并联式双流变速传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于车辆传动系统，具体涉及一种采用两条机械-液压双流传动路线并联方式形成的变速传动装置及其液压控制系统。
【背景技术】
[0002]变速传动系统是车辆不可或缺的重要组成部分。按照动力传递及变速传动方式，现代车辆主要采用的有机械变速传动系统、液压传动系统和电传动系统等。
[0003]机械变速传动系统主要是以发动机为动力、以各种类型机械变速装置或电液变速装置组成的传动系统，根据变速换挡操作方式，分为手动和自动变速传动系统，而在自动变速系统中，根据换挡执行机构形式，又分为半自动、自动和双离合器自动变速系统，其中，双离合器自动变速系统可以认为是由两台机械式手动变速系统与自动变速装置组合而成，在变速过程中能够实现换入挡位预置使换挡过程更为迅捷平顺，因此其应用不断得到扩展；机械变速传动系统的特点是:技术成熟、制造工艺完善、系统传动效率高、生产成本低、应用广泛，但与发动机的优化匹配难以进一步得到有效提升。
[0004]液压传动系统又称为静压传动系统，主要是以发动机为动力、以液压泵、液压马达、液压伺服控制与执行作动元件和液压管路等组成的动力传动系统，其特点是以液压油液为能量传递载体传递动力，系统机械传动部件少、结构简单、传动比变化范围大并且易于调节、运行平稳、振动噪声小、控制相对容易并可实现无极变速，但作为驱动元件的液压马达工作转速不宜过高、对车辆中、高速行驶工况时的传动要求适应性相对较差。
[0005]电传动系统是以电力为能源、以电动机与简单机械机构组成的传动系统，其特点是传动系统结构相对简单、振动噪声和污染排放小，但在现有技术条件下，应用电传动系统的车辆续航里程有限、难以满足用户需求。
[0006]此外，在工程车辆、农机动力底盘和军事车辆等特种车辆上，也少量采用有机械-液压双流传动变速系统，此类传动系统首先通过分动装置将发动机输入的动力进行分流、分别以机械和液压两种方式传动到系统传动路线的某一传动节点上进行动力汇流后通过系统输出端对外输出，其特点是，既有机械传动效率高、又有液压传动传动比变化范围大、易于调节的特点。
【发明内容】
[0007]本实用新型提供一种并联式双流变速传动装置，其目的是为了借鉴双离合器自动变速传动系统的结构特点和可实现换入挡位预置特性，充分利用和发挥机械-液压双流传动效率高、传动比变化范围大、易于调节的特点，使车辆传动系统变速换挡过程迅捷平顺、更易与发动机优化匹配，从而使车辆更易于操控、更加高效和节能环保。
[0008]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种并联式双流变速传动装置，该装置中的变速传动系统TR由第一动力输入变速传动单元DT1、第二动力输入变速传动单元DT2以及动力输出单元DTO组成。
[0009]所述第一动力输入变速传动单元DTl包括第一分动器FDl、第一轴Zl、第一套管轴TZ1、第一泵轴BZ1、第一液压泵HB1、主传动从动齿轮ZC1、至少一个奇数挡主动齿轮以及与每个奇数挡主动齿轮配合的奇数挡同步器。
[0010]所述第一分动器FDl为NGW型行星齿轮机构，由第一太阳轮TC1、至少两个第一行星轮XC1、第一行星架XJl和第一内齿圈CQl组成；所述第一行星架XJl上设有行星轮轴，每个行星轮轴上转动设置一个第一行星轮XCl，所有第一行星轮XCl均位于第一太阳轮TCl和第一内齿圈CQl之间，并同时与第一太阳轮TCl和第一内齿圈CQl常啮合；所述第一太阳轮TCl作为第一分动器FDl的输入端，所述第一内齿圈CQl作为第一分动器FDl的第一输出端，所述第一行星架XJl作为第一分动器FDl的第二输出端。
[0011]所述第一轴Zl同轴插设于第一套管轴TZl内且两端外伸，第一轴Zl —端与所述第一太阳轮TCl固定连接，另一端靠近端部位置固定连接所述主传动从动齿轮ZCl ;所述第一套管轴TZl —端固定连接所述第一内齿圈CQ1，第一套管轴TZl上沿轴向间隔设置各个奇数挡主动齿轮，每个奇数挡主动齿轮均套设于第一套管轴TZl上，使得奇数挡主动齿轮相对于第一套管轴TZl转动连接，同时在轴向定位配合；所述奇数挡同步器对应每个奇数挡主动齿轮布置，使每个奇数挡主动齿轮与第一套管轴TZl之间均通过奇数挡同步器实现锁定或解锁的连接关系，当奇数挡同步器移动至结合位置时，对应的奇数挡主动齿轮与第一套管轴TZl锁定并随同第一套管轴TZl同步转动，当奇数挡同步器移动至脱离位置时，对应的奇数挡主动齿轮与第一套管轴TZl解锁。
[0012]所述第一泵轴BZl的一端与第一液压泵HBl的转子传动连接，另一端与第一行星架Xjl固定连接；所述第一轴Z1、第一套管轴TZl和第一泵轴BZl同轴布置且皆相对于装置壳体KT转动支承。
[0013]所述第二动力输入变速传动单元DT2包括第二分动器FD2、第二轴Z2、第二套管轴TZ2、第二泵轴BZ2、第二液压泵HB2、主传动主动齿轮ZC2、至少一个偶数挡主动齿轮以及与每个偶数挡主动齿轮配合的偶数挡同步器。
[0014]所述第二分动器FD2为NGW型行星齿轮机构，由第二太阳轮TC2、至少两个第二行星轮XC2、第二行星架XJ2和第二内齿圈CQ2组成；所述第二行星架XJ2上设有行星轮轴，每个行星轮轴上转动设置一个第二行星轮XC2，所有第二行星轮XC2均位于第二太阳轮TC2和第二内齿圈CQ2之间，并同时与第二太阳轮TC2和第二内齿圈CQ2常啮合；所述第二太阳轮TC2作为第二分动器FD2的输入端，所述第二行星架XJ2作为第二分动器FD2的第一输出端，所述第二内齿圈CQ2作为第二分动器FD2的第二输出端。
[0015]所述第二轴Z2同轴插设于第二套管轴TZ2内且两端外伸，第二轴Z2 —端与所述第二太阳轮TC2固定连接，另一端靠近端部位置固定连接所述主传动主动齿轮ZC2 ;所述第二套管轴TZ2 —端固定连接所述第二行星架XJ2，第二套管轴TZ2上沿轴向间隔设置各个偶数挡主动齿轮，每个偶数挡主动齿轮均套设于第二套管轴TZ2上，使得偶数挡主动齿轮相对于第二套管轴TZ2转动连接，同时在轴向定位配合；所述偶数挡同步器对应每个偶数挡主动齿轮布置，使每个偶数挡主动齿轮与第二套管轴TZ2之间均通过偶数挡同步器实现锁定或解锁的连接关系，当偶数挡同步器移动至结合位置时，对应的偶数挡主动齿轮与第二套管轴TZ2锁定并随同第二套管轴TZ2同步转动，当偶数挡同步器移动至脱离位置时，对应的偶数挡主动齿轮与第二套管轴TZ2解锁。
[0016]所述第二泵轴BZ2的一端与第二液压泵HB2的转子传动连接，另一端与第二内齿圈CQ2固定连接；所述第二轴Z2、第二套管轴TZ2和第二泵轴BZ2同轴布置且皆相对于装置壳体KT转动支承。
[0017]所述动力输出单元DTO包括第三轴Z3、超越离合器CY、液压马达HM、液压马达轴MZ以及至少一个奇偶挡从动齿轮；超越离合器CY由内圈与外圈配合构成。
[0018]所述第三轴Z3 —端与超越离合器CY的内圈固定连接，超越离合器CY的外圈与液压马达轴MZ —端固定连接，液压马达轴MZ另一端与液压马达HM的转子传动连接，各个奇偶挡从动齿轮沿轴向间隔固定设置在第三轴Z3上；所述第三轴Z3和液压马达轴MZ同轴布置且皆相对于装置壳体KT转动支承。
[0019]所述第一轴Z1、第二轴Z2和第三轴Z3三者之间平行布置，其中，第二轴Z2上的主传动主动齿轮ZC2与第一轴Zl上的主传动从动齿轮ZCl常啮合，第三轴Z3上的每个奇偶挡从动齿轮与第一套管轴TZl上对应的一个奇数挡主动齿轮或/和第二套管轴TZ2上对应的一个偶数挡主动齿轮常啮合；所述第一液压泵HBl的进油口 Il连通油槽YC，第一液压泵HBl的排油口 01通往液压马达HM的供油口，第二液压泵HB2的进油口 12连通油槽YC，第二液压泵HB2的排油口 02通往液压马达HM的供油口 ；所述第一轴Zl或者第二轴Z2作为所述并联式双流变速传动装置的动力输入轴，第三轴Z3作为所述并联式双流变速传动装置的动力输出轴，以此构成至少具有两个前进挡的并联式双流变速传动装置。
[0020]上述技术方案中的有关内容解释如下:
[0021]1.上述方案中，关于前进挡的数量设置可以由实际情况来确认，理论上至少为两挡，上限可以到八挡、九挡、十挡……四十挡，甚至更多。
[0022]2.上述方案中，所述“奇数挡同步器”和“偶数挡同步器”均指一种用于齿轮变速机构中的同步器。这种同步器为本领域技术人员所公知的技术，比如中国专利CN104132076A中公开的同步器。
[0023]3.上述方案中，为了满足车辆倒行的需要可以增设一个倒挡，倒挡结构和形式多种多样，比如可以采用液压形式来实现，也可以采用机械形式来实现，还可以采用液压与机械的组合。倒挡可以设在本实用新型并联式双流变速传动装置内，也可以独立于本实用新型并联式双流变速传动装置而外，所以对于本实用新型并联式双流变速传动装置来说，倒挡属于非必要结构。如果将倒挡设于本实用新型并联式双流变速传动装置内，可以采用如下方案来实现:
[0024]该倒挡包括倒挡主动齿轮RC1、倒挡惰轮RC2、倒挡从动齿轮RC3、倒挡轴ZR、倒挡同步器TBR以及花键式啮合器NH。
[0025]所述倒挡主动齿轮RCl固定设置在第一套管轴TZl或第二套管轴TZ2上，倒挡轴ZR与第三轴Z3平行布置并且相对于装置壳体KT转动支承，倒挡惰轮RC2固定设置在倒挡轴ZR上；倒挡从动齿轮RC3套设于第三轴Z3上，使得倒挡从动齿轮RC3相对于第三轴Z3转动连接，同时在轴向定位配合，倒挡同步器TBR对应于倒挡从动齿轮RC3布置，使得倒挡从动齿轮RC3与第三轴Z3之间通过倒挡同步器TBR实现锁定或解锁的连接关系，当倒挡同步器TBR移动至结合位置时，对应的倒挡从动齿轮RC3与第三轴Z3锁定并随同第三轴Z3同步转动，当倒挡同步器TBR移动至脱离位置时，对应的倒挡从动齿轮RC3与第三轴Z3解锁；所述倒挡主动齿轮RCl与倒挡惰轮RC2常啮合，倒挡惰轮RC2与倒挡从动齿轮RC3常啮入口 O
[0026]所述花键式啮合器NH由一个外圈和第一、第二两个相同的内圈组成，其外圈为内花键齿圈，而内圈为外花键齿圈，第一内圈与所述超越离合器CY的外圈同轴且固定连接，第二内圈与第三轴Z3同轴且固定连接，花键式啮合器NH的外圈与第一内圈和第二内圈通过花键配合形成第一内圈相对于第二内圈的同步转动连接关系，花键式啮合器NH的外圈相对于第一内圈和第二内圈能够轴向移动至锁定或解锁两种位置，当花键式啮合器NH的外圈轴向移动至锁定位置时，超越离合器CY的外圈与第三轴Z3锁定，当花键式啮合器NH的外圈轴向移动至解锁位置时，超越离合器CY的外圈与第三轴Z3解锁。
[0027]所述液压马达HM为双向容积式变排量转子液压马达，该液压马达HM具有第一油口 A和第二油口 B两个油口，液压马达HM的第一油口 A作为供油口时第二油口 B作为出油口，液压马达HM的第二油口 B作为供油口时第一油口 A作为出油口，对液压马达HM的第一油口 A供油或对液压马达HM的第二油口 B供油能够使液压马达HM的转子转动方向相反；所述第三轴Z3和液压马达轴MZ同轴布置且皆相对于装置壳体KT转动支承。；在前进挡状态下，第一液压泵HBl的排油口 Ol或第二液压泵HB2的排油口 02通往液压马达HM的第一油口 A，在倒挡状态下，第一液压泵HBl的排油口 01或第二液压泵HB2的排油口 02通往液压马达HM的第二油口 B。
[0028]4.上述方案中，所述液压马达腿、第一液压泵HBl以及第二液压泵HB2均属于液压元件，为了更有效地对这些液压元件进行控制，可以采用一个液压控制系统来实现。适合本实用新型的液压控制系统可以多种多样，下面给出一个案例加以说明:该液压控制系统HC包括第一电磁阀EV1、第二电磁阀EV2、第三电磁阀EV3、第四电磁阀EV4、手控阀SKF、第一单向阀DXl、第二单向阀DX2、第三单向阀DX3、液压油缸YG以及蓄能器XN。其中，各液压控制元件的要求以及它们之间的相互关系见本实用新型实施例。
[0029]5.上述方案中，所述第一分动器FDl和所述第二分动器FD2皆具有差速传递转速的特性和差扭矩传动的分动传动特性；对于NGW型行星齿轮机构，假定太阳轮的齿数为Zrc、转速为Ντ。，内齿圈的齿数为Zaj、转速为Nw行星架的转速为Nxp机构特性参数为k =Zcq^Ztc，则在太阳轮、内齿圈和行星架之间存在以下转速关系:
[0030]Ntc= -kXNCQ+ (I + k) XNxj式(I)
[0031]由式(I