时马达排量为65mL/r，输出转 速为615. 4r/min，输出转矩为206. 9N ? m。
[0086] 当只有电磁铁1DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为85mL/r，输 出转速为470. 6r/min，输出转矩为270. 6N ? m。
[0087] 当只有电磁铁2DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为101mL/r， 输出转速为396r/min，输出转矩为321. 5N ? m。
[0088] 当电磁铁1DT2、2DT2、3DT2都通电时，此时马达排量为121mL/r，输出转速为 330. 6r/min，输出转矩为 385. 2N ? m。
[0089] 6.当电磁铁1DT1、3DT1通电，而电磁铁2DT1断电时（表1第三十行），排量为5mL/ r、20mL/r的齿轮泵排出的油液进入总排油管向系统供油，而排量为10mL/r泵处于卸荷状 态，此时相当于一个排量为25mL/r的泵。在此情况下：
[0090] 当只有电磁铁1DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为20mL/r，输出转 速为2500r/min，输出转矩为63. 7N ? m。
[0091] 当只有电磁铁2DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为36mL/r，输出转 速为1388. 9r/min，输出转矩为114. 6N ? m。
[0092] 当只有电磁铁1DT2、2DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为56mL/r，输 出转速为892. 9r/min，输出转矩为178. 3N ? m。
[0093] 当只有电磁铁3DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为65mL/r，输出转 速为769. 2r/min，输出转矩为206. 9N ? m。
[0094] 当只有电磁铁1DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为85mL/r，输 出转速为588. 2r/min，输出转矩为270. 6N ? m。
[0095] 当只有电磁铁2DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为101mL/r， 输出转速为495. Or/min，输出转矩为321. 5N ? m。
[0096] 当电磁铁1DT2、2DT2、3DT2都通电时，此时马达排量为121mL/r，输出转速为 413. 2r/min，输出转矩为 385. 2N ? m。
[0097] 7.当电磁铁2DT1、3DT1通电，而电磁铁1DT1断电时（表1第三十七行），排量为 10mL/r、20mL/r的齿轮泵排出的油液进入总排油管向系统供油，而排量为5mL/r泵处于卸 荷状态，此时相当于一个排量为30mL/r的泵。在此情况下：
[0098] 当只有电磁铁1DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为20mL/r，输出转 速为3000r/min，输出转矩为63. 7N ? m。
[0099] 当只有电磁铁2DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为36mL/r，输出转 速为1666. 7r/min，输出转矩为114. 6N ? m。
[0100] 当只有电磁铁1DT2、2DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为56mL/r，输 出转速为1071. 4r/min，输出转矩为178. 3N ? m。
[0101] 当只有电磁铁3DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为65mL/r，输出转 速为923. lr/min，输出转矩为206. 9N ? m。
[0102] 当只有电磁铁1DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为85mL/r，输 出转速为705. 9r/min，输出转矩为270. 6N ? m。
[0103] 当只有电磁铁2DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为101mL/r， 输出转速为594. lr/min，输出转矩为321. 5N ? m。
[0104] 当电磁铁1DT2、2DT2、3DT2都通电时，此时马达排量为121mL/r，输出转速为 495. 9r/min，输出转矩为 385. 2N ? m。
[0105] 8.当三个电磁铁都处于通电状态时（表1第四十四行），三个齿轮泵排出的油液 全部进入总排油管向系统供油，此时相当于一个排量为35mL/r的泵。在此情况下：
[0106] 当只有电磁铁1DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为20mL/r，输出转 速为3500r/min，输出转矩为63. 7N ? m。
[0107] 当只有电磁铁2DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为36mL/r，输出转 速为1944. 4r/min，输出转矩为114. 6N ? m。
[0108] 当只有电磁铁1DT2、2DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为56mL/r，输 出转速为1250.0 r/min，输出转矩为178. 3N ? m。
[0109] 当只有电磁铁3DT2通电时，另外两个马达空转，此时马达排量为65mL/r，输出转 速为1076. 9r/min，输出转矩为206. 9N ? m。
[0110] 当只有电磁铁1DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为85mL/r，输 出转速为823. 5r/min，输出转矩为270. 6N ? m。
[0111] 当只有电磁铁2DT2、3DT2通电时，另外一个马达空转，此时马达排量为101mL/r， 输出转速为693. lr/min，输出转矩为321. 5N ? m。
[0112] 当电磁铁1DT2、2DT2、3DT2都通电时，此时马达排量为121mL/r，输出转速为 578. 5r/min，输出转矩为 385. 2N ? m。
[0113] 注：当电磁铁1DT1、2DT1、3DT1都未通电时，无论其他电磁铁是否通电，马达输出 转速为零；当电磁铁1DT2、2DT2、3DT2都未通电时，无论其他电磁铁是否通电，马达输出转 速为零，输出转矩为零。
[0114] 由图3可知，当泵转速为2000r/min时，三联齿轮泵-三联齿轮马达有级变速液压 系统输出转速可以在〇 - 3500r/min范围内多级变化，实现离散化连续调节。
[0115] 表 1
[0117]
【主权项】
1. 一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统，其特征在于m个不 同排量的同轴齿轮泵组合，与m个不同排量的同轴齿轮马达组合通过一电磁换向阀串联连 接，其中m多2的自然数，n多2的自然数。2. 根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：所述n个不同排量的同轴齿轮泵组合结构是：由n个不同排量的齿轮泵通 轴串联组合而成，并由n个二位三通电磁换向阀对其进行控制，各个齿轮泵的吸油口分别 与油箱相连，出口分别接一个两位三通电磁换向阀的进油口，该两位三通电磁换向阀的另 两个油口分别与油箱和总排油口相通，第1个齿轮泵的排量为ql，第n个齿轮泵的排量为 qn=qlX2n-1〇3. 根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：所述m个不同排量的同轴齿轮马达组合结构是：由m个不同排量的齿轮马 达同轴串联组合而成，各个齿轮马达的进油口分别接一个两位四通的电磁换向阀，出油口 接至同一两位四通电磁换向阀，由m个二位四通电磁换向阀对其进行控制，第1个齿轮马达 的排量为ql，第m个齿轮马达的排量为qm=qlX2m'4. 根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：同轴齿轮泵组合与发动机直接连接，同轴齿轮马达组合输出轴与变速箱连 接，当有n个齿轮泵，m个齿轮马达，齿轮马达组合就会输出2m+n种转速，2m种转矩。5. 根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：所述电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀。6. 根据权利要求5所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：控制与齿轮马达连接的三位四通电磁换向阀电磁铁的通断，接通时齿轮马 达正转或反转，不接通时齿轮马达空转，实现齿轮马达排量以及转矩的有级变化。7. 根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系 统，其特征在于：通过单片机、PLC或计算机控制电磁换向阀的通断电以实现不同排量的齿 轮泵组合串联不同排量的齿轮马达组合输出不同的转速与转矩。
【专利摘要】本发明涉及一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统，属于多个不同排量同轴齿轮泵串联多个不同排量同轴齿轮马达有级变速系统。包括数个不同排量的齿轮泵、数个不同排量的齿轮马达、数个电磁换向阀。不同排量的齿轮泵和齿轮马达分别同轴连接，每个泵均与其相应的电磁换向阀单独连接，并通过电磁铁的通断电实现泵不同排量的组合，即齿轮马达进口流量的变化；通过与马达相连的电磁换向阀电磁铁的通断电实现马达不同排量的组合，最终输出多级转速及转矩。本发明可以应用于调速范围大，高可靠性，低成本、对油液要求较低的调速系统中，以替代传统的变矩器。
【IPC分类】F16H61/431, F16H61/421
【公开号】CN104913048
【申请号】CN201510320945
【发明人】刘昕晖, 陈伟, 王昕 , 牛平杰
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月12日