一种速度耦合的传动装置及方法与流程

文档序号:14268779阅读:1024来源:国知局

本发明属于混合传动技术领域,具体涉及一种速度耦合的传动装置及方法。



背景技术:

液压传动具有功率密度高、传动路线简单、易于实现过载保护、可无极调速等优点,因此被广泛应用到各个领域。但目前的技术水平只能使马达的最大排量比做到4:1。这就大大限制了液压技术的应用领域和范围。很多场合既需要有稳定的低速运行又需要有连续的高速运行,尤其在自行式工程机械领域,如桥梁检测车,在进行桥梁检测作业时需要1~2m/min的移动速度,而在非作业时需要1200m~1500m/min,其速比需要达到750:1,现有液压元件远远达不到使用要求。

近几年,各液压技术公司及技术人员都在不断探索新技术,努力使液压元件具有更大的速比范围。一种技术是在元件本身向更深层次发展,使元件在高、低两种转速下都能高效工作,一种技术是在传动方案上寻求更好的传动方案。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的上述问题,提供一种全液压驱动大速比范围的混合传动装置。

为此,本发明提供了一种速度耦合的传动装置,包括马达和速度耦合器,所述马达至少为两个,所述速度耦合器为一个或两个,对动力输入转速进行耦合;

所述速度耦合器为一个时,两个马达的输出轴均与速度耦合器连接,所述速度耦合器输出轴通过齿轮连接动力输出轴,所述速度耦合器为两个时,两个马达的输出轴均与同一速度耦合器连接,另一速度耦合器连接输出轴,两个速度耦合器通过齿轮连接。

所述速度耦合器为一个时,两个马达的输出轴均与速度耦合器的输入伞齿轮连接,所述输入伞齿轮输出轴连接行星架,所述行星架的输出轴连接外齿轮a,所述动力输出轴与外齿轮b连接,所述外齿轮a与外齿轮b啮合。

所述速度耦合器为两个,分别为速度耦合器ⅰ和速度耦合器ⅱ,所述两个马达的输出轴均与速度耦合器ⅱ的第二输入伞齿轮连接,所述速度耦合器ⅰ的行星架ⅰ和第一输出伞齿轮连接动力输出轴,所述速度耦合器ⅰ和速度耦合器ⅱ通过外齿轮ⅰ与外齿轮ⅱ连接。

所述速度耦合器ⅰ包括输出轴ⅰ、行星架ⅰ、第一伞齿轮、第一动力输入齿轮、外齿轮ⅰ和第一输出伞齿轮,所述速度耦合器ⅱ包括输入轴ⅱ、第二输入伞齿轮,行星架ⅱ和外齿轮ⅱ;

所述两个马达的输出轴连接行星架ⅰ的第二输入伞齿轮,所述第二输入伞齿轮输出轴连接行星架ⅱ,所述行星架ⅱ输出轴与外齿轮ⅱ连接,所述外齿轮ⅱ与外齿轮ⅰ啮合,所述外齿轮ⅰ与第一动力输入齿轮连接,所述第一动力输入齿轮与第一伞齿轮啮合,所述第一伞齿轮与行星架ⅰ和第一输出伞齿轮连接,所述行星架ⅰ和第一输出伞齿轮分别带动输出轴ⅰ和另一输出轴运转。

还包括离合器,所述离合器与一个马达连接。

所述两个马达为定量马达或变量马达,所述两个马达为电动马达或液压马达。

本发明还提供了一种速度耦合传动方法,使用速度耦合的传动装置,一个或两个马达动力输入到速度耦合器ⅱ,外齿轮ⅱ输出动力,通过外齿轮ⅰ将动力传递给速度耦合器ⅰ,速度耦合器ⅰ将动力分别从输出轴ⅰ和第一输出伞齿轮输出。

当转速需要小于10rpm时,一个马达动力输入时,马达驱动输入轴ⅱ,输入轴ⅱ驱动速度耦合器ⅱ运转,使行星架ⅱ运转,行星架ⅱ带动外齿轮ⅱ,外齿轮ⅱ带动外齿轮ⅰ,外齿轮ⅰ带动第一输出伞齿轮,第一输出伞齿轮带动行星架ⅰ,行星架ⅰ带动输出轴ⅰ,使输出轴ⅰ和第一输出伞齿轮输出动力;

当转速需要大于10rpm时,两个马达动力输入到速度耦合器ⅱ,外齿轮ⅱ输出动力,通过外齿轮ⅰ将动力传递给速度耦合器ⅰ,速度耦合器ⅰ将动力分别从输出轴ⅰ和第一输出伞齿轮输出。

本发明的有益效果是:

本发明提供的这种速度耦合的传动装置,动力输入转速通过速度耦合器进行耦合,通过设置齿轮系齿数关系及马达排量,使输出转速有较大的变化范围,即大速比范围。两个速度耦合器可实现根据实际需要使输出轴ⅰ和第一输出伞齿轮的输出转速相等或不等。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一个速度耦合器实施示意图;

图2是本发明两个速度耦合器的第一种实施方式;

图3是本发明两个速度耦合器的第二种实施方式。

图中:1、第一马达;2、离合器;3、速度耦合器ⅰ;3-1、输出轴ⅰ;3-2、行星架ⅰ;3-3、第一伞齿轮;3-4、第一动力输入齿轮;3-5、外齿轮ⅰ;3-6、第一输出伞齿轮;4、速度耦合器ⅱ;4-1、输入轴ⅱ;4-2、第二输入伞齿轮;4-3、行星架ⅱ;4-4、外齿轮ⅱ;5、第二马达;6、动力输出轴;7、输入伞齿轮;8、齿轮a;9、齿轮b。

具体实施方式

实施例1:

本实施例提供了一种速度耦合的传动装置,包括马达和速度耦合器,所述马达至少为两个,所述速度耦合器为一个或两个,对动力输入转速进行耦合;

所述速度耦合器为一个时,两个马达的输出轴均与速度耦合器连接,所述速度耦合器输出轴通过齿轮连接动力输出轴6,所述速度耦合器为两个时,两个马达的输出轴均与同一速度耦合器连接,另一速度耦合器连接输出轴,两个速度耦合器通过齿轮连接。

实施例2:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种如图1所示的速度耦合的传动装置,所述速度耦合器为一个时,两个马达的输出轴均与速度耦合器的输入伞齿轮7连接,所述输入伞齿轮7输出轴连接行星架,所述行星架的输出轴连接外齿轮a8,所述动力输出轴6与外齿轮b9连接,所述外齿轮a8与外齿轮b9啮合。

如图1所示,两个马达分别为第一马达1和第二马达5,通过速度耦合器对两个马达动力输入转速通过速度耦合器进行耦合。

在本实施例中,第一马达1和速度耦合器之间设有离合器2,当离合器2脱开时,第一马达1切断,第二马达5动力输入,第二马达5驱动速度耦合器运转,外齿轮a8输出动力,通过外齿轮b9将动力传递给动力输出轴6输出。可以通过设置齿轮系齿数关系及第一马达1排量,使输出轴转速为10rpm。

当输出转速需要大于10rpm时,离合器2啮合,第一马达1动力通过离合器2输入到速度耦合器上,经过多级传动最终使动力输出轴6,即将第一马达1和第二马达5的输入动力耦合,从而实现输出轴上的速度耦合,输出大于10rpm的转速,可达1000rpm。

实施例3:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种如图2所示的速度耦合的传动装置,所述速度耦合器为两个,分别为速度耦合器ⅰ3和速度耦合器ⅱ4,所述两个马达的输出轴均与速度耦合器ⅱ4的第二输入伞齿轮4-2连接,所述速度耦合器ⅰ3的行星架ⅰ3-2和第一输出伞齿轮3-6连接动力输出轴6,所述速度耦合器ⅰ3和速度耦合器ⅱ4通过外齿轮ⅰ3-5与外齿轮ⅱ4-4连接。

所述速度耦合器ⅰ3包括输出轴ⅰ3-1、行星架ⅰ3-2、第一伞齿轮3-3、第一动力输入齿轮3-4、外齿轮ⅰ3-5和第一输出伞齿轮3-6,所述速度耦合器ⅱ4包括输入轴ⅱ4-1、第二输入伞齿轮4-2,行星架ⅱ4-3和外齿轮ⅱ4-4;

所述两个马达的输出轴连接行星架ⅰ3-2的第二输入伞齿轮4-2,所述第二输入伞齿轮4-2输出轴连接行星架ⅱ4-3,所述行星架ⅱ4-3输出轴与外齿轮ⅱ4-4连接,所述外齿轮ⅱ4-4与外齿轮ⅰ3-5啮合,所述外齿轮ⅰ3-5与第一动力输入齿轮3-4连接,所述第一动力输入齿轮3-4与第一伞齿轮3-3啮合,所述第一伞齿轮3-3与行星架ⅰ3-2和第一输出伞齿轮3-6连接,所述行星架ⅰ3-2和第一输出伞齿轮3-6分别带动输出轴ⅰ3-1和另一输出轴运转。

如图2所示,两个马达分别为第一马达1和第二马达5,在第一马达1和速度耦合器之间设有离合器2。

本实施例动力传动路线:

当离合器2脱开时,第一马达1切断,第二马达5动力输入系统。第二马达5驱动第二输入轴ⅱ4-1,输入轴ⅱ4-1驱动速度耦合器ⅱ4运转,外齿轮ⅱ4-4输出动力,通过外齿轮ⅰ3-5将动力传递给速度耦合器ⅰ3,速度耦合器ⅰ3将动力分别从输出轴ⅰ3-1和第一输出伞齿轮3-6输出,输出轴ⅰ3-1和第一输出伞齿轮3-6输出转速相同或不同。此时通过设置齿轮系齿数关系及马达排量,可使输出转速为10rpm。

当输出转速需要大于10rpm时,离合器2啮合,第一马达1动力通过离合器2输入到速度耦合器ⅱ4上,经过多级传动最终使输出轴ⅰ3-1和第一输出伞齿轮3-6输出大于10rpm的转速,为1000rpm。即将第一马达1和第二马达5的输入动力耦合,从而实现输出轴上的速度耦合。

实施例3:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种如图3所示的速度耦合的传动装置,所述速度耦合器为两个,分别为速度耦合器ⅰ3和速度耦合器ⅱ4,所述两个马达分别为第一马达1和第二马达5,所述第一马达1的输出轴与速度耦合器ⅰ3的行星架ⅰ3-2连接,所述第二马达5的输出轴与第一伞齿轮3-3连接,所述速度耦合器ⅰ3和速度耦合器ⅱ4通过外齿轮ⅰ3-5与外齿轮ⅱ4-4连接,通过所述速度耦合器ⅱ4将动力输出,所述第一马达1和速度耦合器之间设有离合器2。

本实施例与实施例2的区别在于,动力输入和输出方向进行了调换,实施例2是动力最终通过速度耦合器ⅰ3输出,而本实施例是动力最终通过速度耦合器ⅱ4输出,两者原理相同。

在以上实施例中,所述两个马达为定量马达或变量马达,所述两个马达为电动马达或液压马达。

本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术,此处不再一一详细说明。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

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