專利名稱：一種機械—液壓復合傳動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳動機構，尤其是一種機械一液壓復合傳動機構。
背景技術：
很多工程作業(yè)需要用汽車底盤載著作業(yè)裝置一邊行駛、一邊進行 各項施工作業(yè)，如掃路車、收割機等。其中一些作業(yè)裝置的動力傳動 是由一個發(fā)動機通過一個機械分動箱實現同時驅動車輛行駛和作業(yè) 裝置工作，比如收割機的傳動機構。但由于掃路車等作業(yè)裝置在行駛 過程中需要不斷地變換行駛速度，變速行駛時改變了發(fā)動機轉速，就 會導致作業(yè)質量下降，因此掃路車等作業(yè)裝置不能使用這種動力傳動 方法。目前，類似掃路車作業(yè)裝置的動力傳動有兩種解決方案其一是 使用雙發(fā)動機配置， 一臺發(fā)動機用于驅動車輛行駛，另一臺發(fā)動機用于驅動作業(yè)裝置施工作業(yè)；其二是單發(fā)動機連接液壓傳動配置，由發(fā)動機驅動多個串聯的液壓泵，通過控制多個液壓泵、液壓馬達實現驅動車輛行駛和作業(yè)裝置施工作業(yè)。上述兩個解決方案都有不足之處 雙發(fā)動機配置方案的油耗高、排放高，雙發(fā)動機安裝占用專用車輛的 空間大，且這種配置一般會出現大馬拉小車的現象。中國專利說明書
CN2157885公開了一種掃路車副發(fā)動機動力傳動裝置，由發(fā)動機、齒 輪箱、風機組成，發(fā)動機與齒輪箱之間由液力偶合器連接。以上專利 不足之處是雙發(fā)動機配置的掃路車體積大而拙，油耗高，排放高。單 發(fā)動機配置液壓傳動方案的總傳動效率低，液壓傳動系統(tǒng)的效率比較 機械傳動系統(tǒng)的效率低15~25%。中國專利說明書CN1049218A公開 了一種液壓傳動汽車，涉及一種液壓驅動系統(tǒng)，由發(fā)動機帶動一個雙 作用自動變量斷開式定子葉片泵運行，產生的液壓流體通過循環(huán)管道 傳遞到驅動輪上的液壓馬達，通過液壓馬達實現汽車的驅動。以上專 利不足之處是液壓傳動的傳動效率低、油耗高。駕駛機械傳動的載重汽車在礦區(qū)坎坷路段上行駛，發(fā)動機、,機械 離合器、變速器、驅動橋的損傷程度是在平坦道路上行駛的好幾倍， 在這種情況下駕駛液壓傳動無級變速特性的汽車又省力又省費用，但 是當載重汽車在平坦道路上運輸行駛時還是機械傳動的機構好,傳動 效率高、速度快。巿場需求一部分汽車在同一輛車上具有適應不同路 況的傳動特性，國內外一些企業(yè)在研究、生產適合于在類似礦區(qū)、沙 漠、冰雪道路、松軟田野上具有良好行駛性能的汽車底盤傳動機構。 ^《液壓傳動探討》(著者吳克晉，機械工業(yè)部液壓氣動行業(yè)主辦 "液壓工業(yè)"，總第26期， 一九八七年五月十五日出版)，發(fā)表了 國外某公司一種載重汽車的液壓一機械雙功率流傳動機構。該機構的 液壓功率流由軸向柱塞式雙向變量液壓泵傳動定量液壓馬達實現，機 械功率流由一簡單的行星傳動系實施。機械功率分支的任務是在該 機構上將一個構件輸入的功率分為兩路輸出，并將液壓傳動、機械傳 動兩部分功率流傳來的能量進行匯合，然后由輸出件將匯合后的能量
輸出。該傳動的主要操縱件有3個變量泵的變量桿、離合器L1和 L2。該方案傳動的過程有三個階段第一階段為低速前進與后退，離 合器L2分離，切斷機械功率分支，離合器Ll接合，行星排整體回轉， 這一階段通過操縱變量桿實現前進與倒車，該階段為液壓傳動；第二 階段是增大車速，在低速前進檔工況下，泵的排量調至最大位置后將 離合器L1分離而將離合器L2接合，行星排開始工作，再將變量泵的變量桿由正的最大位置，逐漸向排量減少的方向調節(jié)，該階段為液壓 一機械復合傳動；第三階段是進一步增大車速，調節(jié)方法是，將泵的 變量桿由零位向負的排量方向移動，由于泵的斜盤傾角改變了方向， 因而液壓馬達也反向旋轉，逐步調節(jié)直至泵的變量桿達到負的排量最 大值位置，該載重汽車就達到了最大前進速度，第三階段也是液壓一 機械復合傳動。該液壓一機械復合傳動方案的不足之處是1、 該方案操作的第一階段為液壓傳動，其傳動效率低；2、 對第二階段操作通過的功率流向分析，存在循環(huán)功率；3、 在第三階段操作中液壓功率流與機械功率流的比例不斷變化，匯合后的總傳動效率不穩(wěn)定;4、 該方案的操作方法復雜和難以掌握，與普通汽車的一般操作 要領不通用，容易使駕駛員在操作時由于習慣性動作而出現搡作失誤 導致安全事故。高爐、礦井都需要用大功率風機鼓風或者通風， 一些大型設備或 者輸送機等連續(xù)設備需要大功率的電動機驅動，這些設備在啟動時要 克服很大的啟動阻力矩，并且要避免造成對設備的供電網絡形成啟動 電流沖擊，有些設備在運行過程中需要有良好的調速性能。《液力偶 合器應用與節(jié)能技術》(劉應誠、楊乃喬編著，化學工業(yè)出版社出版,2006年1月第l版)發(fā)表了調速型液力偶合器傳動方式選擇(第六 章第7節(jié)第3小節(jié)表6-8)，該表列舉的多種調速傳動方式中單電 動機串接調速型液力偶合器的機構傳動效率低，液力偶合器配置功率 大，多電動機串聯或并聯調速型液力偶合器機構的結構復雜，投資大。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種機械一液壓復合傳動機構，在車輛上安 裝使用時，使車輛既能以機械傳動方式驅動快速行駛，也能以機械一 液壓復合傳動方式無級變速驅動行駛；改裝為單發(fā)動機配置的工程作 業(yè)專用車輛時，發(fā)動機在中速段轉動，同時有分支傳動機構以機械傳 動方式輸出動力傳動隨車作業(yè)裝置穩(wěn)定工作，減少了副發(fā)動機配置， 節(jié)省了車輛空間，傳動效率高，結構簡單，操作方便，有效解決現有 技術上述缺陷。該機械一液壓復合傳動機構安裝在大型設備的傳動系 統(tǒng)中，能在連接負載的條件下空載啟動動力機，動力機啟動后再以機 械一液壓復合傳動的方式啟動工作機轉動，緩慢地無沖擊增加負載， 緩慢地提高工作機的轉速,設備運轉時無級調速范圍寬,傳動效率高, 大型設備不需要因為啟動阻力矩過大而配置過大容量的動力機，動力 機是電動機啟動時減少了對供電網產生沖擊載荷。為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種機械一液壓復合傳動機構， 包括有發(fā)動機、變量液壓泵、液壓馬達；所述發(fā)動機連接傳動行星齒 輪箱，行星齒輪箱的行星齒輪機構分配發(fā)動機傳動的動力分別傳動變 量液壓泵和半軸，變量液壓泵順序連接傳動液壓馬達、半軸，半軸匯
合液壓馬達傳動的液壓功率流和行星齒輪機構分配傳動的機械功率流后輸出動力；發(fā)動機連接傳動分動軸，分動軸伸進行星齒輪箱內的 軸上緊固套裝分動齒輪，分動齒輪嚙合傳動過渡齒輪；過渡齒輪和轉 臂同軸心固定連接，在轉臂的輸出端垂直均勻連接安裝兩根或三根行 星齒輪軸，每根行星齒輪軸上分別套裝一只行星齒輪，行星齒輪同時 嚙合傳動太陽輪、中心輪的內齒，中心輪連接傳動半軸，中軸的一端 連接安裝太陽輪，中軸的另一端穿過轉臂、過渡齒輪、伸出行星齒輪 箱外連接傳動變量液壓泵；變量液壓泵通過液壓管路連接傳動液壓馬 達，液壓馬達連接傳動液壓傳動軸，液壓傳動軸的另一端伸進行星齒 輪箱內連接安裝液壓傳動齒輪，集合齒輪緊固套裝在半軸的軸上，液 壓傳動齒輪嚙合傳動集合齒輪，半軸匯合中心輪傳動的機械功率流、 液壓傳動齒輪傳動的液壓功率流伸出行星齒輪箱外輸出動力。所述發(fā)動機安裝在車架上連接傳動變速器，取力器連接安裝在變 速器的取力器接口上,取力器中有與變速器分離與連接傳動的離合裝 置，在駕駛室中設有操縱取力器離合裝置的操作手柄，取力器連接傳 動傳動軸，傳動軸連接傳動分動軸；前支架、后支架分別緊固安裝在 車架上，行星齒輪箱懸掛式安裝在前支架下，減速箱懸掛式安裝在后 支架下；半軸伸出行星齒輪箱外的一端連接傳動減速過渡軸，減速過 渡軸穿進減速箱內的軸上緊固套裝主減速齒輪，輸出軸上套裝副減速 齒輪、緊固套裝電磁離合器，電磁離合器的內孔接合面緊固連接輸出 軸、平面接合面緊固連接副減速齒輪，主減速齒輪嚙合傳動副減速齒 輪，在駕駛室中設有操縱電磁離合器離合的電磁離合器開關；變速器 還連接傳動前傳動軸，前傳動軸的另一端連接傳動輸出軸伸出減速箱 外的一端，輸出軸伸出減速箱外的另一端連接傳動后傳動軸，后傳動 軸連接傳動后橋軸驅動車輛行駛。所述駕駛室中設有油門腳踏板和手動油門裝置，設有與油門腳踏 板聯動的控制變量液壓泵的變量液壓泵腳踏板，變量液壓泵腳踏板的 零位置對應油門腳踏板的中速位置活動連接。所述分動軸穿過行星齒輪箱的另 一端依次連接傳動離合器、變速。所述牽引過渡軸的一端連接安裝齒輪液壓泵、另一端伸進行 星齒輪箱內連接安裝牽引齒輪，集合齒輪嚙合傳動牽引齒輪，齒 輪液壓泵連接傳動牽引液壓馬達，牽引液壓馬達連接傳動被牽引車輛；變量液壓泵、液壓馬達、齒輪液壓泵、牽引液壓馬達都可 以正反方向轉動或者可以換向。所述發(fā)動機、前支架安裝在車架上，行星齒輪箱懸掛式安裝在 前支架下，發(fā)動機連接傳動前傳動軸，前傳動軸的另一端連接傳 動行星齒輪箱的分動軸，行星齒輪箱的半軸連接傳動后傳動軸， 后傳動軸連接傳動后橋軸驅、動車輛行駛；變量液壓泵、液壓馬達 都可以正反方向轉動或者可以換向，在駕駛室中設有手動油門裝 置和變量液壓泵腳踏板。本發(fā)明提出了 一種新型的機械一液壓復合傳動技術方案發(fā)動機 連接傳動行星齒輪箱的轉臂、行星齒輪，行星齒輪同時嚙合傳動太陽 輪和中心輪的內齒，太陽輪通過中軸連接傳動變量液壓泵，中心輪連 接傳動半軸，發(fā)動機通過轉臂和行星齒輪分配動力分別傳動變量液壓泵和半軸；變量液壓泵通過液壓管路連接傳動液壓馬達，液壓馬達順
序連接傳動液壓傳動軸、液壓傳動齒輪、集合齒輪，集合齒輪緊固套 裝在半軸上，半軸將液壓馬達傳動的液壓功率流和中心輪傳動的機械 功率流匯合后輸出動力。本發(fā)明技術方案應用在汽車上可以實現車輛在機械一液壓復合 傳動下無級變速行駛，同時也能實現車輛轉換為機械傳動下的前進行駛和倒車；并且,機械功率流和液壓功率流以相同傳動方向疊加輸出， 在復合傳動過程中沒有循環(huán)功率，本發(fā)明的技術方案具有傳動效率 高、油耗低等優(yōu)點。本發(fā)明機械-液壓復合傳動機構應用在需要動力驅動隨車作業(yè)裝 置的專用車輛時，專用車輛為單發(fā)動機動力配置，動力系統(tǒng)安裝占用 空間小；作業(yè)時，發(fā)動機在中速轉動，車輛以機械一液壓復合傳動方 式無級變速驅動行駛，能同時以機械傳動的方式提供動力驅動隨車安 裝的作業(yè)裝置施工作業(yè)，操作性能好且方便；通過調整手動油門裝置 調整發(fā)動機轉速能夠無級調整輸出給作業(yè)裝置的動力，驅動作業(yè)裝置 的動力穩(wěn)定、作業(yè)質量好；轉場時車輛以機械傳動的方式驅動行駛， 行駛速度快；在車輛動力傳^過程中，機械傳動功率占傳動總功率的 犬部分，車輛總傳動效率高、油耗低，排放低。在掃路車、高壓沖洗 車、消防車等專用車輛上應用機械一液壓復合傳動機構，專用車輛的 作業(yè)性能穩(wěn)定，車輛的油耗低、排放低，車輛的空間更合理地滿足了 特種車的使用需求。本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構應用在礦區(qū)行駛的載重卡車上， 載重卡車可以以無級變速的特性在礦區(qū)坎坷路段行駛，不需要頻繁踩 動離合器、變換檔位調速，操作舒適方便，車輛穩(wěn)定性好，車輛部件
損傷小，當道路平坦時，可以方便地轉換為機械傳動驅動車輛快速行 駛。用本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝的軍用車輛在沙漠、冰雪 路面或松軟路段行駛時，可以以極其緩慢的速度無級變速行駛，操作 簡便；當軍用車輛作牽引車用途牽引火炮等重型裝備在松軟路段移動時，可以在機械一液壓復合傳動機構輸出端串接一個液壓傳動分支機 構連接到被牽引車輛的輪系中，牽引車輛能夠以極其緩慢的速度聯動 這個液壓傳動分支機構同步驅動被牽引車輛移動，有低轉速大扭矩、 牽引車輛和被牽引車輛同步驅動的傳動特點，特種車輛在特殊路段的 通行能力增強。本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構應用在礦井、高爐的風機傳動系統(tǒng)中，或者應用在大型設備、連續(xù)設備傳動系統(tǒng)中的優(yōu)點為1、 發(fā)動機也可以以電動機替換，電動機可以在連接作業(yè)機負載 的情況下空載啟動，電動機啟動達到工作轉速后再啟動工作機，逐漸 地提高工作機的轉速緩慢地增加負載，減小了啟動電流對設備供電系 統(tǒng)的沖擊，電動機的選配不需要選用過大功率的裝機容量，降低了設備的投資額；2、 可以從零到最高轉速之間無級調速，調速范圍寬；3、 復合傳動過程中液壓功率流小于等于機械功率流，傳動效率高；4、 在電動機與作業(yè)機負載之間不需要安裝離合器裝置，結構簡 單、操作方便。


圖l為本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構基本結構的傳動示意圖； 圖2為本發(fā)明第二實施例的結構圖；圖3為本發(fā)明第二實施例中部件減速箱結構的傳動示意圖； 圖4為本發(fā)明第二實施例基本結構補充的傳動示意圖； 圖5為本發(fā)明第三實施例的結構圖。 附圖標記說明.駕駛室 .車架 .后支架0. 手動油門裝置 3.取力器6.分動齒輪 9A.前傳動軸1. 后橋軸 24.中心輪27.半軸30.行星齒輪33.轉臂36.電磁離合器39.太陽輪42.牽引液壓馬達2.發(fā)動機5.變量液壓泵8.操作手柄14.傳動軸 17.行星齒輪箱 19B.后傳動軸 22.離合器 輸出軸 28.液壓管路 31.行星齒輪軸 34.液壓傳動齒輪 37.主減速齒輪 40.減速過渡軸 43.齒輪液壓泵3.變速器 6.前支架 9.電磁離合器開關 12.變量液壓泵J 15.分動軸 18.液壓馬達 20.減速箱 23.變速器 26.副減速齒輪 29.過渡齒輪 32.集合齒輪 35.液壓傳動軸 38.中軸 41.牽引齒輪 44.牽引過渡軸具體實施方式
下面結合附圖作進一步說細的說明。圖1為本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構基本結構的傳動示意圖，如圖l所示本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構包括有發(fā)動機2、變量液壓泵5、 液壓馬達18;發(fā)動機2連接傳動行星齒輪箱17的分動軸15，分動軸 15伸進行星齒輪箱17內的軸上緊固套裝分動齒輪16,分動齒輪16 嚙合傳動過渡齒輪29;過渡齒輪29和轉臂33同軸心固定連接，在 轉臂33的輸出端垂直均勻安裝兩根或三根行星齒輪軸31，在每根行 星齒輪軸31上分別套裝一只行星齒輪30,行星齒輪30同時嚙合傳 動太陽輪39和中心輪24的內齒，中心輪24連接傳動半軸27,中軸 38的一端連接安裝太陽輪39,中軸38的另一端穿過轉臂33、過渡 齒輪29、再穿出行星齒輪箱17外連接傳動變量液壓泵5;變量液壓 泵5連接液壓管路28、并通過液壓管路28連接傳動液壓馬達18,液 壓馬達18連接傳動液壓傳動軸35，液壓傳動軸35的另 一端伸進行 星齒輪箱17內連接安裝液壓傳動齒輪34,集合齒輪32固定套裝在 半'軸27上，液壓傳動齒輪34嚙合傳動集合齒輪32;轉臂33和行星 齒輪30將發(fā)動機2傳動的動力分配分別傳動變量液壓泵5和半軸27, 半軸27將液壓馬達18傳動詢液壓功率流和中心輪24傳動的機械功 率流匯合后伸出行星齒輪箱17外輸出。第一實施例本實施例為本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構應用于大型設備的 傳動系統(tǒng)中，結合附圖l作詳細說明。發(fā)動機2連接傳動機械一液壓復合傳動機構，半軸27連接傳動 負載工作機；啟動發(fā)動機2連接傳動分動軸15轉動，分動軸15聯動 緊固安裝在行星齒輪箱17內分動軸15上的分動齒輪16轉動，分動 齒輪16嚙合傳動過渡齒輪29轉動，過渡齒輪29聯動緊固連接的轉 臂33轉動，轉臂33聯動垂直均勻安裝在轉臂33輸出端的兩根或三 根行星齒輪軸31轉動和帶動分別套裝在每根行星齒輪軸31上的行星 齒輪30轉動，行星齒輪30繞行星齒輪軸31轉動、并同時繞轉臂33 的軸心公轉，行星齒輪30同時嚙合傳動太陽輪39、中心輪24的內 齒；由于中心輪24連接傳動半軸27,半軸27連接傳動負載工作機， 在工作機負載的作用下半軸27、中心輪24不轉動，太陽輪39在行 星齒輪30的嚙合傳動下轉動并帶動中軸38轉動，中軸38穿過轉臂 33、過渡齒輪29、伸出行星齒輪箱17外連接傳動變量液壓泵5轉動， 由于變量液壓泵5斜盤的傾角是零，變量液壓泵5空轉不輸出液壓油 也不輸出動力。操縱變量液壓泵5使變量液壓泵5的斜盤改變傾角，變量液壓 泵3輸出液壓油通過液壓管路28連接傳動液壓馬達18轉動；液壓馬 達18連接傳動液壓傳動軸35轉動，液壓傳動軸35伸進行量齒輪箱 17內連接傳動液壓傳動齒輪34轉動，集合齒輪32緊固套裝在半軸 27上，液壓傳動齒輪34嚙合傳動集合齒輪32轉動并聯動半軸27轉 動，半軸27連接傳動工作機轉動；調整液壓管路28與變量液壓泵5、 液壓馬達18的管路連接，使液壓馬達18傳動的液壓功率流和中心輪 24傳動的機械功率流驅動工作機轉動的方向一致；半軸27將傳動工
作機轉動的阻力矩順序反饋集合齒輪32、液壓傳動齒輪34、液壓傳 動軸35、液壓馬達18、變量液壓泵5、中軸38、太陽輪39、行星齒 輪30、行星齒輪軸31，在行星齒輪機構的作用和轉臂33轉動的共同 作用下，行星齒輪軸31、行星齒輪30將半軸27反饋的阻力矩作用 于中心輪24并使中心輪24和太陽輪39同方向轉動，中心輪24聯動 半軸27轉動驅動工作機轉動；轉臂33和行星齒輪軸31、行星齒輪 30將發(fā)動機2傳動的動力分配分別傳動太陽輪39、中心輪24轉動， 半軸27匯合液壓馬達18傳動的液壓功率流和中心輪24傳動的機械功率流連接傳動設備負載工作機轉動。繼續(xù)調整變量液壓泵5斜盤的傾角就改變了變量液壓泵5輸出液 壓油的流量，也就同時改變了變量液壓泵5輸出的液壓功率、改變了 液壓馬達18的轉速，也改變了太陽輪39和中軸38傳動的功率、轉 速，還同時改變了中心輪24傳動的機械功率和中心輪24的轉速；半 軸27匯合同時變化的機械功率、液壓功率和同時變化的中心輪24、 液壓馬達18的轉速傳動工作機實現了無級變速轉動，本實施例機械 —液壓復合傳動機構應用在大型設備的傳動系統(tǒng)中使設備實現了無 級變速轉動。本實施例還可以以電動機等動力機等同替換發(fā)動機2。 應用本發(fā)明技術于大型設備的傳動系統(tǒng)中產生以下積極效果 1.能在連接負載的條件下空載啟動動力機，啟動動力機后再二 次緩慢啟動負載工作機運轉，設備不需要因為啟動設備的阻力矩過大 而選用過大容量的動力機配置，動力機與工作機之間也不需要安裝離 合器裝置，減少了設備的一次投資成本；2. 兩次啟動的過程減小了沖擊載荷，當動力機是電動機時，減小了對設備供電網的沖擊載荷影響，設備的運行質量提高；3. 可以在設備運轉中無級調速，調速范圍寬；在行星齒輪機構中中心輪24和太陽輪39傳動的力矩不等，機械一液壓復合傳動中機 械傳動的功率占總傳動功率的大部分，復合傳動中無循環(huán)功率，傳動效率穩(wěn)定，傳動效率高。 第二實施例圖2為本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構第二實施例的結構圖，圖 3為第二實施例中部件減速箱結構的傳動示意圖，圖4為本發(fā)明第二 實施例的補充示意圖。如圖2圖3所示駕駛室1、發(fā)動機2、變速器3、前支架6、后支架7分別安裝在 車架4上，行星齒輪箱17懸掛式安裝在前支架6下，減速箱20懸掛 式安裝在后支架7下。發(fā)動機2連接傳動變速器3，取力器13安裝 在變速器3的取力器接口上，、取力器13中有與變速器3連接傳動與 分l的離合裝置，在駕駛室1中設有操縱離合取力器13與變速器3 連接傳動的操作手柄8，取力器13連接傳動傳動軸14,傳動軸14 連接傳動分動軸15。分動軸15伸進行星齒輪箱17內的軸上緊固套 裝分動齒輪16,分動齒輪16嚙合傳動過渡齒輪29,過渡齒輪29和 轉臂33同軸心固定連接；在轉臂33的輸出端垂直均勻安裝有兩根或 三根行星齒輪軸31，每根行星齒輪軸31上分別套裝一只行星齒輪30， 行星齒輪30同時嚙合傳動太陽輪39和中心輪24的內齒，中心輪24 連接傳動半軸27;中軸38的一端安裝太陽輪39并連接太陽輪39的 傳動，中軸38的另一端穿過轉臂33、過渡齒輪29、伸出行星齒輪箱 17外連接傳動變量液壓泵5;變量液壓泵5連接液管路28，并通過 液壓管路28連接傳動液壓馬達18;液壓馬達18連接傳動液壓傳動 軸35，液壓傳動軸35的另一端伸進行星齒輪箱17內連接安裝液壓 傳動齒輪34，集合齒輪32緊固套裝在半軸27上，液壓傳動齒輪34 嗜合傳動集合齒輪32。轉臂33、行星齒輪30分配發(fā)動機2傳動的動 力分別傳動太陽輪39、中心輪24轉動，半軸27伸出行星齒輪箱17 外的一端連接安裝減速過渡軸40,半軸27匯合液壓馬達18傳動的 液壓功率流、中心輪24傳動的機械功率流連接傳動減速過渡軸40 轉動。減速過渡軸40伸進減速箱20的軸上緊固套裝主減速齒輪37， 輸出軸25上套裝副減速齒輪26、緊固套裝電磁離合器36,電磁離合 器36的內孔結合面緊固連接輸出軸25、平面結合面緊固連接副減速 齒輪26,在駕駛室l內設有電磁離合器開關9，主減速齒輪37嚙合 傳動副減速齒輪26，通過操縱電磁離合器開關9可以使電磁離合器 36離合副減速齒輪26與輸出軸25之間的連接傳動。變速器3還連 接傳動前傳動軸19A，前傳動軸19A的另一端連接傳動輸出軸25伸 出減速箱20外的一端，輸出軸25的另一端也從另一面伸出減速箱 20外連接傳動后傳動軸19B，后傳動軸19B連接傳動后橋軸21。在 駕駛室1內設有手動油門裝置10和油門腳踏板11，油門腳踏板ll 聯動控制變量液壓泵5的變量液壓泵腳踏板12，變量液壓泵腳踏板 12的零位置對應油門腳踏板11的中速位置活動連接。本發(fā)明機械一 液壓復合傳動機構實施例，發(fā)動機2可以順序連接傳動變速器3、取
力器13、傳動軸14、行星齒輪箱17、減速箱20、后傳動軸19B轉動， 后傳動軸19B傳動后橋軸21轉動驅動車輛行駛；發(fā)動機2還可以順 序連接傳動變速器3、前傳動軸19A、輸出軸25、后傳動軸19B轉動， 后傳動軸19B傳動后橋軸21轉動驅動車輛行駛。在分動軸15穿過行星齒輪箱17外的一端順序連接安裝離合器 22、變速器23;發(fā)動機2順序傳動行星齒輪箱17、減速箱20驅動車 輛行駛的同時，分動軸15連接傳動離合器22、變速器23，變速器 23連接傳動隨車作業(yè)裝置。本實施例的操作過程為操縱變速器3掛在空檔位置，脫開了變 速器3與前傳動軸19A的傳動連接；操縱操作手柄8使取力器13連 接變速器3的傳動，操作電磁離合器開關9使電磁離合器36連接副 減速齒輪26與輸出軸25的傳動；啟動發(fā)動機2，操縱手動油門10 使發(fā)動機2在中速轉動，發(fā)動機2順序連接傳動變速器3、取力器13、 傳動軸14、分動軸15、分動齒輪16、過渡齒輪29、轉臂33、行星 齒輪軸31、行星齒輪30轉動；由于行星齒輪機構的差速作用，中心 輪24、半軸27不轉動，太陽輪39、中軸38轉動聯動變量液壓泵5 轉動，變量液壓泵5的斜盤傾角是零度，變量液壓泵5空轉不輸出液 壓油，液壓馬達18不轉動，發(fā)動機2轉動傳動行星齒輪機構，行星 齒輪機構沒有輸出功率驅動車輛行駛，車輛處于停駛狀態(tài)。踩動油門 腳踏板11過中速位置聯動變量液壓泵腳踏板12,變量液壓泵腳踏板 12發(fā)出控制信號使變量液壓泵5的斜盤改變傾角，變量液壓泵5輸 出液壓油通過液壓管路28連接傳動液壓馬達18轉動，液壓馬達18 順序傳動液壓傳動軸35、液壓傳動齒輪34、集合齒輪32、半軸27 轉動；半軸27傳動減速過渡軸40轉動，減速過渡軸40聯動主減速 齒輪37轉動，主減速齒輪37嚙合傳動副減速齒輪26轉動，副減速 齒輪26通過電磁離合器36連接傳動輸出軸25轉動，輸出軸25傳動 后傳動軸19B轉動，后傳動軸19B傳動后橋軸21轉動驅動車輛行駛； 中軸38、太陽輪39將變量液壓泵5輸出液壓功率傳動半軸27驅動車輛行駛的阻力矩反饋給行星齒輪機構，由于行星齒輪機構的作用和 轉臂33轉動的共同作用，行星齒輪軸31、行星齒輪30傳動中心輪 24轉動，中心輪24連接傳動半軸27轉動；調整變量液壓泵5與液 壓管路28、液壓馬達18的管路連接，使液壓馬達18傳動半軸27轉 動的方向與中心輪24傳動半軸27轉動的方向一致；半軸27匯合了 液壓馬達18傳動的液壓功率流和中心輪24傳動的機械功率流順序傳 動減速過渡軸40、主減速齒輪37、副減速齒輪26、電磁離合器36、 輸出軸25、盾傳動軸19B、后橋軸21轉動，后橋軸21驅動車輛行駛。 踩動油門腳踏板11過中速位置增加了發(fā)動機的進油量，增加了發(fā)動 機的功率，滿足了聯動變量液壓泵腳踏板12控制變量液壓泵5輸出 液壓油傳動液壓馬達18轉動需要增加的功率。繼續(xù)踩動油門腳踏板 11聯動變量液壓泵腳踏板12，變量液壓泵腳踏板12控制變量液壓泵 5變量輸出液壓油傳動液壓馬達18變速轉動，由于行星齒輪機構的 作用，中心輪24也變速轉動，半軸27疊加了液壓馬達18傳動的變 量液壓功率流和中心輪24傳動的變量機械功率流變速傳動減速箱 20，減速箱20變速傳動后傳動軸19B、后橋軸21驅動車輛變速行駛， 本發(fā)明技術改裝的汽車車輛實現了機械一液壓復合傳動下的無級變 速行駛。 本實施例的改裝汽車車輛還可以方便地轉換為機械傳動下的前進行駛和倒車，其操作過程為操縱手動油門裝置10復位使發(fā)動機 2怠速轉動，操作電磁離合器開關9使電磁離合器36脫開副減速齒 輪26與輸出軸25的傳動連接，操縱操作手柄8脫開變速器3與取力 器13的傳動連接，車輛恢復了發(fā)動機2順序傳動變速器3、前傳動 軸19A、輸出軸25、后傳動軸19B、后橋軸21的機械傳動；搡作變 速器3掛前進擋或倒車擋，車輛實現機械傳動下的前進行駛或倒車。 應用本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝的汽車車輛轉換為機械傳 動下的前進行駛和倒車，車輛行駛速度快、傳動效率高，駕駛車輛的 搡作方式和普通車輛一樣。本實施例機械一液壓復合傳動技術改裝的車輛，可以和普通的汽 車一樣機械傳動驅動車輛行駛和倒車，也可以轉換為機械一液壓復合 傳動下的無級變速行駛。本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝在礦區(qū)行駛的載重卡車，卡 車可以在坎坷道路上無級變速行駛,在平坦道路上轉換為機械傳動快 速行駛，駕駛車輛的舒適度髙，車輛主要部件損傷小，使用壽命延長。 ^圖4為本發(fā)明第二實施例基本結構補充的傳動示意圖，下面結合 圖4作詳細說明。本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝軍用車輛，軍用車輛可以在 沙漠、冰雪路面、松軟路段以極其緩慢的速度移動，比較液壓驅動的 車輛減少了液壓傳動設備配置的功率、容量，提高了傳動效率，比較 機械傳動的車輛避免了因為緩慢行駛造成離合器摩擦副的損傷和機 件失效。當改裝的軍用車輛作牽引車用途在松軟路段牽引火炮或重型 裝備時，所述牽引過渡軸44的一端連接安裝齒輪液壓泵43、另一 端伸進行星齒輪箱17內連接安裝牽引齒輪41,集合齒輪32嚙合 傳動牽引齒輪41，齒輪液壓泵43連接傳動牽引液壓馬達42,牽 引液壓馬達42連接傳動被牽引車輛。當改裝的牽引車輛無級變速 行駛時集合齒輪32嚙合傳動牽引齒輪41轉動，牽引齒輪41聯動 牽引過渡軸44轉動傳動齒輪液壓泵43轉動，齒輪液壓泵43傳動 牽引液壓馬達42轉動驅動被牽引車輛同步于牽引車輛行駛，以上結 構使改裝的軍用車輛在松軟路段牽引火炮等重型裝備移動時，牽引車 輛和被牽引車輛可以實現同步驅動，傳動的特點是低轉速、大扭矩、 被牽引車輛也可以實現同步驅動，大大增強了特種車輛在特殊路段的 通行能力。在發(fā)動機2和分動軸15之間安裝換向機構并使變量液壓 泵5、液壓馬達18、齒輪液壓泵43、牽引液壓馬達42都能換向， 牽引車輛和被牽引車輛可以實現前進行駛或倒車。本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝掃路車、高壓沖洗車、消防 車等專用車輛時,在分動軸15伸出行星齒輪箱17外的一端依次連接 安裝離合器22、變速器23,專用車輛在無級變速行駛的同時，分動 軸f5分配發(fā)動機2傳動的部分動力傳動離合器22、變速器23，變速 器23連接傳動隨車作業(yè)裝置施工作業(yè)。操縱離合器22、變速器23， 調整變速器23的輸出轉速滿足專用車輛驅動隨車作業(yè)裝置施工作業(yè) 的轉速需求；還可以通過操縱手動油門裝置IO，調整發(fā)動機2的轉 速達到無級調整分動軸15的轉速，變速驅動作業(yè)裝置滿足施工作業(yè) 變化的作業(yè)需求。專用車輛是掃路車時，專用車輛變速行駛的同時保 持了風機、掃刷的轉速基本穩(wěn)定，掃路車作業(yè)質量穩(wěn)定；專用車輛是
消防車、高壓沖洗車時，車輛可以在變速行駛中保持高壓水泵的水壓 和流量穩(wěn)定，滿足作業(yè)需求。本發(fā)明機械一液壓復合傳動技術改裝的 專用車輛實現了單發(fā)動機配置，動力系統(tǒng)占用車輛的空間小，專用車 輛作業(yè)質量穩(wěn)定，排放低，傳動效率高、油耗低。第三實施例圖5為本發(fā)明第三實施例的結構圖，下面結合圖5作詳細的說明。 發(fā)動機2、前支架6安裝在車架4上，行星齒輪箱17懸掛式安 裝在前支架6下；發(fā)動機2連接傳動前傳動軸19A，前傳動軸19A連 接傳動行星齒輪箱17的分動軸15，分動軸15上固定套裝分動齒輪 16，分動齒輪16嚙合傳動過渡齒輪29;過液齒輪29和轉臂33同軸 心固定連接，轉臂33的輸出端垂直均勻安裝兩個或三個行星齒輪軸 31,每個行星齒輪軸31上套裝一只行星齒輪30，行星齒輪30同時 嚙合傳動太陽輪39、中心輪24的內齒；中心輪24連接傳動半軸27, 中軸38的一端連接安裝太陽輪39,中軸38的另一端穿過轉臂33、 過液齒輪29、伸出行星齒輪箱、17外連接傳動變量液壓泵5;變量液 壓泵5通過連接液壓管路28連接傳動液壓馬達18,液壓馬達18連 接傳動液壓傳動軸35;液壓傳動軸35伸進行星齒輪箱17內的一端 連接安裝液壓傳動齒輪34，集合齒輪32固定安裝在半軸27上，液 壓傳動齒輪34嚙合傳動集合齒輪32，半軸27伸出行星齒輪箱17外 的一端連接傳動后傳動軸19B,后傳動軸19B的另一端連接傳動后橋 軸21驅動車輛行駛；在駕駛室1內設有手動油門裝置10和變量液壓 泵腳踏板12,變量液壓泵5和液壓馬達18都可以正反方向轉動或者 本實施例操作過程為啟動發(fā)動機2，操縱手動油門裝置10使 發(fā)動機2在中速轉動，發(fā)動機2順序傳動前傳動軸19A、分動軸15、 分動齒輪16、過渡齒輪29、轉臂33、行星齒輪軸31、行星齒輪30 轉動，中心輪24、半軸27不轉動，太陽輪39、中軸38轉動傳動變 量液壓泵5空轉。踩動變量液壓泵腳踏板12，變量液壓泵腳踏板12 發(fā)控制信號給變量液壓泵5,變量液壓泵5改變斜盤傾角輸出液壓油 傳動液壓馬達18轉動，液壓馬達18順序傳動液壓傳動軸35、液壓 傳動齒輪34、集合齒輪32、半軸27、后傳動軸19B、后橋軸21轉動， 后橋軸21驅動車輛行駛。中軸38、太陽輪39將變量液壓泵5輸出 液壓功率流驅動車輛行駛的阻力矩反饋給轉臂33、行星齒輪軸31, 行星齒輪軸31和行星齒輪30傳動中心輪24、半軸27轉動，半軸27 疊加中心輪24傳動的機械功率流和液壓馬達18傳動的液壓功率流傳 動后傳動軸19B轉動，后傳動軸19B傳動后橋軸21轉動驅動車輛前 進，轉變發(fā)動機動力傳動的方向同時轉變變量液壓泵5、液壓馬達18 傳動的方向可以實現改裝車輛的倒車。本實施例應用于改裝飛機場拖運飛機的車輛，該改裝車輛的液壓 傳動部分對比全液壓驅動的車輛配置功率降低，車輛制造成本降低， 傳動結構簡單，操作方便，傳動效率高，保持了全液壓驅動車輛低轉 速大扭矩和無級變速的傳動特性。本發(fā)明機械一液壓復合傳動機構中的行星齒輪箱17有多種內部 結構的變形設計和多種對外連接傳動的方法，電磁離合器36可以是 機械式的離合器，變量液壓泵5的控制方式有多種形式，發(fā)動機2
可以是電動機等動力機，行星齒輪軸31和行星齒輪30可以是兩個或 四個，半軸27和減速過渡軸40之間可以用傳動軸連接傳動，以上原理相同對本發(fā)明技術方案的局部替換都在本發(fā)明的保護范圍內。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非 限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普 通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替 換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，都在本發(fā)明保護范圍內。
權利要求
1.一種機械-液壓復合傳動機構，包括有發(fā)動機(2)、變量液壓泵(5)、液壓馬達(18)，其特征在于發(fā)動機(2)連接傳動行星齒輪箱(17)，行星齒輪箱(17)的行星齒輪機構分配發(fā)動機(2)傳動的動力分別傳動變量液壓泵(5)和半軸(27)，變量液壓泵(5)順序連接傳動液壓馬達(18)、半軸(27)，半軸(27)匯合液壓馬達(18)傳動的液壓功率流和行星齒輪機構分配傳動的機械功率流輸出動力；發(fā)動機(2)連接傳動分動軸(15)，分動軸(15)伸進行星齒輪箱(17)內的軸上緊固套裝分動齒輪(16)，分動齒輪(16)嚙合傳動過渡齒輪(29)；過渡齒輪(29)和轉臂(33)同軸心固定連接，在轉臂(33)的輸出端垂直均勻連接安裝兩根或三根行星齒輪軸(31)，每根行星齒輪軸(31)上分別套裝一只行星齒輪(30)，行星齒輪(30)同時嚙合傳動太陽輪(39)、中心輪(24)的內齒，中心輪(24)連接傳動半軸(27)，中軸(38)的一端連接安裝太陽輪(39)，中軸(38)的另一端穿過轉臂(33)、過渡齒輪(29)、伸出行星齒輪箱(17)外連接傳動變量液壓泵(5)；變量液壓泵(5)通過液壓管路(28)連接傳動液壓馬達(18)，液壓馬達(18)連接傳動液壓傳動軸(35)，液壓傳動軸(35)的另一端伸進行星齒輪箱(17)內連接安裝液壓傳動齒輪(34)，集合齒輪(32)緊固套裝在半軸(27)的軸上，液壓傳動齒輪(34)嚙合傳動集合齒輪(32)，半軸(27)匯合中心輪(24)傳動的機械功率流、液壓傳動齒輪(34)傳動的液壓功率流伸出行星齒輪箱(17)外輸出動力。
2. 根據權利要求1所述的一種機械一液壓復合傳動機構，其特征在于所述發(fā)動機(2 )安裝在車架(4 )上連接傳動變速器(3 )，取 力器(l3)連接安裝在變速器(3)的取力器接口上，取力器(l3) 中有與變速器(3)分離與連接傳動的離合裝置，在駕駛室(1)中設 有操縱取力器離合裝置的操作手柄(8 ),取力器(l3 )連接傳動傳動 軸(M ),傳動軸(l4 )連接傳動分動軸(15 );前支架(6 )、后支架(7)分別緊固安裝在車架(4)上，行星齒輪箱(17)懸掛式安裝在 前支架(6)下，減速箱U0)懸掛式安裝在后支架(7)下；半軸(27) 伸出行星齒輪箱(17)的一端連接傳動減速過渡軸(40),減速過渡 軸(40)穿進減速箱(20)內的軸上緊固套裝主減速齒輪(37)，輸 出軸(25)上套裝副減速齒輪(26)、緊固套裝電磁離合器(36)，電 磁離合器(36)的內孔接合面緊固連接輸出軸(25)、平面接合面緊 固連接副減速齒輪(26 ),主減速齒輪(37 )嚙合傳動副減速齒輪(26 ), 在駕駛室(1)中設有操縱電磁離合器(36)離合的電磁離合器開關(9);變速器(3)還連接傳動前傳動軸(19A)，前傳動軸(19A)的 另一端連接傳動輸出軸(25)伸出減速箱(20)外的一端，輸出軸(25) 伸出減速箱(20)外的另一端連接傳動后傳動軸(19B)，后傳動軸(19B廣 連接傳動后橋軸(21)驅動車輛行駛。
3. 根據權利要求1或2所述的一種機械一液壓復合傳動機構，其 牲征在于所述駕駛室(1 )中設有油門腳踏板(11 )和手動 油門裝置(10)，設有與油門腳踏板(11)聯動的控制變量液 壓泵(5 )的變量液壓泵腳踏板(12 )，變量液壓泵腳踏板(12 )的零 位置對應油門腳踏板(11)的中速位置活動連接。
4. 根據權利要求1或2所述的一種機械一液壓復合傳動機構， 其牲征在于所述分動軸(15 )穿過行星齒輪箱(17 )的另 一端依次 連接傳動離合器(22)、變速器(23)。
5. 根據權利要求1或2所述的機械一液壓復合傳動機構，其特 征在于所述牽引過渡軸(44)的一端連接安裝齒輪液壓泵(43)、 另一端伸進行星齒輪箱(17)內連接安裝牽引齒輪(41)，集合齒輪(32)嚙合傳動牽引齒輪(41),齒輪液壓泵(43)連接傳動牽引液 壓馬達(42),牽引液壓馬達(42)連接傳動被牽引車輛；變量液壓 泵(5)、液壓馬達(18)、齒輪液壓泵(43)、牽引液壓馬達(42)都 可以正反方向轉動或者可以換向。
6. 根據權利要求l所述的機械一液壓復合傳動機構，其特征在 于所述發(fā)動機(2 )、前支架(6 )安裝在車架(4 )上，行星齒輪箱(17 )懸掛式安裝在前支架(6 )下，發(fā)動機(2 )連接傳動前傳動軸 U9A)，前傳動軸(19A)的另一端連接傳動行星齒輪箱(17)的分 動軸(l5 ),行星齒輪箱(l7 )的半軸(27 )連接傳動后傳動軸(19B )， 后、傳動軸("B)連接傳動后橋軸(21)驅動車輛行駛；變量液壓泵 (5)、液壓馬達(18)都可以正反方向轉動或者可以換向，在駕駛室 U)中設有手動油門裝置(10)和變量液壓泵腳踏板(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機械-液壓復合傳動機構，包括發(fā)動機、變速器、行星齒輪箱、變量液壓泵、液壓馬達、減速箱，發(fā)動機順序連接傳動變速器、行星齒輪箱，行星齒輪箱的行星齒輪機構分配發(fā)動機傳動的動力分別傳動變量液壓泵、中心輪；變量液壓泵順序連接傳動液壓馬達、半軸，半軸匯合中心輪傳動的機械功率流和液壓馬達傳動的液壓功率流伸出行星齒輪箱外輸出動力，半軸連接傳動減速箱再傳動后橋軸驅動車輛行駛。采用本發(fā)明技術改裝的專用車輛為單發(fā)動機配置，可以以機械—液壓復合傳動方式無級變速行駛，同時以機械傳動方式驅動隨車作業(yè)裝置工作；也可以轉換為機械傳動方式快速行駛，動力系統(tǒng)占用車輛空間小，排放低，傳動效率高，油耗低。
文檔編號F16H47/08GK101162043SQ20071019512
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權日2007年11月29日
發(fā)明者趙宏堅, 趙宏志 申請人:趙宏堅;趙宏志