本发明专利技术涉及一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统，属于多个不同排量同轴齿轮泵串联多个不同排量同轴齿轮马达有级变速系统。包括数个不同排量的齿轮泵、数个不同排量的齿轮马达、数个电磁换向阀。不同排量的齿轮泵和齿轮马达分别同轴连接，每个泵均与其相应的电磁换向阀单独连接，并通过电磁铁的通断电实现泵不同排量的组合，即齿轮马达进口流量的变化；通过与马达相连的电磁换向阀电磁铁的通断电实现马达不同排量的组合，最终输出多级转速及转矩。本发明专利技术可以应用于调速范围大，高可靠性，低成本、对油液要求较低的调速系统中，以替代传统的变矩器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种多个不同排量同轴齿轮泵串联多个不同排量同轴齿轮马达有级 变速系统，可以应用于调速范围大，高可靠性，低成本、对油液要求较低的调速系统中。
技术介绍
自动变速箱是相对于手动变速箱而出现的一种能够自动根据引擎转速来换挡的 设备。自动拨（自动变速器）的汽车，能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯住 地视路面交通而不会被换档搞得手忙脚乱。 传统行星齿轮式自动变速器AT是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成， 通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变矩器是AT最具特点的部件， 它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。然而液力变 矩器传动效率低，变矩范围有限，并且机构复杂，修理困难。在液力变矩器内高速循环流动 的液压油会产生高温，所以要用指定的耐高温液压油。 在某些需要大范围调速、高可靠性、低成本、对油液要求较低的场合，需要一种控 制方便、成本低且可靠性高的自动调速系统来适应系统的需求。在低成本的前提下，本专利 引用了专利号为ZL201110107578. 3用多个定量泵实现连续有级变量的技术方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统，目的是 利用多个不同排量的同轴齿轮泵和多个不同排量的同轴齿轮马达串联，提供一种转速及转 矩可以多级变化的调速系统。 本专利技术采取的技术方案是：n个不同排量的同轴齿轮泵组合，与m个不同排量的同 轴齿轮马达组合通过一电磁换向阀串联连接，其中m多2的自然数，n多2的自然数。 本专利技术所述n个不同排量的同轴齿轮泵组合结构是：由n个不同排量的齿轮泵通 轴串联组合而成，并由n个二位三通电磁换向阀对其进行控制，各个齿轮泵的吸油口分别 与油箱相连，出口分别接一个两位三通电磁换向阀的进油口，该两位三通电磁换向阀的另 两个油口分别与油箱和总排油口相通，第1个齿轮泵的排量为ql，第n个齿轮泵的排量为 qn = ql X 2n-1〇 本专利技术所述m个不同排量的同轴齿轮马达组合结构是：由m个不同排量的齿轮马 达同轴串联组合而成，各个齿轮马达的进油口分别接一个两位四通的电磁换向阀，出油口 接至同一两位四通电磁换向阀，由m个二位四通电磁换向阀对其进行控制，第1个齿轮马达 的排量为ql，第m个齿轮马达的排量为qm = ql X 2m' 本专利技术所述同轴齿轮泵组合与发动机直接连接，同轴齿轮马达组合输出轴与变速 箱连接，当有n个齿轮泵，m个齿轮马达，齿轮马达组合就会输出2m+n种转速，2 -种转矩。 本专利技术所述电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀。 本专利技术控制与齿轮马达连接的三位四通电磁换向阀电磁铁的通断，接通时齿轮马 达正转或反转，不接通时齿轮马达空转，实现齿轮马达排量以及转矩的有级变化。 本专利技术通过单片机、PLC或计算机控制电磁换向阀的通断电以实现不同排量的齿 轮泵组合串联不同排量的齿轮马达组合输出不同的转速与转矩。 本专利技术的有益效果：本专利技术提供的多级齿轮泵串联多级齿轮马达的有级变速系 统，可以通过单片机、PLC或计算机等控制电磁换向阀的通断，进而控制各个齿轮泵是否向 系统供油，各个齿轮马达是否空转，得到齿轮泵和齿轮马达不同排量的组合，实现多级变速 和变矩。由于齿轮泵和齿轮马达具有结构简单，价格便宜，抗油液污染能力强的优点，因此 用来代替变矩器，应用于需要大范围调速、高可靠性、低成本、对油液要求较低的场合。齿轮 泵与齿轮马达排量变化会以最小的齿轮泵和齿轮马达的排量ql为步距进行变化，齿轮泵 排量的取值为〇，ql，2ql，3ql，……，（n_l) ql ;齿轮马达的排量取值为0, ql，2ql，3ql，……， (m-l)ql ;系统的工作过程相当于对一个连续调节的排量曲线的离散化过程。该种离散化的 变量方式与变量式液压泵和变量式液压马达相比具有更高的响应速度。本专利技术所述的基于 逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统与传统液力变矩器相比具有较高的传 动效率。本专利技术提供的多个不同排量同轴齿轮泵串联多个不同排量同轴齿轮马达多级变速 系统，可以应用于调速范围大，高可靠性，低成本、对油液要求较低的调速系统中，以替代传 统的变矩器。【附图说明】 图1是本专利技术n个齿轮泵串联m个齿轮马达有级变速液压系统原理图； 图2是本专利技术三个齿轮泵串联三个齿轮马达有级变速液压系统原理图； 图3是本专利技术三个齿轮泵串联三个齿轮马达有级变速液压系统的马达输出转速 变化曲线。【具体实施方式】n个不同排量的同轴齿轮泵组合1，与m个不同排量的同轴齿轮马达组合2通过一 电磁换向阀3串联连接，其中m多2的自然数，n多2的自然数。 本专利技术所述n个不同排量的同轴齿轮泵组合1结构是：由n个不同排量的齿轮泵 通轴串联组合而成，并由n个二位三通电磁换向阀6对其进行控制，各个齿轮泵的吸油口分 别与油箱4相连，出口分别接一个两位三通电磁换向阀的进油口，该两位三通电磁换向阀 的另两个油口分别与油箱和总排油口相通，第1个齿轮泵的排量为ql，第n个齿轮泵的排量 为 qn = ql X 2n' 本专利技术所述m个不同排量的同轴齿轮马达组合2结构是：由m个不同排量的齿轮 马达同轴串联组合而成，各个齿轮马达的进油口分别接一个两位四通的电磁换向阀7,出油 口接至同一两位四通电磁换向阀，由m个二位四通电磁换向阀对其进行控制，第1个齿轮马 达的排量为ql，第m个齿轮马达的排量为qm = ql X 2111' 本专利技术所述同轴齿轮泵组合与发动机直接连接，同轴齿轮马达组合输出轴与变速 箱5连接，当有n个齿轮泵，m个齿轮马达，齿轮马达组合就会输出2 m+n种转速，2 -种转矩。 本专利技术所述电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀。 本专利技术控制与齿轮马达连接的三位四通电磁换向阀电磁铁的通断，接通时齿轮马 达正转或反转，不接通时齿轮马达空转，实现齿轮马达排量以及转矩的有级变化。 本专利技术通过单片机、PLC或计算机控制电磁换向阀的通断电以实现不同排量的齿 轮泵组合串联不同排量的齿轮马达组合输出不同的转速与转矩。 1、齿轮泵排量的选择： 如图1所示（ql>q2>q3……qn)，对于齿轮泵出口的二位三通电磁换向阀： 当所有电磁铁都没有通电时，齿轮泵排出的油液分别通过换向阀流回油箱（处于 卸荷状态），此时齿轮泵排出的油液直接通过换向阀流回油箱，压力很低，所以功率损失很 小，此时系统中没有流量。 当只有电磁铁1DT1通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为ql的齿轮泵排出的油 液进入系统，其它齿轮泵处于卸荷状态，此时进入排量为ql。 当只有电磁铁2DT1通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为q2的齿轮泵排出的油 液进入系统，其它齿轮泵处于卸荷状态，此时为排量为q2。 当电磁铁1DT1、2DT1通电时，对应的两个电磁换向阀换向，排量为ql、q2的齿轮泵 排出的油液进入系统，其它齿轮泵处于卸荷状态，此时排量为ql+q2。 当只有电磁铁3DT1通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为q3的齿轮泵排出的油 液进入系统，其它齿轮泵处于卸荷状态，此时排量为q3。 当电磁铁1DT1、3DT1通电时，对应的两个电磁换向阀换向，排量为ql、q3的齿轮泵 排出的油液进入系统，其它齿轮泵处于卸荷状态，此时排量为ql本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于逻辑控制的多齿轮泵串联多齿轮马达有级变速系统，其特征在于：n个不同排量的同轴齿轮泵组合，与m个不同排量的同轴齿轮马达组合通过一电磁换向阀串联连接，其中m≥2的自然数，n≥2的自然数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘昕晖，陈伟，王昕，牛平杰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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