CN217301494U - 一种拖拉机液压功率分流无级变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，包括包括输入轴、PTO轴、半轴、中间轴、太阳轮轴、输出轴、泵轴、马达轴、泵控液压马达和行星排。本实用新型的有益效果为：可采用市场上较为成熟的HST变速箱取代专用的泵控液压马达系统，从而大幅降低制造成本；通过湿式离合器的控制实现动力换向，大幅缩短了拖拉机在田间地头转向时的调整时间；所有离合器所在轴均具有至少一个自由端，从而方便安装旋转接头，进而为使用润滑冷却效果较好的轴向进油湿式离合器创造条件；该无级变速箱在配置各段速比时不会受到等差条件的约束。

Description

一种拖拉机液压功率分流无级变速箱

技术领域

本实用新型涉及无级变速箱技术领域，具体是指一种拖拉机液压功率分流无级变速箱。

背景技术

拖拉机作业工况复杂，较之道路车辆需要更多的工作挡位，这就导致其变速箱结构越来越复杂，给产品的开发、维护和更新换代带来困难，使得无级变速逐步成为理想的拖拉机传动形式。

液压功率分流无级变速箱是目前世界上商品化最为成功的拖拉机无级传动系统。然而，现有的拖拉机液压功率分流无级变速箱大多具有多个行星排，导致变速箱结构复杂，给其轻量化设计带来困难。不仅如此，无级变速箱在换段时还需要设置同步点，导致变速箱必须采用价格昂贵的专用泵控液压马达系统才能实现段位的平稳切换。

为此，迫切需要开发出一种仅有单个行星排，且能够采用市场上一般HST变速箱作为调速单元的无级变速箱，从而大幅降低制造成本。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，不仅无需设置同步点，而且大幅降低了成本。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，包括输入轴、半轴、中间轴、输出轴、泵控液压马达和行星排；

输出轴与行星排的行星架同轴固接；输入轴上安装有齿轮FⅠ、齿轮RⅠ、齿轮PⅠ，且齿轮FⅠ通过离合器CF与输入轴连接；

泵控液压马达的泵轴上安装有与齿轮PⅠ啮合的齿轮PⅡ，泵控液压马达的马达轴上安装有齿轮SLⅠ；半轴上安装有齿轮RⅢ，以及与齿轮RⅠ啮合的齿轮RⅡ，齿轮RⅢ通过离合器CR与半轴连接；中间轴上安装有齿轮RLⅠ，以及与齿轮FⅠ、齿轮RⅢ啮合的齿轮FⅡ，齿轮RLⅠ通过离合器CⅠ与中间轴连接；行星排的太阳轮轴沿轴向穿过行星排齿圈轴的中心孔，太阳轮轴上安装有与齿轮SLⅠ啮合的齿轮SLⅡ，齿轮SLⅡ通过离合器CⅢ与太阳轮轴连接；齿圈轴上安装有与齿轮RLⅠ啮合的齿轮RLⅡ。

作为优化，中间轴上还安装有齿轮RHⅠ，且齿轮RHⅠ通过离合器CⅡ与中间轴连接，齿圈轴上安装有与齿轮RHⅠ啮合的齿轮RHⅡ，齿轮RHⅡ的分度圆直径小于齿轮RHⅠ的分度圆直径。本优化方案通过设置齿轮RHⅠ和齿轮RHⅡ，便于实现变速传动，满足高转速输出的要求。

作为优化，太阳轮轴上还安装有齿轮SHⅡ，且齿轮SHⅡ通过离合器CⅣ与太阳轮轴连接，马达轴上安装有与齿轮SHⅡ啮合的齿轮SHⅠ，齿轮SHⅠ的分度圆直径大于齿轮SHⅡ的分度圆直径。本优化方案的设置，有利于满足变速传动要求。

作为优化，离合器CF、离合器CR、离合器CⅠ、离合器CⅡ、离合器CⅢ和离合器CⅣ均为轴向进油的湿式离合器。

作为优化，还包括PTO轴和安装在PTO轴的齿轮TⅡ，输入轴上安装有与齿轮TⅡ啮合的齿轮TⅠ。本优化方案的设置，使得PTO轴也可作为输出轴进行动力输出，满足更多的使用要求。

本实用新型的有益效果为：

1、该变速箱在换段时没有同步点，故可采用市场上较为成熟的HST变速箱取代专用的泵控液压马达系统，从而大幅降低制造成本。

2、通过湿式离合器的控制实现动力换向，大幅缩短了拖拉机在田间地头转向时的调整时间。

3、所有离合器所在轴均具有至少一个自由端，从而方便安装旋转接头，进而为使用润滑冷却效果较好的轴向进油湿式离合器创造条件。

4、由于在液压路和机械路上分别配置了两组离合器，使得该无级变速箱在配置各段速比时不会受到等差条件的约束。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图；

图中所示：

1、输入轴，2、齿轮FⅠ，3、离合器CF，4、齿轮RⅠ，5、齿轮PⅠ，6、齿轮PⅡ，7、泵轴，8、变量泵， 9、油管，10、齿轮TⅠ，11、齿轮TⅡ，12、PTO轴，13、齿轮RLⅠ，14、离合器CⅠ，15、齿轮RHⅠ，16、离合器CⅡ，17、齿圈，18、太阳轮，19、行星架，20、输出轴，21、行星轮，22、齿轮RHⅡ，23、齿圈轴，24、齿轮RLⅡ，25、定量马达，26、齿轮SHⅠ，27、齿轮SLⅠ，28、马达轴，29、齿轮SLⅡ，30、离合器CⅢ，31、齿轮SHⅡ，32、离合器CⅣ，33、太阳轮轴，34、齿轮FⅡ，35、中间轴，36、半轴，37、齿轮RⅢ，38、离合器CR，39、齿轮RⅡ。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，包括输入轴1、半轴36、中间轴35、输出轴20、泵控液压马达和行星排。

行星排包括行星轮21、太阳轮18、齿圈17、与齿圈17同轴固接的齿圈轴23，以及与输出轴20共轴的行星架19，输出轴20与行星排的行星架19同轴固接；行星轮21穿插于行星架19上并绕其转动，行星轮21与齿圈17内啮合，行星轮21与太阳轮18外啮合。行星排的太阳轮轴33沿轴向穿过行星排齿圈轴23的中心孔，并与太阳轮18连接。

输入轴1上安装有齿轮FⅠ2、齿轮RⅠ4、齿轮PⅠ5，且齿轮FⅠ2通过离合器CF3与输入轴传动连接。

泵控液压马达采用市场上较为成熟的一体式静液压无级变速箱（HST）。泵控液压马达包括变量泵8和定量马达25，变量泵8和定量马达25通过油管9相连接。泵控液压马达的泵轴7上安装有与齿轮PⅠ5啮合的齿轮PⅡ6，泵控液压马达的马达轴28上安装有齿轮SLⅠ27。

半轴36上安装有齿轮RⅢ37，以及与齿轮RⅠ4啮合的齿轮RⅡ39，齿轮RⅢ37通过离合器CR38与半轴传动连接。

中间轴35上安装有齿轮RLⅠ13，以及与齿轮FⅠ2、齿轮RⅢ37啮合的齿轮FⅡ34，齿轮RLⅠ13通过离合器CⅠ14与中间轴35传动连接。

太阳轮轴上安装有与齿轮SLⅠ27啮合的齿轮SLⅡ29，齿轮SLⅡ29通过离合器CⅢ30与太阳轮轴33传动连接；齿圈轴23上安装有与齿轮RLⅠ13啮合的齿轮RLⅡ24。

中间轴35上还安装有齿轮RHⅠ15，且齿轮RHⅠ15通过离合器CⅡ16与中间轴35传动连接，齿圈轴23上安装有与齿轮RHⅠ15啮合的齿轮RHⅡ22，齿轮RHⅡ22的分度圆直径小于齿轮RHⅠ15的分度圆直径。

本实施例的太阳轮轴33上还安装有齿轮SHⅡ31，且齿轮SHⅡ31通过离合器CⅣ32与太阳轮轴33传动连接，马达轴28上安装有与齿轮SHⅡ31啮合的齿轮SHⅠ26，齿轮SHⅠ26的分度圆直径大于齿轮SHⅡ31的分度圆直径。

为提高冷却效果，本实施例的离合器CF3、离合器CR38、离合器CⅠ14、离合器CⅡ16、离合器CⅢ30和离合器CⅣ32均为轴向进油的湿式离合器，所有离合器所在的轴均具有至少一个自由端，从而方便安装旋转接头，进而为使用润滑冷却效果较好的轴向进油湿式离合器创造条件。

本实施例的无级变速箱还包括PTO轴12和安装在PTO轴12的齿轮TⅡ11，输入轴1上安装有与齿轮TⅡ11啮合的齿轮TⅠ10。

使用时，拖拉机的工况如下：

1、拖拉机起步：首先，离合器CF3和离合器CⅠ14接合，其余离合器分离；其次，调节变量泵8排量，使定量马达25的输出转速达到起步所需的转向和转速；最后，离合器CⅢ30缓缓接合，使拖拉机起步并以最低速度行走。

2、拖拉机无级变速：当离合器CF3、离合器CⅠ14和离合器CⅢ30接合，其余离合器分离时，拖拉机工作于液压功率分流低速段。此时，通过改变变量泵8的排量，即可实现输出轴20转速的连续调节，进而实现拖拉机整机的无级变速。

当离合器CF3、离合器CⅡ16和离合器CⅣ32接合，其余离合器分离时，拖拉机工作于液压功率分流高速段。此时，通过改变变量泵8的排量，即可实现输出轴20转速的连续调节。相比于液压功率分流低速段，该段位的输出速度更高。

3、拖拉机倒退行驶：在前述起步和无级变速过程中，如果将离合器CF3分离而换做离合器CR38接合时，拖拉机将在倒退方向起步和无级变速。由于方法类似，这里不再赘述。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，其特征在于：包括输入轴（1）、半轴（36）、中间轴（35）、输出轴（20）、泵控液压马达和行星排；

输出轴（20）与行星排的行星架（19）同轴固接；

输入轴（1）上安装有齿轮FⅠ（2）、齿轮RⅠ（4）、齿轮PⅠ（5），且齿轮FⅠ（2）通过离合器CF（3）与输入轴连接；

泵控液压马达的泵轴（7）上安装有与齿轮PⅠ（5）啮合的齿轮PⅡ（6），泵控液压马达的马达轴（28）上安装有齿轮SLⅠ（27）；

半轴（36）上安装有齿轮RⅢ（37），以及与齿轮RⅠ（4）啮合的齿轮RⅡ（39），齿轮RⅢ（37）通过离合器CR（38）与半轴连接；

中间轴（35）上安装有齿轮RLⅠ（13），以及与齿轮FⅠ（2）、齿轮RⅢ（37）啮合的齿轮FⅡ（34），齿轮RLⅠ（13）通过离合器CⅠ（14）与中间轴（35）连接；

行星排的太阳轮轴（33）沿轴向穿过行星排齿圈轴（23）的中心孔，太阳轮轴上安装有与齿轮SLⅠ（27）啮合的齿轮SLⅡ（29），齿轮SLⅡ（29）通过离合器CⅢ（30）与太阳轮轴（33）连接；齿圈轴（23）上安装有与齿轮RLⅠ（13）啮合的齿轮RLⅡ（24）。

2.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，其特征在于：中间轴（35）上还安装有齿轮RHⅠ（15），且齿轮RHⅠ（15）通过离合器CⅡ（16）与中间轴（35）连接，齿圈轴（23）上安装有与齿轮RHⅠ（15）啮合的齿轮RHⅡ（22），齿轮RHⅡ（22）的分度圆直径小于齿轮RHⅠ（15）的分度圆直径。

3.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，其特征在于：太阳轮轴（33）上还安装有齿轮SHⅡ（31），且齿轮SHⅡ（31）通过离合器CⅣ（32）与太阳轮轴（33）连接，马达轴（28）上安装有与齿轮SHⅡ（31）啮合的齿轮SHⅠ（26），齿轮SHⅠ（26）的分度圆直径大于齿轮SHⅡ（31）的分度圆直径。

4.根据权利要求3所述的一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，其特征在于：离合器CF（3）、离合器CR（38）、离合器CⅠ（14）、离合器CⅢ（30）和离合器CⅣ（32）均为轴向进油的湿式离合器。

5.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压功率分流无级变速箱，其特征在于：还包括PTO轴（12）和安装在PTO轴（12）的齿轮TⅡ（11），输入轴（1）上安装有与齿轮TⅡ（11）啮合的齿轮TⅠ（10）。

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