[发明专利]机械、液压复合传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其是一种机械、液压复合传动装置。 

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，比如收割机的传动装置。但由于扫路车等在行驶过程中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；其二是单发动机连接液压传动的配置，由发动机驱动多个串联的液压泵，通过控制多个液压泵、液压马达分别实现驱动车辆行驶和作业装置施工作业。但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。单发动机配置液压传动的方案总传动效率低，液压传动系统的效率比较机械传动系统的效率低15～25％，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，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装置。 

《液压传动探讨》(著者吴克晋，“液压工业”，机械工业部液压气动行业主办，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—机械双功率流传动装置。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—机械复合传动。该液压—机械复合传动方案的不足之处是：(1)第一阶段为液压传动，其传动效率低；(2)第二阶段的功率流向存在循环功率；(3)第三阶段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)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，容易使驾驶员出现操作失误导致安全事故。 

高炉、矿井都需要用大功率风机鼓风或者通风，一些大型设备或者输送机等连续设备需要大功率的电动机驱动，这些设备在启动时要克服很大的启动阻力矩，并且要避免造成对设备的供电网络产生启动电流冲击，有些设备在运行过程中需要有良好的调速性能。《液力偶合器应用与节能技术》(刘应诚、杨乃乔编著，化学工业出版社出版，2006年1月第1版)发表了调速型液力偶合器  传动方式选择(第六章第7节第3小节表6-8)，该表列举的多种调速传动方式中，单电动机串接调速型液力偶合器的机构传动效率低，液力偶合器配置功率大，多电动机串联或并联调速型液力偶合器机构的结构复杂，投资大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种机械、液压复合传动装置，在车辆上安装使用时，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工程作业专用车辆时，发动机在中速段转动，同时有分支传动装置以机械传动方式输出动力传动随车作业装置稳定工作，减少了副发动机配置，节省了车辆空间，具有传动效率高、结构简单和操作方便等优点，有效解决现有技术上述缺陷。