[发明专利]一种装载机用液压机械无极变速器

说明书

技术领域

本发明属于机械传动技术领域,特别是涉及一种装载机用液压机械无极变速器。

背景技术

目前，现有ZL系列轮式装载机主要采用两种传动系配置方案，均为液力机械传动，一是发动机后接双涡轮液力变矩器与行星式前二后一变速箱，二是发动机后接单涡轮液力变矩器与前进四档后退四档（前进四档或后退三档）或前三后三定轴式动力换挡变速器。以上两种传动方案都可满足装载机的工作使用要求，例如随负荷的大小自动改变速度和扭矩，同时这种变化范围也非常宽广，比较适合装载机高速小扭矩行驶、低速大扭矩作业工况，液力变矩器的柔性连接性能使发动机和变速箱的寿命都得到了提高等。但是液力机械传动也有其突出的缺点，例如对双涡轮变矩器中的超越离合器受力状况和润滑条件较差，可靠性差；采用功率内分流式液力机械传动，功率损失大，造成效率较低，高效区范围较窄，从而使整机的总效率低；同时行星式结构复杂，加工制造困难，维修不方便。而且存在不能根据装载机的作业工况进行调节，在装载机起步及铲装作业时效率很低等问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种装载机用液压机械无极变速器。

本发明装载机用液压机械无级变速器，它将机械传动的高效率和液压传动的无级变速特性接合起来，采用功率分流合流原理，在满足装载机作走及作业工况使用要求的情况下，极大的提高了传动系统的效率，满足可控无级变速传动要求，特别适合于轮式装载机和其他工程车辆。

本发明目是提供一种具有结构简单，传动效率高，控制系统真正实现正反向多段连续的宽范围、高效率的液压机械无级变速传动等特点的装载机用液压机械无极变速器。

本发明装载机用液压机械无极变速器采用如下技术方案：

一种装载机用液压机械无极变速器，其特点是：无级变速器包括安装在箱体内的输入轴、行星排a1、行星排a2、行星排a3、行星排a4，安装在箱体上的由变量泵和定量马达组成的闭式液压传动单元、工作泵和转向泵单元、高低档段选择齿轮组和输出轴，其特点是：输入轴直接驱动行星排a2的行星架，同时通过两对齿轮副驱动变量泵，变量泵调节排量改变定量马达转速，定量马达通过齿轮副驱动行星排a1，行星排a1的齿圈与行星排a2的太阳轮相联接，离合器C1和离合器C2分别选择实现由行星排a1轮系组成的纯液压传动系统或者由行星排a1轮系与行星排a2差动轮系组成的液压机械传动系统，过渡轴同时作为行星排a3、行星排a4的太阳轮输入轴，是后面变速器的动力输入，制动器B1和B2分别使两行星排a3、行星排a4形成行星传动轮系，实现前进及后退档位的选择，齿轮副将动力传到高低档段选择齿轮组，低挡离合器C3接合，动力经过齿轮副由输出轴输出，高档离合器C4接合，动力经过齿轮副由输出轴输出。

本发明装载机用液压机械无极变速器还可以采取如下技术方案：

所述的装载机用液压机械无极变速器，其特点是：输入轴直接驱动装载机转向泵和工作泵单元。

所述的装载机用液压机械无极变速器，其特点是：变量泵和定量马达组成的闭式液压传动单元由一套固定在箱体上的斜盘式柱塞变量泵和柱塞定量马达构成。

装载机用液压机械无极变速器的工作过程：

当离合器C1接合时，行星排a1的齿圈与过渡轴固接为一体，过渡轴又同时为行星排a3、行星排a4的太阳轮，接合行星排a4、行星排a3，可以获得前进（后退）档位，动力通过齿轮副传到高低档齿轮组，再接合离合器C3，通过调节变量泵的排量，输出轴可获得正反方向连续变化的纯液压无级变速段起步一档，可满足装载机重载起步。

当离合器C1断开C2接合时，行星排a1、a2同时工作，发动机的功率一方面由输入轴（1）通过两对齿轮副传到液压单元，能量经过两次转换后，再经过一对齿轮副传递到行星排a1的太阳轮，行星排a1的齿圈与行星排a2的太阳轮固接为一体，作为液压功率流向行星排a2，发动机的功率另一方面直接以行星架的形式流向行星排a2，这样行星排a2就成为了液压功率与机械功率合流的点，实现了功率分流再合流。行星排a2的齿圈与过渡轴固接为一体，接合制动器B2（B1）,功率经过渡轴传到前进(后退)档行星排a4（a3），通过齿轮副传到高低档齿轮组，离合器C3接合，通过调节变量泵的排量，输出轴可获得正反方向连续变化的液压机械无级变速段低速二档，可满足装载机重载低速行驶。

同理，接合离合器C1，C4及制动器B2（B1），可获得正反向连续变化的纯液压变速段中速三档，用于轻载中速行驶。