CN108999950A - 一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机 - Google Patents

一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机 Download PDF

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胡凯
宣苓娟
李宣秋
冯西友
续鲁宁
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Abstract

本发明公开了一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机，包括提供一种全液压推土机可变速终传动装置，包括第一级齿轮传动组件、第二级齿轮传动组件和第三级齿轮传动组件；所述第一级齿轮传动组件包括第一传动轴，用于连接推土机的液压马达；离合器、第一齿轮组和第二齿轮组，所述离合器用于将所述第一传动轴的动力选择性地传递至所述第一齿轮组或所述第二齿轮组，从而实现变速；所述第一齿轮组或第二齿轮组将动力依次传递至第二级齿轮传动组件和所述第三级齿轮传动组件；所述第三级齿轮传动组件的输出端连接于推土机的链轮。本发明使全液压推土机在后退时，获得比前进速度高的车速，提升推土机作业时的效率。

Description

一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机
技术领域
本发明涉及全液压推土机技术领域，尤其涉及一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机。
背景技术
现有技术中的全液压推土机传动结构，发动机将动力通过分动箱传递给液压泵，发动机与分动箱中间通过一个减振器联接，减振器可以减小传动***的扭转振动。液压泵通过管路将高压油传递到液压马达并带动液压马达旋转，液压马达的动力通过终传动传递到链轮，终传动能够将液压马达的转速降低，扭矩增加，链轮带动履带转动，推土机实现运动。
普通车辆需要较高的车速，发动机到车轮需要传动装置提供的总减速比大约为10。推土机工作时需要大的输出扭矩，发动机到链轮的总减速比大约为100。全液压推土机因为受液压***调速性能的限制，需要在液压传动***后再增加最终传动装置才能达到需求的工作扭矩和车辆速度。
现有的全液压推土机终传动装置都是固定传动比，这使得推土机在前进和后退时车辆速度一样。而推土机在铲土、运土作业时，前进完成土的切削和推运作业，后退时空载运行，来回往返作业。
现有技术中液力机械型推土机，为了提升推土机作业效率，推土机前进或后退时，一般设定后退速度比前进速度高25％-40％。液力机械型推土机后退速度提升是通过变速器来实现的，即设计变速器时，使得后退档位的传动比小，这样就可以获得较高的转速。
全液压推土机没有变速器，是通过控制液压***实现变速和传递动力功能，而受液压***调控能力的限制，在液压***中的液压泵和液压马达均满载输出动力的情况下，前进速度和后退速度只能保持一致，后退速度不能够继续提升，不能像液力机械型推土机变速器那样能够使后退速度提升25％-40％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全液压推土机可变速终传动装置及推土机，使全液压推土机在后退时，获得比前进速度高的车速，提升推土机作业时的效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种全液压推土机可变速终传动装置，包括第一级齿轮传动组件组件、第二级齿轮传动组件组件和第三级齿轮传动组件组件；所述第一级齿轮传动组件包括：
第一传动轴，用于连接推土机的液压马达；
离合器、第一齿轮组和第二齿轮组，所述离合器用于将所述第一传动轴的动力选择性地传递至所述第一齿轮组或所述第二齿轮组，从而实现变速；
所述第一齿轮组或第二齿轮组将动力依次传递至第二级齿轮传动组件和所述第三级齿轮传动组件；
所述第三级齿轮传动组件的输出端连接于推土机的链轮。
优选地，所述第一级齿轮传动组件还包括第二传动轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴平行设置；
所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设置于所述第一传动轴，所述第二齿轮设置于所述第二传动轴，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合获得大的传动比。
优选地，所述第二传动轴的一端设置有制动器。
优选地，所述第二齿轮组包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮设置于所述第一传动轴，所述第四齿轮设置于所述第二传动轴，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合获得小的传动比。
优选地，所述离合器包括外毂、第一内毂和第二内毂，所述外毂固定连接于所述第一传动轴，所述外毂选择性地与所述第一内毂或所述第二内毂结合；
所述第一内毂与所述第一齿轮固定连接，所述第二内毂与所述第三齿轮固定连接。
优选地，所述第二级齿轮传动组件包括：
第一太阳轮，设置于所述第二传动轴；
第一行星架、第一行星轮和第一齿圈，所述第一太阳轮和所述第一齿圈均与所述第一行星轮啮合，所述第一行星轮设置于所述第一行星架，所述第一齿圈固定在壳体上，所述第一行星架连接于所述第三级齿轮传动组件。
优选地，所述第三级齿轮传动组件包括：
第二太阳轮，连接于所述第一行星架；
第二行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮和所述第二齿圈均与所述第二行星轮啮合，所述第二行星轮设置于所述第二行星架，所述第二齿圈固定在壳体上，所述第二行星架连接于所述链轮。
优选地，所述离合器为油压动作型湿式多片式结构。
本发明中还提供了一种全液压推土机，包括所述的全液压推土机可变速终传动装置。
优选地，所述全液压推土机还包括依次连接的发动机、减振器、分动箱、液压泵和液压马达，所述发动机的动力依次经所述减振器、所述分动箱传递至所述液压泵，所述液压泵与所述液压马达之间通过液压管路连接。
本发明的有益效果：本发明中整个传动装置为三级传动结构，液压马达的动力传递至第一传动轴，离合器将第一传动轴的动力选择性的传递至第一齿轮组或第二齿轮组，使液压马达的动力经第一齿轮组或第二齿轮组后达到改变速度的目的。
第一齿轮组使推土机获得较小的速度，第二齿轮组使推土机获得较大的速度。当推土机的液压马达和液压泵在满载时，当推土机前进时，可以通过第一齿轮组对前进速度进行减速，使推土机保持合适的行驶速度和获得较大的牵引力。
当推土机后退时，相比现有技术中的推土机的前进和后退的齿轮传动比相同。在液压马达和液压泵满载时，通过第二齿轮组较小的传动比，推土机的速度在满载条件下最大速度的基础上可继续进行提升，从而使得推土机在后退时获得比前进高的车速，使得推土机作业时效率得以提升。
附图说明
图1是本发明的全液压推土机可变速终传动装置的工作原理图；
图2是本发明的全液压推土机的工作原理图。
图中：
1、发动机；2、减振器；3、分动箱；
4、液压泵；5、液压马达；
6、液压管路；
7、第一级齿轮传动组件；
71、第一传动轴；72、第二传动轴；73、离合器；731、外毂；732、第一内毂；733、第二内毂；74、第一齿轮组；741、第一齿轮；742、第二齿轮；
75、第二齿轮组；751、第三齿轮；752、第四齿轮；
8、第二级齿轮传动组件；81、第一太阳轮；82、第一行星轮；83、第一行星架；84、第一齿圈；
9、第三级齿轮传动组件；91、第二太阳轮；92、第二行星轮；93、第二行星架；94、第二齿圈；
10、链轮；
11、制动器；
12、履带。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
现有技术中的全液压推土机在前进或后退时，当液压泵和液压马达处于满载输出时，后退的最大速度只能和前进速度相同，不能够再继续提高。因此，全液压推土机的一些工况下，因上述原因推土机的后退速度受限制。
为解决上述技术问题，本实施例中提供一种全液压推土机可变速终传动装置，此装置分为低速挡和高速挡，在推土机前进时采用低速挡，获得较好的动力性能。在推土机后退时，采用高速档，获得较高的行驶速度，提升了作业效率。
具体地，如图1所示，上述全液压推土机可变速终传动装置包括第一级齿轮传动组件7、第二级齿轮传动组件8、第三级齿轮传动组件9和链轮10。
第一级齿轮传动组件7包括第一传动轴71、第二传动轴72、离合器73、第一齿轮组74和第二齿轮组75。
其中，第一传动轴71用于连接推土机的液压马达5，液压马达5的动力传递至第一传动轴71。第二传动轴72和第一传动轴71平行设置,第一传动轴72与第一传动轴71的具***置根据实际确定。第二传动轴72靠近第二齿轮742的一侧安装有制动器11，上述制动器11为常闭式制动器，制动器11对推土机进行制动。
离合器73包括外毂731、第一内毂732和第二内毂733，外毂731固定连接于第一传动轴71，外毂731选择性地与第一内毂732或第二内毂733结合。
具体地，第一齿轮组74包括相互啮合的第一齿轮741和第二齿轮742，第一齿轮741设置于第一传动轴71，第二齿轮742设置于第二传动轴72，第一齿轮741与第二齿轮742啮合获得大的传动比，第一齿轮741与第一内毂732固定连接。
第二齿轮组75包括相互啮合的第三齿轮751和第四齿轮752，第三齿轮751设置于第一传动轴71，第四齿轮752设置于第二传动轴72，第三齿轮751与第四齿轮752啮合获得小的传动比，第三齿轮751与第二内毂733固定连接。
上述第一齿轮741和第三齿轮751安装在第一传动轴71，且均与第一传动轴71同轴设置，第二齿轮742和第四齿轮752安装在第二传动轴72，且均与第二传动轴72同轴设置。
优选地，上述离合器73为油压动作型湿式多片式结构。上述离合器73的类型还可以为其他结构形式，只需满足使用条件即可。
液压马达5的动力经第一齿轮组74后，动力传递至第二传动轴72，获得较大的扭矩和低的转速，，或经第二齿轮组75后，动力传递至第二传动轴72，获得较小的扭矩和高的转速。
动力经第二传动轴72传递至第二级齿轮传动组件8的输入端，第三级齿轮传动组件9的输入端连接于第二级齿轮传动组件8的输出端，第三级齿轮传动组件9的输出端连接于链轮10。
具体地，上述第二级齿轮传动组件8包括第一太阳轮81、第一行星轮82、第一行星架83和第一齿圈84。其中，第一太阳轮81设置于第二传动轴72靠近第四齿轮752的一端，第一太阳轮81、第二齿轮742和第四齿轮752均位于第二传动轴72，且均与第二传动轴72同轴设置。第一太阳轮81和第一齿圈84均与第一行星轮82啮合，第一行星轮82设置于第一行星架83，第一齿圈84固定在壳体上，第一行星架83连接于第三级齿轮传动组件9。
上述第三级齿轮传动组件9包括第二太阳轮91、第二行星轮92、第二行星架93和第二齿圈94。其中，
第二太阳轮91连接于上述第一行星架83，第二太阳轮91的中心线与第一太阳轮81中心线重合。第二太阳轮91和第二齿圈94均与第二行星轮92啮合，第二行星轮92设置于第二行星架93，第二齿圈94固定在壳体上，第二行星架93连接于链轮10。
第一级齿轮传动组件7为定轴齿轮传动结构；第二级齿轮传动组件8和第三级齿轮传动组件9均为行星齿轮传动结构。
如图2所示，本实施例中还提供了一种全液压推土机，包括上述的全液压推土机可变速终传动装置。具体地，全液压推土机还包括依次连接的发动机1、减振器2、分动箱3、液压泵4和液压马达5，发动机1的动力依次经减振器2、分动箱3传递至液压泵4，液压泵4与液压马达5之间通过液压管路6连接。液压马达5连接于上述全液压推土机可变速终传动装置，经链轮10将动力传递至推土机车轮或履带12。
本实施例中的全液压推土机前进动力传递路线如下：
如图1和图2所示，发动机1的液压有经减振器2、分动箱3、液压泵4和液压管路6后，传递至液压马达5。液压马达5带动外毂731转动，外毂731与第一内毂732结合，作为整体转动。第一内毂732与第一齿轮741固定联接。从而带动第一齿轮741转动。第一齿轮741与第二齿轮742啮合，带动第二齿轮742转动。通过第一齿轮741与第二齿轮742这一对齿轮副获得第一级减速，且减速比较大。
因第二齿轮742与第四齿轮752、第一太阳轮81均固定联接于第二传动轴72上，因此，第四齿轮752和第一太阳轮81转速一样。第四齿轮752与第三齿轮751啮合，但是因第二内毂733与外毂731分离，因此第三齿轮751空转。
第一太阳轮81与第一行星轮82啮合传动，第一行星轮82与第一齿圈84啮合传动，第一齿圈84固定不动，第一行星轮82安装在第一行星架83上，第一行星轮82带动第一行星架83转动，通过上述第二级齿轮传动组件8结构获得第二级减速。
第二太阳轮91与第一行星架83固定联接，第二太阳轮91与第二行星轮92啮合传动，第二行星轮92与第二齿圈94啮合传动，第二齿圈94固定不动，第二行星轮92安装在第二行星架93上，第二行星轮92带动第二行星架93和链轮10的连接体转动，从而通过第三级齿轮传动组件9获得第三级减速。
全液压推土机后退动力传递路线：
液压马达5带动外毂731转动，液压马达5转向与前进时转向相反。外毂731与第二内毂733结合，作为整体转动。第二内毂733与第三齿轮751固定联接。从而带动第三齿轮751转动。第三齿轮751与第四齿轮752啮合，带动第四齿轮752转动，通过第三齿轮751与第四齿轮752这一对齿轮副获得一级减速，且减速比较小，因此，转速比前进时转速高25％-40％。
因第二齿轮742与第四齿轮752、第一太阳轮81均固定联接于第二传动轴72上，因此，第四齿轮752和第一太阳轮81转速一样，第二齿轮742与第一齿轮741啮合，此时，因第一内毂732与外毂731分离，因此第一齿轮741空转。
第二级和第三级传递路线与前进挡传动路线相同。
制动器11与第二传动轴72固定联接，制动器11是常闭式制动器。推土机在发动机1停止运转时，制动器11液压油卸载，弹簧将制动器11的内毂和外毂结合，整车制动。
推土机运行时，液压油作用制动器11活塞，活塞将弹簧压缩，松开制动器11的外毂和内毂，第二传动轴72可自由转动。推土机运行中踩刹车时，液压***通过液压马达5对整车有制动作用，制动器11也可制动，通过双重制动方式实现车辆制动。
本实施例中的离合器结构还可以替换为啮合套换挡机械结构，换挡拨叉使用液压驱动或者电机驱动，从而液压马达选择性地带动第一齿轮组74或第二齿轮组75传递动力。
整个传动装置为三级结构，第一级为两对直齿圆柱齿轮，两对直齿圆柱齿轮具有不同的传动比，通过外毂731与第一内毂732或第二内毂733结合，选择性的切换，使推土机实现速度变化。
本实施例中的全液压推土机可变速终传动装置采用一级定轴齿轮传动结构和两级行星齿轮传动结构，整体结构效率高，体积小，结构布局简单。制造方便，传递功率大，轴向尺寸小，可获得40以上的传动比。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，包括第一级齿轮传动组件组件(7)、第二级齿轮传动组件组件(8)和第三级齿轮传动组件组件(9)；所述第一级齿轮传动组件(7)包括：
第一传动轴(71)，用于连接推土机的液压马达(5)；
离合器(73)、第一齿轮组(74)和第二齿轮组(75)，所述离合器(73)用于将所述第一传动轴(71)的动力选择性地传递至所述第一齿轮组(74)或所述第二齿轮组(75)，从而实现变速；
所述第一齿轮组(74)或第二齿轮组(75)将动力依次传递至第二级齿轮传动组件(8)和所述第三级齿轮传动组件(9)；
所述第三级齿轮传动组件(9)的输出端连接于推土机的链轮(10)。
2.根据权利要求1所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述第一级齿轮传动组件(7)还包括第二传动轴(72)，所述第二传动轴(72)与所述第一传动轴(71)平行设置；
所述第一齿轮组(74)包括相互啮合的第一齿轮(741)和第二齿轮(742)，所述第一齿轮(741)设置于所述第一传动轴(71)，所述第二齿轮(742)设置于所述第二传动轴(72)，所述第一齿轮(741)与所述第二齿轮(742)啮合获得大的传动比。
3.根据权利要求2所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述第二传动轴(72)的一端设置有制动器(11)。
4.根据权利要求3所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述第二齿轮组(75)包括相互啮合的第三齿轮(751)和第四齿轮(752)，所述第三齿轮(751)设置于所述第一传动轴(71)，所述第四齿轮(752)设置于所述第二传动轴(72)，所述第三齿轮(751)与所述第四齿轮(752)啮合获得小的传动比。
5.根据权利要求4所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述离合器(73)包括外毂(731)、第一内毂(732)和第二内毂(733)，所述外毂(731)固定连接于所述第一传动轴(71)，所述外毂(731)选择性地与所述第一内毂(732)或所述第二内毂(733)结合；
所述第一内毂(732)与所述第一齿轮(741)固定连接，所述第二内毂(733)与所述第三齿轮(751)固定连接。
6.根据权利要求2所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述第二级齿轮传动组件(8)包括：
第一太阳轮(81)，设置于所述第二传动轴(72)；
第一行星架(83)、第一行星轮(82)和第一齿圈(84)，所述第一太阳轮(81)和所述第一齿圈(84)均与所述第一行星轮(82)啮合，所述第一行星轮(82)设置于所述第一行星架(83)，所述第一齿圈(84)固定在壳体上，所述第一行星架(83)连接于所述第三级齿轮传动组件(9)。
7.根据权利要求6所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述第三级齿轮传动组件(9)包括：
第二太阳轮(91)，连接于所述第一行星架(83)；
第二行星轮(92)、第二行星架(93)和第二齿圈(94)，所述第二太阳轮(91)和所述第二齿圈(94)均与所述第二行星轮(92)啮合，所述第二行星轮(92)设置于所述第二行星架(93)，所述第二齿圈(94)固定在壳体上，所述第二行星架(93)连接于所述链轮(10)。
8.根据权利要求1所述的全液压推土机可变速终传动装置，其特征在于，所述离合器(73)为油压动作型湿式多片式结构。
9.一种全液压推土机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的全液压推土机可变速终传动装置。
10.根据权利要求9所述的全液压推土机，其特征在于，所述全液压推土机还包括依次连接的发动机(1)、减振器(2)、分动箱(3)、液压泵(4)和液压马达(5)，所述发动机(1)的动力依次经所述减振器(2)、所述分动箱(3)传递至所述液压泵(4)，所述液压泵(4)与所述液压马达(5)之间通过液压管路(6)连接。
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