专利名称：机械－液压复合传动机构和机械－液力复合传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合传动机构，尤其是一种机械—液压复合传动机构和一种机械—液力复合传动机构。
背景技术：
很多工程作业需要用汽车底盘载着作业装置一边行驶、一边进行各项施工作业，如扫路车、收割机等。其中一些作业装置的动力传动是由一个发动机通过一个机械分动箱实现同时驱动车辆行驶和作业装置工作，比如收割机的传动机构。但由于扫路车等作业装置在行驶时需要不断地变换行驶速度，变速行驶时改变了发动机转速，就会导致作业质量下降，因此扫路车等作业装置不能使用这种动力传动方法。
目前，类似扫路车作业装置的动力传动有两种解决方案其一是使用双发动机配置，一台发动机用于驱动车辆行驶，另一台发动机用于驱动作业装置施工作业；其二是单发动机联接液压传动配置，由发动机驱动多个串联的液压泵，通过控制多个液压泵、液压马达实现驱动车辆行驶和作业装置施工作业。上述两个解决方案都有不足之处双发动机配置方案的油耗高、排放高，双发动机安装占用专用车辆的空间大，且这种配置一般会出现大马拉小车的现象。中国专利说明书CN2157885公开了一种扫路车副发动机动力传动装置，由发动机、齿轮箱、风机组成，发动机与齿轮箱之间由液力偶合器联接。以上专利不足之处是双发动机配置的扫路车体积大而拙，油耗高，排放高。单发动机配置液压传动方案的总传动效率低，液压传动系统的效率比机械传动系统的效率低15～25％。中国专利说明书CN1049218A公开了一种液压传动汽车，涉及一种液压驱动系统，由发动机带动一个双作用自动变量断开式定子叶片泵运行，产生的液压流体通过循环管道传递到驱动轮上的液压马达，通过液压马达实现汽车的驱动。以上专利不足之处是液压传动的传动效率低、油耗高。
驾驶机械传动的载重汽车在矿区坎坷路段上行驶，发动机、机械离合器、变速器、驱动桥的损伤程度是在平坦道路上行驶的好几倍，在这种情况下驾驶液压传动或液力传动无级变速特性的汽车又省力又省费用，但是当载重汽车在平坦道路上运输行驶时还是机械传动的机构好，传动效率高、速度快。市场需求一部分汽车在同一辆车上具有适应不同路况的传动特性，国内外一些企业在研究、生产适合于在类似矿区、沙漠、沼泽地、松软田野上具有良好行驶性能的汽车底盘传动机构。
《液压传动探讨》(著者吴克晋，机械工业部液压气动行业主办“液压工业”，总第26期，一九八七年五月十五日出版)，发表了国外某公司一种载重汽车的液压—机械双功率流传动机构。该机构的液压功率流由轴向柱塞式双向变量液压泵传动定量液压马达实现，机械功率流由一简单的行星传动系实施。机械功率分支的任务是在该机构上将一个构件输入的功率分为两路输出，并将液压传动、机械传动两部分功率流传来的能量进行汇合，然后由输出件将汇合后的能量输出。该传动的主要操纵件有3个变量泵的变量杆、离合器L1和L2。该方案传动的过程有三个阶段第一阶段为低速前进与后退，离合器L2分离，切断机械功率分支，离合器L1接合，行星排整体回转，这一阶段通过操纵变量杆实现前进与倒车，该阶段为液压传动；第二阶段是增大车速，在低速前进档工况下，泵的排量调至最大位置后将离合器L1分离而将离合器L2接合，行星排开始工作，再将变量泵的变量杆由正的最大位置，逐渐向排量减少的方向调节，该阶段为液压—机械复合传动；第三阶段是进一步增大车速，调节方法是，将泵的变量杆由零位向负的排量方向移动，由于泵的斜盘倾角改变了方向，因而液压马达也反向旋转，逐步调节直至泵的变量杆达到负的排量最大值位置，该载重汽车就达到了最大前进速度，第三阶段也是液压—机械复合传动。该液压—机械复合传动方案的不足之处是1、该方案操作的第一阶段为液压传动，其传动效率低；2、对第二阶段操作通过的功率流向分析，存在循环功率；
3、在第三阶段操作中液压功率流与机械功率流的比例不断变化，汇合后的总传动效率不稳定；4、该方案的操作方法复杂和难以掌握，与普通汽车的一般操作要领不通用，容易使驾驶员在操作时由于习惯性动作而出现操作失误导致安全事故。
高炉、矿井都需要用大功率风机鼓风或者通风，一些大型设备或者输送机等连续设备需要大功率的电动机驱动，这些设备在起动时要克服很大的起动阻力矩，并且要避免造成对设备的供电网络形成起动电流冲击，有些设备在运行过程中需要有良好的调速性能。《液力偶合器应用与节能技术》(刘应诚、杨乃乔编著，化学工业出版社出版，2006年1月第1版)发表了调速型液力偶合器传动方式选择(第六章第7节第3小节表6-8)，该表列举的多种调速传动方式中单电动机串接调速型液力偶合器的机构传动效率低，液力偶合器配置功率大，多电动机串联或并联调速型液力偶合器机构的结构复杂，投资大。
工程机械或载重卡车在某种状况下行驶时其传动机构要有良好的自动增大输出扭矩并降低输出转速的性能。《底盘结构与原理》(周建钊主编，国防工业出版社出版，2006年5月第一版第一次印刷)，发表了一种TL-180推土机的传动简图(第一章第4节图1-7)，该推土机无级变速行驶时的总功率全部要经过液力变矩器传动，传动效率低。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种机械—液压复合传动机构，在车辆上安装应用时，使车辆既能以机械传动方式驱动快速行驶，也能以机械-液压复合传动方式无级变速驱动行驶；改装为单发动机配置的专用车辆时，发动机在中速段转动，同时有分支传动机构以机械传动方式输出功率传动随车作业装置稳定工作，传动效率高，结构简单，操作方便，有效解决现有技术上述缺陷。
本发明的第二目的是提供一种机械—液力复合传动机构，以机械传动、液力传动分流传动总功率，并能在联接负载的状况下空载起动，能限矩保护和无级调速，而且可以方便地从机械—液力复合传动切换为机械传动；在工程机械和重型卡车上应用时能自动适应载荷的增加而增大扭矩并降低输出转速，比较现有技术降低设备投资，进一步提高传动效率。
为实现上述第一目的，本发明提供了一种机械—液压复合传动机构，包括发动机、差速器、变量液压泵、液压管路、液压马达和行星齿轮箱，所述发动机顺序联接传动差速器、变量液压泵、液压管路、液压马达和行星齿轮箱，所述差速器同时直接联接传动行星齿轮箱；所述差速器将发动机输入的总功率分配传动变量液压泵和行星齿轮箱，所述行星齿轮箱汇合差速器分配传动的机械功率流和液压马达传动的液压功率流后输出。
其中，还包括安装在车架上的驾驶室，驾驶室内设有发动机手动油门装置和油门脚踏板，还设有与油门脚踏板联动的控制变量液压泵的变量液压泵脚踏板，变量液压泵脚踏板的零位置对应联接油门脚踏板的中速位置。
其中，所述差速器可以为对称差速器，也可以为不对称差速器。
所述对称差速器的外壳上固接皮带盘，所述外壳内联接十字行星齿轮轴，四只行星齿轮分别套装在十字行星齿轮轴的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮；第一半轴穿过皮带盘伸进外壳内的一端安装第一半轴齿轮，第一半轴的另一端联接传动变量液压泵，发动机传动的总功率的一部分通过所述第一半轴联接传动变量液压泵；第二半轴伸进外壳内的一端安装第二半轴齿轮，第二半轴的另一端伸进行星齿轮箱内安装在转臂的中心并联接传动，发动机传动的总功率的另一部分通过所述第二半轴联接传动行星齿轮箱的转臂转动。
所述不对称差速器的外壳上固接皮带盘，第二半轴穿过皮带盘伸进外壳内的一端安装有内齿的第二半轴齿轮，第一半轴穿进外壳内的一端安装第一半轴齿轮；二根或三根或四根行星齿轮轴均布安装在外壳内的一面上且与所述第一半轴和第二半轴平行，每根行星齿轮轴上套装有一只行星齿轮，每只行星齿轮均同时与第一半轴齿轮的外齿和第二半轴齿轮的内齿啮合传动；所述第一半轴的另一端联接传动变量液压泵，发动机传动的总功率的一部分通过所述第一半轴联接传动变量液压泵；所述第二半轴的另一端伸入行星齿轮箱内安装在转臂的中心并联接传动，发动机传动的总功率的另一部分通过所述第二半轴联接传动行星齿轮箱的转臂转动。
所述行星齿轮箱包括中心轮、与中心轮的内齿啮合传动的两只行星齿轮、与所述两只行星齿轮啮合传动的太阳轮；所述差速器的第二半轴伸进行星齿轮箱内的一端安装在转臂的中心，转臂的两根输出轴轴颈上分别套装一只行星齿轮，所述差速器通过第二半轴向行星齿轮箱输入机械功率流；所述变量液压泵通过液压管路输出液压油传动液压马达，所述液压马达联接传动液压传动轴，液压传动轴伸进行星齿轮箱内的一端上安装齿轮，齿轮啮合传动中心轮的外齿，中心轮的内齿啮合传动行星齿轮，液压马达通过液压传动轴向行星齿轮箱输入液压功率流；所述太阳轮安装在中轴的一端上，行星齿轮在转臂驱动下和中心轮的内齿啮合传动下啮合传动太阳轮，中轴的另一端穿过中心轮伸出行星齿轮箱外输出功率，行星齿轮箱将差速器分配传动的机械功率流和液压马达传动的液压功率流汇合起来通过太阳轮和中轴输出总功率。
在上述技术方案基础上，所述发动机安装在车架上并联接传动变速器，变速器联接传动前传动轴的一端，轴承座支架总成安装在车架上，轴承座支架总成的轴的一端上安装有皮带轮，所述前传动轴的另一端联接传动轴承座支架总成的轴的另一端，发动机通过变速器和前传动轴、轴承座支架总成的轴联接传动皮带轮，皮带轮通过三角带传动固接在所述差速器外壳上的皮带盘转动并带动差速器转动，所述行星齿轮箱的中轴联接传动后传动轴，后传动轴联接传动安装在车架上的驱动桥。进一步地，所述差速器的第一半轴上安装有盘式制动器，盘式制动器的制动盘紧固套装在第一半轴上，盘式制动器的制动钳支架固定安装在车架上，所述驾驶室内设有操纵盘式制动器的制动手柄。所述皮带轮还通过三角带以机械传动方式传动随车作业装置工作。
在上述技术方案基础上，所述发动机安装在车架上并联接传动变速器，取力器安装在变速器的取力器接口上，取力器中有与变速器联接传动的离合装置，在驾驶室中设有取力器离合装置操作手柄；轴承座支架总成安装在车架大梁的一侧，传动轴的一端联接取力器的传动、另一端联接传动轴承座支架总成的轴的一端，皮带轮安装在轴承座支架总成的轴的另一端，皮带轮通过三角带传动固接在差速器的外壳上的皮带盘转动带动差速器转动；所述变速器还联接前传动轴的一端并传动前传动轴，前传动轴的另一端联接传动伸出减速箱外的输出轴的一端；所述行星齿轮箱的中轴的一端伸进减速箱内并紧固套装第一减速齿轮，减速箱的输出轴上套装第二减速齿轮和电磁离合器，电磁离合器的平面结合面紧固联接第二减速齿轮，电磁离合器的内孔结合面紧固联接输出轴，在驾驶室内设有控制电磁离合器的电磁离合器开关，第一减速齿轮啮合传动第二减速齿轮；输出轴伸出减速箱外的另一端联接传动后传动轴，后传动轴联接传动安装在车架上的驱动桥。进一步地，所述皮带轮还通过三角带以机械传动方式传动随车作业装置工作。
在上述方案基础上，机械—液压复合传动机构为复式安装，所述发动机安装在设备底座上联接传动复式差速器，复式差速器同时联接传动差速器和复式行星齿轮箱，所述行星齿轮箱联接传动复式行星齿轮箱，复式行星齿轮箱汇合复式差速器和行星齿轮箱的传动后输出功率传动工作机作业；所述差速器为对称差速器，所述对称差速器的外壳内联接十字行星齿轮轴，四只行星齿轮分别套装在十字行星齿轮轴的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮和第二轴齿轮，第一半轴伸进外壳内的一端安装第一半轴齿轮、另一端联接传动变量液压泵，第二半轴伸进外壳内的一端安装第二半轴齿轮、另一端伸进行星齿轮箱内安装在转臂的中心并联接传动；发动机输出轴端安装第一动力齿轮，第二动力齿轮紧固安装在复式差速器的复式外壳上，第一动力齿轮啮合传动第二动力齿轮转动带动复式差速器转动；所述复式差速器的复式外壳内联接十字复式行星齿轮轴，四只复式行星齿轮分别套装在十字复式行星齿轮轴的四个轴颈上并分别同时啮合传动复式第一半轴齿轮和复式第二半轴齿轮，复式第一半轴伸进复式外壳内的一端安装复式第一半轴齿轮、另一端安装第一过渡齿轮，复式第二半轴伸进复式外壳内的一端安装复式第二半轴齿轮、另一端伸进复式行星齿轮箱内安装在复式转臂的中心并联接传动；第二过渡齿轮紧固安装在对称差速器的外壳上，第一过渡齿轮啮合传动第二过渡齿轮转动带动对称差速器转动；盘式制动器的制动盘紧固套装在第一半轴上、制动钳支架固定安装在设备底座上；变量液压泵通过液压管路联接传动液压马达，液压马达联接传动液压传动轴，液压传动轴伸进行星齿轮箱内的一端安装齿轮；齿轮啮合传动中心轮的外齿，中心轮的内齿啮合传动两只行星齿轮，两只行星齿轮分别套装在转臂的两根输出轴轴颈上并同时啮合传动太阳轮，行星齿轮在中心轮的内齿啮合传动和转臂转动联动下啮合传动太阳轮，中轴的一端安装太阳轮、另一端穿过中心轮伸出行星齿轮箱外再伸进复式行星齿轮箱内安装复式齿轮；复式齿轮啮合传动复式中心轮的外齿，复式中心轮的内齿啮合传动两只复式行星齿轮，两只复式行星齿轮分别套装在复式转臂的两根输出轴轴颈上，复式行星齿轮在复式中心轮的内齿啮合传动和复式转臂转动联动下啮合传动复式太阳轮，复式中轴的一端安装复式太阳轮、另一端穿过复式中心轮再穿出复式行星齿轮箱后输出功率。
为实现上述第二目的，本发明提供了一种机械—液力复合传动机构，包括动力机顺序联接传动的第一动力齿轮和第二动力齿轮，第二动力齿轮紧固安装在对称差速器的外壳上，对称差速器同时联接传动液力元件和行星齿轮箱，液力元件顺序联接传动第一液力齿轮、第二液力齿轮、液力传动轴和行星齿轮箱；对称差速器分配动力机传动的总功率传动液力元件和行星齿轮箱，行星齿轮箱汇合对称差速器和液力元件传动的功率后传动工作机作业。
所述液力元件是液力偶合器或液力变矩器。
进一步地，所述对称差速器的外壳内联接十字行星齿轮轴，四只行星齿轮分别套装在十字行星齿轮轴的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮和第二半轴齿轮，第一半轴伸进外壳内的一端安装第一半轴齿轮、另一端联接传动液力元件，第二半轴伸进外壳内的一端安装第二半轴齿轮、另一端伸进行星齿轮箱内安装在转臂的中心并联接传动。
进一步地，所述液力传动轴伸进行星齿轮箱内的一端安装齿轮，齿轮啮合传动中心轮的外齿，中心轮的内齿啮合传动行星齿轮，两只行星齿轮分别套装在转臂的两根输出轴轴颈上，行星齿轮在中心轮的内齿啮合传动和转臂转动联动下转动并啮合传动太阳轮，中轴的一端安装太阳轮、另一端穿过中心轮穿出行星齿轮箱传动工作机作业。
本发明机械—液压复合传动机构提出了一种新型结构的机械-液压复合传动的技术方案，发动机联接传动差速器，差速器、变量液压泵、液压马达和行星齿轮箱之间顺序联接传动，差速器同时直接联接传动行星齿轮箱，差速器将发动机传动的总功率分配传动给变量液压泵和行星齿轮箱，行星齿轮箱汇合差速器传动的机械功率流和液压马达传动的液压功率流后输出。本技术方案应用在汽车上可以实现车辆在机械-液压复合传动下无级变速行驶，同时也能实现车辆切换为机械传动下的前进行驶和倒车；并且，机械功率流和液压功率流以相同传动方向叠加输入行星齿轮箱传动太阳轮，本发明复合传动过程中没有循环功率，机械传动功率流在车辆传动总功率流中占大部分，本发明的技术方案具有传动效率高、油耗低等优点。
本发明机械-液压复合传动机构应用在需要动力驱动随车作业装置的专用车辆时，专用车辆为单发动机动力配置，排放低，安装占用空间小；发动机在中速转动，车辆以机械-液压复合传动方式无级变速驱动行驶，能同时以机械传动的方式提供稳定动力驱动随车安装的作业装置施工作业；作业时，操作性能好且方便，驱动行驶的液压功率≤驱动行驶功率的50％，通过调整发动机转速能够无级调整输出给作业装置的动力，驱动作业装置的动力稳定、作业质量好；转场时以机械传动的方式驱动行驶，行驶速度快，车辆的总传动效率高、油耗低；本发明还可以通过采用不对称差速器结构，在车辆总传动功率中进一步提高机械传动功率的比例，进一步提高总传动效率和降低油耗。
本发明机械-液压复合传动机构应用在矿区行驶的载重卡车上，载重卡车可以以无级变速的特性在矿区坎坷路段行驶，不需要频繁踩动离合器、变换档位调速，操作舒适方便，车辆稳定性好，车辆部件损伤小；当道路平坦时，车辆可以方便地切换为机械传动驱动快速行驶，采用不对称差速器时还可以进一步改善在坎坷路段行驶驾驶的舒适性。
本发明机械—液压复合传动机构应用在矿井、高炉的风机传动中，或者应用在大型设备、连续设备传动中的优点为1、电动机可以联接作业机负载空载起动，电动机起动达到工作转速后，再缓慢地增加负载逐渐提高工作机的转速，减小了对设备供电系统起动电流的冲击，电动机的选配不需要选用过大功率的装机容量；2、可以从零到最高转速之间无级调速，调速范围宽；
3、复合传动过程中液压功率流小于等于机械功率流，还可以方便地从复合传动的无级调速转换成机械传动，传动效率高；4、在电动机与作业机负载之间不需要安装离合装置，结构简单、操作方便；5、将本发明机械—液压复合传动机构复式安装时，复合传动中机械功率流对比液压功率流的比例进一步增大，传动效率进一步提高。
本发明还提出了一种机械—液力复合传动机构，动力机联接传动对称差速器，对称差速器同时联接传动液力元件和行星齿轮箱，液力元件又联接传动行星齿轮箱；对称差速器将动力机传动的总功率分配传动液力元件和行星齿轮箱，行星齿轮箱将对称差速器和液力元件分别传动的功率汇合后传动工作机作业。
当上述传动机构中动力机是电动机、液力元件是液力偶合器的技术方案应用在大型设备中时，具有如下优点1、电动机可以联接作业机负载空载起动，电动机起动后延时缓慢起动作业机，减小了对设备供电网络的起动电流冲击；2、电动机选配不需要过大功率装机容量；3、可以调速、限矩过载保护；4、具有减缓冲击和隔离扭振动能；5、只要用适配于设备总传动功率一半的液力偶合器配置，减小了液力偶合器的投资；6、提高了传动效率，降低了能耗。
当机械—液力复合传动机构复式安装时，能更进一步地减小液力偶合器的功率配置，更降低设备的投资，更进一步地提高传动效率。
当机械—液力复合传动机构中的动力机是发动机、液力元件是液力变矩器的技术方案应用于载重卡车和工程机械时，传动机构能在载荷增大时自动增大扭矩并降低输出转速，避免发动机熄火；简化了变速器结构，延长了车辆主要部件的使用寿命，在矿区、泥泞、沼泽地带行驶增加了通行能力，驾驶具有舒适性，无级变速的传动效率高；能转换为机械传动变速快速行驶，降低了能耗。
图1为本发明机械-液压复合传动机构基本结构的示意图；图2为本发明第一实施例的结构图；图3为本发明第一实施例结构的传动示意图；图4为本发明第二实施例的结构图；图5为本发明第二实施例结构的传动示意图；图6为本发明不对称差速器的结构图；图7为本发明第三实施例复式安装结构的传动示意图；图8为本发明机械—液力复合传动机构的传动示意图。
附图标记说明1—驾驶室；2—发动机；3—变速器；4—车架； 5—变量液压泵；6—皮带盘；7—差速器；7A—对称差速器； 7B—不对称差速器；8—操作手柄； 9—电磁离合器开关；10—手动油门装置；11—油门脚踏板； 12—变量液压泵脚踏板； 13—取力器；14—传动轴； 15—轴承座支架总成； 16—皮带轮；17—行星齿轮箱； 18—液压马达； 19A—前传动轴；19B—后传动轴；20—减速箱； 21—驱动桥；22—外壳； 23—第二半轴； 24—中心轮；25—输出轴； 26—第二减速齿轮； 27—第一半轴；28—液压管路； 29—第一半轴齿轮； 30—行星齿轮；31—行星齿轮轴； 32—第二半轴齿轮； 33—转臂；34—齿轮； 35—液压传动轴； 36—电磁离合器；37—第一减速齿轮； 38—中轴； 39—太阳轮；40—行星齿轮； 41—盘式制动器； 42—制动手柄；43—第一动力齿轮； 44—第二动力齿轮； 45—第一过渡齿轮；46—第二过渡齿轮； 47—动力机； 48—液力元件；49—第一液力齿轮； 50—第二液力齿轮； 51—液力传动轴；7F—复式差速器； 17F—复式行星齿轮箱； 22F—复式外壳；
23F—复式第二半轴；24F—复式中心轮； 27F—复式第一半轴；29F—复式第一半轴齿轮；30F—复式行星齿轮； 31F—复式行星齿轮轴；32F—复式第二半轴齿轮；33F—复式转臂； 34F—复式齿轮；38F—复式中轴；39F—复式太阳轮； 40F—复式行星齿轮。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明机械—液压复合传动机构基本结构的示意图。如图1所示，本发明机械—液压复合传动机构包括发动机2、差速器7、变量液压泵5、液压管路28、液压马达18和行星齿轮箱17；发动机2联接传动差速器7，差速器7、变量液压泵5、液压管路28、液压马达18和行星齿轮箱17之间顺序联接传动，差速器7同时直接联接传动行星齿轮箱17；差速器7将发动机2传动的总功率分配传动变量液压泵5和行星齿轮箱17，行星齿轮箱17汇合差速器7传动的机械功率流和液压马达18传动的液压功率流后输出。
第一实施例图2为本发明机械—液压复合传动机构第一实施例的结构图，图3为第一实施例结构的传动示意图，如图2、图3所示本实施例为应用于汽车传动系统的技术方案，发动机2联接传动变速器3并一起安装在车架4上，变速器3联接传动前传动轴19A，轴承座支架总成15安装在车架4的大梁上，轴承座支架总成15的轴的一端联接前传动轴19A的传动、另一端安装皮带轮16，皮带轮16通过三角带联接传动固接在差速器7外壳22上的皮带盘6，发动机2通过顺序联接传动传动皮带盘6转动带动差速器7转动；差速器7分配发动机2传动的总功率传动变量液压泵5和行星齿轮箱17，差速器7、变量液压泵5、液压管路28、液压马达18和行星齿轮箱17顺序联接传动且悬挂式安装在车架4大梁中部，差速器7还直接联接传动行星齿轮箱17；行星齿轮箱17同时联接差速器7和液压马达18的传动，行星齿轮箱17汇合差速器7传动的机械功率流和液压马达18传动的液压功率流后传动后传动轴19B，后传动轴19B传动驱动桥21驱动车辆行驶。
在车架4上安装有驾驶室1，在驾驶室1内设有发动机手动油门装置10和油门脚踏板11，还设有与油门脚踏板11联动的控制变量液压泵5的变量液压泵脚踏板12，变量液压泵脚踏板12的零位置对应油门脚踏板11的中速位置联接。
差速器7的第一半轴27联接传动变量液压泵5，在第一半轴27上安装有盘式制动器41，盘式制动器41的制动盘紧固套装在第一半轴27上，盘式制动器41的制动钳支架固定安装在车架4上，在驾驶室1内设有操纵盘式制动器41的制动手柄42。
本实施例应用于改装专用汽车时，皮带轮16通过三角带分两路输出发动机2传动过来的动力，一路以机械传动的方式传动随车作业装置工作，另一路联接传动固接在差速器7外壳上的皮带盘转动带动差速器7转动。
本实施例中差速器7的内部结构及外部联接传动关系为差速器7为对称差速器7A，皮带盘6固接在对称差速器7A的外壳22上，由皮带轮16通过三角带传动皮带盘6转动带动对称差速器7A转动；外壳22内联接十字行星齿轮轴31，四只行星齿轮30分别套装在十字行星齿轮轴31的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮29和第二半轴齿轮32；第一半轴27穿过皮带盘6伸进外壳22内的一端安装第一半轴齿轮29，第一半轴27的另一端联接传动变量液压泵5，发动机2传动的总功率的一部分通过第一半轴27联接传动变量液压泵5；第二半轴23伸进外壳22内的一端安装第二半轴齿轮32，第二半轴23的另一端伸进行星齿轮箱17内安装在转臂33的中心并联接传动，发动机2传动的总功率的另一部分通过第二半轴23联接传动行星齿轮箱17的转臂33转动；对称差速器7A将发动机2传动过来的总功率分配为两部分传动变量液压泵5和行星齿轮箱17，变量液压泵5通过液压管路28联接传动液压马达18。
本实施例中行星齿轮箱17的内部结构及外部联接传动关系为行星齿轮箱17包括中心轮24、与中心轮24的内齿啮合传动的两只行星齿轮40、与两只行星齿轮40啮合传动的太阳轮39；对称差速器7A的第二半轴23伸进行星齿轮箱17内的一端安装在转臂33的中心，转臂33的两根输出轴轴颈上分别套装一只行星齿轮40，对称差速器7A通过第二半轴23向行星齿轮箱17输入机械功率流；液压马达18联接传动液压传动轴35，液压传动轴35伸进行星齿轮箱17内的一端上安装齿轮34，齿轮34啮合传动中心轮24的外齿，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40，液压马达18通过液压传动轴35向行星齿轮箱17输入液压功率流；太阳轮39安装在中轴38的一端上，行星齿轮40啮合传动太阳轮39转动带动中轴38转动，中轴38穿过中心轮24伸出行星齿轮箱17外的另一端联接传动后传动轴19B，行星齿轮箱17将对称差速器7A传动的机械功率流和液压马达18传动的液压功率流汇合起来通过中轴38传动输出给后传动轴19B，后传动轴19B传动驱动桥21驱动车辆行驶。
图6为本发明不对称差速器的结构图。差速器7还可以是不对称差速器7B，不对称差速器7B包括外壳22′及其上固接的皮带盘6′，由皮带轮16通过三角带传动皮带盘6′转动并带动不对称差速器7B转动；第二半轴23穿过皮带盘6′伸进外壳22′内的一端安装有内齿的第二半轴齿轮32′，第一半轴27穿进外壳22′内的一端安装第一半轴齿轮29′；二根或三根或四根行星齿轮轴31′均布安装在外壳22′内的一面上且与第一半轴27第二半轴23平行，每根行星齿轮轴31′上套装有一只行星齿轮30′，每只行星齿轮30′均同时与第一半轴齿轮29′的外齿和第二半轴齿轮32′的内齿啮合传动；第一半轴27的另一端联接传动变量液压泵5，发动机2传动的总功率的一部分通过不对称差速器7B的第一半轴27联接传动变量液压泵5；第二半轴23的另一端伸入行星齿轮箱17内安装在转臂33的中心并联接传动，发动机2传动的总功率的另一部分通过不对称差速器7B的第二半轴23联接传动行星齿轮箱17的转臂33转动。
本实施例机械-液压复合传动机构应用安装在汽车上时，复合传动的工作过程为发动机2顺序传动变速器3、前传动轴19A、轴承座支架总成15的轴、皮带轮16转动，皮带轮16通过三角带传动皮带盘6转动，皮带盘6带动对称差速器7A的外壳22转动并带动十字行星齿轮轴31和行星齿轮30转动，行星齿轮30转动使第一半轴齿轮29与第二半轴齿轮32之间差速转动。第一半轴齿轮29转动通过第一半轴27使变量液压泵5转动，变量液压泵5通过液压管路28输出液压油传动液压马达18转动。液压马达18通过液压传动轴35带动齿轮34转动，齿轮34啮合传动中心轮24的外齿使中心轮24转动，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40转动。第二半轴齿轮32通过第二半轴23转动带动转臂33转动，转臂33的两根输出轴绕第二半轴23转动并联动行星齿轮40转动，行星齿轮40既绕转臂33的输出轴转动还绕第二半轴23公转。行星齿轮40将中心轮24内齿啮合传动传动过来的液压功率流和转臂33转动传动过来的机械功率流汇合后啮合传动太阳轮39转动，太阳轮39带动中轴38转动传动后传动轴19B转动，后传动轴19B传动驱动桥21驱动车辆行驶。调整变量液压泵5与液压马达18之间的联接管路28的安装使液压功率流传动的方向与机械功率流传动的方向与车辆行驶方向一致。
本实施例机械-液压复合传动机构应用于汽车上的操作过程为起动发动机2转动并操纵手动油门装置10逐步提高转速到中速，发动机2转动顺序传动至对称差速器7A转动，对称差速器7A的第一半轴齿轮29和第一半轴27转动，第一半轴27联接传动变量液压泵5空转既不输出液压油也不输出功率，对称差速器7A的第二半轴齿轮32和第二半轴23不转动，车辆处于停止状态；踩动油门脚踏板11过中速位置联动变量液压泵脚踏板12发出控制信号给变量液压泵5改变斜盘倾角输出液压油传动液压马达18转动，液压马达18顺序传动液压传动轴35、齿轮34、中心轮24转动，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40转动；第一半轴27通过第一半轴齿轮29将变量液压泵5输出液压功率的阻力矩传递给对称差速器7A，使对称差速器7A的第二半轴齿轮32和第二半轴23转动，第二半轴23带动转臂33、行星齿轮40转动；行星齿轮40将中心轮24和转臂33分别传动过来的功率汇合后传动太阳轮39转动，太阳轮39带动中轴38转动传动后传动轴19B转动，后传动轴19B传动驱动桥21驱动车辆行驶。继续踩动油门脚踏板11联动变量液压泵脚踏板12使车辆以无级变速的方式行驶。调整手动油门装置10，调整油门脚踏板11与变量液压泵脚踏板12之间的联接，使踩动油门脚踏板11过手动油门装置10确定的中速位置后增加发动机的供油量，提高了发动机转速，满足了变量液压泵5加速车辆行驶的动力需要。操纵盘式制动器41使车辆可以方便地切换为一般汽车机械传动或机械-液压复合传动，操纵驾驶室1内的制动手柄42可以使盘式制动器41制动或放松。操纵制动手柄42使盘式制动器41制动，制动钳抱死盘式制动器41的制动盘使第一半轴27不能转动，第一半轴27不能转动则第一半轴齿轮29和变量液压泵5都不能转动，变量液压泵5不转动并使液压马达18、液压传动轴35、齿轮34、中心轮24都不能转动，没有液压功率传动行星齿轮箱17；发动机2顺序传动至对称差速器7A的动力经过对称差速器7A的作用使第二半轴齿轮32、第二半轴23、转臂33转动，转臂33转动联动行星齿轮40转动啮合传动太阳轮39转动，太阳轮39顺序带动中轴38转动传动后传动轴19B、驱动桥21转动，驱动桥21驱动车辆行驶，操纵变速器3挂挡并踩动油门脚踏板11实现了机械传动方式驱动车辆变速行驶；操纵制动手柄42制动时联动切断变量液压泵脚踏板12向变量液压泵5发出控制信号的功能，变量液压泵5在第一半轴27受制动的条件下不转动，踩动油门脚踏板11联动变量液压泵脚踏板12也没有控制信号发给变量液压泵5，保护了变量液压泵5。操纵制动手柄42使盘式制动器41放松时，本实施例的车辆恢复了机械-液压复合传动无级变速行驶的特性。
本实施例机械-液压复合传动机构应用于载重卡车时，车辆可以方便地切换到机械-液压复合传动方式无级变速行驶，车辆在矿区坎坷路段上的行驶性能良好，驾驶舒适；当车辆行驶到平坦道路时又可以方便地切换到换档变速的机械传动方式驱动行驶，车辆行驶速度快、传动效率高。
本实施例机械-液压复合传动机构应用于扫路车、高压洒水车等专用车辆时，车辆可在单发动机配置机械-液压复合传动无级变速行驶的状态下，皮带轮16同时输出比较稳定的动力驱动随车作业装置工作；作业结束转场时，车辆可以方便地切换为机械传动方式快速行驶。专用车辆作业时可以方便地用手动油门装置10调节发动机2转速满足随车作业装置变化的动力需求，车辆加速行驶负载增大时，踩动变量液压泵脚踏板12联动油门脚踏板11增加发动机2的供油量增大发动机2的输出功率。
与现有技术相比，本实施例机械-液压复合传动机构应用在汽车上能方便地相互切换为机械-液压复合传动无级变速行驶或机械传动换档变速行驶；应用本发明改装专用车辆时能单发动机配置输出比较稳定的动力驱动作业装置工作，节省车辆空间位置，操作简便、舒适，机械-液压复合传动中没有循环功率，传动的液压功率小于等于机械功率，传动效率高，油耗低、排放低，比双发动机配置或单发动机联接液压传动改装的专用汽车降低能耗、经济性好。
为进一步提高传动效率、降低油耗，可以采用不对称差速器7B的技术方案替换对称差速器7A的技术方案，发动机2传动不对称差速器7B转动使第二半轴23′与第一半轴27′不等地输出功率，驱动行驶的液压功率更小于机械功率，车辆作业行驶、驱动作业装置和转场行驶的总功率中液压传动功率只占小部分，车辆的传动效率进一步提高，油耗进一步降低。当载重卡车采用不对称差速器7B结构时，还能进一步改善车辆在坎坷路段行驶的舒适性。
可以将毂式制动器替换盘式制动器41应用于本实施例。变量液压泵脚踏板12控制变量液压泵5的方法可以是电子液压的方式或机械液压的方式。可以将差速器7联接传动行星齿轮箱17的第二半轴23从中间断开再用传动轴、万向节联接上以适应车辆行驶时的振动。配置液压油箱、滤油器、各种液压阀、液压油冷却装置和液压管路28、变量液压泵5、液压马达18联接成完整的车用液压系统，以上结构都在本案保护范围内。
第二实施例第二实施例是在第一实施例的基础上作部分改动(1)去除盘式制动器41和制动手柄42；(2)发动机2以又一个方案联接传动对称差速器7A；(3)增加减速箱20；(4)变速器3和行星齿轮箱17同时联接减速箱20并分别传动减速箱20，减速箱20顺序传动后传动轴19B、驱动桥21。
图4为本发明第二实施例的结构图，图5为本发明第二实施例结构的传动示意图，如图4、图5所示发动机2传动变速器3，取力器13安装在变速器3的取力器接口上，取力器13中有与变速器3联接传动的离合装置，在驾驶室1中设有取力器离合装置操作手柄8；轴承座支架总成15′安装在车架4大梁的一侧，传动轴14的一端联接取力器13的传动、另一端联接传动轴承座支架总成15′的轴的一端，皮带轮16′安装在轴承座支架总成15′的轴的另一端，皮带轮16′通过三角带传动固接在对称差速器7A外壳22上的皮带盘6转动带动对称差速器7A转动；变速器3还联接前传动轴19A的一端并传动前传动轴19A，前传动轴19A的另一端联接传动减速箱20的输出轴25伸出减速箱20外的一端；对称差速器7A联接传动变量液压泵5，变量液压泵5通过液压管路28传动液压马达18，液压马达18联接传动行星齿轮箱17，对称差速器7A同时直接联接传动行星齿轮箱17；行星齿轮箱17的中轴38的一端伸进减速箱20内并在上面紧固套装第一减速齿轮37，减速箱20内输出轴25上套装第二减速齿轮26、紧固套装电磁离合器36，电磁离合器36的平面结合面联接第二减速齿轮26的传动、内孔结合面联接传动输出轴25，在驾驶室1内设有控制电磁离合器36离或合的电磁离合器开关9，第一减速齿轮37啮合传动第二减速齿轮26；输出轴25伸出减速箱20外的另一端联接传动后传动轴19B，后传动轴19B联接传动驱动桥21；在驾驶室1内设有发动机手动油门装置10和油门脚踏板11，还设有与油门脚踏板11联动的控制变量液压泵5的变量液压泵脚踏板12，变量液压泵脚踏板12的零位置对应油门脚踏板11的中速位置联接。
本实施例中所述变速器3可以将发动机2的动力从两条路线分别传动驱动车辆行驶，变速器3可以将发动机2的动力顺序传动前传动轴19A、输出轴25、后传动轴19B、驱动桥21转动驱动车辆行驶。又一条传动路线是操纵变速器3挂空挡，脱开变速器3与前传动轴19A的传动联接，操纵电磁离合器开关9使电磁离合器36结合，操纵取力器离合装置手柄8使变速器3与取力器13的传动联接；变速器3将发动机2的动力顺序传动取力器13、传动轴14、轴承座支架总成15的轴、皮带轮16′、三角带、皮带盘6、对称差速器7A、变量液压泵5、液压管路28、液压马达18、行星齿轮箱17，对称差速器7A同时直接联接传动行星齿轮箱17，行星齿轮箱17顺序传动减速箱20、后传动轴19B转动，后传动轴19B传动驱动桥21驱动车辆行驶。
第二实施例改装为专用汽车时，皮带轮16′通过三角带分两路输出发动机2传动过来的动力，一路以机械传动的方式驱动随车作业装置施工作业，另一路联接传动固接在对称差速器7A外壳22上的皮带盘6转动带动对称差速器7A转动。
本实施例应用于汽车上的操作过程为驱动车辆行驶时，操纵取力器操作手柄8使取力器13联接变速器3的传动，操纵电磁离合器开关9使电磁离合器36联接第二减速齿轮26与输出轴25的传动，操纵变速器3挂在空档位置，变速器3就脱开了对前传动轴19A的传动联接；起动发动机2，操纵手动油门装置10使发动机2在中速转动，发动机2顺序传动变速器3、取力器13、传动轴14、轴承座支架总成15′的轴、皮带轮16′转动，皮带轮16′通过三角带传动固接在对称差速器7A外壳22上的皮带盘6转动带动对称差速器7A转动，对称差速器7A带动十字行星齿轮轴31转动，十字行星齿轮轴31联动行星齿轮30转动，行星齿轮30传动第一半轴齿轮29、第一半轴27与第二半轴齿轮32、第二半轴23差速转动；第一半轴27传动变量液压泵5转动，变量液压泵5通过液压管路28输出液压油传动液压马达18转动，液压马达18传动液压传动轴35、齿轮34转动，齿轮34啮合传动中心轮24的外齿使中心轮24转动，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40转动；第二半轴23带动转臂33转动，转臂33联动行星齿轮40转动；对称差速器7A将发动机2传动的总功率分配传动变量液压泵5和行星齿轮箱17，行星齿轮箱17的行星齿轮40将转臂33、中心轮24传动过来的机械功率流和液压功率流汇合后传动太阳轮39、中轴38转动；中轴38带动减速箱20的第一减速齿轮37转动，第一减速齿轮37啮合传动第二减速齿轮26转动，第二减速齿轮26通过电磁离合器36的联接带动输出轴25转动，输出轴25传动后传动轴19B、驱动桥21转动，驱动桥21驱动车辆行驶。踩动油门脚踏板11过中速位置联动变量液压泵脚踏板12发出控制变量液压泵5的信号，车辆以机械—液压复合传动的方式无级变速行驶。
本实施例改装的车辆可以方便地从机械—液压复合传动切换到机械传动。操纵手动油门装置10退回零位，操纵电磁离合器开关9分离电磁离合器36使第二减速齿轮26脱开与输出轴25的传动联接，操纵取力器操作手柄8使变速器3脱开与取力器13的传动联接；起动发动机2并操纵变速器3挂挡，发动机2顺序传动变速器3、前传动轴19A、输出轴25、后传动轴19B、驱动桥21转动，驱动桥21驱动车辆行驶。
本实施例改装专用汽车时，车辆在机械—液压复合传动无级变速行驶的状态下，皮带轮16′同时输出比较稳定的动力机械传动随车作业装置施工作业。
本实施例差速器7采用不对称差速器7B时，机械—液压复合传动中驱动行驶的机械功率流对比液压功率流的比例相应地增大，传动效率进一步提高；在重型卡车上使用不对称差速器7B时，车辆在矿区坎坷路段无级变速行驶的稳定性、舒适性进一步改善。
根据车辆空间位置和功率传动方向的需要，减速箱20可以设置为三级或多级传动。减速箱20的电磁离合器36可以是电子式、机械式或机械液压式设计。联接行星齿轮箱17与减速箱20的中轴38可以在中间切断后用传动轴和万向节联接，以适应车辆行驶振动。安装在对称差速器7A或不对称差速器7B上的皮带盘可以固接在外壳的另一面；第一半轴齿轮29′和第二半轴齿轮32′可以互换安装位置，以适应不同改装车辆对传动效率和行驶稳定性的不同需要。以上结构都在本案保护范围内。
第一实施例和第二实施例的联接方法不一样，原理是相同的，效果是等同的，可以应用于不同的改装车方案。本发明机械—液压复合传动机构还可以应用在工程机械、大型拖拉机、军车等产品。
第三实施例本发明机械—液压复合传动机构还可以应用在各种大型设备和输送机等连续设备的传动系统中，下面结合图1和图3详细说明如下发动机2安装在设备的底座上传动对称差速器7A，对称差速器7A同时联接变量液压泵5和行星齿轮箱17并将发动机2传动的总功率分配传动变量液压泵5和行星齿轮箱17；变量液压泵5通过液压管路28联接传动液压马达18，液压马达18联接传动行星齿轮箱17，行星齿轮箱17汇合对称差速器7A传动的机械功率流和液压马达18传动的液压功率流后传动作业机工作；对称差速器7A联接传动变量液压泵5的第一半轴27上紧固套装盘式制动器41的制动盘，盘式制动器41的制动钳支架固定安装在设备底座上。
本实施例的操作过程说明如下
发动机2在通过机械-液压复合传动机构联接作业机负载的状态下直接起动，起动时由于对称差速器7A的作用变量液压泵5空转、作业机不工作，起动发动机2到工作转速，再操作变量液压泵5的斜盘缓慢改变倾角开始输出液压油传动液压马达18向行星齿轮箱17输出液压功率，对称差速器7A作用同时开始向行星齿轮箱17输入机械功率，行星齿轮箱17汇合液压功率流和机械功率流后开始起动设备的作业机转动并缓慢地提高作业机转速，设备起动平稳，减少了设备起动负载阻力矩的冲击。
本实施例以电动机替换发动机2时则不需要因为克服起动工作机产生的阻力矩而选用过大功率容量的电动机配置，起动过程没有产生很大的起动电流冲击设备供电网络，电动机与作业机之间也不需要安装离合器。
应用本实施例机械-液压复合传动机构的设备，可以通过操纵调节变量液压泵5的流量达到以无极调速的方式获得从零到最高转速之间的任意转速，调速范围宽，无极调速传动的总功率中液压功率流小于等于机械功率流，传动效率稳定，传动效率高。在设备最高转速运转时，操纵盘式制动器41制动，设备被切换为机械传动，设备传动效率进一步提高。
本实施例机械—液压复合传动机构还可以复式安装应用在各种大型设备和连续设备的传动系统中，图7是本实施例机械—液压复合传动机构复式安装结构的传动示意图，下面结合图7详细说明如下安装在设备底座上的发动机2通过第一动力齿轮43、第二动力齿轮44联接传动复式差速器7F，复式差速器7F的复式外壳22带动十字复式行星齿轮轴31F转动联动四只复式行星齿轮30F转动，四只复式行星齿轮30F分别同时啮合传动复式第一半轴齿轮29F和复式第二半轴齿轮32F差速转动；复式第二半轴齿轮32F带动复式第二半轴23F转动联动复式行星齿轮箱17F的复式转臂33F转动，复式转臂33F联动套装在两根输出轴上的两只复式行星齿轮40F转动；复式第一半轴齿轮29F通过复式第一半轴27F带动第一过渡齿轮45转动啮合传动第二过渡齿轮46转动带动对称差速器7A转动，对称差速器7A的外壳22带动十字行星齿轮轴31转动联动四只行星齿轮30转动，四只行星齿轮30分别同时啮合传动第一半轴齿轮29与第二半轴齿轮32差速转动；第二半轴齿轮32通过第二半轴23伸进行星齿轮箱17内带动转臂33转动联动套装在两根输出轴上的两只行星齿轮40转动；第一半轴齿轮29带动第一半轴27转动传动变量液压泵5，变量液压泵5通过液压管路28传动液压马达18，液压马达18传动液压传动轴35转动带动行星齿轮箱17的齿轮34转动；齿轮34啮合传动中心轮24的外齿使中心轮24转动，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40；行星齿轮40汇合对称差速器7A传动的机械功率流和液压马达18传动的液压功率流啮合传动太阳轮39，太阳轮39带动中轴38转动顺序带动复式齿轮34F转动，复式齿轮34F啮合传动复式中心轮24F的外齿使复式中心轮24F转动，复式中心轮24F的内齿啮合传动复式行星齿轮40F；复式行星齿轮40F汇合复式中心轮24F的内齿啮合传动和复式转臂33F转动传动的功率啮合传动复式太阳轮39F，复式太阳轮39F带动复式中轴38F转动输出功率传动作业机作业。盘式制动器41可以制动或放松第一半轴27的转动。
复式安装机械—液压复合传动机构实施例的操作过程如下发动机2在通过复式安装的机械—液压复合传动机构联接作业机负载状态下直接起动，发动机2传动复式差速器7F、对称差速器7A转动，对称差速器7A传动变量液压泵5空转，复式第二半轴齿轮32F、第二半轴齿轮32不转动不输出功率，设备实现了发动机2联接作业机负载空载起动；将发动机2提高至工作转速，操纵变量液压泵5缓慢地改变斜盘倾角开始输出液压油传动液压马达18转动，液压马达18通过液压传动轴35向行星齿轮箱17输入液压功率，对称差速器7A作用下同时通过第二半轴齿轮32、第二半轴23向行星齿轮箱17输入机械功率；行星齿轮箱17的行星齿轮40汇合了第二半轴23、液压传动轴35向行星齿轮箱17输入的机械功率和液压功率后啮合传动太阳轮39转动带动中轴38转动向复式行星齿轮箱17F输入功率，复式差速器7F作用下同时通过复式第二半轴齿轮32F、复式第二半轴23F向复式行星齿轮箱17F输入功率，复式行星齿轮箱17F的复式行星齿轮40F汇合了复式第二半轴23F、中轴38分别输入的功率后啮合传动太阳轮39F转动带动复式中轴38转动传动设备的作业机缓慢起动并逐渐提高转速。
本实施例复式安装机械—液压复合传动机构在以电动机替换发动机2时，本实施例设备能够在联接作业机负载的状态下首先空载起动电动机，然后缓慢地起动工作机，减少了起动电流冲击设备供电网络，设备电动机的配置不需要过大装机容量；通过操纵调节变量液压泵5的流量可以使工作机获得从零到最高转速之间的任意转速；在工作机最高转速状态下操纵盘式制动器41制动，可以使设备转换为机械传动；在复式行星齿轮箱17F后联接变速器并操纵变速器变换传动比再操纵盘式制动器41制动可以获得多点定速机械传动高传动效率的输出转速效果。本实施例复式安装的机械—液压复合传动机构有多种联接传动方式组合，传动效率高，降低了能耗，降低了复合传动机构中液压传动设备的投资。
图8是本发明机械—液力复合传动机构的传动示意图，如图8所示动力机47通过第一动力齿轮43、第二动力齿轮44联接传动对称差速器7A，对称差速器7A同时联接传动液力元件48和行星齿轮箱17，液力元件48通过第一液力齿轮49、第二液力齿轮50、液力传动轴51联接传动行星齿轮箱17；对称差速器7A将动力机47传动的总功率分配传动液力元件48和行星齿轮箱17，行星齿轮箱17将液力元件48和对称差速器7A分别传动的功率汇合后通过中轴38输出传动工作机作业；对称差速器7A外壳22内联接十字行星齿轮轴31，十字行星齿轮轴31的四个轴颈上分别套装四只行星齿轮30，四只行星齿轮30分别同时啮合传动第一半轴齿轮29、第二半轴齿轮32差速转动；第一半轴27的一端安装第一半轴齿轮29、另一端伸出外壳22外联接传动液力元件48，第二半轴23的一端安装第二半轴齿轮32、另一端伸出外壳22外再伸进行星齿轮箱17内安装在转臂33的中心并联接传动，转臂33的两个输出轴轴颈上分别套装一只行星齿轮40；液力元件48顺序联接传动第一液力齿轮49、第二液力齿轮50和液力传动轴51，液力传动轴51伸进行星齿轮箱17内的一端上安装齿轮34，齿轮34啮合传动中心轮24的外齿，中心轮24的内齿啮合传动行星齿轮40；行星齿轮40汇合转臂33转动、中心轮24内齿啮合传动的功率后啮合传动太阳轮39，中轴38的一端安装太阳轮39、另一端穿过中心轮24伸出行星齿轮箱17外驱动设备的工作机作业。
本发明机械—液力复合传动机构中的液力元件48可以是液力偶合器，也可以是液力变矩器，动力机47可以是电动机或者是发动机。
本机械—液力复合传动机构的动力机47是电动机、液力元件48是液力偶合器时，设备可以带作业机负载空载起动。设备起动的第一步起动电动机，通过对称差速器7A的作用第一半轴27带动液力偶合器的泵轮转动，液力偶合器的涡轮不转动，液力偶合器无功率输出，对称差速器7A的第二半轴齿轮32、第二半轴23不转动，工作机不转动；设备起动的第二步起动工作机，控制电磁阀使液力偶合器逐渐充液，随着充液量的增加，泵轮向涡轮传递的力矩逐渐加大，液力偶合器的涡轮在泵轮推动的液体冲击下开始旋转并通过联接传动的第一液力齿轮49、第二液力齿轮50、液力传动轴51传动至行星齿轮箱17的行星齿轮40转动，在对称差速器7A的作用下第二半轴齿轮32、第二半轴23同时开始转动并通过转臂33联动套装在两根输出轴上的两只行星齿轮40转动，行星齿轮40汇合了对称差速器7A和液力偶合器分别传动的功率后啮合传动太阳轮39转动带动中轴38转动，中轴38传动工作机平稳柔和地起动并逐步加速到额定工况转速；设备的调速工况利用控制阀调节液力偶合器工作腔的充液量，可以无级调节液力偶合器的转差和工作机的转速；液力偶合器可以是调速型液力偶合器或者是限矩型液力偶合器。
本机械—液力复合传动机构应用例既体现了液力偶合器应用在大惯量设备传动系统中的优点，还体现了只需要原有技术方案一半装机容量的液力偶合器配置，减小了设备投资，而且复合传动中的机械传动分支没有转速差，传动效率高，进一步降低了能耗。应用本实施例机械—液力复合传动技术的大惯量设备或输送机类连续设备能空载起动，减少了起动电流对设备供电网络的冲击，不需要配置大容量的电动机，传动机构有限矩过载保护和调速功能，节能效果显著，具有减缓冲击和隔离扭振功能。本技术方案还可复式安装，也可以用不对称差速器7B替换对称差速器7A，传动效率进一步提高，液力偶合器的配置进一步减小容量、减小投资额。当调速型液力偶合器调速范围宽时传动效率会明显下降，在本复合传动机构后串接变速器，操纵变速器变换传动比可以获得多段高效率的调速范围；在液力偶合器内部或外部加装闭锁装置，可以在液力偶合器额定转速运转时通过操纵获得机械传动的高传动效率；或者在对称差速器7A的第一半轴27上套装盘式制动器41，操纵盘式制动器41制动可以使设备在运转过程中切换为机械传动，使设备获得起动时具有液力传动的特性，运转时具有机械传动高传动效率的特性。
在本机械-液力复合传动机构中，动力机47是发动机、液力元件48是液力变矩器应用在工程机械或载重卡车的传动系统中时，车辆可以带负载空载起动，液力变矩器不需要过大功率配置，当车辆载荷增大时传动机构能自动增大输出扭矩并降低输出转速，能避免发动机熄火，车辆能无级变速行驶，并简化变速器结构，减轻驾驶人员劳动强度，延长发动机、变速器、驱动桥的使用寿命，车辆或工程机械起动平稳，在泥泞、沼泽地行驶的通过能力强，驾驶具有舒适性，机械传动分支的传动效率高，机械—液力复合传动比液力传动的传动效率高；在行星齿轮箱17后串接变速器可以在较宽转速范围内获得多段高效率的无级调速的传动效果；在液力变矩器上加装锁紧离合器，可以通过操纵锁紧离合器锁紧使机械-液力复合传动转换为机械传动，提高传动效率和车辆行驶速度，或者在对称差速器7A的第一半轴27上套装盘式制动器41，通过操纵盘式制动器41制动或放松可以使车辆在行驶过程中从机械传动与机械-液力复合传动之间相互切换，同一车辆同时具有适应不同路况、不同工况的两种传动特性。
本发明机械—液力复合传动机构中的行星齿轮箱17有多种内部结构设计和多种对外联接传动的方法，也可以是第二半轴23伸进行星齿轮箱17内的一端安装太阳轮39，转臂33联接中轴38穿出行星齿轮箱17输出功率；有多种设计的行星齿轮箱结构能汇合两个传动动力后输出。
根据实际需要，本发明的电动机、发动机或蒸气机可以互相替换。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，都在本发明保护范围内。
权利要求
1.一种机械-液压复合传动机构，包括发动机(2)、差速器(7)、变量液压泵(5)、液压管路(28)、液压马达(18)和行星齿轮箱(17)，其特征在于所述发动机(2)顺序联接传动差速器(7)、变量液压泵(5)、液压管路(28)、液压马达(18)和行星齿轮箱(17)，所述差速器(7)同时直接联接传动行星齿轮箱(17)；所述差速器(7)将发动机(2)输入的总功率分配传动变量液压泵(5)和行星齿轮箱(17)，所述行星齿轮箱(17)汇合差速器(7)分配传动的机械功率流和液压马达(18)传动的液压功率流后输出。
2.根据权利要求1所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于还包括安装在车架(4)上的驾驶室(1)，驾驶室(1)内设有发动机手动油门装置(10)和油门脚踏板(11)，还设有与油门脚踏板(11)联动的控制变量液压泵(5)的变量液压泵脚踏板(12)，变量液压泵脚踏板(12)的零位置对应联接油门脚踏板(11)的中速位置。
3.根据权利要求1或2所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述差速器(7)为对称差速器(7A)，所述对称差速器(7A)的外壳(22)上固接皮带盘(6)，所述外壳(22)内联接十字行星齿轮轴(31)，四只行星齿轮(30)分别套装在十字行星齿轮轴(31)的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮(29)和第二半轴齿轮(32)；第一半轴(27)穿过皮带盘(6)伸进外壳(22)内的一端安装第一半轴齿轮(29)，第一半轴(27)的另一端联接传动变量液压泵(5)，发动机(2)传动的总功率的一部分通过所述第一半轴(27)联接传动变量液压泵(5)；第二半轴(23)伸进外壳(22)内的一端安装第二半轴齿轮(32)，第二半轴(23)的另一端伸进行星齿轮箱(17)内安装在转臂(33)的中心并联接传动，发动机(2)传动的总功率的另一部分通过所述第二半轴(23)联接传动行星齿轮箱(17)的转臂(33)转动。
4.根据权利要求1或2所述的机械—液压复合传动机构，其特征在于所述差速器(7)为不对称差速器(7B)，所述不对称差速器(7B)的外壳(22′)上固接皮带盘(6′)，第二半轴(23)穿过皮带盘(6′)伸进外壳(22′)内的一端安装有内齿的第二半轴齿轮(32′)，第一半轴(27)穿进外壳(22′)内的一端安装第一半轴齿轮(29′)；二根或三根或四根行星齿轮轴(31′)均布安装在外壳(22′)内的一面上且与所述第一半轴(27)和第二半轴(23)平行，每根行星齿轮轴(31′)上套装有一只行星齿轮(30′)，每只行星齿轮(30′)均同时与第一半轴齿轮(29′)的外齿和第二半轴齿轮(32′)的内齿啮合传动；所述第一半轴(27)的另一端联接传动变量液压泵(5)，发动机(2)传动的总功率的一部分通过所述第一半轴(27)联接传动变量液压泵(5)；所述第二半轴(23)的另一端伸入行星齿轮箱(17)内安装在转臂(33)的中心并联接传动，发动机(2)传动的总功率的另一部分通过所述第二半轴(23)联接传动行星齿轮箱(17)的转臂(33)转动。
5.根据权利要求1或2所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述行星齿轮箱(17)包括中心轮(24)、与所述中心轮(24)的内齿啮合传动的两只行星齿轮(40)、与所述两只行星齿轮(40)啮合传动的太阳轮(39)；所述差速器(7)的第二半轴(23)伸进行星齿轮箱(17)内的一端安装在转臂(33)的中心，转臂(33)的两根输出轴轴颈上分别套装一只行星齿轮(40)，所述差速器(7)通过第二半轴(23)向行星齿轮箱(17)输入机械功率流；所述变量液压泵(5)通过液压管路(28)输出液压油传动液压马达(18)，所述液压马达(18)联接传动液压传动轴(35)，液压传动轴(35)伸进行星齿轮箱(17)内的一端上安装齿轮(34)，齿轮(34)啮合传动中心轮(24)的外齿，中心轮(24)的内齿啮合传动行星齿轮(40)，液压马达(18)通过液压传动轴(35)向行星齿轮箱(17)输入液压功率流；所述太阳轮(39)安装在中轴(38)的一端上，行星齿轮(40)在转臂(33)驱动下和中心轮(24)的内齿啮合传动下啮合传动太阳轮(39)，中轴(38)的另一端穿过中心轮(24)伸出行星齿轮箱(17)外输出功率，行星齿轮箱(17)将差速器(7)分配传动的机械功率流和液压马达(18)传动的液压功率流汇合起来通过太阳轮(39)和中轴(38)输出总功率。
6.根据权利要求1或2所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述发动机(2)安装在车架(4)上并联接传动变速器(3)，变速器(3)联接传动前传动轴(19A)的一端，轴承座支架总成(15)安装在车架(4)上，轴承座支架总成(15)的轴的一端上安装有皮带轮(16)，所述前传动轴(19A)的另一端联接传动轴承座支架总成(15)的轴的另一端，所述发动机(2)通过变速器(3)和前传动轴(19A)、轴承座支架总成(15)的轴联接传动皮带轮(16)，皮带轮(16)通过三角带传动固接在所述差速器(7)外壳上的皮带盘转动并带动差速器(7)转动；所述行星齿轮箱(17)的中轴(38)联接传动后传动轴(19B)，后传动轴(19B)联接传动安装在车架(4)上的驱动桥(21)。
7.根据权利要求6所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述差速器(7)的第一半轴(27)上安装有盘式制动器(41)，盘式制动器(41)的制动盘紧固套装在第一半轴(27)上，盘式制动器(41)的制动钳支架固定安装在车架(4)上，所述驾驶室(1)内设有操纵盘式制动器(41)的制动手柄(42)。
8.根据权利要求6所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述皮带轮(16)还通过三角带以机械传动方式传动随车作业装置工作。
9.根据权利要求1或2所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述发动机(2)安装在车架(4)上并联接传动变速器(3)，取力器(13)安装在变速器(3)的取力器接口上，取力器(13)中有与变速器(3)联接传动的离合装置，在驾驶室(1)中设有取力器(13)离合装置操作手柄(8)；轴承座支架总成(15′)安装在车架(4)大梁的一侧，传动轴(14)的一端联接取力器(13)的传动、另一端联接传动轴承座支架总成(15′)的轴的一端，皮带轮(16′)安装在轴承座支架总成(15′)的轴的另一端，皮带轮(16′)通过三角带传动固接在差速器(7)的外壳上的皮带盘转动带动差速器(7)转动；所述变速器(3)还联接前传动轴(19A)的一端并传动前传动轴(19A)，前传动轴(19A)的另一端联接传动伸出减速箱(20)外的输出轴(25)的一端；所述行星齿轮箱(17)的中轴(38)的一端伸进减速箱(20)内并紧固套装第一减速齿轮(37)，减速箱(20)的输出轴(25)上套装第二减速齿轮(26)和电磁离合器(36)，电磁离合器(36)的平面结合面紧固联接第二减速齿轮(26)，电磁离合器(36)的内孔结合面紧固联接输出轴(25)，在驾驶室(1)内设有控制电磁离合器(36)的电磁离合器开关(9)，第一减速齿轮(37)啮合传动第二减速齿轮(26)；输出轴(25)伸出减速箱(20)外的另一端联接传动后传动轴(19B)，后传动轴(19B)联接传动安装在车架(4)上的驱动桥(21)。
10.根据权利要求9所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述皮带轮(16′)还通过三角带以机械传动方式传动随车作业装置工作。
11.根据权利要求1所述的机械-液压复合传动机构，其特征在于所述发动机(2)安装在设备底座上联接传动复式差速器(7F)，复式差速器(7F)同时联接传动差速器(7)和复式行星齿轮箱(17F)，所述行星齿轮箱(17)联接传动复式行星齿轮箱(17F)，复式行星齿轮箱(17F)汇合复式差速器(7F)和行星齿轮箱(17)的传动后输出功率传动工作机作业；所述差速器(7)为对称差速器(7A)，所述对称差速器(7A)的外壳(22)内联接十字行星齿轮轴(31)，四只行星齿轮(30)分别套装在十字行星齿轮轴(31)的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮(29)和第二轴齿轮(32)，第一半轴(27)伸进外壳(22)内的一端安装第一半轴齿轮(29)、另一端联接传动变量液压泵(5)，第二半轴(23)伸进外壳(22)内的一端安装第二半轴齿轮(32)、另一端伸进行星齿轮箱(17)内安装在转臂(33)的中心并联接传动；发动机(2)输出轴端安装第一动力齿轮(43)，第二动力齿轮(44)紧固安装在复式差速器(7F)的复式外壳(22F)上，第一动力齿轮(43)啮合传动第二动力齿轮(44)转动带动复式差速器(7F)转动；所述复式差速器(7F)的复式外壳(22F)内联接十字复式行星齿轮轴(31F)，四只复式行星齿轮(30F)分别套装在十字复式行星齿轮轴(31F)的四个轴颈上并分别同时啮合传动复式第一半轴齿轮(29F)和复式第二半轴齿轮(32F)，复式第一半轴(27F)伸进复式外壳(22F)内的一端安装复式第一半轴齿轮(29F)、另一端安装第一过渡齿轮(45)，复式第二半轴(23F)伸进复式外壳(22F)内的一端安装复式第二半轴齿轮(32F)、另一端伸进复式行星齿轮箱(17F)内安装在复式转臂(33F)的中心并联接传动；第二过渡齿轮(46)紧固安装在对称差速器(7A)的外壳(22)上，第一过渡齿轮(45)啮合传动第二过渡齿轮(46)转动带动对称差速器(7A)转动；盘式制动器(41)的制动盘紧固套装在第一半轴(27)上、制动钳支架固定安装在设备底座上；变量液压泵(5)通过液压管路(28)联接传动液压马达(18)，液压马达(18)联接传动液压传动轴(35)，液压传动轴(35)伸进行星齿轮箱(17)内的一端安装齿轮(34)；齿轮(34)啮合传动中心轮(24)的外齿，中心轮(24)的内齿啮合传动两只行星齿轮(40)，两只行星齿轮(40)分别套装在转臂(33)的两根输出轴轴颈上并同时啮合传动太阳轮(39)，行星齿轮(40)在中心轮(24)的内齿啮合传动和转臂(33)转动联动下啮合传动太阳轮(39)，中轴(38)的一端安装太阳轮(39)、另一端穿过中心轮(24)伸出行星齿轮箱(17)外再伸进复式行星齿轮箱(17F)内安装复式齿轮(34F)；复式齿轮(34F)啮合传动复式中心轮(24F)的外齿，复式中心轮(24F)的内齿啮合传动两只复式行星齿轮(40F)，两只复式行星齿轮(40F)分别套装在复式转臂(33F)的两根输出轴轴颈上，复式行星齿轮(40F)在复式中心轮(24F)的内齿啮合传动和复式转臂(33F)转动联动下啮合传动复式太阳轮(39F)，复式中轴(38F)的一端安装复式太阳轮(39F)、另一端穿过复式中心轮(24F)再穿出复式行星齿轮箱(17F)后输出功率。
12.一种机械-液力复合传动机构，其特征在于包括动力机(47)顺序联接传动的第一动力齿轮(43)和第二动力齿轮(44)，第二动力齿轮(44)紧固安装在对称差速器(7A)的外壳(22)上，对称差速器(7A)同时联接传动液力元件(48)和行星齿轮箱(17)，液力元件(48)顺序联接传动第一液力齿轮(49)、第二液力齿轮(50)、液力传动轴(51)和行星齿轮箱(17)；对称差速器(7A)分配动力机(47)传动的总功率传动液力元件(48)和行星齿轮箱(17)，行星齿轮箱(17)汇合对称差速器(7A)和液力元件(48)传动的功率后传动工作机作业。
13.根据权利要求12所述的机械-液力复合传动机构，其特征在于所述液力元件(48)是液力偶合器或液力变矩器。
14.根据权利要求12所述的机械-液力复合传动机构，其特征在于所述对称差速器(7A)的外壳(22)内联接十字行星齿轮轴(31)，四只行星齿轮(30)分别套装在十字行星齿轮轴(31)的四个轴颈上并分别同时啮合传动第一半轴齿轮(29)和第二半轴齿轮(32)，第一半轴(27)伸进外壳(22)内的一端安装第一半轴齿轮(29)、另一端联接传动液力元件(48)，第二半轴(23)伸进外壳(22)内的一端安装第二半轴齿轮(32)、另一端伸进行星齿轮箱(17)内安装在转臂(33)的中心并联接传动。
15.根据权利要求12所述的机械-液力复合传动机构，其特征在于所述液力传动轴(51)伸进行星齿轮箱(17)内的一端安装齿轮(34)，齿轮(34)啮合传动中心轮(24)的外齿，中心轮(24)的内齿啮合传动行星齿轮(40)，两只行星齿轮(40)分别套装在转臂(33)的两根输出轴轴颈上，行星齿轮(40)在中心轮(24)的内齿啮合传动和转臂(33)转动联动下转动并啮合传动太阳轮(39)，中轴(38)的一端安装太阳轮(39)、另一端穿过中心轮(24)穿出行星齿轮箱(17)传动工作机作业。
全文摘要
本发明涉及一种机械－液压复合传动机构和机械－液力复合传动机构。机械－液压复合传动机构包括发动机顺序联接传动的差速器、变量液压泵、液压管路、液压马达和行星齿轮箱，差速器同时直接联接传动行星齿轮箱；差速器将发动机输入的总功率分配传动变量液压泵和行星齿轮箱，行星齿轮箱汇合差速器分配传动的机械功率流和液压马达传动的液压功率流后输出总功率。采用本发明的车辆以机械－液压复合传动方式无级变速驱动行驶，车辆也可以切换为以机械传动的方式驱动快速行驶。改装为专用车辆作业行驶时能同时以机械传动的方式驱动作业装置工作。本发明改装的专用车为单发动机动力配置，具有排放低、安装占用空间小、传动效率高和油耗低等特点。
文档编号F16H48/06GK101067447SQ20071011113
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者赵宏志, 赵宏坚 申请人:赵宏坚, 赵宏志