CN108999949B - 一种差速转向的履带车辆变速传动装置 - Google Patents

Abstract

一种差速转向的履带车辆变速传动装置，其中，变速传动组件、差速转向组件分别与液压系统连接，差速转向组件与双流驱动组件连接，变速传动组件、差速转向组件及双流驱动组件安装在箱体组件内，液压系统采用定量马达与双向变量泵组成静液压无级变速传动回路，以实现转向半径连续变化，提高转向精准性；且在定量马达与双向变量泵之间设置换向阀，在换入倒挡后，液压系统自动切换液压回路，以实现前进与后退相同的转向特性；同时将可换向静液压无级变速回路中的电磁铁与一号拨叉轴联动，以降低操作难度，减少安全事故发生。

Description

一种差速转向的履带车辆变速传动装置

技术领域

本发明涉及变速传动技术领域，尤其涉及一种差速转向的履带车辆变速传动装置。

背景技术

采用双流(双功率流)输入动力的履带车辆变速器，通常采用两套行星齿轮机构使变速机构输入的动力与转向机构输入的动力并联后汇合，变速机构输入的动力由行星齿轮机构的齿圈或太阳轮输入，转向机构输入的动力由行星齿轮机构的太阳轮或齿圈输入，汇合后的动力由行星架输出。在双流传动方案中，若转向输入动力采用无级变速输入，则转向灵活，转向半径可连续变化，转向角速度与转向机构输入的转速成一定比例关系，转向精准，性能优越；在采用行星齿轮机构的双流传动方案中，转向操作机构(转向盘或转向拉杆)的转向操作方向不变(如：对于转向盘式的转向操作机构，转向盘在前进和后退时均偏向左侧或右侧)，以向左操作转向机构为例，前进时，向左操作转向机构，动力汇流后，左侧履带减速，右侧履带加速，履带车辆向左转向，后退时，同样向左操作转向机构，由于倒车时，变速输入动力反向，而转向输入动力方向未变，虽然履带车辆向后行驶，但由于转向机构的偏转方向未变，因此导致左侧履带与右侧履带的变化规律未变，即：左侧履带相对前进方向减速，右侧履带相对前进方向加速(即：左侧履带加速倒车，右侧履带减速倒车)，履带车辆向右侧倒车行驶；当转向机构向左侧偏转，前进时向左转向而后退时向右转向，进而导致操作困难，甚至出现安全事故。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种差速转向的履带车辆变速传动装置，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：

一种差速转向的履带车辆变速传动装置，包括变速传动组件、差速转向组件、双流驱动组件、箱体组件及液压系统，其中，变速传动组件、差速转向组件分别与液压系统连接，且差速转向组件与双流驱动组件连接，变速传动组件、差速转向组件及双流驱动组件安装在箱体组件内，具体结构如下：

变速传动组件中，用于控制换挡的换挡杆安装在箱体上，换挡杆底端与一号拨叉轴、二号拨叉轴切换连接，用于控制一号拨叉轴、二号拨叉轴实现换挡运动，二号拨叉轴上设置有二号拨叉，一号拨叉轴上设置有一号拨叉；

一轴安装在箱体上，三挡主动齿轮、二挡主动齿轮、一挡主动齿轮及倒挡主动齿轮依次空套在一轴上，同时在一轴上安装有二号花键毂与一号花键毂，二号花键毂上设置有用于与二号拨叉结合的二号结合套，一号花键毂上设置有用于与一号拨叉结合的一号结合套，二号结合套外部周向设置有用于二号拨叉插入的拨槽，一号结合套外部周向设置有用于一号拨叉插入的拨槽，在换挡杆的操纵下，二号拨叉轴通过二号拨叉带动二号结合套做轴向滑动，一号拨叉轴通过一号拨叉带动一号花键毂做轴向滑动；

在三挡主动齿轮与二号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在二挡主动齿轮与二号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在一挡主动齿轮与一号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在倒挡主动齿轮与一号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，通过外花键毂完成齿轮与结合套、结合套与花键毂的配合传动；

二轴安装在箱体上，二轴上设置有与三挡主动齿轮常啮合的三挡从动齿轮、与二挡主动齿轮常啮合的二挡从动齿轮、与一挡主动齿轮常啮合的一挡从动齿轮及倒挡从动齿轮；

倒挡轴一端安装在箱体上，另一端设置有用于与倒挡从动齿轮、倒挡主动齿轮同时啮合的倒挡中间齿轮；

差速转向组件中，连接轴一端连接从动锥齿轮，另一端连接左侧转向齿轮，连接轴一端安装在箱体上，另一端空套在转向轴上；行星齿轮轴固定在差速转向端盖上，行星齿轮套装在行星齿轮轴上，且行星齿轮一侧与主动锥齿轮啮合，行星齿轮另一侧与从动锥齿轮啮合，主动锥齿轮与从动锥齿轮通过行星齿轮轴、行星齿轮组成等速反向传动机构；安装在定量马达上的转向主动齿轮与转向从动齿轮常啮合；

双流驱动组件中，左驱动组件与右驱动组件关于输入齿轮对称布置，输入轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上，与一挡从动齿轮常啮合的输入齿轮安装在输入轴上；

左驱动组件中，左太阳轮安装在输入轴上，多个左行星齿轮通过左行星齿轮架均布在左太阳轮周围，左齿圈架一端安装在输入轴上，另一端安装在箱体上，左齿圈架内侧设置有左齿圈，左齿圈架外侧设置有与左转向齿轮常啮合的左转向从动齿轮，左驱动主动齿轮安装在左行星齿轮架上，左驱动从动齿轮安装在左驱动轴上，左驱动主动齿轮与左驱动从动齿轮常啮合传动，左驱动轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上；

右驱动组件中，右太阳轮安装在输入轴上，多个右行星齿轮通过右行星齿轮架均布在右太阳轮周围，右齿圈架一端安装在输入轴上，另一端安装在箱体上，右齿圈架内侧设置有右齿圈，右齿圈架外侧设置有与右转向齿轮常啮合的右转向从动齿轮，右驱动主动齿轮安装在右行星齿轮架上，右驱动从动齿轮安装在右驱动轴上，右驱动主动齿轮与右驱动从动齿轮常啮合传动，右驱动轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上；

箱体组件包括箱体、用于安装行星齿轮轴的差速转向端盖及副箱体；

液压系统中，设置有可换向的可换向静液压无级变速回路、补油回路及静液压无级变速传动回路，补油回路在静液压无级变速传动回路工作时补油，在非工作状态时将液压油卸荷，且可换向静液压无级变速回路中的电磁铁与一号拨叉轴互动连接，以降低操作难度。

在本发明中，换挡杆中部通过支撑座安装在箱体上。

在本发明中，二号花键毂位于三挡主动齿轮与二挡主动齿轮之间的一轴上。

在本发明中，一号花键毂位于一挡主动齿轮与倒挡主动齿轮之间的一轴上。

在本发明中，左行星齿轮数量为2、3、4中的任意一个数。

在本发明中，右行星齿轮数量为2、3、4中的任意一个数。

在本发明中，可换向静液压无级变速回路由电磁铁、双向变量泵、单向阀、溢流阀、两位四通电磁换向阀及定量马达组成。

在本发明中，电磁铁安装在两位四通电磁换向阀上。

在本发明中，补油回路由油箱、滤清器、补油泵、油管、溢流阀组成。

在本发明中，静液压无级变速传动回路由双向变量泵与定量马达组成，补油回路在静液压无级变速传动回路工作时补油，在非工作状态时由溢流阀将液压油卸荷至油箱。

在本发明中，动力传动路线：

一挡：一号拨叉轴左移，一号拨叉带动一号结合套左移，动力由一轴经一号花键毂传递至一号结合套，再经一挡主动齿轮传递至一挡从动齿轮，从一挡从动齿轮输出；

二挡：二号拨叉轴右移，二号拨叉带动二号结合套右移，动力由一轴经二三档花键毂传递至二号结合套，再经二挡主动齿轮传递至二挡从动齿轮，由二挡从动齿轮传递至二轴，从一挡从动齿轮输出；

三挡：二号拨叉轴左移，二号拨叉带动二号结合套左移，动力由一轴经二三档花键毂传递至二号结合套，再经三挡主动齿轮传递至三挡从动齿轮，由三挡从动齿轮传递至二轴，从一挡从动齿轮输出；

倒挡：一号拨叉轴右移，一号拨叉带动一号结合套右移，动力由一轴经一号花键毂传递至一号结合套，再经倒挡主动齿轮传输至倒挡中间齿轮，由倒挡中间齿轮传递至倒挡从动齿轮，倒挡从动齿轮传输至二轴，从一挡从动齿轮输出；

动力双流汇入

在空间上，一挡从动齿轮与输入齿轮常啮合，由变速传动的动力经输入齿轮传动至输入轴，再分别传动至左太阳轮与右太阳轮；

由液压系统输入的动力从左转向齿轮传递给左转向从动齿轮，进而传动至左齿圈，从右转向齿轮传递给右转向从动齿轮，进而传动至右齿圈；

左太阳轮与左齿圈的动力汇合后通过左行星轮传递至左行星齿轮架，最终由左驱动轴输出；

右太阳轮与右齿圈的动力汇合后通过右行星轮传递至右行星齿轮架，最终由右驱动轴输出；

直线行驶

动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，此时，双向变量泵的斜盘置于中间零位，由于静液压无级变速传动回路中无液压油流动，定量马达不旋转，由于定量马达不旋转，安装在转向轴上的全部齿轮不旋转，而左转向齿轮与左转向从动齿轮啮合，右转向齿轮与右转向从动齿轮啮合，因此左转向从动齿轮与右转向从动齿轮不旋转，左齿圈与右齿圈不旋转；左驱动组件的动力由左太阳轮传递至左行星轮，经左行星齿轮架、左驱动主动齿轮、左驱动从动齿轮及左驱动轴，进而驱动左侧履带，右驱动组件的动力由右太阳轮传递至右行星轮，经右行星齿轮架、右驱动主动齿轮、右驱动从动齿轮及右驱动轴，进而驱动右侧履带，由于左转向齿轮与右转向齿轮转速相同、方向相反，故通过左转向齿轮和右转向齿轮作用在转向轴上的力大小相同、方向相反，转向轴自锁，履带车辆直线行驶；

前进转向行驶

变速传动被置于前进挡，双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁未通电，变速动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，由于双向变量泵的斜盘置于非中间零位，转向动力由定量马达输入，定量马达在液压作用下旋转，定量马达驱动安装在转向轴上的全部齿轮旋转，左转向齿轮与左转向从动齿轮啮合，右转向齿轮与右转向从动齿轮啮合，而左转向齿轮与右转向齿轮的转速相同、方向相反，从而使得左转向从动齿轮与右转向从动齿轮转速相同、方向相反，进而使得左齿圈与右齿圈转速相同、方向相反，动力经过双流汇合后使得左行星齿轮架与右行星齿轮架的转速一个升高而另一个降低，最终促使传递至左驱动轴与右驱动轴的转速一个升高而另一个降低，以使得左侧履带与右侧履带出现转速差，从而实现差速转向；

后退转向行驶

变速传动被置于倒挡，双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁通电，倒车行驶的动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，由于双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁通电，两位四通电磁换向阀使得双向变量泵与定量马达之间的液压油路换向，故动力在行星齿轮机构中汇合后，履带车辆倒车的转向规律与前进的转向规律相同，从而实现后退转向行驶。

有益效果：

1)本发明采用定量马达与双向变量泵组成静液压无级变速传动回路，以实现履带车辆转向半径连续变化，提高转向精准性；

2)本发明采用同轴传动将转向动力传动至行星齿轮机构，结构紧凑，以简化制造工艺；

3)本发明在定量马达与双向变量泵之间设置换向阀，在换入倒挡后，液压系统自动切换液压回路，以实现前进与后退相同的转向特性；

4)本发明将可换向静液压无级变速回路中的电磁铁与一号拨叉轴联动，以降低操作难度，减少安全事故发生。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的结构连接示意图。

图2为本发明的较佳实施例中的变速传动组件结构连接示意图。

图3为本发明的较佳实施例中的差速转向组件结构连接示意图。

图4为本发明的较佳实施例中的双流驱动组件结构连接示意图。

图5为本发明的较佳实施例中的液压系统结构连接示意图。

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5的一种差速转向的履带车辆变速传动装置，包括变速传动组件A、差速转向组件B、双流驱动组件C、箱体组件D及液压系统E，变速传动组件A、差速转向组件B分别与液压系统E连接，且差速转向组件B与双流驱动组件C连接，变速传动组件A、差速转向组件B及双流驱动组件C安装在箱体组件D内，具体结构如下：

变速传动组件A包括换挡杆A11、支撑座A12、一号拨叉轴A13、二号拨叉轴A14、二号拨叉A15、一号拨叉A16、一轴A21、三挡主动齿轮A22、二号结合套A23、二挡主动齿轮A24、二号花键毂A25、一挡主动齿轮A26、一号结合套A27、倒挡主动齿轮A28、一号花键毂A29、二轴A31、三挡从动齿轮A32、二挡从动齿轮A33、一挡从动齿轮A34、倒挡从动齿轮A35、倒挡轴A41及倒挡中间齿轮A42；其中，换挡杆A11一端用于控制换挡，中部通过支撑座A12安装在箱体D1上，另一端与一号拨叉轴A13、二号拨叉轴A14切换连接，用于控制一号拨叉轴A13、二号拨叉轴A14实现换挡运动，二号拨叉轴A14上设置有二号拨叉A15，一号拨叉轴A13上设置有一号拨叉A16；

一轴A21两端通过轴承D2安装在箱体D1上，三挡主动齿轮A22、二挡主动齿轮A24、一挡主动齿轮A26及倒挡主动齿轮A28依次空套在一轴A21上且该四个齿轮相对于一轴A21被轴向限位，在位于三挡主动齿轮A22与二挡主动齿轮A24之间的一轴A21上安装有二号花键毂A25，一轴A21与二号花键毂A25固接传动，在位于一挡主动齿轮A26与倒挡主动齿轮A28之间的一轴A21上安装有一号花键毂A29，一轴A21与一号花键毂A29固接传动，二号花键毂A25上设置有用于与二号拨叉A15结合的二号结合套A23，且二号花键毂A25与二号结合套A23通过内外花键配合传动，二号结合套A23外部周向设置有拨槽，二号拨叉A15插入二号结合套A23的拨槽以限制二号结合套A23的轴向位置，在换挡杆A11的操纵下，二号拨叉轴A14通过二号拨叉A15带动二号结合套A23做轴向滑动，一号花键毂A29上设置有用于与一号拨叉A16结合的一号结合套A27，一号花键毂A29与一号结合套A27通过内外花键配合传动，一号结合套A27外部周向设置有拨槽，一号拨叉A16插入一号结合套A27的拨槽限制以一号结合套A27的轴向位置，在换挡杆A11的操纵下，一号拨叉轴A13通过一号拨叉A16带动一号花键毂A27做轴向滑动；

在三挡主动齿轮A22与二号花键毂A25相邻一侧设置有外花键毂，二号拨叉A15拨动二号结合套A23向三挡主动齿轮A22做靠近的轴向移动时，三挡主动齿轮A22一侧所设置的外花键毂与二号结合套A23的内花键配合传动，与此同时，二号结合套A23的内花键与二号花键毂A25配合传动，一轴A21的动力由二号花键毂A25经二号结合套A23传递至三挡主动齿轮A22；

在二挡主动齿轮A24与二号花键毂A25相邻一侧设置有外花键毂，二号拨叉A15拨动二号结合套A23向二挡主动齿轮A24做靠近的轴向移动时，二挡主动齿轮A24一侧所设置的外花键毂与二号结合套A23的内花键配合传动，与此同时，二号结合套A23的内花键与二号花键毂A25配合传动，一轴A21的动力由二号花键毂A25经二号结合套A23传递至二挡主动齿轮A24；

在一挡主动齿轮A26与一号花键毂A29相邻一侧设置有外花键毂，一号拨叉A16拨动一号结合套A27向一挡主动齿轮A26做靠近的轴向移动时，一挡主动齿轮A26一侧所设置的外花键毂与一号结合套A27的内花键配合传动，与此同时，一号结合套A27的内花键与一号花键毂A29配合传动，一轴A21的动力由一号花键毂A29经一号结合套A27传递至一挡主动齿轮A26；

在倒挡主动齿轮A28与一号花键毂A29相邻一侧设置有外花键毂，一号拨叉A16拨动一号结合套A27向倒挡主动齿轮A28做靠近的轴向移动时，倒挡主动齿轮A28一侧所设置的外花键毂与一号结合套A27的内花键配合传动，与此同时，一号结合套A27的内花键与一号花键毂A29配合传动，一轴A21的动力由一号花键毂A29经一号结合套A27传递至倒挡主动齿轮A28；

二轴A31两端通过轴承D2安装在箱体D1上，二轴A31上通过花键依次设置有与三挡主动齿轮A22常啮合的三挡从动齿轮A32、与二挡主动齿轮A24常啮合的二挡从动齿轮A33、与一挡主动齿轮A26常啮合的一挡从动齿轮A34及与倒挡中间齿轮A42常啮合的倒挡从动齿轮A35，且三挡从动齿轮A32、二挡从动齿轮A33、一挡从动齿轮A34和倒挡从动齿轮A35相对二轴A31的轴向位置被限定，相对于二轴A31的动力传递，三挡从动齿轮A32、二挡从动齿轮A33与倒挡从动齿轮A35为动力输入齿轮，而一挡从动齿轮A34既是动力输入齿轮也是动力输出齿轮；

倒挡轴A41一端通过轴承D2安装在箱体D1上，另一端设置有用于与倒挡从动齿轮A35、倒挡主动齿轮A28同时啮合的倒挡中间齿轮A42；

差速转向组件B包括转向轴B11、连接轴B12、左转向齿轮B13、右转向齿轮B14、转向从动齿轮B15、转向主动齿轮B16、主动锥齿轮B21、行星齿轮轴B22、从动锥齿轮B23及行星齿轮B24，其中，转向轴B11两端通过轴承D2安装在箱体D1上，转向轴B11上通过花键安装有主动锥齿轮B21、右侧转向齿轮B14及转向从动齿轮B15，连接轴B12一端通过花键连接从动锥齿轮B23，另一端通过花键连接左侧转向齿轮B13，连接轴B12一端通过轴承D2安装在箱体D1上，另一端空套在转向轴B11上，轴承D2对连接轴B12轴向限位且承受从动锥齿轮B23的轴向分力；行星齿轮轴B22固定在差速转向端盖D3上，行星齿轮B24套装在行星齿轮轴B22上，且行星齿轮B24一侧与主动锥齿轮B21啮合传动，行星齿轮B24另一侧与从动锥齿轮B23啮合传动，主动锥齿轮B21与从动锥齿轮B23通过行星齿轮轴B22、行星齿轮B24组成等速反向传动机构；安装在定量马达E11上的转向主动齿轮B16与转向从动齿轮B15常啮合传动；

双流驱动组件C包括左驱动组件C1、右驱动组件C2、输入齿轮C3及输入轴C4，左驱动组件C1包括左齿圈架C11、左行星齿轮C12、左行星齿轮架C13、左驱动主动齿轮C14、左太阳轮C15、左驱动轴C16、左驱动从动齿轮C17、左齿圈C18及左转向从动齿轮C19，右驱动组件C2包括右齿圈架C21、右行星齿轮C22、右行星齿轮架C23、右驱动主动齿轮C24、右太阳轮C25、右驱动轴C26、右驱动从动齿轮C27、右齿圈C28及右转向从动齿轮C29，左驱动组件C1与右驱动组件C2关于输入齿轮C3对称布置，输入轴C4通过轴承D2分别安装在箱体D1和副箱体D5上，与一挡从动齿轮A34常啮合的输入齿轮C3通过花键配合安装在输入轴C4上；

左驱动组件C1中，左太阳轮C15通过花键配合安装在输入轴C4上，左行星齿轮C12通过左行星齿轮架C13均布在左太阳轮C15周围，左行星齿轮C12数量为n(n为2、3、4中的任意一个)，左齿圈架C11一端通过轴承D2安装在输入轴C4上，另一端通过轴承D2安装在箱体D1上，轴承D2限制左齿圈架C11的轴向自由度，左齿圈架C11内侧设置有左齿圈C18、外侧设置有与左转向齿轮B13常啮合的左转向从动齿轮C19，左驱动主动齿轮C14通过花键安装在左行星齿轮架C13上，左驱动从动齿轮C17通过花键安装在左驱动轴C16上，左驱动主动齿轮C14与左驱动从动齿轮C17常啮合传动，左驱动轴C16一端通过轴承D2安装在箱体D1上，另一端通过轴承D2安装在副箱体D5上，轴承D2限制左驱动轴C16的轴向自由度，左驱动主动齿轮C14在左行星架C13上的轴向位置被限定，左驱动从动齿轮C17在左驱动轴C16上的轴向位置被限定；

右驱动组件C2中，右太阳轮C25通过花键安装在输入轴C4上，右行星齿轮C22通过右行星齿轮架C23均布在右太阳轮C25周围，右行星齿轮C22数量为n(n为2、3、4中的任意一个)，右齿圈架C21一端通过轴承D2安装在输入轴C4上，另一端通过轴承D2安装在箱体D1上，轴承D2限制左齿圈架C11的轴向自由度，右齿圈架C21内侧设置有右齿圈C28、外侧设置有与右转向齿轮B14常啮合的右转向从动齿轮C29，右驱动主动齿轮C24通过花键安装在右行星齿轮架C23上，右驱动从动齿轮C27通过花键安装在右驱动轴C26上，右驱动主动齿轮C24与右驱动从动齿轮C27常啮合，右驱动轴C26一端通过轴承D2安装在箱体D1上，另一端通过轴承D2安装在副箱体D5上，轴承D2限制左驱动轴C16的轴向自由度，左驱动主动齿轮C14在左行星架C13上的轴向位置被限定，左驱动从动齿轮C17在左驱动轴C16上的轴向位置被限定；

箱体组件D包括箱体D1、轴承D2、差速转向端盖D3、螺栓D4及副箱体D5；

液压系统包括定量马达E11、油箱E12、双向变量泵E13、油管E14、单向阀E15、溢流阀E16、滤清器E21、补油泵E22、两位四通电磁换向阀E31及电磁铁E32，其中，电磁铁E32、双向变量泵E13、单向阀E15、溢流阀E16、两位四通电磁换向阀E31及定量马达E11组成可换向静液压无级变速回路，油箱E12、滤清器E21、补油泵E22、油管E14、溢流阀E16组成补油回路，双向变量泵E13与定量马达E11组成静液压无级变速传动回路，补油回路在静液压无级变速传动回路工作时补油，在非工作状态时由溢流阀E16将液压油卸荷至油箱E12，电磁铁E32安装在两位四通电磁换向阀E31上，且电磁铁E32与一号拨叉轴A13互动连接，以降低操作难度。

1)动力传动路线：

一挡：一号拨叉轴A13左移，一号拨叉A15带动一号结合套A27左移，动力由一轴A21经一号花键毂A28传递至一号结合套A27，再经一挡主动齿轮A26传递至一挡从动齿轮A34，从一挡从动齿轮A34输出；

二挡：二号拨叉轴A14右移，二号拨叉A15带动二号结合套A23右移，动力由一轴A21经二三档花键毂A25传递至二号结合套A23，再经二挡主动齿轮A24传递至二挡从动齿轮A33，由二挡从动齿轮A33传递至二轴A31，从一挡从动齿轮A34输出；

三挡：二号拨叉轴A14左移，二号拨叉A15带动二号结合套A23左移，动力由一轴A21经二三档花键毂A25传递至二号结合套A23，再经三挡主动齿轮A22传递至三挡从动齿轮A32，由三挡从动齿轮A32传递至二轴A31，从一挡从动齿轮A34输出；

倒挡：一号拨叉轴A13右移，一号拨叉A15带动一号结合套A27右移，动力由一轴A21经一号花键毂A29传递至一号结合套A27，再经倒挡主动齿轮A28传输至倒挡中间齿轮A42，由倒挡中间齿轮A42传递至倒挡从动齿轮A35，倒挡从动齿轮A35传输至二轴A31，从一挡从动齿轮A34输出；

2)动力双流汇入

主驱动动力

在空间上，一挡从动齿轮A34与输入齿轮C3常啮合，由变速传动的动力经输入齿轮C3传动至输入轴C4，再分别传动至左太阳轮C15与右太阳轮C25；

液压控制动力

由液压系统E输入的动力从左转向齿轮B13传递给左转向从动齿轮C19，进而传动至左齿圈C18，从右转向齿轮B14传递给右转向从动齿轮C29，进而传动至右齿圈C28；

左太阳轮C15与左齿圈C18的动力汇合后通过左行星轮C12传递至左行星齿轮架C13，最终由左驱动轴C16输出；右太阳轮C25与右齿圈C28的动力汇合后通过右行星轮C22传递至右行星齿轮架C23，最终由右驱动轴C26输出；

3)直线行驶工作原理

动力经变速传动至输入齿轮C3，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件C1，另一路传动至右驱动组件C2；此时，双向变量泵E13的斜盘置于中间零位，由于静液压无级变速传动回路中无液压油流动，定量马达E11不旋转，由于定量马达E11不旋转，转向轴B11上的全部齿轮不旋转，而左转向齿轮B13与左转向从动齿轮C19啮合，右转向齿轮B14与右转向从动齿轮C29啮合，因此左转向从动齿轮C19与右转向从动齿轮C29不旋转，左齿圈C18与右齿圈C28不旋转，左驱动组件C1的动力由左太阳轮C15至左行星轮C12，经左行星齿轮架C13、左驱动主动齿轮C14、左驱动从动齿轮C17及左驱动轴C16，进而驱动左侧履带，右驱动组件C2的动力由右太阳轮C25至右行星轮C22，经右行星齿轮架C23、右驱动主动齿轮C24、右驱动从动齿轮C27及右驱动轴C26，进而驱动右侧履带，由于左转向齿轮B13与右转向齿轮B14的旋转特征是转速相同、方向相反，故通过左转向齿轮B13和右转向齿轮B14作用在转向轴B11上的力大小相同、方向相反，转向轴B11自锁，不会导致行驶动力从转向轴B11输出至定量马达E11，履带车辆直线行驶；

4)前进转向行驶

当变速传动被置于前进挡，双向变量泵E13的斜盘置于非中间零位，电磁铁E32未通电时：

变速动力经变速传动至输入齿轮C3，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件C1，另一路传动至右驱动组件C2；由于双向变量泵E13的斜盘置于非中间零位，转向动力由定量马达E11输入，定量马达E11在液压作用下旋转，定量马达E11驱动转向轴B11上的全部齿轮旋转，左转向齿轮B13与左转向从动齿轮C19啮合，右转向齿轮B14与右转向从动齿轮C29啮合，而左转向齿轮B13与右转向齿轮B14的转速相同、方向相反，从而使得左转向从动齿轮C19和右转向从动齿轮C29转速相同、方向相反，进而使得左齿圈C18与右齿圈C28转速相同、方向相反，动力经过双流汇合后使得左行星齿轮架C13与右行星齿轮架C23的转速一个升高而另一个降低，最终促使传递至左驱动轴C16与右驱动轴C26的转速一个升高而另一个降低，以使得左侧履带与右侧履带出现转速差，从而实现差速转向；转向的方向与双向变量泵E13的斜盘偏转方向成一定关系，转向角速度与双向变量泵E13的斜盘偏转角度成一定比例关系；

5)后退转向行驶

由前进转向行驶可知，当输入齿轮C3反方向转动时，由于用于转向的定量马达E11的旋转方向不变，因此转向系统的运动规律未变，在动力汇合后，左侧履带与右侧履带转速变化的规律未变，导致在相同转向操作条件下，前进和倒车的行驶方向反向，给驾驶带了极大的不便，甚至影响行车安全，为了解决上述问题，在倒车条件下同步开启两位四通电磁换向阀E31：

当变速传动被置于倒挡，双向变量泵E13的斜盘置于非中间零位，电磁铁E32通电，倒车行驶的动力经变速传动至输入齿轮C3，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件C1，另一路传动至右驱动组件C2，由于双向变量泵E13的斜盘置于非中间零位，电磁铁E32通电，两位四通电磁换向阀E31使得双向变量泵E13与定量马达E11之间的液压油路换向，故动力在行星齿轮机构中汇合后，履带车辆倒车的转向规律与前进的转向规律相同，从而实现后退转向行驶；为降低操作难度，电磁铁E32由一号拨叉轴A13直接控制。

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 (3)

1.一种差速转向的履带车辆变速传动装置，包括变速传动组件、差速转向组件、双流驱动组件、箱体组件及液压系统，其特征在于，变速传动组件、差速转向组件分别与液压系统连接，且差速转向组件与双流驱动组件连接，变速传动组件、差速转向组件及双流驱动组件安装在箱体组件内，具体结构如下：

变速传动组件中，用于控制换挡的换挡杆安装在箱体上，换挡杆底端与一号拨叉轴、二号拨叉轴切换连接，用于控制一号拨叉轴、二号拨叉轴实现换挡运动，二号拨叉轴上设置有二号拨叉，一号拨叉轴上设置有一号拨叉；

一轴安装在箱体上，三挡主动齿轮、二挡主动齿轮、一挡主动齿轮及倒挡主动齿轮依次空套在一轴上，同时在一轴上安装有二号花键毂与一号花键毂，二号花键毂上设置有用于与二号拨叉结合的二号结合套，二号花键毂位于三挡主动齿轮与二挡主动齿轮之间的一轴上，一号花键毂上设置有用于与一号拨叉结合的一号结合套，一号花键毂位于一挡主动齿轮与倒挡主动齿轮之间的一轴上，二号结合套外部周向设置有用于二号拨叉插入的拨槽，一号结合套外部周向设置有用于一号拨叉插入的拨槽，在换挡杆的操纵下，二号拨叉轴通过二号拨叉带动二号结合套做轴向滑动，一号拨叉轴通过一号拨叉带动一号花键毂做轴向滑动；

在三挡主动齿轮与二号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在二挡主动齿轮与二号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在一挡主动齿轮与一号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂，在倒挡主动齿轮与一号花键毂相邻的一侧设置有外花键毂；

二轴安装在箱体上，二轴上设置有与三挡主动齿轮常啮合的三挡从动齿轮、与二挡主动齿轮常啮合的二挡从动齿轮、与一挡主动齿轮常啮合的一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮；

倒挡轴一端安装在箱体上，另一端设置有用于与倒挡从动齿轮、倒挡主动齿轮同时啮合的倒挡中间齿轮；

差速转向组件中，连接轴一端连接从动锥齿轮，另一端连接左转向齿轮，连接轴一端安装在箱体上，另一端空套在转向轴上；行星齿轮轴固定在差速转向端盖上，行星齿轮套装在行星齿轮轴上，且行星齿轮一侧与主动锥齿轮啮合，行星齿轮另一侧与从动锥齿轮啮合；

安装在定量马达上的转向主动齿轮与转向从动齿轮常啮合；

双流驱动组件中，左驱动组件与右驱动组件关于输入齿轮对称布置，输入轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上，与一挡从动齿轮常啮合的输入齿轮安装在输入轴上；

左驱动组件中，左太阳轮安装在输入轴上，多个左行星齿轮通过左行星齿轮架均布在左太阳轮周围，左行星齿轮数量为2、3、4中的任意一个数，左齿圈架一端安装在输入轴上，另一端安装在箱体上，左齿圈架内侧设置有左齿圈，左齿圈架外侧设置有与左转向齿轮常啮合的左转向从动齿轮，左驱动主动齿轮安装在左行星齿轮架上，左驱动从动齿轮安装在左驱动轴上，左驱动主动齿轮与左驱动从动齿轮常啮合传动，左驱动轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上；

右驱动组件中，右太阳轮安装在输入轴上，多个右行星齿轮通过右行星齿轮架均布在右太阳轮周围，右行星齿轮数量为2、3、4中的任意一个数，右齿圈架一端安装在输入轴上，另一端安装在箱体上，右齿圈架内侧设置有右齿圈，右齿圈架外侧设置有与右转向齿轮常啮合的右转向从动齿轮，右驱动主动齿轮安装在右行星齿轮架上，右驱动从动齿轮安装在右驱动轴上，右驱动主动齿轮与右驱动从动齿轮常啮合传动，右驱动轴一端安装在箱体上，另一端安装在副箱体上；

箱体组件包括箱体、用于安装行星齿轮轴的差速转向端盖及副箱体；

液压系统中，设置有可换向的可换向静液压无级变速回路、补油回路及静液压无级变速传动回路，补油回路在静液压无级变速传动回路工作时补油，在非工作状态时将液压油卸荷，且可换向静液压无级变速回路中的电磁铁与一号拨叉轴互动连接。

2.根据权利要求1所述的一种差速转向的履带车辆变速传动装置，其特征在于，可换向静液压无级变速回路由电磁铁、双向变量泵、单向阀、溢流阀、两位四通电磁换向阀及定量马达组成，电磁铁安装在两位四通电磁换向阀上，补油回路由油箱、滤清器、补油泵、油管、溢流阀组成，静液压无级变速传动回路由双向变量泵与定量马达组成。

3.根据权利要求1～2任一项所述的一种差速转向的履带车辆变速传动装置，其特征在于，动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，此时，双向变量泵的斜盘置于中间零位，由于静液压无级变速传动回路中无液压油流动，定量马达不旋转，由于定量马达不旋转，安装在转向轴上的全部齿轮不旋转，而左转向齿轮与左转向从动齿轮啮合，右转向齿轮与右转向从动齿轮啮合，因此左转向从动齿轮与右转向从动齿轮不旋转，左齿圈与右齿圈不旋转；左驱动组件的动力由左太阳轮传递至左行星轮，经左行星齿轮架、左驱动主动齿轮、左驱动从动齿轮及左驱动轴，进而驱动左侧履带；右驱动组件的动力由右太阳轮传递至右行星轮，经右行星齿轮架、右驱动主动

齿轮、右驱动从动齿轮及右驱动轴，进而驱动右侧履带，由于左转向齿轮与右转向齿轮转速相同、方向相反，故通过左转向齿轮和右转向齿轮作用在转向轴上的力大小相同、方向相反，转向轴自锁，履带车辆直线行驶；

变速传动被置于前进挡时，双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁未通电，变速动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，由于双向变量泵的斜盘置于非中间零位，转向动力由定量马达输入，定量马达在液压作用下旋转，定量马达驱动安装在转向轴上的全部齿轮旋转，左转向齿轮与左转向从动齿轮啮合，右转向齿轮与右转向从动齿轮啮合，而左转向齿轮与右转向齿轮的转速相同、方向相反，从而使得左转向从动齿轮与右转向从动齿轮转速相同、方向相反，进而使得左齿圈与右齿圈转速相同、方向相反，动力经过双流汇合后使得左行星齿轮架与右行星齿轮架的转速一个升高而另一个降低，最终促使传递至左驱动轴与右驱动轴的转速一个升高而另一个降低，以使得左侧履带与右侧履带出现转速差，从而实现差速转向；

变速传动被置于倒挡时，双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁通电，倒车行驶的动力经变速传动至输入齿轮，而后动力分两路，一路传动至左驱动组件，另一路传动至右驱动组件，由于双向变量泵的斜盘置于非中间零位，电磁铁通电，两位四通电磁换向阀使得双向变量泵与定量马达之间的液压油路换向，故动力在行星齿轮机构中汇合后，履带车辆倒车的转向规律与前进的转向规律相同，从而实现后退转向行驶。

Images