CN104455244B - 工程机械液压机械无级变速系统 - Google Patents

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周立鹏
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Abstract

本专利涉及一种工程机械液压机械无级变速系统，包括发动机，其特征在于：所述发动机通过发动机输出离合器与发动机输出主动齿轮传动连接，发动机输出主动齿轮与发动机输出被动齿轮啮合，发动机输出被动齿轮与连接齿轮同轴设置且二者周向固定连接，连接齿轮与差动轮系齿圈啮合，差动轮系齿圈的外侧设有行星差动轮系齿圈制动器，差动轮系齿圈的内侧与行星轮啮合，行星轮通过行星架与轮系输出轴传动连接，行星轮还与太阳轮啮合，太阳轮与液压马达传动连接，液压马达的输出轴被液压马达输出制动器控制。优点是：本专利大幅度提高工程机械变速器的传动效率，从而达到节能的目的。

Description

工程机械液压机械无级变速系统
技术领域
本发明创造属于工程机械的传动技术领域，特别是涉及一种工程机械液压机械无级变速系统。
背景技术
目前工程机械所用的变速器为液力传动动力换档变速器，其中液力变矩器是其主要组成部分。液力变矩器的特点是能消除冲击和振动,它是通过液体传递动力，所以具有过载保护和起动性能好的特点，变矩器的输出轴转速可大于或小于输入轴的转速，输入及输出两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同，变矩器还具有自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升。工程机械液力变矩器在额定工况附近效率较高，最高效率为75％～82％，其它工况效率很低，例如在变矩器输出轴的转速为零速或接近零速时，变矩器的传动效率几乎为零，当变矩器的输出轴在高速时，其效率也很低。为适应工程机械等车辆的传动需要，变矩器在低速输出大转矩高速输出小转矩，是以降低传动效率而得到的，其结果是浪费了燃油。
发明内容
本发明创造为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种工程机械液压机械无级变速系统，该系统大幅度提高工程机械变速器的传动效率，从而达到节能的目的。
一种工程机械液压机械无级变速系统，包括发动机，发动机通过发动机输出离合器与发动机输出主动齿轮传动连接，发动机输出主动齿轮与发动机输出被动齿轮啮合，发动机输出被动齿轮与连接齿轮同轴设置且二者周向固定连接，连接齿轮与差动轮系齿圈啮合，发动机输出主动齿轮仅通过发动机输出被动齿轮和连接齿轮与差动轮系齿圈传动连接，差动轮系齿圈的外侧设有行星差动轮系齿圈制动器，差动轮系齿圈的内侧与行星轮啮合，行星轮通过行星架与轮系输出轴传动连接，行星轮还与太阳轮啮合，太阳轮与液压马达传动连接，液压马达的输出轴被液压马达输出制动器控制。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
由于本发明创造采用上述技术方案，可以通过由计算机控制系统控制各制动器及离合器的接合状态，实现液压传动、液压机械传动及机械传动，实现变矩器的功能，但传动效率可大大提高，当输出轴转速为零或很低时，其液压传动效率仍可达60-65％，当在高速传动时，差动轮系可变为机械传动，将发动机的动力直接传至输出轴，其传动效率可达92％以上。可以有效地提高工程机械的传动效率，降低工程机械的燃油消耗。
附图说明
图1是本发明创造的结构示意图；
图中：
1、发动机；2、发动机输出离合器；3、发动机输出主动齿轮；4、行星差动轮系齿圈制动器；5、差动轮系齿圈；6、行星轮；7、行星架；8、太阳轮；9、连接齿轮；10、发动机输出被动齿轮；11、液压马达输出制动器；12、液压马达；13、轮系输出轴。
具体实施方式
为能进一步了解本发明创造的发明创造内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，一种工程机械液压机械无级变速系统，包括发动机1，发动机通过发动机输出离合器2与发动机输出主动齿轮3传动连接，发动机输出主动齿轮与发动机输出被动齿轮10啮合，发动机输出被动齿轮与连接齿轮9同轴设置且二者周向固定连接，连接齿轮与差动轮系齿圈5啮合，差动轮系齿圈的外侧设有行星差动轮系齿圈制动器4，差动轮系齿圈的内侧与行星轮6啮合，行星轮通过行星架7与轮系输出轴13传动连接，行星轮还与太阳轮8啮合，太阳轮与液压马达12连接，液压马达的输出轴可以被液压马达输出制动器11控制。
本发明创造的动作原理为：
发动机1的输出与发动机输出离合器2连接，发动机输出离合器2结合后，发动机的动力经发动机输出主动齿轮3传动发动机输出被动齿轮10，发动机输出被动齿轮10与行星差动轮系齿圈5相连接，从而将动力传给差动轮系齿圈5。液压马达12的输出轴上连接有液压马达输出制动器11，液压马达的输出轴直接与行星差轮系的太阳轮8连接，将液压马达12的动力经太阳轮8输入到差动轮系。输出轴与行星差动轮系的行星架7连接，动力经行星差动轮系的行星架输出至变速器。
当车辆在起步时，轮系输出轴为低速，液压马达12工作，行星差动轮系齿圈制动器4结合，液压马达输出制动器脱开，发动机输出离合器2分离，差动轮系此时为行星传动轮系，液压马达12的动力经行星轮系的太阳轮8输入，经行星架7输出，此时液压马达经行星轮系减速后输出，工况为低速大转矩。
当输出轴的转速达到一定的转速，即车辆起步达至一定的车速后，行星差动轮系齿圈制动器脱开，发动机输出离合器结合，此时发动机1的动力通过离合器2、发动机输出主动齿轮3、发动机输出从动齿轮10，将动力输出至差动轮系齿圈5，此时为差动轮系传动，发动机1及液压马达的动力同时输入到差动轮系，动力通过差动轮系的行星架7输出。
当车辆高速行驶时，行星差动轮系齿圈制动器松开、液压马达输出制动器结合，发动机输出离合器也结合，此时差动轮系为太阳轮制动的行星传动轮系，发动机1的动力经发动机输出离合器2、发动机输出主动齿轮3、发动机从动齿轮10，将发动机1的动力传至差动轮系齿圈5，经行星轮系的行星架7输出。此时的传动方式为机械传动，可达到最高的传动效率。
尽管上面结合附图对本发明创造的优选实施例进行了描述，但是本发明创造并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明创造的启示下，在不脱离本发明创造宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明创造的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种工程机械液压机械无级变速系统，包括发动机，其特征在于：所述发动机通过发动机输出离合器与发动机输出主动齿轮传动连接，发动机输出主动齿轮与发动机输出被动齿轮啮合，发动机输出被动齿轮与连接齿轮同轴设置且二者周向固定连接，连接齿轮与差动轮系齿圈啮合，发动机输出主动齿轮仅通过发动机输出被动齿轮和连接齿轮与差动轮系齿圈传动连接，差动轮系齿圈的外侧设有行星差动轮系齿圈制动器，差动轮系齿圈的内侧与行星轮啮合，行星轮通过行星架与轮系输出轴传动连接，行星轮还与太阳轮啮合，太阳轮与液压马达传动连接，液压马达的输出轴被液压马达输出制动器控制。
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