[发明专利]一种适用重型车辆的机械液压复合传动装置

说明书

本发明公开了一种适用重型车辆的机械液压复合传动装置，属于车辆传动技术领域，增强车辆起步、牵引、加速性能，使车辆具备良好的动力性。该装置由前进离合器(6)，倒退离合器(7)，泵马达(2)，第一行星排(3)；第二行星排(4)，第三行星排(5)；制动器Z1(22)，制动器Z2(29)，离合器L1(30)，离合器L2(31)组成。本发明可以实现车辆的无级变速，通过行星耦合机构的作用实现了输出功率对液压功率的放大作用，降低对液压元件的功率需求，从而可以选择较小规格的液压元件，实现较大的传输功率。本发明简图可直接应用于轮式车辆传动系统，经过补充转向流后，可以应用于履带车辆领域。

技术领域

本发明涉及车辆传动技术领域，涉及一种适用重型车辆的机械液压复合传动装置，尤其适用于重型车辆的传动系统。

背景技术

机械液压复合传动可以理解为是一种将机械与液压装置并联，分别传输功率流的传动系，由发动机输入传动系统的功率流先被分为两路，一路为经液压系统传输的(可无级调节的)功率流，另一路为纯机械方式传输的(高效的)功率流，然后再由一套行星差速器把这两路汇合起来,此项技术的出发点是希望把液压传动的无级调速性能好和机械传动稳态效率高这两者的优点结合起来，以期得到一个既有无级变速性能，又有较高效率和较宽高效区的变速装置。

机械液压传动装置与传统机械传动相比，通过变化液压泵的排量能实现无级变速，具有较理想的动力特性，减小了发动机功率损失和换档冲击；提高了车辆平均行驶速度，增强了机动性能；降低了发动机的燃油消耗，使发动机可在最佳工况下工作；液压元件具有减振和缓冲作用，传动平稳。20世纪80年代，美国在研制新型装甲车辆的过程中，曾对GE公司20世纪60年代研制的HMPT500型机械液压复合传动装置与液力机械传动装置进行过大量的对比试验，评估结果表明，前者具有结构简单、体积、重量小、比功率较高的特点，在无极变速、无极转向、动力制动等方面更是非后者所能企及。因此在此项目中放弃了液力机械传动，转而采用了GE公司HMPT500型静机械液压传动装置。此后，HMPT系列不断完善,出现了HMPT600、HMPT800、HMPT1000等，HMPT 600输入功率为450kW，适合33t装甲车辆；HMPT 800输入功率为597kW，适合30～40t装甲车辆；HMPT1000是先进、低轮廓无级变速装置，采用先进电控系统，能够提供发动机转速与传动速比的精确匹配，以获得最佳燃油效率，该传动装置输入功率为745kW，功率密度高达1050kW/m3，可确保车辆更快加速、更高机动性、更优转向性以及更易于维修，适合30～40t装甲车辆。近些年开发的HMPT1500输入功率高达1120kW，适合30～40t装甲车辆。

日本很早就研制了HMT综合传动箱，小松制作所于1982年研制了HMT相关型液压机械综合传动装置，属于变速转向一体型，即变速转向在功能上无法分离。1989年完成台架试验，1990年进行了实际道路使用试验。其所用的发动机功率为478～552kW，用于日本的自行低后坐力炮。2009年日本研制成功十式主战坦克，据资料介绍，10式主战坦克采用4冲程8缸水冷涡轮增压柴油发动机，功率为882千瓦。车辆最大速度约为70km/h,采用的新研制变速器为液压机械式无极变速器(HMT)，具有3个档，变速器通过采用液压元件和行星齿轮的组合方式使实际传递到主动轮上的功率较高，为动力机组小型化和车辆的小型轻量化提供了重要保障。与液力机械传动相比，动力损失少，可自动变速，通过液压元件可以进行前进和后退模式的转换，前进和倒退的最高速度均可达到70km/h。通过表4日本10式坦克传动装置与其它老装备的比较可以看出，10式坦克的转向性能达到了最优。

武器系统操作人员的舒适性也是提高战斗力生成的一个重要内容，通过减轻操作负担、提高驾驶自动化水平等措施防止驾驶员过早疲劳已经提到越来越重要的位置。

机械液压传动系统的优点是：可连续地在正、倒行驶工况内平稳的进行无级变速，而且性能接近理想的输出特性；传动系统零部件大为减少，不仅布置方便，且可增加车辆离地间隙和提高车辆通过性；可利用增加液流循环阻力的方法进行动力制动；发动机工况可自动调节以保持在最佳工况；用操纵阀控制变速，操纵方便。

发明内容