[发明专利]高速工程车辆液压机械复合无级传动装置

说明书

本发明属动力传动技术领域，具体公开高速工程车辆液压机械复合无级传动装置，包括液压调速回路、分汇流机构、机械路输入传动机构、液压段定轴齿轮传动机构、液压机械段定轴齿轮传动机构、高低档换挡机构、差速器总成，具备低速作业所需的超低稳定车速，同时具备高速行驶的高传动效率。本发明的各工作段连续变速，液压元件的速度连续变化，离合器无速差切换，操纵简单，传动效率高，所需液压元件的功率较小。

技术领域

本发明属动力传动技术领域，尤其涉及高速工程车辆液压机械复合无级传动装置。

背景技术

目前，非道路车辆工程车辆普遍都是低速车速，一般车速不超过40km/h，可满足大多数工程应用。但在一些特殊场合，例如军用工程车辆、及时救援工程车辆，需要高速行驶，满足时效的特殊用途。因此，目前的工程车辆传动系统必须经过较大的改进，才能满足高速行驶的要求。

工程车辆作业时，需要稳定的车速控制，以及超低的稳定车速要求，这需要传动系统具有爬行挡位，具备非常宽的传动比范围，并且能保证作业工程中的车速稳定。

对于工程车辆，传统的机械传动不能实现无级调速，无法实现超低稳定车速。液力机械传动技术，由于存在低效液力元件变矩器，最高传动效率低于75%，并且车速是随负荷变化而改变，无法实现精确的车速和位置控制。液压传动具备无级调速的功能，适合于工程车辆，但传动效率较低，无法高速行驶的要求。

工程车辆高速化是军用工程机械的发展趋势，可以保证工程机械车辆与装备车辆共同行进，提高保障效率，在弹药装卸、工事修筑、架桥、铺路、挖战壕等工况下，能及时响应军事需求，可以做到跟随主战装备共同部署的目的。国外，美军、英军均配备了高速军用工程机械车辆，在海湾战争、伊拉克战争中，为保障提供了巨大的支撑。

目前我国工程机械采用的液压传动、液力机械传动技术，存在效率低，很难满足工程车辆高速行驶的要求，需要发展高速工程机械的传动形式。

液压机械复合无级传动通过机械功率和液压功率的复合，可实现高效的无级传动，使发动机维持稳定的负荷，提高燃油经济性，成为工程车辆传动系统的发展方向之一，国内外工程机械厂家积极开展该传动系统的研究。

发明内容

本发明的目的是提供高速工程车辆液压机械复合无级传动装置，包含一个高低挡切换模式，低速用于作业工况，高速用于高速行车工况。高速和低速模式均包含一个液压段和一个液压机械段。利用液压调速回路和机械回路的复合，液压路只传递部分的功率，实现了高传动效率及无级调速。相比于传统的装载机液力机械动力换挡变速箱，本发明可大幅提高传动装置的传动效率，并可使发动机常工作于经济转速区间，降低工程车辆的油耗和噪音水平。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：高速工程车辆液压机械复合无级传动装置，包括液压调速回路、分汇流机构、机械路输入传动机构、液压段定轴齿轮传动机构、液压机械段定轴齿轮传动机构、高低档换挡机构、差速器总成；

所述液压调速回路包括双向变量泵、补油泵、变量马达，所述双向变量泵与所述变量马达组成闭式液压回路，所述补油泵维持所述闭式液压回路的低压压力并为所述双向变量泵、变量马达提供控制油压；

所述分汇流机构包括单个行星排，机械路动力从第一行星架输入，液压路功率从太阳轮输入，液压机械段功率由齿圈输出；

所述机械路输入传动机构包括第一齿轮、第一离合器、第五齿轮；

所述液压段定轴齿轮传动机构包括第七齿轮、第八齿轮、第二离合器；

所述液压机械段定轴齿轮传动机构包括第六齿轮、第九齿轮；

所述高低档换挡机构包括高低档齿套、第十齿轮、第十一齿轮；

所述差速器总成包括差速器、第十三齿轮、第十二齿轮、差速锁、第一输出轴、第二输出轴；