一种液压-齿轮-多盘复合传动装置

本发明涉及变速传动装置领域，特别涉及一种液压-齿轮-多盘复合传动装置。

背景技术：

1、大马力拖拉机广泛用于规模化和机械化的农业生产，通过配套先进的农机设备作业，可实现高效作业。变速系统是大马力拖拉机的重要组成部分，对其工作效率有着很大的影响。

2、目前使用的传动技术多为齿轮传动、液压传动以及液压-齿轮复合传动。齿轮传动具有较高的传动效率，但是无法实现无级变速；液压传动转矩大，可以实现无级变速，但是传递效率低，不适合长时间作业；液压-齿轮复合传动兼具液压传动的大转矩以及齿轮传动的高效率，但是对变量泵和定量马达以及液压系统要求较高。

3、现有技术以单流传动模式居多，档位和模式较少，难以满足不同工况下对变速系统的多种要求，适用范围较小。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种液压-齿轮-多盘复合传动装置，通过切换离合器组件和制动器组件，实现液压传动、齿轮传动、多盘传动、齿轮-多盘复合传动、液压-齿轮-多盘分流传动、液压-齿轮汇流传动、液压-齿轮-多盘汇流传动多种模式的切换，满足多工况的作业需求。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种液压-齿轮-多盘复合传动装置，包括输入构件、功率分流机构、液压传动机构、齿轮-多盘复合传动机构、功率汇流机构、输出构件、离合器组件和制动器组件；所述输入构件与功率分流机构连接，所述功率汇流机构与输出构件连接，所述离合器组件将功率分流机构分别与液压传动机构输入端和齿轮-多盘复合传动机构连接；所述离合器组件分别将液压传动机构输出端和齿轮-多盘复合传动机构与功率汇流机构连接；所述齿轮-多盘复合传动机构内包括2条并行的传动路径，其中一条传动路径中设有多盘式无级变速器；所述离合器组件和制动器组件提供输入构件和输出构件之间连续的传动比。

4、进一步，所述功率分流机构包括功率分流机构行星架、功率分流机构太阳轮和功率分流机构齿圈，所述功率分流机构行星架与输入构件连接，所述功率分流机构太阳轮与液压传动机构的输入端连接；

5、所述齿轮-多盘复合传动机构包括齿轮-多盘复合传动机构前行星架、多盘式无级变速器、齿轮-多盘复合传动机构前太阳轮、齿轮-多盘复合传动机构前齿圈、齿轮-多盘复合传动机构后齿圈、齿轮-多盘复合传动机构后太阳轮、齿轮-多盘复合传动机构后行星架和齿轮-多盘复合传动机构输出齿轮副；所述齿轮-多盘复合传动机构前齿圈与齿轮-多盘复合传动机构后行星架连接；所述齿轮-多盘复合传动机构前太阳轮与齿轮-多盘复合传动机构后太阳轮连接；

6、所述功率汇流机构包括功率汇流机构齿圈、功率汇流机构行星架和功率汇流机构太阳轮；所述功率汇流机构齿圈与齿轮-多盘复合传动机构后齿圈连接；所述功率汇流机构太阳轮与输出构件连接；功率汇流机构行星架与液压传动机构输出端相连；

7、所述离合器组件包括离合器c1、离合器c2、离合器c3、离合器c4、离合器c5和离合器c6；所述离合器c1用于选择性地将功率分流机构行星架与功率分流机构太阳轮连接以共同旋转；所述离合器c2用于选择性地将齿轮-多盘复合传动机构前行星架与功率分流机构齿圈连接以共同旋转；所述离合器c3用于选择性地将多盘式无级变速器输入端与功率分流机构齿圈连接以共同旋转；所述离合器c4用于选择性地将齿轮-多盘复合传动机构后太阳轮与齿轮-多盘复合传动机构后行星架连接以共同旋转；所述离合器c5用于选择性地将功率汇流机构行星架与功率汇流机构太阳轮连接以共同旋转；所述离合器c6用于选择性地将液压传动机构输出端与功率汇流机构行星架连接以共同旋转；

8、所述制动器组件包括制动器b1、制动器b2、制动器b3、制动器b4和制动器b5；所述制动器b1用于选择性地将功率分流机构齿圈与固定件连接；所述制动器b2用于选择性地将功率分流机构太阳轮与固定件连接；所述制动器b3用于选择性地将齿轮-多盘复合传动机构前太阳轮与固定件连接；所述制动器b4用于选择性地将功率汇流机构行星架与固定件连接；所述制动器b5用于选择性地将功率汇流机构齿圈与固定件连接。

9、进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节多盘式无级变速器的传动比和选择性控制离合器组件和制动器组件的接合，提供输入构件和输出构件之间单流传动、复合传动、分流传动和汇流传动的传动方式。

10、进一步，所述单流传动包括液压传动h、齿轮传动g和多盘传动b；

11、通过调节液压传动机构的排量比和选择性地接合所述离合器c6、制动器b1和制动器b5，提供输入组件和输出组件之间的液压传动h；

12、通过选择性地接合所述离合器c2、离合器c5、制动器b2和制动器b3，提供输入组件和输出组件之间的齿轮传动g；

13、通过控制多盘式无级变速器的传动比和选择性地接合所述离合器c3、离合器c4、制动器b2和制动器b4，提供输入组件和输出组件之间的多盘传动b。

14、进一步，通过控制多盘式无级变速器的传动比和选择性地接合所述离合器c2、离合器c3、离合器c5和制动器b2，提供输入组件和输出组件之间的齿轮-多盘复合传动gb。

15、进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节多盘式无级变速器的传动比和选择性地接合所述离合器c2、离合器c3、离合器c5和离合器c6，提供输入组件和输出组件之间的液压-齿轮-多盘分流传动hgb1。

16、进一步，所述汇流传动模式包括液压-齿轮汇流传动hg和液压-齿轮-多盘汇流传动hgb2；

17、通过调节液压传动机构的排量比和选择性地接合所述离合器c1、离合器c2、离合器c6和制动器b3，提供输入组件和输出组件之间的液压-齿轮汇流传动hg；

18、通过调节液压传动机构的排量比、调节多盘式无级变速器的传动比和选择性地接合所述离合器c1、离合器c2、离合器c3和离合器c6，提供输入组件和输出组件之间的液压-齿轮-多盘分流传动hgb2。

19、进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节多盘式无级变速器的传动比和选择性控制所述离合器与制动器的接合，提供液压传动h、齿轮传动g、多盘传动b、齿轮-多盘复合传动gb和液压-齿轮-多盘分流传动hgb1之间的无级调速切换。

20、进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节多盘式无级变速器的传动比和选择性控制所述离合器与制动器的接合，提供液压传动h、液压-齿轮汇流传动hg和液压-齿轮-多盘汇流传动hgb2之间的无级调速切换。

21、本发明的有益效果在于：

22、1.本发明所述的液压-齿轮-多盘复合传动装置，通过切换离合器组件和制动器组件，实现液压传动、齿轮传动、多盘传动、齿轮-多盘复合传动、液压-齿轮-多盘分流传动、液压-齿轮汇流传动、液压-齿轮-多盘汇流传动多种模式的切换，满足不同工况的不同需求，容错率较高。

23、2.本发明所述的液压-齿轮-多盘复合传动装置，可以实现多档位之间的无级调速切换，减少了换挡冲击，增大了速比调节范围，能够满足大范围线性，非线性无级调速，以及满足精细化作业的要求。

24、3.本发明所述的液压-齿轮-多盘复合传动装置，设有倒挡，可以满足倒挡行驶时高扭矩或者高速的需求。