CN101806349B - 履带式行走动力传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种履带式行走动力传动装置，其包括发动机、液力变矩器、液压变速箱以及动力传递输出***，发动机的动力输出轴与液力变矩器的弹性连接板连接，液力变矩器的动力输出轴连接液压变速箱的输入总轴，液压变速箱的输出端为齿轴，齿轴的动力通过第一轴传递到第二轴大齿轮和第二轴小齿轮，第二轴大齿轮和第二轴小齿轮外侧设置有变速控制装置以及转向控制装置，转向控制装置的输出轴为最终传动主动轴。本发明的优点在于能够自动变矩，适用于载荷大幅度变化的作业，传动结构合理，传动效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力传动机构，特别是一种用于履带式车辆的的无级变速的动力传动装置。
背景技术
通常，国内无论是轮式还是履带式拖拉机都是采用机械摩擦式离合器传动。这种离合器无论是干式还是湿式的其性能要求都很高，要求能够可靠地传递发动机全部扭矩，接合后不产生滑磨；分离要彻底、迅速；接合平顺，以减少拖拉机起步过程中的冲击载荷；从动部分转动惯量小，以减少变速箱挂档时的冲击载荷；散热良好而且操纵方便。而且机械式摩擦离合器不太适用于外载荷大幅度变化的作业，因为当车辆行驶遇到的阻力越来越大时，就要不断地踩着离合器，把档位降到低档状态，这往往造成作业的停顿，同时，换档后在增大了的阻力面前也很难重新起步。有时，如果来不及换至低档位，在过大的阻力面前，很容易造成发动机熄火。在一开始作业时，就用低档位，以低速进行则工效会很低。外载荷不停地大幅度变化时，传动***容易产生很大的震动和冲击，这种震动和冲击会使发动机和其他零件受到影响，使发动机的工况不断变化，从而影响其寿命。而且目前的履带式行走动力传动装置的动力传动结构复杂，传动效率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术中所述的现有的履带式动力传动装置存在的问题，提供一种履带式行走动力传动装置。
实现本发明的技术方案如下：
一种履带式行走动力传动装置，其包括发动机、液力变矩器、液压变速箱以及动力传递输出***，发动机的动力输出轴与液力变矩器的弹性连接板连接，液力变矩器的动力输出轴连接液压变速箱的输入总轴，液压变速箱的输出端为齿轴，齿轴的动力通过第一轴传递到第二轴大齿轮和第二轴小齿轮，第二轴大齿轮和第二轴小齿轮外侧设置有变速控制装置以及转向控制装置，转向控制装置的输出轴为最终传动主动轴。
所述的液力变矩器中设置有弹性连接板、涡轮、导轮以及泵轮，所述的泵轮设置于泵轮轴上，泵轮轴为液力变矩器的动力输入轴，所述的涡轮设置于涡轮轴上，涡轮轴为液力变矩器的动力输出轴，所述的导轮设置于泵轮和涡轮之间。
所述的第一轴上设置有第一轴大齿轮和第一轴小齿轮，第一轴大齿轮与位于其右侧的齿轴上的齿轴小齿轮啮合，第一轴小齿轮与位于其右侧的齿轴大齿轮啮合，第一轴大齿轮与左侧的第二轴小齿轮啮合，第一轴小齿轮与左侧的第二轴大齿轮啮合。
所述的变速控制装置为快慢档齿轮盘，快慢档齿轮盘与第二轴固定连接，第二轴大齿轮的上端面以及第二轴小齿轮的下端面分别设置有外花键，快慢档齿轮盘中心设置有用来与第二轴大齿轮和第二轴小齿轮的外花键啮合的内花键。
所述的转向控制装置为设置于第二轴上变速控制装置外侧的制动器以及制动离合器，制动离合器的输出端与最终传动主动轴连接，最终传动轴上设置有输出齿轮，输出齿轮与第五轴上面的最终传动齿轮啮合，第五轴输出端与履带轮连接。
所述的液压变速箱的输入总轴上设置有液压离合器，液压离合器两侧分别设置有前进档齿轮和倒车档齿轮，前进档齿轮与固定于输出轴上的输出齿轮啮合，倒车档齿轮与惰轮轴上的大惰轮啮合，惰轮轴上的小惰轮与输出齿轮啮合，输出轴左端设置有锥形齿轮，该锥形齿轮与设置于齿轴下端的螺旋伞齿轮啮合。
所述的动力传递输出***左端连接有后动力输出***，其包括第三轴、第三轴大齿轮、第三轴小齿轮、第四轴、双联齿轮、第四轴锥齿轮以及后输出锥齿轮，双联齿轮固定于第四轴上，双联齿轮包括双联大齿轮和双联小齿轮，第三轴大齿轮的右端与所述的第二轴大齿轮啮合，第三轴大齿轮与第三轴固定连接，第四轴锥齿轮的左端与后输出锥齿轮啮合，所述的第四轴锥齿轮内设置有超越离合器。
本发明与现有的履带式动力传动装置相比有益效果在于因为本发明的液力变矩器通过弹性连接板由发动机驱动，带动泵轮旋转，使液流沿其叶片方向高速流入涡轮，推动涡轮旋转。导轮使变矩器产生变矩作用，通过涡轮轴将扭矩传给液力传动变速箱输入总轴，当外载荷增加时，输入轴总成承受的载荷增大，与之连接的液力变矩器的涡轮转速自动降低，导轮被单向离合器楔住不能旋转，液流作用于导轮的扭矩被反作用于涡轮上，至使涡轮上的扭矩等于泵轮与导轮的扭矩之和，因而输出扭矩大于输入扭矩，产生自动变矩，涡轮输出扭矩随之增大，以克服增大了的外载荷，当外载荷减小时，涡轮转速又自动升高，以增加拖拉机的速度，当涡轮转速与泵轮转速之比大于某一值时，导轮与单向离合器脱开，自由转动，变矩终止；在外载荷变化的过程中，与发动机相连的泵轮的扭矩、转速可基本保持不变，从而保证发动机经常接近于标定工况，提高了拖拉机的生产率和经济性，简化了变速操作。液力变矩器的这种无级变速性能使它特别适用于载荷大幅度变化的作业。液力变矩器使拖拉机在低速时能发挥很大的驱动力，防止发动机过载熄火，保证拖拉机有良好的起步性能、克服外载荷的能力和加速性能。液力变矩器使用液体作为工作的介质，能吸收和衰减传动***的振动和冲击，延长零件使用寿命，减少对发动机的影响。液力变矩器能够产生极大的传动比，使拖拉机能以极低的速度行驶，从而增强了拖拉机的载荷性能和在潮湿、泥泞地带的越野性。变速箱采用液压变速箱，液压变速箱中设置有液压离合器，通过液压离合器控制拖拉机的前进档、空档和后退档之间转换。动力传递输出***的动力传动结构简单，传动效率更高；采用快慢档齿轮盘与第二轴上的直径不同的齿轮进行啮合的方式控制传动比，进而实现快速档位、慢速档位和空档位的切换。在第二轴上快慢档齿轮盘的外侧设置有制动离合器，通过制动离合器控制最终传动主动轴与第二轴之间的连接和断开，进而控制拖拉机的转向，当只有上方的制动离合器控制最终传动主动轴与第二轴断开时，上方的最终传动主动轴停止动力输出，则拖拉机向上方转向；相反，当只有下方的制动离合器控制最终传动主动轴与第二轴断开时，拖拉机向下方转向；当上方和下方的制动离合器控制最终传动主动轴与第二轴均断开时，拖拉机停止动力输出。所述的动力传递输出***左端连接有后动力输出***，后动力输出***的第三轴上的第三轴大齿轮与第二轴大齿轮啮合，双联齿轮与第四轴固定连接，通过控制双联齿轮上的双联小齿轮与第三轴上的大齿轮啮合或者双联大齿轮与第三轴上的小齿轮啮合，控制后动力输出***的快慢速状态；在第四轴下端设置有第四轴锥齿轮，第四轴锥齿轮内设置有超越离合器，因为超越离合器只能进行单向的转动，所以只有在拖拉机前进或第二轴上的快慢档位处于空挡位时，后动力输出***才能够输出动力，在拖拉机倒车时，第四轴不能带动超越离合器转动，只能进行空转，因此没有动力输出，通过这样的设置使拖拉机的动力输出***更加合理。
附图说明
图1为本发明的动力传动示意图；
图中，1为发动机，2为弹性连接板，3为涡轮，4为导轮，5为泵轮，6为涡轮轴，7、液力变矩器，8为前进档齿轮，9为液压变速箱，10为液压离合器，11为倒车档齿轮，12为输入轴总成，13为齿轴，14为第一轴小齿轮，15为第一轴，16为第一轴大齿轮，17为第二轴大齿轮，18为第二轴小齿轮，19为最终传动主动轴，20为最终传动齿轮，21为第五轴，22为履带轮，23为制动离合器，24为第三轴小齿轮，25为第三轴，26为双联齿轮，27为第四轴，28为后输出锥齿轮，29为第四轴锥齿轮，30为第三轴大齿轮，31为制动器，32为快慢档齿轮盘，33为第二轴，34为大惰轮，35为锥形齿轮，36为螺旋伞齿轮，37为惰轮轴，38为小惰轮，39为输出轴，40为输出齿轮，41为齿轴大齿轮，42为齿轴小齿轮，43为双联大齿轮，44为双联小齿轮，45为超越离合器。
具体实施方式
参照附图1所示的一种履带式行走动力传动装置，其包括发动机1、液力变矩器7、液压变速箱9以及动力传递输出***，液力变矩器7通过弹性连接板2由发动机1驱动，带动泵轮5旋转，使液流沿其叶片方向高速流入涡轮3，推动涡轮3旋转。液压变速箱9的输入总轴上设置有液压离合器10，液压离合器10两侧分别设置有前进档齿轮8和倒车档齿轮11，前进档齿轮8与固定于输出轴39上的输出齿轮40啮合，倒车档齿轮11与惰轮轴37上的大惰轮34啮合，惰轮轴37上的小惰轮38与输出齿轮40啮合，输出轴39左端设置有锥形齿轮35，该锥形齿轮35与设置于齿轴13下端的螺旋伞齿轮36啮合，液压变速箱9的输出端为齿轴13，该齿轴13上固定连接有齿轴大齿轮41和齿轴小齿轮42，齿轴大齿轮41与设置于其左侧的第一轴15上的第一轴小齿轮14啮合，齿轴小齿轮42与第一轴15上的第一轴大齿轮16啮合，第一轴小齿轮14与左侧的第二轴大齿轮17啮合，第一轴大齿轮16与左侧的第二轴小齿轮18啮合，第二轴大齿轮17的上端面以及第二轴小齿轮18的下端面分别设置有外花键，第二轴的上下两侧分别设置有快慢档齿轮盘32，快慢档齿轮盘32与第二轴33固定连接，快慢档齿轮盘32的中心设置有用来与第二轴大齿轮17和第二轴小齿轮18的外花键啮合的内花键，第二轴33上下两侧分别设置有制动器31和制动离合器23，制动离合器23的输出端与最终传动主动轴19连接，最终传动轴上设置有输出齿轮40，输出齿轮40与第五轴21上面的最终传动齿轮20啮合，第五轴21输出端与履带轮22连接。所述的动力传递输出***左端连接有后动力输出***，其包括第三轴25、第三轴大齿轮30、第三轴小齿轮24、第四轴27、双联齿轮26、第四轴锥齿轮29以及后输出锥齿轮28，双联齿轮26固定于第四轴27上，双联齿轮26包括双联大齿轮43和双联小齿轮44，第三轴大齿轮30的右端与所述的第二轴大齿轮17啮合，第三轴大齿轮30与第三轴25固定连接，第四轴锥齿轮29的左端与后输出锥齿轮28啮合，所述的第四轴锥齿轮29内设置有超越离合器45。
当液压变速箱9的液压离合器10与前进档齿轮8结合的时候，前进档齿轮8旋转，带动输出齿轮40旋转，因为输出齿轮40与输出轴39固定连接，因此带动输出轴39旋转，进而带动输出轴39左端的锥形齿轮35旋转，锥形齿轮35与螺旋伞齿轮36啮合，所以带动螺旋伞齿轮36旋转，进而带动齿轴13旋转，因为齿轴13上固定连接有齿轴大齿轮41和齿轴小齿轮42，所以大齿轮和小齿轮跟着旋转，因为大齿轮与第一轴小齿轮14啮合，小齿轮与第一轴大齿轮16啮合，因此带动第一轴小齿轮14和第一轴大齿轮16旋转，因为第一轴大齿轮16与第二轴小齿轮18啮合，第一轴小齿轮14与第二轴大齿轮17啮合，因此，带动第二轴大齿轮17和第二轴小齿轮18旋转，第二轴大齿轮17的上端面以及第二轴小齿轮18的下端面分别设置有外花键，第二轴33的上下两侧分别设置有快慢档齿轮盘32，快慢档齿轮盘32与第二轴33固定连接，快慢档齿轮盘32的中心设置有用来与第二轴大齿轮17和第二轴小齿轮18的外花键啮合的内花键，通过调整快慢档齿轮盘32与第二轴33上的直径不同的齿轮进行啮合，进而实现快速档位、慢速档位和空档位的切换，改变第二轴33的转速，第二轴33两端设置有制动离合器23，通过制动离合器23控制第二轴33与最终传动主动轴19的连接与断开，进而控制拖拉机的转向，当只有上方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33断开时，上方的最终传动主动轴19停止动力输出，则拖拉机向上方转向；相反，当只有下方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33断开时，拖拉机向下方转向；当上方和下方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33均断开时，拖拉机停止动力输出。最终传动主动轴19上的输出齿轮40与最终传动齿轮20啮合，最终传动齿轮20与第五轴21固定连接，第五轴21与履带轮22连接。当液压变速箱9的液压离合器10与倒车档齿轮11结合的时候，倒车档齿轮11旋转，因为倒车档齿轮11与惰轮轴37上的大惰轮34啮合，小惰轮38在惰轮轴37的带动下转动，因为小惰轮38与输出齿轮40啮合，所以带动输出齿轮40转动，进而带动输出轴39左端的锥形齿轮35旋转，锥形齿轮35与螺旋伞齿轮36啮合，所以带动螺旋伞齿轮36旋转，进而带动齿轴13旋转，后面的传动方式与前进模式下完全相同。因为从倒车档齿轮11传递的动力传递到大惰轮34，然后通过惰轮轴37传动到小惰轮38，小惰轮38与大惰轮34转动方向相同，再传递到输出齿轮40，所以输出齿轮40的转动方向与前进档状态下是相反的，因此能够实现拖拉机的倒车。空档状态下，液压离合器10与前进挡齿轮和倒车档齿轮11均不结合，所以前进挡齿轮与倒车档齿轮11均不转动，没有动力输出。后动力输出***的固定于第三轴25上的第三轴大齿轮30与第二轴33上的第二轴大齿轮17啮合，将第二轴大齿轮17的动力传输到第三轴25，带动第三轴小齿轮24转动，通过调整固定于第四轴27上的双联齿轮26的位置，能够改变后动力输出***的动力输出状况，当双联小齿轮44与第三轴大齿轮30啮合的时候，为快速模式，第三轴大齿轮30通过第四轴小齿轮将动力传输到第四轴27，带动第四轴27下端的第四轴锥齿轮29转动，进而带动与之啮合的后输出锥齿轮28转动，因为后输出锥齿轮28与后输出轴固定连接，因此，从后输出轴输出动力；当双联大齿轮43与第三轴小齿轮24啮合的时候，为慢速模式，第三轴小齿轮24通过第四轴大齿轮将动力传输到第四轴27，带动第四轴27下端的第四轴锥齿轮29转动，进而带动与之啮合的后输出锥齿轮28转动，从后输出轴输出动力；当双联齿轮26与第三轴大齿轮30以及第三轴小齿轮24均不啮合的时候，后输出轴没有动力输出。
本发明与现有的履带式动力传动装置相比有益效果在于因为本发明的液力变矩器7通过弹性连接板2由发动机1驱动，带动泵轮5旋转，使液流沿其叶片方向高速流入涡轮3，推动涡轮3旋转。导轮4使变矩器产生变矩作用，通过涡轮轴6将扭矩传给液力传动变速箱输入总轴，当外载荷增加时，输入轴总成12承受的载荷增大，与之连接的液力变矩器7的涡轮3转速自动降低，导轮4被单向离合器楔住不能旋转，液流作用于导轮4的扭矩被反作用于涡轮3上，至使涡轮3上的扭矩等于泵轮5与导轮4的扭矩之和，因而输出扭矩大于输入扭矩，产生自动变矩，涡轮3输出扭矩随之增大，以克服增大了的外载荷，当外载荷减小时，涡轮3转速又自动升高，以增加拖拉机的速度，当涡轮3转速与泵轮5转速之比大于某一值时，导轮4与单向离合器脱开，自由转动，变矩终止；在外载荷变化的过程中，与发动机1相连的泵轮5的扭矩、转速可基本保持不变，从而保证发动机1经常接近于标定工况，提高了拖拉机的生产率和经济性，简化了变速操作。液力变矩器7的这种无级变速性能使它特别适用于载荷大幅度变化的作业。液力变矩器7使拖拉机在低速时能发挥很大的驱动力，防止发动机1过载熄火，保证拖拉机有良好的起步性能、克服外载荷的能力和加速性能。液力变矩器7使用液体作为工作的介质，能吸收和衰减传动***的振动和冲击，延长零件使用寿命，减少对发动机1的影响。液力变矩器7能够产生极大的传动比，使拖拉机能以极低的速度行驶，从而增强了拖拉机的载荷性能和在潮湿、泥泞地带的越野性。变速箱采用液压变速箱9，液压变速箱9中设置有液压离合器10，通过液压离合器10控制拖拉机的前进档、空档和后退档之间转换。动力传递输出***的动力传动结构简单，传动效率更高；采用快慢档齿轮盘32与第二轴33上的直径不同的齿轮进行啮合的方式控制传动比，进而实现快速档位、慢速档位和空档位的切换。在第二轴33上快慢档齿轮盘32的外侧设置有制动离合器23，通过制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33之间的连接和断开，进而控制拖拉机的转向，当只有上方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33断开时，上方的最终传动主动轴19停止动力输出，则拖拉机向上方转向；相反，当只有下方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33断开时，拖拉机向下方转向；当上方和下方的制动离合器23控制最终传动主动轴19与第二轴33均断开时，拖拉机停止动力输出。所述的动力传递输出***左端连接有后动力输出***，后动力输出***的第三轴25上的第三轴大齿轮30与第二轴大齿轮17啮合，双联齿轮26与第四轴27固定连接，通过控制双联齿轮26上的双联小齿轮44与第三轴25上的大齿轮啮合或者双联大齿轮43与第三轴25上的小齿轮啮合，控制后动力输出***的快慢速状态；在第四轴27下端设置有第四轴锥齿轮29，第四轴锥齿轮29内设置有超越离合器45，因为超越离合器45只能进行单向的转动，所以只有在拖拉机前进或第二轴33上的快慢档位处于空挡位时，后动力输出***才能够输出动力，在拖拉机倒车时，第四轴27不能带动超越离合器45转动，只能进行空转，因此没有动力输出，通过这样的设置使拖拉机的动力输出***更加合理。
Claims (7)
1.一种履带式行走动力传动装置，其特征在于：其包括发动机、液力变矩器、液压变速箱以及动力传递输出***，发动机的动力输出轴与液力变矩器的弹性连接板连接，液力变矩器的动力输出轴连接液压变速箱的输入总轴，液压变速箱的输出端为齿轴，齿轴的动力通过第一轴传递到第二轴大齿轮和第二轴小齿轮，第二轴大齿轮和第二轴小齿轮外侧设置有变速控制装置以及转向控制装置，转向控制装置的输出轴为最终传动主动轴。
2.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的液力变矩器中设置有弹性连接板、涡轮、导轮、泵轮以及单向离合器，所述的泵轮设置于泵轮轴上，泵轮轴为液力变矩器的动力输入轴，所述的涡轮设置于涡轮轴上，涡轮轴为液力变矩器的动力输出轴，所述的导轮设置于泵轮和涡轮之间。
3.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的第一轴上设置有第一轴大齿轮和第一轴小齿轮，第一轴大齿轮与位于其右侧的齿轴上的齿轴小齿轮啮合，第一轴小齿轮与位于其右侧的齿轴大齿轮啮合，第一轴大齿轮与左侧的第二轴小齿轮啮合，第一轴小齿轮与左侧的第二轴大齿轮啮合。
4.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的变速控制装置为快慢档齿轮盘，快慢档齿轮盘与第二轴固定连接，第二轴大齿轮的上端面以及第二轴小齿轮的下端面分别设置有外花键，快慢档齿轮盘中心设置有用来与第二轴大齿轮和第二轴小齿轮的外花键啮合的内花键。
5.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的转向控制装置为设置于第二轴上变速控制装置外侧的制动器以及制动离合器，制动离合器的输出端与最终传动主动轴连接，最终传动轴上设置有输出齿轮，输出齿轮与第五轴上面的最终传动齿轮啮合，第五轴输出端与履带轮连接。
6.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的液压变速箱的输入总轴上设置有液压离合器，液压离合器两侧分别设置有前进档齿轮和倒车档齿轮，前进档齿轮与固定于输出轴上的输出齿轮啮合，倒车档齿轮与惰轮轴上的大惰轮啮合，惰轮轴上的小惰轮与输出齿轮啮合，输出轴左端设置有锥形齿轮，该锥形齿轮与设置于齿轴下端的螺旋伞齿轮啮合。
7.根据权利要求1所述的履带式行走动力传动装置，其特征在于：所述的动力传递输出***左端连接有后动力输出***，其包括第三轴、第三轴大齿轮、第三轴小齿轮、第四轴、双联齿轮、第四轴锥齿轮以及后输出锥齿轮，双联齿轮固定于第四轴上，双联齿轮包括双联大齿轮和双联小齿轮，第三轴大齿轮的右端与所述的第二轴大齿轮啮合，第三轴大齿轮与第三轴固定连接，第四轴锥齿轮的左端与后输出锥齿轮啮合，所述的第四轴锥齿轮内设置有超越离合器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 213034 No. 19 Tongjiang North Road, Chunjiang Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Changzhou Hansen Machinery Co., Ltd. Address before: 213034 No. 19 Tongjiang North Road, Chunjiang Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Changzhou Hansen Machinery Co., Ltd. |