CN101790475B - 具有增加能力的传动组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有增加能力的传动总成(1)。该传动总成包括：中央壳体(20)，所述中央壳体具有一长度和两个横向端；传动输入元件和传动输出元件，所述传动输入元件和传动输出元件与所述中央壳体相关联；制动系统(40)，所述制动系统与所述中央壳体相关联。所述传动总成包括至少一个支路壳体(24)，所述至少一个支路壳体与所述中央壳体的横向端的一个相连且能够容纳所述传动总成的输出装置。壳体隔离件(5，6)位于所述中央壳体和所述至少一个支路壳体之间并且能够延伸所述中央壳体的长度，以容纳至少一个附加制动盘，从而增加所述制动系统的制动能力。

Description

具有增加能力的传动组件

技术领域

本发明涉及一种传动组件，更具体地说涉及一种具有增加能力的传动组件。

背景技术

机器，包括公路和非公路的牵引和专业卡车、轮式装载机、自动平地机和其它类型的重型设备，被用于各种任务中。这些机器通常包括由差动总成和两个最终传动总成。差动总成包括包围差动齿轮机构的中央壳体和延伸入中央壳体以与该差动齿轮机构驱动地接合的输入轴。每个传动总成包括与中央壳体接合的支路壳体、与支路壳体相关联的行星齿轮机构(包括恒星齿轮、具有至少一组相连的行星齿轮的行星齿轮架以及齿圈)、以及与差动齿轮机构和齿圈相接合的输出轴。制动系统与该中央壳体相关联并包括制动盘、致动器和反作用板。加压流体被引导到致动器，以使制动盘与反作用板接合，由此减慢输出轴的转动。

在机器的使用期限中，机器通常在功率输出、重量、尺寸和其它方面有改变。随着机器的改变，制动能力及其相应的制动系统也会改变。已知的是，可通过改变盘或制动构件的直径、协作摩擦表面的数量以及制动应用压力来对制动系统进行变动。

在1980年6月17日授予Chamberlain的美国专利No.4207968(‘968专利)中描述了这样一个例子。‘968专利描述了由结合入大尺寸和重量的车辆中的多个盘构成的传动总成的制动系统。盘直径和压力应用受限，并且协作摩擦表面的数量增加。对于每个制动器而言，具有以背对背方式布置的两组相同的盘组，并且在盘组之间居中地设置有共用的制动器组件致动器。加压油使相同组数的多个活塞从共用的致动器的相对侧延伸，并且每组适于操作背对背式盘组的其中一个。这随着相同的压板将活塞力传递到盘组而实现。当从活塞上去除液压力时，压缩弹簧和销反作用于压板并解除制动。

尽管对于某些情形‘968专利中的制动系统和传动总成是能够胜任的，但是它们也有局限性。例如，该制动系统和传动总成是用于大尺寸和重量的车辆，而无法在不经过重大组件重新设计或改变的条件下用于不同尺寸的机器。而且，就可采用的制动盘的尺寸而言，该系统是受限的。例如，盘直径的任何增加都是很受限的。

本发明的传动总成解决了上述的一个或多个问题。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种传动总成。该传动总成可包括：具有一长度和两个横向端的中央壳体；与中央壳体相关联的传动输入元件和传动输出元件；以及与中央壳体相关联的制动系统。传动总成还可包括与中央壳体的横向端的一个相连且能够容纳传动总成的输出装置的至少一个支路壳体。壳体隔离件可位于中央壳体和该至少一个支路壳体之间并且能够延伸中央壳体的长度。

本发明的另一个方面涉及一种增加传动总成的通用性的方法，该传动总成包括：中央壳体；与中央壳体相连的至少一个支路壳体；以及与中央壳体相关联并包括至少一个制动盘的制动系统。该方法可包括通过将制动系统与至少一个附加制动盘组装而增加制动系统的制动能力。该方法还可包括通过在中央壳体和该至少一个支路壳体之间设置壳体隔离件来增加中央壳体的长度尺寸以容纳至少一个附加制动盘。

附图说明

图1是公开的示例性传动总成的示意图；

图2是图1所示传动总成的示例性制动系统的放大剖视图；以及

图3是图1所示传动总成的公开的示例性安装垫的放大示意图。

具体实施方式

图1示出了公开的示例性传动总成1。传动总成1可与移动机器(未显示)相关联，以推进该机器。于是，传动总成1可包括差动总成2以及第一最终传动总成3和第二最终传动总成4。附接在最终传动总成3、4和差动总成2之间的是第一壳体隔离件5和第二壳体隔离件6，它们可以是环形构件。壳体隔离件5、6可延伸(即延长)差动总成2的中央壳体的长度尺寸。诸如第一安装垫7和第二安装垫8的两个安装垫可将机器框架(未显示)连接到传动总成1。诸如第一输出轴9和第二输出轴10的两个输出构件可将最终传动总成3、4驱动地连接到位于机器相对侧上的相关联的牵引装置(未显示)。在一种实施方式中，牵引装置可体现为车轮。最终传动总成3、4可驱动地连接到差动总成2，使得传动轴11的转动导致输出轴9、10和相关联的牵引装置的相应转动。

如图2所示，差动总成2可包括中央壳体20，该中央壳体20可为具有与输出轴基本对准的轴向长度方向的大致圆柱形壳体。在中央壳体20的横向端处，端面21可定位成将中央壳体20连接到壳体隔离件6的一侧。最终传动总成4的支路壳体24的端面23可连接到壳体隔离件6的相对侧。在没有壳体隔离件6时，中央壳体20的端面21可直接连接到支路壳体24的端面23。但是，当存在壳体隔离件6时，中央壳体20的长度尺寸可被延伸。延伸的程度可取决于在给定机器中所采用的壳体隔离件6的厚度而变化。

最终传动总成4的支路壳体24可封装并支撑行星齿轮机构25以及相关联的输出轴(未显示)。输出轴可通过与差动总成2相关联的差动齿轮机构驱动，并通过行星齿轮机构25减速以提供所需的输出速度。尽管在图2中未显示，但是可以理解的是，类似的行星齿轮机构和输出轴与最终传动总成3相关联。

为了本发明的目的，行星齿轮机构可具有至少三个元件，即包括恒星齿轮、具有至少一组相连的行星齿轮的行星齿轮架以及齿圈。行星齿轮架的行星齿轮与恒星齿轮和齿圈啮合，并且如果在行星齿轮机构中包括中间行星齿轮，行星齿轮架的行星齿轮还与相同行星齿轮架的中间行星齿轮啮合。恒星齿轮、行星齿轮架、行星齿轮和齿圈可同时一起转动。替代地，恒星齿轮、行星齿轮架、行星齿轮和齿圈中的一个或多个可保持不动，以改变该机构的减速比。每个行星齿轮机构可接收一个或多个输入转动并产生一个或多个相应的输出转动。输入转动和输出转动之间的转速变化可取决于恒星齿轮和齿圈的齿数。转速的变化还可取决于用于接收输入转动的齿轮、被选择用来提供输出转动的齿轮以及保持不动的齿轮(如果有的话)。

在图2的示例性实施方式中，行星齿轮机构25可包括行星齿轮架26、恒星齿轮(未显示)和齿圈27。恒星齿轮被驱动地连接，以与差动齿轮机构(未显示)一起转动。每个齿圈27可在支路壳体24内被固定保持不动。多个行星齿轮28可被连接成与行星齿轮架26一起转动并且与恒星齿轮和齿圈27啮合。每个行星齿轮架26可被连接成使相关联的输出轴(未显示)转动。因此，传动轴(未显示)的运动和功率可借助恒星齿轮、行星齿轮28和行星齿轮架26(固定的齿圈27仅仅影响运动的减速比)通过差动齿轮机构传递到输出轴。

齿圈27可位于支路壳体24的凹槽29内。在一种实施方式中，齿圈27可压配合到凹槽29内，直到凹槽29的肩部29a由齿圈27的端面接合。之后卡环30可被插入位于凹槽29的内壁中的沟槽31内，以使齿圈27在凹槽29内受到轴向约束。即，齿圈27可在肩部29a和卡环30之间自由地轴向运动。诸如合销32的紧固件可位于齿圈27的部分狭槽33和凹槽29的部分狭槽34内，由此使齿圈27相对于支路壳体24转动锁定。

参照图2，传动总成可配备有能够阻止输出轴转动的内部制动系统40。制动系统40可包括致动器41、一个或多个制动盘42以及反作用板43。制动盘42可被连接成与输出轴一起转动，使得当致动器41受到加压流体作用时，制动盘42可在致动器41和反作用板43之间被接合，从而产生阻止输出轴转动的摩擦力。在该构造中，作用于致动器41的流体的压力可与阻止输出轴运动的力的大小相关。如果在制动系统40中包括多个制动盘42，隔板44可设置在制动盘42之间。壳体隔离件6的厚度可对应于被组装的制动盘42和隔板44的附加数量。如致动器41和反作用板43之间的空间45所指示的，内部制动系统40能够容纳更大直径的制动盘42。复位弹簧46可被设置成将致动器41与反作用板43分隔开并导致制动盘42释放。

反作用板43可被组装以与齿圈27的端面接合并压靠在该端面上。反作用板43可为具有大致L形截面的环形构件，并且其中L形的一个突出部与齿圈27接合，另一个突出部与支路壳体24的端面23配合但不接合(即，可在反作用板43和端面23之间保持具有小于卡环30的宽度的轴向距离的间隔)。在该机构中，可由反作用板43、支路壳体24和齿圈27形成基本封闭的空间70。

图3示出了所公开的示例性安装垫8。位于支路壳体24的顶部的安装垫8可具有安装区域和减少材料窗口51以及一组紧固件孔52。紧固件孔52可被定位并构造成与机器的相应孔对准。在图3的示例性实施方式中，紧固件孔52可朝着安装垫8和减少材料窗口51的一侧偏置定位。在另一种实施方式中，紧固件孔52可在安装垫8上对称并且在减少材料窗口51中居中地定位。由于安装垫8可具有朝着安装垫8和减少材料窗口51的一侧偏置定位的紧固件孔52或具有在安装垫8上对称并且在减少材料窗口51中居中地定位的紧固件孔52，现有的机器框架和不同尺寸的机器框架可被接合到传动总成，该传动总成具有已经通过壳体隔离件6延伸长度的中央壳体。可以理解的是，紧固件孔52可朝着安装垫8和减少材料窗口51的任一侧偏置定位。具有适当长度的一组螺纹紧固件53可将支路壳体24连接到壳体隔离件6和中央壳体。

工业实用性

本发明的传动总成可被应用于可想到的能够与不同尺寸机器框架一起使用的任何传动系和需要可变制动能力的情形。所公开的传动总成可在不进行重大组件重新设计或改变的条件下用于不同尺寸的机器和制动能力。应用所公开的传动总成可通过针对不同机器采用共用的传动总成组件而节约制造成本和操作者修理成本。

传动总成1可通过将一个或多个附加制动盘42以及一个或多个隔板44组装到制动系统40而提供有增加的制动能力。制动系统40还可容纳更大直径的制动盘42。将壳体隔离件5、6选择性地组装到中央壳体20增加了中央壳体20的长度尺寸，以容纳增加的至少一个附加制动盘42和至少一个隔板44。带有增加的制动能力的传动总成1可与现有的机器框架或不同尺寸的机器框架接合。支路壳体24的安装垫7、8上的紧固件孔52可定位和构造成与机器上的相应孔对准。紧固件孔52可在安装垫7、8上对称并且在减少材料窗口51中居中地定位，或者紧固件孔52可朝着安装垫7、8和减少材料窗口51的一侧或另一侧偏置定位。

制动盘42、隔板44、中央壳体20、壳体隔离件5和6、支路壳体24的安装垫7和8之间的关系可提供通用性优点。具体地，相同的传动总成组件可用于不同尺寸的机器以及制动能力可变的情形中。制动盘42、隔板44、中央壳体20、壳体隔离件5和6、支路壳体24的安装垫7和8可共享或者调整，以适应一定范围的制动能力和机器框架尺寸，并且还可节约制造成本和操作者修理成本。

本领域技术人员可以想到的是，在不背离本发明的范围的情况下可对本发明的传动总成进行各种变型和改变。考虑到说明书和此处公开的传动系的实用性，本领域技术人员可想到其它实施方式。说明书和例子仅仅是示例性的，以下权利要求书给出本发明的真正范围。

Claims (10)

1.一种传动总成(1)，包括：

中央壳体(20)，所述中央壳体具有一长度和两个横向端；

传动输入元件和传动输出元件，所述传动输入元件和传动输出元件与所述中央壳体相关联；

制动系统(40)，所述制动系统与所述中央壳体相关联；

支路壳体(24)，所述支路壳体与所述中央壳体的横向端相连且能够容纳所述传动总成的输出装置；以及

壳体隔离件(5，6)，所述壳体隔离件位于所述中央壳体和所述支路壳体之间并且能够延伸所述中央壳体的长度。

2.如权利要求1所述的传动总成，其中，所述制动系统包括致动器(41)、反作用板(43)以及至少一个制动盘(42)，并且其中所述致动器能够通过加压流体运动，以使所述制动盘与所述反作用板抵靠接合。

3.如权利要求2所述的传动总成，包括位于所述致动器和所述反作用板之间的空间(45)，所述空间足以容纳变化直径的制动盘。

4.如权利要求2所述的传动总成，包括至少两个制动盘和位于所述至少两个制动盘之间的至少一个隔板(44)。

5.如权利要求1所述的传动总成，其中，所述支路壳体的数量是两个，一个所述支路壳体连接到所述中央壳体的一个横向端，并且其中一个壳体隔离件(5，6)位于所述中央壳体和一个所述支路壳体之间。

6.如权利要求5所述的传动总成，包括位于每个所述支路壳体的顶部上的安装垫(7，8)。

7.如权利要求6所述的传动总成，其中，所述安装垫具有能够与机器框架接合的安装区域、紧固件孔(52)以及与所述紧固件孔相关联的减少材料窗口(51)。

8.一种增加传动总成(1)的通用性的方法，该传动总成包括：具有一长度和两个横向端的中央壳体(20)；与所述中央壳体相连的支路壳体(24)；以及与所述中央壳体相关联并包括至少一个制动盘(42)的制动系统(40)，该方法包括：

通过将所述制动系统与至少一个附加制动盘组装而增加所述制动系统的制动能力；以及

通过在所述中央壳体和所述支路壳体之间组装壳体隔离件(5，6)来增加所述中央壳体的长度尺寸以容纳所述至少一个附加制动盘。

9.如权利要求8所述的方法，还包括在所有制动盘之间组装至少一个隔板(44)。

10.如权利要求9所述的方法，还包括选择性地组装具有与组装的所有制动盘和所述隔板的数量相对应的厚度的壳体隔离件(5，6)。

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