CN105151120A - 一种双动力输入式履带车辆变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双动力输入式履带车辆变速器，包括箱体，箱体上安装有动力输入机构、双动力输入机构、中间传动机构、差速式驱动机构、左侧履带驱动机构、右侧履带驱动机构、动力输出机构，动力输入机构与双动力输入机构和动力输出机构连接，双动力输入机构通过中间传动机构与差速式驱动机构连接，差速式驱动机构分别与左侧履带驱动机构、右侧履带驱动机构连接。本发明采用机械与液压并联式双动力输入装置和外接动力控制驱动轮两侧行星齿轮机构的齿圈正反转的差速式转向装置，能有效提高履带车辆驱动效率和操控便捷性，提高转向精度，克服现有履带车辆传动效率低、行驶侧偏阻力大、操控困难、田头转向壅泥严重等问题。

Description

一种双动力输入式履带车辆变速器

技术领域

本发明涉及一种双动力输入式履带车辆变速器。

背景技术

由于履带车辆的接地面积大，履带的接地比压小，其数值与人的接地比压接近，特别适合南方稻田作业，目前南方稻田的履带式作业车辆主要有履带式拖拉机、履带式收割机。这些履带车辆的变速传动系统通常采用两种类型，一种是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。另一种是采用液压泵-马达一体装置的履带车辆无极变速驱动系统，无极变速驱动系统的履带车辆驾驶便捷性得到了提高，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，因而被广大用户所喜爱，但加入液压系统后，系统传动效率降低，热负荷增大。特别是在日常生产使用过程中的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，行驶速度变化小，功率与扭矩输出比较大，导致系统能耗高、发热量大、高温稳定性差，严重限制了履带式车辆的应用范围。

同时由于履带车辆行驶系统的工作原理与两轮式农业机械的行驶工作原理类似，变速器通常集成了转向、差速、主减速、制动等一种或多种功能，且至少要集成转向功能。目前市场上的履带式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双动力输入式履带车辆变速器，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：

本发明提供一种双动力输入式履带车辆变速器，包括箱体，箱体上安装有动力输入机构、双动力输入机构、中间传动机构、差速式驱动机构、左侧履带驱动机构、右侧履带驱动机构、动力输出机构，各机构的具体连接结构如下：

所述的动力输入机构包括动力输入第一轴、PTO动力传动轴，动力输出机构包括动力输出轴，其中：

动力输入第一轴一端为动力输入端，并通过第一轴推力轴承安装于第一轴端盖内，第一轴端盖紧固于箱体上，另一端通过第一轴深沟球轴承安装于箱体上，第一轴深沟球轴承一侧安装有动力输入锥齿轮，动力输入锥齿轮和第一轴深沟球轴承之间设有动力输入轮套筒，第一轴推力轴承和第一轴深沟球轴承之间套装有PTO双联滑移换挡齿轮，PTO双联滑移换挡齿轮上设有动力输入换挡拨叉；

PTO动力传动轴一端通过传动轴前深沟球轴承和传动轴中深沟球轴承安装于箱体内，并通过传动轴外端盖进行限位，且传动轴前深沟球轴承和传动轴中深沟球轴承之间安装有PTO双联换挡齿轮，PTO动力传动轴另一端安装有PTO主减速主动齿轮，并通过传动轴后深沟球轴承安装于箱体内，传动轴后深沟球轴承通过传动轴内端盖进行限位；

动力输出轴一端为动力输出端，该端通过输出轴外深沟球轴承安装于箱体上，并通过输出轴外端盖进行限位，另一端通过输出轴内深沟球轴承安装于箱体上，输出轴内深沟球轴承一侧设有输出轴内端盖进行限位，输出轴外深沟球轴承和输出轴内深沟球轴承之间设有PTO主减速从动齿轮，且PTO主减速从动齿轮和输出轴外深沟球轴承之间设有主减速从动轮套筒；

所述的双动力输入机构包括设于箱体一侧的静液压无级变速器、动力输入第二轴、动力输入第三轴，其中：

静液压无级变速器设有静液压无级变速器动力输入轴和静液压无级变速器动力输出轴，静液压无级变速器动力输入轴和静液压无级变速器动力输出轴的端部伸入至箱体内，且静液压无级变速器动力输出轴的端部安装有静液压无级变速器动力输出齿轮；

动力输入第二轴一端与静液压无级变速器动力输入轴连接，并通过第二轴深沟球轴承安装于箱体上，动力输入第二轴另一端设有动力输出花键，并通过第二轴推力轴承安装于箱体上，动力输入第二轴上安装有从动锥齿轮和机械挡主动齿轮，从动锥齿轮一侧设有从动锥齿轮套筒，从动锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合；

动力输入第三轴两端的安装结构一样，其一端通过第三轴深沟球轴承安装于箱体上，并设有第三轴端盖进行限位，动力输入第三轴上安装有第三轴无级挡齿轮、双动力输入花键毂、第三轴机械挡齿轮和第三轴输入齿轮，第三轴无级挡齿轮通过无级挡轮滑动轴承套空套在动力输入第三轴上，第三轴机械挡齿轮通过机械挡轮滑动轴承套空套在动力输入第三轴上，第三轴无级挡齿轮和双动力输入花键毂之间设有紧密套筒，第三轴无级挡齿轮另一端设有无级挡轮套筒，第三轴无级挡齿轮与静液压无级变速器动力输出齿轮啮合，第三轴机械挡齿轮与机械挡主动齿轮啮合，双动力输入花键毂上安装有结合套，结合套上设有换挡拨叉，第三轴输入齿轮将动力输出；

所述的中间传动机构包括中间轴、中间轴传动齿轮、换向齿轮、换向轴，中间轴两端的结构相同，其一端通过中间轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过中间轴端盖进行限位，中间轴中间安装有中间轴传动齿轮；换向轴的两端的结构相同，其一端通过换向轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过换向轴端盖进行限位，换向轴上安装有换向齿轮，换向齿轮与中间轴传动齿轮啮合，中间轴传动齿轮与第三轴输入齿轮啮合；

所述的差速式驱动机构包括差速转向一轴、差速转向中间轴、差速齿轮轴，差速转向一轴一端伸出至箱体外与外动力连接，并通过差速一轴左深沟球轴承安装于箱体上，差速一轴左深沟球轴承通过差速一轴左端盖进行限位，差速转向一轴另一端通过差速一轴右深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速一轴右端盖进行限位，差速转向一轴上安装有差速转向左侧齿轮和差速转向右侧齿轮；差速转向中间轴两端的安装结构一样，其一端通过差速中间轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速中间轴端盖进行限位；差速转向中间轴上安装有差速转向中间齿轮，差速转向中间齿轮一侧设有差速中间轮套筒；差速齿轮轴两端的安装结构一样，其一端通过差速齿轮轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速齿轮轴端盖进行限位，差速齿轮轴上设有位于差速齿轮轴正中间的主减速齿轮和关于主减速齿轮对称且结构相同的左侧行星齿轮机构、右侧行星齿轮机构；

左侧行星齿轮机构包括依次套装在差速齿轮轴上的左行星架、左太阳轮和左齿圈，左行星齿轮通过左行星齿轮支撑组件周向均布安装于左行星架上，并且同时与左齿圈的内齿轮和左太阳轮啮合,左行星架通过滚针轴承安装于差速齿轮轴上，左齿圈通过左滑动轴承套二安装于差速齿轮轴上；

右侧行星齿轮机构包括依次套装在差速齿轮轴上的右行星架、右太阳轮和右齿圈，右行星齿轮通过右行星齿轮支撑组件周向均布安装于右行星架上，并且同时与右齿圈的内齿轮和右太阳轮啮合，右行星架通过滚针轴承安装于差速齿轮轴上，右齿圈通过右滑动轴承套二安装于差速齿轮轴上；

右齿圈的外齿圈与差速转向中间齿轮啮合，差速转向中间齿轮与差速转向右侧齿轮啮合，左齿圈的外齿圈与差速转向左侧齿轮啮合，主减速齿轮与换向齿轮啮合；

所述的左侧履带驱动机构和右侧履带驱动机构结构相同，并关于主减速齿轮对称，左侧履带驱动机构包括履带驱动轴，所述的履带驱动轴通过驱动轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过安装在箱体外壁上的驱动轴端盖进行限位，履带驱动轴一端伸入箱体内并安装有驱动齿轮，另一端位于箱体外侧并安装有履带驱动齿盘，履带驱动齿盘内侧固定有制动盘，制动盘上安装有制动蹄片和制动钳，履带驱动轴上还通过支撑套深沟球轴承安装有支撑前套，支撑前套和驱动轴端盖之间设有支撑中套。

在本发明中，所述的动力输入机构中：第一轴推力轴承一端设有用于对第一轴端盖进行限位的第一轴推力轴承卡环，第一轴推力轴承卡环为孔用卡环，传动轴中深沟球轴承一端设有传动轴中深沟球轴承卡环。

在本发明中，所述的动力输出机构中：第一轴端盖内设有用于对动力输入第一轴进行密封的第一轴密封圈，所述的输出轴外端盖内设有用于对动力输出轴进行密封的输出轴密封圈。

在本发明中，所述的双动力输入机构中：机械挡主动齿轮一侧设有机械挡主动轮卡环，静液压无级变速器动力输出齿轮一侧设有无级输出轮卡环,第三轴输入齿轮一端设有第三轴输入轮卡环。

在本发明中，所述的中间传动机构中：换向齿轮的一侧设有换向轮卡环，中间传动齿轮的一侧设有中间传动轮卡环。

在本发明中，所述的差速式驱动机构中：差速一轴左端盖内对应差速转向一轴处设有差速一轴唇型密封圈进行密封；差速转向左侧齿轮一侧设有差速左齿轮卡环进行限位；差速转向右侧齿轮一侧设有差速右齿轮卡环进行限位。

在本发明中，所述的差速式驱动机构中：左行星齿轮支撑组件和右行星齿轮支撑组件的结构相同，右行星齿轮支撑组件包括右行星齿轮支撑轴、套装在右行星齿轮支撑轴上的右滑动轴承套一和右行星齿轮固定架，右行星齿轮支撑轴一端过盈安装于右行星架内，另一端套装有右行星齿轮固定架，右行星齿轮固定架用于限制右行星齿轮的轴向窜动。

在本发明中，所述的左侧履带驱动机构中，所述的驱动齿轮一端设有驱动轮卡环，支撑前套内设有位于支撑套深沟球轴承外端的支撑套唇型密封圈，支撑套深沟球轴承一侧设有支撑套轴承卡环。

在本发明中，所述的第一轴端盖、传动轴外端盖、传动轴内端盖、输出轴外端盖、输出轴内端盖、第二轴端盖、第三轴端盖、中间轴端盖、换向轴端盖、差速一轴左端盖、差速一轴右端盖、差速中间轴端盖、差速齿轮轴端盖、驱动轴端盖都通过螺栓紧固于箱体上。

在本发明中，动力经动力输入第一轴输入，带动PTO双联滑移换挡齿轮和动力输入锥齿轮旋转；PTO双联滑移换挡齿轮带动PTO双联换挡齿轮旋转，从而带动PTO动力传动轴旋转，PTO动力传动轴驱动PTO主减速主动齿轮旋转，PTO主减速主动齿轮带动PTO主减速从动齿轮旋转，PTO主减速从动齿轮带动动力输出轴旋转，从而输出一部分动力；动力输入锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮将动力传递给动力输入第二轴并带动机械挡主动齿轮旋转；动力输入第二轴一端将动力通过静液压无级变速器动力输入轴输入至静液压无级变速器内，动力经无级变速后通过静液压无级变速器动力输出轴传递至静液压无级变速器动力输出齿轮，动力输入第二轴另一端通过动力输出花键输出动力；当向上滑动换挡拨叉时，结合套上移，结合套固定在双动力输入花键毂与第三轴无级挡齿轮上，动力由静液压无级变速器动力输出齿轮传递至第三轴无级挡齿轮，再传递至双动力输入花键毂，然后传递至第三轴输入齿轮；当向下滑动换挡拨叉时，结合套下移，结合套别固定在双动力输入花键毂与第三轴机械挡齿轮上，动力由机械挡主动齿轮传递至第三轴机械挡齿轮，再传递至双动力输入花键毂，然后传递至第三轴输入齿轮；第三轴输入齿轮带动中间轴传动齿轮旋转，中间轴传动齿轮带动换向齿轮旋转，换向齿轮将动力传递至主减速齿轮并带动其旋转，主减速齿轮带动差速齿轮轴旋转，差速齿轮轴分别带动左太阳轮和右太阳轮旋转，进而带动左行星齿轮和右行星齿轮旋转，左行星齿轮带动左行星架的外齿轮旋转，进而带动左侧履带驱动机构旋转，右行星齿轮带动右行星架的外齿轮旋转，进而带动右侧履带驱动机构旋转；当差速转向一轴无动力输入时，由于左右侧行星齿轮架齿圈被相反方向的转向齿轮固定，此时差速转向装置锁止，左右侧行星齿轮等速输出，当差速转向一轴有动力输入时，左侧行星齿轮机构的上的左齿圈与右侧行星齿轮机构上的右齿圈转向相反，此时在左行星架和右行星架间产生速度差，因而实现转向。

优点及有益效果：

本发明由动力输入机构、双动力输入机构、中间传动机构、差速式驱动机构、左侧履带驱动机构、右侧履带驱动机构、动力输出机构连接构成，动力输入机构将动力一部分传递给动力输出机构，且该部分的动力可通过PTO双联换挡齿轮实现高低挡的切换；双动力输入机构采用机械直接传动与液压无级传动并联连接的方案，通过转换结合套解决了机械直接传动与液压无极式结合的问题，有效提高了传动效率高，提高了履带车辆的操控性能；差速式驱动机构采用机械与液压并联式双动力输入装置和外接动力控制驱动轮两侧行星齿轮机构的齿圈正反转改变行驶驱动动力输出轴两端转速，实现转向，并且本机构可通过调节外接入动力转速实现精准转向、甚至田间原地调头，还方便实现远程机电液一体化控制，能有效克服现有履带车辆行驶侧偏阻力、田头转向壅泥严重、操控困难等问题。本发明结构紧凑，变速方便，大大提高了传动效率。

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B-B剖视图。

图3为图1中动力输入机构和动力输出机构的结构示意图。

图4为图3的D-D剖视图。

图5为图1中双动力输入机构的结构示意图。

图6为图5中K-K剖视图。

图7为图5中H-H剖视图。

图8为图5中I-I剖视图。

图9为图5中J-J剖视图。

图10为图1中中间传动机构的结构示意图。

图11为图1中差速式驱动机构的结构示意图。

图12为图11中E-E剖视图。

图13为图11中F-F剖视图。

图14为图1中左侧履带驱动机构的结构示意图。

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的双动力输入式履带车辆变速器，它包括箱体X，箱体X上安装有动力输入机构P、双动力输入机构S、中间传动机构M、差速式驱动机构D、左侧履带驱动机构Q（L）、右侧履带驱动机构Q（R）、动力输出机构T，动力输入机构P与双动力输入机构S和动力输出机构T连接，双动力输入机构S通过中间传动机构M与差速式驱动机构D连接，差速式驱动机构D与左侧履带驱动机构Q（L）、右侧履带驱动机构Q（R）连接。动力经动力输入机构P输入，一部分传递至动力输出机构T，另一部分输送给双动力输入机构S，动力输出机构T将动力传递给外部作业部分，双动力输入机构S通过中间传动机构M将动力传递给差速式驱动机构D，再由差速式驱动机构D将动力分别输出驱动左侧履带驱动机构Q（L）和右侧履带驱动机构Q（R）。

参见图3～图4所示，动力输入机构P包括动力输入锥齿轮P1、PTO双联滑移换挡齿轮P2、动力输入第一轴P3、动力输入换挡拨叉P4、PTO双联换挡齿轮P5、PTO动力传动轴P6，还包括第一轴推力轴承P7、第一轴端盖P8、第一轴密封圈P9、第一轴推力轴承卡环P10、第一轴深沟球轴承P11、动力输入轮套筒P12、传动轴前深沟球轴承P13、传动轴中深沟球轴承P14、传动轴外端盖P15、传动轴中深沟球轴承卡环P16；动力输出机构T包括动力输出轴T1、PTO主减速从动齿轮T2、PTO主减速主动齿轮T3，还包括传动轴后深沟球轴承T4、传动轴内端盖T5、输出轴外深沟球轴承T6、输出轴外端盖T7、输出轴内深沟球轴承T8、输出轴内端盖T9、输出轴密封圈T10、主减速从动轮套筒T11。

动力输入第一轴P3一侧通过第一轴推力轴承P7安装于第一轴端盖P8内，第一轴密封圈P9安装于第一轴端盖P8内，用于对动力输入第一轴P3进行密封，第一轴推力轴承卡环P10为孔用卡环，它安装于第一轴端盖P8内且位于第一轴推力轴承P7的一侧，用于对第一轴推力轴承P7进行孔向定位；动力输入第一轴P3另一侧通过第一轴深沟球轴承P11安装于箱体X上，该动力输入第一轴P3另一侧所在的端部安装有动力输入锥齿轮P1，动力输入锥齿轮P1和第一轴深沟球轴承P11之间设有动力输入轮套筒P12；第一轴推力轴承P7和第一轴深沟球轴承P11之间安装有PTO双联滑移换挡齿轮P2，PTO双联滑移换挡齿轮P2上插装有动力输入换挡拨叉P4。

PTO动力传动轴P6一端通过传动轴前深沟球轴承P13和传动轴中深沟球轴承P14安装在箱体X上，传动轴前深沟球轴承P13安装于箱体X上，并通过传动轴外端盖P15进行限位，传动轴中深沟球轴承P14一侧通过轴肩进行定位，另一侧通过传动轴中深沟球轴承卡环P16进行定位，传动轴中深沟球轴承卡环P16为轴用卡环，传动轴前深沟球轴承P13和传动轴中深沟球轴承P14之间套装有PTO双联换挡齿轮P5；PTO动力传动轴P6另一端通过传动轴后深沟球轴承T4安装在箱体X上，并通过传动轴内端盖T5进行限位，PTO动力传动轴P6另一端还安装有PTO主减速主动齿轮T3。

动力输出轴T1一侧通过输出轴外深沟球轴承T6安装于箱体X上，并通过输出轴外端盖T7进行限位；动力输出轴T1另一侧通过输出轴内深沟球轴承T8安装于箱体X上，并通过输出轴内端盖T9进行限位，输出轴密封圈T10安装于输出轴外端盖T7内，用于对动力输出轴T1进行密封，输出轴外深沟球轴承T6和输出轴内深沟球轴承T8之间套装有PTO主减速从动齿轮T2，输出轴外深沟球轴承T6和PTO主减速从动齿轮T2之间安装有主减速从动轮套筒T11，主减速从动轮套筒T11用于调整动力输出轴T1的轴向间隙并对PTO主减速从动齿轮T2进行限位。

PTO双联滑移换挡齿轮P2与PTO双联换挡齿轮P5啮合，PTO主减速主动齿轮T3与PTO主减速从动齿轮T2啮合。

PTO双联滑移换挡齿轮P2在动力输入第一轴P3上从左至右移动，以实现挡位高、低挡切换，如图3所示，以低挡为例说明其传动路线：PTO双联滑移换挡齿轮P2的右侧齿轮与PTO双联换挡齿轮P5的右侧齿轮啮合→PTO双联换挡齿轮P5带动PTO动力传动轴P6旋转→PTO动力传动轴P6带动PTO主减速主动齿轮T3旋转传递动力→PTO主减速主动齿轮T3与PTO主减速从动齿轮T2啮合→PTO主减速从动齿轮T2带动动力输出轴T1旋转，该传动过程整体为减速传动。

参见图5～图9所示，双动力输入机构S包括静液压无级变速器S1、静液压无级变速器动力输入轴S2、机械挡主动齿轮S3、动力输入第二轴S4、从动锥齿轮S5、静液压无级变速器动力输出齿轮S6、静液压无级变速器动力输出轴S7、换挡拨叉S8、结合套S9、双动力输入花键毂S10、动力输入第三轴S11、第三轴输入齿轮S12、第三轴机械挡齿轮S13、第三轴无级挡齿轮S14、动力输入第一轴P3、动力输入锥齿轮P1，还包括第二轴深沟球轴承S15、第二轴推力轴承S16、第二轴端盖S17、第二轴唇型密封圈S18、机械挡主动轮卡环S19、从动锥齿轮套筒S20、第三轴深沟球轴承S21、第三轴端盖S22、机械挡轮滑动轴承套S23、无级挡轮滑动轴承套S24、紧密套筒S25、无级挡轮套筒S26、第三轴输入轮卡环S27、无级输出轮卡环S28、动力输出花键S29。

静液压无级变速器S1设置在箱体X一侧，静液压无级变速器S1包括静液压无级变速器动力输入轴S2和静液压无级变速器动力输出轴S7，静液压无级变速器动力输出轴S7端部设有静液压无级变速器动力输出齿轮S6，并采用无级输出轮卡环S28进行限位。动力输入第二轴S4一端与静液压无级变速器动力输入轴S2连接，并通过第二轴深沟球轴承S15安装在箱体X上；动力输入第二轴S4另一端设有动力输出花键S29，并通过第二轴推力轴承S16安装在箱体X上，动力输出花键S29可外接液压泵、水泵、履带车辆自救装置或其他工作装置，进一步扩展履带车辆的功能，第二轴推力轴承S16通过第二轴端盖S17进行限位，第二轴端盖S17内设有第二轴唇形密封圈S18进行密封；动力输入第二轴S4上设有机械挡主动齿轮S3和从动锥齿轮S5，机械挡主动齿轮S3通过机械挡主动轮卡环S19进行轴向限位，从动锥齿轮S5与安装在动力输入第一轴P3上的的动力输入锥齿轮P1啮合，从动锥齿轮S5与第二轴推力轴承S16之间安装有从动锥齿轮套筒S20，从动锥齿轮套筒S20用于对从动锥齿轮S5进行限位。

动力输入第三轴S11两端的安装结构一样，其一端通过第三轴深沟球轴承S21安装于箱体X上，并通过第三轴端盖S22进行限位；动力输入第三轴S11上还沿轴向依次安装有第三轴无级挡齿轮S14、双动力输入花键毂S10、第三轴机械挡齿轮S13、第三轴输入齿轮S12，第三轴无级挡齿轮S14通过无级挡轮滑动轴承套S24空套在动力输入第三轴S11上，第三轴机械挡齿轮S13通过机械挡轮滑动轴承套S23空套在动力输入第三轴S11上，第三轴无级挡齿轮S14与静液压无级变速器动力输出齿轮S6啮合，第三轴机械挡齿轮S13与机械挡主动齿轮S3啮合；第三轴无级挡齿轮S14和双动力输入花键毂S10之间设有紧密套筒S25，第三轴无级挡齿轮S14另一侧设有无级挡轮套筒S26，双动力输入花键毂S10上安装有结合套S9，结合套S9上插装有换挡拨叉S8；第三轴输入齿轮S12通过第三轴输入轮卡环S27进行限位。

工作原理：

1)向上滑动换挡拨叉S8，结合套S9上移，结合套S9分别固定在双动力输入花键毂S10与第三轴无级挡齿轮S14上，动力由静液压无级变速器动力输出齿轮S6传递至第三轴无级挡齿轮S14，再传递至双动力输入花键毂S10，然后传递至第三轴输入齿轮S12。此时变速器为静液压无级挡，变速器可输出无级变速的前进挡和倒车挡。

2）向下滑动换挡拨叉S8，结合套S9下移，结合套S9分别固定在双动力输入花键毂S10与第三轴机械挡齿轮S13上，动力由机械挡主动齿轮S3传递至第三轴机械挡齿轮S13，再传递至双动力输入花键毂S10，然后传递至第三轴输入齿轮S12。此时变速器为机械挡，变速器固定输出某一速度的前进挡，不能输出倒车挡，此挡位主要用于履带式车辆田间高效作业。

本发明采用双动力输入，包括机械挡和静液压无极挡两挡动力传输路线。

机械挡动力的传动路线为：动力输入第一轴P3上的的动力输入锥齿轮P1与从动锥齿轮S5→从动锥齿轮S5带动动力输入第二轴S4旋转传递动力→机械挡主动齿轮S3旋转→械挡主动齿轮S3与第三轴机械挡齿轮S13啮合→第三轴机械挡齿轮S13带动动力输入第三轴S11旋转→动力输入第三轴S11带动第三轴输入齿轮S12旋转→第三轴输入齿轮S12将动力传递给中间传动机构M。

静液压无极挡动力的传动路线为：动力输入第一轴P3上的的动力输入锥齿轮P1与从动锥齿轮S5→从动锥齿轮S5带动动力输入第二轴S4旋转传递动力→动力从静液压无级变速器动力输入轴S2传递进静液压无级变速器S1无级变速，然后从静液压无级变速器动力输出轴S7输出→静液压无级变速器动力输出轴S7带动静液压无级变速器动力输出齿轮S6旋转→静液压无级变速器动力输出齿轮S6与第三轴无级挡齿轮S14啮合→第三轴无级挡齿轮S14带动动力输入第三轴S11旋转→动力输入第三轴S11带动第三轴输入齿轮S12旋转→第三轴输入齿轮S12将动力传递给中间传动机构M。

参见图10所示，中间传动机构M包括中间轴M1、中间轴传动齿轮M2、换向齿轮M3、换向轴M4，还包括中间轴深沟球轴承M5、中间轴端盖M6、换向轴深沟球轴承M7、换向轴端盖M8、换向轮卡环M9、中间传动轮卡环M10。

中间轴M1两端的结构相同，其一端通过中间轴深沟球轴承M5安装于箱体上，并通过中间轴端盖M6进行限位，中间轴M1中间安装有中间轴传动齿轮M2；换向轴M4的两端的结构相同，其一端通过换向轴深沟球轴承M7安装于箱体上，并通过换向轴端盖M8进行限位，换向轴M4上安装有换向齿轮M3，换向齿轮M3的一侧设有换向轮卡环M9，中间传动齿轮M2的一侧设有中间传动轮卡环M10，换向齿轮M3与中间轴传动齿轮M2啮合。

参见图11～图13所示，差速式驱动机构D包括差速转向一轴D1、差速转向左侧齿轮D2、差速转向右侧齿轮D3、差速转向中间齿轮D4、差速转向中间轴D5、主减速齿轮D6、差速齿轮轴D7、右侧行星齿轮机构D8、左侧行星齿轮机构D9，还包括差速一轴左深沟球轴承D10、差速一轴左端盖D11、差速一轴唇型密封圈D12、差速一轴右深沟球轴承D13、差速一轴右端盖D14、差速左齿轮卡环D15、差速右齿轮卡环D16、差速中间轴深沟球轴承D17、差速中间轴端盖D18、差速中间轮套筒D19、差速齿轮轴深沟球轴承D20、差速齿轮轴端盖D21、右滑动轴承套一D22、滚针轴承D23、右滑动轴承套二D24、左滑动轴承套一D25、滚针轴承D26、左滑动轴承套二D27。

差速转向一轴D1一端伸出至箱体X外，与外动力连接，并通过差速一轴左深沟球轴承D10安装于箱体X上，差速一轴左深沟球轴承D10通过差速一轴左端盖D11进行限位，且差速一轴左端盖D11内对应差速转向一轴D1处设有差速一轴唇型密封圈D12进行密封；差速转向一轴D1另一端通过差速一轴右深沟球轴承D13安装于箱体X上，并通过差速一轴右端盖D14进行限位；差速转向一轴D1上安装有差速转向左侧齿轮D2和差速转向右侧齿轮D3，差速转向左侧齿轮D2一侧设有差速左齿轮卡环D15进行限位，差速转向右侧齿轮D3一侧设有差速右齿轮卡环D16进行限位。

差速转向中间轴D5两端的安装结构一样，其一端通过差速中间轴深沟球轴承D17安装于箱体X上，并通过差速中间轴端盖D18进行限位；差速转向中间轴D5上安装有差速转向中间齿轮D4，差速转向中间齿轮D4一侧设有差速中间轮套筒D19。差速转向中间齿轮D4与差速转向右侧齿轮D3啮合。

差速齿轮轴D7两端的安装结构一样，其一端通过差速齿轮轴深沟球轴承D20安装于箱体X上，并通过差速齿轮轴端盖D21进行限位；差速齿轮轴D7正中间位置安装有主减速齿轮D6，主减速齿轮D6与中间传动机构M的换向齿轮M3啮合；左侧行星齿轮机构D9和右侧行星齿轮机构D8的结构相同，且关于主减速齿轮D6对称。

左侧行星齿轮机构D9包括左太阳轮D91、左行星架D92、左行星齿轮D93、左行星齿轮支撑轴D94、左齿圈D95、左行星齿轮固定架D96，还包括左滑动轴承套一D25、滚针轴承D26、左滑动轴承套二D27。

右侧行星齿轮机构D8包括右太阳轮D81、右行星架D82、右行星齿轮D83、右行星齿轮支撑轴D84、右齿圈D85、右行星齿轮固定架D86，还包括右滑动轴承套一D22、滚针轴承D23、右滑动轴承套二D24。

左齿圈D95、左太阳轮D91和左行星架D92依次安装在差速齿轮轴D7上，左行星齿轮D93通过左行星齿轮支撑组件周向均布安装于左行星架D92上，同时与左齿圈D95的内齿轮和左太阳轮D91啮合；左行星齿轮支撑组件包括左行星齿轮支撑轴D94、套装在左行星齿轮支撑轴D94上的左滑动轴承套一D25和左行星齿轮固定架D96，左行星架D92通过滚针轴承D26安装于差速齿轮轴D7上，左齿圈D95通过右滑动轴承套二D27安装于差速齿轮轴D7上。左齿圈D95的外齿轮与差速转向左侧齿轮D2啮合。

右齿圈D85、右太阳轮D81和右行星架D82依次套装在差速齿轮轴D7上，右行星齿轮D83通过右行星齿轮支撑组件周向均布安装于右行星架D82上，并且同时与右齿圈D85的内齿轮和右太阳轮D81啮合；右行星齿轮支撑组件包括右行星齿轮支撑轴D84、套装在右行星齿轮支撑轴D84上的右滑动轴承套一D22和右行星齿轮固定架D86，右行星架D82通过滚针轴承D23安装于差速齿轮轴D7上，右齿圈D85通过右滑动轴承套二D24安装于差速齿轮轴D7上。右齿圈D85的外齿轮与差速转向中间齿轮D4啮合。

差速式驱动机构D的工作原理：

动力由主减速齿轮D6和主减速齿轮D6所在的差速齿轮轴D7传入，然后传递至两侧的左太阳轮D91、右太阳轮D81。左太阳轮D91通过左行星齿轮D93将动力传递至左齿圈D95，左行星齿轮支撑轴D94将动力传递至左行星架D92，左行星架D92外端设有左外齿轮，左外齿轮对外输出动力。右太阳轮D81通过右行星齿轮D83将动力传递至右齿圈D85，右行星齿轮支撑轴D84将动力传递至右行星架D82，右行星架D82外端设有右外齿轮，右外齿轮对外输出动力。右齿圈D85外圈设有外齿圈与差速转向中间齿轮D4啮合，左齿圈D95与差速转向左侧齿轮D2啮合，组成了行星齿轮机构驱动与外动力驱动转向的差速式转向机构。

等速锁止输出：差速转向一轴D1的差速转向左侧齿轮D2与左侧行星齿轮机构的D9上的左齿圈D95啮合。差速转向一轴D1的差速转向右侧齿轮D3与差速转向中间齿轮D4啮合，然后与右侧行星齿轮机构D8上的右齿圈D85啮合。当差速转向一轴D1无动力输入时，由于左右侧行星齿轮架齿圈被相反方向的转向齿轮固定，此时差速转向装置锁止，左右侧行星齿轮等速输出。

差速转向输出：当差速转向一轴D1有动力输入时，左侧行星齿轮机构的D9上的左齿圈D95与右侧行星齿轮机构D8上的右齿圈D85转向相反。根据行星齿轮机构传动原理，固定的太阳轮输入与相反转向的齿圈组成复合运动，使得行星架输出不同转速，因而实现转向。

参见图14所示，左侧履带驱动机构Q（L）包括履带驱动轴Q1、履带驱动齿盘Q2、制动盘Q3、支撑前套Q4、支撑中套Q5、驱动齿轮Q6、制动钳Q7、制动蹄片Q8，还包括驱动轴深沟球轴承Q9、驱动轮卡环Q10、驱动轴端盖Q11、支撑套深沟球轴承Q12、支撑套唇型密封圈Q13、齿盘卡环Q14、制动盘螺栓Q15、支撑套轴承卡环Q16。

履带驱动轴Q1一端通过驱动轴深沟球轴承Q9安装于箱体X上，并安装有驱动齿轮Q6，驱动齿轮Q6一端设有驱动轮卡环Q10进行限位，驱动轮卡环Q10为轴用卡环，驱动轴深沟球轴承Q9通过驱动轴端盖Q11进行限位，驱动轴端盖Q11外侧依次安装有支撑中套Q5和支承前套Q4，支撑前套Q4通过支撑套深沟球轴承Q12安装在履带驱动轴Q1上，且设有支撑套唇型密封圈Q13进行密封，支撑套深沟球轴承Q12一侧设有支撑套轴承卡环Q16进行限位；支撑中套Q5的两端分别与支承前套Q4和驱动轴端盖Q11配合连接。履带驱动轴Q1另一端安装有履带驱动齿盘Q2，并通过齿盘卡环Q14进行限位，履带驱动齿盘Q2内侧安装有制动盘Q3，制动盘Q3套装在履带驱动轴Q1上，且通过制动盘螺栓Q15紧固在履带驱动齿盘Q2上，制动盘Q3上安装有制动钳Q7和制动蹄片Q8。驱动齿轮Q6与差速式驱动机构D的左行星架D92外端的左外齿轮啮合。

右侧履带驱动机构Q（R）与左侧履带驱动机构Q（L）结构相通，且关于主减速齿轮D6对称设置。右侧履带驱动机构Q（R）的驱动齿轮Q6与差速式驱动机构D的右行星架D82外端的右外齿轮啮合。差速式驱动机构D连接驱动左侧履带驱动机构（L）和右侧履带驱动机构Q（R）。

第一轴端盖P8、传动轴外端盖P15、传动轴内端盖T5、输出轴外端盖T7、输出轴内端盖T9、第二轴端盖S17、第三轴端盖S22、中间轴端盖M6、换向轴端盖M8、差速一轴左端盖D11、差速一轴右端盖D14、差速中间轴端盖D18、差速齿轮轴端盖D21、驱动轴端盖Q11都通过螺栓紧固于箱体上。

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)

1.一种双动力输入式履带车辆变速器，包括箱体，其特征在于：箱体上安装有动力输入机构、双动力输入机构、中间传动机构、差速式驱动机构、左侧履带驱动机构、右侧履带驱动机构、动力输出机构，各机构的具体连接结构如下：

所述的动力输入机构包括动力输入第一轴、PTO动力传动轴，动力输出机构包括动力输出轴，其中：

动力输入第一轴一端为动力输入端，并通过第一轴推力轴承安装于第一轴端盖内，第一轴端盖紧固于箱体上，另一端通过第一轴深沟球轴承安装于箱体上，第一轴深沟球轴承一侧安装有动力输入锥齿轮，动力输入锥齿轮和第一轴深沟球轴承之间设有动力输入轮套筒，第一轴推力轴承和第一轴深沟球轴承之间套装有PTO双联滑移换挡齿轮，PTO双联滑移换挡齿轮上设有动力输入换挡拨叉；

PTO动力传动轴一端通过传动轴前深沟球轴承和传动轴中深沟球轴承安装于箱体内，并通过传动轴外端盖进行限位，且传动轴前深沟球轴承和传动轴中深沟球轴承之间安装有PTO双联换挡齿轮，PTO动力传动轴另一端安装有PTO主减速主动齿轮，并通过传动轴后深沟球轴承安装于箱体内，传动轴后深沟球轴承通过传动轴内端盖进行限位；

动力输出轴一端为动力输出端，该端通过输出轴外深沟球轴承安装于箱体上，并通过输出轴外端盖进行限位，另一端通过输出轴内深沟球轴承安装于箱体上，输出轴内深沟球轴承一侧设有输出轴内端盖进行限位，输出轴外深沟球轴承和输出轴内深沟球轴承之间设有PTO主减速从动齿轮，且PTO主减速从动齿轮和输出轴外深沟球轴承之间设有主减速从动轮套筒；

所述的双动力输入机构包括设于箱体一侧的静液压无级变速器、动力输入第二轴、动力输入第三轴，其中：

静液压无级变速器设有静液压无级变速器动力输入轴和静液压无级变速器动力输出轴，静液压无级变速器动力输入轴和静液压无级变速器动力输出轴的端部伸入至箱体内，且静液压无级变速器动力输出轴的端部安装有静液压无级变速器动力输出齿轮；

动力输入第二轴一端与静液压无级变速器动力输入轴连接，并通过第二轴深沟球轴承安装于箱体上，动力输入第二轴另一端设有动力输出花键，并通过第二轴推力轴承安装于箱体上，动力输入第二轴上安装有从动锥齿轮和机械挡主动齿轮，从动锥齿轮一侧设有从动锥齿轮套筒，从动锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合；

动力输入第三轴两端的安装结构一样，其一端通过第三轴深沟球轴承安装于箱体上，并设有第三轴端盖进行限位，动力输入第三轴上安装有第三轴无级挡齿轮、双动力输入花键毂、第三轴机械挡齿轮和第三轴输入齿轮，第三轴无级挡齿轮通过无级挡轮滑动轴承套空套在动力输入第三轴上，第三轴机械挡齿轮通过机械挡轮滑动轴承套空套在动力输入第三轴上，第三轴无级挡齿轮和双动力输入花键毂之间设有紧密套筒，第三轴无级挡齿轮另一端设有无级挡轮套筒，第三轴无级挡齿轮与静液压无级变速器动力输出齿轮啮合，第三轴机械挡齿轮与机械挡主动齿轮啮合，双动力输入花键毂上安装有结合套，结合套上设有换挡拨叉，第三轴输入齿轮将动力输出；

所述的中间传动机构包括中间轴、中间轴传动齿轮、换向齿轮、换向轴，中间轴两端的结构相同，其一端通过中间轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过中间轴端盖进行限位，中间轴中间安装有中间轴传动齿轮；换向轴的两端的结构相同，其一端通过换向轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过换向轴端盖进行限位，换向轴上安装有换向齿轮，换向齿轮与中间轴传动齿轮啮合，中间轴传动齿轮与第三轴输入齿轮啮合；

所述的差速式驱动机构包括差速转向一轴、差速转向中间轴、差速齿轮轴，差速转向一轴一端伸出至箱体外与外动力连接，并通过差速一轴左深沟球轴承安装于箱体上，差速一轴左深沟球轴承通过差速一轴左端盖进行限位，差速转向一轴另一端通过差速一轴右深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速一轴右端盖进行限位，差速转向一轴上安装有差速转向左侧齿轮和差速转向右侧齿轮；差速转向中间轴两端的安装结构一样，其一端通过差速中间轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速中间轴端盖进行限位；差速转向中间轴上安装有差速转向中间齿轮，差速转向中间齿轮一侧设有差速中间轮套筒；差速齿轮轴两端的安装结构一样，其一端通过差速齿轮轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过差速齿轮轴端盖进行限位，差速齿轮轴上设有位于差速齿轮轴正中间的主减速齿轮和关于主减速齿轮对称且结构相同的左侧行星齿轮机构、右侧行星齿轮机构；

左侧行星齿轮机构包括依次套装在差速齿轮轴上的左行星架、左太阳轮和左齿圈，左行星齿轮通过左行星齿轮支撑组件周向均布安装于左行星架上，并且同时与左齿圈的内齿轮和左太阳轮啮合,左行星架通过滚针轴承安装于差速齿轮轴上，左齿圈通过左滑动轴承套二安装于差速齿轮轴上；

右侧行星齿轮机构包括依次套装在差速齿轮轴上的右行星架、右太阳轮和右齿圈，右行星齿轮通过右行星齿轮支撑组件周向均布安装于右行星架上，并且同时与右齿圈的内齿轮和右太阳轮啮合，右行星架通过滚针轴承安装于差速齿轮轴上，右齿圈通过右滑动轴承套二安装于差速齿轮轴上；

右齿圈的外齿圈与差速转向中间齿轮啮合，差速转向中间齿轮与差速转向右侧齿轮啮合，左齿圈的外齿圈与差速转向左侧齿轮啮合，主减速齿轮与换向齿轮啮合；

所述的左侧履带驱动机构和右侧履带驱动机构结构相同，并关于主减速齿轮对称，左侧履带驱动机构包括履带驱动轴，所述的履带驱动轴通过驱动轴深沟球轴承安装于箱体上，并通过安装在箱体外壁上的驱动轴端盖进行限位，履带驱动轴一端伸入箱体内并安装有驱动齿轮，另一端位于箱体外侧并安装有履带驱动齿盘，履带驱动齿盘内侧固定有制动盘，制动盘上安装有制动蹄片和制动钳，履带驱动轴上还通过支撑套深沟球轴承安装有支撑前套，支撑前套和驱动轴端盖之间设有支撑中套。

2.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的动力输入机构中：第一轴推力轴承一端设有用于对第一轴端盖进行限位的第一轴推力轴承卡环，第一轴推力轴承卡环为孔用卡环，传动轴中深沟球轴承一端设有传动轴中深沟球轴承卡环。

3.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的动力输出机构中：第一轴端盖内设有用于对动力输入第一轴进行密封的第一轴密封圈，所述的输出轴外端盖内设有用于对动力输出轴进行密封的输出轴密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的双动力输入机构中：机械挡主动齿轮一侧设有机械挡主动轮卡环，静液压无级变速器动力输出齿轮一侧设有无级输出轮卡环,第三轴输入齿轮一端设有第三轴输入轮卡环。

5.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的中间传动机构中：换向齿轮的一侧设有换向轮卡环，中间传动齿轮的一侧设有中间传动轮卡环。

6.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的差速式驱动机构中：差速一轴左端盖内对应差速转向一轴处设有差速一轴唇型密封圈进行密封；差速转向左侧齿轮一侧设有差速左齿轮卡环进行限位；差速转向右侧齿轮一侧设有差速右齿轮卡环进行限位。

7.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的差速式驱动机构中：左行星齿轮支撑组件和右行星齿轮支撑组件的结构相同，右行星齿轮支撑组件包括右行星齿轮支撑轴、套装在右行星齿轮支撑轴上的右滑动轴承套一和右行星齿轮固定架，右行星齿轮支撑轴一端过盈安装于右行星架内，另一端套装有右行星齿轮固定架，右行星齿轮固定架用于限制右行星齿轮的轴向窜动。

8.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的左侧履带驱动机构中，所述的驱动齿轮一端设有驱动轮卡环，支撑前套内设有位于支撑套深沟球轴承外端的支撑套唇型密封圈，支撑套深沟球轴承一侧设有支撑套轴承卡环。

9.根据权利要求1所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，所述的第一轴端盖、传动轴外端盖、传动轴内端盖、输出轴外端盖、输出轴内端盖、第二轴端盖、第三轴端盖、中间轴端盖、换向轴端盖、差速一轴左端盖、差速一轴右端盖、差速中间轴端盖、差速齿轮轴端盖、驱动轴端盖都通过螺栓紧固于箱体上。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种双动力输入式履带车辆变速器，其特征在于，动力经动力输入第一轴输入，带动PTO双联滑移换挡齿轮和动力输入锥齿轮旋转；PTO双联滑移换挡齿轮带动双联换挡齿轮旋转，从而带动PTO动力传动轴旋转，PTO动力传动轴驱动PTO主减速主动齿轮旋转，PTO主减速主动齿轮带动PTO主减速从动齿轮旋转，PTO主减速从动齿轮带动动力输出轴旋转，从而输出一部分动力；动力输入锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮将动力传递给动力输入第二轴并带动机械挡主动齿轮旋转；

动力输入第二轴一端将动力通过静液压无级变速器动力输入轴输入至静液压无级变速器内，动力经无级变速后通过静液压无级变速器动力输出轴传递至静液压无级变速器动力输出齿轮，动力输入第二轴另一端通过动力输出花键输出动力；

当向上滑动换挡拨叉时，结合套上移，结合套固定在双动力输入花键毂与第三轴无级挡齿轮上，动力由静液压无级变速器动力输出齿轮传递至第三轴无级挡齿轮，再传递至双动力输入花键毂，然后传递至第三轴输入齿轮；当向下滑动换挡拨叉时，结合套下移，结合套别固定在双动力输入花键毂与第三轴机械挡齿轮上，动力由机械挡主动齿轮传递至第三轴机械挡齿轮，再传递至双动力输入花键毂，然后传递至第三轴输入齿轮；

第三轴输入齿轮带动中间轴传动齿轮旋转，中间轴传动齿轮带动换向齿轮旋转，换向齿轮将动力传递至主减速齿轮并带动其旋转，主减速齿轮带动差速齿轮轴旋转，差速齿轮轴分别带动左太阳轮和右太阳轮旋转，进而带动左行星齿轮和右行星齿轮旋转，左行星齿轮带动左行星架的外齿轮旋转，进而带动左侧履带驱动机构旋转，右行星齿轮带动右行星架的外齿轮旋转，进而带动右侧履带驱动机构旋转；当差速转向一轴无动力输入时，由于左右侧行星齿轮架齿圈被相反方向的转向齿轮固定，此时差速转向装置锁止，左右侧行星齿轮等速输出，当差速转向一轴有动力输入时，左侧行星齿轮机构的上的左齿圈与右侧行星齿轮机构上的右齿圈转向相反，此时在左行星架和右行星架间产生速度差，因而实现转向。