[发明专利]机械－液压复合传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合传动机构，尤其是一种机械-液压复合传动机构。

背景技术

很多工程作业需要用汽车底盘载着作业装置一边行驶、一边进行各项施工作业，如扫路车、收割机等。其中一些作业装置的动力传动是由一个发动机通过一个机械分动箱实现同时驱动车辆行驶和作业装置工作，比如收割机的传动机构。但由于扫路车等作业装置在行驶时需要不断地变换行驶速度，变速行驶时改变了发动机转速，就会导致作业质量下降，因此扫路车等作业装置不能使用这种动力传动方法。

目前，类似扫路车作业装置的动力传动有两种解决方案：其一是使用双发动机配置，一台发动机用于驱动车辆行驶，另一台发动机用于驱动作业装置施工作业；其二是单发动机联接液压传动配置，由发动机驱动多个串联的液压泵，通过控制多个液压泵、液压马达实现驱动车辆行驶和作业装置施工作业。上述两个解决方案都有不足之处：双发动机配置方案的油耗高、排放高，双发动机安装占用专用车辆的空间大，且这种配置一般会出现大马拉小车的现象。中国专利说明书CN2157885公开了一种扫路车副发动机动力传动装置，由发动机、齿轮箱、风机组成，发动机与齿轮箱之间由液力偶合器联接。以上专利不足之处是双发动机配置的扫路车体积大而拙，油耗高，排放高。单发动机配置液压传动方案的总传动效率低，液压传动系统的效率比机械传动系统的效率低15～25％。中国专利说明书CN1049218A公开了一种液压传动汽车，涉及一种液压驱动系统，由发动机带动一个双作用自动变量断开式定子叶片泵运行，产生的液压流体通过循环管道传递到驱动轮上的液压马达，通过液压马达实现汽车的驱动。以上专利不足之处是液压传动的传动效率低、油耗高。

驾驶机械传动的载重汽车在矿区坎坷路段上行驶，发动机、机械离合器、变速器、驱动桥的损伤程度是在平坦道路上行驶的好几倍，在这种情况下驾驶液压传动无级变速特性的汽车又省力又省费用，但是当载重汽车在平坦道路上运输行驶时还是机械传动的机构好，传动效率高、速度快。市场需求一部分汽车在同一辆车上具有适应不同路况的传动特性，国内外一些企业在研究、生产适合于在类似矿区、沙漠、冰雪道路、松软田野上具有良好行驶性能的汽车底盘传动机构。

《液压传动探讨》(著者吴克晋，机械工业部液压气动行业主办“液压工业”，总第26期，一九八七年五月十五日出版)，发表了国外某公司一种载重汽车的液压-机械双功率流传动机构。该机构的液压功率流由轴向柱塞式双向变量液压泵传动定量液压马达实现，机械功率流由一简单的行星传动系实施。机械功率分支的任务是：在该机构上将一个构件输入的功率分为两路输出，并将液压传动、机械传动两部分功率流传来的能量进行汇合，然后由输出件将汇合后的能量输出。该传动的主要操纵件有3个：变量泵的变量杆、离合器L₁和L₂。该方案传动的过程有三个阶段：第一阶段为低速前进与后退，离合器L₂分离，切断机械功率分支，离合器L₁接合，行星排整体回转，这一阶段通过操纵变量杆实现前进与倒车，该阶段为液压传动；第二阶段是增大车速，在低速前进档工况下，泵的排量调至最大位置后将离合器L₁分离而将离合器L₂接合，行星排开始工作，再将变量泵的变量杆由正的最大位置，逐渐向排量减少的方向调节，该阶段为液压-机械复合传动；第三阶段是进一步增大车速，调节方法是，将泵的变量杆由零位向负的排量方向移动，由于泵的斜盘倾角改变了方向，因而液压马达也反向旋转，逐步调节直至泵的变量杆达到负的排量最大值位置，该载重汽车就达到了最大前进速度，第三阶段也是液压一机械复合传动。该液压-机械复合传动方案的不足之处是：

1、该方案操作的第一阶段为液压传动，其传动效率低；

2、对第二阶段操作通过的功率流向分析，存在循环功率；

3、在第三阶段操作中液压功率流与机械功率流的比例不断变化，汇合后的总传动效率不稳定；

4、该方案的操作方法复杂和难以掌握，与普通汽车的一般操作要领不通用，容易使驾驶员在操作时由于习惯性动作而出现操作失误导致安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械-液压复合传动机构，在车辆上安装应用时，使车辆既能以机械传动方式驱动快速行驶，也能以机械-液压复合传动方式无级变速驱动行驶；改装为单发动机配置的专用车辆时，发动机在中速段转动，同时有分支传动机构以机械传动方式输出功率传动随车作业装置稳定工作，传动效率高，结构简单，操作方便，有效解决现有技术上述缺陷。