[发明专利]一种变频变排量机械液压无级变速传动系统

说明书

本发明涉及一种变频变排量机械液压无级变速传动系统，包括变频器(9)、三相异步电机(8)、变量泵、马达和行星机构(6)，变频器(9)与三相异步电机(8)连接，变量泵与马达连接，三相异步电机(8)和马达分别与行星机构(6)连接，行星机构(6)用于输出转速，传动系统的调速方式包括以下三种：通过变频器(9)调节三相异步电机(8)的输出频率实现调速，通过变量泵的排量调节传动比实现调速，通过联合调节输出频率和传动比实现调速。与现有技术相比，本发明存在频率与排量两个变量，实现功率流纯机械传动模式、液压机械混合调速传动模式和电‑机‑液复合调速传动多种模式，具有调速范围广、适应力强的特性。

技术领域

本发明属于工程车辆行业的自动变速器传动领域，涉及一种传动系统，尤其是涉及一种变频变排量机械液压无级变速传动系统。

背景技术

工程车辆的使用条件和目的与普通车辆不同，一般情况下，其工作所需要的转矩与转速，与其动力源所能提供的转矩和转速之间的差异是比较大的。因此，需要及时地调节发动机，使与其匹配的传动系统，始终能达到最佳的工作状态，从而最大限度地发挥该传动系统的功能，让动力能够方便地传递到驱动轮，以适应不断变化的外界负载。

近年来，在固定的液压系统中，普遍的设计方案采用变频调速或变容积调速作为整个系统的驱动单元。常用类型的驱动单元一般由变频器、电动机及定量泵所组成，这是继变频调速驱动单元、变容积调速驱动单元之后的又一节能型液压动力源，在相关的能量效率研究中也显现出比前两种更大的功率与效率优势。目前国内外流行的机械液压无级变速传动系统通常只有一个变量，一种是通过电机带动变量泵，此时可以通过改变排量来改变传动比；另一种是使用变频调速带动定量泵，通过改变变频器的频率来改变电机的转速，以实现传动比的变换。然而，基于变频变排量复合调速系统的设计却鲜有报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变频变排量机械液压无级变速传动系统，该系统将变频与变排量结合起来，具有多项选择性，可实现动力源与变速器的匹配。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种变频变排量机械液压无级变速传动系统，包括变频器、三相异步电机、变量泵、马达和行星机构，所述的变频器与三相异步电机连接，所述的变量泵与马达连接，所述的三相异步电机和马达分别与行星机构连接，所述的行星机构用于输出转速。

所述的传动系统的调速方式包括以下三种：通过变频器调节三相异步电机的输出频率实现调速，通过变量泵的排量调节传动比实现调速，通过联合调节所述的输出频率和传动比实现调速。

所述的传动系统还包括用于控制变量泵的排量的双比例阀电子控制器。

所述的传动系统还包括用于控制变频器和双比例阀电子控制器的总控制器。

所述的行星机构输出端连有扭矩传感仪，所述的扭矩传感仪的输出端与总控制器连接。

所述的变量泵为双向变量泵。

所述的马达为定量马达。

所述的三相异步电机与行星机构中的齿圈相连接，定量马达与行星机构中的太阳轮相连接，行星机构中的行星架作为传动系统的输出端。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)整个变速系统中存在频率与排量两个变量，两个控制变量可以独立进行调节，可以实现功率流纯机械传动模式、液压机械混合调速传动模式和电-机-液复合调速传动多种模式，整个传动系统具有调速范围广，适应力强的特性。

(2)系统结构简单，控制效率高。