装载机用液压机械无级变速传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及装载机用液压机械无级变速传动装置，属于机械传动技术领域。
【背景技术】
[0002]传统型双变装载机，双变即变速箱和变矩器，为了满足峰值功率和过载工况的要求，常匹配具有一定后备功率的发动机，导致装载机载低功率工作时发动机的负荷率很低，使其油耗和排放性能变差。另外，装载机输出功率波动剧烈，迫使发动机工作点经常处于非稳态工况，使油耗和排放性能进一步恶化，同时在低速大扭矩工况，尤其是在起步或铲装作业时，液力变矩器的传动效率低下，变矩器的液力损失很大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有传统双变(变矩器+变速箱)装载机存在的上述缺陷，通过控制系统控制离合器、制动器的接合状态以及变量栗的排量，可实现正反转的多段连续的液压机械无级变速传动形式，完全适用目前装载机的工况，解决了传统双变装载机普遍冋题。
[0004]本实用新型是采用以下的技术方案实现的:一种装载机用液压机械无级变速传动装置，包括发动机、联轴器、变量栗、定量马达、行星齿轮机构一、行星齿轮机构二、离合器一、离合器二和制动器，发动机通过输出轴与联轴器相连，变量栗连接定量马达，行星齿轮机构一的行星架一连接离合器一，齿圈一连接离合器二，行星齿轮机构二的行星架二连接制动器，还包括齿轮箱和齿轮箱制动器，联轴器连接齿轮一，齿轮二连接液压单元，液压单元连接齿轮三，齿轮四连接行星齿轮机构一和行星齿轮机构二各自相应的太阳轮一和太阳轮二，行星齿轮机构一的行星架一通过离合器一与齿轮五相连，行星齿轮机构一的齿圈一通过离合器二与齿轮五相连;行星齿轮机构二的行星架二与制动器相连，齿圈二与齿轮五相连。齿轮六连接齿轮箱，根据需要啮合齿轮箱制动器一、齿轮箱制动器二或离合器三，通过输出齿轮连接传动轴。
[0005]进一步地，连接液压传动单元包括变量栗和变量马达，变量马达通过连接齿轮三，齿轮四连接行星齿轮机构一和行星齿轮机构二;行星齿轮机构一包括太阳轮一、行星轮、齿圈一和行星架一，其中太阳轮一与齿轮四相连，齿圈一与齿轮一相连且通过离合器二与齿轮五相连，行星架一通过离合器一与齿轮五相连；行星齿轮机构二包括太阳轮二、行星轮二、齿圈二和行星架二，其中太阳轮二与太阳轮一和齿轮四相连，行星架二连接制动器。
[0006]液压机械无级变速传动装置的工作原理:
[0007]当制动器接合时，而离合器一和离合器二脱开时，行星齿轮机构二的行星架二与制动器固定为一体，齿圈二与齿轮五相连，动力通过齿轮一和齿轮二、液压单元、齿轮三和齿轮四传到行星齿轮机构二的太阳轮二，再由行星齿轮机构二的齿圈二传到齿轮五和齿轮六，通过调节变量栗的排量，齿轮六的转速与发动机的转速之比可以实现从零到第一设定值之间的连续变化，构成纯液压无级变速段，可满足装载机重载起步。通过选择齿轮箱制动器一或齿轮箱制动器二作用，可以获得后退档或前进档，满足装载机前进或后退的要求。
[0008]当制动器脱开，离合器一结合，离合器二脱开时，行星齿轮机构一工作，发动机的一部分动力通过齿轮一和齿轮二，传到液压单元，能量经过两次转换后，再经过齿轮三和齿轮四传递到行星齿轮机构一的太阳轮一，同时发动机的另一部分动力通过齿轮一，传递到行星齿轮机构一的齿圈一，这样行星齿轮机构一就成为了液压功率与机械功率合流的点，实现了功率分流后的再合流。在行星齿轮机构一完成功率合流后，通过行星架一和离合器一传递到齿轮五和齿轮六，最后输出到变速箱输入轴。通过调节变量栗的排量，齿轮六的转速与发动机的转速之比可以实现从第一设定值到第二设定值之间的连续变化，构成连续变化的液压机械无级变速段，可满足装载机重载低速行驶。通过选择齿轮箱制动器一或齿轮箱制动器二作用，可以获得后退档或前进档，同时前进状态下，可以通过齿轮箱制动器二或离合器三，也可以实现前进状态下高低速的切换，可用于工地或道路行驶。
[0009]当制动器脱开，离合器一脱开，离合器二结合时，通过控制器调节变量栗排量使定量马达输出转速为零，这样行星齿轮机构一的太阳轮一的转速为零，发动机动力通过齿轮一传递到行星齿轮机构一的齿圈一，再经过离合器二，传递到齿轮五和齿轮六，最后输出到变速箱输入轴。这时，液压单元处于不工作的状态，发动机的动力按照固定的速比传递，即齿轮六的转速与发动机的转速之比为某一设定值，构成纯机械段。通过选择齿轮箱制动器一或齿轮箱制动器二作用，可以获得后退档或前进档，同时前进状态下，可以通过齿轮箱制动器二或离合器三，也可以实现前进状态下高低速的切换，用于轻、空载平坦路面高速行驶。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011](I)真正实现正反向多段连续的宽范围、高效率的液压机械无级变速传动；
[0012](2)通过区域换段时的这种方式，可以对功率分流变速器进行切换，而没有牵引力中断；
[0013](3)发动机的转速波动范围小，系统更加稳定。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的原理结构示意图。
[0015]图中:I发动机;2联轴器;3齿轮一;4齿轮二； 5变量栗;6定量马达;7齿轮三;8齿轮四；9太阳轮二； 10行星轮二； 11齿圈二； 12行星架二； 13齿轮五；14齿轮六；15太阳轮一；16行星轮一 ；17齿圈一 ；18行星架一 ；19齿轮七;20输出齿轮;21行星齿轮机构一;22行星齿轮机构二 ； 23离合器一 ；24离合器二 ； 25制动器;26齿轮箱制动器一 ；27齿轮箱制动器二 ； 28离合器三。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示，本实用新型所述的装载机用液压机械无级变速传动装置，发动机I输出轴直接连接联轴器2，联轴器2驱动一对齿轮一3和齿轮二4，同时通过齿轮副的齿轮二4驱动变量栗5，变量栗5调节排量改变定量马达6转速，变量栗5和定量马达6组成的闭式液压传动单元，其由一套固定在箱体上的斜盘式柱塞变量栗和柱塞定量马达构成，定量马达6通过齿轮三7和齿轮四8驱动行星齿轮机构一 21的太阳轮一 15及行星齿轮机构二 22的太阳轮二9，太阳轮一 15和太阳轮二 9直接连接，行星齿轮机构一 21的齿圈一 17与齿轮一 3连接，同时齿圈一 17通过离合器二 24与齿轮五13连接，行星架一 18通过离合器一 23与齿轮五13连接，行星齿轮机构二 22的齿圈二 11也与齿轮五13连接，行星架二 12与制动器25连接，齿轮五13和齿轮六14驱动变速箱，齿轮箱制动器一 26和齿轮箱制动器二 27实现后退及前进档位的选择，离合器三28为前进直接档，最终通过齿轮七19和输出齿轮20将动力传递到传动轴。行星齿轮机构一 21包括太阳轮一 15、行星轮一 16、齿圈一 17和行星架一 18，其中太阳轮一 15与齿轮四8相连，齿圈一 17与齿轮一 3相连且通过离合器二 24与齿轮五13相连，行星架一 18通过离合器一 23与齿轮五13相连。行星齿轮机构二 22包括太阳轮二 9、行星轮二 10、齿圈二 11和行星架二 12，其中太阳轮二 9与太阳轮一 15和齿轮四8相