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专利号: 2022104398328
申请人: 湖南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种拖拉机双源动力传动系统,包括发动机(1)和与所述发动机(1)连接的变速器(2),其特征在于:所述变速器(2)包括箱壳(21),所述箱壳(21)上安装有变速输入轴(101)、第一变速中间轴(102)、第二变速中间轴(103)和变速输出轴(104),所述变速输入轴(101)通过离合传动装置与所述发动机(1)的输出端连接,所述变速输入轴(101)和第一变速中间轴(102)之间设有能进行两种传动比选择转换的第一变速传动机构,所述第一变速中间轴(102)和第二变速中间轴(103)之间设有能进行两种传动比选择转换的第二变速传动机构,所述第二变速中间轴(103)和变速输出轴(104)之间设有能进行两种传动比选择转换、且具有断开传动功能的第三变速传动机构;

所述拖拉机双源动力传动系统还包括液压无级调速驱动装置(4),所述液压无级调速驱动装置(4)的输出端与所述变速输出轴(104)相连;所述液压无级调速驱动装置(4)包括变量泵(41)和双向定量马达(42),所述变量泵(41)和双向定量马达(42)串联设置在闭式循环管路中,所述双向定量马达(42)的两个进出口分别为第一进出口(421)和第二进出口(422),所述第一进出口(421)通过第一管路(43)与变量泵(41)的一个进出口连通、且所述第二进出口(422)通过第二管路(44)与变量泵(41)的另一个进出口连通形成所述闭式循环管路,所述第一管路(43)和第二管路(44)之间连接有中间管路(45),所述中间管路(45)设有用于控制中间管路(45)通断的空档控制电磁阀(46);

所述液压无级调速驱动装置(4)还包括与压力油源连通的冲洗进油管路(47),所述空档控制电磁阀(46)和第一管路(43)之间的中间管路(45)通过第一冲洗管路(48)与所述冲洗进油管路(47)相连,所述空档控制电磁阀(46)和变量泵(41)之间的第二管路(44)通过第二冲洗管路(49)与所述冲洗进油管路(47)相连,所述空档控制电磁阀(46)和双向定量马达(42)之间的第二管路(44)通过第三冲洗管路(410)与所述冲洗进油管路(47)相连,所述第一冲洗管路(48)和第二冲洗管路(49)均并联设置有阻止压力油向冲洗进油管路(47)流动的第一单向阀(411)和用于向冲洗进油管路(47)溢流的冲洗溢流阀(412),所述第三冲洗管路(410)设有阻止压力油向冲洗进油管路(47)流动的第二单向阀(413);所述空档控制电磁阀(46)和第一管路(43)之间的中间管路(45)设有电磁溢流阀(414)。

2.根据权利要求1所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述发动机(1)的输出端还连接有PTO装置(3),所述PTO装置(3)包括PTO输入轴(31)和PTO输出轴(32),所述PTO输入轴(31)通过PTO离合器(34)与所述发动机(1)的输出端连接,所述PTO输入轴(31)和PTO输出轴(32)之间设有能进行两种传动比选择转换的PTO变速传动机构。

3.根据权利要求2所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述PTO变速传动机构包括PTO中间轴(33)、第一PTO齿轮(35)、第二PTO齿轮(36)、第三PTO齿轮(37)、第四PTO齿轮(38)、第五PTO齿轮(39)、第六PTO齿轮(310)和PTO接合套(311),所述第一PTO齿轮(35)和第二PTO齿轮(36)固定安装在PTO输入轴(31)上,所述第三PTO齿轮(37)和第四PTO齿轮(38)转动安装在PTO中间轴(33)上,所述第一PTO齿轮(35)与第三PTO齿轮(37)啮合,所述第二PTO齿轮(36)与第四PTO齿轮(38)啮合,所述第五PTO齿轮(39)固定安装在PTO中间轴(33)上,所述第六PTO齿轮(310)固定安装在PTO输出轴(32)上并与第五PTO齿轮(39)啮合,所述PTO接合套(311)轴向滑设安装在PTO中间轴(33)上并能通过滑动可选择的与第三PTO齿轮(37)和第四PTO齿轮(38)接合,所述PTO接合套(311)连接有用于控制PTO接合套(311)滑动的PTO控制组件(312)。

4.根据权利要求3所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述第一变速传动机构包括第一齿轮(201)、第二齿轮(202)、第三齿轮(203)、第四齿轮(204)和第一接合套(301),所述第一齿轮(201)和第二齿轮(202)转动安装在变速输入轴(101)上,所述第三齿轮(203)和第四齿轮(204)固定安装在第一变速中间轴(102)上,所述第三齿轮(203)与第一齿轮(201)啮合,所述第四齿轮(204)与第二齿轮(202)啮合,所述第一接合套(301)轴向滑设安装在变速输入轴(101)上并能通过滑动可选择的与第一齿轮(201)和第二齿轮(202)接合,所述第一接合套(301)连接有用于控制第一接合套(301)滑动的第一控制组件(401);

所述第二变速传动机构包括第五齿轮(205)、第六齿轮(206)、第七齿轮(207)、第八齿轮(208)和第二接合套(302),所述第五齿轮(205)和第六齿轮(206)固定安装在第一变速中间轴(102)上,所述第七齿轮(207)和第八齿轮(208)转动安装在第二变速中间轴(103)上,所述第五齿轮(205)与第七齿轮(207)啮合,所述第六齿轮(206)与第八齿轮(208)啮合,所述第二接合套(302)轴向滑设安装在第二变速中间轴(103)上并能通过滑动可选择的与第七齿轮(207)和第八齿轮(208)接合,所述第二接合套(302)连接有用于控制第二接合套(302)滑动的第二控制组件(402);

所述第三变速传动机构包括第九齿轮(209)、第十齿轮(210)、第十一齿轮(211)、第十二齿轮(212)、第一摩擦式离合器(303)和第二摩擦式离合器(304),所述第九齿轮(209)和第十齿轮(210)转动安装在第二变速中间轴(103)上,所述第十一齿轮(211)和第十二齿轮(212)固定安装在变速输出轴(104)上,所述第十一齿轮(211)与第九齿轮(209)啮合,所述第十二齿轮(212)与第十齿轮(210)啮合,所述第二变速中间轴(103)通过第一摩擦式离合器(303)与第九齿轮(209)连接,所述第二变速中间轴(103)通过第二摩擦式离合器(304)与第十齿轮(210)连接。

5.根据权利要求4所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述PTO控制组件(312)、第一控制组件(401)和第二控制组件(402)均包括由双作用油缸驱动往复运动的拨叉;所述离合传动装置包括输入主动齿轮(11)和固定安装在变速输入轴(101)上并与输入主动齿轮(11)啮合的输入从动齿轮(12),所述输入主动齿轮(11)通过输入离合器(13)与所述发动机(1)的输出端连接,所述输入离合器(13)、PTO离合器(34)、第一摩擦式离合器(303)和第二摩擦式离合器(304)均为由单作用油缸和弹簧配合驱动往复运动的摩擦式离合器;所述拖拉机双源动力传动系统还包括与所述发动机(1)的输出端相连并由发动机(1)驱动产生压力油的压力油源发生装置,各双作用油缸通过独立的电磁控制阀与所述压力油源发生装置连接,各单作用油缸通过独立的电磁控制阀与所述压力油源发生装置连接。

6.根据权利要求5所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述输入离合器(13)、PTO离合器(34)、第一摩擦式离合器(303)和第二摩擦式离合器(304)的电磁控制阀配置成,在失电时使对应双作用油缸驱使输入离合器(13)、PTO离合器(34)、第一摩擦式离合器(303)和第二摩擦式离合器(304)均处于分离状态。

7.根据权利要求5所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述压力油源发生装置包括油箱(501)和与发动机(1)的输出端连接的油泵(502),所述油泵(502)的进口通过滤清器(503)与所述油箱(501)相连,所述油泵(502)的出口连接有压力油输出管(504),所述压力油输出管(504)连接有油源减压阀(505)和油源溢流阀(506)。

8.根据权利要求3所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述变速输入轴(101)、第二变速中间轴(103)和PTO输出轴(32)同轴设置,所述第一变速中间轴(102)、变速输出轴(104)和PTO中间轴(33)同轴设置,所述变速输入轴(101)、第一变速中间轴(102)和PTO输入轴(31)并排设置,且第一变速中间轴(102)位于变速输入轴(101)和PTO输入轴(31)之间。

9.根据权利要求1所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述变量泵(41)与所述发动机(1)的输出端连接并由发动机(1)驱动,所述双向定量马达(42)的轴作为液压无级调速驱动装置(4)的输出端通过传动机构与所述变速输出轴(104)相连。

10.根据权利要求1所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述空档控制电磁阀(46)在失电时连通所述中间管路(45)、在得电时断开所述中间管路(45)。

11.一种权利要求1所述拖拉机双源动力传动系统的换档方法,其特征在于:所述换档方法是,在变速器(2)需要转换至目标档位时,先使离合传动装置断开发动机(1)的输出端和变速输入轴(101)的动力传输,然后启动所述液压无级调速驱动装置(4)驱动变速输出轴(104)以所述目标档位所对应的速度转动,接着使第一变速传动机构、第二变速传动机构和第三变速传动机构转换至与目标档位相对应的传动比,再接合离合传动装置、并停止液压无级调速驱动装置(4)的驱动作用。

12.根据权利要求11所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述目标档位所对应的速度依据发动机(1)的不同转速下变速器(2)处在所述目标档位时变速输出轴(104)的实际转速进行预设。

13.根据权利要求12所述的拖拉机双源动力传动系统,其特征在于:所述第一变速传动机构、第二变速传动机构和第三变速传动机构由一个换档手柄控制进行传动比选择转换,以实现变速器(2)的换档,所述离合传动装置、第一变速传动机构、第二变速传动机构、第三变速传动机构和液压无级调速驱动装置(4)由控制装置自动控制,所述控制装置设有检测所述换档手柄在各档位下所处位置的检测器;所述液压无级调速驱动装置(4)的启动时机是,在换档手柄切换至所述目标档位所对应的位置后,控制装置通过检测器获取换档手柄在目标档位所对应的位置的停留时间,当停留时间达到预设时间后,控制装置自动启动所述液压无级调速驱动装置(4)驱动变速输出轴(104)以所述目标档位所对应的速度转动。