[实用新型]矿用和公路用重型汽车全液力变速箱

说明书

本实用新型属于重型汽车液力传动领域。

载重量在30t以上的矿用和公路用重型汽车所配用的柴油发动机功率需在360PS以上(平均每吨12PS)。一般的机械变速箱在300PS以上就无法正常地可靠工作，故国内外30t以上的矿用和公路用重型汽车均需采用液力变速箱。

目前，在世界范围内，适用于矿用和公路用重型汽车，性能优良功能齐全的液力变速箱有：美国GM公司底特律分部Allison液力变速箱和德国ZF液力变速箱。这两种系列液力变速箱均属于单个向心涡轮液力变矩器和多档位机械变速箱组合而成的单变矩器液力传动装置。其变矩器为复合式带偶合工况，并可实现自动闭锁；机械变速箱通过多档位片式摩擦离合器实现动力换档和停车换向；通过专门设置的液力制动器和不同档位的摩擦离合器实现下坡和减速制动。整个传动装置结构复杂，制造难度大；特别是控制系统环节繁多，程序复杂，动作精度要求高；此外，多片式摩擦离合器在结合过程中存在冲击和磨损，影响使用寿命和工作可靠性，日常维修量较大。

本实用新型的目的是为矿用和公路用重型汽车提供一种操作简便的液力换档、液力换向和液力制动的全液力变速箱，从根本上消除换档、换向和制动过程中的机械冲击和磨损，提高使用寿命和工作可靠性，减少维修量。

本实用新型的目的是这样实现的：变速箱的输入轴(1)同时连接液力元件(3)、(4)、(5)和(6)的泵轮，即低速档变矩器、中速档变矩器、高速档偶合器和倒档变矩器的泵轮，液力元件(3)，(4)，(5)和(6)的涡轮则同时与变速箱的输出轴(2)相连接。变速箱的输入端有一个增速齿轮对，输出端有一个减速齿轮对，输入端的增速齿轮对和输出端的减速齿轮对的啮合方式有内啮合和外啮合两种。当变速箱在某一档位工作时，只有该档的液力元件(变矩器或偶合器)充油工作，其它档位的液力元件均鼓风空转。通过相邻速度档液力元件间的同时充油和排油(一个充油另一个排油)，实现速度档位的液力转换；通过低速档变矩器和倒档变矩器间的同时充排油，实现运行方向的液力转换；发动机怠速运转，向低速档或中速档变矩器充油，可实现缓慢的下坡和减速液力制动；调节发动机转速，向倒档变矩器充油，可实现迅速的下坡和减速液力制动，直至将汽车完全刹停。

本实用新型由于液力换档、液力换向和液力制动是一种平稳柔和、无任何机械摩擦的同时充排油过程，所以整个过程不存在机械冲击和磨损，而且换档过程中牵引力不会中断，换向动作可在不停车状态下进行。操作简便，工作可靠，维修量少。

图1所示的是高速、公路用重型汽车全液力变速箱结构图。图2所示的则是低速、矿用重型汽车全液力变速箱结构图，与图1相比，只是少了一个高速档液力偶合器，适用于低速矿用重型汽车。

下面结合附图1叙述一下本实用新型的实施例。

输入轴(1)通过增速齿轮对，同时驱动低速变矩器(3)、中速变矩器(4)和倒档变矩器(5)的三个泵轮，转向和输入轴相反。变矩器(3)和(4)的两个涡轮连结在同一轴上，通过减速齿轮对与变速箱的输出轴(2)相连接。倒档变矩器(5)的涡轮通过三个齿轮和一个惰轮轴与输出轴(2)相连。输入轴(1)通过内啮合增速齿轮对，驱动高速偶合器(6)的泵轮，转向和输入轴相同。偶合器(6)的涡轮直接和输出轴(2)相连。输入轴(1)通过两对齿轮驱动供油泵(7)。

汽车运行时，液力元件(3)、(4)、(5)和(6)中，只有一个元件充油工作，其它元件则鼓风空转。汽车在低速段运行时，低速变矩器(3)充油工作；在中速段运行时，中速变矩器充油工作；在高速段运行时，高速偶合器充油工作；在倒车时，倒档变矩器充油工作。液力元件(3)、(4)和(6)的涡轮使输出(2)正向旋转，而倒档变矩器的涡轮则使输出轴(2)反向旋转。

通过液力元件(3)、(4)和(6)两个相邻速度档元件间的同时充排油，实现速度档位的转换，转换过程中牵引力不会中断。通过低速档变矩器(3)和倒档变矩器(5)间的同时充排油，实现运行方向的转换，转换动作可在不停车状态下进行。当汽车在下坡道或高速行驶时，如将发动机置于怠速位置，同时向低速或中速变矩器充油，则变矩器进入超越制动工况，使输出轴(2)制动，可实现缓慢的下坡或减速制动；如向倒档变矩器充油，同时调节发动机转速，则变矩器进入反转制动工况，在输出轴上产生巨大制动力，可实现迅速的下坡或减速制动，直至将汽车完全刹停。