并联复合式传动机构.pdf

本实用新型公开一种并联复合式传动机构。它包括发动机、液力变矩器和变速箱。液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，其涡轮轴与变速箱的输入轴相连。其特点是液力变矩器与发动机间有行星排，该行星排含有齿圈，齿圈内有行星架，行星架上有中心轴，中心轴四周均布有四个转轴。中心轴上和转轴上分别有太阳轮和行星轮。其中的四个行星轮均分别与太阳轮和齿圈相啮合；中心轴两端分别与发动机的输出轴和液力变矩器的涡轮轴相连。液力变矩器与变速箱间有离合器。这种并联复合式传动机构，不仅传动效率高，而且可避免变矩器叶片烧坏的情况发生。适用于大功率液力传动的推土机上。

1.  并联复合式传动机构，包括发动机(1)、液力变矩器(8)和变速箱(13)；液力变矩器(8)由泵轮(9)、涡轮(10)和导轮(11)组成，涡轮(10)的轴与变速箱(13)的输入轴相连；其特征在于液力变矩器(8)与发动机(1)间有行星排(6)，该行星排含有齿圈(4)，齿圈(4)内有行星架(5)，行星架(5)上有中心轴(7)，中心轴(7)四周均布有四个转轴；中心轴(7)上和转轴上分别有太阳轮(2)和行星轮(3)；其中的四个行星轮(3)均分别与太阳轮(2)和齿圈(4)相啮合；中心轴(7)两端分别与发动机(1)的输出轴和液力变矩器(8)的涡轮轴相连；液力变矩器(8)与变速箱(13)间有离合器(12)。

并联复合式传动机构
技术领域
本实用新型涉及一种传动机构。具体说，是大功率液力传动推土机上的并联复合式传动机构。
背景技术
目前，采用液力传动的推土机，发动机与液力变矩器的联接采用串联复合传动机构，即：发动机直接或者通过中间减速器(或增速器)与液力变矩器联接，发动机功率除了驱动辅助装置外，其余功率全部通过液力变矩器传递到变速箱。这种串联复合传动机构的主要缺点是传动效率低，在推土作业时约有30～40％的发动机输入功率转换成液力变矩器油液的热能；在行驶时，即使将变矩器泵轮和涡轮闭锁，也有10～15％的发动机输入功率转换成液力变矩器油液的热能。如果采用液力传动的推土机的发动机功率较小，其转换为液力变矩器油液热能也较少，液力变矩器油液温度升高幅度不大，能够确保推土机长时间推土作业或行驶。但如果大功率液力传动推土机采用这种串联复合传动机构，当推土机长时间低速大扭矩推土作业或者高速行驶时，由于发动机的功率大，发动机功率转换为液力变矩器油液的热能就很多。在现有的冷却技术条件下，液力变矩器油液温度升高幅度很大。一旦油液温度过高(例如超过120℃)，易引起液力变矩器油液恶化甚至发生烧毁变矩器叶片的现象。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是克服背景技术的缺陷、提供一种并联复合式传动机构。这种并联复合式传动机构，不仅传动效率高，而且可避免变矩器叶片烧坏的情况发生。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本实用新型的并联复合式传动机构包括发动机、液力变矩器和变速箱。液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，其涡轮轴与变速箱的输入轴相连。其特点是液力变矩器与发动机间有行星排，该行星排含有齿圈，齿圈内有行星架，行星架上有中心轴，中心轴四周均布有四个转轴。中心轴上和转轴上分别有太阳轮和行星轮。其中的四个行星轮均分别与太阳轮和齿圈相啮合。中心轴两端分别与发动机的输出轴和液力变矩器的涡轮轴相连。液力变矩器与变速箱间有离合器。
采取上述方案，具有以下优点：
由于本实用新型的并联复合式传动机构是在串联式传动机构的液力变矩器与发动机间设置一行星排，该行星排含有齿圈，齿圈内有行星架，行星架上有中心轴，中心轴四周均布有四个转轴。中心轴上和转轴上分别有太阳轮和行星轮。其中的四个行星轮均分别与太阳轮和齿圈相啮合。中心轴两端分别与发动机的输出轴和液力变矩器的涡轮轴相连。在液力变矩器与变速箱间设置有离合器。
当离合器分离时，该传动机构是“机械+液力”的复合传动形式，发动机的功率通过行星排分成两路以并联方式传至液力变矩器涡轮的轴，即第一路功率通过行星架、太阳轮、中心轴传到液力变矩器涡轮的轴，另一路功率通过行星架、齿圈、液力变矩器泵轮传到液力变矩器涡轮的轴，这两路功率汇合到液力变矩器的涡轮轴后，最后通过离合器传给变速箱的输入轴。
当离合器接合后，液力变矩器泵轮和涡轮就变成一个刚性连接，该传动机构转换成“机械+机械”的复合传动形式，即第一路功率通过行星架、太阳轮、中心轴、液力变矩器涡轮的轴传递到离合器。另一路功率通过行星架、齿圈、液力变矩器泵轮传递到离合器。这两路功率汇合到离合器输出轴，最后传到变速箱的输入轴。
据计算，在上述的两个传动路线中，第一路的机械传动总效率可以达到0.97。如果离合器的被动片与主动片呈分离状态，另一路的平均传动效率一般为0.75，离合器接合后，则另一路的平均传动效率可以达到0.9。在这两路功率流中，第一路功率占发动机输入功率的60～70％，第二路功率占发动机输入功率的30～40％。
当离合器分离时，传动机构是“机械+液力”的传动形式，这种“机械+液力”的传动形式可以很好地适应大功率推土机在起步、换挡和持续低速大扭矩推土作业工况。此时，该复合传动机构的平均总传动效率可以达到0.89，与串联联接形式的平均传动效率0.75相比，传动效率明显提高。当离合器被动片与主动片接合时，传动机构是“机械+机械”的传动形式，这种“机械+机械”的传动形式可以很好地适应大功率推土机在良好铺装路面上高速行驶工况，此时，该复合传动机构的平均总传动效率可以达到0.95，与串联联接形式时液力变矩器泵轮—涡轮闭锁状态下传动效率0.9相比，其传动效率也有所提高。
由于传动效率高，提高了发动机功率利用率，减少了功率损失，从而降低了液力变矩器油液热能的产生，在机械持续低速大扭矩作业或者长时间高速行驶时，可以将液力变矩器内油液的温度限制在合理的范围(例如低于120℃)，避免液力变矩器油液由于高温恶化和烧毁变矩器叶片的现象。
附图说明
附图是本实用新型的并联复合式传动机构原理示意图。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型的并联复合式传动机构含有发动机1、行星排6、液力变矩器8和变速箱13。液力变矩器13由泵轮9、涡轮10和导轮11组成，涡轮10的轴与变速箱13的输入轴相连。所述行星排6处于液力变矩器8与发动机1之间。该行星排含有齿圈4，齿圈4内设置有行星架5，行星架5上安装有中心轴7，中心轴7四周均布有四个转轴。中心轴7上和转轴上分别安装有太阳轮2和行星轮3。其中的四个行星轮3均分别与太阳轮2和齿圈4相啮合。中心轴7两端分别与发动机1的输出轴和液力变矩器8的涡轮10的轴相连。在液力变矩器8与变速箱13之间设置有离合器12。
当离合器12分离时，该传动机构是“机械+液力”的复合传动形式，发动机1的功率通过行星排6分成两路以并联方式传至液力变矩器8的涡轮10的轴，即第一路功率通过行星架5、太阳轮2、中心轴7传到液力变矩器8的涡轮10的轴，另一路功率通过行星架5、齿圈4、液力变矩器8的泵轮9传到液力变矩器8的涡轮10的轴，这两路功率汇合到液力变矩器8的涡轮10的轴后，最后通过离合器12传给变速箱13的输入轴。
当离合器12接合后，液力变矩器8的泵轮9和涡轮10就变成一个刚性连接，该传动机构转换成“机械+机械”的复合传动形式，即第一路功率通过行星架5、太阳轮2、中心轴7、液力变矩器8的涡轮10的轴传递到离合器12。另一路功率通过行星架5、齿圈4、液力变矩器8的泵轮9传递到离合器12。这两路功率汇合到离合器12的输出轴，最后传到变速箱13的输入轴。