CN107269796A - 动力分解传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力分解传动装置(1)和一种合并动力分解传动装置(1)的动力流的方法。动力输入轴(2)驱动行星齿轮组(10),所述行星齿轮组(10)将所述动力输入轴(2)处的输入动力分成在具有可变传动比的可变动力分支(20)上的动力流和在具有固定传动比的机械动力分支(30)上的动力流。在可变动力分支(20)上传递的动力流可以与机械动力分支(30)上的动力流再次合并,用于驱动动力输出轴(3)以。使用包括第一离合器(4),第二离合器(5),第一齿轮组(6)和第二齿轮组(7)的换向器(8),以用于合并动力流和驱动动力输出轴(3)。如果可变动力分支(20)的输出轴(22)和机械传动轴(32)反向地旋转,则通过接合第一离合器(4)并分离第二离合器(5),以驱动第一齿轮组(6)。如果可变动力分支(20)和机械传动轴(32)的输出轴(22)同向地旋转,则通过接合第二离合器(5)并分离第一离合器(4),以驱动第二齿轮组(7),该第二齿轮组(7)的传动比与第一齿轮组(6)的传动比相反。

Description

动力分解传动装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的动力分解传动装置,其包括用于驱动行星齿轮组的动力输入轴,所述行星齿轮组将所述动力输入轴处的输入动力分成在具有可变传动比的可变动力分支上的动力流和在具有固定传动比的机械动力分支上的动力流,然而在可变动力分支和机械动力分支上传输的动力流可以被再次合并以驱动公共的动力输出轴。本发明还涉及根据权利要求7的前序部分的动力分解传动装置的动力流的合并方法。
背景技术
例如,在诸如轮式装载机或拖拉机的机器中,内燃机提供用于在前进或倒退方向上推动机器的动力,并也为其他的机器设备提供动力。传动装置通过动力输入轴与发动机相连,并通过动力输出轴将动力从发动机传递到动力传动系统,以推动机器。为此,在实践中,使用组合了机械和液压部件的各种类型的液压-机械传动装置。这种传动装置的特殊类型是动力分解传动装置。通常,动力分解传动装置具有用于动力传输的两个不同的分支:机械分支和可变传动比分支,例如,静液压动力分支,该静液压动力分支包括连接到静液压马达或例如CVT(无级变速传动装置)齿轮组的静液压泵。静液压动力分支中的动力通常由静液压泵和/或静液压马达的位移来控制。相反地,机械分支中的动力通常借助于齿轮组和离合器是恒定的或者在固定的步骤中是可选择的,尽管机械分支中的动力随驱动发动机的输出轴的速度而变化。两个分支的动力例如通过总和变速箱可以再次合并,从而可以精确控制机器转速和机器扭矩。这种传动装置通常允许机器的前进运动和倒退运动。
这种装置的简单可靠的示例性实施例从现有技术中是已知的,示例性地用在AGCOFendt的拖拉机中的传动装置。该实施例在图1中被简化示出。与本发明的共同的特征形成权利要求1的前序部分。现有技术的动力分解传动装置包括用于驱动行星齿轮组的动力输入轴,该行星齿轮组将动力输入轴上的输入动力分成在由行星齿轮组的齿圈驱动的静液压动力分支上的动力流以及在使得太阳轮与动力输出轴直接连接的机械动力分支上的动力流。在静液压动力分支上传递的动力流通过具有固定传动比的总和变速箱(该总和变速箱用于驱动设置为机械动力分支的延伸部的动力输出轴)再次合并到机械动力分支。
动力分解传动装置的这种构造的缺点在于,在机器的倒退行驶模式下,液压动力通过机械分支再循环到行星齿轮组。为了沿倒退方向行驶,通过使液压泵旋转到例如相应的另一侧,来逆转静液压动力分支的输出轴的旋转方向,从而改变液压马达的旋转方向和静液压动力分支的输出轴的旋转方向,从而迫使机械动力分支和太阳轮沿倒退方向旋转。因为行星轮架由内燃机驱动并且始终在同一方向上转动时,所以太阳轮在倒退方向上的被迫驱动构成动力损耗。同时,反向旋转的太阳轮迫使齿圈高速甚至非常高速地转动,从而在倒退行驶方向上导致泵单元中的较高速度以及静液压传动装置中较高的流量,这可能在可变动力分支中导致更高的损失。在动力分解传动装置的设计阶段需要考虑泵单元在倒退行驶方向上的增加的速度,并且泵单元在倒退行驶方向上的增加的速度导致较大的静液压泵单元。泵单元中的较高速度也导致静液压泵中的高惯性力,特别是如果由于再循环动力而导致的泵设计必须较大。此外,高惯性力可能导致可变动力分支的使用的驱动单元中的高磨损和/或损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力分解传动装置的改进原理,其消除了现有技术中存在的问题,并提高了具有动力分解传动装置的机器驱动系统的操作的效率水平。本发明的另一个目的是提供一种用于合并动力分解传动装置的动力流的方法,该方法允许动力分解传动装置在前进行驶操作和倒退行驶操作中的有效操作。
为此,根据本发明,根据本发明的上述类型的动力分解传动装置的特征在于,将换向器用作总和变速箱,以合并可变动力分支和机械动力分支上的动力流,并且因此驱动动力输出轴。为此,换向器包括能够与第一齿轮组联接和脱离的第一离合器,并且还包括能够与第二齿轮组联接和脱离的第二离合器。第一齿轮组和第二齿轮组显示相反的传动比,其中第一齿轮组显示负传动比,并且第二齿轮组显示正传动比。利用这种结构,如果可变动力分支的输出轴相对于机械动力分支的机械传动装置反向地转动,则通过接合第一离合器并分离第二离合器,可变动力分支上的动力流和机械动力分支上的动力流可以合并。反之亦然,如果可变动力分支的输出轴相对于机械动力分支的机械传动装置同向地旋转,则通过分离第一离合器并接合第二离合器,能够将所述动力流合并。
本发明的第二个目的是通过根据权利要求7所述的方法来解决的,其中用作总和变速箱的换向器包括第一离合器,第二离合器,第一齿轮组和第二齿轮组,以用于将动力流合并用于驱动所述动力输出轴,其中所述第一齿轮组具有负传动比,并且所述第二齿轮组具有正传动比。根据本发明,换向器被配置为如下操作:
如果第一可变动力分支的输出轴和机械动力分支的机械传动轴反向地转动,那么闭合第一离合器并断开第二离合器;或者,
如果可变动力分支的输出轴和机械传动轴同向地旋转,则断开第一离合器并闭合第二离合器。
通过在根据本发明的一个实施例中应用和操作换向器,可以消除对能够改变可变动力分支的输出轴的旋转方向的传动装置的需求。换向器具有两个输入轴,两个输入轴的旋转方向可以彼此独立设置,一个输入轴用于可变动力分支,另一个输入轴用于机械动力分支。通过换向器或借助于第一齿轮组或第二齿轮组,两个输入动力流被合并,以沿期望的方向驱动动力输出轴,即换向器的输出轴。由于两个齿轮组显示相反的传动比,所以第一齿轮组可以通过闭合第一离合器而联接到动力输出轴;第二齿轮组可以通过闭合第二离合器而联接到动力输出轴,其中相应的另一个离合器断开。因此,例如,具有正和负(交叉中心)旋转方向的液压单元以及仅具有一个旋转方向的液压单元或CVT(无级变速传动装置)可以用在可变动力分支中。在优选实施例中,在可变动力分支中使用弯曲轴类型的高效液压单元。不用说,在本发明的范围内,可以使用任何类型的静液压单元,例如,斜盘式静液压单元或径向活塞结构型静液压单元。
通过应用本发明的概念,标称性能降低的可变传动装置能够被用在可变动力分支中,因为来自可变动力分支的动力不经由机械动力分支再循环到行星动力分解齿轮。根据可变传动装置的类型,可以实现约30%甚至更高的标称性能的降低。通过向可变传动分支的装置施加降低的标称性能,与现有技术中已知的动力分解传动装置之一相比,本发明的动力分解传动装置的结构空间减小,因为可以采用尺寸减小的静液压单元。
通过实施本发明的方法并实现用于动力分解传动装置的发明构思,动力输出轴可以直接连接到被认为是第一选项的可变动力分支的输出轴,或直接连接到被认为是第二选项的机械传动轴。如果动力输出轴直接连接到可变传动分支(第一选项)的输出轴,则在可变动力分支上的动力流在前进和倒退行驶操作中直接传递到动力输出轴。不会在机械分支上产生液压动力的再循环。然而,在这种情况下,可变传动分支必须能够改变其输出轴的旋转方向,以在动力输出轴处提供两个旋转方向。因此,在本实施例中,机械传动轴的旋转方向可以在前进行驶模式和倒退行驶模式下保持为正。因此,通过使用根据本发明的换向器来防止动力再循环。通过使用换向器,两个动力分支的旋转方向可以同步。
在另一种情况下(第二选项),如果动力输出轴连接到机械传动轴,即连接到太阳轮,则可以仅通过交替地接合换向器的两个齿轮组中的一个,并且同时分离换向器的另一个齿轮组,可以实现动力输出轴的旋转方向的改变。然而,在本实施例中,在倒退行驶模式中,存在变动力分支通过机械动力分支向太阳轮的再循环动力。然而,不需要提供能够改变可变动力分支中的旋转方向的静液压单元。因此,可以使用更简单(单向)和更小的可变传动系统。例如,当在可变动力分支中应用可变静液压传动装置时,液压泵没有必要能够在正向和负向旋转。在实施本发明构思时,仅具有正位移或仅具有负位移范围的液压泵就足够了。动力输出轴的前进和倒退行驶模式是通过闭合第一离合器并断开第二离合器反之亦然,得到的,从而在具有相反传动比的第一或第二齿轮组上合并两个动力分支。
因此,对于动力输出轴的两种分配可能性,可变传动装置可以具有较小的公称尺寸,即具有较低的标称性能和较小的安装尺寸,如在现有技术中使用的液压单元那样。这不仅可以节省施工空间,还可以应用更小更便宜的变速传动部件。在工作机器中的本发明的动力分解传动装置的操作中,内燃机(例如,拖拉机)的燃料消耗可以降低,因为可以避免动力的再循环或者不需要改变可变动力分支中的旋转方向。
在应用动力分解传动装置的发明构思的情况下,可以使用爪式离合器,同步爪式离合器或摩擦离合器用于第一离合器以及第二离合器。本领域技术人员也了解到任何其他种类的离合器。
在优选实施例中,机器的驱动马达(例如内燃发动机)联接到行星齿轮组的行星轮架上,该行星轮架将输入轴上的前进动力分解到可变传动分支和机械传动分支上。因此,可变动力分支可以通过齿圈驱动,并且机械动力分支可由太阳轮驱动。更优选地,机械动力分支仅使得太阳轮与总和变速箱(这里是换向器)连接的机械传动轴组成。不用说,在机械动力分支中,可以应用手动或自动操作的轴式变速箱,以实现太阳轮和相应的换向器输入轴之间的不同传动比。利用该实施例,实现了简单且因此高度可靠的动力分解传动装置,其克服了现有技术的缺点。
在另一个实施例中,静液压单元用于可变传动动力分支,其中闭路静液压单元是进一步优选的。对于这种构造,轴向活塞式或径向活塞式的静液压单元同样适用于例如旋转斜盘或弯曲轴型的静液压泵和马达。本发明的概念也可以使用轴向和径向活塞式单元的组合。在本发明的实施中,只要可变传动路径上的传动可以可变地设置并且至少在一个旋转方向上进行传动,对于使用的不同类型的静液压单元没有任何限制。
当然,对于具有负传动比的第一齿轮组,并且对于具有正传动比的第二齿轮组,可以使用所有常见的已知齿轮组或变速箱。在本发明构思的范围内,可以使用具有不同传动比的齿轮组,用于在前进或倒退模式中提供多个速度。这也同样适用于:动力输出轴连接到变速箱的连接或动力输出轴到车辆的动力传动系统的直接或间接连接。
附图说明
参考附图更详细地描述的本发明的以下示例性实施例不限制本发明构思的范围。在本发明的范围内,所公开和示出的实施例的所有特征可以以任何期望的组合彼此组合。附图示出为:
图1示意性地示出了根据现有技术的现有技术的动力分解传动装置;
图2是借助于图1的现有技术的动力分解传动装置,静液压路径中的动力与发动机动力和车辆速度的比例图;
图3是根据本发明的动力分解传动装置的第一示例性实施例;
图4是借助于图3的动力分解传动装置,静液压路径中的动力与发动机动力和车辆速度的比例图;以及
图5是本发明的第二示例性实施例。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的动力分解传动装置1,例如在AGCO Fendt的拖拉机中应用的动力分解传动装置。动力分解传动装置1在输入侧具有动力输入轴2,该动力输入轴2可以连接到单向转向动力源,例如,一个未示出的内燃机。在动力分解传动装置1的另一侧,输出侧,动力输出轴3用作到负载(例如,一个动力传动系统)的连接。行星齿轮组10由动力输入轴2驱动,该输入轴2直接连接到行星齿轮组10的行星轮架11,行星轮架11的行星齿轮14与太阳轮13啮合并与齿圈12啮合。行星齿轮组的这些特征部和一般功能是众所周知的,从而可以省略其进一步的详细描述。
如图1所示,齿圈12连接到齿轮16,该齿轮16与形成第一输出部件的另一个齿轮15啮合。该输出部件驱动静液压传动装置28的输入轴21,该静液压传动装置28由静液压泵23构成,该静液压泵23通过两条工作管线25和26与静液压马达24连通,其中两条工作管线25和26中的一条是高压管线,另一条是低压管线。静液压泵23和静液压马达24都是可变排量型的,并且可以在两个旋转方向上操作,其中至少液压泵23可以正向和负向旋转。静液压传动装置28的输出轴22驱动齿轮18,该齿轮18在动力分解传动装置1的输出侧形成齿轮组6的一部分。齿轮18与布置在机械传动轴32上的齿轮17啮合,该机械传动轴32使得太阳轮13与动力输出轴3相连。因此,齿轮组6将在轴22和32上的动力流合并以驱动动力输出轴3。这种布置形成具有可变传动比的动力分解传动装置1,其中通过静液压传动装置28的设定来确定可变传动比。由于齿轮组6显示负传动比,即齿轮17和18反向旋转,所以可变传动装置20的输出轴22相对于机械传动轴32并且因此相对于太阳轮13也必须反转。
图1所示的动力分解传动装置的机械动力分支30由机械传动轴32形成,机械传动轴32的入口侧配有太阳轮13并且在另一侧-出口侧设置有动力输出轴3。在传动轴32上,齿轮组6的齿轮17与可变动力分支20的齿轮18啮合。动力分解传动装置1的该机械动力分支30的传动比示出固定传动比;这里的传动比值等于1。
在根据图1所示的现有技术的动力分解传动装置1的设置中,传动装置1的机械动力分支30和静液压动力分支20彼此永久地连接。静液压传动装置20通过输出轴22所贡献的动力大小是可变的,因为静液压泵23和静液压马达24是可变排量的,该排量可以由例如控制系统(优选电子控制单元)来设定。
在前进行驶模式中,图1所示的实施例将经由在齿轮组6处相加的静液压路径20和机械路径30所引导的动力流完全传递至动力输出轴3。在这种情况下,行星轮架11经由行星14和太阳轮13沿前进旋转方向驱动机械动力分支的轴18。因此,因为齿轮组6的传动比为负,所以输出轴22必须沿另一旋转方向被驱动。如果图1所示的实施例以倒退行驶模式操作,则动力输出轴3的旋转方向必须改变。上述改变仅在静液压动力分支20的输出轴22的旋转方向被改变的情况下才能够实现,因为输入轴2的旋转方向是不能变化的,因为该输入轴2例如被内燃机驱动。
当改变输出轴22的旋转方向以使动力输出轴3在倒退方向旋转时,机械传动轴32的旋转方向也改变为倒退方向。这是由于齿轮组6的固定传动比。这意味着根据现有技术的动力分解传动装置1,一方面在倒退行驶模式下在动力输出轴3处可用的动力必须仅通过静液压动力分支20提供。这里使用由静液压动力分支20产生的动力,从而也驱动机械分支30,即驱动行星齿轮组10内的太阳轮13。这反过来又负面地影响动力输出轴3上可用的动力。因此,太阳轮13在倒退行驶模式中被静液压动力分支20驱动以对抗行星轮架11的旋转方向。因为对于动力分解传动装置1而言是齿圈12不被直接驱动的情况下,所以太阳轮13的优选旋转方向与行星轮架11的旋转方向相同。换句话说,在前进行驶模式下,动力输出轴3的可用动力为在静液压动力分支20和机械动力分支30上的动力流的总和。然而,在倒退行驶模式中,动力输出轴3处的可用动力是静液压动力分支20上的动力流减去机械动力分支30上的动力流。
图2是示出根据车辆速度驱动动力输出轴3所需的静液压的百分比的图。因此,从零速度开始,在前进行驶模式中,静液压最初随着发动机动力而增加,直到发动机动力达到100%。在这一点之后,随着车辆速度的增加,当达到车辆的最大前进速度时,静液压动力的百分比降到零。从倒退行驶模式来看,可以看出,在发动机动力初始上升期间,静液压力的增加比用于前进行驶模式的增加更为陡峭。这意味着在负向上需要更多的静液压来实现相同的速度,因为机械动力分支30也必须由静液压动力分支20驱动。当发动机动力达到100%并且进一步增加车辆速度时,静液压的百分比继续上升,与前进行驶模式相反。这是由于在倒退行驶模式下驱动车辆的动力(动力输出轴(3)上的动力)是在静液压动力分支20中产生的动力减去通过机械动力分支30的再循环动力,这样增加了静液压动力分支20中的动力水平。最后,在最大倒车速度下,静液压学动力必须显著高于动力输出轴上可用的动力,因为其他部分通过机械分支30被循环到静液压动力分支20。
在下面的图3和图5中,将保留表示相似结构特征的所有附图标记。
图3示出了根据本发明的动力分解传动装置装置1的示例性实施例。动力分解传动装置1的输入侧的特征与参照图1所示的现有技术所描述的那些相似。然而,在动力分解传动装置1的输出侧,存在作为总和变速箱9的换向器8,该换向器8具有通过静液传动装置20的输出轴22输入的动力,以及通过连接到行星齿轮组10的机械传动轴32输入的动力。换向器8的输出通过动力输出轴3给出。在换向器8中,第一离合器4和第二离合器5被分别布置并分别分配到第一齿轮组6和第二齿轮组7。闭合第一离合器4致动第一齿轮组6,使得机械动力分支30上的动力流可以通过第一齿轮组6与静液压动力分支20上的动力流相加,以驱动动力输出轴3。闭合第二离合器5致动第二齿轮组7,使得机械分支30上的动力流可以通过第二齿轮组7与静液压动力分支上的动力流相加,以在逆向的旋转方向上驱动动力输出轴3。第一齿轮组6和第二齿轮组7都直接连接到动力输出轴3。
在图3所示的动力分解传动装置1的构造中,动力输出轴3直接和永久地连接到静液压传动装置28的输出轴22。因此动力分解传动装置1的静液压动力分支20始终是有效的。根据本发明的该实施例,可以将机械动力分支30的输出与由静液压传动装置28提供的动力合并。机械分支的轴32直接由行星齿轮组10的太阳轮13驱动。如果静液压动力分支20被阻塞(block),例如通过将液压泵23旋转到最大位移,则动力输出轴3在前进行驶模式可以仅仅通过第一齿轮组7被机械地驱动或在倒退行驶模式中可以仅仅通过第二齿轮组6被机械地驱动(假定输入轴2以前进行驶模式被驱动)。在离合器4和5都闭合的情况下,即使输入轴2处于怠速转速,车辆也可以保持静止。同时,静液压动力分支应该被命令静止,以不在静液压动力分支20中产生损失。
如果假设输入轴2沿顺时针方向旋转,并且动力输出轴3的顺时针旋转方向是前进行驶模式的旋转方向,则齿轮组7用于前进行驶模式,因为齿轮组7显示正传动比。这意味着离合器4必须断开并且离合器5必须被闭合。这对于图3的实施例进一步意味着静液压动力分支20的输出轴22也必须沿顺时针方向旋转,使得能够增加动力流。为了通过使用两个动力分支来逆转动力输出轴3的旋转方向,液压马达24的旋转方向必须改变,这通常通过使液压泵单元23从正位移旋转到负位移或反之亦然地来实现。同时,必须通过断开离合器5和闭合离合器4来接合齿轮组6。现在,在动力输出轴3逆时针旋转的倒退行驶模式中,输出轴22或静液压动力分支20相对于机械动力分支30的机械传动轴32反向地旋转。
在图4中,示出了与图2的图相对应的图,并且描绘了本发明提供的操作条件的改进。这里可以看出,对于两种行驶模式,前进和倒退行驶模式,随着发动机动力的增加,静液压的百分比上升,直到发动机动力达到100%。随着车辆速度的进一步增加,所施加的静液压的百分比降低,然后达到前进方向或倒退方向上的最大速度时降至零。在该实施例中,没有静液压动力被再循环,并且在最大速度下,车辆仅通过机械动力分支30被驱动。在任何时候都不会发生由于静液压动力的再循环而造成的动力损失。
图5描绘了本发明的修改实施例。在本实施例中,动力输出轴3位于机械传动轴32的延伸部分中,即其是机械动力分支30的一部分。这里,动力输出轴3的旋转方向可以通过接合第一齿轮组6或通过接合第二齿轮组7而进行选择,因为两个齿轮组显示出相反的传动比。这提供了这样的优点:静液压动力分支20的输出轴22没有必要在两个旋转方向上被驱动。由于换向器8提供在输出轴22的任一旋转方向上合并静液压动力的可能性,所以静液压动力分支20的输出轴22的仅一个旋转方向足以在前进或倒退行驶模式驱动动力输出轴3。这里,静液压动力分支20的输出轴22是顺时针还是逆时针旋转,并且机械分支30的机械传动轴32在前进行驶模式中顺时针或逆时针旋转并不重要。通过换向器,可以选择合适的正或负传动比来合并两个动力分支,即静液压动力分支20和机械动力分支30的动力流。
与现有技术的实施方式相比,图5的实施例如下的优点:可变动力分支20(这里是静液传动装置28)中的旋转方向可被设计为单向。通过使用换向器8来合并动力分支20和30上的动力流,旋转方向可以改变为动力输出轴3处的任一旋转方向。通过借助于第一离合器4或第二离合器5交替地接合第一齿轮组6或第二齿轮组7,动力输出轴3的旋转方向可以改变为期望的旋转方向,例如由机器操作者设定的旋转方向。因此,可变动力分支的输出轴22的旋转方向保持总是相同。因此,可变动力分支20中使用的可变传动装置可以更简单的设计,因为它不必在两个旋转方向上提供动力。这也节省了构造空间,例如当使用静液压传动装置28时,如图5所示。这里,静液压泵23仅能够在一个方向上旋转,即从零位移到单个最大位移。

Claims (12)

1.一种动力分解传动装置(1),包括用于驱动行星齿轮组(10)的动力输入轴(2),所述行星齿轮组(10)将所述动力输入轴(2)处的输入动力分成在具有可变传动比的可变动力分支(20)上的动力流和在具有固定传动比的机械动力分支(30)上的动力流,其中在可变动力分支(20)和机械动力分支(30)上传递的动力流借助于用于驱动动力输出轴(3)的总和变速箱(9)能够被合并,其特征在于
总和变速箱(9)为换向器(8),所述换向器(8)包括第一离合器(4),该第一离合器使第一齿轮组(6)能够与动力输出轴(3)联接和脱离,并且包括第二离合器(5),该第二离合器使第二齿轮组(7)能够与所述动力输出轴(3)联接和脱离,其中所述第一齿轮组(6)表现为负传动比,并且所述第二齿轮组(7)表现为正传递比,从而如果可变动力分支(20)的输出轴(22)相对于机械动力分支(30)的机械传动轴(32)反向地旋转,那么通过接合第一离合器(4)并分离第二离合器(5),可变动力分支(20)和机械动力分支(30)上的动力流能够合并,或者如果可变动力分支(20)的输出轴(22)相对于机械动力分支(30)的机械传动轴(32)同向地旋转,那么通过分离第一离合器(4)并接合第二离合器(5),可变动力分支(20)和机械动力分支(30)上的动力流能够合并。
2.根据权利要求1所述的动力分解传动装置(1),其中,所述可变动力分支(20)的输出轴(22)或所述机械动力分支(30)的输出轴(32)都能够用作所述动力输出轴(3)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的动力分解传动装置(1),其中所述第一离合器(4)是爪式离合器,同步爪式离合器或摩擦离合器,并且所述第二离合器(5)是爪式离合器,同步离合器或摩擦离合器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的动力分解传动装置(1),其中所述动力输入轴(2)能够连接到所述行星齿轮组(10)的行星轮架(11),所述可变动力分支(20)能够由齿圈(12)驱动,并且机械动力分支(30)能够由太阳轮(13)驱动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的动力分解传动装置(1),其中所述可变动力分支(20)是包括可变排量静液压泵(23)和恒定或可变排量静液压马达(24)的静液压传动装置(28)。
6.根据权利要求5所述的动力分解传动装置(1),其特征在于,所述可变排量液压马达(24)或可变排量静液压泵(23)或两者均为弯曲轴型。
7.一种将动力分解传动装置(1)的动力流合并的方法,然而动力输入轴(2)驱动行星齿轮组(10),该行星齿轮组(10)将输入动力分解成可变动力分支(20)上的动力流和机械动力分支(30)上的动力流,其中在可变动力分支(20)上传递的动力流与机械动力分支(30)上的动力流再次合并,以用于驱动动力输出轴(3),其特征在于
使用包括第一离合器(4),第二离合器(5),第一齿轮组(6)和第二齿轮组(7)的换向器(8),以用于合并动力流和驱动动力输出轴(3),从而
-如果可变动力分支(20)的输出轴(22)和机械传动轴(32)反向地旋转,则接合第一离合器(4)并分离第二离合器(5),从而驱动第一齿轮组(6);和
-如果可变动力分支(20)和机械传动轴(32)的输出轴(22)同向地旋转,则接合第二离合器(5)并分离第一离合器(4),从而驱动第二齿轮组(7),该第二齿轮组(7)的传动比与第一齿轮组(6)的传动比相反。
8.根据权利要求7所述的操作动力分解传动装置(1)的方法,其中,如果所述可变动力分支(20)的输出轴(22)被用作动力输出轴(3),则考虑到机械动力分支中的旋转方向对于前进行驶模式和倒退行驶模式而言是相同的,通过逆转所述输出轴(22)的旋转方向并调节第一离合器(4)和第二离合器(5)的断开或闭合状态来设定动力分解传动装置(1)的倒退行驶模式。
9.根据权利要求7所述的操作动力分解传动装置(1)的方法,其中,如果所述机械动力分支(30)的机械传动轴(32)被用作动力输出轴(3),则考虑到可变动力分支中的旋转方向对于前进行驶模式和倒退行驶模式而言是相同的,通过接合第二离合器(5)以经由第二齿轮组(7)将动力流合并,来设定动力分解传动装置(1)的倒退行驶模式。
10.根据权利要求9所述的操作动力分解传动装置(1)的方法,其中,如果所述机械动力分支(30)的机械传动轴(32)被用作动力输出轴(3),则在最大速度处,两个离合器(4,5)被分离并且可变动力分支(20)被阻塞,以用于机械地驱动动力分解传动装置(1)。
11.根据权利要求8所述的操作动力分解传动装置(1)的方法,其中所述可变动力分支(20)包括静液压传动装置(28),所述静液压传动装置(28)的静液压泵单元(23)被调节到最大位移并且所述静液压传动装置(28)的静液压马达单元(24)被调整到零位移,以用于阻塞动力分解传动装置(1)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的操作动力分解传动装置(1)的方法,其中,所述动力分解传动装置(1)通过接合两个离合器(4和5)而被阻塞。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023155216A1 (zh) * 2022-02-17 2023-08-24 江苏大学 一种液压机械串并联共存的传动装置及其控制方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019208948A1 (de) 2019-06-19 2020-12-24 Deere & Company Lastschaltgetriebe
US11268596B2 (en) 2019-07-15 2022-03-08 Caterpillar Inc. Variable speed drive for a generator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988949A (en) * 1974-06-12 1976-11-02 Orshansky Transmission Corporation Split-torque power transmission
WO2008019799A2 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe und verfahren zum wechseln zwischen fahrbereichen
US8469850B2 (en) * 2009-06-04 2013-06-25 Dieter Stoeckl Superposition transmission
EP2606259B1 (de) * 2010-08-19 2014-06-04 Robert Bosch GmbH Leistungsverzweigungsgetriebe für ein kraftfahrzeug
CN103867686A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 林德液压两合公司 车辆的行驶驱动装置的功率分流变速器
EP2932135A1 (de) * 2012-12-17 2015-10-21 Linde Hydraulics GmbH & Co. KG Leistungsverzweigungsgetriebe mit verschiedenen betriebszuständen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004353685A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Komatsu Ltd 油圧機械式変速装置
US20080103006A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Sauer-Danfoss Inc. Hydromechanical transmission with input summer
WO2008103298A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-28 Deere & Company Method for controlling two variable displacement hydrostatic units in an infinitely variable hydro-mechanical transmission
AT506883B1 (de) * 2009-08-27 2012-11-15 Avl List Gmbh Antriebssystem für ein fahrzeug
AU2011329525B2 (en) * 2010-11-15 2015-08-27 Allison Transmission, Inc. Input clutch assembly for infinitely variable transmission
CN105531506A (zh) * 2013-09-17 2016-04-27 凯耐第斯驱动解决方案公司 具有多速组合器的动力路径分开式变速器
DE102014105291A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg Hydro-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe eines Fahrantriebs
DE102016200752A1 (de) * 2016-01-20 2017-07-20 Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh Stufenloses, hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, Nutzfahrzeug mit einem solchen Leistungsverzweigungsgetriebe sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Leistungsverzweigungsgetriebes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988949A (en) * 1974-06-12 1976-11-02 Orshansky Transmission Corporation Split-torque power transmission
WO2008019799A2 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe und verfahren zum wechseln zwischen fahrbereichen
US8469850B2 (en) * 2009-06-04 2013-06-25 Dieter Stoeckl Superposition transmission
EP2606259B1 (de) * 2010-08-19 2014-06-04 Robert Bosch GmbH Leistungsverzweigungsgetriebe für ein kraftfahrzeug
CN103867686A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 林德液压两合公司 车辆的行驶驱动装置的功率分流变速器
EP2932135A1 (de) * 2012-12-17 2015-10-21 Linde Hydraulics GmbH & Co. KG Leistungsverzweigungsgetriebe mit verschiedenen betriebszuständen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023155216A1 (zh) * 2022-02-17 2023-08-24 江苏大学 一种液压机械串并联共存的传动装置及其控制方法
GB2619182A (en) * 2022-02-17 2023-11-29 Univ Jiangsu Hydro-mechanical series and parallel transmission device and control method thereof

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US10330186B2 (en) 2019-06-25
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