[发明专利]一种用于履带车辆的无级转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于履带车辆的机械式无级转向系统。

背景技术

履带车辆的转向系统的发展大致经历了转向离合器和液压机械差速转向系统等。

转向离合器是多片式摩擦离合器，靠摩擦表面的摩擦力传递转矩，当分离某一侧的转向离合器时，就可以减少或切断该侧驱动轮所传递的转矩，使履带车辆转向行驶。由于其结构简单、制造方便，在早期的中小型履带车辆上得到了广泛运用。但由于其生产效率低、能耗大，随着履带车辆功率的不断增大，转向离合器的应用受到一定的限制。

液压机械差速转向系统如中国农业工程学报2005年第21卷第3期公开的“东方红1302R拖拉机液压机械差速转向机构的功率分析”，液压机械差速转向系统由分流机构、直驶机构、转向机构和左、右汇流行星排构成，其中左、右汇流行星排均由对应的行星齿轮传动机构构成，发动机功率通过分流机构分流后一路流向直驶机构；一路流向转向机构，流经直驶机构和转向机构的两路功率分别通过左、右行星排的齿圈和太阳轮进入对应行星排，并由对应的左、右行星架输出，通过两路功率流的大小和方向的不同组合完成车辆的转向运动。液压机械差速转向系统是液压传动、机械传动和行星齿轮传动复合的液压机械式双功率流转向系统。同机械式双功率流转向系统相比，它具有动力学特性优良、能使履带车辆实现无级、原地转向、作业效率高、操作轻便、劳动强度低、直驶稳定性好、转向轨迹精确等优点。但是液压机械差速转向系统中的分流机构和转向机构均为液压控制，需要高精度、高功率的液压元件，使装备该转向系统的履带车辆制造和使用成本高，目前在国产履带车辆上使用还受到一定限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于履带车辆的机械式无级转向系统，以降低现有液压机械差速转向系统中分流机构的加工难度和制作成本。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

用于履带车辆的无级转向系统，包括分流机构、直驶机构和转向机构，所述的分流机构具有用于与相应动力源连接的输入端和分别与所述直驶机构和转向机构相连的两个输出端，所述的分流机构包括分流行星排，所述的分流行星排由具有太阳轮、齿圈和行星架三元件的行星齿轮传动机构构成，所述的三元件中其中一个元件为构成所述分流机构的输入端的动力输入元件，另外两个为通过制动机构可分别制动的动力输出元件，所述的两个动力输出元件构成了所述分流机构的两个输出端。

所述的制动机构为液压、气压或机械式制动机构。

所述的用于履带车辆的无级转向系统还包括与所述直驶机构和转向机构传动连接的左、右汇流行星排，所述左汇流行星排的齿圈与所述右汇流行星排的齿圈间通过同步结构固定连接。

所述的转向机构包括左、右双联齿轮轴和分别与对应左、右汇流行星排传动连接的左、右双联齿轮，所述的左、右双联齿轮分别安装在所述的左、右双联齿轮轴上，所述的转向机构还包括根据需要可选择与所述左双联齿轮或右双联齿轮中的一个齿轮传动连接的滑动齿轮，所述左双联齿轮中的另一个齿轮与所述右双联齿轮中的另一齿轮啮合传动，所述的滑动齿轮与所述分流行星排中的一个动力输出元件传动连接。

所述的滑动齿轮止旋滑动安装在所述的滑动齿轮轴上。

所述滑动齿轮、左双联齿轮和右双联齿轮的三条轴线间相互平行，且三条轴线间的间距两两相等。

所述的直驶机构包括动力输入端与所述分流行星排中的另一个动力输出元件传动连接的变速箱，所述变速箱的动力输出端通过齿轮传动机构与所述的同步结构传动连接。

所述的同步结构由同步传动轴构成，所述同步传动轴的一端与所述左汇流行星排的齿圈固连，另一端与所述右汇流行星排固连。

所述的齿轮传动机构包括与所述同步传动轴同轴固连的输出锥齿轮和与所述变速箱的输出端传动连接的输入锥齿轮，所述的输出锥齿轮与所述的输入锥齿轮啮合传动。

本发明的有益效果为：本发明中的分流机构由机械式的分流行星排构成，使用分流行星排的分流机构具有操作简单、结构紧凑、传动效率高和制造成本低的优点。工作时，发动机（或其它动力源）的动力经分流机构的分流行星排一路分流至直驶机构，一路分流至转向机构，当分流行星排中的一个动力输出元件完全制动时，可分别实现履带车辆的直线行驶或原地转向行驶；当两个输出元件都不制动或与直驶机构连接的动力输出元件制动时，可实现履带车辆的无级转向行驶。