一种液压机械无级变速传动装置的制作方法

本实用新型涉及传动装置技术领域，特别是指一种应用于拖拉机上的液压机械无级变速传动装置。

背景技术：

目前国内拖拉机大部分都是机械式换挡，少量的是动力换挡，这些换挡方式各挡传动比不连续，无法根据车辆负荷选择合适的传动比，油耗仍偏高。

液压机械无级变速传动拖拉机，工作原理是使用液压和机械传动来分别传递动力，其传动效率较高，传动比可以无级调节，调节过程中不中断动力传递，可以控制发动机始终在最高效率工况下工作。但这种拖拉机传动系技术含量高，传动系设计难度大，尤其是小型化设计难度大，目前市场上还没有国产的液压机械无级变速传动拖拉机销售。

技术实现要素：

本实用新型提出一种液压机械无级变速传动装置，解决了现有技术该传动系统结构复杂的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：液压机械无级变速传动装置，包括发动机(1)和连接于所述发动机(1)上的液压无级变速器(4)，所述液压无级变速器(4)包括定量马达(4.1)和变量泵(4.2)，所述变量泵(4.2)的轴头通过连接套(3)连接有传动轴(11)，所述传动轴(11)上同轴安装有可绕其旋转的齿圈(5)，所述齿圈(5)上固定有齿轮(Z4)和内齿轮(Z9)；

所述定量马达(4.1)驱动有齿轮(Z3)，所述齿轮(Z3)与齿轮(Z4)啮合，从而实现齿轮(Z3)驱动齿圈(5)旋转；

所述传动轴(11)上还同轴安装有可绕其旋转的行星架(7)，所述行星架 (7)上均布安装有多个行星轮轴(15)，每个行星轮轴(15)上均设有双联行星轮(6)，所述双联行星轮(6)上加工有齿轮(Z5)和齿轮(Z7)；

所述传动轴(11)上固定有齿轮(Z6)，所述齿轮(Z6)与齿轮(Z5)啮合，所述传动轴(11)上还套设有可绕其旋转的齿轮(Z8)，所述齿轮(Z7)与齿轮 (Z8)、内齿轮(Z9)相啮合；

所述传动轴(11)的外部由内向外依次套设有同轴的第一空心传动轴(9) 和第二空心传动轴(8)，所述第二空心传动轴(8)固定在所述行星架(7)上，所述第一空心传动轴(9)固定在所述齿轮(Z8)上，所述第二空心传动轴(8) 上固定有齿轮(Z10)和齿轮(Z15)，所述第一空心传动轴(9)上固定有齿轮 (Z12)；

所述传动轴(11)还平行设置有输出轴(13)，所述输出轴(13)上套设有绕其旋转的齿轮(Z11)，所述齿轮(Z11)与齿轮(Z10)啮合，所述输出轴(13) 上还固定安装有离合器壳(10)，所述离合器壳(10)内分别设有离合器(K1) 和离合器(K2)，所述离合器(K1)用于实现齿轮(Z11)与输出轴(13)之间的离合；

所述输出轴(13)的外周还套设有空心轴(14)，所述离合器(K2)用于实现空心轴(14)与输出轴(13)之间的离合，所述空心轴(14)上套设有绕其旋转的齿轮(Z16)和齿轮(Z13)，所述齿轮(Z13)与齿轮(Z12)啮合，所述空心轴(14)上还设有啮合套(12)，所述啮合套(12)用于将齿轮(Z16)或齿轮(Z13)固定在空心轴(14)上；

所述传动轴(11)与输出轴(13)之间还设有与其平行的倒挡轮轴(16)，所述倒挡轮轴(16)上设有齿轮(Z14)，所述齿轮(Z14)与齿轮(Z15)、齿轮 (Z16)啮合。

作为一种优选的实施方式，所述发动机(1)与液压无级变速器(4)之间设有减震装置(2)，所述减震装置(2)连接所述变量泵(4.2)。

作为一种优选的实施方式，所述行星轮轴(15)的个数为三个。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：本实用新型的传动装置利用液压无级变速器实现动力的传递，结构简单、体积小、工作可靠，传动轴与发动机之间同轴设置，变速箱结构布置简化，采用双联行星轮来传递动力，相比于常规多级行星轮结构，结构简单紧凑，最终通过两个离合器来扩大无级变速范围，可以承受更大的功率传递。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例的结构原理示意图；

图2为该实施例低速前进工况的示意图；

图3为该实施例高速前进工况的示意图；

图4为该实施例后退工况的示意图；

图中：1-发动机；2-减震装置；3-连接套；4-液压无级变速器；4.1-定量马达；4.2-变量泵；4.3-无级调速器；5-齿圈；6-双联行星轮；7-行星架；8- 第二空心传动轴；9-第一空心传动轴；10-离合器壳；11-传动轴；12-啮合套； 13-输出轴；14-空心轴；15-行星轮轴；16-倒挡轮轴；Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、 Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16-齿轮；K1、K2-离合器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1所示，为本实用新型液压机械无级变速传动装置的一种结构原理示意图，包括液压无级变速器4、齿圈5、双联行星轮6、行星架7等。发动机1 的后端安装有减震装置2，减震装置2的后端连接着变量泵4.2的轴头，变量泵4.2的另一端轴头通过连接套3连接传动轴11，定量马达4.1的轴上安装有齿轮Z3，齿圈5上安装有齿轮z4和内齿轮z9，齿圈5与传动轴11同轴安装并可围绕其旋转，齿轮z3与齿轮z4啮合，定量马达4.1通过齿轮z3驱动齿圈5旋转。行星架7后端固定安装有第二空心传动轴8，行星架7与传动轴11同轴安装并可围绕其旋转。行星架7前端均布安装有三个行星轮轴15，行星轮轴15将双联行星轮6铰接安装在行星架7上。双联行星轮6上加工有齿轮z5和齿轮z7，齿轮z5与齿轮z6啮合，齿轮z7与齿轮z8、内齿轮z9啮合，用来传递动力。齿轮z6固定安装在传动轴11上，可将动力传递给双联行星轮6上的齿轮z5。齿轮z8后端安装有第一空心传动轴9，第一空心传动轴9外部是第二空心传动轴8，内部是传动轴11，三者均同轴安装。第二空心传动轴8上安装有齿轮z10 和齿轮z15，齿轮z10与齿轮z11啮合，齿轮z11空套安装在输出轴13上，输出轴13上固定安装有离合器壳10，内部分别有离合器k1和离合器k2，离合器 k1可以将齿轮z11固定到输出轴13上，离合器k2可以将空心轴14固定到输出轴13上。倒挡轮轴16将齿轮z14铰接在变速箱箱体上，齿轮z14与齿轮z15、齿轮z16啮合。齿轮z16与齿轮z13空套安装在空心轴14上，空心轴14上安装有啮合套12，啮合套12可以将齿轮z13或齿轮z16固定在空心轴14上。第一空心传动轴9后端固定安装有齿轮z12，齿轮z12与齿轮z13啮合。传动轴 11后端连接拖拉机PTO传动装置(图中未显示出)，输出轴13后端连接拖拉机末端传动系(图中未显示出)，将传递的动力传给车轮，用来驱动车辆前进。

液压无级变速器4包括定量马达4.1、变量泵4.2、无级调速器4.3，通过调节无级调速器4.3，可以使定量马达4.1的输出转速在反向最大转速和正向最大转速之间无级调节。

为了更好的描述本实用新型的工作原理，本实用新型的工作状态为图2、3、 4所示的三种工况之一，由操作者手动控制或通过电子控制单元控制(未显示)。

图2所示为本实用新型的液压机械无级变速传动装置在第一种工况下的示意图(低速前进工作模式)。在该工况下发动机1将动力传递到输出轴13的机械和液压部分。工作时，离合器k1结合(接合)，离合器k2断开。因此，动力传递路线为：齿轮z6→齿轮z5→行星轮轴15→行星架7→第二空心传动轴8→齿轮z10→齿轮z11→离合器k1→离合器壳10→输出轴13。

为了改变输出轴13的速度(仍然保持低速前进模式)，操作者可以调节无级调速器4.3来调节液压马达4.1的转速，则可以调节齿圈5的转速，最终使输出轴13的速度变化。由于齿轮z6的直径比齿轮z5大得多，在输出轴13上产生高扭矩和低转速。

为了在此时切换到高速前进工况，电子控制单元控制离合器k1断开，离合器k2结合(图3所示)，同时，控制啮合套12将齿轮z13固定在空心轴14上。此时，动力传递路线是：齿轮z6→齿轮z5→双联行星轮6→齿轮z7→齿轮z8 →第一空心传动轴9→齿轮z12→齿轮z13→啮合套12→空心轴14→离合器k2 →离合器壳10→输出轴13。

由于在图3的工况下，输出轴13的旋转是由齿轮z6→齿轮z5→齿轮z7→齿轮z8驱动的，由于经过了两级提速，使得齿轮z13的旋转速度比齿轮z11的速度快，从而使输出轴13的转速增加。

与上一工况同理，为改变输出轴13的速度(同时仍在高速模式下)，操作者可以调节无级调速器4.3来调节液压马达4.1的转速，则可以调节齿圈5的转速，最终使输出轴13的速度变化。

图4是本实用新型在第三种工况的示意图，即后退工作模式。在这种工况下，啮合套12先将齿轮z16与空心轴14固定，离合器k2结合(如图4所示)。因此，齿轮z15仍然以相同的方向旋转，齿轮z14将齿轮z16的旋转方向倒转，从而使输出轴13的旋转方向变化，从而使车辆后退。如前所述，通过调节无级调速器4.3即可调节输出轴13的速度。

本实用新型的传动系统结构简单、体积小、工作可靠，具有很好的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。