[发明专利]功率分流传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及尤其是用于牵引驱动机构的一种功率分流传动装置，具有至少一个驱动轴和至少一个输出轴，该驱动轴和输出轴之间设有机械的第一支路和液压或电力的第二支路，该第一支路和第二支路可至少部分地通过行星齿轮装置彼此连接，其中第二支路包括多个能量转换器。

背景技术

在启动时需要高牵引力且行驶方向频繁换向的移动式作业机械中，尤其如轮式装载机和履带式装载机，也如推土机或类似的物料运输车辆，纯静液压牵引驱动常被用于避免带转换器的机械驱动式单元的典型缺陷，尤其如在负载下启动时高能耗的缺陷和未完全摆脱牵引力中断的换挡阶段的变动。静液压驱动允许连续的改变转速，对于具有有限行驶速度的车辆、例如轮式装载机和履带式装载机或推土机，这样的连续改变速度例如在整个速度范围内是可行的。然而，这样纯静液压驱动在较高行驶速度下与机械驱动相比具有高得多的能耗，这是由于该单元在高速下造成高损失。

为了所谓的结合变速系统和驱动系统的优点，已经提出了所谓的功率分流传动装置，其通过机械的第一支路和静液压的第二支路有选择地提供从在输入侧的驱动轴至输出侧的输出轴的力传输，其中依据传动装置的构造可通过切换件把功率传输从纯机械式变至纯静液压式，反之亦然，或者改变部分静液压功率传输和部分机械功率传输。目前在此方面已使用行星齿轮，两功率支路通过行星齿轮可以彼此叠加，其中机械支路经行星齿轮被引入且静液压支路中的至少一个液压调节器被连接到行星齿轮。

然而，通常为柴油发动机的驱动马达的转动方向给这样的功率分流传动装置带来了一个问题。当仅泵利用纯静液压驱动而枢转过零度位置且因此体积流量以及同时转动输入方向反转时，这在机械支路中变成一项复杂的工作，因为在机械支路的驱动马达转速不易反转，至少不可没有牵引力中断或至少不具有协调的牵引力过零点阶段。

为了利用此种功率分流传动装置实现方向反转且为了避免机械线路中牵引力中断的所述问题，已提出将沿静液压回路的“正确”的旋转方向的较大转速叠加到机械支路的“错误”的旋转方向。然而，因此在传动装置中传输无功功率，这会增加能耗，且需要更大的液压单元。例如针对牵引机，这种方法可非常成功地运用，但这主要是由于牵引机主要沿向前方向运行且具有需补偿所述转动方向且出现无功功率的反向行驶的来回行驶段相对较少。针对移动式作业机械，如具有大量反向行驶段或在向前行驶和反向行驶之间具有基本均衡比例的轮式装载机或履带式装载机，此传动系统的平衡糟得多，因为在其中出现反向行驶的大量来回行驶段中出现所述的无功功率。

或者，因此已提出在驱动马达或驱动轴和功率分流传动装置的行星齿轮之间提供反转齿轮，这是为了能反转驱动马达的不变的预定旋转方向，以引入功率分流传动装置的机械支路。例如，文件DE10 2008 001 613A1和DE10 2008 040 449示出了此种具有连接到机械支路上游的换向齿轮的功率分流传动装置。在此，静液压支路的液压调节器与行星齿轮或与布置在其下游的手动变速箱相关联，以叠加静液压功率和机械功率。但是，尤其在用于如轮式装载机这样的具有大量反向行驶段的移动式作业机械时，这些已知的解决方案的一个缺点为，由于该系统，泵转速在行驶持续向零变化时达到其最大值，而这对于倒挡组的反转将沿其旋转方向类似地变化，从而泵转速变化在数量上达到了最大转速的大致两倍。如果反转过程以本身所需的例如十分之几秒的速度发生，因此会出现泵的边缘高加速度，且泵因此被加载到甚至超过其负载极限，因此出现过早磨损甚至完全失效。在另一方面，如果将此纳入考量且反转过程更缓慢地进行，那么驾驶员将会察觉到这样的慢速，具有在零速下的“等待周期”的感觉，这是一个缺点，尤其如果驾驶员习惯于由之前静液压操作的机器所带来的无停滞的经零速的持续反转。