CN118066273A - 一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，涉及无级变速传动系统技术领域，包括输入轴组件、配套输出轴组件、液压马达组件、过渡轴组件、输出轴组件和液压泵轴组件；输入轴组件与配套输出轴组件和液压马达组件分别传动连接；液压马达组件与输出轴组件之间通过过渡轴组件传动连接；液压泵轴组件与液压马达组件之间通过液压管路传动连接。能够实现无级调速和连续换向，无换档冲击，操控性好，作业效率高。能够实时根据阻力变化，控制发动机工作在最佳动力点或最佳油耗点，提高整车的动力性或燃油经济性。兼具液压传动和机械传动的优点，在发动机转速较低时仍能实现较大扭矩输出，动力性好；传动效率较高，节能性好。

Description

一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统

技术领域

本发明涉及无级变速传动系统技术领域，特别是涉及一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统。

背景技术

目前国内中大型装载机和平地机普遍采用液力传动、动力换档变速器，例如，公开号为CN110375053A的专利中公开了一种平地机，平地机包括行走系统和动力传动系统，行走系统和动力传动系统连接，动力传动系统包括：液压泵、第一马达、第二马达、变速器和离合器；第一马达与液压泵相连接；第二马达与液压泵相连接；变速器包括第一输入轴和第二输入轴以及输出轴，变速器的第一输入轴与第一马达的输出端相连接，变速器的第二输入轴与第二马达的输出端相连接，输出轴和行走系统连接；离合器用于控制第一输入轴和/或第二输入轴与输出轴之间的连接和断开。本发明通过设置两个马达、变速器和离合器，实现了动力传动系统在低速大扭矩和高速小扭矩两种状态之间切换，提升了动力传动系统的传动效率和调整范围。

现有的换档变速器，存在传动效率低、工作效率低、能耗高、排放难以达标的问题；部分装载机上有采用电传动的方案，但成本高昂，且使用场景受限，难以市场推广。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，具有较高的传动效率、操控性能好、工作效率高等优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，包括输入轴组件、配套输出轴组件、液压马达组件、过渡轴组件、输出轴组件和液压泵轴组件；所述输入轴组件与所述配套输出轴组件和所述液压马达组件分别传动连接；所述液压马达组件与所述输出轴组件之间通过所述过渡轴组件传动连接；所述液压泵轴组件与所述液压马达组件之间通过液压管路传动连接。

可选的，所述输入轴组件包括配套输出主动齿轮和驱动齿轮；所述配套输出主动齿轮和所述驱动齿轮同轴固定连接；所述配套输出主动齿轮与所述配套输出轴组件传动连接，所述驱动齿轮与所述液压马达组件传动连接。

可选的，所述液压马达组件包括内齿圈、行星齿轮、行星架、太阳轮和液压马达；所述内齿圈的外圈与所述输入轴组件传动连接，所述内齿圈的内圈与多个所述行星齿轮传动连接，多个所述行星齿轮均设置于所述行星架上，多个所述行星齿轮与所述太阳轮传动连接，所述太阳轮与所述液压马达同轴固定连接；所述太阳轮与所述过渡轴组件传动连接；所述行星架与所述输出轴组件传动连接。

可选的，所述液压马达为斜轴式变量柱塞马达.。

可选的，所述过渡轴组件包括过渡轴二级齿轮和过渡轴一级齿轮；所述过渡轴二级齿轮和所述过渡轴一级齿轮同轴固定连接；所述过渡轴一级齿轮与所述液压马达组件传动链接，所述过渡轴二级齿轮与所述输出轴组件传动链接。

可选的，所述输出轴组件包括二档输出齿轮、换档滑套和一档输出齿轮；所述二档输出齿轮、所述换档滑套和所述一档输出齿轮同轴设置，所述换档滑套位于所述二档输出齿轮和所述一档输出齿轮之间，所述换档滑套与输出轴固定连接，所述二档输出齿轮和所述一档输出齿轮与所述输出轴活动连接，所述二档输出齿轮与所述液压马达组件传动连接；所述一档输出齿轮与所述过渡轴组件传动连接。

可选的，所述液压泵轴组件包括液压泵被动齿轮和液压泵；所述液压泵被动齿轮和所述液压泵同轴固定连接，所述液压泵被动齿轮与所述输入轴组件传动连接，所述液压泵与所述液压马达组件通过液压管路传动连接。

可选的，所述液压泵为闭式斜盘变量柱塞泵。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本发明中的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，能够根据驾驶需求实现无级调速和连续换向，无换档冲击，操控性好，作业效率高。

2、本发明中的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，能够实时根据阻力变化，控制发动机工作在最佳动力点或最佳油耗点，提高整车的动力性或燃油经济性。

3、本发明中的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，兼具液压传动和机械传动的优点，一方面在发动机转速较低时仍能实现较大扭矩输出，动力性好；另一方面传动效率较高，某些工况下甚至为纯机械传动，节能性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1、一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统原理图；

标记：

1、输入轴组件；101、配套输出主动齿轮；102、驱动齿轮；

2、配套输出轴组件；201、配套输出被动齿轮；

3、液压马达组件；301、内齿圈；302、行星齿轮；303、行星架；304、太阳轮；305、液压马达；

4、过渡轴组件；401、过渡轴二级齿轮；402、过渡轴一级齿轮；

5、输出轴组件；501、二档输出齿轮；502、换档滑套；503、一档输出齿轮；

6、液压泵轴组件；601、液压泵被动齿轮；602、液压泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，包括输入轴组件1、配套输出轴组件2、液压马达组件3、过渡轴组件4、输出轴组件5和液压泵轴组件6；输入轴组件1与配套输出轴组件2和液压马达组件3分别传动连接；液压马达组件3与输出轴组件5之间通过过渡轴组件4传动连接；液压泵轴组件6与液压马达组件3之间通过液压管路传动连接。

于本具体实施例中，输入轴组件1包括配套输出主动齿轮101和驱动齿轮102；配套输出主动齿轮101和驱动齿轮102同轴固定连接；配套输出主动齿轮101与配套输出轴组件2中的配套输出被动齿轮201传动连接，驱动齿轮102与液压马达组件3中的内齿圈301传动连接。

液压马达组件3包括内齿圈301、行星齿轮302、行星架303、太阳轮304和液压马达305；内齿圈301的外圈与输入轴组件1传动连接，内齿圈301的内圈与多个行星齿轮302传动连接，多个行星齿轮302均设置于行星架303上，多个行星齿轮302与太阳轮304传动连接，太阳轮304与液压马达305同轴固定连接；太阳轮304与过渡轴组件4中的过渡轴二级齿轮401传动连接；行星架303与输出轴组件5中的二档输出齿轮501传动连接。本具体实施例中，液压马达305为斜轴式变量柱塞马达.。

过渡轴组件4包括过渡轴二级齿轮401和过渡轴一级齿轮402；过渡轴二级齿轮401和过渡轴一级齿轮402同轴固定连接；过渡轴二级齿轮401与输出轴组件5中的一档输出齿轮503传动链接，过渡轴一级齿轮402与液压马达组件3中的太阳轮304传动链接。

输出轴组件5包括二档输出齿轮501、换档滑套502和一档输出齿轮503；二档输出齿轮501、换档滑套502和一档输出齿轮503同轴设置，换档滑套502位于二档输出齿轮501和一档输出齿轮503之间，换档滑套502与输出轴固定连接，二档输出齿轮501和一档输出齿轮503与输出轴活动连接，二档输出齿轮501与液压马达组件3中的行星架303传动连接；一档输出齿轮503与过渡轴组件4中的过渡轴二级齿轮401传动连接。

液压泵轴组件6包括液压泵被动齿轮601和液压泵602；液压泵被动齿轮601和液压泵602同轴固定连接，液压泵被动齿轮601与输入轴组件1中的配套输出主动齿轮101传动连接，液压泵602与液压马达组件3通过液压管路传动连接。本具体实施例中，液压泵602为闭式斜盘变量柱塞泵。

本实施例中的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统的工作过程为：

发动机输入动力给输入轴组件1，输入轴组件1上PTO主动齿轮101与PTO轴组件2的PTO被动齿轮201和液压泵轴组件6的液压泵被动齿轮601啮合，实现PTO输出和液压泵602工作。内齿圈驱动齿轮102功率输入，行星架303和太阳轮304功率输出，实现功率传递。液压泵602与液压马达305通过管路连接，液压泵602驱动液压马达305工作，太阳轮304实现液压马达305的功率输出。行星架303与二档输出齿轮501啮合，驱动二档输出齿轮501旋转，实现功率输出。太阳轮303功率输入，一档小齿轮401由过渡轴一级齿轮402经过过渡轴实现功率传递。过渡轴二级齿轮401与一档输出齿轮503啮合，驱动一档输出齿轮503旋转，实现功率输出。

当换档滑套502处于中位时，无功率输出为空档。

当换档滑套502滑向右边时，一档输出齿轮503与输出轴固定连接，控制液压马达305正向旋转，实现功率输出为前进一档。

当换档滑套502滑向左边时，二档输出齿轮501与输出轴固定连接，实现功率输出为前进二档。

当换档滑套502滑向右边时，一档输出齿轮503与输出轴固定连接，液压泵反向变量控制液压马达305反向旋转，此时为后退档。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，包括输入轴组件、配套输出轴组件、液压马达组件、过渡轴组件、输出轴组件和液压泵轴组件；所述输入轴组件与所述配套输出轴组件和所述液压马达组件分别传动连接；所述液压马达组件与所述输出轴组件之间通过所述过渡轴组件传动连接；所述液压泵轴组件与所述液压马达组件之间通过液压管路传动连接。

2.根据权利要求1所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述输入轴组件包括配套输出主动齿轮和驱动齿轮；所述配套输出主动齿轮和所述驱动齿轮同轴固定连接；所述配套输出主动齿轮与所述配套输出轴组件传动连接，所述驱动齿轮与所述液压马达组件传动连接。

3.根据权利要求1所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述液压马达组件包括内齿圈、行星齿轮、行星架、太阳轮和液压马达；所述内齿圈的外圈与所述输入轴组件传动连接，所述内齿圈的内圈与多个所述行星齿轮传动连接，多个所述行星齿轮均设置于所述行星架上，多个所述行星齿轮与所述太阳轮传动连接，所述太阳轮与所述液压马达同轴固定连接；所述太阳轮与所述过渡轴组件传动连接；所述行星架与所述输出轴组件传动连接。

4.根据权利要求3所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述液压马达为斜轴式变量柱塞马达.。

5.根据权利要求1所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述过渡轴组件包括过渡轴二级齿轮和过渡轴一级齿轮；所述过渡轴二级齿轮和所述过渡轴一级齿轮同轴固定连接；所述过渡轴一级齿轮与所述液压马达组件传动链接，所述过渡轴二级齿轮与所述输出轴组件传动链接。

6.根据权利要求1所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述输出轴组件包括二档输出齿轮、换档滑套和一档输出齿轮；所述二档输出齿轮、所述换档滑套和所述一档输出齿轮同轴设置，所述换档滑套位于所述二档输出齿轮和所述一档输出齿轮之间，所述换档滑套与输出轴固定连接，所述二档输出齿轮和所述一档输出齿轮与所述输出轴活动连接，所述二档输出齿轮与所述液压马达组件传动连接；所述一档输出齿轮与所述过渡轴组件传动连接。

7.根据权利要求1所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述液压泵轴组件包括液压泵被动齿轮和液压泵；所述液压泵被动齿轮和所述液压泵同轴固定连接，所述液压泵被动齿轮与所述输入轴组件传动连接，所述液压泵与所述液压马达组件通过液压管路传动连接。

8.根据权利要求7所述的适用于工程车辆两段式无级变速传动系统，其特征在于，所述液压泵为闭式斜盘变量柱塞泵。