專利名稱：一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種工程車輛的變速裝置。
背景技術(shù)：
[0002]工程車輛如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)以及拖拉機(jī)等廣泛應(yīng)用與社會(huì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，對提高作業(yè)速度和質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低工程成本都發(fā)揮著重要的作用。由于工程車輛的工作環(huán)境惡劣，載荷變化大，工況多變，必須有變速箱適應(yīng)這種變化，傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)變速箱各具優(yōu)點(diǎn)，也各自有局限性。[0003]另外，有些工程程車輛(如拖拉機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等)在工作過程中需要進(jìn)行頻繁的制動(dòng)，現(xiàn)在的車輛幾乎都無能量回收功能，制動(dòng)過程中機(jī)械慣性產(chǎn)生的能量都損失掉了。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的就提出一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，它兼有液壓傳動(dòng)無級調(diào)速和機(jī)械傳動(dòng)高效率的特點(diǎn)，又可進(jìn)行能量回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)倉泛。[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是，一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，包括設(shè)在輸入軸上的離合器、制動(dòng)器、行星排一、行星排二、行星排三，與三個(gè)行星排相連的多個(gè)定軸齒輪組，以及輸出軸上的多個(gè)離合器，其特征在于[0006]所述的輸入軸上設(shè)有機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組，機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組的從動(dòng)軸的一端設(shè)有液壓變量泵，液壓變量泵的兩端與液壓馬達(dá)的兩端相連構(gòu)成液壓回路；液壓變量泵的兩端還分別接有溢流閥一、溢流閥二和換向閥一、換向閥二；換向閥一和換向閥二之間設(shè)有蓄能器，單向閥一和單向閥二的一端接油箱，另一端接在液壓變量泵和液壓馬達(dá)的液壓回路中；溢流閥的一端通過換向閥三接入油箱，另一端接在液壓變量泵和液壓馬達(dá)的回路中； 液壓馬達(dá)的輸出軸上設(shè)有輔助定軸齒輪組一、輔助定軸齒輪組二，輔助定軸齒輪組一與行星排一及行星排二相連，輔助定軸齒輪組二與行星排三相連；液壓馬達(dá)的輸出軸上還設(shè)有制動(dòng)器。[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0008]一、車輛運(yùn)行時(shí)輸入軸上的制動(dòng)器、行星排一、行星排二、行星排三、與三個(gè)行星排相連的多個(gè)定軸齒輪組，以及輸出軸上的多個(gè)離合器，構(gòu)成三個(gè)前進(jìn)擋、兩個(gè)后退檔的機(jī)械傳動(dòng)支路，進(jìn)行高效率的機(jī)械傳動(dòng)；同時(shí)，換向閥一、二、三均關(guān)閉，輸入軸的動(dòng)力經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)、液壓馬達(dá)的輸出軸、輔助定軸齒輪組一、輔助定軸齒輪組二、三個(gè)行星排構(gòu)成液壓傳動(dòng)支路，進(jìn)行無級變速的液壓傳動(dòng)。[0009]可見，本實(shí)用新型通過三個(gè)行星排和機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組將裝置將機(jī)械傳動(dòng)裝置與液壓傳動(dòng)裝置并聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)了液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的有機(jī)組合。兼有液壓傳動(dòng)無級調(diào)速和機(jī)械傳動(dòng)高效率的特點(diǎn)，進(jìn)而能夠能大幅度提高車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和操作自動(dòng)化水平。[0010]二、車輛制動(dòng)時(shí)液壓馬達(dá)輸出軸的制動(dòng)器閉鎖，液壓馬達(dá)處于制動(dòng)停轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸入軸的離合器和制動(dòng)器均打開，換向閥一、換向閥二、均處于單向開啟狀態(tài)，換向閥三關(guān)閉， 動(dòng)力由輸出軸反傳到輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組帶動(dòng)液壓變量泵轉(zhuǎn)動(dòng)，使高壓一側(cè)的液壓油流向蓄能器；溢流閥起著限壓保護(hù)的作用。從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量的回收。[0011]車輛啟動(dòng)時(shí)液壓馬達(dá)輸出軸的制動(dòng)器打開，輸入軸的制動(dòng)器閉鎖，輸入軸固定不動(dòng)，換向閥一、換向閥二、均處于關(guān)閉狀態(tài)，換向閥三開啟，蓄能器通過液壓馬達(dá)、輔助定軸齒輪組一、行星排一、驅(qū)動(dòng)輸出軸啟動(dòng)車輛，此時(shí)車輛可實(shí)現(xiàn)純液壓動(dòng)力啟動(dòng)。[0012]可見，本實(shí)用新型在制動(dòng)時(shí)將制動(dòng)能量回收為液壓能，回收的液壓能用于車輛的啟動(dòng)，使車輛的啟動(dòng)為純液壓啟動(dòng)。既能達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)也提高了車輛的啟動(dòng)動(dòng)力性倉泛。[0013]上述的行星排一的齒圈與輸入軸聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組一的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組一的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器一與輸出軸相連。[0014]這種連接方式，組成本實(shí)用新型的前進(jìn)一檔的傳動(dòng)鏈路，其工作過程是換向閥一、二、三均處于關(guān)閉狀態(tài)，離合器一閉合、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力在輸入軸上分成兩路；一路為機(jī)械支路，通過輸入軸輸入到行星排一的齒圈的機(jī)械支路；另一路為液壓支路輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)，輔助定軸齒輪組一到行星排一的太陽輪。機(jī)械支路和液壓支路的動(dòng)力匯流后經(jīng)行星排一的行星架、定軸齒輪組一、離合器一、輸出軸輸出。[0015]上述的行星排一的齒圈與輸入軸聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組二的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組二的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組三的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組三的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器二與輸出軸相連。[0016]這種連接方式，組成本實(shí)用新型的倒退一擋的傳動(dòng)鏈路。其工作過程是換向閥一、二、三均處于關(guān)閉狀態(tài)，離合器二閉合、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力在輸入軸上分成兩路；一路為機(jī)械支路，通過輸入軸輸入到行星排一的齒圈；另一路為液壓支路輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)，輔助定軸齒輪組一到行星排一的太陽輪。機(jī)械支路和液壓支路的動(dòng)力匯流后經(jīng)行星排一的行星架、定軸齒輪組二、定軸齒輪組三、離合器二、輸出軸輸出。由于定軸齒輪組二的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組三的主動(dòng)齒輪，從而改變了輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)了車輛的一擋倒退。[0017]上述的行星排二的太陽輪與輔助定軸齒輪組一的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組四的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組四的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器三與輸出軸相連。[0018]這種連接方式，組成本實(shí)用新型的前進(jìn)二檔的傳動(dòng)鏈路，其工作過程是換向閥一、二、三均處于關(guān)閉狀態(tài)，離合器三閉合、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力在輸入軸上分成兩路；一路為機(jī)械支路，通過輸入軸輸入到行星排二的行星架；另一路為液壓支路輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)，輔助定軸齒輪組一到行星排二的太陽輪。機(jī)械支路和液壓支路的動(dòng)力匯流后經(jīng)行星排二的齒圈、定軸齒輪組四、離合器三、輸出軸輸出。[0019]上述的一種機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排二的太陽輪與輔助定軸齒輪組一的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組五的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組五的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組六的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組六的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器四與輸出軸相連。[0020]這種連接方式，組成本實(shí)用新型的倒退二擋的傳動(dòng)鏈路。其工作過程是換向閥一、二、三均處于關(guān)閉狀態(tài)，離合器四閉合、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力在輸入軸上分成兩路；一路為機(jī)械支路，通過輸入軸輸入到行星排二的行星架；另一路為液壓支路輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)，輔助定軸齒輪組一到行星排二的太陽輪。機(jī)械支路和液壓支路的動(dòng)力匯流后經(jīng)行星排二的齒圈、定軸齒輪組五、定軸齒輪組六、離合器四、輸出軸輸出。由于定軸齒輪組五的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組六的主動(dòng)齒輪，從而改變了輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)了車輛的二擋倒退。[0021]上述的行星排三的齒圈和輸入軸聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組二的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組七的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組七的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器五與輸出軸相連。[0022]這種連接方式，組成本實(shí)用新型的前進(jìn)三檔的傳動(dòng)鏈路，其工作過程是換向閥一、二、三均處于關(guān)閉狀態(tài)，離合器五閉合、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力在輸入軸上分成兩路；一路為機(jī)械支路，通過輸入軸輸入到行星排三的齒圈的機(jī)械支路；另一路為液壓支路輸入軸經(jīng)機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組、液壓變量泵、液壓馬達(dá)，輔助定軸齒輪組二到行星排三的太陽輪。機(jī)械支路和液壓支路的動(dòng)力匯流后經(jīng)行星排三的行星架、定軸齒輪組七、離合器五、輸出軸輸出。[0023]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
[0025]實(shí)施例[0026]圖I示出，本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
是，一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，包括設(shè)在輸入軸10上的離合器14、制動(dòng)器16、行星排一 11、 行星排二 12、行星排三13、與三個(gè)行星排11、12、13相連的多個(gè)定軸齒輪組，以及輸出軸30 上的多個(gè)離合器，其中[0027]輸入軸10上設(shè)有機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組15，機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組15的從動(dòng)軸的一端設(shè)有液壓變量泵21，液壓變量泵21的兩端與液壓馬達(dá)27的兩端相連構(gòu)成液壓回路；液壓變量泵21的兩端還分別接有溢流閥一 22A、溢流閥二 22B和換向閥一 23A、換向閥二 23B ； 換向閥一 23A和換向閥二 23B之間設(shè)有蓄能器25，單向閥一 29A和單向閥二 29B的一端接油箱，另一端接在液壓變量泵21和液壓馬達(dá)27的液壓回路中；溢流閥24的一端通過換向閥三26接入油箱，另一端接在液壓變量泵21和液壓馬達(dá)27的回路中；液壓馬達(dá)27的輸出軸20上設(shè)有輔助定軸齒輪組一 17、輔助定軸齒輪組二 18，輔助定軸齒輪組一 17與行星排一 11及行星排二 12相連，輔助定軸齒輪組19 二 19與行星排三13相連；液壓馬達(dá)27的輸出軸20上還設(shè)有制動(dòng)器28。[0028]本例的行星排一 11的齒圈與輸入軸10聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一 17的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組一 31的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組一 31的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器一 301與輸出軸30相連。這是前進(jìn)一檔的連接結(jié)構(gòu)。[0029]本例的行星排一 11的齒圈與輸入軸10聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一 17的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組二 3IA的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組二 3IA的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組三31B的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組三31B的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器二 301A與輸出軸30相連。這是倒退一檔的連接結(jié)構(gòu)。[0030]本例的行星排二 12的太陽輪與輔助定軸齒輪組一 17的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸10聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組四32的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組四32的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器三302與輸出軸30相連。這是前進(jìn)二檔的連接結(jié)構(gòu)。[0031]本例的行星排二 12的太陽輪與輔助定軸齒輪組一 17的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸10聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組五32A的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組五32A的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組六32B的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組六32B的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器四302A與輸出軸30相連。這是倒退二檔的連接結(jié)構(gòu)。[0032]本例的行星排三13的齒圈和輸入軸10聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組二 18的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組七33的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組七33的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器五303與輸出軸30相連。這是前進(jìn)三檔的連接結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，包括設(shè)在輸入軸(10)上的離合器(14)、制動(dòng)器(16)、行星排一(11)、行星排二(12)、行星排三(13)、與三個(gè)行星排(11、12、13)相連的多個(gè)定軸齒輪組，以及輸出軸(30)上的多個(gè)離合器，其特征在于所述的輸入軸(10)上設(shè)有機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組(15)，機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組(15)的從動(dòng)軸的一端設(shè)有液壓變量泵(21)，液壓變量泵(21)的兩端與液壓馬達(dá)(27)的兩端相連構(gòu)成液壓回路；液壓變量泵(21)的兩端還分別接有溢流閥一(22A)、溢流閥(22B)和換向閥一(23A)、換向閥(23B);換向閥一(23A)和換向閥(23B)之間設(shè)有蓄能器(25)，單向閥一 (29A)和單向閥二(29B)的一端接油箱、另一端接在液壓變量泵(21)和液壓馬達(dá)(27)的液壓回路中；溢流閥(24)的一端通過換向閥三(26)接入油箱，另一端接在液壓變量泵(21) 和液壓馬達(dá)(27)的回路中；液壓馬達(dá)(27)的輸出軸(20)上設(shè)有輔助定軸齒輪組一(17)、 輔助定軸齒輪組二(18)，輔助定軸齒輪組一(17)與行星排一(11)及行星排二(12)相連， 輔助定軸齒輪組二(18)與行星排三(13)相連；液壓馬達(dá)(27)的輸出軸(20)上還設(shè)有制動(dòng)器(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排一(11)的齒圈與輸入軸(10)聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一(17)的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組一(31)的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組一(31)的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器一(301)與輸出軸(30)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排一(11)的齒圈與輸入軸(10)聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組一(17)的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組(31A)的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組(31A)的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組三(31B)的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組三 (31B)的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器(301A)與輸出軸(30)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排二(12)的太陽輪與輔助定軸齒輪組一(17)的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸(10)聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組四(32)的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組四(32)的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器三(302)與輸出軸(30)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排二(12)的太陽輪與輔助定軸齒輪組一(17)的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架和輸入軸(10)聯(lián)接，齒圈與定軸齒輪組五(32A)的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組五(32A)的被動(dòng)齒輪為惰輪，該惰輪又是定軸齒輪組六(32B)的主動(dòng)齒輪，定軸齒輪組六 (32B)的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器四(302A)與輸出軸(30)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，其特征在于所述的行星排三(13)的齒圈和輸入軸(10)聯(lián)接，太陽輪與輔助定軸齒輪組二(18)的被動(dòng)齒輪聯(lián)接，行星架與定軸齒輪組七(33)的主動(dòng)齒輪聯(lián)接，定軸齒輪組七(33)的被動(dòng)齒輪經(jīng)離合器五(303)與輸出軸(30)相連。
專利摘要一種具有制動(dòng)能量回收功能的工程車輛機(jī)液復(fù)合無級變速裝置，輸入軸上設(shè)有機(jī)液聯(lián)動(dòng)定軸齒輪組，該齒輪組的從動(dòng)軸的一端設(shè)有液壓變量泵，液壓變量泵的兩端與液壓馬達(dá)的兩端相連構(gòu)成液壓回路；液壓變量泵的兩端還分別接有溢流閥一、溢流閥二和換向閥一、換向閥二；換向閥一和換向閥二之間設(shè)有蓄能器，單向閥一和單向閥二的一端接油箱、另一端接在液壓變量泵和液壓馬達(dá)的液壓回路中；液壓馬達(dá)的輸出軸上設(shè)有輔助定軸齒輪組一、二，輔助定軸齒輪組一與輸入軸上的行星排一及行星排二相連，輔助定軸齒輪組二與輸入軸上的行星排三相連；液壓馬達(dá)的輸出軸上還設(shè)有制動(dòng)器。它兼有液壓傳動(dòng)無級調(diào)速和機(jī)械傳動(dòng)高效率的特點(diǎn)，又可進(jìn)行能量回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
文檔編號F16H33/00GK202301824SQ201120389620
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者于蘭英, 劉桓龍, 吳文海, 柯堅(jiān), 王國志 申請人:西南交通大學(xué)