[发明专利]一种单排双极式液压机械无级变速器

说明书

本发明公开了一种单排双极式液压机械无级变速器。其特征在于，包括动力输入系统、液压泵控马达调速系统、汇流行星排机构、离合器切换机构、液压机械后退区段机构、后桥输出机构。动力输入轴（23）同步共轴设有单排行星齿轮组齿圈（6）、行星架（9）和太阳轮（20），单排行星齿轮组行星架（9）同步共轴设有双联行星轮（7），动力汇流与向后传递动力。后退行星轮（10）与空心中间齿轮轴（17）上齿轮啮合；空心中间齿轮轴（17）嵌套在中间轴（19）上。该变速器采用单排双极式行星排，横向尺寸小。其结合了机械传动的高效性与液压传动的连续性的优点，通过四区段液压机械汇流后输出，提高了操作方便性。

技术领域

本发明属于液压机械复合传动领域，涉及了一种单排双极式液压机械无级变速器。

背景技术

随着非道路车辆向着大型多用途、多功能复合作业的发展。当车辆面对复杂工况时，车速及发动机负荷变化频繁，导致传统机械传动系统效率降低。为适应不同的工况，传统变速器通过具有固定传动比的机械结构来传递动力，不能实现无级变速，若要求多速度变化，需增加档位变化，加大变速器的结构复杂程度，操作繁琐，不能满足车辆在复杂工况下的最佳动力性和燃油经济性。

与传统变速器相比，液压机械无级变速器结合了机械传动的高效性与液压传动的连续性的优点，兼顾了传动比、传动效率与复杂作业工况的匹配关系。车辆在复杂工况下作业时，无级变速器可根据作业情况的变化，连续改变传动比，改善了车辆的燃油经济性。同时传统变速器在换挡时会出现动力中断以及换挡冲击，无级变速器能够实现连续的换段，减小了车辆的换挡冲击，提高了车辆的舒适性。因此，液压机械无级变速器成为国内外在大功率动力车辆传动技术的研究热点。

目前大部分液压机械无级变速器都采用多行星排汇流机械动力和液压动力的输入，该多行星排横向尺寸大，结构复杂，加工困难，影响动力传递效率。因此，一种单排双极式的液压机械无级变速器减小了横向尺寸，通过双联行星齿轮实现汇流，结构简单，适应于现代大功率非道路车辆的应用。

发明内容

为解决所述的现有技术中存在的问题，本发明旨在设计一种能够适应大功率非道路车辆在复杂工况下的运用，具有两个无级变速范围的单排双极式液压机械无级变速器，同时具有结构简单、传动效率高的特点，通过3个离合器和2个制动器的切换实现变速器的前进段、后退段与制动。

本发明提供的单排双极式液压机械无级变速器：主要包括动力输入系统、液压泵控马达调速系统、汇流行星排机构、离合器切换机构、液压机械后退区段机构、后桥输出机构；

所述动力输入系统包括发动机1动力经动力输入轴23，液压路通过动力输入轴23的动力分流齿轮4与固连于变量泵轴齿轮24啮合，同时变量泵25经液压回路将动力传递给定量马达2，定量马达2通过定量马达输出齿轮5与齿圈6的齿圈固连齿轮22啮合，机械路通过动力输入轴23上空套输入太阳轮21与双联行星轮7啮合。

所述液压泵控马达系统包括变量泵25和定量马达2，变量泵25和定量马达2构成泵控马达闭式回路。

所述汇流行星排机构包括外啮合行星排定轴齿轮副与内啮合双联行星轮上的齿轮；外啮合行星排定轴齿轮副包括定量马达输出轴齿轮副i₂、行星架9和齿圈6；内啮合双联行星轮上的齿轮包括双联行星轮7和中间太阳轮20；行星架9上装有双联行星轮7，齿圈6固连齿圈固连齿轮22，所述中间太阳轮20与空心中间齿轮轴17同轴固连。

所述离合器切换机构包括离合器KC8、离合器KL11、离合器KH13；离合器KC8主动端与动力输入轴23固连，被动端与输入太阳轮21固连；离合器KL11主动端与行星架9固连，被动端与嵌套与空心中间齿轮轴17固连，当离合器KL11结合时，行星架9能够将动力传递至空心中间齿轮轴17；离合器KH13主动端与空心中间齿轮轴17固连，被动端与动力输出轴14固连，离合器KH13结合时，空心中间齿轮轴17将动力传递至动力输出轴14。