CN106715967B - 液压无级变速器 - Google Patents

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Abstract

一种液压无级变速器，包括：活塞(1)、档位控制板(2)、传动轮(3)、液压腔(4)；所述液压腔上有一个出口(6)和一个进口(7)，所述出口和进口上均设置有单向阀门(8)；所述进口通过动力油循环回流通道(11)与传动轮相接；动力油被活塞增压后，穿过所述动力油传递孔(10)推动传动轮转动，动力油完成推动传动轮的过程后，通过所述动力油循环回流通道和进口被活塞重新抽取和再次挤压做功。动力油在循环过程中，整体参与，动力传递直接且效率接近100%，该液压无级变速器能够提供较大的扭矩，实现动力直接输出，无损耗直接传递，减少动力浪费。同时，动力油通过循环回流通道回流，又达到了节能环保的目的。

Description

液压无级变速器
技术领域
本发明属于涉及一种汽车变速器，尤其涉及一种液压无级变速器。
背景技术
随着汽车行业的发展，变速器的设计变得越来越重要；档位越多，节油性能越好，同时舒适性也更好；现有自动档位的变速器，档位的增加，意味着行星齿轮组越来越多，相应的体积和重量也越来越大，不便于在车上推广，同时因为其动力传递不够直接，导致了部分动力的浪费；而现有的无级变速器刚好填补了这一空白，但是因为设计受限，钢带传动的无级变速器具有扭矩小、动力输出慢等缺点，严重制约其在中大型车上的应用。
发明内容
为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种液压无级变速器，既能克服现有技术中存在的问题，同时，又能节能环保，利于推广应用。
本发明通过如下技术方案实现：
一种液压无级变速器，其特征在于：所述液压无级变速器包括：活塞、档位控制板、传动轮，液压腔；其中，所述传动轮上有多片同轴叶片；所述活塞在所述液压腔内运动；所述液压腔上有一个出口和一个进口，所述出口和进口上均设置有单向阀门；所述出口通过动力油动力输出通道与传动轮相接，在动力油动力输出通道的出口与传动轮之间有若干个动力油传递孔，所述动力油传递孔与覆盖在其上的档位控制板合作完成变速功能；所述进口通过动力油循环回流通道与传动轮相接；动力油被活塞增压后，穿过所述动力油传递孔推动传动轮转动，动力油完成推动传动轮的过程后，通过所述动力油循环回流通道和进口被活塞重新抽取和再次挤压做功。
进一步地，所述液压无级变速器包括离合器控制板，所述液压腔的出口还与动力油泄流通道相连，其中所述出口与动力油泄流通道的连接处为泄流孔，所述出口与动力油动力输出通道的连接处为做功孔；所述离合器控制板位于所述做功孔和泄流孔上，所述离合器控制板移动则能实现所述做功孔和泄流孔完全闭合、部分闭合或完全打开状态。
进一步地，所述离合器控制板完全封闭所述泄流孔，同时所述做功孔完全打开，动力油全部做功，实现动力100％传递；所述离合器控制板部分封闭所述泄流孔，同时所述做功孔部分打开，动力油部分泄流，部分做功，实现半联动状态；所述离合器控制板完全打开所述泄流孔，同时所述做功孔完全封闭，动力油全部经由泄流孔流出，无动力输出，实现全离合状态。
进一步地，所述液压无级变速器包括2个或多个液压腔。
进一步地，所述传动轮由多组同轴叶片轮组成，各组同轴叶片轮连接在同一根传动轴上，每组同轴叶片轮拥有独立的舱室，动力油通过动力油传递孔在所述独立的舱室内推动该组同轴叶片轮转动。
当档位控制板使得所有动力油传递孔均可放行动力油通过时，传动轮上的最多叶片接触动力油，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积最大，动力油移动速度最慢，但是产生的压力最大，扭矩最大；当档位控制板覆盖部分动力油传递孔时，只有部分动力油传递孔放行动力油通过，传动轮上的叶片接触动力油的数量减少，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积减少，压强增大，动力油移动速度加快，扭矩降低，但是能够提供传动轮的高转速。
本发明的有益效果是：因为动力油在循环过程中，整体参与，动力传递直接且效率接近100％，本发明提供的液压无级变速器能够提供较大的扭矩，实现动力直接输出，无损耗直接传递，减少动力浪费。同时，动力油通过循环回流通道回流，又达到了节能环保的目的。
附图说明
图1是本发明的液压无级变速器的结构示意图；
图2(a)是动力油泵出时出口处单向阀门工作的示意图；
图2(b)是动力油吸入时进口处单向阀门工作的示意图；
图3是动力油传递孔与覆盖在其上的档位控制板合作完成变速功能的示意图；
图4是本发明的液压无级变速器的传动轮的结构示意图；
图5(a)是带有离合器功能的液压无级变速器全动力工作状态示意图；
图5(b)是带有离合器功能的液压无级变速器半联动工作状态示意图；
图5(c)是带有离合器功能的液压无级变速器全离合工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如附图1所示，本发明的液压无级变速器包括：活塞1、档位控制板2、传动轮3，液压腔4；其中，所述传动轮上有多片同轴叶片5；所述活塞在所述液压腔内运动；所述液压腔上有一个出口6和一个进口7，所述出口和进口上均设置有单向阀门8；所述出口通过动力油动力输出通道9与传动轮3相接，在动力油动力输出通道9的出口与传动轮3之间有若干个动力油传递孔10，所述动力油传递孔10与覆盖在其上的档位控制板2合作完成变速功能；所述进口7通过动力油循环回流通道11与传动轮3相接；发动机12可通过连杆13带动活塞1运动，抽取和挤压动力油做功，动力油被活塞1增压后，穿过所述动力油传递孔10推动传动轮3转动，动力油完成推动传动轮的过程后，通过所述动力油循环回流通道11和进口7被活塞1重新抽取和再次挤压做功。
为保证动力油做功的连续性和平稳性，液压腔可以设计2个或者多个，同时，每个液压腔内对应有一个活塞。这样一个液压腔在抽取动力油时，其它的液压腔在进行挤压做功，使得动力油做功时保持稳定的压力状态。
采用单向阀门可以控制动力油的流向只朝一个方向进行。如附图2(a)所示，动力油泵出时出口处单向阀门打开，而进口处的单向阀门闭合，此时动力油只能通过动力油动力输出通道流向动力油传递孔；如附图2(b)所示，动力油吸入时进口处单向阀门打开，而出口处单向阀门闭合，此时动力油只能通过动力油循环回流通道从传动轮流入液压腔。这样就实现了动力油在循环过程中整体参与，动力传递直接且效率接近100％。
动力油传递孔及覆盖在其上的档位控制板合作完成变速功能，档位控制板可以移动位置改变覆盖住的动力油传递孔数量。其中，附图3(a)是抵挡高扭矩时档位控制板未覆盖动力油传递孔，此时，露出3排动力油传递孔；附图3(b)是中挡中扭矩时档位控制板覆盖部分动力油传递孔，此时，露出2排动力油传递孔；附图3(c)是高挡低扭矩时档位控制板覆盖部分动力油传递孔，此时，露出1排动力油传递孔。
a)当档位控制板完全放开，所有动力油传递孔均可放行动力油通过，使传动轮上的最多叶片接触动力油，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积最大，动力油移动速度最慢，但是产生的压力最大，扭矩最大。
b)当档位控制板覆盖部分动力油传递孔时，只有部分动力油传递孔可以放行动力油通过，使传动轮上的叶片接触动力油的数量减少，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积减少，压强增大，动力油移动速度加快，扭矩降低，但是可以提供传动轮的高转速。
如附图4所示，本发明的液压无级变速器的传动轮由多组同轴叶片轮14组成，各组同轴叶片轮14连接在同一根传动轴15上，每组同轴叶片轮拥有独立的舱室16，动力油通过动力油传递孔10在该独立的舱室内推动该组同轴叶片轮转动。
作为本发明的另一个实施例，可以给液压无级变速器增加离合器功能。如附图5所示，带有离合器功能液压无级变速器的动力油有二个通道进行流动：做功孔19、泄流孔18，动力油流经做功孔形成做功通道(动力油动力输出通道9)，动力油流经泄流孔形成泄流通道20；通过离合器控制板17对做功孔19和泄流孔18的封闭控制来实现增加了离合器功能液压无级变速器的工作状态的转变。其中，附图5(a)是所述液压无级变速器全动力工作状态示意图，离合器控制板17完全封闭泄流孔18，同时做功孔19完全打开，动力油全部做功，实现动力100％传递；图5(b)是所述液压无级变速器半联动工作状态示意图，离合器控制板17部分封闭泄流孔18，同时做功孔19部分打开，动力油部分泄流，部分做功，实现半联动状态；图5(c)是所述液压无级变速器全离合工作状态示意图，离合器控制板17完全打开泄流孔18，同时做功孔19完全封闭，动力油全部经由泄流孔流出，无动力输出，实现全离合状态。
本发明提供的液压无级变速器能够提供较大的扭矩，实现动力直接输出，无损耗直接传递，减少动力浪费。同时，动力油通过循环回流通道回流，又达到了节能环保的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种液压无级变速器，其特征在于：所述液压无级变速器包括：活塞、档位控制板、传动轮，液压腔；其中，所述传动轮上有多片同轴叶片；所述活塞在所述液压腔内运动；所述液压腔上有一个出口和一个进口，所述出口和进口上均设置有单向阀门；所述出口通过动力油动力输出通道与传动轮相接，在动力油动力输出通道的出口与传动轮之间有若干个动力油传递孔，所述动力油传递孔与覆盖在其上的档位控制板合作完成变速功能；所述进口通过动力油循环回流通道与传动轮相接；动力油被活塞增压后，穿过所述动力油传递孔推动传动轮转动，动力油完成推动传动轮的过程后，通过所述动力油循环回流通道和进口被活塞重新抽取和再次挤压做功；
所述液压无级变速器包括离合器控制板，所述液压腔的出口还与动力油泄流通道相连，其中所述出口与动力油泄流通道的连接处为泄流孔，所述出口与动力油动力输出通道的连接处为做功孔；所述离合器控制板位于所述做功孔和泄流孔上，所述离合器控制板移动则能实现所述做功孔和泄流孔完全闭合、部分闭合或完全打开状态。
2.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：所述离合器控制板完全封闭所述泄流孔，同时所述做功孔完全打开，动力油全部做功，实现动力100%传递；所述离合器控制板部分封闭所述泄流孔，同时所述做功孔部分打开，动力油部分泄流，部分做功，实现半联动状态；所述离合器控制板完全打开所述泄流孔，同时所述做功孔完全封闭，动力油全部经由泄流孔流出，无动力输出，实现全离合状态。
3.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：所述液压无级变速器包括2个或多个液压腔。
4.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：所述传动轮由多组同轴叶片轮组成，各组同轴叶片轮连接在同一根传动轴上，每组同轴叶片轮拥有独立的舱室，动力油通过动力油传递孔在所述独立的舱室内推动该组同轴叶片轮转动。
5.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：发动机通过连杆连接活塞，带动活塞在所述液压腔内运动，抽取和挤压动力油做功。
6.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：所述动力油用水银替代。
7.根据权利要求1所述的液压无级变速器，其特征在于：所述动力油传递孔与覆盖在其上的档位控制板合作完成变速功能具体为：当档位控制板使得所有动力油传递孔均可放行动力油通过时，传动轮上的最多叶片接触动力油，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积最大，动力油移动速度最慢，但是产生的压力最大，扭矩最大；当档位控制板覆盖部分动力油传递孔时，只有部分动力油传递孔放行动力油通过，传动轮上的叶片接触动力油的数量减少，在其挤压作用下传动轮转动，此时动力油与传动轮叶片的接触面积减少，压强增大，动力油移动速度加快，扭矩降低，但是能够提供传动轮的高转速。
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