[实用新型]一种基于压力控制的机液复合传动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种静液压传动装置，尤其是涉及了一种基于压力控制的机液复合传动系统。

背景技术

传统的静液压传动技术由于其功率重量比高，结构紧凑，易实现较大扭矩等一系列优点被广泛应用于工程机械领域。然而受制于目前液压泵马达元件的效率，静液压传动系统的整体效率普遍不高，尤其在较低负载工况下，液压变量元件的效率随着排量的减小而大幅下降。为了提高静液压传动技术的优势，在系统层面，通过采用液压蓄能器构成液压混合动力系统，实现制动能量回收和启动动力辅助；在元件层面，通过对元件内部结构的改进来提高液压泵马达在较低排量下的效率。此外，将静液压传动和齿轮传动结合，构成机液传动，能够集静液压传动的无级调速功能与齿轮传动的高效于一体，有效地弥补了两种传动方式各自的不足。但采用行星齿轮系的机液传动由于其结构相对复杂，因此成本较高。

实用新型内容

针对技术中的上述问题，本实用新型提出了一种基于压力控制的机液复合传动系统，可实现升速和降速功能，实现与负载所需转速和扭矩的匹配。与传统静液压传动相比，省去了液压泵马达元件中的重复组件及管路连接，因此结构更简单，传动效率更高。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括变量泵/马达单元、新型液压变速器和液压油箱，新型液压变速器具有两个油液口、输入轴和输出轴，输入轴到输出轴之间通过液压结构传动带动；变量泵/马达单元为通轴式，变量泵/马达单元具有两个油液口、输入轴和输出轴，变量泵/马达单元的输入轴和输出轴为同步传动的同轴固定连接关系；变量泵/马达单元的输入轴作为所述机液复合传动系统的输入轴，变量泵/马达单元的输出轴与新型液压变速器的输入轴通过联轴器同轴固定连接，变量泵/ 马达单元的输出轴作为所述机液复合传动系统的输出轴；变量泵/马达单元和新型液压变速器的一个油液口连接相通，变量泵/马达单元和新型液压变速器的另一个油液口均连接到液压油箱。

所述的新型液压变速器采用增设一个输出轴、定子浮动且连接到输出轴的双作用式叶片泵。

双作用式叶片泵原有一个定子和转子，定子固定且未连接有轴，转子转动且连接有轴，本实用新型对双作用式叶片泵进行改进，改进区别在于设置输出轴，使其定子浮动且连接到输出轴。除了定子和输入输出轴改进外，双作用式叶片泵还有增加了一个油液口。

虽然作了上述改进，新型液压变速器实际上是机械传动和油液压力之间的转换，其本质上是一个液压变速器而非液压泵。

通过变量泵/马达单元的工作模式的不同控制新型液压变速器中两个油液口的油液流入流出的转换，以及变量泵/马达单元斜盘倾角的变化实现所述机液复合传动系统的输入轴和输出轴之间的调速。

当所述的变量泵/马达单元工作在变量泵模式下时，输入轴原有的输入扭矩输入到变量泵/马达单元，变量泵/马达单元输出轴的输出扭矩经联轴器机械传递到新型液压变速器的输入轴，同时变量泵/马达单元输出流量到新型液压变速器，驱动新型液压变速器产生正扭矩并叠加到机械传递获得的扭矩上，使得新型液压变速器的输出转速高于输入转速，实现升速。

当所述的变量泵/马达单元工作在变量马达模式下时，新型液压变速器输出流量到变量泵/马达单元，驱动液压马达产生正扭矩并和输入轴原有的输入扭矩一起经联轴器机械传递到新型液压变速器的输入轴上，使得新型液压变速器的输出转速低于输入转速，实现降速。

所述的新型液压变速器两端的转速差和输出流量的油液口的流出流量具有以下关系：

Q＝D(ω_i-ω_o)＝D·Δω

其中Q为压力控制端的流量，D为新型液压变速器的排量，ω_i为输入轴转速，ω_o为输出轴的转速，Δω为输入输出转速差。

所述的新型液压变速器的输出扭矩和输出流量的油液口的压力具有以下关系：

T＝D·p

其中T为输出轴的扭矩，D为新型液压变速器的排量，p为压力控制端压力。

本实用新型的有益效果是：

与传统静液压变速器通过改变变量元件排量实现调速不同，新型液压变速器通过控制压力控制端的压力实现不同的输出轴转矩，从而实现调速功能。