专利名称：平地机液压机械复合传动机构的制作方法
技术领域：
本发明属于道路或其它类似构筑物铺面的铺筑、修复用的机器、工具或辅助设备技术领域，具体涉及到平地机液压机械复合传动机构。
背景技术：
平地机是一种以铲刀为主，配以其它多种可换作业装置，进行土地平整和整形作业的施工机械，主要用于道路、机场、农田水利等大面积平整作业以及刮坡、挖沟、推土、松 土、清除路面冰雪等方面的施工作业，是国防工程、交通、矿山、水利基本建设施工中的重要 设备之一。如论文《国内外平地机发展现状与新技术》(焦生杰，筑路机械与施工机械化，2008 年03期)所述，目前国内外平地机的行走机构传动方式主要有三种机械传动、液力传动、 静液压传动，根据对国内外14个平地机厂家目前生产销售的71种型号平地机的统计55% 的机型采用机械传动方式，24%采用液力传动方式，21 %采用静液压传动方式。各传动方式 动力传递路线如下1)机械传动，动力传递路线为发动机一离合器一机械变速箱一传动轴一驱动桥 —减速平衡箱一驱动轮；2)液力机械传动，动力传递路线为发动机一液力变矩器一机械变速箱一传动轴 —驱动桥一减速平衡箱一驱动轮；3)静液压传动，动力传递路线为发动机一液压泵一液压马达一减速平衡箱一驱 动轮。上述三种传动方式在平地机的实际应用中均存在一定的不足机械传动效率高， 但不能实现无级变速，载荷自适应能力较差；液力机械传动具有一定的载荷自适应能力，但 高效区窄，不能实现无级变速；静液压传动可实现无级变速，亦有较强的载荷自适应能力， 但调速范围不能满足平地机作业速度范围要求，且传动效率较低，同步作业性能较差。
发明内容
本发明的目的是有效解决上述三种传动方式中的不足，提供一种平地机液压机械 复合传动机构，该平地机作业速度范围宽，负荷变化承载范围大，能够综合提高平地机传动 系统的效率，实现无级变速和载荷自适应，满足平地机速度范围要求。本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种平地机液压机械复合传动机构， 包括发动机及与发动机输出轴相连的分动箱，其特征在于所述分动箱的输出端分别连接 有液压传动系统及机械传动系统，该两路传动系统再分别与行星齿轮箱相连，行星齿轮箱 上连接有传动轴及万向节总成，传动轴及万向节总成端部连接带差速锁功能的驱动桥，驱 动桥两侧分别对称连接减速平衡箱及驱动轮。所述液压传动系统由闭式液压系统构成，该闭式液压系统由液压油管连通变量液 压泵、变量液压马达、液压油箱及补油泵构成回路。
所述液压传动系统由开式液压系统构成，该开式液压系统由液压油管连通变量液 压泵、变量液压马达、溢流阀、单向阀、插装阀及换向阀构成回路。所述机械传动系统为多档变速箱及离合器总成。所述驱动轮分别设置在与驱动桥输出轴相连的减速平衡箱外侧，并呈对称分布。本发明动力传递方式为动力从发动机传递出来后由分动箱分成两路，一路由机械传动系统(机械变速箱及离合器总成)传递，另一路由液压传动系统(包括由液压泵、液 压马达、液压油箱及补油泵构成的闭式液压系统，或由液压泵、液压马达、溢流阀、单向阀、 插装阀及换向阀构成的开式液压系统构成的传动机构)传递；两路传递的动力在行星齿轮 箱处合并成一路动力传递给驱动桥，再经减速平衡箱将动力传递给平地机驱动轮，从而实 现液压机械复合传动的目的。通过变换多档机械变速箱及离合器总成的档位可以使行星齿轮箱获得不同的输 出转速和扭矩，并具有较高的传动效率；通过控制液压泵、液压马达获得不同的排量组合可 以实现行星齿轮箱的输出转速在一定范围内无级变化，并使整个传动机构具有一定的负载 自适应能力。本发明结合了静液压传动和机械传动的优点，具有载荷自适应能力强、无级变速、 传动效率高、车速范围广等特点，可有效克服机械传动不能实现无级变速且载荷自适应能 力较差、液力机械传动高效区窄、静液压传动调速范围小、传动效率较低、同步作业性能较 差等三种现有传动方式的不足。本发明可提高平地机行走传动机构的效率(高于静液压传动及液力机械传动方 式)、载荷自适应能力(优于机械传动和液力机械传动方式)，并实现无级变速(优于机械 传动和液力机械传动方式)，满足平地机所需车速范围及同步作业要求(优于静液压传动 方式)O
图1是本发明实施例结构示意图。图2是本发明动力传递路线框图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。如图1所示，本实施例的平地机液压机械复合传动机构主要是由发动机1、变量液 压泵2、液压油管3、变量液压马达4、分动箱9、多档变速箱及离合器总成10、行星齿轮箱5、 传动轴及万向节总成6、带差速锁功能的驱动桥11、减速平衡箱7、驱动轮8组成。该液压机械复合传动机构包括发动机1及与发动机1输出轴相连的分动箱9，其 中所述分动箱9的输出端分别连接有液压传动系统及机械传动系统，该两路传动系统再 分别与行星齿轮箱5相连，行星齿轮箱5上连接有传动轴及万向节总成6，传动轴及万向节 总成6端部连接带差速锁功能的驱动桥11，该驱动桥11两侧分别对称连接减速平衡箱7及 驱动轮8。所述驱动轮8分别设置在与驱动桥11输出轴相连的减速平衡箱7外侧，并呈对 称分布。本实施例的液压传动系统由闭式液压系统构成，该闭式液压系统由液压油管3连通变量液压泵2、变量液压马达4、液压油箱及补油泵构成回路。机械传动装置为多档变速箱及离合器总成10。如图2所示，本发明中平地机行走传动机构动力的传递路线是该平地机液压机械复合传动系统的发动机1通过联轴器直接与分动箱9相连，从 发动机1传递出来的动力由分动箱9将发动机功率分为两路传递一路传递给变量液压泵 2，再经液压油管3传递给变量液压马达4、液压油箱及补油泵(图中未画出)，最后由变量 液压马达4传递给行星齿轮箱5 ；另一路经多档变速箱及离合器总成10传递给行星齿轮箱 5。两条路线所传递的动力由行星齿轮箱5合成输出，并经传动轴及万向节总成6依次将动 力传递给带差速锁功能的驱动桥11，再经减速平衡箱7传递至驱动轮8，最终驱动平地机行 走。本发明还给出了另一种实施方式，该液压传动系统由开式液压系统构成，该系统 由液压油管3连通的变量液压泵2、变量液压马达4、溢流阀、单向阀、插装阀及换向阀(图 中未画出)构成液压回路。其动力传递方式同实施例1。开式液压系统和闭式液压系统液压回路，均可实现同样的功能。开式液压系统和 闭式液压系统在功能上的区别主要是开式液压系统中液压泵的压力油只有一个流向，而 闭式液压系统的压力油可以有两个流向(正反两向)，即开式液压系统中变量液压马达反 转功能需要加装一套压力油路换向装置(该装置主要由插装阀和换向阀组成)，而闭式液 压系统中液压马达反转功能不需要加装额外的装置，只需改变液压泵压力油的方向即可。本发明的工作原理是该传动方式在牵引工况下，液压系统传递的功率随着传动 比的增加而逐渐减少，充分发挥了机械传动效率高的优点；当车辆在起步工况时，多档变 速箱的机械传动比为零，全部功率由液压系统传递，充分利用了液压系统载荷自适应和无 级变速的优点；当车辆在空行驶工况下，行驶速度增高时，通过液压系统传递的功率自动减 少，更多的功率通过机械传递，亦提高了传动系统的效率。
. 1 { 1 hU 1本传动机构的传动比为J = 一 + 其中“为行星齿轮中齿圈齿数与太阳
1 十 Ahh J，
轮齿数之比，i2为多档变速箱机械传动比，丨3为发动机至液压泵输入轴之间齿轮副的传动 比，i4为马达输出轴至行星机构之间齿轮副的传动比，i5为液压马达输出转速与液压泵输 入转速之比。在这其中，i2和i5是可以变化的，i2为机械换档，为有级变化；i5为液压系统 变速，为无级调节(换档)，可自由控制，i5无级调节范围一般为-1 1，也可更广。本发明可有效克服机械传动不能实现无级变速且载荷自适应能力较差、液力机械 传动高效区窄、静液压传动调速范围小、传动效率较低、同步作业性能较差等三种现有传动 方式的不足，集静液压传动和机械传动的优点于一身，其具有以下特点①载荷自适应能力强通过调节液压传动系统中变量液压泵2或(和)变量液压 马达4的排量，使平地机在负载增大时自动降低车速，在负载减少时自动提高车速，自动适 应负载的变化；②无级变速由于液压传动系统中变量液压泵2和变量液压马达4的排量调节是 连续变化的，所以平地机车速的变化也是连续变化的，从而实现了无级变速；③传动效率高由于机械传动系统中的多档变速箱及离合器总成10承载了大部 分功率流，而多档变速箱及离合器总成10为机械传动，效率高于全液压传动和液力传动，
5所以整个传动系统效率也相应提高，大于全液压传动和液力传动式平地机； ④车速范围广由于机械传动系统中多档变速箱及离合器总成10变速档位较多，
可实现较宽范围的车速，此外液压系统的变速能力也进一步提高了车速范围。
权利要求
平地机液压机械复合传动机构，包括发动机(1)及与发动机(1)输出轴相连的分动箱(9)，其特征在于所述分动箱(9)的输出端分别连接有液压传动系统及机械传动系统，该两路传动系统再分别与行星齿轮箱(5)相连，行星齿轮箱(5)上连接有传动轴及万向节总成(6)，传动轴及万向节总成(6)端部连接带差速锁功能的驱动桥(11)，驱动桥(11)两侧分别对称连接减速平衡箱(7)及驱动轮(8)。
2.根据权利要求1所述的一种平地机液压机械复合传动机构，其特征在于所述液压 传动系统由闭式液压系统构成，该闭式液压系统由液压油管(3)连通变量液压泵(2)、变量 液压马达(4)、液压油箱及补油泵构成回路。
3.根据权利要求1所述的一种平地机液压机械复合传动机构，其特征在于所述液压 传动系统由开式液压系统构成，该开式液压系统由液压油管(3)连通变量液压泵(2)、变量 液压马达(4)、溢流阀、单向阀、插装阀及换向阀构成回路。
4.根据权利要求1所述的一种平地机液压机械复合传动机构，其特征在于所述机械 传动系统为多档变速箱及离合器总成(10)。
5.根据权利要求1所述的一种平地机液压机械复合传动机构，其特征在于所述驱动 轮(8)分别设置在与驱动桥(11)输出轴相连的减速平衡箱(7)外侧，并呈对称分布。
全文摘要
本发明公开了一种平地机液压机械复合传动机构，包括发动机(1)、与发动机(1)输出轴相连的分动箱(9)，其特征在于所述分动箱(9)的输出端分别连接有液压传动装置及机械传动装置，该两路传动装置再分别与行星齿轮箱(5)相连，行星齿轮箱(5)上连接有传动轴及万向节总成(6)，传动轴及万向节总成(6)端部连接带差速锁功能的驱动桥(11)，驱动桥(11)两侧分别对称连接减速平衡箱(7)及驱动轮(8)。该平地机作业速度范围宽，负荷变化承载范围大，能够综合提高平地机传动系统的效率，实现无级变速和载荷自适应，满足平地机速度范围要求。
文档编号B60K17/10GK101811435SQ20101014630
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者林涛, 焦生杰 申请人:长安大学