[发明专利]行星转向机构及基于该转向机构的传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及高机动性履带车辆传动装置技术领域，具体是指一种对于直驶变速机构的每个挡位均可实现大中小三个规定转向半径的行星转向机构及基于该转向机构的传动装置。

背景技术

在现代高机动性履带车辆上广泛采用液力机械自动变速-液压无级转向双流传动装置，其每个直驶挡均具有从最小液压转向半径到无穷大的无限多个转向半径。在这种两侧差速双流传动装置中，发动机的动力输入到传动装置内部后先分成直驶和转向两路功率流，分别经过液力变矩器和液压泵-马达机组传递到变速主轴和零轴后再分成左、右两路功率流，经左、右汇流排分别汇流后输出驱动左、右主动轮。具有典型的两轴两排结构，即具有变速主轴、零轴、左汇流排和右汇流排，两排布置在传动装置的左、右输出端，变速主轴连接两排的齿圈，零轴连接两排的太阳轮，两排的行星架与左、右停车制动器相连接后作为传动装置的左、右输出端。美国专利US4890508虽然不是最早但也公开了此类传动装置的典型结构。

也有少量高机动性履带车辆装备了ZF公司的LSG3000双流传动装置，其为液力机械自动变速-机械有级转向双流传动装置，对于每个直驶挡均可实现大中小三个规定转向半径，被称为机械式转向机构的最高发展水平。在这种两侧差速双流传动装置中，转向变速机构配置和布置在零轴上，其具有多个变速行星排和多个换挡离合器和换挡制动器。欧洲专利EP0832025B1虽然不是最早但也公开了该传动装置的典型结构，其图1即上述的机械式转向机构，其包含四个换挡离合器、一个换挡制动器和两个单向离合器，在该专利中也公开了基于此转向变速机构发展的最新技术方案。

近二十年来陆续出现的用于高机动性履带车辆的电传动装置或混合动力电传动装置也多基于上述典型的两轴两排结构。美国专利US4998591公开了多种基于两轴两排结构的电传动装置，驱动电机通过齿轮传动与变速主轴相连接，转向电机通过齿轮传动与零轴相连接。美国专利US6491599B1公开了一种混合动力电传动装置，发动机、第一电动机、第二电动机通过三个行星排和一个换挡离合器相连接，然后通过倒顺机构与变速主轴相连接，转向电机通过减速排和传动齿轮与零轴相连接。美国专利US7757797B2公开了另一种基于两轴两排结构的混合动力电传动装置，发动机通过主离合器连接一个电动机后与液力机械直驶变速机构相连接，液压转向机构与零轴相连接。美国专利US7757797B2公开了另一种也基于两轴两排结构的混合动力电传动装置，发动机通过主离合器与功率汇流排的齿圈相连接，第一电动机与功率汇流排的太阳轮相连接，功率汇流排的行星架与第二电动机相连接后与直驶变速机构输入端连接。

上述基于两轴两排结构的现代两侧差速双流传动装置具有较优的转向性能，但也不可避免地付出了体积、重量和成本的代价，转向电机或泵–马达机组在提高了传动装置性能的同时也提高了传动装置的价格，不利于大批量采购和装备。须知，高机动性履带车辆是易损的消耗品，其战时寿命只有数十个小时，复杂而昂贵的传动装置并不利于这一特殊用途车辆在战时迅速大批量生产并投入使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种对于直驶变速机构的每个挡位均可实现大中小三个规定转向半径的行星转向机构及基于该转向机构的传动装置，其没有专设用于转向的转向电机或液压泵–马达机组，结构较简单，成本较低，利于大批量生产和装备，且可与动力装置整体吊装，可维修性高。