CN105202145B - 一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，包括箱体、静液压无级变速器、动力输入第一轴、动力输入第二轴、动力输入第三轴，静液压无级变速器设于箱体一侧，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；动力输入第一轴安装于箱体上，其一端为动力输入端，另一端安装有动力输入锥齿轮；所述的动力输入第二轴一端与静液压无级变速器动力输入轴固定连接，动力输入第二轴上安装有从动锥齿轮和机械挡主动齿轮。本发明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级式结合的问题，有效提高了传动效率，提高了履带车辆的操控性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置。
背景技术
为了降低农业机械操作难度，很多农田作业机械都采用了静液压无级变速输入装置，如高速插秧机、移栽机，履带式拖拉机、履带式收割机等。静液压无级变速装置虽然降低了操作难度，减少了农机驾驶培训时间，但由于采用液压输出后，传动系统效率降低，燃油消耗大幅度增加。尤其是履带式拖拉机、履带式收割机在田间工作时，行驶系统常处于大负荷状态，传动效率低，燃油消耗大，生产成本较高。机械变速装置在传动效率上虽然远高于静液压无级变速装置，但是操作机械变速装置时需要熟练配合离合器、油门、档位，操作比较复杂，其操作难度与驾驶汽车相当，因此，机械变速装置严重影响了农业机械产品的应用。
因此，市场上需要一种既能高效传动又能操控方便的动力输入装置，在不大幅改变现有传动装置，实现在两个动力之间可切换，使履带车辆既能实现田间作业时机械挡的高效传动，也能实现其他工况液压无级变速操控的便捷。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，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：
本发明提供一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，包括箱体、静液压无级变速器、动力输入第一轴、动力输入第二轴、动力输入第三轴，其中:所述的静液压无级变速器设于箱体一侧，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；所述的动力输入第一轴安装于箱体上，其一端为动力输入端，另一端安装有动力输入锥齿轮；所述的动力输入第二轴一端与静液压无级变速器动力输入轴固定连接，并通过第二轴深沟球轴承安装于箱体上，其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机械挡主动齿轮和从动锥齿轮，从动锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合；所述的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，动力输入第三轴上沿轴向依次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用于输出动力的第三轴输入齿轮，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，结合套上插装有换挡拨叉，双动力输入花键毂在结合套的作用下与第三轴无级挡齿轮或第三轴机械挡齿轮结合。
在本发明中，所述的静液压无级变速器动力输出轴上：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。
在本发明中，所述的动力输入第二轴上：机械挡主动齿轮一侧设有机械挡主动轮卡环，从动锥齿轮一侧设有从动锥齿轮套筒，第二轴推力轴承外侧设有第二轴端盖进行限位。
在本发明中，所述的动力输入第三轴上：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，第三轴输入齿轮一端设有第三轴输入轮卡环，第三轴深沟球轴承外侧设有第三轴端盖进行限位。
在本发明中，所述的第二轴端盖通过螺栓紧固于箱体上。
在本发明中，所述的第三轴端盖通过螺栓紧固于箱体上。
在本发明中，动力由动力输入锥齿轮输入，动力输入锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动动力输入第二轴和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，此时为静液压无级挡，第三轴输入齿轮能够输出无级变速的前进挡和倒车挡；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，此时为机械挡，第三轴输入齿轮固定输出某一速度的前进挡，不能输出倒车挡。
优点及有益效果：
本发明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级式结合的问题，本发明结构紧凑，有效提高了传动效率，提高了履带车辆的操控性能。
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K-K剖视图。
图3为图1中H-H剖视图。
图4为图1中I-I剖视图。
图5为图1中J-J剖视图。
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5的机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，它设置在箱体X上，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、第二轴唇形密封圈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。
动力由动力输入锥齿轮P1输入，然后通过本装置传递至变速器的传动机构。
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，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。
第二轴端盖S17、第三轴端盖S22通过螺栓紧固于箱体上。
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级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啮合→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→机械挡主动齿轮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将动力传递给传动机构。
静液压无级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啮合→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将动力传递给传动机构。
本发明采用双动力输入，重点实现了田间工作时机械挡的高效传动问题和其他工况液压无级变速操控的便捷性问题。
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 (7)
1.一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于：包括箱体、静液压无级变速器、动力输入第一轴、动力输入第二轴、动力输入第三轴，其中:
所述的静液压无级变速器设于箱体一侧，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；
所述的动力输入第一轴安装于箱体上，其一端为动力输入端，另一端安装有动力输入锥齿轮；
所述的动力输入第二轴一端与静液压无级变速器动力输入轴固定连接，并通过第二轴深沟球轴承安装于箱体上，其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机械挡主动齿轮和从动锥齿轮，从动锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合；
所述的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，动力输入第三轴上沿轴向依次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用于输出动力的第三轴输入齿轮，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，结合套上插装有换挡拨叉，双动力输入花键毂在结合套的作用下与第三轴无级挡齿轮或第三轴机械挡齿轮结合。
2.根据权利要求1所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，所述的静液压无级变速器动力输出轴上：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。
3.根据权利要求1所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，所述的动力输入第二轴上：机械挡主动齿轮一侧设有机械挡主动轮卡环，从动锥齿轮一侧设有从动锥齿轮套筒，第二轴推力轴承外侧设有第二轴端盖进行限位。
4.根据权利要求1所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，所述的动力输入第三轴上：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，第三轴输入齿轮一端设有第三轴输入轮卡环，第三轴深沟球轴承外侧设有第三轴端盖进行限位。
5.根据权利要求3所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，所述的第二轴端盖通过螺栓紧固于箱体上。
6.根据权利要求4所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，所述的第三轴端盖通过螺栓紧固于箱体上。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种机械直连与静液压无级并联式双动力输入装置，其特征在于，动力由动力输入锥齿轮输入，动力输入锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动动力输入第二轴和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，此时为静液压无级挡，第三轴输入齿轮能够输出无级变速的前进挡和倒车挡；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，此时为机械挡，第三轴输入齿轮固定输出某一速度的前进挡，不能输出倒车挡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Mechanical direct connection and hydrostatic stepless parallel-connection type dual power input device Effective date of registration: 20180130 Granted publication date: 20160713 Pledgee: Loudi Xinglou financing Company limited by guarantee Pledgor: HUNAN NONGYOU MACHINERY GROUP Co.,Ltd.|HUNAN NONGYOU SHENGTAI AGRICULTURAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2018430000011 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200602 Granted publication date: 20160713 Pledgee: Loudi Xinglou financing Company limited by guarantee Pledgor: HUNAN NONGYOU MACHINERY GROUP Co.,Ltd. Registration number: 2018430000011 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A mechanical direct-connected and hydrostatic stepless parallel dual power input device Effective date of registration: 20230302 Granted publication date: 20160713 Pledgee: China Construction Bank Corporation Shuangfeng Sub-branch Pledgor: HUNAN NONGYOU MACHINERY GROUP Co.,Ltd.|HUNAN NONGYOU SHENGTAI AGRICULTURAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980033958 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231229 Granted publication date: 20160713 Pledgee: China Construction Bank Corporation Shuangfeng Sub-branch Pledgor: HUNAN NONGYOU MACHINERY GROUP Co.,Ltd.|HUNAN NONGYOU SHENGTAI AGRICULTURAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980033958 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |