雙離合器液壓機械無級變速器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙離合器液壓機械無級變速器，屬于高新技術改造傳統(tǒng)領域。
【背景技術】
[0002]機械式無級變速依靠金屬帶或鏈在兩個可變直徑輪的移動實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變，從而實現(xiàn)基于機械結構的無級變速，效率高，性能可靠，但其單路傳遞的功率較小，限制了其在大功率車輛的應用；液壓式無級變速，依靠液壓油流量的變化實現(xiàn)速度的連續(xù)變化，無級變速平穩(wěn)柔順，但效率較低，對液壓元件要求高，在大功率車輛上的應用也較少。電傳動式無級變速有明顯優(yōu)點:清潔能源，效率高，傳遞功率范圍大等，但其本身質量大，成本高，人工控制的控制器復雜。液壓機械式無級變速承載了機械與液壓的優(yōu)點，既能實現(xiàn)高效率的功率傳遞，又能平滑地實現(xiàn)無級變速，目前技術仍在發(fā)展，還未得到成熟廣泛的應用。實現(xiàn)無級變速的方法有很多，然而，無級變速大部分應用在道路車輛，在非道路車輛的應用很少。在拖拉機上采用液壓機械無級變速需解決一個很大的問題一一動力中斷，由于拖拉機工作負載大，工作速度較慢，如果換段時間過長，即段位結合過慢，就無法像道路車輛那樣依靠慣性繼續(xù)行駛，即動力中斷。

【發(fā)明內容】

[0003]為了將液壓機械無級變速器運用在大功率拖拉機上，本實用新型將提供一種雙離合器液壓機械無級變速器，該變速器不僅結構簡單，換段平順，而且能實現(xiàn)大功率拖拉機的重載作業(yè)和無級變速，其間動力不中斷。
[0004]本實用新型采用的技術方案是，在動力輸出軸20上依次布置干式雙離合器1、SI同步器8、S2同步器4、S3同步器9，液壓泵-馬達組件18兩端分別聯(lián)接液壓輸入軸19和公用太陽輪軸17、Pl行星排5和P2行星排7組成雙排匯流機構，制動器6可制動P2行星排7的齒圈，匯流輸出軸11與P2行星排7的行星架固聯(lián)。
[0005]本實用新型可實現(xiàn)以下功能:純液壓起步、四個前進段無級變速、后退段無級變速。
[0006]純液壓起步時，動力從發(fā)動機輸出，動力輸出軸20上的干式雙離合器I和SI同步器8、S2同步器4、S3同步器9都不動作，機械路沒有功率輸入，功率只通過液壓輸入軸19，經過液壓泵-馬達組件18輸入到公用太陽輪軸17，此時制動器6制動P2行星排7的齒圈，動力通過P2行星排7的行星架經匯流輸出軸11輸出，調節(jié)液壓泵-馬達組件18中泵的排量比，使其在O到-1內連續(xù)變化，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化的轉速，進而實現(xiàn)平穩(wěn)起步。
[0007]動力從發(fā)動機輸出分別傳入動力輸出軸20和液壓輸入軸19，第二子離合器3和SI同步器8配合動作，將機械動力傳遞到一段齒輪13或三段齒輪14，進入P2行星排7 ;液壓動力通過泵-馬達組件18傳遞到P2行星排7 ;兩路動力在P2行星排7匯流，經匯流輸出軸11輸出，由于泵的排量連續(xù)可調，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化轉速，最終實現(xiàn)一段或三段段內無級變速。動力按照上述流動，當?shù)诙与x合器3和S3同步器9配合動作，則可以實現(xiàn)倒擋，且在倒擋段位內也是無級變速。
[0008]動力從發(fā)動機輸出分別傳入動力輸出軸20和液壓輸入軸19 ;第一子離合器2和S2同步器4配合動作，將機械動力傳遞到二段齒輪15或四段齒輪16，然后傳遞到Pl行星排5 ;液壓動力通過泵-馬達組件19傳遞到Pl行星排5 ;兩路動力在Pl行星排5匯流，經匯流輸出軸11輸出，由于泵的排量連續(xù)可調，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化轉速，最終實現(xiàn)二段或四段段內無級變速。
[0009]換段前，雙離合器I中只有一個子離合器結合。換段時，控制與下一段的段位齒輪對應的同步器先結合，對應的子離合器先不結合；當上一個段位的子離合器開始斷開時，另一個子離合器開始結合，從而換段迅速，動力不中斷，實現(xiàn)整體的無級變速。
【附圖說明】
[0010]附圖為雙離合器液壓機械無級變速器結構原理圖。
[0011]附圖中:1_干式雙離合器；2_第一子離合器；3_第二子離合器；4_S2同步器；5_P1行星排；6_制動器；7-P2行星排；8-Sl同步器；9-S3同步器；10_惰輪；11_匯流輸出軸；12-倒擋齒輪；13_ —段齒輪；14_ 二段齒輪；15_ 二段齒輪；16_四段齒輪；17_公用太陽輪軸；18-泵-馬達組件；19-液壓輸入軸；20_動力輸出軸。
【具體實施方式】
[0012]本實用新型為一種雙離合器液壓機械無級變速器，如附圖所示。該變速器包含液壓輸入軸19、動力輸出軸20，機械功率可直接輸出至ΡΤ0。機械軸上依次連接干式雙離合器1、S2同步器4、S1同步器8、S3同步器9。其中，第二子離合器3和SI同步器8可實現(xiàn)一、三段機械路動力輸入，第一子離合器2與S2同步器4可實現(xiàn)二、四段機械路動力輸入。液壓泵-馬達組件18兩端分別與液壓輸入軸19和共用太陽輪軸17固聯(lián)，Pl行星排5與P2行星排7組成雙排匯流機構，匯流輸出軸11與P2行星排7的齒圈固聯(lián)，制動器6可制動P2行星排7的齒圈，惰輪10起倒擋作用。
[0013]拖拉機起步為純液壓起步，發(fā)動機輸出功率傳至液壓輸入軸19，液壓泵-馬達組件18在排量比由O連續(xù)變化到I的過程中，馬達輸出連續(xù)變化的轉速，其連接的公用太陽輪軸17的轉速也連續(xù)變化，制動器6制動，功率通過P2行星排7的行星架輸出至匯流輸出軸11，實現(xiàn)平穩(wěn)起步。
[0014]拖拉機啟動后加速行駛時，四個段位加速過程中同步器的工作順序為:S1同步器8依圖右側結合、一段位齒輪13工作；S2同步器4依圖右側結合、二段位齒輪15結合；S1同步器8依圖左側結合、三段位齒輪14工作；S2同步器4依圖左側結合、四段位齒輪16工作。倒退行駛時，S3同步器9結合，惰輪10工作。
[0015]第一段和第三段前進段，制動器6不工作，第二子離合器3結合，SI同步器8依圖右側和左側結合，機械流功率經第二子離合器3、S1同步器8傳至P2行星排7的齒圈；調節(jié)泵的排量比使其在-1到I內連續(xù)變化，通過液壓泵-馬達組件18，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化的轉速，從而使P2行星排7的太陽輪轉速變化，在P2行星排7匯流后，匯流輸出軸11的轉速連續(xù)可變，實現(xiàn)一、三段的無級變速。
[0016]第二段和第四段前進段，制動器6不工作，第一子離合器2結合，S2同步器4依圖右側和左側結合，機械流功率經第一子離合器2、S2同步器4傳至Pl行星排5的齒圈；調節(jié)泵的排量比使其在I到-1內連續(xù)變化，通過液壓泵-馬達組件18，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化的轉速，從而使Pl行星排5的太陽輪轉速變化，在Pl行星排5匯流后，匯流輸出軸11的轉速連續(xù)可變，實現(xiàn)一、三段的無級變速。
[0017]換段時，控制與下一段的段位齒輪對應的同步器先結合，對應的子離合器先不結合；當上一個段位的子離合器開始斷開時，另一個子離合器開始結合，從而換段迅速，動力不中斷，實現(xiàn)整體的無級變速。
[0018]以第一段換至第二段為例，換段前第二子離合器3結合，SI同步器8依圖右側結合，第一子離合器2和S2同步器4都不結合，P2行星排7工作。換段準備:首先控制S2同步器4依圖右側結合，第一子離合器2先不動作，第二段的機械功率還未傳入；開始換段:當?shù)诙与x合器3開始斷開，控制第一子離合器2開始結合，第二子離合器3完全斷開時第一子離合器2完全結合，Pl行星排5工作，完成換段過程。
[0019]倒退行駛時，第二子離合器3結合，S3同步器9結合，惰輪10工作，機械流功率經第二子離合器3、S3同步器9、惰輪10、倒擋齒輪12傳至P2行星排7的齒圈，調節(jié)泵的排量比使其在O到I內連續(xù)變化，液壓馬達就可輸出連續(xù)變化的轉速，從而使P2行星排7的太陽輪轉速變化，匯流輸出軸11的轉速因而也連續(xù)可變，實現(xiàn)穩(wěn)定倒擋。
[0020]上述實施例及圖僅用于說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施方式對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解?？梢詫Ρ緦嵱眯滦偷募夹g方案進行修改或等同替換，而不脫離本實用新型的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權力要求范圍當中。
【主權項】
1.一種雙離合器液壓機械無級變速器，包括動力輸出軸(20)，與之固聯(lián)的干式雙離合器(I)，其中:第一子離合器⑵與S2同步器(4)固聯(lián)、第二子離合器(3)與SI同步器(8)及S3同步器(9)固聯(lián)，二段位齒輪(15)和四段位齒輪(16)固聯(lián)在Pl行星排(5)的行星架上，一段位齒輪(13)和三段位齒輪(14)固聯(lián)在P2行星排(7)的齒圈上，其特征是:動力從發(fā)動機引出后，先通過主離合器(I)和同步器的動作實現(xiàn)換段操作，再在某一行星排中匯合液壓路與機械路的功率，由匯流輸出軸(11)輸出匯流功率。
2.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:液壓泵-馬達組件(18)作為一個整體，減少泵與馬達之間的連接部件，使功率損失小，并且縮小整體尺寸。
3.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:S1同步器(8)、S2同步器(4)、S3同步器(9)的結合可實現(xiàn)機械流輸入到Pl行星排(5)的行星架或P2行星排(7)的齒圈。
4.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:整體呈兩軸式布置，齒輪嚙合級數(shù)較少，傳動效率更高。
5.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:雙離合器為干式雙離合器(I)，結構簡單，分離徹底，換段迅速平穩(wěn)，動力不中斷。
6.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:倒擋時所用到的S3同步器9為單向同步器。
7.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:裝載該變速器的拖拉機依靠純液壓起步，起步時制動器(6)動作，P2行星排(7)的齒圈不轉動，發(fā)動機動力通過液壓泵-馬達組件(18)傳遞到P2行星排(7)的太陽輪，與P2行星排(7)的行星架嚙合后輸出，啟動平穩(wěn)，并可實現(xiàn)起步無級變速。
8.權利要求書I所述的一種雙離合器液壓機械無級變速器，其特征是:無論拖拉機是否行走，發(fā)動機動力都可通過動力輸出軸(20)直接輸出，帶動負載工作，動力損耗少。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙離合器液壓機械無級變速器，包含動力輸出軸(20)，干式雙離合器(1)，第一子離合器(2)，第二子離合器(3)，液壓輸入軸(19)，公用太陽輪軸(17)，液壓泵-馬達組件(18)，S1同步器(8)、S2同步器(4)、S3同步器(9)，P1行星排(5)、P2行星排(7)，惰輪(10)，匯流輸出軸(11)，制動器(6)。使用液壓泵-馬達組件(18)不僅減少泵與馬達之間的連接部件、節(jié)約空間，而且可以實現(xiàn)無級變速；兩軸式布置使得整體結構更加緊湊；干式雙離合器(1)可保證變速器在換段過程中動力不中斷；動力輸出軸(20)可直接輸出PTO，帶動大負載工作；拖拉機純液壓起步，穩(wěn)定可靠。
【IPC分類】F16H47-04
【公開號】CN204512351
【申請?zhí)枴緾N201520196029
【發(fā)明人】張海軍, 劉峰, 張偉偉, 王成飛, 張倩, 朱思洪, 肖茂華
【申請人】南京農業(yè)大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月31日