CN116292814A - 非道路车辆功率耦合装置 - Google Patents

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CN116292814A CN202211320912.8A CN202211320912A CN116292814A CN 116292814 A CN116292814 A CN 116292814A CN 202211320912 A CN202211320912 A CN 202211320912A CN 116292814 A CN116292814 A CN 116292814A
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孙钦鹏
胡纪滨
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Abstract

本发明提供一种非道路车辆功率耦合装置，相比于传统的装载机液力机械动力换挡变速箱，可大幅提高传动装置的传动效率，并可使发动机常工作于经济转速区间，降低装载机的油耗和噪音水平。该非道路车辆功率耦合装置包括：液压调速回路、正倒机构、分汇流机构、液压段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元和输出单元。该功率耦合装置的前进挡包含1个液压段和2个液压机械段，分别用于起步、低速作业和高速行走；倒车挡包含1个液压段和2个液压机械段。3个工作段连续变速，液压元件的速度连续变化，离合器无速差切换，操纵简单，传动效率高，所需液压元件的功率较小。

Description

非道路车辆功率耦合装置
技术领域
本发明涉及一种功率耦合装置，尤其涉及一种适合于非道路车辆的功率耦合装置，属于动力传动技术领域。
背景技术
目前，非道路车辆如工程机械装载机普遍采用液力机械动力换挡变速箱，由于装载作业的需要，车速及发动机负荷变化剧烈，液压变矩器效率较低，导致传动单元最高传动效率约为75％。
静液传动可方便实现无级调速，使装载机发动机常工作于经济转速区间，可提高整车的能源利用效率；但由于静液传动所用的液压泵马达闭式调速回路的传动效率也较低，故较动力换挡液力机械变速箱，静液传动的性能提升潜力有限。
液压机械复合无级传动通过机械功率和液压功率的复合，可实现高效的无级传动，使发动机维持稳定的负荷，提高燃油经济性，成为装载机传动单元的发展方向之一，国内外工程机械厂家积极开展该传动单元的研究。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种非道路车辆功率耦合装置，相比于传统的装载机液力机械动力换挡变速箱，可大幅提高传动装置的传动效率，并可使发动机常工作于经济转速区间，降低装载机的油耗和噪音水平。
非道路车辆功率耦合装置包括：液压调速回路、正倒机构、分汇流机构、液压段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元和输出单元；
所述液压调速回路为由液压泵和液压马达组成的闭式液压回路；所述液压泵为双向变量泵，所述液压马达为双向变量马达；
所述正倒机构包括：齿轮A、齿轮E、齿轮B、齿轮F、离合器KV以及离合器KR；来自于发动机的功率通过输入轴输入，所述输入轴上固连齿轮A和离合器KR的被动端，离合器KR的主动端与齿轮B连接；齿轮A与固连在轴B上的齿轮D啮合；所述轴B上连接有液压泵；所述齿轮E以及离合器KV的被动端与轴C固连，离合器KV的主动端与齿轮F连接；所述齿轮A和齿轮E啮合；
所述分汇流机构包括：行星排A、行星排B、齿轮H、齿轮I以及齿轮J；所述行星排A包括：行星架A、太阳轮A和齿圈A；所述行星排B包括：行星架B、齿圈B和太阳轮B的行星排B；其中所述太阳轮A和太阳轮B均固连在轴D上，所述齿圈A通过齿轮I与行星架B连接，所述齿轮J与齿圈B相连，齿轮J与固连在轴E上的齿轮K啮合；所述齿轮H与行星架A固连，齿轮H分别与所述齿轮F以及所述齿轮B啮合；
所述液压段定轴齿轮传动单元包括：齿轮L、齿轮P、离合器K1、齿轮O和齿轮Q；所述液压马达的输出轴与轴E同轴连接，所述齿轮L固连在轴E上，所述齿轮L与齿轮P啮合，所述齿轮P与离合器K1的主动端连接，离合器K1的被动端与轴F连接，所述齿轮O固连在轴F上；
所述液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮I、齿轮N和离合器K2；所述齿轮I与齿轮N啮合，所述齿轮N与离合器K2的主动端连接，所述离合器K2的被动端与轴F连接；
所述液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮G、齿轮M和离合器K3；所述齿轮G固连在轴D上，并与所述齿轮M啮合；所述齿轮M和离合器K3的主动端连接，所述离合器K3的被动端与轴F连接；
所述输出单元包括：齿轮Q和输出轴，固连在输出轴上的齿轮Q与齿轮O啮合，所述输出轴的轴向两端分别为前输出和后输出。
作为本发明的一种优选方式，所述液压调速回路中还包括补油泵，所述补油泵维持所述闭式液压回路的低压压力，并为所述液压泵和液压马达提供控制油压。
作为本发明的一种优选方式，还包括轴A和固接在轴A上与所述齿轮A啮合的齿轮C；所述轴A的轴向两端分别设置有取力口，其中一侧的取力口连接有作业泵和转向泵；所述输入轴上也设置有取力口。
作为本发明的一种优选方式，其前进挡包括：纯液压段、液压机械Ⅰ段和液压机械Ⅱ段，分别用于起步、低速作业和高速行走；
纯液压段：所述离合器K1和离合器K2接合；所述离合器KV、离合器KR和离合器K3分离；发动机输入功率依次经过输入轴、齿轮A、齿轮D进入液压泵，所述液压泵的功率经过液压马达后，依次经过所述齿轮L、齿轮P、离合器K1、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴；
液压机械Ⅰ段：所述离合器KV和离合器K2接合；所述离合器KR、离合器K1和离合器K3分离；发动机动力依次经过输入轴后分成两路，一路依次通过齿轮A、齿轮D进入液压泵；另一路依次通过齿轮A、齿轮E、离合器KV、齿轮F、齿轮H输入到分汇流机构的行星架A；输入到液压泵的液压功率经过液压马达后，依次经过齿轮K、齿轮J输入到分汇流机构的齿圈B；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过行星架B、齿轮I、齿轮N、离合器K2、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴；
液压机械Ⅱ段：所述离合器KV和离合器K3接合；所述离合器KR、离合器K1、离合器K2分离；发动机动力依次经过输入轴后分成两路，一路依次通过齿轮A、齿轮D进入液压泵；另一路依次通过齿轮A、齿轮E、离合器KV、齿轮F、齿轮H输入到分汇流机构的行星架A；输入到液压泵的液压功率经过液压马达后，依次经过齿轮K、齿轮J输入到分汇流机构的齿圈B；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A、齿轮G、齿轮M、离合器K3、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴。
作为本发明的一种优选方式，其倒车挡包括：倒挡纯液压段、倒挡液压机械Ⅰ段和倒挡液压机械Ⅱ段；
倒挡纯液压段：调整所述液压泵的方向，实现液压马达方向的改变；所述离合器K1和离合器K2接合；所述离合器KV、离合器KR和离合器K3分离；发动机输入功率依次经过输入轴、齿轮A、齿轮D进入液压泵，所述液压泵的功率经过液压马达后，依次经过所述齿轮L、齿轮P、离合器K1、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴；
倒挡液压机械Ⅰ段：所述离合器KR和离合器K2接合；所述离合器KV、离合器K1和离合器K3分离；发动机动力依次经过输入轴后分成两路，一路依次通过齿轮A齿轮D进入液压泵；另一路依次通过齿轮A、离合器KR、齿轮B、齿轮H输入到分汇流机构的行星架A；输入到液压泵的液压功率经过液压马达后，依次经过齿轮K、齿轮J输入到分汇流机构的齿圈B；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过行星架B、齿轮I、齿轮N、离合器K2、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴；
倒挡液压机械Ⅱ段：所述离合器KR和离合器K3接合；所述离合器KV、离合器K1和离合器K2分离；发动机动力依次经过输入轴后分成两路，一路依次通过齿轮A齿轮D进入液压泵；另一路依次通过齿轮A、离合器KR、齿轮B、齿轮H输入到分汇流机构的行星架A；输入到液压泵的液压功率经过液压马达后，依次经过齿轮K、齿轮J输入到分汇流机构的齿圈B；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A、齿轮G、齿轮M、离合器K3、齿轮0、齿轮Q传递到输出轴。
作为本发明的一种优选方式，所述离合器KR布置在输入轴上，所述离合器KV布置轴C上；所述离合器K1、离合器K2和离合器K3均布置在轴F上；
所述齿轮I布置在行星排A和行星排B之间。
作为本发明的一种优选方式，所述输入轴的后端设置有离合器KR的操纵油口，所述离合器KV的操纵油口布置在轴C的前端；
分汇流机构的润滑油口布置在轴D的前端；
所述离合器K2操纵油口和离合器K3操纵油口均布置在轴F的前端；所述离合器K1操纵油口和离合器轴润滑油口均布置在离合器轴F的后端。
有益效果：
(1)该功率耦合装置的前进挡包含1个液压段和2个液压机械段，分别用于起步、低速作业和高速行走；倒车挡包含1个液压段和2个液压机械段。3个工作段连续变速，液压元件的速度连续变化，离合器无速差切换，操纵简单，传动效率高，所需液压元件的功率较小。
(2)利用液压调速回路和机械回路的复合，液压路只传递部分的功率，大部分功率通过机械路传递，实现高传动效率及无级变速，可提高作业效率和降低发动机的油耗；相比于传统的装载机液力机械动力换挡变速箱，可大幅提高传动装置的传动效率，并可使发动机常工作于经济转速区间，降低装载机的油耗和噪音水平。
(3)采用三段连续式，第一段为纯液压，用于起步和低速倒车，前进和倒车切换不需要离合器，可实现平滑切换，一方面提高作业效率，另一方面降低了离合器操纵元件的磨损；第二段、第三段为液压机械段，较传统液力机械动力换挡变速箱，提高了传动效率。
(4)全程无级调速，可使发动机常工作于经济转速，提高了燃油经济性，降低了发动机的噪声。
(5)可实现段间离合器的零速差切换，提高了离合器摩擦片的寿命；段间切换只操纵1个离合器，简化了换挡逻辑和操纵系统的设计。
(6)由于液压调速系统的存在，可实现动力换挡，先接合下一段的离合器，再松开上一段的离合器，保证动力的不中断输出，提高了作业效率。
(7)除分汇流机构，其他部分采用定轴齿轮传动，一方面可实现装载机传动装置输入和输出的中心降距，另一方面可降低工艺和加工成本。
附图说明
图1为本发明非道路车辆功率耦合装置的传动简图；
图2为本发明的轴系布置示意图。
图3为本发明非道路车辆功率耦合装置的一种实施方式示意图；
其中：1-输入轴，2-齿轮A，3-齿轮B，4-离合器KR，5-齿轮C、6-轴A、7-齿轮D、8-轴B、9-液压泵，10-补油泵、11-润滑泵、12-作业泵、13-转向泵，14-齿轮E、15-齿轮F，16-离合器KV、17-轴C、18-齿轮G、19-齿轮H、20-行星架A、21-太阳轮A、22-齿圈A、23-齿轮I、24-行星架B、25-齿圈B、26-太阳轮B、27-齿轮J、28-轴D、29-轴E、30-齿轮K、31-齿轮L，32-液压马达，33-齿轮M,34-离合器K3,35-离合器K2,36-齿轮N,37-齿轮O,38-离合器K1,39-齿轮P,40-轴F,41-齿轮Q，42-输出轴42；43-飞轮壳，44-箱体，45-离合器KR操纵油口，46-离合器KV操纵油口，47-行星机构润滑油口，48-离合器K2操纵油口，49-离合器K3操纵油口，50-离合器K1操纵油口，51-离合器轴润滑油口，52-前输出法兰，53-驻车制动器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种非道路车辆功率耦合装置，该功率耦合装置为适合于非道路车辆用的三段连续式液压机械复合无级传动装置。
该功率耦合装置采用行星机构进行液压功率和机械功率的汇流，第一段为纯液压段，第二、三段为分矩汇速形式的液压机械段。其中纯液压段用于起步和低速倒车；第二段用于低速作业工况，第三段用于高速行车，可保证非道路作业车辆转场过程中的高传动效率和低油耗。由于采用液压功率和机械功率无级复合技术，传动效率较液力机械动力换挡变速箱高。
倒车工况为三段，倒挡纯液压段、倒挡液压机械Ⅰ段和倒挡液压机械Ⅱ段。
该功率耦合装置可实现动力换段，段间衔接时，可先接合下一段的离合器，再分离上一段的离合器，实现动力的不中断传递，保证动力传输的不中断，提高作业效率，并保证换挡的舒适性。
如图1所示，该功率耦合装置包括：液压调速回路、正倒机构、分汇流机构、液压段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元和输出单元。
液压调速回路包括：液压泵9、补油泵10和变量马达32；液压泵9为双向变量泵，与变量马达32组成闭式液压回路，补油泵10维持该闭式液压回路的低压压力，并为变量液压泵9和液压马达32提供控制油压。
正倒机构包括：输入轴1、齿轮A2、齿轮E14、齿轮B3、齿轮F15、离合器KV16以及离合器KR(4)。来自于发动机的功率通过输入轴1输入，输入轴1上固连齿轮A2和离合器KR4的被动端，离合器KR4的主动端与空套在输入轴1上的齿轮B3连接(即齿轮B3与输入轴1不进行动力传递)。齿轮A2分别与齿轮D7以及齿轮C5啮合，其中齿轮C5固连在轴A6上，轴A6的输出端为PTO1口，依次与作业泵12和转向泵13连接。齿轮D7固连在轴B8上，轴B8上依次连接有双向变量泵9、补油泵10和润滑泵11。齿轮E14以及离合器KV16的被动端与轴C17固连，离合器KV16的主动端与空套在轴C17上的齿轮F15连接。齿轮A2和齿轮E14啮合，齿轮H19分别与齿轮F15以及齿轮B3啮合；齿轮H19与行星架A20固连。
当离合器KV16接合，离合器KR4分离时为前进工况，此时来自于发动机的功率通过输入轴1后分成两路，一路依次通过齿轮A2、齿轮D7、双向变量液压泵9进入闭式液压回路；另一路依次通过齿轮A2、齿轮E14、离合器KV16、齿轮F15、齿轮H19，然后从行星架A20进入分汇流机构。
当离合器KR4接合，离合器KV16分离时，为倒挡工况，此时来自于发动机的功率通过输入轴1后分成两路，一路依次通过齿轮A2、齿轮D7、双向变量液压泵9进入闭式液压回路；另一路依次通过离合器KR4、齿轮B3、齿轮H19，然后从行星架A20进入分汇流机构。
分汇流机构为由两个行星排组成的四构件行星机构，分别为包括：行星架A20、太阳轮A21和齿圈A22的行星排A以及包括行星架B24、齿圈B25和太阳轮B26的行星排B。其中太阳轮A21、太阳轮B26以及齿轮G18均固连在轴D28上，离合器K334的主动端与齿轮M33连接，齿轮M33与齿轮G18啮合；齿圈A22通过齿轮I23与行星架B24连接，离合器K235的主动端和齿轮N36连接，齿轮N36与齿轮I23啮合。齿轮J27与齿圈B25相连，固连在轴E29上的齿轮K30与齿轮J27啮合。机械路动力从行星架A20输入，液压路功率齿轮L31从齿圈B25输入，行星架B24、太阳轮A21分别为液压机械Ⅰ段、液压机械Ⅱ段的输出。
液压段定轴齿轮传动单元包括：齿轮L31、齿轮P39、离合器K138、齿轮O37和齿轮Q41；液压马达32的输出轴与轴E29同轴连接，齿轮L31固连在轴E29上，齿轮L31和空套在轴F40上的齿轮P39啮合，齿轮P39和离合器K138的主动端连接，离合器K138的被动端与轴F40连接，齿轮O37固连在轴F40上。
液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮I23、齿轮N36和离合器K235；齿轮I23和N36啮合，齿轮N36与离合器K235的主动端连接，离合器K235的被动端与轴F40连接。
液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮G18、齿轮M33和离合器K334；齿轮G18和齿轮M33啮合，齿轮M33和离合器K334的主动端连接，离合器K334的被动端与轴F40连接。
输出单元包括：齿轮Q41和输出轴42，发动机动力经过液压机械复合无级变速箱后，输出到非道路车辆的前后桥。其中齿轮Q41与齿轮O37啮合，齿轮Q41固连在输出轴42上，输出轴42的轴向两端分别为前输出和后输出，以将动力输出到非道路车辆的前后桥。
该功率耦合装置具有三个取力口，分别为PTO1、PTO2和PTO3，轴A6的轴向两端分别为PTO1口和PTO3口，其中PTO1口依次与作业泵12和转向泵13连接；输入轴1的另一端为PTO2口。
如图2所示，上述结构中，除分汇流机构，其他部分均采用定轴齿轮传动，一方面可实现装载机传动装置输入和输出的中心降距，另一方面可降低工艺和加工成本。
该功率耦合装置的工作原理为：
该功率耦合装置的前进挡包含1个液压段和2个液压机械段，下面分别介绍各段的动力传递路线：
纯液压段：离合器K138、离合器K235接合；离合器KV16、离合器KR4、离合器K334都不接合。发动机输入功率依次经过输入轴1、齿轮2、齿轮D7进入液压泵9，液压泵9的功率经过液压马达32后，传递到齿轮L31、齿轮P39、离合器K138、齿轮037、齿轮Q41，输出到输出轴42。液压段可实现零速起步，减少离合器起步的滑摩过程，提高了零部件的可靠性；同时液压段输出转速可精确可控，有利于低速装载过程中的精确位置控制。
液压机械Ⅰ段：离合器KV16和离合器K235接合；离合器KR4、离合器K138、离合器K334都不接合。发动机动力依次经过输入轴1、齿轮A2、齿轮E14、离合器KV16、齿轮F15、齿轮H19，输入到分汇流机构的行星架20；液压路功率与纯液压段一样，液压泵9的功率经过液压马达32后，依次经过齿轮K30、齿轮J27输入到齿圈B25。两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过行星架B24、齿轮I23、齿轮N36、离合器K235、齿轮037、齿轮Q41，传递到输出轴42。
液压机械Ⅱ段：离合器KV16和离合器K334接合；离合器KR4、离合器K138、离合器K235都不接合。发动机动力依次经过输入轴1、齿轮A2、齿轮E14、离合器KV16、齿轮F15、齿轮H19，输入到分汇流机构的行星架20；液压路功率与纯液压段一样，液压泵9的功率经过液压马达32后，依次经过齿轮K30、齿轮J27输入到齿圈B25。两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A21、齿轮G18、齿轮M33、离合器K334、齿轮037、齿轮Q41，传递到输出轴42。
倒车挡也包含1个液压段和2个液压机械段，分别为倒挡纯液压段、倒挡液压机械Ⅰ段和倒挡液压机械Ⅱ段。
倒挡纯液压段：倒挡纯液压段与上述纯液压段的功率传动路线相同，只是通过调整液压泵9的变量方向，实现液压马达32方向的改变。
倒挡液压机械Ⅰ段：离合器KR4和离合器K235接合；离合器KV16、离合器K138、离合器K334都不接合。发动机动力经过输入轴1、齿轮A2、离合器KR4、齿轮B3、齿轮H19，输入到分汇流机构的行星架20；液压路功率与纯液压段一样，液压泵9的功率经过液压马达32后，依次经过齿轮K30、齿轮J27输入到齿圈B25。两路功率汇合后，依次经过行星架B24、齿轮I23、齿轮N36、离合器K235、齿轮037、齿轮Q41，传递到输出轴42。
倒挡液压机械Ⅱ段：离合器KR4和离合器K334接合；离合器KV16、离合器K138、离合器K235都不接合。发动机动力经过输入轴1、齿轮A2、离合器KR4、齿轮B3、齿轮H19，输入到分汇流机构的行星架20；液压路功率与纯液压段一样，液压泵9的功率经过液压马达32后，依次经过齿轮K30、齿轮J27输入到齿圈B25。两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A21、齿轮G18、齿轮M33、离合器K334、齿轮037、齿轮Q41，传递到输出轴42。
该功率耦合装置的换挡逻辑下表所示：
Figure BDA0003910378620000081
实施例2：
如2为该功率耦合装置的一种具体实施方案，即实物连接示意图。
其中该功率耦合装置布置在箱体44内部，同时箱体44作为该装置中各轴的支撑；飞轮壳43连接在箱体44上，离合器KR4布置在输入轴1上，离合器KV16布置轴C17上，有利于减小离合器的转矩容量，减小离合器的体积。为降低离合器主、被动段的速差和结构设计的复杂度，离合器K138、离合器K235和离合器K334均布置在轴F40上。齿轮I23布置在两个行星排之间，方便与离合器K235旁边的齿轮N36啮合。
以飞轮壳43作为前端，输入轴1的后端为离合器KR4的操纵油口45，离合器KV16的操纵油口46布置在轴C17的前端，分汇流机构的润滑油口47布置在轴D28的前端，离合器K235操纵油口48和离合器K334操纵油口49均布置在轴F40的前端，离合器K138操纵油口50和离合器轴润滑油口51均布置在离合器轴F40的后端。前输出法兰52布置在输出轴42的前端，驻车制动器53布置在输出轴42的后端，放油螺堵布置在箱体44的底部。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，包括：液压调速回路、正倒机构、分汇流机构、液压段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元、液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元和输出单元；
所述液压调速回路为由液压泵(9)和液压马达(32)组成的闭式液压回路；所述液压泵(9)为双向变量泵，所述液压马达(32)为双向变量马达；
所述正倒机构用于换挡；
所述分汇流机构为由两个行星排组成的四构件行星机构，用于进行液压功率和机械功率的汇流；
所述液压段定轴齿轮传动单元用于提供纯液压段；
所述液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元和液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元用于提供两个液压机械段。
2.如权利要求1所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于：
所述正倒机构包括：齿轮A(2)、齿轮E(14)、齿轮B(3)、齿轮F(15)、离合器KV(16)以及离合器KR(4)；来自于发动机的功率通过输入轴(1)输入，所述输入轴(1)上固连齿轮A(2)和离合器KR(4)的被动端，离合器KR(4)的主动端与齿轮B(3)连接；齿轮A(2)与固连在轴B(8)上的齿轮D(7)啮合；所述轴B(8)上连接有液压泵(9)；所述齿轮E(14)以及离合器KV(16)的被动端与轴C(17)固连，离合器KV(16)的主动端与齿轮F(15)连接；所述齿轮A(2)和齿轮E(14)啮合；
所述分汇流机构包括：行星排A、行星排B、齿轮H(19)、齿轮I(23)以及齿轮J(27)；所述行星排A包括：行星架A(20)、太阳轮A(21)和齿圈A(22)；所述行星排B包括：行星架B(24)、齿圈B(25)和太阳轮B(26)的行星排B；其中所述太阳轮A(21)和太阳轮B(26)均固连在轴D(28)上，所述齿圈A(22)通过齿轮I(23)与行星架B(24)连接，所述齿轮J(27)与齿圈B(25)相连，齿轮J(27)与固连在轴E(29)上的齿轮K(30)啮合；所述齿轮H(19)与行星架A(20)固连，齿轮H(19)分别与所述齿轮F(15)以及所述齿轮B(3)啮合；
所述液压段定轴齿轮传动单元包括：齿轮L(31)、齿轮P(39)、离合器K1(38)、齿轮O(37)和齿轮Q(41)；所述液压马达(32)的输出轴与轴E(29)同轴连接，所述齿轮L(31)固连在轴E(29)上，所述齿轮L(31)与齿轮P(39)啮合，所述齿轮P(39)与离合器K1(38)的主动端连接，离合器K1(38)的被动端与轴F(40)连接，所述齿轮O(37)固连在轴F(40)上；
所述液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮I(23)、齿轮N(36)和离合器K2(35)；所述齿轮I(23)与齿轮N(36)啮合，所述齿轮N(36)与离合器K2(35)的主动端连接，所述离合器K2(35)的被动端与轴F(40)连接；
所述液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动单元包括：齿轮G(18)、齿轮M(33)和离合器K3(34)；所述齿轮G(18)固连在轴D(28)上，并与所述齿轮M(33)啮合；所述齿轮M(33)和离合器K3(34)的主动端连接，所述离合器K3(34)的被动端与轴F(40)连接；
所述输出单元包括：齿轮Q(41)和输出轴(42)，固连在输出轴(42)上的齿轮Q(41)与齿轮O(37)啮合，所述输出轴(42)的轴向两端分别为前输出和后输出。
3.如权利要求2所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，所述液压调速回路中还包括补油泵(10)，所述补油泵(10)维持所述闭式液压回路的低压压力，并为所述液压泵(9)和液压马达(32)提供控制油压。
4.如权利要求2所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，还包括轴A(6)和固接在轴A(6)上与所述齿轮A(2)啮合的齿轮C(5)；所述轴A(6)的轴向两端分别设置有取力口，其中一侧的取力口连接有作业泵(12)和转向泵(13)；所述输入轴(1)上也设置有取力口。
5.如权利要求2或3或4所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，其前进挡包括：纯液压段、液压机械Ⅰ段和液压机械Ⅱ段，分别用于起步、低速作业和高速行走；
纯液压段：所述离合器K1(38)和离合器K2(35)接合；所述离合器KV(16)、离合器KR(4)和离合器K3(34)分离；发动机输入功率依次经过输入轴(1)、齿轮A(2)、齿轮D(7)进入液压泵(9)，所述液压泵(9)的功率经过液压马达(32)后，依次经过所述齿轮L(31)、齿轮P(39)、离合器K1(38)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)；
液压机械Ⅰ段：所述离合器KV(16)和离合器K2(35)接合；所述离合器KR(4)、离合器K1(38)和离合器K3(34)分离；发动机动力依次经过输入轴(1)后分成两路，一路依次通过齿轮A(2)、齿轮D(7)进入液压泵(9)；另一路依次通过齿轮A(2)、齿轮E(14)、离合器KV(16)、齿轮F(15)、齿轮H(19)输入到分汇流机构的行星架A(20)；输入到液压泵(9)的液压功率经过液压马达(32)后，依次经过齿轮K(30)、齿轮J(27)输入到分汇流机构的齿圈B(25)；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过行星架B(24)、齿轮I(23)、齿轮N(36)、离合器K2(35)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)；
液压机械Ⅱ段：所述离合器KV(16)和离合器K3(34)接合；所述离合器KR(4)、离合器K1(38)、离合器K2(35)分离；发动机动力依次经过输入轴(1)后分成两路，一路依次通过齿轮A(2)、齿轮D(7)进入液压泵(9)；另一路依次通过齿轮A(2)、齿轮E(14)、离合器KV(16)、齿轮F(15)、齿轮H(19)输入到分汇流机构的行星架A(20)；输入到液压泵(9)的液压功率经过液压马达(32)后，依次经过齿轮K(30)、齿轮J(27)输入到分汇流机构的齿圈B(25)；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A(21)、齿轮G(18)、齿轮M(33)、离合器K3(34)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)。
6.如权利要求2或3或4所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，其倒车挡包括：倒挡纯液压段、倒挡液压机械Ⅰ段和倒挡液压机械Ⅱ段；
倒挡纯液压段：调整所述液压泵(9)的方向，实现液压马达(32)方向的改变；所述离合器K1(38)和离合器K2(35)接合；所述离合器KV(16)、离合器KR(4)和离合器K3(34)分离；发动机输入功率依次经过输入轴(1)、齿轮A(2)、齿轮D(7)进入液压泵(9)，所述液压泵(9)的功率经过液压马达(32)后，依次经过所述齿轮L(31)、齿轮P(39)、离合器K1(38)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)；
倒挡液压机械Ⅰ段：所述离合器KR(4)和离合器K2(35)接合；所述离合器KV(16)、离合器K1(38)和离合器K3(34)分离；发动机动力依次经过输入轴(1)后分成两路，一路依次通过齿轮A(2)齿轮D(7)进入液压泵(9)；另一路依次通过齿轮A(2)、离合器KR(4)、齿轮B(3)、齿轮H(19)输入到分汇流机构的行星架A(20)；输入到液压泵(9)的液压功率经过液压马达(32)后，依次经过齿轮K(30)、齿轮J(27)输入到分汇流机构的齿圈B(25)；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过行星架B(24)、齿轮I(23)、齿轮N(36)、离合器K2(35)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)；
倒挡液压机械Ⅱ段：所述离合器KR(4)和离合器K3(34)接合；所述离合器KV(16)、离合器K1(38)和离合器K2(35)分离；发动机动力依次经过输入轴(1)后分成两路，一路依次通过齿轮A(2)齿轮D(7)进入液压泵(9)；另一路依次通过齿轮A(2)、离合器KR(4)、齿轮B(3)、齿轮H(19)输入到分汇流机构的行星架A(20)；输入到液压泵(9)的液压功率经过液压马达(32)后，依次经过齿轮K(30)、齿轮J(27)输入到分汇流机构的齿圈B(25)；两路功率在分汇流机构中汇合后，依次经过太阳轮A(21)、齿轮G(18)、齿轮M(33)、离合器K3(34)、齿轮0(37)、齿轮Q(41)传递到输出轴(42)。
7.如权利要求2或3或4所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，所述离合器KR(4)布置在输入轴(1)上，所述离合器KV(16)布置轴C(17)上；所述离合器K1(38)、离合器K2(35)和离合器K3(34)均布置在轴F(40)上；
所述齿轮I(23)布置在行星排A和行星排B之间。
8.如权利要求2或3或4所述的非道路车辆功率耦合装置，其特征在于，所述输入轴(1)的后端设置有离合器KR(4)的操纵油口(45)，所述离合器KV(16)的操纵油口(46)布置在轴C(17)的前端；
分汇流机构的润滑油口(47)布置在轴D(28)的前端；
所述离合器K2(35)操纵油口(48)和离合器K3(34)操纵油口(49)均布置在轴F(40)的前端；所述离合器K1(38)操纵油口(50)和离合器轴润滑油口(51)均布置在离合器轴F(40)的后端。
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