CN104191965A - 一种四驱液压机械无级变速传动装置 - Google Patents

Abstract

一种四驱液压机械无级变速传动装置，包括输入轴、液压无级变速器、Ⅰ轴、II轴、III轴、IV轴、转向轴、VI轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和锥齿轮轴，柴油机的动力通过带传动传输到输入轴上，再经输入轴传至液压无级变速器，通过液压无级变速器进行无级变速后传输至Ⅰ轴，经Ⅰ轴与II轴上的齿轮啮合传递到II轴，II轴和III轴之间的组合形成三档前进变速，此后动力一方面传至驱动轴，带动驱动轴上的后驱动轮运转；一方面传至锥齿轮轴，带动前驱动桥上的前驱动轮运转。该装置实现了无级变速，并通过将动力分为两路驱动，实现了前驱动轮和后驱动轮的四驱传动，转向操作更加简便灵活可靠，降低了制造成本。

Description

一种四驱液压机械无级变速传动装置

技术领域

本发明涉及一种用于液压机械进行四驱无级变速的传动装置，属于液压机械变速传动技术领域。

背景技术

收获机械用变速箱总成的现有结构，只是使用了传统的机械传动齿轮式有级变速器，为实现不同的传动比无可避免的需要换档，但其挡位有限，无法实现转速的连续无级变化，结构简单，但传动效率较高。而液压无级变速装置是依靠液压油这个介质将液压系统能量传递下去实现的，流量的不同即可实现马达转速的变化，控制流量非常方便，可以通过发动机转速、油泵变量、液压阀（流量阀，比例阀，伺服阀都可以），为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，以适应小型收获机械的需要，最理想的方法是从传统的有级传动设计为无级传动。

中国专利文献CN203289918U公开的一种收获机械用变速箱总成主要是由变速箱体、Ⅰ轴组件、Ⅱ轴组件、Ⅲ轴组件、Ⅳ轴组件、差速器总成、Ⅵ轴组件、驱动轮轴组件组成。这种收获机械用变速箱总成的缺陷是无后输出轴，收获机械无法实现四驱功能及液压无级变速功能。制动器总成安装在Ⅲ轴上，在负荷大的情况下，制动效果不好，特别在斜坡上，无法制动时，容易造成车辆下滑，非常危险。

发明内容

针对现有收获机械用变速箱传动装置存在的不足，本发明提供一种能够实现四驱传动、结构简单、便于制造、操作方便的四驱液压机械无级变速传动装置。

本发明的四驱液压机械无级变速传动装置，采用以下技术方案：

该四驱液压机械无级变速传动装置，包括输入轴、液压无级变速器、Ⅰ轴、II轴、III轴、IV轴、转向轴、VI轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和锥齿轮轴；输入轴的一端与液压无级变速器的输入端连接，液压无级变速器的输出端与Ⅰ轴连接；Ⅰ轴上安装有Ⅰ轴齿轮；II轴上依次安装有Ⅱ档从动齿轮、 III档从动齿轮和Ⅰ档从动齿轮；III轴上依次安装有III轴主传动齿轮、Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮；IV轴上安装有IV轴齿轮，IV轴齿轮一方面与转向轴上的中央齿轮啮合，一方面与四驱传动轴上的滑移齿轮啮合；转向轴上安装有中央齿轮，中央齿轮的两侧各安装一个差速齿轮，组成差速器，中央齿轮与IV轴齿轮啮合；VI轴上安装有两个VI轴传动双联齿轮，两个VI轴传动双联齿轮上的大齿轮分别与两个差速齿轮啮合；左驱动轴和右驱动轴上均安装有驱动齿轮，两个驱动齿轮分别与两个VI轴传动双联齿轮上的小齿轮啮合；四驱传动轴上安装有滑移齿轮和四驱锥齿轮，四驱锥齿轮与锥齿轮轴上的锥齿轮啮合。

上述装置，柴油机的动力通过带传动传输到输入轴上，再经输入轴传至液压无级变速器，通过液压无级变速器进行无级变速后传输至Ⅰ轴，经Ⅰ轴与II轴上的齿轮啮合传递到II轴。II轴和III轴之间的组合形成三档前进变速。此后动力一方面经IV轴、转向轴和VI轴传至驱动轴，带动驱动轴上的后驱动轮运转；另一方面经IV轴和四驱传动轴传至锥齿轮轴，锥齿轮轴通过万向连接轴与前驱动桥连接，经万向连接轴传至前驱动桥，带动前驱动桥上的前驱动轮运转。变换液压无级变速器的手柄，改变液压无级变速器的进油和出油方向，可实现倒退运行。

本发明实现了无级变速，并通过将动力分为两路驱动，实现了前驱动轮和后驱动轮的四驱传动，转向操作更加简便灵活可靠，且传动系配置更加合理，大大减轻操作者的劳动强度，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明四驱液压机械无级变速传动装置的各轴位置关系剖视图。

图2是图1所示沿A-A线剖视的各轴传动关系原理示意图。

图3是图1所示沿B-B线剖视的各轴传动关系原理示意图。

图中：1、Ⅰ轴，2、Ⅱ档从动齿轮，3、II轴，4、Ⅲ档从动齿轮，5、Ⅰ轴齿轮，6、Ⅲ档变速双联齿轮，7、Ⅰ档从动齿轮，8、输入轴，9、Ⅲ轴主传动齿轮，10、Ⅲ档变速齿轮，11、Ⅲ轴，12、IV轴齿轮，13、IV轴，14、转向轴，15、差速齿轮，16、中央齿轮，17、VI轴，18、VI轴传动双联齿轮，19、左驱动轴，20、右驱动轴，21、驱动齿轮，22、后驱动轮，23、带传动，24、柴油机，25、液压无级变速器，26、带轮，27、四驱传动轴，28、滑移齿轮，29、四驱锥齿轮，30、锥齿轮轴，31、万向连接轴，32、前驱动桥，33、前驱动轮。

具体实施方式

图1给出了本发明四驱液压机械无级变速传动装置的各轴位置关系，主要包括Ⅰ轴1、II轴3、III轴11、IV轴13、转向轴14、VI轴17、左驱动轴19、右驱动轴20、四驱传动轴27和锥齿轮轴30。还包括输入轴8。输入轴1、II轴3、III轴11、IV轴13、转向轴14、VI轴17、左驱动轴19、右驱动轴20和四驱传动轴27的轴线平行。锥齿轮轴30与四驱传动轴27的轴线垂直。各轴上的部件关系如图2和图3所示。

Ⅰ轴1的外端安装有液压无级变速器25，液压无级变速器25与输入轴8的一端连接，输入轴8的另一端安装有带轮26，通过带传动23与柴油机24连接。Ⅰ轴1上安装有Ⅰ轴齿轮5，通过拨叉拨动Ⅰ轴齿轮5在Ⅰ轴1上移动。

轴3上依次安装有Ⅱ档从动齿轮2、 III档从动齿轮4和Ⅰ档从动齿轮7。在II轴3的输出端可以装有传动链轮，通过链传动23将动力传输到农用机械（如旋耕机等），带动农用机械运转作业。

轴11上依次安装有III轴主传动齿轮9、Ⅲ档变速双联齿轮6和Ⅲ档变速齿轮10。

轴13上安装有IV轴齿轮12，IV轴齿轮12一方面与转向轴14上的中央齿轮啮合，将动力传至左驱动轴19和右驱动轴20；一方面与四驱传动轴27上的滑移齿轮28啮合，将动力传至前驱动桥32。这样就能够同时将动力传向后驱动轮和前驱动轮，实现四驱传动。

转向轴14上安装有中央齿轮16，中央齿轮16的两侧各安装一个差速齿轮15，组成差速器，中央齿轮16与IV轴齿轮12啮合。

轴17上安装有两个VI轴传动双联齿轮18，两个VI轴传动双联齿轮18上的大齿轮分别与两个差速齿轮15啮合。

左驱动轴19和右驱动轴20上均安装有驱动齿轮21，两个驱动齿轮21分别与两个VI轴传动双联齿轮18上的小齿轮啮合。左驱动轴19和右驱动轴20上各安装一个后驱动轮22。在左驱动轴19和右驱动轴20上均安装有制动器。

四驱传动轴27上安装有滑移齿轮28和四驱锥齿轮29，拨动滑移齿轮28在四驱传动轴27上移动，可实现与IV轴齿轮12啮合，四驱锥齿轮29与锥齿轮轴30上的锥齿轮啮合。

锥齿轮轴30通过万向连接轴31与前驱动桥32连接。前驱动桥32上安装两个前驱动轮33。

上述装置实现四轮驱动的过程如下所述：

柴油机24的动力通过带传动23传输到输入轴8上，再经输入轴8传至液压无级变速器25，通过液压无级变速器25进行无级变速后传输至Ⅰ轴1。经Ⅰ轴1上的Ⅰ轴齿轮5和II轴3上的III档从动齿轮4啮合，传递到II轴3。通过拨动Ⅲ轴11上的Ⅲ档变速双联齿轮6和Ⅲ档变速齿轮10与其它齿轮啮合，组合形成三档变速，经各档变速后动力传至IV轴13。此后动力分两路传输：一方面经IV轴13上IV轴齿轮12与转向轴14上中央齿轮16的啮合、转向轴14上差速齿轮15与VI轴17上VI轴传动双联齿轮18的啮合以及VI轴传动双联齿轮18与驱动齿轮21的啮合，将动力传至左驱动轴19和右驱动轴20，带动左驱动轴19和右驱动轴20上的两个后驱动轮22运转；另一方面，经IV轴13上IV轴齿轮12与四驱传动轴27上滑移齿轮28的啮合以及四驱传动轴27上四驱锥齿轮29与锥齿轮轴30上的锥齿轮的啮合，将动力经万向连接轴31传至前驱动桥32，带动前驱动桥32上的两个前驱动轮33运转。通过拨动滑移齿轮28实现滑移齿轮28与IV轴齿轮12的啮合或脱开，实现动力结合或切断。

轴3和III轴11之间的三档前进变速过程如下所述：

Ⅰ档前进运动：拨动Ⅲ档变速齿轮10与Ⅰ档从动齿轮7啮合。

Ⅱ档前进运动：拨动Ⅲ档变速双联齿轮6与Ⅱ档从动齿轮2啮合。

Ⅲ档前进运动：拨动Ⅲ档变速双联齿轮6与Ⅲ档从动齿轮4啮合。

需要倒退运行时，变换液压无级变速器25的手柄，改变液压无级变速器25的进油和出油方向。柴油机24动力由带传动23和输入轴8传递到液压无级变速器25，液压无级变速器25的输出轴反向运转，使Ⅰ轴1及其以下的各轴反向运转，实现倒退运行。

Claims (1)

1.一种四驱液压机械无级变速传动装置，包括输入轴、液压无级变速器、Ⅰ轴、II轴、III轴、IV轴、转向轴、VI轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和锥齿轮轴；其特征是：输入轴的一端与液压无级变速器的输入端连接，液压无级变速器的输出端与Ⅰ轴连接；Ⅰ轴上安装有Ⅰ轴齿轮；II轴上依次安装有Ⅱ档从动齿轮、 III档从动齿轮和Ⅰ档从动齿轮；III轴上依次安装有III轴主传动齿轮、Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮；IV轴上安装有IV轴齿轮，IV轴齿轮一方面与转向轴上的中央齿轮啮合，一方面与四驱传动轴上的滑移齿轮啮合；转向轴上安装有中央齿轮，中央齿轮的两侧各安装一个差速齿轮，组成差速器，中央齿轮与IV轴齿轮啮合；VI轴上安装有两个VI轴传动双联齿轮，两个VI轴传动双联齿轮上的大齿轮分别与两个差速齿轮啮合；左驱动轴和右驱动轴上均安装有驱动齿轮，两个驱动齿轮分别与两个VI轴传动双联齿轮上的小齿轮啮合；四驱传动轴上安装有滑移齿轮和四驱锥齿轮，四驱锥齿轮与锥齿轮轴上的锥齿轮啮合。