一种大功率拖拉机液压机械无级变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无级变速器领域，具体是指一种大功率拖拉机液压机械无级变速器。
【背景技术】
[0002]大功率拖拉机作业工况复杂，既要实现犁耕等低速重载作业，又要实现道路运输等高速轻载作业，为了获得燃油经济性或动力性，与小汽车相比，拖拉机需要更多的挡位实现变速器与发动机的传动比匹配。随着拖拉机挡位的增加，变速器换挡机构与换挡操作均变得极为复杂，为此，最佳的解决方法之一便是实现拖拉机无级变速。与小汽车中应用的金属带无级变速器不同，液压机械无级变速器可以传递更大的负载功率，是一种更为理想的拖拉机无级传动形式。但这种变速器不仅结构复杂、成本较高，而且在不同传动比和工况下具有不同的传动效率，考虑到拖拉机作业工况的复杂性，在设计过程中难以兼顾变速器传动比、传动效率与作业工况之间的匹配关系。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型旨在设计一种能够同时兼顾田间作业与道路运输作业工况，具有两个无级变速范围的大功率拖拉机液压机械无级变速器，同时具有结构简单、操作方便的特点。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0005]—种大功率拖拉机液压机械无级变速器，包括与发动机连接的输入轴、与车桥连接的驱动轴;输入轴上设有R段前齿轮、HMl段前齿轮、HM2段前齿轮、栗轴前齿轮;还包括有中间轴，中间轴上分别通过离合器设有HM2段后齿轮、HMl段后齿轮、R段后齿轮;其中HM2段后齿轮与HM2段前齿轮啮合、HMl段后齿轮与HMl段前齿轮啮合、R段后齿轮通过惰轮与R段前齿轮啮合，栗轴前齿轮啮合栗轴后齿轮;栗轴后齿轮通过栗轴连接液压栗;还包括有行星齿轮，其中行星齿轮的齿圈与中间轴共轴同步固定、通过行星架与行星轮共轴同步固定有空心轴、与太阳轮共轴同步固定有马达轴;其中齿圈外设有制动器;空心轴上固定有ML挡前齿轮、MH挡前齿轮;马达轴穿过空心轴连接马达;马达通过油管连接上述的液压栗;ML挡前齿轮、MH挡前齿轮分别啮合有ML挡后齿轮、MH挡后齿轮;ML挡后齿轮与MH挡后齿轮通过离合器固定于后桥驱动轴，上述的驱动轴至少连接有一个车桥。
[0006]优选的，驱动轴为连接有后桥锥齿轮以及后桥差速器。
[0007]优选的，驱动轴上设有前桥前齿轮，与前桥前齿轮啮合有前桥后齿轮，前桥后齿轮通过前桥离合器连接前桥驱动轴。
[0008]优选的，所述输入轴上还同步共轴设有液压栗动力输出齿轮。
[0009]优选的，述输入轴上还同步共轴设有PTO离合器以及配合的PTO轴。
[0010]优选的，液压栗为轴向柱塞变量栗。
[0011]优选的，所述的中间轴上与HM2段后齿轮、HMl段后齿轮、R段后齿轮的离合器为湿式离合器。
[0012]优选的，ML挡后齿轮与MH挡后齿轮通过齿形离合器固定于后桥驱动轴。本实用新型的工作原理、工作过程如下:
[0013]一种大功率拖拉机液压机械无级变速器，它包括2个机械挡ML、MH，I个纯液压段H，2个液压机械段HMl、HM2，I个倒退段R。
[0014]其中:ML为低速率无级变速挡位、MH为高速率无级变速挡位、HMl为前向低段位、HM2为前向高段位。
[0015]ML、MH挡在拖拉机行驶前进行选择，拖拉机行驶过程中无法切换，用于选择变速器的无级变速范围；
[0016]H段仅在拖拉机起步时使用，拖拉机行驶速度达到换段速度后，变速器切换至HMl段工作；
[0017]HMl、HM2段可在拖拉机行驶时进行切换，且换段前后变速器传动比相同，可实现HMl段与HM2段在段内与段间无级变速的连续性，从而扩大变速器的无级变速范围；
[0018]R段仅在拖拉机倒退行驶时使用，此时拖拉机需先通过H段起步并达到换段速度后方能切换至R段。
[0019]机械挡ML、MH:挡位ML与MH用于选择不同的无级变速范围，其中，ML挡用于行驶速度较低的田间作业工况，MH挡用于行驶速度较高的道路运输作业工况。
[0020]纯液压段H:H段用于拖拉机起步。拖拉机起步前，R段湿式离合器、HMl段湿式离合器与HM2段湿式离合器均分离，制动器制动，轴向柱塞变量栗排量为O。拖拉机起步时，行星齿轮的齿圈被锁死，发动机的全部功率经由液压支路(输入轴-栗轴前齿轮-栗轴后齿轮-栗轴-轴向柱塞变量栗-油管-轴向柱塞定量马达-马达轴)传递至行星齿轮的太阳轮，并通过行星齿轮的行星架向后输出。对于H段，仅有液压支路传递功率，通过增加轴向柱塞变量栗的排量，可实现变速器在H段段内的无级变速，并逐步提高拖拉机行驶速度。
[0021]液压机械段HMl:变速器工作于HMl段时，R段湿式离合器、HM2段湿式离合器与制动器均分离，HMl段湿式离合器接合，发动机动力一部分经由液压支路传递至行星齿轮的太阳轮，另一部分经由机械支路(输入轴-HMl段前齿轮-HMl段后齿轮-HMl段湿式离合器-中间轴)传递至行星齿轮的齿圈，两部分动力在行星齿轮处汇合并经由行星齿轮的行星架向后输出。对于HMl段，液压支路与机械支路同时传递功率，通过调节轴向柱塞变量栗的排量，可实现变速器在HMl段段内的无级变速。
[0022]液压机械段HM2:变速器工作于HM2段时，R段湿式离合器、HMl段湿式离合器与制动器均分离，HM2段湿式离合器接合，发动机动力一部分经由液压支路传递至行星齿轮的太阳轮，另一部分经由机械支路(输入轴-HM2段前齿轮-HM2段后齿轮-HM2段湿式离合器-中间轴)传递至行星齿轮的齿圈，两部分动力在行星齿轮处汇合并经由行星齿轮的行星架向后输出。对于HM2段，液压支路与机械支路同时传递功率，通过调节轴向柱塞变量栗的排量，可实现变速器在HM2段段内的无级变速。
[0023]倒退段R:R段用于拖拉机倒退行驶。变速器工作于R段时，HMl段湿式离合器、HM2段湿式离合器与制动器均分离，R段湿式离合器接合，发动机动力一部分经由液压支路传递至行星齿轮的太阳轮，另一部分经由机械支路(输入轴-R段前齿轮-惰轮-R段后齿轮-R段湿式离合器-中间轴)传递至行星齿轮的齿圈，两部分动力在行星齿轮处汇合并经由行星齿轮的行星架向后输出。对于R段，液压支路与机械支路同时传递功率，通过调节轴向柱塞变量栗的排量，可实现变速器在R段段内的无级变速。
[0024]本实用新型可取得如下有益效果:
[0025]结构简单，仅有I个行星齿轮用于功率汇流，且通过制动器锁死行星齿轮的齿圈实现变速器的纯液压起动；
[0026]具有ML、MH两个行驶挡位，通过挡位选择可设定低、高两个无级变速范围，分别用于田间作业工况与道路运输作业工况，从而更有针对性地进行变速器传动比、传动效率与作业工况之间的匹配；
[0027]通过纯液压段H起步，起步后，变速器工作于HMl、HM2两个液压机械段，换段前后变速器传动比相同，可实现两个液压机械工作段在段内和段间无级变速的连续性，从而扩大变速器的无级变速范围，并限制液压功率分流水平，提高变速器传动效率。
【附图说明】
[0028]图1为大功率拖拉机液压机械无级变速器示意图；
[0029]图中:1、发动机;2、输入轴;3、R段(倒退段)前齿轮;4、HM1段(前向低段位)前齿轮；
5、HM2段(前向高段位)前齿轮;6、液压栗动力输出齿轮;7、栗轴前齿轮;8、PT0离合器;9、PT0轴；10、油管；11、轴向柱塞变量栗；12、轴向柱塞定量马达；13、差速器；14、前桥后齿轮；15、前桥离合器；16、前桥驱动轴；17、齿圈；18、ΗΜ2段后齿轮；19、ΗΜ1段后齿轮;20、R段后齿轮；21、中间轴；22、惰轮;23、R段湿式离合器;24、HMl段湿式离合器;25、HM2段湿式离合器;26、制动器;27、栗轴后齿轮;28、栗轴;29、行星轮;30、太阳轮;31、行星架;32、ML挡前齿轮;33、空心轴；34、MH挡前齿轮;35、马达轴；36、齿形离合器;37、ML挡后齿轮;38、MH挡后齿轮;39、前桥前齿轮;40、后桥驱动轴;41、后桥锥齿轮。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0031]如图所示，一种大功率拖拉机液压机械无级变速器，它包括输入轴2、R段(倒退段)前齿轮3、HM1段(前向低段位)前齿轮4、HM2段(前向高段位)前齿轮5、液压栗动力输出齿轮
6、栗轴前齿轮7、PT0离合器8、PT0轴9、油管10、轴向柱塞变量栗11、轴向柱塞定量马达12、前桥后齿轮14、前桥离合器15、前桥驱动轴16、齿圈17、ΗΜ2段后齿轮18、ΗΜ1段后齿轮19、R段后齿轮20、中间轴21、惰轮22、R段湿式离合器23、HMl段湿式离合器24、HM2段湿式离合器25、制动器2