[发明专利]装载机液压机械无级传动装置

说明书

本发明公开一种装载机液压机械无级传动装置，包括：液压调速回路、行星分汇流机构、液压机械定轴齿轮传动机构和倒档机构。该传动装置采用行星机构进行液压功率和机械功率的汇流，由三个分矩汇速功率分流形式的液压机械段衔接而成，分别用于起步、低速作业和高速行走；倒车档包含两个液压机械段。各液压机械段都不存在循环功率，相比于液力机械动力换档变速箱，该传动装置可获得更高的传动效率。且段间切换只需操纵1个离合器，可实现平滑切换。

技术领域

发明涉及一种无级传动装置，具体涉及一种适合于装载机液压机械无级传动装置。

背景技术

目前，工程机械装载机普遍采用液力机械动力换档变速箱，由于装载作业的需要，车速及发动机负荷变化剧烈，液压变矩器效率较低，导致传动系统最高传动效率约为75％。

静液传动可方便实现无级调速，使装载机发动机常工作于经济转速区间，可提高整车的能源利用效率；但由于静液传动所用的液压泵马达闭式调速回路的效率也较低，故较动力换档液力机械变速箱，静液传动的提升潜力有限。

液压机械传动通过机械功率和液压功率的复合，可实现高效的无级传动，使发动机维持稳定的负荷，有利于提高燃油经济性，成为装载机传动系统的发展方向之一，国内外工程机械厂家积极开展该传动技术的研究。

卡特皮勒公司的CN104136812 A、CN104136813 A、US2006/0276291 A1均公布了一种装载机用多档液压机械变速器，包含两个连续变速的液压机械段和一个高速液压机械段，两个连续的液压机械段分别用于起步和低速作业，高速液压机械段用于行走转场。由于采用液压机械功率的两路复合，液压路只传递部分功率，故传动效率较液力机械动力换档变速箱有较大的提高。

ZF公司US8328676 B2公布了一种装载机液压机械传动装置，采用两个或者三个液压机械段，采用分速汇矩(Output split)和分速汇速(Compound split)的功率分流形式，传动效率更高。但两个液压机械段传动方案所需的液压元件功率较大；三个液压机械段传动方案，第Ⅱ与第Ⅲ段之间切换依然存在液压元件的速度不连续。

Dana Rexroth公司US 2014/0305113 A1公布了一种两段式液压机械传动装置，纯液压段起步以及液压机械段作业及行走。Dana Rexroth公司EP 2280192B1公布了一种三段式液压机械传动装置，纯液压段起步，两个液压机械段分别用于作业和行走，可获得较高的传动效率。但两种方案均采用液压段起步，效率较液压机械段起步低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种装载机液压机械无级传动装置，采行星传动分汇流机构实现三个液压机械段，分别用于起步、低速作业和高速行走；液压机械段起步，可提高低速的传动效率；段间切换只需操纵1个离合器，可实现平滑切换。

该装载机液压机械无级传动装置包括：液压调速回路、行星分汇流机构、液压机械Ⅰ段定轴齿轮传动机构、液压机械Ⅱ段定轴齿轮传动机构、液压机械Ⅲ段定轴齿轮传动机构和倒档机构；

所述液压调速回路包括：由液压泵和液压马达组成的闭式液压回路；所述液压泵与固接有齿轮R的轴相连；所述齿轮R与固接在输入轴上的齿轮S啮合；发动机的功率从所述输入轴输入后，一部分通过所述液压泵进入闭式液压回路将机械能转化为液压能，后通过连接在所述液压马达动力输出轴上的齿轮D进入分汇流机构进行功率汇合；

所述行星分汇流机构包括三个行星排、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮P以及齿轮Q；所述齿轮C、第一行星排齿圈和第三行星排行星架同轴固接，所述齿轮C与所述齿轮S啮合；第一行星排行星架、第三行星排齿圈、第二行星排行星架以及齿轮A固连；第三行星排太阳轮、第二行星排太阳轮以及所述齿轮P固连；与所述齿轮D啮合的齿轮B和第一行星排太阳轮固连；第二行星排齿圈和所述齿轮Q固连；