[发明专利]单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统

说明书

本发明公开了一种单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统，包括动力输入装置、行星排、液压回流装置和动力输出装置，所述动力输入装置包括受发动机带动的输入轴，所述液压回流装置包括变量泵和液压定量马达，所述行星排包括相互适配的行星架、太阳轮、行星轮和齿圈。采用本发明提供的单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统，本单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统在扭矩特性和效率特性方面更具优势，同时回流传动速比变化范围更宽、变矩比更大。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统。

背景技术

无级变速传动(CVT)是世界公认的一种理想的传动形式，它能使车辆一直工作在理想的工作区域，大大提高了车辆的经济性。与有级档位的机械传动相比，无级变速传动具有更宽的速比变化范围，使得车辆在不同工作环境的适应能力更出色。

以液压泵-马达为代表的液压无级传动因为液压元件尺寸小、重量轻以及相比其它形式的无级传动(机械摩擦式、液力、电力)有较为突出的优势，而受到广泛关注。但是，现有的以液压泵-马达为代表的液压无级传动相比有级的机械式传动，存在传动效率较低和成本较高的问题。

传统的串联式液压无级变速传动结构由发动机、液压泵-马达、档位变速装置组成。虽然这种结构能够实现无级变速，但由于系统的所有功率都通过低效率元件(液压泵-马达)，导致整体效率低，工作不理想。

目前普遍运用于工程特种车辆、农用车辆的并联式液压机械无级变速传动结构由发动机、液压泵-马达、档位变速装置和行星排组成。但是由于结构设计问题，同样也存在整体效率低，工作不理想的缺陷。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统。

其技术方案如下：

一种单级行星齿轮回流式液压机械无级传动系统，其要点在于，包括动力输入装置、行星排、液压回流装置和动力输出装置，所述动力输入装置包括受发动机带动的输入轴，所述液压回流装置包括变量泵和液压定量马达，所述行星排包括相互适配的行星架、太阳轮、行星轮和齿圈；

所述输入轴输出功率通过行星架传递给行星轮，所述行星轮将其中部分功率通过齿圈传递给动力输出装置，由动力输出装置向外输出；

所述行星轮将剩余部分功率依次传递给太阳轮、变量泵和液压定量马达后传递回输入轴，与发动机输出给输入轴的功率进行耦合；

其中，所述行星轮传递给动力输出装置的功率大于行星轮传递给变量泵的功率。

采用以上结构，发动机输出给输入轴的大部分输入功率经行星架、行星轮和齿圈传递给动力输出装置，形成机械传动路径；而小部分功率则通过行星轮依次传递给太阳轮、变量泵和液压定量马达后回流到输入轴进行动力耦合，形成液压传动回流路径；通过两个功率传动路径，大幅降低了功率损失，同时，利用液压传动回流路径的特性使所述整个系统获得低速增扭的效果。

作为优选：所述行星架同步转动地连接在输入轴上，所述输入轴穿过变量泵后与液压定量马达连接，所述液压定量马达与变量泵连接，所述变量泵与太阳轮连接。采用以上结构，能够稳定可靠地进行两路传动。

作为优选：所述变量泵上设置有用于输入功率的中心套，所述太阳轮同步转动地连接在中心套上，所述输入轴穿过中心套后与液压定量马达连接。采用以上结构，能够保证传动稳定可靠地同时，结构更加紧凑。

作为优选：还包括档位变速装置，该档位变速装置或设置在齿圈和动力输出装置之间，或设置在行星架和行星轮之间，或设置在太阳轮和变量泵之间。采用以上结构，能够根据实际需求灵活地布置档位变速装置的位置；当所用车型实际工况更追求大扭矩输出做功，可将档位变速装置设置在行星架和行星轮之间；当车辆更注重工作效率，可将档位变速装置设置在齿圈和动力输出装置之间。