CN106809276A - 液控差速转向方法 - Google Patents
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Abstract
液控差速转向方法，采用液控差速转向装置实施差速转向，履带装备需要转向时，静液压无级变速机构正向转动，从而带动左侧比例转向机构与右侧比例转向机构齿圈等速反向旋转，由于静液压无级变速机构驱动，破坏了左右两侧齿圈的力平衡，两侧齿圈在静液压无级变速机构的作用下等速反向旋转，在这种旋转速度与太阳轮输入速度合成后，使得左行星架轴与右行星架轴输出不相等转速，从而促使两侧驱动轮输出不同转速，进而实现向一侧转向，同理，当静液压无级变速机构反向转动时，履带装备向另一侧转向；使得履带装备具有转向角速度与静液压无级变速机构调速幅度成一定比例关系的转向特性，从而提高履带装备的转向精准性和操作稳定性，转向操控性好。
Description
技术领域
本发明涉及履带装备动力传动技术领域，尤其涉及一种液控差速转向方法。
背景技术
履带装备主要包含履带式工程机械装备、履带式军工机械装备、履带式农业机械装备；其中，履带式工程机械装备和履带式军工机械装备通常结构复杂，造价昂贵，由于这些履带式产品主要采用液压马达直接驱动履带行驶，传动系统反而相对简单，几乎无变速器、驱动桥等装备；近年来，农业机械技术发展十分迅速，大量的履带式农业机械装备应用在农业生产作业环境中，而在履带式农业机械装备中，通常采用无差速器的动力传递方案，在履带变速器内部设置动力分离或分流装置，使得左右侧动力出现转速差进而实现转向，这些装置主要为牙嵌式离合器转向装置、行星齿轮转向装置和液控差速转向方法等，但这些变速器在驱动履带车辆转向时，转向精度低，准确性差，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液控差速转向方法，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：
液控差速转向方法，采用液控差速转向装置实施差速转向，履带装备需要转向时，液控差速转向装置的静液压无级变速机构正向转动，液压输出齿轮驱动中间轴从动齿轮转动，中间轴从动齿轮驱动中间轴转动，中间轴驱动中间轴主动齿轮转动，中间轴主动齿轮驱动转向轴从动齿轮转动，转向轴从动齿轮驱动转向轴转动，转向轴驱动左转向齿轮与右转向齿轮转动，左转向齿轮驱动左齿圈转动，右转向齿轮驱动右转向惰轮齿轮转动，右转向惰轮齿轮驱动右齿圈转动；由于左转向齿轮驱动左齿圈转动，而右转向齿轮通过右转向惰轮齿轮驱动右齿圈转动，使得左右两侧齿圈等速反向旋转，直线行驶时左右两侧齿圈被比例转向机构锁止，由于静液压无级变速机构驱动，破坏了左右两侧齿圈的力平衡，两侧齿圈在静液压无级变速机构的作用下等速反向旋转，在这种旋转速度与太阳轮输入速度合成后，使得左行星架轴与右行星架轴输出不相等转速，从而促使两侧驱动轮输出不同转速，进而实现向一侧转向，同理，当静液压无级变速机构反向转动时，履带装备向另一侧转向；
所述液控差速转向装置包括箱体、左侧比例转向机构、右侧比例转向机构、太阳轮轴、减速机构及静液压无级变速机构；其中，左侧比例转向机构设置在太阳轮轴一端，右侧比例转向机构设置在太阳轮轴另一端，太阳轮轴设置在箱体上，且左侧比例转向机构、右侧比例转向机构具有等速的驱动动力输入，分别通过减速机构与静液压无级变速机构连接，静液压无级变速机构对左侧比例转向机构与右侧比例转向机构的齿圈具有锁止或等速反向的转向动力输入作用；各机构具体结构如下：
左侧比例转向机构中，输出轴主动锥齿轮安装在副变速输出轴上，太阳轮轴一端设置有左太阳轮并伸出左齿圈支撑架安装在左外端盖内，中部安装有与输出轴主动锥齿轮啮合的太阳轮轴从动锥齿轮，动力经挡位变换后传递至副变速输出轴，再传递至太阳轮轴从动锥齿轮，太阳轮轴从动锥齿轮通过花键驱动太阳轮轴，左外端盖安装在左行星轮壳上；太阳轮轴上还安装有左行星架轴，左行星架轴上安装有与左驱动轮轴从动齿轮啮合的左行星架轴主动齿轮，且左行星轮设置在左行星轮支撑销上，左行星轮围绕左行星轮支撑销旋转，左行星轮与左太阳轮啮合，左齿圈紧固在左齿圈支撑架上，同时左齿圈内齿与左行星轮啮合，左齿圈外齿与左转向齿轮啮合；
右侧比例转向机构中，太阳轮轴另一端设置有右太阳轮并伸出右齿圈支撑架安装在右外端盖内，右外端盖安装在右行星轮壳上；太阳轮轴上还安装有右行星架轴，右行星架轴上安装有与右驱动轮轴从动齿轮啮合的右行星架轴主动齿轮，且右行星轮设置在右行星轮支撑销上，右行星轮围绕右行星轮支撑销旋转，右行星轮与右太阳轮啮合，右齿圈紧固在右齿圈支撑架上，同时右齿圈内齿与右行星轮啮合，右齿圈外齿与右转向齿轮啮合；
减速机构中，转向主动锥齿轮安装在动力输入轴上，从动锥齿轮输入轴一端通过轴承支撑，并与静液压无级变速机构连接，另一端安装有与转向主动锥齿轮啮合的转向从动锥齿轮；在从动锥齿轮输入轴与转向轴之间设置有中间轴，中间轴一端支撑在箱体上，并伸出箱体安装在减速左端盖内，另一端安装有中间轴主动齿轮，中间轴上还安装有用于与液压输出齿轮啮合的中间轴从动齿轮，减速左端盖安装在左行星轮壳上；转向轴两端分别支撑在箱体上并伸出箱体，左转向齿轮与右转向齿轮分别安装在转向轴的伸出部位，与中间轴主动齿轮啮合的转向轴从动齿轮安装在转向轴上；与右转向齿轮啮合的右转向惰轮齿轮安装在右转向惰轮轴上，右转向惰轮轴一端支撑在箱体上，另一端安装在减速右端盖内，减速右端盖安装右行星轮壳上。
在本发明中，左行星轮内设置有用于支撑左行星轮围绕左行星轮支撑销旋转的左行星轮铜套，此处左行星轮铜套相当于滑动轴承。
在本发明中，右行星轮内设置有用于支撑右行星轮围绕右行星轮支撑销旋转的右行星轮铜套，此处右行星轮铜套相当于滑动轴承。
在本发明中，太阳轮轴上安装有套筒。
在本发明中，在从动锥齿轮输入轴与静液压无级变速机构连接处设置有角接触轴承与卡环。
在本发明中，中间轴上设置有用于进行限位的卡环。
在本发明中，转向轴上设置有用于进行限位的卡环。
在本发明中，履带装备直线驱动时，左齿圈、右齿圈被比例转向机构的转向轴上大小相等、方向相反的力锁止，左太阳轮驱动左行星轮转动，左行星架轴做减速输出，并驱动左行星架轴主动齿轮转动，从而驱动左驱动轮轴从动齿轮转动，左侧输出动力；右太阳轮驱动右行星轮转动，右行星架轴做减速输出，并驱动右行星架轴主动齿轮转动，从而驱动右驱动轮轴从动齿轮转动，右侧输出动力，由于比例转向机构的锁止作用，两侧动力输出等速，履带装备直线行驶。
有益效果：本发明采用液控差速转向装置实施差速转向，液控差速转向装置中静液压无级变速机构与行星齿轮传动机构组合形成比例转向机构，使得履带装备具有转向角速度与静液压无级变速机构调速幅度成一定比例关系的转向特性，从而提高履带装备的转向精准性和操作稳定性，转向操控性好，特别适合应用在履带式农业机械装备领域。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例中的左侧结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例中的右侧结构示意图。
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的液控差速转向方法，采用液控差速转向装置实施差速转向，履带装备需要转向时，静液压无级变速机构H正向转动，液压输出齿轮TD23驱动中间轴从动齿轮TD24转动，中间轴从动齿轮TD24驱动中间轴TD12转动，中间轴TD12驱动中间轴主动齿轮TD25转动，中间轴主动齿轮TD25驱动转向轴从动齿轮TD26转动，转向轴从动齿轮TD26驱动转向轴TD13转动，转向轴TD13驱动左转向齿轮TD27与右转向齿轮TD28转动，左转向齿轮TD27驱动左齿圈TL23转动，右转向齿轮TD28驱动右转向惰轮齿轮TD29转动，右转向惰轮齿轮TD29驱动右齿圈TR23转动；由于左转向齿轮TD27驱动左齿圈TL23转动，而右转向齿轮TD28通过右转向惰轮齿轮TD29驱动右齿圈TR23转动，使得左右两侧齿圈等速反向旋转，直线行驶时左右两侧齿圈被比例转向机构锁止，由于静液压无级变速机构H驱动，破坏了左右两侧齿圈的力平衡，两侧齿圈在静液压无级变速机构H的作用下等速反向旋转，在这种旋转速度与太阳轮输入速度合成后，使得左行星架轴TL12与右行星架轴TR12输出不相等转速，从而促使驱动轮两端输出不同转速，进而实现向一侧转向，同理，当静液压无级变速机构H反向转动时，履带装备向另一侧转向；转向输出的角速度与静液压无级变速机构H输出转速成一定比例关系，静液压无级变速机构H可由转向盘或转向拉杆操作，故转向输出的角速度与静液压无级变速机构H调速幅度成一定比例关系，从而实现精准比例转向。
所述液控差速转向装置包括箱体X1、左侧比例转向机构TL、右侧比例转向机构TR、减速机构TD、输出轴主动锥齿轮T1及太阳轮轴从动锥齿轮T2；左侧比例转向机构TL与右侧比例转向机构TR共同支撑在太阳轮轴TL11上，太阳轮轴TL11安装在箱体X1上，左侧比例转向机构TL、右侧比例转向机构TR分别通过减速机构TD与静液压无级变速机构H连接；
减速机构TD包括从动锥齿轮输入轴TD11、中间轴TD12、转向轴TD13、右转向惰轮轴TD14、转向主动锥齿轮TD21、转向从动锥齿轮TD22、液压输出齿轮TD23、中间轴从动齿轮TD24、中间轴主动齿轮TD25、转向轴从动齿轮TD26、左转向齿轮TD27、右转向惰轮齿轮TD29、右转向齿轮TD28、卡环(TD31、TD32、TD34、TD35、TD36、TD310)、套筒(TD33、TD37、TD38、TD39)、角接触轴承TD41、轴承(TD42、TD43、TD48)、法兰轴承(TD44、TD45、TD46、TD47)、减速左端盖TD51、减速右端盖TD53及螺栓(TD52、TD54)；转向主动锥齿轮TD21安装在动力输入轴V11上，从动锥齿轮输入轴TD11一端通过轴承TD42支撑，并与静液压无级变速机构H连接，另一端安装有与转向主动锥齿轮TD21啮合的转向从动锥齿轮TD22，且在从动锥齿轮输入轴TD11与静液压无级变速机构H连接处设置有角接触轴承TD41与卡环TD31；同时在从动锥齿轮输入轴TD11与转向轴TD13之间设置有中间轴TD12，中间轴TD12一端通过法兰轴承TD44支撑在箱体X1上，并伸出箱体X1通过轴承TD43安装在减速左端盖TD51内，另一端安装有中间轴主动齿轮TD25，中间轴TD12上安装有用于与液压输出齿轮TD23啮合的中间轴从动齿轮TD24和用于进行限位的卡环TD32、TD35，减速左端盖TD51通过螺栓TD52紧固在左行星轮壳TL54上；转向轴TD13一端通过法兰轴承TD45支撑在箱体X1上并伸出箱体X1，另一端通过法兰轴承TD46支撑在箱体X1上并伸出箱体X1，左转向齿轮TD27与右转向齿轮TD28分别安装在转向轴TD13的伸出部位，与中间轴主动齿轮TD25啮合的转向轴从动齿轮TD26安装在转向轴TD13上；转向轴TD13上还安装有卡环TD36、TD310与套筒TD37、TD38、TD39；与右转向齿轮TD28啮合的右转向惰轮齿轮TD29安装在右转向惰轮轴TD14上，右转向惰轮轴TD14一端通过法兰轴承TD47支撑在箱体X1上，另一端通过轴承TD48安装在减速右端盖TD53内，减速右端盖TD53通过螺栓TD53安装在右行星轮壳TR54上；
左侧比例转向机构TL包括太阳轮轴TL11、左行星架轴TL12、左太阳轮TL21、左行星轮TL22、左齿圈TL23、左行星架轴主动齿轮TL24、左齿圈支撑架TL25、套筒(TL31、TL33)、左行星轮铜套TL32、卡环TL34、轴承(TL41、TL44、TL45)、法兰轴承TL42、滚针轴承TL43、左外端盖TL51、左内端盖TL57、螺栓(TL52、TL55、TL56、TL58)、左行星轮支撑销TL53及左行星轮壳TL54；输出轴主动锥齿轮T1安装在副变速输出轴上，太阳轮轴TL11一端设置有左太阳轮TL21并伸出左齿圈支撑架TL25安装在左外端盖TL51内，中部安装有与输出轴主动锥齿轮T1啮合的太阳轮轴从动锥齿轮T2，动力经挡位变换后传递至副变速输出轴，再传递至太阳轮轴从动锥齿轮T2，太阳轮轴从动锥齿轮T2通过花键驱动太阳轮轴TL11，左外端盖TL51通过螺栓TL52安装在左行星轮壳TL54上；太阳轮轴TL11上还安装有左行星架轴TL12，左行星架轴TL12上安装有与左驱动轮轴从动齿轮ML21啮合的左行星架轴主动齿轮TL24，左行星轮TL22通过左行星轮铜套TL32支撑在左行星轮支撑销TL53上，并能围绕左行星轮支撑销TL53旋转，左行星轮TL22与左太阳轮TL21啮合，左齿圈TL23内齿与左行星轮TL22啮合，左齿圈TL23外齿与左转向齿轮TD27啮合，且通过螺栓TL55紧固在左齿圈支撑架TL25上；此外，太阳轮轴TL11上还安装有套筒TL31、TL33；
右侧比例转向机构TR包括右行星架轴TR12、右太阳轮TR21、右行星轮TR22、右齿圈TR23、右行星架轴主动齿轮TR24、右齿圈支撑架TR25、套筒TR33、右行星轮铜套TR32、卡环TR34、轴承(TR41、TR44、TR45)、法兰轴承TR42、滚针轴承TR43、右外端盖TR51、右内端盖TR57、螺栓(TR52、TR55、TR56、TR58)、右行星轮支撑销TR53及右行星轮壳TR54；太阳轮轴TL11另一端设置有右太阳轮TR21并伸出右齿圈支撑架TR25安装在右外端盖TR51内，右外端盖TR51通过螺栓TR52安装在右行星轮壳TR54上；太阳轮轴TL11上还安装有右行星架轴TR12，右行星架轴TR12上安装有与右驱动轮轴从动齿轮MR21啮合的右行星架轴主动齿轮TR24，右行星轮TR22通过右行星轮铜套TR32支撑在右行星轮支撑销TR53上，并能围绕右行星轮支撑销TR53旋转，右行星轮TR22与右太阳轮TR21啮合，右齿圈TR23内齿与右行星轮TR22啮合，右齿圈TR23外齿与右转向齿轮TD28啮合，且通过螺栓TR55紧固在右齿圈支撑架TR25上；此外，太阳轮轴TL11上还安装有套筒TR33；
直线驱动时，左齿圈TL23、右齿圈TR23被比例转向机构锁止(两侧齿圈被转向轴TD13上两侧大小相等、方向相反的力锁止)，左太阳轮TL21驱动左行星轮TL22转动，并驱动左行星架轴TL12做减速输出，然后驱动左行星架轴主动齿轮TL24转动，从而驱动左驱动轮轴从动齿轮ML11转动，左侧输出动力；同理，右太阳轮TR21驱动右行星轮TR22转动，并驱动右行星架轴TR12做减速输出，然后驱动右行星架轴主动齿轮TR24转动，从而驱动右驱动轮轴从动齿轮MR11转动，右侧输出动力；由于在无转向动力输入时，左齿圈TL23与右齿圈TR23被锁止，两侧动力输出等速，履带装备直线行驶。
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.液控差速转向方法，其特征在于，采用液控差速转向装置实施差速转向，履带装备需要转向时，液控差速转向装置的静液压无级变速机构正向转动，液压输出齿轮驱动中间轴从动齿轮转动，中间轴从动齿轮驱动中间轴转动，中间轴驱动中间轴主动齿轮转动，中间轴主动齿轮驱动转向轴从动齿轮转动，转向轴从动齿轮驱动转向轴转动，转向轴驱动左转向齿轮与右转向齿轮转动，左转向齿轮驱动左齿圈转动，右转向齿轮驱动右转向惰轮齿轮转动，右转向惰轮齿轮驱动右齿圈转动；由于左转向齿轮驱动左齿圈转动，而右转向齿轮通过右转向惰轮齿轮驱动右齿圈转动，使得左右两侧齿圈等速反向旋转，直线行驶时左右两侧齿圈被比例转向机构锁止，由于静液压无级变速机构驱动，破坏了左右两侧齿圈的力平衡，两侧齿圈在静液压无级变速机构的作用下等速反向旋转，在这种旋转速度与太阳轮输入速度合成后，使得左行星架轴与右行星架轴输出不相等转速，从而促使两侧驱动轮输出不同转速，进而实现向一侧转向，同理，当静液压无级变速机构反向转动时，履带装备向另一侧转向；
所述液控差速转向装置包括箱体、左侧比例转向机构、右侧比例转向机构、太阳轮轴、减速机构及静液压无级变速机构；其中，左侧比例转向机构设置在太阳轮轴一端，右侧比例转向机构设置在太阳轮轴另一端，太阳轮轴设置在箱体上，且左侧比例转向机构、右侧比例转向机构具有等速的驱动动力输入，分别通过减速机构与静液压无级变速机构连接，静液压无级变速机构对左侧比例转向机构与右侧比例转向机构的齿圈具有锁止或等速反向的转向动力输入作用；各机构具体结构如下：
左侧比例转向机构中，输出轴主动锥齿轮安装在副变速输出轴上，太阳轮轴一端设置有左太阳轮并伸出左齿圈支撑架安装在左外端盖内，中部安装有与输出轴主动锥齿轮啮合的太阳轮轴从动锥齿轮，动力经挡位变换后传递至副变速输出轴，再传递至太阳轮轴从动锥齿轮，太阳轮轴从动锥齿轮通过花键驱动太阳轮轴，左外端盖安装在左行星轮壳上；太阳轮轴上还安装有左行星架轴，左行星架轴上安装有与左驱动轮轴从动齿轮啮合的左行星架轴主动齿轮，且左行星轮设置在左行星轮支撑销上，左行星轮围绕左行星轮支撑销旋转，左行星轮与左太阳轮啮合，左齿圈紧固在左齿圈支撑架上，同时左齿圈内齿与左行星轮啮合，左齿圈外齿与左转向齿轮啮合；
右侧比例转向机构中，太阳轮轴另一端设置有右太阳轮并伸出右齿圈支撑架安装在右外端盖内，右外端盖安装在右行星轮壳上；太阳轮轴上还安装有右行星架轴，右行星架轴上安装有与右驱动轮轴从动齿轮啮合的右行星架轴主动齿轮，且右行星轮设置在右行星轮支撑销上，右行星轮围绕右行星轮支撑销旋转，右行星轮与右太阳轮啮合，右齿圈紧固在右齿圈支撑架上，同时右齿圈内齿与右行星轮啮合，右齿圈外齿与右转向齿轮啮合；
减速机构中，转向主动锥齿轮安装在动力输入轴上，从动锥齿轮输入轴一端通过轴承支撑，并与静液压无级变速机构连接，另一端安装有与转向主动锥齿轮啮合的转向从动锥齿轮；在从动锥齿轮输入轴与转向轴之间设置有中间轴，中间轴一端支撑在箱体上，并伸出箱体安装在减速左端盖内，另一端安装有中间轴主动齿轮，中间轴上还安装有用于与液压输出齿轮啮合的中间轴从动齿轮，减速左端盖安装在左行星轮壳上；转向轴两端分别支撑在箱体上并伸出箱体，左转向齿轮与右转向齿轮分别安装在转向轴的伸出部位，与中间轴主动齿轮啮合的转向轴从动齿轮安装在转向轴上；与右转向齿轮啮合的右转向惰轮齿轮安装在右转向惰轮轴上，右转向惰轮轴一端支撑在箱体上，另一端安装在减速右端盖内，减速右端盖安装右行星轮壳上。
2.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，左行星轮内设置有用于支撑左行星轮围绕左行星轮支撑销旋转的左行星轮铜套。
3.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，右行星轮内设置有用于支撑右行星轮围绕右行星轮支撑销旋转的右行星轮铜套。
4.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，太阳轮轴上安装有套筒。
5.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，在从动锥齿轮输入轴与静液压无级变速机构连接处设置有角接触轴承与卡环。
6.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，中间轴上设置有用于进行限位的卡环。
7.根据权利要求1所述的液控差速转向方法，其特征在于，转向轴上设置有用于进行限位的卡环。
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