專(zhuān)利名稱(chēng)：平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路或其它類(lèi)似構(gòu)筑物鋪面的鋪筑、修復(fù)用的機(jī)器、工具或輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
平地機(jī)是一種以鏟刀為主，配以其它多種可換作業(yè)裝置，進(jìn)行土地平整和整形作業(yè)的施工機(jī)械，主要用于道路、機(jī)場(chǎng)、農(nóng)田水利等大面積平整作業(yè)以及刮坡、挖溝、推土、松 土、清除路面冰雪等方面的施工作業(yè)，是國(guó)防工程、交通、礦山、水利基本建設(shè)施工中的重要 設(shè)備之一。如論文《國(guó)內(nèi)外平地機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與新技術(shù)》(焦生杰，筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2008 年03期)所述，目前國(guó)內(nèi)外平地機(jī)的行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式主要有三種機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、 靜液壓傳動(dòng)，根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外14個(gè)平地機(jī)廠(chǎng)家目前生產(chǎn)銷(xiāo)售的71種型號(hào)平地機(jī)的統(tǒng)計(jì)55% 的機(jī)型采用機(jī)械傳動(dòng)方式，24%采用液力傳動(dòng)方式，21 %采用靜液壓傳動(dòng)方式。各傳動(dòng)方式 動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如下1)機(jī)械傳動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)一離合器一機(jī)械變速箱一傳動(dòng)軸一驅(qū)動(dòng)橋 —減速平衡箱一驅(qū)動(dòng)輪；2)液力機(jī)械傳動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)一液力變矩器一機(jī)械變速箱一傳動(dòng)軸 —驅(qū)動(dòng)橋一減速平衡箱一驅(qū)動(dòng)輪；3)靜液壓傳動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)一液壓泵一液壓馬達(dá)一減速平衡箱一驅(qū) 動(dòng)輪。上述三種傳動(dòng)方式在平地機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中均存在一定的不足機(jī)械傳動(dòng)效率高， 但不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，載荷自適應(yīng)能力較差；液力機(jī)械傳動(dòng)具有一定的載荷自適應(yīng)能力，但 高效區(qū)窄，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速；靜液壓傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，亦有較強(qiáng)的載荷自適應(yīng)能力， 但調(diào)速范圍不能滿(mǎn)足平地機(jī)作業(yè)速度范圍要求，且傳動(dòng)效率較低，同步作業(yè)性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是有效解決上述三種傳動(dòng)方式中的不足，提供一種平地機(jī)液壓機(jī)械 復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該平地機(jī)作業(yè)速度范圍寬，負(fù)荷變化承載范圍大，能夠綜合提高平地機(jī)傳動(dòng) 系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和載荷自適應(yīng)，滿(mǎn)足平地機(jī)速度范圍要求。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 包括發(fā)動(dòng)機(jī)及與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連的分動(dòng)箱，其特征在于所述分動(dòng)箱的輸出端分別連接 有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，該兩路傳動(dòng)系統(tǒng)再分別與行星齒輪箱相連，行星齒輪箱 上連接有傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成，傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū) 動(dòng)橋兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)連接減速平衡箱及驅(qū)動(dòng)輪。所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由閉式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該閉式液壓系統(tǒng)由液壓油管連通變量液 壓泵、變量液壓馬達(dá)、液壓油箱及補(bǔ)油泵構(gòu)成回路。
所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由開(kāi)式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該開(kāi)式液壓系統(tǒng)由液壓油管連通變量液 壓泵、變量液壓馬達(dá)、溢流閥、單向閥、插裝閥及換向閥構(gòu)成回路。所述機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)為多檔變速箱及離合器總成。所述驅(qū)動(dòng)輪分別設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)橋輸出軸相連的減速平衡箱外側(cè)，并呈對(duì)稱(chēng)分布。本發(fā)明動(dòng)力傳遞方式為動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞出來(lái)后由分動(dòng)箱分成兩路，一路由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(機(jī)械變速箱及離合器總成)傳遞，另一路由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)(包括由液壓泵、液 壓馬達(dá)、液壓油箱及補(bǔ)油泵構(gòu)成的閉式液壓系統(tǒng)，或由液壓泵、液壓馬達(dá)、溢流閥、單向閥、 插裝閥及換向閥構(gòu)成的開(kāi)式液壓系統(tǒng)構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu))傳遞；兩路傳遞的動(dòng)力在行星齒輪 箱處合并成一路動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)橋，再經(jīng)減速平衡箱將動(dòng)力傳遞給平地機(jī)驅(qū)動(dòng)輪，從而實(shí) 現(xiàn)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)的目的。通過(guò)變換多檔機(jī)械變速箱及離合器總成的檔位可以使行星齒輪箱獲得不同的輸 出轉(zhuǎn)速和扭矩，并具有較高的傳動(dòng)效率；通過(guò)控制液壓泵、液壓馬達(dá)獲得不同的排量組合可 以實(shí)現(xiàn)行星齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變化，并使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一定的負(fù)載 自適應(yīng)能力。本發(fā)明結(jié)合了靜液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，具有載荷自適應(yīng)能力強(qiáng)、無(wú)級(jí)變速、 傳動(dòng)效率高、車(chē)速范圍廣等特點(diǎn)，可有效克服機(jī)械傳動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速且載荷自適應(yīng)能 力較差、液力機(jī)械傳動(dòng)高效區(qū)窄、靜液壓傳動(dòng)調(diào)速范圍小、傳動(dòng)效率較低、同步作業(yè)性能較 差等三種現(xiàn)有傳動(dòng)方式的不足。本發(fā)明可提高平地機(jī)行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率(高于靜液壓傳動(dòng)及液力機(jī)械傳動(dòng)方 式)、載荷自適應(yīng)能力(優(yōu)于機(jī)械傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)方式)，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速(優(yōu)于機(jī)械 傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)方式)，滿(mǎn)足平地機(jī)所需車(chē)速范圍及同步作業(yè)要求(優(yōu)于靜液壓傳動(dòng) 方式)O


圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明動(dòng)力傳遞路線(xiàn)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施例的平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)1、變量液 壓泵2、液壓油管3、變量液壓馬達(dá)4、分動(dòng)箱9、多檔變速箱及離合器總成10、行星齒輪箱5、 傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成6、帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋11、減速平衡箱7、驅(qū)動(dòng)輪8組成。該液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1及與發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出軸相連的分動(dòng)箱9，其 中所述分動(dòng)箱9的輸出端分別連接有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，該兩路傳動(dòng)系統(tǒng)再 分別與行星齒輪箱5相連，行星齒輪箱5上連接有傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成6，傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié) 總成6端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋11，該驅(qū)動(dòng)橋11兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)連接減速平衡箱7及 驅(qū)動(dòng)輪8。所述驅(qū)動(dòng)輪8分別設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)橋11輸出軸相連的減速平衡箱7外側(cè)，并呈對(duì) 稱(chēng)分布。本實(shí)施例的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由閉式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該閉式液壓系統(tǒng)由液壓油管3連通變量液壓泵2、變量液壓馬達(dá)4、液壓油箱及補(bǔ)油泵構(gòu)成回路。機(jī)械傳動(dòng)裝置為多檔變速箱及離合器總成10。如圖2所示，本發(fā)明中平地機(jī)行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力的傳遞路線(xiàn)是該平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器直接與分動(dòng)箱9相連，從 發(fā)動(dòng)機(jī)1傳遞出來(lái)的動(dòng)力由分動(dòng)箱9將發(fā)動(dòng)機(jī)功率分為兩路傳遞一路傳遞給變量液壓泵 2，再經(jīng)液壓油管3傳遞給變量液壓馬達(dá)4、液壓油箱及補(bǔ)油泵(圖中未畫(huà)出)，最后由變量 液壓馬達(dá)4傳遞給行星齒輪箱5 ；另一路經(jīng)多檔變速箱及離合器總成10傳遞給行星齒輪箱 5。兩條路線(xiàn)所傳遞的動(dòng)力由行星齒輪箱5合成輸出，并經(jīng)傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成6依次將動(dòng) 力傳遞給帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋11，再經(jīng)減速平衡箱7傳遞至驅(qū)動(dòng)輪8，最終驅(qū)動(dòng)平地機(jī)行 走。本發(fā)明還給出了另一種實(shí)施方式，該液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由開(kāi)式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該系統(tǒng) 由液壓油管3連通的變量液壓泵2、變量液壓馬達(dá)4、溢流閥、單向閥、插裝閥及換向閥(圖 中未畫(huà)出)構(gòu)成液壓回路。其動(dòng)力傳遞方式同實(shí)施例1。開(kāi)式液壓系統(tǒng)和閉式液壓系統(tǒng)液壓回路，均可實(shí)現(xiàn)同樣的功能。開(kāi)式液壓系統(tǒng)和 閉式液壓系統(tǒng)在功能上的區(qū)別主要是開(kāi)式液壓系統(tǒng)中液壓泵的壓力油只有一個(gè)流向，而 閉式液壓系統(tǒng)的壓力油可以有兩個(gè)流向(正反兩向)，即開(kāi)式液壓系統(tǒng)中變量液壓馬達(dá)反 轉(zhuǎn)功能需要加裝一套壓力油路換向裝置(該裝置主要由插裝閥和換向閥組成)，而閉式液 壓系統(tǒng)中液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)功能不需要加裝額外的裝置，只需改變液壓泵壓力油的方向即可。本發(fā)明的工作原理是該傳動(dòng)方式在牽引工況下，液壓系統(tǒng)傳遞的功率隨著傳動(dòng) 比的增加而逐漸減少，充分發(fā)揮了機(jī)械傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)車(chē)輛在起步工況時(shí)，多檔變 速箱的機(jī)械傳動(dòng)比為零，全部功率由液壓系統(tǒng)傳遞，充分利用了液壓系統(tǒng)載荷自適應(yīng)和無(wú) 級(jí)變速的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)車(chē)輛在空行駛工況下，行駛速度增高時(shí)，通過(guò)液壓系統(tǒng)傳遞的功率自動(dòng)減 少，更多的功率通過(guò)機(jī)械傳遞，亦提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。
. 1 { 1 hU 1本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為J = 一 + 其中“為行星齒輪中齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)
1 十 Ahh J，
輪齒數(shù)之比，i2為多檔變速箱機(jī)械傳動(dòng)比，丨3為發(fā)動(dòng)機(jī)至液壓泵輸入軸之間齒輪副的傳動(dòng) 比，i4為馬達(dá)輸出軸至行星機(jī)構(gòu)之間齒輪副的傳動(dòng)比，i5為液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速與液壓泵輸 入轉(zhuǎn)速之比。在這其中，i2和i5是可以變化的，i2為機(jī)械換檔，為有級(jí)變化；i5為液壓系統(tǒng) 變速，為無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)(換檔)，可自由控制，i5無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)范圍一般為-1 1，也可更廣。本發(fā)明可有效克服機(jī)械傳動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速且載荷自適應(yīng)能力較差、液力機(jī)械 傳動(dòng)高效區(qū)窄、靜液壓傳動(dòng)調(diào)速范圍小、傳動(dòng)效率較低、同步作業(yè)性能較差等三種現(xiàn)有傳動(dòng) 方式的不足，集靜液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)于一身，其具有以下特點(diǎn)①載荷自適應(yīng)能力強(qiáng)通過(guò)調(diào)節(jié)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中變量液壓泵2或(和)變量液壓 馬達(dá)4的排量，使平地機(jī)在負(fù)載增大時(shí)自動(dòng)降低車(chē)速，在負(fù)載減少時(shí)自動(dòng)提高車(chē)速，自動(dòng)適 應(yīng)負(fù)載的變化；②無(wú)級(jí)變速由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中變量液壓泵2和變量液壓馬達(dá)4的排量調(diào)節(jié)是 連續(xù)變化的，所以平地機(jī)車(chē)速的變化也是連續(xù)變化的，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速；③傳動(dòng)效率高由于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的多檔變速箱及離合器總成10承載了大部 分功率流，而多檔變速箱及離合器總成10為機(jī)械傳動(dòng)，效率高于全液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)，
5所以整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)效率也相應(yīng)提高，大于全液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)式平地機(jī)； ④車(chē)速范圍廣由于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中多檔變速箱及離合器總成10變速檔位較多，
可實(shí)現(xiàn)較寬范圍的車(chē)速，此外液壓系統(tǒng)的變速能力也進(jìn)一步提高了車(chē)速范圍。
權(quán)利要求
平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)及與發(fā)動(dòng)機(jī)(1)輸出軸相連的分動(dòng)箱(9)，其特征在于所述分動(dòng)箱(9)的輸出端分別連接有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，該兩路傳動(dòng)系統(tǒng)再分別與行星齒輪箱(5)相連，行星齒輪箱(5)上連接有傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成(6)，傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成(6)端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋(11)，驅(qū)動(dòng)橋(11)兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)連接減速平衡箱(7)及驅(qū)動(dòng)輪(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)由閉式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該閉式液壓系統(tǒng)由液壓油管(3)連通變量液壓泵(2)、變量 液壓馬達(dá)(4)、液壓油箱及補(bǔ)油泵構(gòu)成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)由開(kāi)式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該開(kāi)式液壓系統(tǒng)由液壓油管(3)連通變量液壓泵(2)、變量 液壓馬達(dá)(4)、溢流閥、單向閥、插裝閥及換向閥構(gòu)成回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)械 傳動(dòng)系統(tǒng)為多檔變速箱及離合器總成(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng) 輪(8)分別設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)橋(11)輸出軸相連的減速平衡箱(7)外側(cè)，并呈對(duì)稱(chēng)分布。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種平地機(jī)液壓機(jī)械復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、與發(fā)動(dòng)機(jī)(1)輸出軸相連的分動(dòng)箱(9)，其特征在于所述分動(dòng)箱(9)的輸出端分別連接有液壓傳動(dòng)裝置及機(jī)械傳動(dòng)裝置，該兩路傳動(dòng)裝置再分別與行星齒輪箱(5)相連，行星齒輪箱(5)上連接有傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成(6)，傳動(dòng)軸及萬(wàn)向節(jié)總成(6)端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動(dòng)橋(11)，驅(qū)動(dòng)橋(11)兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)連接減速平衡箱(7)及驅(qū)動(dòng)輪(8)。該平地機(jī)作業(yè)速度范圍寬，負(fù)荷變化承載范圍大，能夠綜合提高平地機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和載荷自適應(yīng)，滿(mǎn)足平地機(jī)速度范圍要求。
文檔編號(hào)B60K17/10GK101811435SQ20101014630
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者林濤, 焦生杰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)