多段液压机械传动装置制造方法及图纸

无级变速传动装置(1000)包括具有两个输出的两个行星齿轮(1020)组。变速器(310)驱动第二行星齿轮组(332)的环形齿轮(340)，并且传动装置(1000)输入轴(302)由发动机(110)驱动，发动机(110)也驱动变速器(310)和行星传动输入。第二输出轴和第三输出轴(302)连接至传动装置(1000)输出轴(204)。第一离合器(360)连接至第一输出轴(1002)，第二离合器(362)连接至第二行星传动输出并且接合第一驱动齿轮(424)。第三离合器(364)连接至第一输出轴(1002)并且可释放地接合第一驱动齿轮(424)，第四离合器(366)连接至第一驱动齿轮(424)并且可释放地接合第二输出轴(1008)，以及第五离合器(368)连接至第一驱动齿轮(424)并且可释放地接合第三输出轴(1018)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多段液压机械传动装置
本专利技术整体涉及无极变速传动装置，并且更具体地，涉及用于车辆或机器动力系的液压机械传动装置。
技术介绍
多段液压机械传动装置已知用于在机器和其它车辆中的各种不同齿轮比之间提供平滑变换。典型液压机械传动装置中的变换是通过使用两个或更多离合器完成的，这两个或更多离合器能够同步地脱离一个齿轮比，同时接合另一齿轮比。离合器速度的同步能够通过使用以各种形式实施的同步组件来实现。用于同步组件的一个已知结构包括连接至离合器的齿轮，离合器被构造成选择性地接合传动装置中的两个或更多旋转元件，使得与待接合的齿轮相关联的旋转元件和与已接合的齿轮相关联的旋转元件以相同的速度旋转。以此方式，齿轮之间的转矩和动力的传动能够平滑地变换且没有突发阶跃。已知的液压机械传动装置的一个例子能够在于2009年5月12日授权的美国专利7530913(’913专利)中看到。’913专利描述了一种“多段液压机械传动装置”，其包括输入构件、静液压传动装置和机械传动装置。’913专利的机械传动装置包括第一同步组件和第二同步组件，用于将传动装置的第一或第二输出构件同步为来自输入构件和静液压传动装置的结合输出速度。在’913专利中描述的传动装置的一种实施方式中，第一离合器组件和第二离合器组件替代地接合以将来自同步的输出构件的动力传递至最终驱动。虽然’913专利中描述的传动装置在前进档和倒退档之间有效地变换，其在具有五个齿轮比的传动装置中实施时包括三个同步器和两个离合器，例如，三个前进档和两个倒退档。在操作过程中，对于每个齿轮比，一个同步器和一个离合器接合，意味着第二离合器和剩余的两个同步器是空转的。因此，每个档位变化要求空转同步器之一接合且另一脱离接合。在每个齿轮变换处的这种同步器接合和脱离接合能够导致同步器的摩擦材料磨损，特别是对于诸如重型卡车及土方作业机器和其它重型机器的高转矩应用。此外，同步器的相对复杂性降低可靠性并且增加传动装置的成本。
技术实现思路
一方面，本专利技术描述一种机器动力系，其包括连接至无级变速传动装置的发动机。无级变速传动装置包括具有第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的行星齿轮装置。第一行星齿轮组连接至行星传动输入，第二行星齿轮组的太阳齿轮连接至第二输出轴，并且第二行星齿轮组的过桥齿轮连接至第二行星传动输出。变速器包括可变速度原动机，所述可变速度原动机能够驱动第二行星齿轮组的环形齿轮。传动装置输入轴由发动机驱动并且能够驱动变速器和行星传动输入。传动装置的第二输出轴和/或第三输出轴连接至传动装置输出轴。第一离合器连接至第一输出轴。第二离合器连接至第二行星传动输出并且能够可释放地接合第一驱动齿轮。第一驱动齿轮能够相对于第三输出轴在相反方向上旋转。第三离合器连接至第一输出轴并且可释放地接合第一驱动齿轮。第四离合器连接至第一驱动齿轮并且能够可释放地接合第二输出轴。第五离合器连接至第一驱动齿轮并且能够可释放地接合第三输出轴。另一方面，本专利技术描述一种用于操作无级变速传动装置的方法。该方法包括确定是否需要从当前档位选择转换为新的档位选择。分析新的档位选择的参数，并且与当前档位选择的参数进行比较。当新的档位选择与当前档位选择在不同方向上时，使向前运动离合器或逆向运动离合器中的一个脱离接合并且接合向前运动离合器或逆向运动离合器中的另一个。同样，使当前档位选择离合器脱离接合并且接合新的档位选择离合器。向前运动离合器和逆向运动离合器的脱离接合和接合以及当前档位选择离合器和新的档位选择离合器的脱离接合和接合同时发生并且在短时间段内。调整脱离接合操作和接合操作，并且还调整变速器贡献，以确保当前档位选择和新的档位选择之间的齿轮速度差基本为零。这里使用的基本为零的速度差是指速度变化不明显或者在转换过程中被机器或车辆的操作员几乎忽略。附图说明图1是根据本专利技术的机器的示意图。图2是用于根据本专利技术的机器的动力系的示意图。图3是根据本专利技术的液压机械传动装置的图示。图4是根据本专利技术的液压机械传动装置的替代实施方式的图示。图5是根据本专利技术的液压机械传动装置的另一替代实施方式的图示。图6是根据本专利技术的液压机械传动装置的又一替代实施方式的图示。图7是根据本专利技术的液压机械传动装置的再一替代实施方式的图示。图8是根据本专利技术的液压机械传动装置的另一替代实施方式的图示。图9是根据本专利技术的液压机械传动装置的又一替代实施方式的图示。图10是根据本专利技术的液压机械传动装置的再一替代实施方式的图示。图11是根据本专利技术的液压机械传动装置的另一替代实施方式的图示。图12是用于操作根据本专利技术的液压机械传动装置的方法的流程图。图13是用于操作根据本专利技术的液压机械传动装置的替代方法的流程图。具体实施方式本专利技术涉及液压机械传动装置，并且更具体地涉及包括多个液压离合器的液压机械传动装置，液压离合器能够在不使用同步器的情况下提供同步转换。虽然这里公开的实施方式都是针对土方作业机器描述的，它们可适用于其它应用，诸如汽车应用、轻型、中型和重型卡车等。图1示出轮式装载机的轮廓，作为车辆或机器100的一个例子。图2是车辆100的动力系200的示意图。参照这些附图，车辆100包括通过铰接接头106连接至非发动机框架部分104的发动机框架部分102。发动机框架部分102和非发动机框架部分104中的每个包括连接至一组轮108的各自的轴202。发动机框架部分102包括发动机110，其具有连接至转矩变换器206的输出轴204。转矩变换器206又经由连接轴210连接至传动装置208。传动装置208的输出轴212连接至分离器214，分离器214为两个驱动轴216提供动力，每个驱动轴216用于每个轴202。每个驱动轴216将动力经由各自的差速器218传输至轮119，使得在发动机输出轴204处提供的旋转动力被有效地传输至轮108。虽然示出了两个从动轴202，根据车辆的类型可以使用单个轴或多于两个轴。此外，虽然示出了轮，可以使用诸如履带等其它类型的接地构件。车辆100还包括容纳各种机器控制装置的操作员室130。如图2中所示，这些装置包括具有加速踏板传感器(APS)222的加速踏板220和具有控制杆编码器226的档位选择控制杆224。APS222和控制杆编码器226可以被构造成提供指示在使用过程中由操作员指令的车辆100的期望地面速度的信号。现在返回图1，图示的实施方式的车辆100包括作业工具，其在该例子中为铲斗122，铲斗122连接在一对提升臂114的端部处，提升臂114在铰链116处可枢转地连接至车辆100的非发动机框架部分104。如图2中所示，发动机110具有界面228，该界面228通过发动机调节器232连接至通信信道230。发动机调节器232操作以通过接收信息并将指令通过通信信道230传输至各种发动机部件来监视并控制各种发动机系统的功能，诸如监视来自各种发动机传感器的传感器读数，控制发动机速度和负载输出等等。如所示，发动机调节器232或连接至调节器232的另一控制器进一步连接至能够控制发动机的操作的各种车辆部件。在图示的实施方式中，调节器232是电子控制器，其包括与诸如数据存储装置和各种通信信道等其它电子元器件可操作地相关联的处理器。在图2的图示中，节流通信信道234和档位选择编码器通信信道236连接至调节器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器(100)动力系(200)，其包括连接至无级变速传动装置(400)的发动机(110)，所述无级变速传动装置包括：行星齿轮装置(320)，其具有第一行星齿轮组(330)和第二行星齿轮组(332)，第一行星齿轮组(330)连接至行星传动输入，第二行星齿轮组(332)的太阳齿轮(336)连接至第一输出轴(406)，并且第二行星齿轮组(332)的过桥齿轮(338)连接至第二行星传动输出(408)；变速器(310)，其包括可变速度原动机，所述可变速度原动机能够驱动第二行星齿轮组(332)的环形齿轮(340)；传动装置输入轴(302)，其由发动机(110)驱动并且能够驱动变速器(310)和行星传动输入；第二输出轴(412)和第三输出轴(414)，第二输出轴和第三输出轴中的至少一个连接至传动装置输出轴(322)；第一离合器(360)，其连接至第一输出轴(406)；第二离合器(420)，其连接至第二行星传动输出(408)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮(424)，其中，第一驱动齿轮(424)能够相对于第三输出轴在相反方向上旋转；第三离合器(422)，其连接至第一输出轴(406)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮(424)；第四离合器(428)，其连接至第一驱动齿轮(424)并且能够可释放地接合第二输出轴(412)；和第五离合器(434)，其连接至第一驱动齿轮(424)并且能够可释放地接合第三输出轴(414)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.28 US 13/407,3111.一种机器(100)动力系(200)，其包括连接至无级变速传动装置(400)的发动机(110)，所述无级变速传动装置包括：行星齿轮装置(320)，其具有第一行星齿轮组(330)和第二行星齿轮组(332)，第一行星齿轮组(330)连接至行星传动输入，第二行星齿轮组(332)的太阳齿轮(337)连接至第一输出轴(406)，并且第二行星齿轮组(332)的过桥齿轮(339)连接至第二行星传动输出(408)；变速器(310)，其包括可变速度原动机，所述可变速度原动机能够驱动第二行星齿轮组(332)的环形齿轮(341)；传动装置输入轴(302)，其由发动机(110)驱动并且能够驱动变速器(310)和行星传动输入；第二输出轴(412)和第三输出轴(414)，第二输出轴和第三输出轴中的至少一个连接至传动装置输出轴(322)；第一离合器(360)，其连接至第一输出轴(406)；第二离合器(420)，其连接至第二行星传动输出(408)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮(424)，其中，第一驱动齿轮(424)能够相对于第三输出轴在相反方向上旋转；第三离合器(422)，其连接至第一输出轴(406)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮(424)；第四离合器(428)，其连接至第一驱动齿轮(424)并且能够可释放地接合第二输出轴(412)；和第五离合器(434)，其连接至第一驱动齿轮(424)并且能够可释放地接合第三输出轴(414),其中，无级变速传动装置能够当第一离合器和第二离合器中的一个与第三离合器和第四离合器中的一个同时接合时在传动装置输入轴和传动装置输出轴之间提供至少两个向前运动齿轮比和至少两个逆向运动齿轮比。2.根据权利要求1所述的机器动力系，其中，第四离合器连接至第二输出轴，并且其中，第五离合器连接至第三输出轴。3.一种机器动力系，其包括连接至无级变速传动装置的发动机，所述无级变速传动装置包括：行星齿轮装置(320)，其具有第一行星齿轮组(330)和第二行星齿轮组(332)，第一行星齿轮组(330)连接至行星传动输入，第二行星齿轮组(332)的太阳齿轮(337)连接至第一输出轴(406)，并且第二行星齿轮组(332)的过桥齿轮(339)连接至第二行星传动输出(408)；变速器(310)，其包括可变速度原动机，所述可变速度原动机能够驱动第二行星齿轮组(332)的环形齿轮(341)；传动装置输入轴(302)，其由发动机(110)驱动并且能够驱动变速器(310)和行星传动输入；第二输出轴(412)和第三输出轴(414)，第二输出轴和第三输出轴中的至少一个连接至传动装置输出轴(322)；第一离合器(360)，其连接至第一输出轴(406)；第二离合器(420)，其连接至第二行星传动输出(408)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮(424)，其中，第一驱动齿轮(424)能够相对于第三输出轴在相反方向上旋转；第三离合器(422)，其连接至第一输出轴(406)并且能够可释放地接合第一驱动齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·塞波尔德，G·P·卡尔维特，R·E·布拉克，M·G·克罗宁，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US