[发明专利]静压式和直接驱动式传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及静压传动系以及更具体地涉及具有直接驱动能力的静压传动系。本申请要求了2015年3月13日提交的意大利专利申请第10 2015 902 338 142号以及2015年3月13日提交的美国临时专利申请第62/132,721的优先权，这两个申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

背景技术

静压传动装置采用液压流体来将动力从动力源(例如，内燃机)传输到动力输出(例如，最终驱动器或者多个车轮)。静压传动装置通常用于农业拖拉机以及其它非公路设备、例如叉车、移土机和其它车辆。

静压传动装置的主要益处在于大范围的连续可变的速度、对牵引力和速度的精确控制以及较高的可操纵性。这些益处中的每一个都与车辆生产力直接相关。其它优点包括：在紧凑尺寸之内的高功率容量、与低惯性相关的快速反应、与负载无关地保持受控的速度、在低发动机速度下的高牵引力、布置方面的灵活性、动态制动以及在使车辆方向反向方面的简便性。与诸如具有扭矩转换器的流体动力传动装置之类的传统的解决方案相比，静压传动装置可提供改进的性能。作为一个非限制性示例，轮式装载机应用会需要较高的可操纵性以及较宽的扭矩和速度转换范围。

但静压传动装置却没有它们这些缺点。与传统的齿轮传动装置相比，静压传动装置往往会具有较小的总效率、增加的维护成本和增加的初始投资成本。由此，在静压传动装置中针对给定应用的设计考虑因素是非常重要的。作为一个非限制性示例，静压传动装置的设计可集中于一个或多个特定的操作模式，诸如低速驱动以提供最大的牵引力、可变速度操作或者最大速度操作。将设计集中在某一操作模式上将增加传动的总效率，并且对传动装置各部件的适当定尺寸将产生更低成本的方案。

静压传动系可基于液压泵和液压马达的特性分成多个标准类别。静压传动系可包括固定排量泵或者可变排量泵以及固定排量马达或者可变排量马达。静压传动系的共同组合是构造有可变排量泵和固定排量马达的传动系。在该组合中，通过改变泵的排量来控制输出速度。

为了增加静压传动系的通用性，诸如包括高输出能力以及较宽的可操作速度范围，已开发了许多静压传动系的替代概念来满足这种需求。最简单和最常见的方案之一是采用具有串联连接的机械变速箱的静压传动装置，并且该静压传动装置在图1中示出。静压传动系1000包括与静压泵1004驱动接合的动力源1002。静压泵1004与静压马达1006流体连通。静压马达1006与传动装置1008驱动接合，该传动装置与车辆输出1010驱动接合。

开发以下这种静压传动系将是有优势的，该静压传动系包括直接驱动能力，这种直接驱动能力提供了在高速操作模式下的提升效率的益处，同时又能保持在低速操作模式下的静压驱动的益处。

根据独立权利要求的传动系实现该目的。在从属权利要求中描述了特定的实施例。

因此，根据本发明的第一实施例的静压传动系包括：

动力源；

静压泵，所述静压泵与所述动力源驱动接合；

主传动系轴，所述主传动系轴与所述动力源驱动接合；

第一传动装置部分；

第二传动装置部分，所述第二传动装置部分与所述第一传动装置部分驱动接合；

静压马达，所述静压马达与所述静压泵流体连通，并且与所述第一传动装置部分驱动接合；以及

车辆输出，所述车辆输出与第二传动装置部分驱动接合；

其中，所述主传动系轴也与第二传动装置部分驱动接合，并且静压传动系可以使用静压泵、静压马达、第一传动装置部分以及第二传动装置部分在静压模式下操作，或者静压传动系可以使用主传动系轴和第二传动装置部分在直接驱动模式下操作。

此外根据第一实施例，主传动系轴可以包括第一齿轮式部分和第二齿轮式部分，主传动系轴的第一齿轮式部分包括与第二传动装置部分以及与静压泵驱动接合的径向延伸带齿部分。主传动系轴的第二齿轮式部分可类似地包括径向延伸带齿部分。

此外根据第一实施例，第一传动装置部分可包括输入部分、离合装置和输出部分。第一传动装置部分的离合装置可构造成使第一传动装置部分的输入部分与第一传动装置部分的输出部分选择性地驱动接合。静压马达可包括齿轮式输出部分，该齿轮式输出部分可与第一传动装置部分的输入部分驱动接合。第一传动装置部分的输出部分可与第二传动装置部分驱动接合，例如通过惰齿轮或者通过另一类型的机械连接件进行这种驱动接合。