專利名稱：平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路或其它類似構(gòu)筑物鋪面的鋪筑、修復用的機器、工具或輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
平地機是一種以鏟刀為主，配以其它多種可換作業(yè)裝置，進行土地平整和整形作業(yè)的施工機械，主要用于道路、機場、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《國內(nèi)外平地機發(fā)展現(xiàn)狀與新技術(shù)》(焦生杰，筑路機械與施工機械化，2008 年03期)所述，目前國內(nèi)外平地機的行走機構(gòu)傳動方式主要有三種機械傳動、液力傳動、 靜液壓傳動，根據(jù)對國內(nèi)外14個平地機廠家目前生產(chǎn)銷售的71種型號平地機的統(tǒng)計55% 的機型采用機械傳動方式，24%采用液力傳動方式，21 %采用靜液壓傳動方式。各傳動方式 動力傳遞路線如下1)機械傳動，動力傳遞路線為發(fā)動機一離合器一機械變速箱一傳動軸一驅(qū)動橋 —減速平衡箱一驅(qū)動輪；2)液力機械傳動，動力傳遞路線為發(fā)動機一液力變矩器一機械變速箱一傳動軸 —驅(qū)動橋一減速平衡箱一驅(qū)動輪；3)靜液壓傳動，動力傳遞路線為發(fā)動機一液壓泵一液壓馬達一減速平衡箱一驅(qū) 動輪。上述三種傳動方式在平地機的實際應用中均存在一定的不足機械傳動效率高， 但不能實現(xiàn)無級變速，載荷自適應能力較差；液力機械傳動具有一定的載荷自適應能力，但 高效區(qū)窄，不能實現(xiàn)無級變速；靜液壓傳動可實現(xiàn)無級變速，亦有較強的載荷自適應能力， 但調(diào)速范圍不能滿足平地機作業(yè)速度范圍要求，且傳動效率較低，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方式中的不足，提供一種平地機液壓機械 復合傳動機構(gòu)，該平地機作業(yè)速度范圍寬，負荷變化承載范圍大，能夠綜合提高平地機傳動 系統(tǒng)的效率，實現(xiàn)無級變速和載荷自適應，滿足平地機速度范圍要求。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)， 包括發(fā)動機及與發(fā)動機輸出軸相連的分動箱，其特征在于所述分動箱的輸出端分別連接 有液壓傳動系統(tǒng)及機械傳動系統(tǒng)，該兩路傳動系統(tǒng)再分別與行星齒輪箱相連，行星齒輪箱 上連接有傳動軸及萬向節(jié)總成，傳動軸及萬向節(jié)總成端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動橋，驅(qū) 動橋兩側(cè)分別對稱連接減速平衡箱及驅(qū)動輪。所述液壓傳動系統(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、液壓油箱及補油泵構(gòu)成回路。
所述液壓傳動系統(tǒng)由開式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該開式液壓系統(tǒng)由液壓油管連通變量液 壓泵、變量液壓馬達、溢流閥、單向閥、插裝閥及換向閥構(gòu)成回路。所述機械傳動系統(tǒng)為多檔變速箱及離合器總成。所述驅(qū)動輪分別設(shè)置在與驅(qū)動橋輸出軸相連的減速平衡箱外側(cè)，并呈對稱分布。本發(fā)明動力傳遞方式為動力從發(fā)動機傳遞出來后由分動箱分成兩路，一路由機械傳動系統(tǒng)(機械變速箱及離合器總成)傳遞，另一路由液壓傳動系統(tǒng)(包括由液壓泵、液 壓馬達、液壓油箱及補油泵構(gòu)成的閉式液壓系統(tǒng)，或由液壓泵、液壓馬達、溢流閥、單向閥、 插裝閥及換向閥構(gòu)成的開式液壓系統(tǒng)構(gòu)成的傳動機構(gòu))傳遞；兩路傳遞的動力在行星齒輪 箱處合并成一路動力傳遞給驅(qū)動橋，再經(jīng)減速平衡箱將動力傳遞給平地機驅(qū)動輪，從而實 現(xiàn)液壓機械復合傳動的目的。通過變換多檔機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，并具有較高的傳動效率；通過控制液壓泵、液壓馬達獲得不同的排量組合可 以實現(xiàn)行星齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)無級變化，并使整個傳動機構(gòu)具有一定的負載 自適應能力。本發(fā)明結(jié)合了靜液壓傳動和機械傳動的優(yōu)點，具有載荷自適應能力強、無級變速、 傳動效率高、車速范圍廣等特點，可有效克服機械傳動不能實現(xiàn)無級變速且載荷自適應能 力較差、液力機械傳動高效區(qū)窄、靜液壓傳動調(diào)速范圍小、傳動效率較低、同步作業(yè)性能較 差等三種現(xiàn)有傳動方式的不足。本發(fā)明可提高平地機行走傳動機構(gòu)的效率(高于靜液壓傳動及液力機械傳動方 式)、載荷自適應能力(優(yōu)于機械傳動和液力機械傳動方式)，并實現(xiàn)無級變速(優(yōu)于機械 傳動和液力機械傳動方式)，滿足平地機所需車速范圍及同步作業(yè)要求(優(yōu)于靜液壓傳動 方式)O


圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明動力傳遞路線框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。如圖1所示，本實施例的平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)主要是由發(fā)動機1、變量液 壓泵2、液壓油管3、變量液壓馬達4、分動箱9、多檔變速箱及離合器總成10、行星齒輪箱5、 傳動軸及萬向節(jié)總成6、帶差速鎖功能的驅(qū)動橋11、減速平衡箱7、驅(qū)動輪8組成。該液壓機械復合傳動機構(gòu)包括發(fā)動機1及與發(fā)動機1輸出軸相連的分動箱9，其 中所述分動箱9的輸出端分別連接有液壓傳動系統(tǒng)及機械傳動系統(tǒng)，該兩路傳動系統(tǒng)再 分別與行星齒輪箱5相連，行星齒輪箱5上連接有傳動軸及萬向節(jié)總成6，傳動軸及萬向節(jié) 總成6端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動橋11，該驅(qū)動橋11兩側(cè)分別對稱連接減速平衡箱7及 驅(qū)動輪8。所述驅(qū)動輪8分別設(shè)置在與驅(qū)動橋11輸出軸相連的減速平衡箱7外側(cè)，并呈對 稱分布。本實施例的液壓傳動系統(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4、液壓油箱及補油泵構(gòu)成回路。機械傳動裝置為多檔變速箱及離合器總成10。如圖2所示，本發(fā)明中平地機行走傳動機構(gòu)動力的傳遞路線是該平地機液壓機械復合傳動系統(tǒng)的發(fā)動機1通過聯(lián)軸器直接與分動箱9相連，從 發(fā)動機1傳遞出來的動力由分動箱9將發(fā)動機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4、液壓油箱及補油泵(圖中未畫出)，最后由變量 液壓馬達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。兩條路線所傳遞的動力由行星齒輪箱5合成輸出，并經(jīng)傳動軸及萬向節(jié)總成6依次將動 力傳遞給帶差速鎖功能的驅(qū)動橋11，再經(jīng)減速平衡箱7傳遞至驅(qū)動輪8，最終驅(qū)動平地機行 走。本發(fā)明還給出了另一種實施方式，該液壓傳動系統(tǒng)由開式液壓系統(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4、溢流閥、單向閥、插裝閥及換向閥(圖 中未畫出)構(gòu)成液壓回路。其動力傳遞方式同實施例1。開式液壓系統(tǒng)和閉式液壓系統(tǒng)液壓回路，均可實現(xiàn)同樣的功能。開式液壓系統(tǒng)和 閉式液壓系統(tǒng)在功能上的區(qū)別主要是開式液壓系統(tǒng)中液壓泵的壓力油只有一個流向，而 閉式液壓系統(tǒng)的壓力油可以有兩個流向(正反兩向)，即開式液壓系統(tǒng)中變量液壓馬達反 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方式在牽引工況下，液壓系統(tǒng)傳遞的功率隨著傳動 比的增加而逐漸減少，充分發(fā)揮了機械傳動效率高的優(yōu)點；當車輛在起步工況時，多檔變 速箱的機械傳動比為零，全部功率由液壓系統(tǒng)傳遞，充分利用了液壓系統(tǒng)載荷自適應和無 級變速的優(yōu)點；當車輛在空行駛工況下，行駛速度增高時，通過液壓系統(tǒng)傳遞的功率自動減 少，更多的功率通過機械傳遞，亦提高了傳動系統(tǒng)的效率。
. 1 { 1 hU 1本傳動機構(gòu)的傳動比為J = 一 + 其中“為行星齒輪中齒圈齒數(shù)與太陽
1 十 Ahh J，
輪齒數(shù)之比，i2為多檔變速箱機械傳動比，丨3為發(fā)動機至液壓泵輸入軸之間齒輪副的傳動 比，i4為馬達輸出軸至行星機構(gòu)之間齒輪副的傳動比，i5為液壓馬達輸出轉(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為機械換檔，為有級變化；i5為液壓系統(tǒng) 變速，為無級調(diào)節(jié)(換檔)，可自由控制，i5無級調(diào)節(jié)范圍一般為-1 1，也可更廣。本發(fā)明可有效克服機械傳動不能實現(xiàn)無級變速且載荷自適應能力較差、液力機械 傳動高效區(qū)窄、靜液壓傳動調(diào)速范圍小、傳動效率較低、同步作業(yè)性能較差等三種現(xiàn)有傳動 方式的不足，集靜液壓傳動和機械傳動的優(yōu)點于一身，其具有以下特點①載荷自適應能力強通過調(diào)節(jié)液壓傳動系統(tǒng)中變量液壓泵2或(和)變量液壓 馬達4的排量，使平地機在負載增大時自動降低車速，在負載減少時自動提高車速，自動適 應負載的變化；②無級變速由于液壓傳動系統(tǒng)中變量液壓泵2和變量液壓馬達4的排量調(diào)節(jié)是 連續(xù)變化的，所以平地機車速的變化也是連續(xù)變化的，從而實現(xiàn)了無級變速；③傳動效率高由于機械傳動系統(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為機械傳動，效率高于全液壓傳動和液力傳動，
5所以整個傳動系統(tǒng)效率也相應提高，大于全液壓傳動和液力傳動式平地機； ④車速范圍廣由于機械傳動系統(tǒng)中多檔變速箱及離合器總成10變速檔位較多，
可實現(xiàn)較寬范圍的車速，此外液壓系統(tǒng)的變速能力也進一步提高了車速范圍。
權(quán)利要求
平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，包括發(fā)動機(1)及與發(fā)動機(1)輸出軸相連的分動箱(9)，其特征在于所述分動箱(9)的輸出端分別連接有液壓傳動系統(tǒng)及機械傳動系統(tǒng)，該兩路傳動系統(tǒng)再分別與行星齒輪箱(5)相連，行星齒輪箱(5)上連接有傳動軸及萬向節(jié)總成(6)，傳動軸及萬向節(jié)總成(6)端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動橋(11)，驅(qū)動橋(11)兩側(cè)分別對稱連接減速平衡箱(7)及驅(qū)動輪(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，其特征在于所述液壓 傳動系統(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(4)、液壓油箱及補油泵構(gòu)成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，其特征在于所述液壓 傳動系統(tǒng)由開式液壓系統(tǒng)構(gòu)成，該開式液壓系統(tǒng)由液壓油管(3)連通變量液壓泵(2)、變量 液壓馬達(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所述的一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，其特征在于所述機械 傳動系統(tǒng)為多檔變速箱及離合器總成(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動 輪(8)分別設(shè)置在與驅(qū)動橋(11)輸出軸相連的減速平衡箱(7)外側(cè)，并呈對稱分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平地機液壓機械復合傳動機構(gòu)，包括發(fā)動機(1)、與發(fā)動機(1)輸出軸相連的分動箱(9)，其特征在于所述分動箱(9)的輸出端分別連接有液壓傳動裝置及機械傳動裝置，該兩路傳動裝置再分別與行星齒輪箱(5)相連，行星齒輪箱(5)上連接有傳動軸及萬向節(jié)總成(6)，傳動軸及萬向節(jié)總成(6)端部連接帶差速鎖功能的驅(qū)動橋(11)，驅(qū)動橋(11)兩側(cè)分別對稱連接減速平衡箱(7)及驅(qū)動輪(8)。該平地機作業(yè)速度范圍寬，負荷變化承載范圍大，能夠綜合提高平地機傳動系統(tǒng)的效率，實現(xiàn)無級變速和載荷自適應，滿足平地機速度范圍要求。
文檔編號B60K17/10GK101811435SQ20101014630
公開日2010年8月25日 申請日期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 申請人:長安大學