵌式离合器分离与左侧输出轴制动，由于履带拖拉机车辆左侧传动动力中断并制动停止旋转，此时在拖拉机右侧动力的驱动下，机具向左侧实现转向；同理可实现右侧转向，然而这种转向机构采用分离和结合牙嵌式离合器与制动器实现，其转向精度低，转向操控性差。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，包括动力输入部分、箱体、进退挡减速部分、进退挡控制部分、中间动力传递部分、差速行星传动无级变速部分、过渡减速传动部分、左侧履带驱动部分及右侧履带驱动部分；其中，动力输入部分、进退挡减速部分、进退挡控制部分、中间动力传递部分、差速行星传动无级变速部分、过渡减速传动部分、左侧履带驱动部分及右侧履带驱动部分均安装在箱体上，箱体安装在发动机动力输出位置处，动力经动力输入与进退挡减速部分连接，进退挡减速部分通过中间动力传递部分与差速行星传动无级变速部分连接，差速行星传动无级变速部分与过渡减速传动部分连接，过渡减速传动部分分别与左侧履带驱动部分和右侧履带驱动部分连接，进退挡控制部分与进退挡减速部分连接；动力经动力输入部分输送至进退挡减速部分，进退挡减速部分经中间动力传递部分将动力传递至差速行星传动无级变速部分，再由差速行星传动无级变速部分将动力输出驱动过渡减速传动部分，最终传递给左侧履带驱动部分和右侧履带驱动部分，进退挡控制部分用于进退挡减速部分的档位切换。
上述各部分的具体连接结构如下：
动力输入部分中，动力输入轴一端通过端盖一紧固安装于箱体上，另一端设置有主动锥齿轮，动力输入轴通过花键带动主动锥齿轮旋转传递动力；
进退挡减速部分中，锥齿轮支撑轴两端通过轴承安装在箱体内，左侧从动锥齿轮与右侧从动锥齿轮空套在锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态，花键毂位于左侧从动锥齿轮与右侧从动锥齿轮之间并套装于锥齿轮支撑轴的花键上，结合套套装于花键毂，主动锥齿轮同时与左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮的锥齿轮啮合，动力输入轴通过主动锥齿轮将动力传递给左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮，右侧推力轴承座集成在锥齿轮支撑轴上，左侧推力轴承座通过卡环一定位在左侧从动锥齿轮的一侧；
进退挡控制部分中，套管过盈套装于箱体内，弹簧座设置在套管一侧，且在弹簧座内安装有换挡弹簧和换挡钢球，换档轴一端安装在套管内，另一端设置有用于安装外部操纵杆的换挡键槽，换挡拨叉套装在换档轴上，同时插入结合套中，并在插入套管端的换档轴外部设置有空档锁止环、前进档锁止环及倒挡锁止环；
中间动力传递部分中，中间轴两端通过轴承安装于箱体内，中间轴从动齿轮套装于中间轴上，且中间轴从动齿轮与结合套的外部齿轮啮合，用于将结合套的动力传递给后续相关装置；
差速行星传动无级变速部分中包括四个滑动轴承，分别是滑动轴承三、滑动轴承四、滑动轴承五与滑动轴承六，差速主轴上设置有结构相同的左差速行星传动部分和右差速行星传动部分，且这两个行星减速控制部分关于差速主动齿轮对称，差速主动齿轮套装于差速主轴，其两侧分别过渡套装有滑动轴承三和滑动轴承五，左齿轮式齿圈套装在滑动轴承三上滑动空转，右齿轮式齿圈套装在滑动轴承五上滑动空转，左太阳轮和右太阳轮分别套装在差速主轴外部设置的花键上，而滑动轴承四与滑动轴承六分别过渡套装于差速主轴上，左齿轮式行星架套装于滑动轴承四上滑动空转，右齿轮式行星架套装于滑动轴承六上滑动空转，左行星轮滑动轴承过盈套装于左行星齿轮内，左行星齿轮安装在左齿轮式齿圈和左太阳轮之间，并通过左行星轮滑动轴承套装于左行星轮动力轴上滑动旋转，右行星轮滑动轴承过盈套装于右行星齿轮内，右行星齿轮安装在右齿轮式齿圈和右太阳轮之间，并通过右行星轮滑动轴承套装于右行星轮动力轴上滑动旋转；左行星轮动力轴一端过盈安装于左齿轮式行星架内，另一端过盈套装有左行星轮挡圈，右行星轮动力轴一端过盈安装于右齿轮式行星架内，另一端过盈套装有右行星轮挡圈；左行星齿轮沿左齿轮式行星架周向均布，同时与左齿轮式齿圈的内齿轮、左太阳轮的外齿轮啮合，右行星齿轮沿右齿轮式行星架周向均布，同时与右齿轮式齿圈的内齿轮、右太阳轮的外齿轮啮合；此外，左齿轮式齿圈上设置有油道一，左齿轮式行星架上设置有油道二，右齿轮式齿圈上设置有油道三，右齿轮式行星架上设置有油道四，分别用于润滑油进入对应的滑动轴承，以保证润滑；差速主轴两端安装在箱体内，左液压马达与右液压马达对称紧固安装于箱体上，左液压马达齿轮套装于左液压马达的花键主轴上，左液压马达的花键主轴一端通过卡环七限位，左液压马达通过花键主轴带动左液压马达齿轮旋转，且左液压马达齿轮与左齿轮式齿圈的外部齿轮啮合，右液压马达齿轮套装于右液压马达的花键主轴上，右液压马达的花键主轴一端通过卡环九限位，右液压马达通过花键主轴带动右液压马达齿轮旋转，且右液压马达齿轮与右齿轮式齿圈的外部齿轮啮合；
过渡减速传动部分中包括两个滑动轴承，分别是滑动轴承七与滑动轴承八，过渡传动轴上设置有结构相同的左过渡减速传动部分与右过渡减速传动部分，且这两个过渡减速传动部分关于中间挡圈对称，而过渡传动轴两端安装在箱体内，中间挡圈两侧分别设置有滑动轴承七与滑动轴承八，同时滑动轴承七与滑动轴承八过渡安装于过渡传动轴上，左双联齿轮通过滑动轴承七套装于过渡传动轴上空转，右双联齿轮通过滑动轴承八套装于过渡传动轴上空转；此外，左双联齿轮的右侧齿轮与左行星齿轮的外部齿轮啮合，左行星齿轮的动力通过左双联齿轮的左侧齿轮传递给后续相关装置，右双联齿轮的左侧齿轮与右行星齿轮的外部齿轮啮合，右行星齿轮的动力通过右双联齿轮的右侧齿轮传递给后续相关装置；
左侧履带驱动部分中包括端盖十、轴承十及挡圈八，端盖十安装于箱体上，左驱动轴通过轴承十安装于端盖十内，骨架油封一安装于端盖十内，并套装于左驱动轴上，用于左驱动齿轮的动态旋转密封，左驱动齿轮安装于左驱动轴上，并通过花键带动左驱动轴旋转，以驱动外部行驶轮，挡圈八套装于左驱动轴上，用于调整轴向间隙；
右侧履带驱动部分中包括端盖十一、轴承十一及挡圈九，端盖十一安装于箱体上，右驱动轴通过轴承十一安装于端盖十一内，骨架油封二安装于端盖十一内，并套装于右驱动轴上，用于右驱动齿轮的动态旋转密封，右驱动齿轮安装于右驱动轴上，并通过花键带动右驱动轴旋转，以驱动外部行驶轮，挡圈九套装于右驱动轴上，用于调整轴向间隙；且左驱动轴与右驱动轴对接。
在本发明中，箱体上还设置有箱体密封盖一、箱体密封盖二及油孔螺塞，用于实现对箱体的密封。
在本发明中，端盖一内安装有用于动力输入轴动态旋转密封的油封一。
在本发明中，花键毂与左侧从动锥齿轮之间设置有挡圈一，花键毂与右侧从动锥齿轮之间设置有挡圈二，挡圈一与挡圈二均用于花键毂在锥齿轮支撑轴上轴向定位。
在本发明中，左侧从动锥齿轮套装于锥齿轮支撑轴的一侧设置有滚针轴承一，用于承接左侧从动锥齿轮动态旋转传递动力时的轴向分力，右侧从动锥齿轮套装于锥齿轮支撑轴的一侧设置有滚针轴承二，用于承接右侧从动锥齿轮动态旋转传递动力时的轴向分力。
在本发明中，左侧从动锥齿轮通过左滑动轴承套装于锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态，右侧从动锥齿轮通过右滑动轴承套装于锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态。
在本发明中，拨叉轴上设置有用于对换挡拨叉进行限位的卡环四。
在本发明中，右驱动轴一端内安装有滚针轴承三，左驱动轴通过滚针轴承三与右驱动轴对接。
在本发明中，在外部操纵杆推动换挡轴时，换挡钢球在换挡弹簧的作用下对应落入空档锁止环、前进档锁止环或倒档锁止环内，当换挡钢球对应落入空档锁止环时，套装于花键毂上的结合套处于花键毂的正中位置，此时左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮均处于空转状态，车辆停止行驶；当外部操纵杆带动换档轴左行时，安装于换档轴上的换挡拨叉随之左移并带动结合套向左滑动，此时左侧从动锥齿轮将动力通过结合套传递给花键毂，花键毂带动锥齿轮支撑轴正向旋转，车辆前进行驶；同理，当外部操纵杆带动结合套右移时，右侧从动锥齿轮将动力通过结合套传递给花键毂，花键毂带动锥齿轮支撑轴反向旋转，车辆倒退行驶。在使用过程中，操作者仅需操纵外部操纵杆推动换档轴即可实现档位的改变，操作简单便捷。
在本发明中，当左液压马达无外部液压动力驱动时自锁，安装于其花键主轴上的左液压马达齿轮随之锁定，此时左齿轮式齿圈也处于锁定状态，差速主动齿轮通过花键带动差速主轴旋转，差速主轴通过花键带动左太阳轮旋转，并带动沿左齿轮式行星架均布的左行星齿轮旋转，从而带动左齿轮式行星架旋转，左齿轮式行星架通过外部齿轮将动力传递给后续相关装置，以实现机械式直接驱动；当外部液压正向驱动左液压马达带动左液压马达齿轮旋转，进而驱动左齿轮式齿圈做正向旋转，则加速左齿轮式行星架的转速，反之则降低左齿轮式行星架的转速，通过对外部液压伺服系统的控制实现对左液压马达的无级变速，进而实现对左齿轮式行星架的无级变速输出；即通过左液压马达齿轮驱动控制左齿轮式齿圈实现加速或减速；右液压马达驱动控制右齿轮式齿圈实现加速或减速的方式与左液压马达一致；当左液压马达与右液压马达工作状态相同时，履带车辆实现机械直驱与液压无级调速驱动，当左液压马达与右液压马达工作状态不同时，左侧履带输出轮与右侧履带输出轮间产生速差，从而实现液控转向。
有益效果：本发明采用双自锁式液压马达控制行星齿轮传动机构的行星架以实现机械直驱、液压无级调速和转向控制；当双自锁式液压马达工作状态相同时，履带车辆实现机械直驱与液压无级调速驱动，当双自锁式液压马达工作状态不同时，左右侧履带输出轮产生速差，以实现液控转向，有效解决了机械式直驱传动与液压无级变速的结合问题，并将履带车辆传动与转向集成，转向精度高，且转向操控性强，操作简便，易于驾驶。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2为图1中A-A处剖视图。
图3为本发明的较佳实施例中动力输入部分结构示意图。
图4为本发明的较佳实施例中进退挡减速部分结构示意图。
图5为本发明的较佳实施例中进退挡控制部分与进退挡减速部分结构示意图。
图6为本发明的较佳实施例中中间动力传递部分结构示意图。
图7为本发明的较佳实施例中差速行星传动无级变速部分结构示意图。
图8为本发明的较佳实施例中左差速行星传动部分结构示意图。
图9为本发明的较佳实施例中右差速行星传动部分结构示意图。
图10为本发明的较佳实施例中过渡减速传动部分结构示意图。
图11为本发明的较佳实施例中左侧履带驱动部分与右侧履带驱动部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～图2的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，包括动力输入部分X、箱体W、箱体密封盖一A、箱体密封盖二B、油孔螺塞C、进退挡减速部分L、进退挡控制部分R、中间动力传递部分M、差速行星传动无级变速部分T、过渡减速传动部分S、左侧履带驱动部分N1及右侧履带驱动部分N2；其中，动力输入部分X、箱体密封盖一A、箱体密封盖二B、油孔螺塞C、进退挡减速部分L、进退挡控制部分R、中间动力传递部分M、差速行星传动无级变速部分T、过渡减速传动部分S、左侧履带驱动部分N1及右侧履带驱动部分N2均安装在箱体W上，箱体W安装在发动机动力输出位置处，动力经动力输入部分X输入，输送给进退挡减速部分L，进退挡减速部分L经中间动力传递部分M将动力传递给差速行星传动无级变速部分T，再由差速行星传动无级变速部分T将动力输出驱动过渡减速传动部分S，最终通过过渡减速传动部分S传递给左侧履带驱动部分N1和右侧履带驱动部分N2，差速行星传动无级变速部分T包括左差速行星传动部分T1和右差速行星传动部分T2，进退挡控制部分R用于进退挡减速部分L的前进挡、倒挡和空挡的切换。
参见图3所示，动力输入部分X包括动力输入轴X1、端盖一X2、油封一X3、主动锥齿轮X4、轴承一X5、紧固螺栓一X6；其中，动力输入轴X1一端通过轴承一X5安装于端盖一X2内，端盖一X2经紧固螺栓一X6紧固于箱体W上，油封一X3安装于端盖一X3内，用于动力输入轴X1的动态旋转密封，动力输入轴X1另一端安装有主动锥齿轮X4，动力输入轴X1通过花键带动主动锥齿轮X4旋转传递动力。
参见图4～图5所示，进退挡减速部分L包括紧固螺栓二L1-1、端盖二L1-2、轴承二L1-3、左侧从动锥齿轮L1-4、滚针轴承一L1-5、左侧推力轴承座L1-6、卡环一L1-7、左滑动轴承L1-8、挡圈一L1-9；紧固螺栓三L2-1、端盖三L2-2、轴承三L2-3、右侧从动锥齿轮L2-4、滚针轴承二L2-5、右侧推力轴承座L2-6、卡环二L2-7、右滑动轴承L2-8、挡圈二L2-9、花键毂L3、结合套L4、锥齿轮支撑轴L5、右侧推力轴承座L6；进退挡控制部分R包括空档锁止环R1、套管R2、前进档锁止环R3、换挡弹簧R4、换挡钢球R5、倒档锁止环R6、换挡轴R7、换挡拨叉R8、卡环四R9、密封圈R10、换挡键槽R11、弹簧座R12。
花键毂L3位于左侧从动锥齿轮L1-4和右侧从动锥齿轮L2-4之间并套装于锥齿轮支撑轴L5的花键上，主动锥齿轮X4同时与左侧从动锥齿轮L1-4和右侧从动锥齿轮L2-4的锥齿轮啮合，动力输入轴X1通过主动锥齿轮X12将动力传递给左侧从动锥齿轮L1-4和右侧从动锥齿轮L2-4，左侧从动锥齿轮L1-4通过左滑动轴承L1-8、右侧从动锥齿轮L2-4通过右滑动轴承L2-8分别套装于锥齿轮支撑轴L5上呈滑动空转状态；在花键毂L3与左侧从动锥齿轮L1-4之间设置有挡圈一L1-9，花键毂L3与右侧从动锥齿轮L2-4之间设置有挡圈二L2-9，用于花键毂L3在锥齿轮支撑轴L5上轴向定位，左侧从动锥齿轮L1-4套装于锥齿轮支撑轴L5的一侧设置有滚针轴承一L1-5，用于承接左侧从动锥齿轮L1-4动态旋转传递动力时的轴向分力，同样，L2-4套装于锥齿轮支撑轴L5的一侧设置有滚针轴承二L2-5，用于承接右侧从动锥齿轮L2-4动态旋转传递动力时的轴向分力，右侧推力轴承座L6集成在锥齿轮支撑轴L5上，左侧推力轴承座L1-6通过卡环一L1-7定位在左侧从动锥齿轮L1-4的一侧；锥齿轮支撑轴L5一端通过轴承二L1-3安装于端盖二L1-2内，另一端通过轴承三L2-3安装于端盖三L2-2内，端盖二L1-2通过紧固螺栓二L1-1安装于箱体W上，端盖三L2-2通过紧固螺栓三L2-1安装于箱体W上。
套管R2过盈套装于箱体W内，换挡轴R7一端装于套管R2内，密封圈R10安装于箱体W内，对换挡轴R7起到密封作用，换挡轴R7另一端设置有换挡键槽R11，用于外部操纵杆的安装，并在套管R2一侧设置有弹簧座R12，换挡弹簧R4、换挡钢球R5安装在弹簧座R12内，换挡拨叉R8套装于换挡轴R7上，并通过安装于换挡轴R7上的卡环四R9限位，同时换挡拨叉R8插入结合套R3的外部槽内，并在插入套管R2端的换挡轴R7外部设置有空档锁止环R1、前进档锁止环R3和倒档锁止环R6。
在外部操纵杆推动换挡轴R7时，换挡钢球R5在换挡弹簧R4的作用下对应落入空档锁止环R1、前进档锁止环R3和倒档锁止环R6内，当换挡钢球R5对应落入空档锁止环R1时，套装于花键毂L3上的结合套L4处于花键毂L3的正中位置，此时左侧从动锥齿轮L1-4和右侧从动锥齿轮L2-4均处于空转状态，车辆停止行驶；当外部操纵杆带动换档轴R7左行时，安装于换档轴R7上的换挡拨叉R8随之左移并带动结合套L4向左滑动，此时左侧从动锥齿轮L1-4将动力通过结合套L4传递给花键毂L3，花键毂L3带动锥齿轮支撑轴L5正向旋转，车辆前进行驶；同理，当外部操纵杆带动结合套R3右移时，右侧从动锥齿轮L2-4将动力通过结合套L4传递给花键毂L3，花键毂L3带动锥齿轮支撑轴L5反向旋转，车辆倒退行驶。
参见图6所示，中间动力传递部分M包括轴承四M1、端盖四M2、紧固螺栓四M3、轴承五M4、端盖五M5、紧固螺栓五M6、中间轴M7、卡环五M8、中间轴从动齿轮M9；其中，中间轴M7一端通过轴承五M4安装于端盖五M5内，另一端通过轴承四M1安装于端盖四M2内，端盖五M5通过紧固螺栓五M6安装于箱体W上，端盖四M2通过紧固螺栓四M3安装于箱体W上；中间轴从动齿轮M9套装于中间轴M7上，中间轴从动齿轮M9通过卡环五M8限位，中间轴从动齿轮M9与结合套L4的外部齿轮啮合，将结合套L4的动力传递给后续相关装置。
参见图7～图9所示，差速行星传动无级变速部分T包括左差速行星传动部分T1、右差速行星传动部分T2、差速主动齿轮T3及差速主轴T4，其中，左差速行星传动部分T1包括左齿轮式齿圈T1-1、左行星轮挡圈T1-2、左行星轮动力轴T1-3、油道一T1-4、滑动轴承三T1-5、挡圈三T1-6、左太阳轮T1-7、卡环六T1-8、挡圈四T1-9、左齿轮式行星架T1-10、油道二T1-11、左行星轮滑动轴承T1-12、左行星齿轮T1-13、卡环七T1-14、左液压马达齿轮T1-15、紧固螺钉一T1-16、左液压马达T1-17、紧固螺栓六T1-18、轴承六T1-19、端盖六T1-20、滑动轴承四T1-21；右差速行星传动部分T2包括右齿轮式齿圈T2-1、右行星轮挡圈T2-2、右行星轮动力轴T2-3、油道三T2-4、滑动轴承五T2-5、挡圈四T2-6、右太阳轮T2-7、卡环八T2-8、挡圈五T2-9、右齿轮式行星架T2-10、油道四T2-11、右行星轮滑动轴承T2-12、右行星齿轮T2-13、卡环九T2-14、右液压马达齿轮T2-15、紧固螺钉二T2-16、右液压马达T2-17、紧固螺栓七T2-18、轴承七T2-19、端盖七T2-20、滑动轴承六T2-21。
左差速行星传动部分T1与右差速行星传动部分T2关于差速主动齿轮T3对称设置，且差速主动齿轮T3套装于差速主轴T4上，并通过安装于差速主轴T4上的卡环六T1-8和卡环八T2-8进行轴向限位。
左差速行星传动部分T1中，滑动轴承三T1-5过渡套装于差速主轴T4上，左太阳轮T1-7套装于差速主轴T4外部设置的花键上传递差速主轴T4的动力，左齿轮式齿圈T1-1套装于滑动轴承三T1-5上滑动空转，滑动轴承四T1-21过渡套装于差速主轴T4上，左齿轮式行星架T1-10套装于滑动轴承四T1-21上滑动空转，左行星轮动力轴T1-3一端过盈安装于左齿轮式行星架T1-10内，左行星轮滑动轴承T1-12过盈套装于左行星齿轮T1-13内，左行星齿轮T1-13通过左行星轮滑动轴承T1-12套装于左行星轮动力轴T1-3上滑动旋转，左行星轮动力轴T1-3另一端过盈套装有左行星轮挡圈T1-2，以限制左行星齿轮T1-13的轴向窜动，且左行星齿轮T1-13沿左齿轮式行星架T1-10周向均布，均布的左行星齿轮T1-13安装于左齿轮式齿圈T1-1和左太阳轮T1-7之间，同时与左齿轮式齿圈T1-1的内齿轮和左太阳轮T1-7的外齿轮啮合，安装于滑动轴承三T1-5和左太阳轮T1-7之间的挡圈三T1-6、安装于卡环六T1-8和滑动轴承四T1-21之间的挡圈四T1-9分别用于调整左差速行星传动部分T1的轴向间隙，左齿轮式齿圈T1-1上设置有油道一T1-4，左齿轮式行星架T1-10上设置有油道二T1-11，分别用于润滑油进入对应的滑动轴承，保证润滑，轴承六T1-19套装于差速主轴T4上，并安装于通过紧固螺栓六T1-18紧固在箱体W上的端盖六T1-20内，左液压马达T1-17通过紧固螺钉一T1-16紧固安装于箱体W上，左液压马达齿轮T1-15套装于左液压马达T1-17的花键主轴上，且左液压马达T1-17的花键主轴一端通过卡环七T1-14限位，左液压马达T1-17通过花键主轴带动左液压马达齿轮T1-15旋转，左液压马达齿轮T1-15与左齿轮式齿圈T1-1的外部齿轮啮合。
当左液压马达T1-17无外部液压动力驱动时自锁，安装于其花键主轴上的左液压马达齿轮T1-15随之锁定，此时左齿轮式齿圈T1-1也处于锁定状态，差速主动齿轮T3通过花键带动差速主轴T4旋转，差速主轴T4通过花键带动左太阳轮T1-7旋转，并带动沿左齿轮式行星架T1-10均布的左行星齿轮T1-13旋转，从而带动左齿轮式行星架T1-10旋转，左齿轮式行星架T1-10通过外部齿轮将动力传递给后续相关装置，实现机械式直接驱动；当外部液压正向驱动左液压马达T1-17带动左液压马达齿轮T1-15旋转，进而驱动左齿轮式齿圈T1-1做正向旋转，则可加速左齿轮式行星架T1-10的转速，反之则可降低左齿轮式行星架T1-10的转速，通过对外部液压伺服系统的控制可实现对左液压马达T1-17的无级变速，进而实现对左齿轮式行星架T1-10的无级变速输出；即通过左液压马达齿轮T1-15驱动控制左齿轮式齿圈T1-1实现加速或减速。
右差速行星传动部分T2中，滑动轴承五T2-5过渡套装于差速主轴T4上，右太阳轮T2-7套装于差速主轴T4外部设置的花键上传递差速主轴T4的动力，右齿轮式齿圈T2-1套装于滑动轴承五T2-5上滑动空转，滑动轴承六T2-21过渡套装于差速主轴T4上，右齿轮式行星架T2-10套装于滑动轴承六T2-21上滑动空转，右行星轮动力轴T2-3一端过盈安装于右齿轮式行星架T2-10内，右行星轮滑动轴承T2-12过盈套装于右行星齿轮T2-13内，右行星齿轮T2-13通过右行星轮滑动轴承T2-12套装于右行星轮动力轴T2-3上滑动旋转，右行星轮动力轴T2-3另一端过盈套装有右行星轮挡圈T2-2，以限制右行星齿轮T2-13的轴向窜动，且右行星齿轮T2-13沿右齿轮式行星架T2-10周向均布，均布的右行星齿轮T2-13安装于右齿轮式齿圈T2-1和右太阳轮T2-7之间，同时与右齿轮式齿圈T2-1的内齿轮和右太阳轮T2-7的外齿轮啮合，安装于滑动轴承五T2-5和右太阳轮T2-7之间的挡圈四T2-6、安装于卡环八T2-8和滑动轴承六T2-21之间的挡圈五T2-9分别用于调整右差速行星传动部分T2的轴向间隙，右齿轮式齿圈T2-1上设置有油道三T2-4，右齿轮式行星架T2-10上设置有油道四T2-11，分别用于润滑油进入对应的滑动轴承，保证润滑，轴承七T2-19套装于差速主轴T4上，并安装于通过紧固螺栓七T2-18紧固在箱体W上的端盖七T2-20内，右液压马达T2-17通过紧固螺钉二T2-16紧固安装于箱体W上，右液压马达齿轮T2-15套装于右液压马达T2-17的花键主轴上，右液压马达T2-17的花键主轴一端通过卡环九T2-14限位，右液压马达T2-17通过花键主轴带动右液压马达齿轮T2-15旋转，右液压马达齿轮T2-15与右齿轮式齿圈T2-1的外部齿轮啮合。
当右液压马达T2-17无外部液压动力驱动时自锁，安装于其花键主轴上的右液压马达齿轮T2-15随之锁定，此时右齿轮式齿圈T2-1也处于锁定状态，差速主动齿轮T3通过花键带动差速主轴T4旋转，差速主轴T4通过花键带动右太阳轮T2-7旋转，并带动沿右齿轮式行星架T2-10均布的右行星齿轮T2-13旋转，从而带动右齿轮式行星架T2-10旋转，右齿轮式行星架T2-10通过外部齿轮将动力传递给后续相关装置，实现机械式直接驱动；当外部液压正向驱动右液压马达T2-17带动右液压马达齿轮T2-15旋转，进而驱动右齿轮式齿圈T2-1做正向旋转，则可加速右齿轮式行星架T2-10的转速，反之则可降低右齿轮式行星架T2-10的转速，通过对外部液压伺服系统的控制可实现对右液压马达T2-17的无级变速，进而实现对右齿轮式行星架T2-10的无级变速输出；即通过右液压马达齿轮T2-15驱动控制右齿轮式齿圈T2-1实现加速或减速。
当左液压马达T1-17与右液压马达T2-17工作状态相同时，履带车辆实现机械直驱与液压无级调速驱动，当左液压马达T1-17与右液压马达T2-17工作状态不同时，左侧履带输出轮与右侧履带输出轮间产生速差，从而实现液控转向，转向精度高，且转向操控性强。
参见图10所示，过渡减速传动部分S包括左过渡减速传动部分S1、右过渡减速传动部分S2、中间挡圈S3及过渡传动轴S4，其中，左过渡减速传动部分S1包括端盖八S1-1、轴承八S1-2、紧固螺栓八S1-3、左双联齿轮S1-4、挡圈六S1-5、滑动轴承七S1-6；右过渡减速传动部分S2包括端盖九S2-1、轴承九S2-2、紧固螺栓九S2-3、右双联齿轮S2-4、挡圈七S2-5、滑动轴承八S2-6。
左过渡减速传动部分S1与右过渡减速传动部分S2关于中间挡圈S3左右对称设置，过渡传动轴S4一端通过轴承八S1-2安装于端盖八S1-1内，另一端通过轴承九S2-2安装于端盖九S2-1内，端盖八S1-1通过紧固螺栓八S1-3安装于箱体W上，端盖九S2-1通过紧固螺栓九S2-3安装于箱体W上；滑动轴承七S1-6和滑动轴承八S2-6分别过渡安装于过渡传动轴S4上，左双联齿轮S1-4通过滑动轴承七S1-6套装于过渡传动轴S4上空转，右双联齿轮S2-4通过滑动轴承八S2-6套装于过渡传动轴S4上空转，中间通过套装于过渡传动轴S4上的中间挡圈S3隔开，两端分别通过挡圈六S1-5和挡圈七S2-5限位及调整轴向间隙，左双联齿轮S1-4的右侧齿轮与左行星齿轮T1-13的外部齿轮啮合，并将左行星齿轮T1-13的动力通过左双联齿轮S1-4的左侧齿轮传递给后续相关装置，右双联齿轮S2-4的左侧齿轮与右行星齿轮T2-13的外部齿轮啮合，并将右行星齿轮T2-13的动力通过右双联齿轮S2-4的右侧齿轮传递给后续相关装置。
参见图11所示，左侧履带驱动部分N1包括左驱动齿轮N1-1、挡圈八N1-2、紧固螺栓十N1-3、轴承十N1-4、左驱动轴N1-5、骨架油封一N1-6、端盖十N1-7；右侧履带驱动部分N2包括右驱动齿轮N2-1、挡圈九N2-2、紧固螺栓十一N2-3、轴承十一N2-4、右驱动轴N2-5、骨架油封二N2-6、端盖十一N2-7、滚针轴承三N2-8；其中，端盖十N1-7通过紧固螺栓十N1-3安装于箱体W上，左驱动轴N1-5通过轴承十N1-4安装于端盖十N1-7内，骨架油封一N1-6安装于端盖十N1-7内，并套装于左驱动轴N1-5上，用于左驱动齿轮N1-1的动态旋转密封，左驱动齿轮N1-1安装于左驱动轴N1-5上，并通过花键带动左驱动轴N1-5旋转，驱动外部行驶轮，挡圈八N1-2套装于左驱动轴N1-5上，用于调整轴向间隙；端盖十一N2-7通过紧固螺栓十一N2-3安装于箱体W上，右驱动轴N2-5通过轴承十一N2-4安装于端盖十一N2-7内，骨架油封二N2-6安装于端盖十一N2-7内，并套装于右驱动轴N2-5上，用于右驱动齿轮N2-1的动态旋转密封，右驱动齿轮N2-1安装于右驱动轴N2-5上，并通过花键带动右驱动轴N2-5旋转，驱动外部行驶轮，挡圈九N2-2套装于右驱动轴N2-5上，用于调整轴向间隙右驱动轴N2-5的一端内部安装有滚针轴承三N2-8，左驱动轴N1-5一端通过滚针轴承三N2-8与右驱动轴N2-5对接。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，包括动力输入部分、箱体、进退挡减速部分、进退挡控制部分、中间动力传递部分、差速行星传动无级变速部分、过渡减速传动部分、左侧履带驱动部分及右侧履带驱动部分；其特征在于，动力输入部分、进退挡减速部分、进退挡控制部分、中间动力传递部分、差速行星传动无级变速部分、过渡减速传动部分、左侧履带驱动部分及右侧履带驱动部分均安装在箱体上，箱体安装在发动机动力输出位置处，动力经动力输入与进退挡减速部分连接，进退挡减速部分通过中间动力传递部分与差速行星传动无级变速部分连接，差速行星传动无级变速部分与过渡减速传动部分连接，过渡减速传动部分分别与左侧履带驱动部分和右侧履带驱动部分连接，进退挡控制部分与进退挡减速部分连接。
2.根据权利要求1所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，上述各部分的具体连接结构如下：
动力输入部分中，动力输入轴一端通过端盖一紧固安装于箱体上，另一端设置有主动锥齿轮；
进退挡减速部分中，锥齿轮支撑轴两端通过轴承安装在箱体内，左侧从动锥齿轮与右侧从动锥齿轮空套在锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态，花键毂位于左侧从动锥齿轮与右侧从动锥齿轮之间并套装于锥齿轮支撑轴的花键上，结合套套装于花键毂，主动锥齿轮同时与左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮的锥齿轮啮合，动力输入轴通过主动锥齿轮将动力传递给左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮，右侧推力轴承座集成在锥齿轮支撑轴上，左侧推力轴承座通过卡环一定位在左侧从动锥齿轮的一侧；
进退挡控制部分中，套管过盈套装于箱体内，弹簧座设置在套管一侧，且在弹簧座内安装有换挡弹簧和换挡钢球，换档轴一端安装在套管内，另一端设置有用于安装外部操纵杆的换挡键槽，换挡拨叉套装在换档轴上，同时插入结合套中，并在插入套管端的换档轴外部设置有空档锁止环、前进档锁止环及倒挡锁止环；
中间动力传递部分中，中间轴两端通过轴承安装于箱体内，中间轴从动齿轮套装于中间轴上，且中间轴从动齿轮与结合套的外部齿轮啮合；
差速行星传动无级变速部分中包括四个滑动轴承，分别是滑动轴承三、滑动轴承四、滑动轴承五及滑动轴承六，差速主轴上设置有结构相同的左差速行星传动部分和右差速行星传动部分，且这两个行星减速控制部分关于差速主动齿轮对称，差速主动齿轮套装于差速主轴，其两侧分别过渡套装有滑动轴承三和滑动轴承五，左齿轮式齿圈套装在滑动轴承三上滑动空转，右齿轮式齿圈套装在滑动轴承五上滑动空转，左太阳轮和右太阳轮分别套装在差速主轴外部设置的花键上，而滑动轴承四与滑动轴承六分别过渡套装于差速主轴上，左齿轮式行星架套装于滑动轴承四上滑动空转，右齿轮式行星架套装于滑动轴承六上滑动空转，左行星轮滑动轴承过盈套装于左行星齿轮内，左行星齿轮安装在左齿轮式齿圈和左太阳轮之间，并通过左行星轮滑动轴承套装于左行星轮动力轴上滑动旋转，右行星轮滑动轴承过盈套装于右行星齿轮内，右行星齿轮安装在右齿轮式齿圈和右太阳轮之间，并通过右行星轮滑动轴承套装于右行星轮动力轴上滑动旋转；左行星轮动力轴一端过盈安装于左齿轮式行星架内，另一端过盈套装有左行星轮挡圈，右行星轮动力轴一端过盈安装于右齿轮式行星架内，另一端过盈套装有右行星轮挡圈；左行星齿轮沿左齿轮式行星架周向均布，同时与左齿轮式齿圈的内齿轮、左太阳轮的外齿轮啮合，右行星齿轮沿右齿轮式行星架周向均布，同时与右齿轮式齿圈的内齿轮、右太阳轮的外齿轮啮合；此外，左齿轮式齿圈上设置有油道一，左齿轮式行星架上设置有油道二，右齿轮式齿圈上设置有油道三，右齿轮式行星架上设置有油道四；差速主轴两端安装在箱体内，左液压马达与右液压马达对称紧固安装于箱体上，左液压马达齿轮套装于左液压马达的花键主轴上，左液压马达通过花键主轴带动左液压马达齿轮旋转，且左液压马达齿轮与左齿轮式齿圈的外部齿轮啮合，右液压马达齿轮套装于右液压马达的花键主轴上，右液压马达通过花键主轴带动右液压马达齿轮旋转，且右液压马达齿轮与右齿轮式齿圈的外部齿轮啮合；
过渡减速传动部分中包括两个滑动轴承，分别是滑动轴承七与滑动轴承八，过渡传动轴上设置有结构相同的左过渡减速传动部分与右过渡减速传动部分，且这两个过渡减速传动部分关于中间挡圈对称，而过渡传动轴两端安装在箱体内，中间挡圈两侧分别设置有滑动轴承七与滑动轴承八，同时滑动轴承七与滑动轴承八过渡安装于过渡传动轴上，左双联齿轮通过滑动轴承七套装于过渡传动轴上空转，右双联齿轮通过滑动轴承八套装于过渡传动轴上空转；此外，左双联齿轮的右侧齿轮与左行星齿轮的外部齿轮啮合，左行星齿轮的动力通过左双联齿轮的左侧齿轮传递，右双联齿轮的左侧齿轮与右行星齿轮的外部齿轮啮合，右行星齿轮的动力通过右双联齿轮的右侧齿轮传递；
左侧履带驱动部分中包括一个轴承、一个端盖和一个挡圈，分别是轴承十、端盖十及挡圈八，端盖十安装于箱体上，左驱动轴通过轴承十安装于端盖十内，左驱动齿轮安装于左驱动轴上，挡圈八套装于左驱动轴上；
右侧履带驱动部分中包括一个轴承、一个端盖和一个挡圈，分别是轴承十一、端盖十一及挡圈九，端盖十一安装于箱体上，右驱动轴通过轴承十一安装于端盖十一内，右驱动齿轮安装于右驱动轴上，挡圈九套装于右驱动轴上；且左驱动轴与右驱动轴对接。
3.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，箱体上还设置有箱体密封盖一、箱体密封盖二及油孔螺塞。
4.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，花键毂与左侧从动锥齿轮之间设置有挡圈一，花键毂与右侧从动锥齿轮之间设置有挡圈二。
5.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，左侧从动锥齿轮套装于锥齿轮支撑轴的一侧设置有滚针轴承一，右侧从动锥齿轮套装于锥齿轮支撑轴的一侧设置有滚针轴承二。
6.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，左侧从动锥齿轮通过左滑动轴承套装于锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态，右侧从动锥齿轮通过右滑动轴承套装于锥齿轮支撑轴上呈滑动空转状态。
7.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，拨叉轴上设置有用于对换挡拨叉进行限位的卡环。
8.根据权利要求2所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，右驱动轴一端内安装有滚针轴承三，左驱动轴通过滚针轴承三与右驱动轴对接。
9.根据权利要求1～8任一项所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，在外部操纵杆推动换挡轴时，换挡钢球在换挡弹簧的作用下对应落入空档锁止环、前进档锁止环或倒档锁止环内，当换挡钢球对应落入空档锁止环时，套装于花键毂上的结合套处于花键毂的正中位置，此时左侧从动锥齿轮和右侧从动锥齿轮均处于空转状态，车辆停止行驶；当外部操纵杆带动换档轴左行时，安装于换档轴上的换挡拨叉随之左移并带动结合套向左滑动，此时左侧从动锥齿轮将动力通过结合套传递给花键毂，花键毂带动锥齿轮支撑轴正向旋转，车辆前进行驶；同理，当外部操纵杆带动结合套右移时，右侧从动锥齿轮将动力通过结合套传递给花键毂，花键毂带动锥齿轮支撑轴反向旋转，车辆倒退行驶。
10.根据权利要求1～8任一项所述的机械直驱液压双控式履带车辆用无级变速器，其特征在于，当左液压马达无外部液压动力驱动时自锁，安装于其花键主轴上的左液压马达齿轮随之锁定，此时左齿轮式齿圈也处于锁定状态，差速主动齿轮通过花键带动差速主轴旋转，差速主轴通过花键带动左太阳轮旋转，并带动沿左齿轮式行星架均布的左行星齿轮旋转，从而带动左齿轮式行星架旋转，左齿轮式行星架通过外部齿轮将动力传递，以实现机械式直接驱动；当外部液压正向驱动左液压马达带动左液压马达齿轮旋转，进而驱动左齿轮式齿圈做正向旋转，则加速左齿轮式行星架的转速，反之驱动左齿轮式齿圈做反向旋转则降低左齿轮式行星架的转速，通过左液压马达齿轮驱动控制左齿轮式齿圈实现加速或减速；右液压马达驱动控制右齿轮式齿圈实现加速或减速的方式与左液压马达一致；当左液压马达与右液压马达工作状态相同时，履带车辆实现机械直驱与液压无级调速驱动，当左液压马达与右液压马达工作状态不同时，左侧履带输出轮与右侧履带输出轮间产生速差，从而实现液控转向。
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