CN116766919A - 带液压驱动传动装置 - Google Patents

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蔡勋勋
霍乐乐
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种带液压驱动传动装置，包括机械变速传动机构和液压驱动系统，所述机械变速传动机构包括中间轴、主轴和第一传动轴，所述中间轴通过第一齿轮组与输入轴传动连接，中间轴通过中间齿轮组与主轴传动连接，所述主轴通过第二齿轮组与第一传动轴传动连接，所述第一传动轴通过第三齿轮组与输出轴传动连接，所述液压驱动系统包括液压泵和缓速液压马达，所述液压泵通过液压油管连通于缓速液压马达，液压泵通过第四齿轮组与中间轴传动连接。本发明通过设置机械变速传动机构和液压驱动系统，当车辆正常行驶时，通过机械变速传动机构改变传动比并传递扭矩，液压驱动系统中液压泵和缓速液压马达处于中断状态。

Description

带液压驱动传动装置
技术领域
本发明属于传动系统领域，具体涉及一种带液压驱动传动装置。
背景技术
目前，国内专用类作业车辆的传动系统方案为宽速比超速档变速器+两档分动箱+大速比后桥，以实现转场时60-80kn/h运输车速，作业时2-3km/h作业车速，该传动系统方案导致整车布置复杂，机械速比无法满足特定工况低车速稳定作业需求或无法兼顾高速转场及低速作业，同时，动力源工作状态不稳定、导致再生频繁、排放恶劣、经济性差。
有鉴于此，本发明旨在提供一种带液压驱动传动装置，包括机械变速传动机构、液压驱动系统、液压泵、缓速液压马达、液压油管、液压油箱、散热器，其特征是：当车辆正常行驶时，机械变速传动机构发挥改变传动比及减速增扭的作用；当该车辆低速稳定作业时，机械变速传动机构输入轴与输出轴中断刚性连接，动力源的动力经机械变速传动机构输入轴或中间轴传递至液压驱动系统中的液压泵，液压泵建立的高压液压油驱动缓速液压马达，由缓速液压马达驱动传动轴，使车辆进行低速作业行驶；当车辆下坡制动减速时，可通过缓速液压马达反拖传动轴，由缓速液压马达将车辆动能转化为液压油热能，通过液压系统中的散热装置，将液压油热量散发，达到辅助制动的目的。
发明内容
本发明目的在于提供一种机械变速部分实现高车速行驶、液压驱动部分实现低速稳定作业，同时液压系统实现缓速的液压驱动传动装置，满足筑路、环卫、检测类专用作业车辆行驶、作业需求。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明所采用的技术方案为：
带液压驱动传动装置，包括机械变速传动机构和液压驱动系统。
所述机械变速传动机构包括中间轴、主轴和第一传动轴，所述中间轴通过第一齿轮组与输入轴传动连接，中间轴通过中间齿轮组与主轴传动连接，所述主轴通过第二齿轮组与第一传动轴传动连接，所述第一传动轴通过第三齿轮组与输出轴传动连接。
所述液压驱动系统包括液压泵和缓速液压马达，所述液压泵通过液压油管连通于缓速液压马达，液压泵通过第四齿轮组与中间轴传动连接，所述缓速液压马达通过第五齿轮组与第四传动轴传动，所述第四传动轴通过第六齿轮组与主轴传动，第四传动轴通过第七齿轮组与输出轴传动。
通过设置机械变速传动机构和液压驱动系统，当车辆正常行驶时，通过机械变速传动机构改变传动比并传递扭矩，液压驱动系统中液压泵和缓速液压马达处于中断状态。当车辆低速作业时，机械变速传动机构处于中断状态，液压泵由第二传动轴驱动，使液压油建立高压后驱动缓速液压马达，从而驱动车辆低速行走。
进一步的，所述液压驱动系统还包括液压油箱和散热器，所述液压油箱分别与缓速液压马达和液压泵连通，所述散热器分别与液压油箱和缓速液压马达连通。所述液压泵通过第二传动轴与第二传动轴刚性连接；缓速液压马达与第三传动轴刚性连接。液压驱动系统工作时，液压泵从液压油箱吸油并建立高压，高压液压油经液压管路驱动缓速液压马达从而驱动传动轴，实现车辆低速行驶，所述液压泵为排量液压泵，当车辆切换低速作业模式后，动力源转速恒定在经济作业转速，油门踏板控制方式由控制动力源转速、扭矩，切换为控制该液压泵排量，使车辆可根据作业需求连续调整车速，当车辆长下坡时，可开启缓速液压马达，使液压油反向进入工作腔，缓速液压马达将低压液压油增压为高压液压油，高压液压油进入散热器进行降温，实现将车辆动能转化为热能的过程，从而达到提供车辆辅助制动的功能。
进一步的，所述机械变速传动机构包括主箱和副箱，所述中间轴位于主箱内，所述第一传动轴和第四传动轴位于副箱内，所述主轴的一端位于主箱内，主轴的另一端位于副箱内，所述机械变速传动机构为主副箱结构，主箱包含但不限于输入轴、主轴与中间轴构成的三轴式结构；副箱包含但不限于中间轴结构、行星齿轮结构，副箱通过气操纵实现高低档切换，机械变速传动机构总传动比为主箱传动比与副箱传动比的乘积，所述中间轴设有两个，两个中间轴分别位于主轴的两侧。
进一步的，每个所述中间齿轮组包括三个齿轮，其中一个齿轮套接于主轴，另外两个齿轮分别连接于一个中间轴，所述主轴上设置有与中间齿轮组对应的滑套或同步器换挡机构，通过同步器换挡机构实现齿轮与主轴的连接，所述中间齿轮组设有多个。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.当车辆转场行驶时，机械变速传动机构承担改变传动比及减速增扭的作用。
2.当该车辆低速稳定作业时，机械变速传动机构输入轴与输出轴中断刚性连接，动力源的动力经机械变速传动机构输入轴或中间轴传递至液压驱动系统中的液压泵，液压泵建立的高压液压油驱动缓速液压马达，由缓速液压马达驱动传动轴，使车辆进行低速稳定作业行驶。
3.当车辆下坡制动减速时，可通过缓速液压马达反拖传动轴，由缓速液压马达将车辆动能转化为液压油热能，通过液压系统中的散热装置，将液压油热量散发，达到辅助制动的目的。
4.当车辆切换低速作业模式后，动力源转速恒定在经济作业转速，油门踏板控制方式由控制动力源转速、扭矩，切换为控制该液压泵排量，使车辆可根据作业需求连续调整车速。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构简图；
图3为本发明正常行驶时的动力传递路线图；
图4为本发明低速作业时的动力传递路线图。
图中：1-动力源；2-机械变速传动机构；3-缓速液压马达；4-散热器；5-液压泵；6-输出轴；7-液压油管；8-液压油箱；9-液压驱动系统；10-输入轴；11-中间轴；12-主箱；13-主轴；14-副箱；15-第二传动轴；17-第一传动轴；18-第三传动轴；19-第四传动轴。
具体实施方式
下面结合附图及附图标记对本发明作进一步阐述。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1：
如图1和2所示，带液压驱动传动装置，包括机械变速传动机构2和液压驱动系统9。
所述机械变速传动机构2包括中间轴11、主轴13和第一传动轴17，所述中间轴11通过第一齿轮组与输入轴10传动连接，中间轴11通过中间齿轮组与主轴13传动连接，所述主轴13通过第二齿轮组与第一传动轴17传动连接，所述第一传动轴17通过第三齿轮组与输出轴6传动连接。
所述液压驱动系统9包括液压泵5和缓速液压马达3，所述液压泵5通过液压油管7连通于缓速液压马达3，液压泵5通过第四齿轮组与中间轴11传动连接，所述缓速液压马达3通过第五齿轮组与第四传动轴19传动，所述第四传动轴19通过第六齿轮组与主轴13传动，第四传动轴19通过第七齿轮组与输出轴6传动。
通过设置机械变速传动机构2和液压驱动系统9，当车辆正常行驶时，通过机械变速传动机构2改变传动比并传递扭矩，液压驱动系统9中液压泵5和缓速液压马达3处于中断状态。当车辆低速作业时，机械变速传动机构2处于中断状态，液压泵5由第二传动轴15驱动，使液压油建立高压后驱动缓速液压马达3，从而驱动车辆低速行走。
实施例2：
如图1-4所示，带液压驱动传动装置，包括机械变速传动机构2和液压驱动系统9。
所述机械变速传动机构2包括中间轴11、主轴13和第一传动轴17，所述中间轴11通过第一齿轮组与输入轴10传动连接，中间轴11通过中间齿轮组与主轴13传动连接，所述主轴13通过第二齿轮组与第一传动轴17传动连接，所述第一传动轴17通过第三齿轮组与输出轴6传动连接。
所述液压驱动系统9包括液压泵5和缓速液压马达3，所述液压泵5通过液压油管7连通于缓速液压马达3，液压泵5通过第四齿轮组与中间轴11传动连接，所述缓速液压马达3通过第五齿轮组与第四传动轴19传动，所述第四传动轴19通过第六齿轮组与主轴13传动，第四传动轴19通过第七齿轮组与输出轴6传动。
通过设置机械变速传动机构2和液压驱动系统9，当车辆正常行驶时，通过机械变速传动机构2改变传动比并传递扭矩，液压驱动系统9中液压泵5和缓速液压马达3处于中断状态。当车辆低速作业时，机械变速传动机构2处于中断状态，液压泵5由第二传动轴15驱动，使液压油建立高压后驱动缓速液压马达3，从而驱动车辆低速行走。
所述液压驱动系统9还包括液压油箱8和散热器4，所述液压油箱8分别与缓速液压马达3和液压泵5连通，所述散热器4分别与液压油箱8和缓速液压马达3连通。
所述液压泵5通过第二传动轴15与第二传动轴15刚性连接；缓速液压马达3与第三传动轴18刚性连接。液压驱动系统9工作时，液压泵5从液压油箱8吸油并建立高压，高压液压油经液压管路驱动缓速液压马达3从而驱动传动轴，实现车辆低速行驶。
所述液压泵5为排量液压泵5，当车辆切换低速作业模式后，动力源1转速恒定在经济作业转速，油门踏板控制方式由控制动力源1转速、扭矩，切换为控制该液压泵5排量，使车辆可根据作业需求连续调整车速。
当车辆长下坡时，可开启缓速液压马达3，使液压油反向进入工作腔，缓速液压马达3将低压液压油增压为高压液压油，高压液压油进入散热器4进行降温，实现将车辆动能转化为热能的过程，从而达到提供车辆辅助制动的功能。
所述机械变速传动机构2包括主箱12和副箱14，所述中间轴11位于主箱12内，所述第一传动轴17和第四传动轴19位于副箱14内，所述主轴13的一端位于主箱12内，主轴13的另一端位于副箱14内。
所述机械变速传动机构2为主副箱结构，主箱12包含但不限于输入轴10、主轴13与中间轴11构成的三轴式结构；副箱14包含但不限于中间轴11结构、行星齿轮结构，副箱14通过气操纵实现高低档切换，机械变速传动机构2总传动比为主箱12传动比与副箱14传动比的乘积。
所述中间轴11设有两个，两个中间轴11分别位于主轴13的两侧。
每个所述中间齿轮组包括三个齿轮，其中一个齿轮套接于主轴13，另外两个齿轮分别连接于一个中间轴11。
所述主轴13上设置有与中间齿轮组对应的滑套或同步器换挡机构，通过同步器换挡机构实现齿轮与主轴13的连接。
所述中间齿轮组设有多个。
具体工作原理：
当车辆正常行驶时，由机械变速传动机构2改变传动比并传递扭矩，液压驱动系统9中液压泵5、缓速液压马达3处于中断状态；当车辆低速作业时，机械变速传动机构2处于中断状态，液压泵5由机械变速器传动机构输入轴10或中间轴11驱动，使液压油建立高压后驱动缓速液压马达3，从而驱动车辆低速行走；当车辆长下坡时，可开启缓速液压马达3，使液压油反向进入工作腔，缓速液压马达3将低压液压油增压为高压液压油，高压液压油进入散热器4进行降温，实现将车辆动能转化为热能的过程，从而达到提供车辆辅助制动的功能。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.带液压驱动传动装置，其特征在于：包括机械变速传动机构(2)和液压驱动系统(9)；
所述机械变速传动机构(2)包括中间轴(11)、主轴(13)和第一传动轴(17)，所述中间轴(11)通过第一齿轮组与输入轴(10)传动连接，中间轴(11)通过中间齿轮组与主轴(13)传动连接，所述主轴(13)通过第二齿轮组与第一传动轴(17)传动连接，所述第一传动轴(17)通过第三齿轮组与输出轴(6)传动连接；
所述液压驱动系统(9)包括液压泵(5)和缓速液压马达(3)，所述液压泵(5)通过液压油管(7)连通于缓速液压马达(3)，液压泵(5)通过第四齿轮组与中间轴(11)传动连接，所述缓速液压马达(3)通过第五齿轮组与第四传动轴(19)传动，所述第四传动轴(19)通过第六齿轮组与主轴(13)传动，第四传动轴(19)通过第七齿轮组与输出轴(6)传动。
2.根据权利要求1所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：所述液压驱动系统(9)还包括液压油箱(8)和散热器(4)，所述液压油箱(8)分别与缓速液压马达(3)和液压泵(5)连通，所述散热器(4)分别与液压油箱(8)和缓速液压马达(3)连通。
3.根据权利要求1所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：所述机械变速传动机构(2)包括主箱(12)和副箱(14)，所述中间轴(11)位于主箱(12)内，所述第一传动轴(17)和第四传动轴(19)位于副箱(14)内，所述主轴(13)的一端位于主箱(12)内，主轴(13)的另一端位于副箱(14)内。
4.根据权利要求3所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：所述中间轴(11)设有两个，两个中间轴(11)分别位于主轴(13)的两侧。
5.根据权利要求3所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：每个所述中间齿轮组包括三个齿轮，其中一个齿轮套接于主轴(13)，另外两个齿轮分别连接于一个中间轴(11)。
6.根据权利要求1所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：所述主轴(13)上设置有与中间齿轮组对应的滑套或同步器换挡机构。
7.根据权利要求1所述的带液压驱动传动装置，其特征在于：所述中间齿轮组设有多个。
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