CN107830144A - 拖拉机自动变速动力换挡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拖拉机自动变速动力换挡装置,柴油机的飞轮与双输出液力变矩器的输入端传动相连,双输出液力变矩器的不变矩的源动力输出轴从变矩输出轴和太阳轮中心穿过,与拖拉机的机具输出动力轴传动相连;太阳轮分别与一挡行星轮和倒挡行星轮传动相连,倒挡齿圈与一挡行星轮架相固定,一挡行星轮架又作为一个共同输出端通过外花键输出轴与前进二挡离合器传动相连,前进二挡离合器的输出轴与拖拉机桥箱传动相连;本发明的优点在于:减少了挡位,减轻了驾驶强度;能使拖拉机获得较好的牵引特性,对负载自动适应,减少了冲击,避免发动机熄火,充分利用发动机的功率提高了效率,减少了废气的排放和环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种换挡装置,具体地说是一种拖拉机自动变速动力换挡装置,属于换挡装置领域。
背景技术
拖拉机的作业工况多变复杂,为适应土地和农机具的环境,拖拉机往往设置了很多挡位,多则16 挡,驾驶员换挡频繁,动力不连续,满足不了现代农机具的需要。
发明内容
为了解决上述问题,本发明设计了一种拖拉机自动变速动力换挡装置,减少了挡位,减轻了驾驶强度。能使拖拉机获得较好的牵引特性,对负载自动适应,减少了冲击,避免发动机熄火,充分利用发动机的功率提高了效率,减少了废气的排放和环境的污染。
本发明的技术方案为:
拖拉机自动变速动力换挡装置,包括双输出液力变矩器,柴油机的飞轮与所述双输出液力变矩器的输入端传动相连,所述双输出液力变矩器是一个由两个同轴的输出轴的变矩器,所述双输出液力变矩器设有变矩输出轴和不变矩的源动力输出轴,当发动机驱动双输出液力变矩器运行时,所述双输出液力变矩器的变矩输出轴与太阳轮传动相连,所述太阳轮输出一个可变矩的动力;所述的变矩输出轴和太阳轮均为空心轴,所述双输出液力变矩器的不变矩的源动力输出轴从所述的变矩输出轴和太阳轮中心穿过,与拖拉机的机具输出动力轴传动相连,给予农机具不可变矩的动力,来带动旋耕机、播种机及打药机等农机具;所述太阳轮分别与一挡行星轮和倒挡行星轮传动相连,所述一挡行星轮设置在一挡行星轮架上,所述倒挡行星轮设置在倒挡行星轮架上,所述倒挡行星轮架与所述倒挡齿圈相连接,所述倒挡齿圈与所述一挡行星轮架相固定,所述一挡行星轮架又作为一个共同输出端通过外花键输出轴与前进二挡离合器传动相连,所述前进二挡离合器的输出轴与拖拉机桥箱传动相连,一挡和二挡、倒挡的动力皆可以通过此连接到拖拉机桥箱,驱动拖拉机自动变速、自动换挡运行。
进一步地,所述拖拉机桥箱仅设有高、低速挡。
进一步地,所述一挡齿圈设有一挡齿圈制动器,所述一挡齿圈制动器通过第一液压推动活塞闭合摩擦片制动所述一挡齿圈;所述倒挡齿圈设有倒挡行星架制动器,所述倒挡行星架制动器通过第二液压推动活塞闭合摩擦片制动所述倒挡齿圈。
进一步地,所述倒挡齿圈与一挡行星轮架输出轴传动相连,能够给倒挡齿圈输出一个驱动力。
当前进的一挡齿圈被所述一挡齿圈制动器制动时,所述太阳轮带动所述一挡行星轮,所述一挡行星轮带动所述一挡行星轮架旋转,所述一挡行星轮架的转动使输出轴输出一个低速大力矩的动力,这就是前进一挡。
当所述前进二挡离合器通过液压推动活塞闭合离合器摩擦片与所述太阳轮连接时,所述前进二挡离合器结合,传动过程未经减速直接高速输出,这就是前进二挡。
当所述倒挡行星轮架被所述倒挡行星架制动器制动时,所述倒挡行星轮架驱动所述倒挡齿圈,因为所述倒挡齿圈和所述一挡行星轮架输出轴相连接,所以一挡行星架输出轴输出一个反向旋转的驱动力,这就是倒挡。
所述前进二挡离合器、倒挡行星架制动器、一挡齿圈制动器的油路均由挡位电控阀控制,所述挡位电控阀的各个挡位互锁。当所述挡位电控阀切断各挡位油路时,离合器、制动器全部失去油压分离处于空挡状态。
以上就是四个挡位动力换挡的过程。由挡位电控阀来切断或接通压力油,来控制挡位的离合器或制动器得到上述挡位。拖拉机在这四个挡位的控制下进行作业和道路运输。由于是液力变矩器传递动力的,那么拖拉机在作业负荷力矩变化时,本装置就可以自动变速。
本发明省去了原机的摩擦离合器部分,由变矩器取代其空间位置,变矩器和行星变速器相结合,产生四个挡位,即前进一挡、前进二挡、倒挡及空挡。再和拖拉机的桥箱结合为一体,所结合的拖拉机桥箱保留高低速挡,撤去空挡、倒挡、一、二、三、四挡。
本发明的优点在于:减少了挡位,减轻了驾驶强度。能使拖拉机获得较好的牵引特性,对负载自动适应,减少了冲击,避免发动机熄火,充分利用发动机的功率提高了效率,减少了废气的排放和环境的污染。
(1)在任意一个挡位上,源动力都由变矩器传递到拖拉机桥箱,使拖拉机达到较好的牵引特性,对负荷的变化有自适应性,能够减少振动和冲击,当遭遇到较大阻力能产生零速工况,避免发动机熄火,利用这个特性增加拖拉机的功能,如加装铲运、推土等功能。由于实现了自动变速,减少了换挡次数,充分利用了发动机的功率和效率,降低了操作者的劳动强度和废气排放;
(2)由于机械传动拖拉机对外界工况的变化适应性差,造成频繁换挡,频繁启动,实际的油耗必然大,本发明由于实现了动力换挡自动变速,采取电液控制,用点动按钮换挡缩短了操作时间,发动机和变矩器始终工作在高效率点范围内,大量节省了燃油,提高发动机效率10%-20%;
(3)由于使用自动变速改善了拖拉机的通过性,减少了启动次数和大油门操作的过程,大大减轻了排气污染,既节约了油料又减轻了对大气的污染,有利于对生态环境的保护。
(4)拖拉机装置本发明后,可以提高发动机和机械装置的寿命,使原机的发动机和机械寿命提高到两到三倍,减少了维修和保养的工作量,降低了使用成本。
下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图;
图中:1-倒挡行星轮架、2-一挡行星轮架、3-倒挡齿圈、4-倒挡行星轮、5-一挡行星轮架输出轴、6-太阳轮、7-前进二挡离合器、8-源动力输出轴、9-挡位电控阀、10-倒挡行星架制动器、11.一挡齿圈制动器、12-一挡行星轮、13.一挡齿圈。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示,一种拖拉机自动变速动力换挡装置,包括双输出液力变矩器,柴油机的飞轮与所述双输出液力变矩器的输入端传动相连,所述双输出液力变矩器是一个由两个同轴的输出轴的变矩器,所述双输出液力变矩器设有变矩输出轴和不变矩的源动力输出轴8,当发动机驱动双输出液力变矩器运行时,所述双输出液力变矩器的变矩输出轴与太阳轮6传动相连,所述太阳轮输出一个可变矩的动力;所述的变矩输出轴和太阳轮6均为空心轴,所述双输出液力变矩器的不变矩的源动力输出轴8从所述的变矩输出轴和太阳轮中心穿过,与拖拉机的机具输出动力轴传动相连,给予农机具不可变矩的动力,来带动旋耕机、播种机及打药机等农机具;所述太阳轮6分别与一挡行星轮12和倒挡行星轮4传动相连,所述一挡行星轮12设置在一挡行星轮架2上,所述倒挡行星轮4设置在倒挡行星轮架1上,所述倒挡行星轮架1与所述倒挡齿圈3相连接,所述倒挡齿圈3与所述一挡行星轮架2相固定,所述一挡行星轮架2又作为一个共同输出端通过外花键输出轴与前进二挡离合器7传动相连,所述前进二挡离合器7的输出轴与拖拉机桥箱传动相连,一挡和二挡、倒挡的动力皆可以通过此连接到拖拉机桥箱,驱动拖拉机自动变速、自动换挡运行。所述拖拉机桥箱仅设有高、低速挡。
所述一挡行星轮架2设有一挡齿圈13,所述一挡齿圈13设有一挡齿圈制动器11,所述一挡齿圈制动器11通过第一液压推动活塞闭合摩擦片制动所述一挡齿圈13;所述倒挡齿圈3设有倒挡行星架制动器10,所述倒挡行星架制动器10通过第二液压推动活塞闭合摩擦片制动所述倒挡齿圈3。
所述倒挡齿圈3与一挡行星轮架输出轴5传动相连,能够给倒挡齿圈3输出一个驱动力。
当前进一挡齿圈13被所述一挡齿圈制动器11制动时,所述太阳轮6带动所述一挡行星轮12,所述一挡行星轮12带动所述一挡行星轮架2旋转,所述一挡行星轮架2的转动使输出轴输出一个低速大力矩的动力,这就是前进一挡。
当所述前进二挡离合器7通过液压推动活塞闭合离合器摩擦片与所述太阳轮4连接时,所述前进二挡离合器7结合,传动过程未经减速直接高速输出,这就是前进二挡。
当所述倒挡行星轮架1被所述倒挡行星架制动器10制动时,所述倒挡行星轮架1驱动所述倒挡齿圈3,因为所述倒挡齿圈3和所述一挡行星轮架输出轴5相连接,所以一挡行星架输出轴5输出一个反向旋转的驱动力,这就是倒挡。
所述前进二挡离合器7、倒挡行星架制动器10、一挡齿圈制动器11的油路均由挡位电控阀9控制,所述挡位电控阀9的各个挡位互锁。当所述挡位电控阀9切断各挡位油路时,离合器、制动器全部失去油压分离处于空挡状态。
以上就是四个挡位动力换挡的过程。由挡位电控阀9来切断或接通压力油,来控制挡位的离合器或制动器得到上述挡位。拖拉机在这四个挡位的控制下进行作业和道路运输。由于是液力变矩器传递动力的,那么拖拉机在作业负荷力矩变化时,本装置就可以自动变速。
Claims (9)
1.拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:包括双输出液力变矩器,柴油机的飞轮与所述双输出液力变矩器的输入端传动相连,所述双输出液力变矩器是一个由两个同轴的输出轴的变矩器,所述双输出液力变矩器设有变矩输出轴和不变矩的源动力输出轴,当发动机驱动双输出液力变矩器运行时,所述双输出液力变矩器的变矩输出轴与太阳轮传动相连,所述太阳轮输出一个可变矩的动力;所述的变矩输出轴和太阳轮均为空心轴,所述双输出液力变矩器的不变矩的源动力输出轴从所述的变矩输出轴和太阳轮中心穿过,与拖拉机的机具输出动力轴传动相连,给予农机具不可变矩的动力。
2.根据权利要求1所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:所述太阳轮分别与一挡行星轮和倒挡行星轮传动相连,所述一挡行星轮设置在一挡行星轮架上,所述倒挡行星轮设置在倒挡行星轮架上,所述倒挡行星轮架与所述倒挡齿圈相连接,所述倒挡齿圈与所述一挡行星轮架相固定,所述一挡行星轮架又作为一个共同输出端通过外花键输出轴与前进二挡离合器传动相连,所述前进二挡离合器的输出轴与拖拉机桥箱传动相连。
3.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:所述拖拉机桥箱仅设有高、低速挡。
4.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:所述一挡行星轮架设有一挡齿圈,所述一挡齿圈设有一挡齿圈制动器,所述一挡齿圈制动器通过第一液压推动活塞闭合摩擦片制动所述一挡齿圈;所述倒挡齿圈设有倒挡行星架制动器,所述倒挡行星架制动器通过第二液压推动活塞闭合摩擦片制动所述倒挡齿圈。
5.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:所述倒挡齿圈与一挡行星轮架输出轴传动相连,给所述倒挡齿圈输出一个驱动力。
6.根据权利要求5所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:当所述一挡齿圈被所述一挡齿圈制动器制动时,所述太阳轮带动所述一挡行星轮,所述一挡行星轮带动所述一挡行星轮架旋转,所述一挡行星轮架的转动使输出轴输出一个低速大力矩的动力,这就是前进一挡。
7.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:当所述前进二挡离合器通过液压推动活塞闭合离合器摩擦片与所述太阳轮连接时,所述前进二挡离合器结合,传动过程未经减速直接高速输出,这就是前进二挡。
8.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:当所述倒挡行星轮架被所述倒挡行星架制动器制动时,所述倒挡行星轮架驱动所述倒挡齿圈,所述倒挡齿圈和所述一挡行星轮架输出轴相连接,所述一挡行星架输出轴输出一个反向旋转的驱动力,这就是倒挡。
9.根据权利要求2所述的拖拉机自动变速动力换挡装置,其特征在于:所述前进二挡离合器、倒挡行星架制动器、一挡齿圈制动器的油路均由挡位电控阀控制,所述挡位电控阀的各个挡位互锁;当所述挡位电控阀切断各挡位油路时,离合器、制动器全部失去油压分离处于空挡状态。
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CN108547926A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-18 | 山东时风(集团)有限责任公司 | 一种拖拉机自动变速传动装置 |
CN108547926B (zh) * | 2018-04-19 | 2019-08-20 | 山东时风(集团)有限责任公司 | 一种拖拉机自动变速传动装置 |
CN114789654A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-07-26 | 徐州重型机械有限公司 | 电驱动传动系统以及工程车辆 |
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