CN1279750A - 传动装置 - Google Patents

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Abstract

传动装置具有驱动发动机(24),驱动发动机驱动给油泵(25)和静压调节泵(2),具有可零位回转的静压伺服马达(1)并与静压调节泵(2)构成静压回路,具有静压驱动双级减速器(11),当要被传递的转矩最小并且静压伺服马达(1)位于吸收容积为零的时候,减速器才被操纵。

Description

传动装置
本发明涉及权利要求1前序部分所述的传动装置。
带有静压减速器和多级齿轮减速器的传动装置应用于移动建筑机械和作功机械，例如移动装料机、挖掘机或履带车。在此驱动发动机、尤其是柴油机驱动静压调节泵，调节泵与伺服马达一起构成静压减速器，其减速比通过根据转数控制的压力来调整。这里所说的根据转数的、静压驱动的自动调整，是指泵和马达根据转数和初级传动负载自动调整减速比，即减速比随着负载的增加而加大，随着转数的提高而减小。除了静压减速器以外，可连接负载的减速器、通常在形式上为双级行星减速器，也属于这种驱动设备。两个由初级传动驱动的辅助泵、给油泵和控制泵产生系统压力和控制压力。代替这两个辅助泵的也可以采用配气系统的辅助泵。
电磁阀控制压力供给到在负载下操纵的部件，这些部件可以由气动操纵、液动操纵、电磁操纵或通过弹簧来操纵。
对于可以快速行驶的作功机械的传动装置系统可以有多种设计方案。
不同的传动方案针对各自的主要要求进行设计。可在停车状态下操纵的离合齿轮传动或滑动齿轮传动尽管可以被价廉地生产制造，但是停车状态下的操纵过程是伴随着不舒适的操作实现的。
与此相反通过采用带有两个或多个液压马达的静压复合减速器可以实现相对舒适地驾驶。但是这种变化相对来说是昂贵的并且变化范围小以及较高行驶速度时效率低。另一种同样是昂贵且能耗较高的解决方案是带有静压复合和附连在负载下操纵的离合器组合减速器。在此接通过程总是在减速器的支路上实现的，支路不传递功率。
带有可无级调节液压系统的在负载下操纵的减速器与同步地操纵过程相结合提供了很好地驾驶舒适性，但是从费用和较高行驶速度时的效率来看这不是一个经济的解决方案。
用于移动建筑机械和作功机械的带有静压减速器和多级齿轮减速器的传动装置由DE 44 31 864 A1为公众所知。但是这种传动装置由于采用在负载下操纵的减速器是奢侈和昂贵的。
本发明的任务在于实现一种价廉而简便的传动方案，这种方案由于适宜的效率比、在行驶过程中也具有相对舒适的操纵过程以及自动操纵过程的可能性而显得与众不同。此外这种方案对于开环和闭环的静压液压回路以及慢速或快速行驶地作功机械都应是适合的。
本发明提出的任务通过具有独立权利要求特征的此类传动装置而解决。
在在负载下变换传动的位置上采用带有同步装置的静压驱动双级减速器能够实现小巧、紧凑而价廉的组件设计，同时能够传递很高功率。由于在操纵过程中通过同步装置要被传递的力矩很小而可以将同步装置设计得也很小。此外这种结构组件不仅可以应用于闭环的液压回路而且也可以应用于开环的液压回路。
具有优点的并符合上述目的的本发明的实施例在后附权利要求中给出。但是本发明不受权利要求特征组合的限制。对于专业人士能够从本发明的权利要求和单一权利要求特征中得到其它有意义的组合。
下面根据上述发明的两个实施例的液压图从原理上进行描述。
图示为：
图1按照本发明的传动装置简图，该装置用于闭环、静压回路，例如用于移动装料机，
图2按照本发明的传动装置简图，该装置用于开环、静压回路，例如用于移动挖掘机。
根据图1来描述例如移动装料机的闭环静压回路的操纵过程，这种装料机或者需要全部速度或者需要全部挖掘力。
行驶方向借助于静压调节泵2上的电磁阀3或4来切换。通过电磁阀5在静压伺服马达1上控制行驶方向，以避免在推进运行期间在最大吸收容积方向上进行调整。在静压伺服马达1上配有阀门6用于调整最大吸收容积，最大吸收容积可用于爬行速度。
静压伺服马达1最好为零冲程马达，其吸收容积，以及由此产生的要被传递的转矩，可以从最大值减小到零。
下面描述在运行中调整静压调节泵2和静压伺服马达1的过程。静压调节泵2对应于驱动发动机24的驱动转数而转动。由负载决定的高压通过静压调节泵2相应的复位力产生回转作用，即静压伺服马达1的转数降低。静压调节泵2的控制压力连接管7以及静压伺服马达1的控制压力连接管8中有与转数成比例的控制压力。静压伺服马达1根据控制压力从最大吸收容积到较小吸收容积地转动。在正常运行中，即在第一挡或第二挡，必需限定静压伺服马达1的最高转数。因为这一点不能通过调整机械制动器来规定最小吸收容积，所以必需通过控制压力与由回位信号弹簧9产生的力之间的平衡来对最小吸收容积进行液压-机械式调整。最大控制压力和与此相关的最小吸收容积通过减压阀10来限定。由控制压力决定的静压伺服马达1吸收容积从最大到最小的调整与由高压决定的静压伺服马达1吸收容积从最小到最大的调整相对立。
在行驶过程中可能出现的由第一挡到第二挡或相反的换挡仅在自动运行中出现并根据减速器11的驱动转数而进行。在换挡过程中首先接通电磁阀12，这使得在静压伺服马达1的控制压力连接管8上出现供油压力，这个压力高于减压阀10的最大压力。这个供油压力将静压伺服马达1的吸收容积降低至零并同时导致高压的升高，也由此导致转矩降低到零。在这个过程中静压调节泵2行驶方向的固定通过电磁阀3或4断开，这使得驱动系统中的高压在操纵过程中非常微小。
一旦静压伺服马达1的吸收容积为零，减速器里的新挡被接通。只要驱动转数与从动转数之间的平衡被打破，同步状态就结束。为此所需的转换时间取决于驱动转数与从动转数之间的转数跃变。在换接状态，在减速器11的三位四通(4/3-)换向阀13的连接管17中总有供油压力。减速器11的同步装置14自动地适配于对应于换接形式(从一挡到二挡或相反)和从动转数跃变的静压伺服马达1的转数。同步装置仅需操纵减速器11和静压伺服马达1的惰性质量以及位于零吸收容积的静压伺服马达1的牵引力矩。
当静压伺服马达1以新的变速比同步运行时，电磁阀12和15或12和16断开而在静压调节泵2上的行驶方向通过电磁阀3或4接通。
静压调节泵2的输送体积以及静压伺服马达1的吸收容积对应于由转数决定的控制压力和由负载决定的高压来调整。静压伺服马达1的转矩又从零开始上升，换接过程结束。
通过图2要描述对于开环静压回路的操纵过程，例如移动挖掘机，对于这种挖掘机或者需要全部速度或者需要全部挖掘力。
行驶方向在这种情况下也是通过接通行驶方向阀18上的电磁阀3或4来预选。
首先要描述在运行中静压伺服马达1的输送量调整和调节过程。
静压调节泵2对于静压伺服马达1的输送量取决于两个参数，即发动机驱动转数和可调整的减压阀10的预控制压力，减压阀是与设备操作者的脚踏板连接的。由减压阀10通过由三位四通(4/3-)方向阀构成的行驶方向阀18实现的对于控制压力的比例来控制三位六通(6/3-)方向阀19，即6/3-方向阀19上的相应通孔连通对于静压伺服马达1的油流。
静压伺服马达1根据控制压力从最大吸收容积到较小吸收容积地旋转。控制压力由减压阀10通过电磁阀12并通过静压伺服马达1的控制压力连接管8上的旋转贯穿件输入。在正常情况下，即在第一挡或第二挡，液压马达最高转数也得通过调节控制压力与回位信号弹簧9的力之间的平衡来液-机式限定。最大控制压力和最小吸收容积通过减压阀10来限定。
在行驶过程中可能出现的从第一挡到第二挡或相反的换挡只有在自动运行中才产生并根据减速器11的输出转数来实现。在换挡过程中首先接通电磁阀12，这使得在静压伺服马达1的连接管8上出现由限压阀20限定的预控制压力，这个压力高于减压阀10的最大压力。在静压伺服马达1上连接液控二位三通(3/2-)换向阀21，该阀在车辆运行期间向静压伺服马达1的恒压调节器22输入压力。
当接通预控制压力时，二位三通(3/2-)换向阀21换向并由此进行取决于高压的静压伺服马达1在最大吸收容积方向上除力以外的调整。静压伺服马达1调整吸收容积到零的结果是，静压伺服马达1的转矩同样降至零并导致高压的升高。在这个过程中行驶方向在电磁阀3或4上断开，由此使在传动系统上在静压调节泵2与制动阀23之间的高压很微小。一旦静压伺服马达1吸收容积为零，新挡则在减速器11上被接通，减速器通过比较驱动转数和输出转数来识别同步状态的终结。对于这个过程所必需的操纵时间主要取决于减速阶跃的大小。
在减速器11的三位四通换向阀13的连接管17上在换接过程中存在预控制压力。同步装置14适配于对应于操纵形式和输出转数级差的静压伺服马达1的转数。
同步装置14在这种情况下也只操纵减速器11和静压伺服马达1的惰性质量以及位于吸收容积为零的静压伺服马达1的微小牵引力矩。由此可以使同步装置14被设计得很小。
当静压伺服马达1在新的转数上同步时，电磁阀12和15或12和16断开而在行驶方向阀18上的行驶方向通过电磁阀3或4接通。静压调节泵2输送到静压伺服马达1的输送量通过相应的减压阀10的控制压力和由负载决定的高压来调整。静压伺服马达的转矩又从零开始升高而操纵过程结束。

Claims (5)

1.汽车传动装置，具有驱动发动机(24)，驱动发动机驱动给油泵(25)和静压调节泵(2)，具有静压伺服马达(1)，此马达与静压调节泵(2)构成静压回路并驱动减速器(11)，具有行驶方向阀(18)和减压阀(10)用于调整控制压力，其特征为，静压伺服马达(1)为零冲程发动机，其吸收容积通过改变控制压力和高压这样来调整，使要被传递的转矩在操纵过程中为最小并且静压伺服马达零冲程发动机(1)的调整位置通过回位信号弹簧(9)与待处理的控制压力和高压保持平衡，减速器(11)为静压驱动的带有同步装置(14)的双级减速器。
2.如权利要求1的传动装置，其特征为，静压调节泵(2)与静压伺服马达(1)之间的油流在伺服马达处于零位时中断，因此所存在的高压同样为零。
3.如权利要求1和2的传动装置，其特征为，传动装置可以应用于开环和闭环的液压回路。
4.如权利要求1和2的传动装置，其特征为，对于开环的液压回路采用两位三通(3/2-)换向阀(21)用于所存在的高压的接通或断开。
5.如权利要求1的传动装置，其特征为，减速器(11)的同步装置(14)可以设置在驱动轴(26)或输出轴(27)上。
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