CN118088642A - 一种无离合器的液压机械无级变速传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无离合器的液压机械无级变速传动系统，涉及液压机械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、液压泵轴组件、液压马达轴组件和输出轴组件；输入轴组件与配套输出轴组件、液压泵轴组件和液压马达轴组件分别传动连接，输出轴组件与液压马达轴组件传动连接，液压泵轴组件和液压马达轴组件通过液压管路连接。本发明能够实现无级调速和连续换向，无换挡冲击，操控性好，作业效率高。能够提高整车的动力性或燃油经济性。能实现较大扭矩输出，动力性好，传动效率较高，某些工况下甚至为纯机械传动，节能性好。无离合器，通过调节液压泵和液压马达转速及排量即可换挡。结构简单，即可实现传统复杂结构的功能。

Description

一种无离合器的液压机械无级变速传动系统

技术领域

本发明涉及液压机械无级变速传动系统技术领域，特别是涉及一种无离合器的液压机械无级变速传动系统。

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、动力换挡变速器，例如，公开号为CN104455235A提供一种适用于装载机的动力换挡变速器。本发明所提供的变速器由七根传动轴、五个摩擦离合器、五个空套齿轮和八个固定齿轮组成，共有四个前进挡和两个后退挡，特别适用于装载机。其特点在于：挡位分布合理，零部件数目较少，成本较低。

现有的换挡变速器，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，本发明提供一种无离合器的液压机械无级变速传动系统，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：

本发明提供一种无离合器的液压机械无级变速传动系统，包括输入轴组件、配套输出轴组件、液压泵轴组件、液压马达轴组件和输出轴组件；所述输入轴组件与所述配套输出轴组件、所述液压泵轴组件和所述液压马达轴组件分别传动连接，所述输出轴组件与所述液压马达轴组件传动连接，所述液压泵轴组件和所述液压马达轴组件通过液压管路连接。

可选的，所述输入轴组件包括配套输出主动齿轮、内齿圈、行星架、行星齿轮和太阳轮；所述配套输出主动齿轮设置于输入轴的一端，所述配套输出主动齿轮与所述配套输出轴组件传动连接；所述输入轴的另一端设置有所述行星架，所述行星架上设置有多个所述行星齿轮，所述内齿圈与所述输入轴同轴设置，所述内齿圈的一端与所述行星齿轮相啮合；所述内齿圈的另一端与所述液压泵轴组件传动连接；所述太阳轮与所述输入轴同轴设置，所述太阳轮的一端与所述行星齿轮相啮合，所述太阳轮的另一端与所述液压马达轴组件传动连接。

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轴组件通过液压管路连接。

可选的，所述液压泵为闭式斜盘变量柱塞泵。

可选的，所述液压马达轴组件包括同轴连接的液压马达被动齿轮、二级主动齿轮、一级主动齿轮和液压马达；所述液压马达被动齿轮与所述输入轴组件传动连接，所述二级主动齿轮和所述一级主动齿轮分别与所述输出轴组件传动连接，所述液压马达与所述液压泵轴组件通过液压管路连接。

可选的，所述液压马达为斜轴式变量柱塞马达。

可选的，所述输出轴组件包括同轴设置的二级被动齿轮、换挡滑套和一级被动齿轮，且所述换挡滑套设置于所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮之间，所述换挡滑套与输出轴传动设置，所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮转动的设置于所述输出轴上；所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮分别与所述液压马达轴组件传动连接。

可选的，所述换挡滑套与所述输出轴通过花键传动连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本发明无离合器的液压机械无级变速传动系统，能够根据驾驶需求实现无级调速和连续换向，无换挡冲击，操控性好，作业效率高。

2、本发明无离合器的液压机械无级变速传动系统，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、本发明无离合器的液压机械无级变速传动系统，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。

4、本发明无离合器的液压机械无级变速传动系统，无离合器，通过调节液压泵和液压马达转速及排量即可换挡。

5、本发明无离合器的液压机械无级变速传动系统，结构简单，即可实现传统复杂结构的功能。

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为本发明中的无离合器的液压机械无级变速传动系统的原理图。

附图标记说明：

1、输入轴组件；101、配套输出主动齿轮；102、内齿圈；103、行星架；104、行星齿轮；105、太阳轮；

2、配套输出轴组件；201、配套输出被动齿轮；

3、液压泵轴组件；301、液压泵被动齿轮；302、液压泵；

4、液压马达轴组件；401、液压马达被动齿轮；402、二级主动齿轮；403、一级主动齿轮；404、液压马达；

5、输出轴组件；501、二级被动齿轮；502、换挡滑套；503、一级被动齿轮。

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，本实施例提供一种无离合器的液压机械无级变速传动系统，包括输入轴组件1、配套输出轴组件2、液压泵轴组件3、液压马达轴组件4和输出轴组件5；输入轴组件1与配套输出轴组件2、液压泵轴组件3和液压马达轴组件4分别传动连接，输出轴组件5与液压马达轴组件4传动连接，液压泵轴组件3和液压马达轴组件4通过液压管路连接。

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、内齿圈102、行星架103、行星齿轮104和太阳轮105；配套输出主动齿轮101设置于输入轴的一端，配套输出主动齿轮101与配套输出轴组件2传动连接；输入轴的另一端设置有行星架103，行星架103上设置有多个行星齿轮104，内齿圈102与输入轴同轴设置，内齿圈102的一端与行星齿轮104相啮合；内齿圈102的另一端与液压泵轴组件3传动连接；太阳轮105与输入轴同轴设置，太阳轮105的一端与行星齿轮104相啮合，太阳轮105的另一端与液压马达轴组件4中的液压马达被动齿轮401相啮合。

液压泵轴组件3包括液压泵被动齿轮301和液压泵302；液压泵被动齿轮301和液压泵302同轴连接，液压泵被动齿轮301与输入轴组件1中的太阳轮105相啮合，液压泵302与液压马达轴组件4中的液压马达404通过液压管路连接。

液压泵302为闭式斜盘变量柱塞泵。

液压马达轴组件4包括同轴连接的液压马达被动齿轮401、二级主动齿轮402、一级主动齿轮403和液压马达404；液压马达被动齿轮401与输入轴组件1传动连接，二级主动齿轮402与输出轴组件5中的太阳轮105相啮合，一级主动齿轮403与输出轴组件5中的一级被动齿轮503相啮合，液压马达404与液压泵轴组件3中的液压泵302通过液压管路连接。液压马达404为斜轴式变量柱塞马达。

输出轴组件5包括同轴设置的二级被动齿轮501、换挡滑套502和一级被动齿轮503，且换挡滑套502设置于二级被动齿轮501和一级被动齿轮503之间，换挡滑套502与输出轴传动设置，二级被动齿轮501和一级被动齿轮503转动的设置于输出轴上；二级被动齿轮501与液压马达轴组件4中的二级主动齿轮402相啮合，一级被动齿轮503与液压马达轴组件4中的一级主动齿轮403相啮合。换挡滑套502与输出轴通过花键传动连接。

本实施例液压机械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上配套输出主动齿轮101与配套输出轴组件2的配套输出被动齿轮201啮合，实现配套输出输出。行星架103功率输入，太阳轮105和内齿圈102功率输出，内齿圈102与液压泵被动齿轮301啮合，驱动液压泵302工作。太阳轮输出的功率传递到液压马达被动齿轮401，实现功率传递。液压泵与液压马达通过管路连接，液压泵驱动液压马达工作，二级主动齿轮402和一级主动齿轮403实现液压马达的功率输出，二级主动齿轮402和一级主动齿轮403分别与二级被动齿轮501和一级被动齿轮503啮合，实现功率传递。

当换挡滑套502处于中位时，无功率输出为空挡。

当换挡滑套502滑向右边时，K1结合，一级被动齿轮503与输出轴固定连接，实现功率输出为前进一挡。

当换挡滑套502滑向左边时，K2结合，二级被动齿轮501与输出轴固定连接，实现功率输出为前进二挡。

当换挡滑套502滑向右边时，K1结合，控制液压马达404反向旋转，此时为后退一挡。

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)

1.一种无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，包括输入轴组件、配套输出轴组件、液压泵轴组件、液压马达轴组件和输出轴组件；所述输入轴组件与所述配套输出轴组件、所述液压泵轴组件和所述液压马达轴组件分别传动连接，所述输出轴组件与所述液压马达轴组件传动连接，所述液压泵轴组件和所述液压马达轴组件通过液压管路连接。

2.根据权利要求1所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述输入轴组件包括配套输出主动齿轮、内齿圈、行星架、行星齿轮和太阳轮；所述配套输出主动齿轮设置于输入轴的一端，所述配套输出主动齿轮与所述配套输出轴组件传动连接；所述输入轴的另一端设置有所述行星架，所述行星架上设置有多个所述行星齿轮，所述内齿圈与所述输入轴同轴设置，所述内齿圈的一端与所述行星齿轮相啮合；所述内齿圈的另一端与所述液压泵轴组件传动连接；所述太阳轮与所述输入轴同轴设置，所述太阳轮的一端与所述行星齿轮相啮合，所述太阳轮的另一端与所述液压马达轴组件传动连接。

3.根据权利要求1所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，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轴组件通过液压管路连接。

4.根据权利要求3所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述液压泵为闭式斜盘变量柱塞泵。

5.根据权利要求1所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述液压马达轴组件包括同轴连接的液压马达被动齿轮、二级主动齿轮、一级主动齿轮和液压马达；所述液压马达被动齿轮与所述输入轴组件传动连接，所述二级主动齿轮和所述一级主动齿轮分别与所述输出轴组件传动连接，所述液压马达与所述液压泵轴组件通过液压管路连接。

6.根据权利要求5所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述液压马达为斜轴式变量柱塞马达。

7.根据权利要求1所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述输出轴组件包括同轴设置的二级被动齿轮、换挡滑套和一级被动齿轮，且所述换挡滑套设置于所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮之间，所述换挡滑套与输出轴传动设置，所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮转动的设置于所述输出轴上；所述二级被动齿轮和所述一级被动齿轮分别与所述液压马达轴组件传动连接。

8.根据权利要求7所述的无离合器的液压机械无级变速传动系统，其特征在于，所述换挡滑套与所述输出轴通过花键传动连接。