CN102537226A - 一种分动箱及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分动箱，包括箱体，该箱体内设置有动力输入轴以及至少两根与动力输入轴平行布置的动力输出轴；动力输入轴上设置有至少一个动力输出齿轮以及至少一个分动齿轮，动力输出齿轮与动力输入轴转动连接；动力输出轴上设置有动力输入齿轮，并且动力输出齿轮与至少一根动力输出轴上的动力输入齿轮啮合；分动齿轮在动力输入轴上至少具有两个位置状态，并可在动力输入轴上作轴向运动以在至少两个位置状态之间切换；当分动齿轮切换至一个位置状态时，分动齿轮与动力输出齿轮啮合以带动动力输出轴转动；当分动齿轮切换至另一位置状态时，分动齿轮与该动力输出齿轮退出啮合状态。在本发明中，提高了分动箱的取力灵活性和动力传递的可控性。

Description

一种分动箱及工程机械

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别是涉及一种分动箱及工程机械。

背景技术

混凝土泵车是集行驶、泵送、布料功能于一体的混凝土输送设备，其包括底盘，以及设置在底盘上的泵送机构和臂架系统。在泵送状态下，发动机动力传递至泵送机构，通过泵送机构砼活塞的往复运动，将混凝土连续泵出，并通过安装在臂架系统上的输送管将混凝土输送至指定的施工地点，完成混凝土布料；在行驶状态下，发动机动力切换至底盘，以驱动整车形式，以实现混凝土泵车的转场。混凝土泵车在上述行驶状态和泵送状态的切换时，通常设置分动箱进行发动机动力的分配和切换。

参见图1和图2，分动箱1′具有双取力端口，且采用第三轴取力的直立式分动箱。其中，动力输入轴上设置有主动齿轮11′，动力输出轴上设置有从动齿轮12′；主动齿轮11′与过渡齿轮13′啮合，过渡齿轮13′与从动齿轮12′啮合；当动力输入轴转动时，其动力传递流程具体为：主动齿轮11′随动力输入轴转动，带动过渡齿轮13′转动，过渡齿轮13′进而带动从动齿轮12′转动，从而带动动力输出轴转动，完成动力传递。由于采用第三轴取力，外界负载对三轴作用的扭矩大。另一方面，由于取力端口数量限制，当需要增大排量时，需要将多个负载串联布置，如图1中将三个油泵2′串联，这样分动箱1′动力输出轴轴端弯矩较大，且油泵2′串联导致整体体积较大，不能充分利用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分动箱及工程机械，以提高分动箱的取力灵活性，并提高分动箱动力传递的可控性，为此，本发明采用如下技术方案：

一种分动箱，包括箱体，箱体内设置有动力输入轴以及至少两根与动力输入轴平行布置的动力输出轴；

动力输入轴上设置有至少一个动力输入齿轮以及至少一个分动齿轮，动力输出齿轮与动力输入轴转动连接；动力输出轴上设置有动力输入齿轮，并且动力输出齿轮与至少一根动力输出轴上的动力输入齿轮啮合；

分动齿轮在动力输入轴上至少具有两个位置状态，并可在动力输入轴上作轴向运动以在至少两个位置状态之间切换；当分动齿轮切换至一个位置状态时，分动齿轮与动力输出齿轮啮合以带动动力输出轴转动；当分动齿轮切换至另一位置状态时，分动齿轮与该动力输出齿轮退出啮合状态。

优选地，在动力输出轴上设置一个动力输出齿轮以及一个分动齿轮；动力输出齿轮与每根动力输出轴上的动力输入齿轮均保持啮合；

分动齿轮在动力输入轴上具有第一位置状态和第二位置状态，并可在动力输入轴上作轴向运动以在两个位置状态之间切换；当分动齿轮切换至第一位置状态时，分动齿轮与动力输出齿轮啮合以带动动力输出轴转动；当分动齿轮切换至第二位置状态时，分动齿轮与动力输出齿轮退出啮合状态。

优选地，动力输出齿轮通过轴承与动力输入轴转动连接；

分动齿轮通过花键与动力输入轴连接。

优选地，还包括位置切换装置，与分动齿轮连接，控制分动齿轮在动力输入轴上作轴向运动以进行位置状态的切换。

优选地，位置切换装置通过拨叉与分动齿轮连接。

优选地，还包括设置在拨叉上的位置感应装置，以获取拨叉的当前位置。

优选地，至少一根动力输出轴的两端均设置取力端口

优选地，动力输出轴的数量为三根，并以动力输入轴的轴线为中心呈环形均匀分布。

本发明实施例还提供一种工程机械，其特征在于，包括上述的分动箱。

本发明的上述实施例，通过在箱体内设置至少两根与动力输入轴平行布置的动力输出轴，增加了取力端口数量，取力更加灵活，且可更加充分的利用空间；多个动力输出轴平行布置，多个负载可以设置在不同的动力输出轴上，避免了现有技术中将多个负载串联所带来的技术缺陷；另一方面，通过在动力输入轴上设置分动齿轮，并通过控制分动齿轮的位置控制动力传递，动力传递控制更加灵活。

附图说明

图1为现有技术中分动箱与油泵的连接结构示意图；

图2为现有技术中分动箱动力传递结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种分动箱中动力输入轴与动力输出轴的分布结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种分动箱的A-A展开结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种分动箱的油泵端口结构示意图。

图1至图2中：1′分动箱；11′主动齿轮；12′从动齿轮；13′过渡齿轮；2′油泵。

图3至图5中：1、箱体；2、动力输入轴；3、动力输出轴；4、动力输出齿轮；5、分动齿轮；6、动力输入齿轮；7、取力端口；8、位置切换装置；9、拨叉；10、位置感应装置；71、第一取力端口；72、第二取力端口；73、第三取力端口；74、第四取力端口；75、第五取力端口；76、第六取力端口。

具体实施方式

针对上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种分动箱，通过在箱体内设置至少两根与动力输入轴平行布置的动力输出轴，增加了取力端口数量，取力更加灵活，且可更加充分的利用空间；同时，通过在动力输入轴上设置分动齿轮，并通过控制分动齿轮的位置控制动力传递，动力传递控制更加灵活。

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图3、图4和图5，本发明实施例提供的分动箱可以包括箱体1，箱体1内设置动力输入轴2以及至少两根与动力输入轴2平行布置的动力输出轴3，附图中该分动箱包括三根动力输出轴3；其中：

动力输入轴2上设置有至少一个动力输出齿轮4和至少一个分动齿轮5，动力输出齿轮4与动力输入轴2转动连接，动力输出轴3上设置有动力输入齿轮6，并且动力输出齿轮4与至少一根动力输出轴3上设置的动力输入齿轮6啮合；分动齿轮5在动力输入轴2上至少具有两个位置状态，并可在动力输入轴2上作轴向运动以在至少两个位置状态之间切换；当分动齿轮5切换至一个位置状态时，分动齿轮5与动力输出齿轮4啮合以带动动力输出轴3转动；当分动齿轮5切换至另一位置状态时，分动齿轮5与该动力输出齿轮4退出啮合状态。

在本发明实施例中，通过在箱体内设置至少两根与动力输入轴平行布置的动力输出轴，增加了取力端口数量，取力更加灵活，且可更加充分的利用空间；多个动力输出轴平行布置，多个负载可以设置在不同的动力输出轴上，避免了现有技术中将多个负载串联所带来的技术缺陷；另一方面，通过在动力输入轴上设置分动齿轮，并通过控制分动齿轮的位置控制动力传递，动力传递控制更加灵活。

在一种优选实施例中，在动力输入轴2上设置一个动力输出齿轮4以及一个分动齿轮5。参见图4，动力输出齿轮4与三根动力输出轴2上的动力输入齿轮6均保持啮合；分动齿轮5在动力输入轴2上具有第一位置状态和第二位置状态，并可在动力输入轴2上作轴向运动以在两个位置状态之间切换；当分动齿轮5切换至第一位置状态时，分动齿轮5与动力输出齿轮4啮合以带动动力输出轴3转动；当分动齿轮5切换至第二位置状态时，分动齿轮5与动力输出齿轮4退出啮合状态，不进行动力传递。在该实施例中，当分动齿轮与动力输出齿轮啮合时，三根动力输出轴同时传递动力。

在另一优选实施例中，在动力输入轴2上设置两个动力输出齿轮4以及一个分动齿轮5；为了描述的方便，将两个动力输出齿轮4分别定义为第一动力输出齿轮和第二动力输出齿轮，其中，第一动力输出齿轮与两根输出轴上的动力输入齿轮啮合，第二动力输出齿轮与一根输出轴上的动力输入齿轮啮合，则分动齿轮5在动力输入轴2上可以具有第一位置状态、第二位置状态以及第三位置状态，并可在动力输入轴2上作轴向运动以在三个位置状态之间切换；当分动齿轮5切换至第一位置状态时，分动齿轮5与第一动力输出齿轮啮合，以带动对应的两根动力输出轴转动；当分动齿轮5切换至第二位置状态时，分动齿轮5与第二动力输出齿轮啮合，以带动对应的动力输出轴转动；当分动齿轮5切换至第三位置状态时，分动齿轮5与两个动力输出齿轮均处于非啮合状态，不进行动力传递。在该实施例中，由于在动力输入轴上设置两个动力输出齿轮，根据分动齿轮的位置状态，三根动力输出轴能够分别进行动力传递，可实现多个动力传递和切换的应用需求。

应该认识到，上述实施例仅是本发明实施例提供的技术方案的两种具体实现方式，而并不是对本发明实施例保护范围的限定。即本发明实施例提供的技术方案中，设置在动力输入轴上动力输出齿轮的数量还可以为三个或三个以上，分动齿轮的数量还可以为两个或两个以上，分动齿轮的位置状态也可以更多，其具体实现在此不再赘述。

在本发明实施例中，动力输入轴2与动力输出齿轮4之间可以通过轴承转动连接；动力输入轴2与分动齿轮5之间可以通过花键连接和传动。动力输出轴3与动力输出齿轮6之间通过平键连接和传动。

在上述实施例中，分动齿轮5与动力输出齿轮4之间的啮合可以采用多种形式，例如，分动齿轮5与动力输出齿轮4内啮合传动，或分动齿轮5与动力输出齿轮4的端面通过锥齿轮啮合传动。

至少一根动力输出轴3的两端均设置取力端口7，负载与动力输出轴3通过花键连接，并通过螺栓与取力端口7固定。优选地，参见图3和图5，动力输出轴3为三根，且以动力输入轴2的轴线为中心呈环形均匀分布。在该情况下，分动箱共可以设置6个取力端口7。在实际应用中，可以根据实际需求取任意端口与负载连接，不需要使用的端口可采用封盖螺钉将其封住，以进行端口的扩展。如图5所示，第一取力端口71、第二取力端口72、第三取力端口73、第四取力端口74以及第五取力端口75为可用负载取力端口；第六取力端口76为备用取力端口。上述负载例如为油泵，或者工程机械上其他机构。

相应地，在本发明实施例提供的分动箱中，还可以包括位置切换装置8，与分动齿轮5连接，以控制分动齿轮5在动力输入轴2上作轴向运动，以在与动力输出齿轮4在多个位置状态之间切换。该位置切换装置可以采用气动方式，或者液压驱动方式，在此不作限制。

优选地，位置切换装置8可以通过拨叉9与分动齿轮5连接，以控制分动齿轮5的位置。优选地，在本发明实施例提供的分动箱中，还可以包括设置在拨叉9上的位置感应装置10，以获取拨叉9的当前位置；根据拨叉的当前位置，可以对分动齿轮的位置进行反馈，确保位置控制的准确性和可靠性。

本发明的另一实施例还提供了一种工程机械，包括上述实施例中提供的分动箱。该工程机械为泵送机械、路面机械、港口机械等。

下面以图3、图4和图5所示的分动箱为例，对本发明提供的分动箱的工作原理进行描述。

当工程机械需要取力时，可以通过调节位置切换装置8，拨动拨叉9将分动齿轮5移动至第一位置状态，使分动齿轮5与动力输出齿轮4啮合。此时，当动力输入轴2转动时，分动齿轮5随着动力输入轴2转动，从而带动动力输出齿轮4转动；动力输出齿轮4通过齿轮副将动力传递给动力输入齿轮6，带动动力输出轴转动，从而将动力传递给油泵，完成动力传递。

当工程机械不需要取力时，可以通过调节位置切换装置8，拨动拨叉9将分动齿轮5移动至第二位置状态，使分动齿轮5与动力输出齿轮4退出啮合状态。此时，当动力输入轴2转动时，由于轴承的作用，动力输出齿轮4不随动力输入轴2转动，动力不进行传递。

其中，在上述工作流程中，可以通过设置在拨叉9上的位置感应装置确定分动箱当前的状态，进而根据实际需求调节位置切换装置8，使分动箱处于动力传递状态或动力不传递状态。

通过以上描述可以看出，在该实施例中，由于分动箱具有多个取力端口，因此，在不需要将负载串联的情况下，分动箱可以同时为至多6个负载提供动力，取力端口选择更灵活，动力输出轴受力分配更合理，并可以充分利用空间。多个动力输出轴平行布置，多个负载可以设置在不同的动力输出轴上，避免了现有技术中将多个负载串联所带来的技术缺陷。同时，由于可以通过控制分动齿轮的位置改变分动箱的动力传递状态，动力传递控制更加灵活。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分动箱，包括箱体(1)，其特征在于，箱体(1)内设置有动力输入轴(2)，以及至少两根与动力输入轴(2)平行布置的动力输出轴(3)；

动力输入轴(2)上设置有至少一个动力输出齿轮(4)以及至少一个分动齿轮(5)，动力输出齿轮(4)与动力输入轴(2)转动连接；动力输出轴(3)上设置有动力输入齿轮(6)，并且动力输出齿轮(4)与至少一根动力输出轴(3)上的动力输入齿轮(6)啮合；

分动齿轮(5)在动力输入轴(2)上至少具有两个位置状态，并可在动力输入轴(2)上作轴向运动以在至少两个位置状态之间切换；当分动齿轮(5)切换至一个位置状态时，分动齿轮(5)与动力输出齿轮(4)啮合以带动动力输出轴(3)转动；当分动齿轮(5)切换至另一位置状态时，分动齿轮(5)与该动力输出齿轮(4)退出啮合状态。

2.如权利要求1所述的分动箱，在动力输出轴(2)上设置一个动力输出齿轮(4)以及一个分动齿轮(5)；动力输出齿轮(4)与每根动力输出轴(2)上的动力输入齿轮(6)均保持啮合；

分动齿轮(5)在动力输入轴(2)上具有第一位置状态和第二位置状态；当分动齿轮(5)切换至第一位置状态时，分动齿轮(5)与动力输出齿轮(4)啮合以带动动力输出轴(3)转动；当分动齿轮(5)切换至第二位置状态时，分动齿轮(5)与动力输出齿轮(4)退出啮合状态。

3.如权利要求1或2所述的分动箱，其特征在于，动力输出齿轮(4)通过轴承与动力输入轴(2)转动连接；分动齿轮(5)通过花键与动力输入轴(2)连接。

4.如权利要求1或2所述的分动箱，其特征在于，还包括位置切换装置(8)，与分动齿轮(5)连接，控制分动齿轮(5)在动力输入轴(2)上作轴向运动以进行位置状态的切换。

5.如权利要求4所述的分动箱，其特征在于，位置切换装置(8)通过拨叉(9)与分动齿轮(5)连接。

6.如权利要求5所述的分动箱，其特征在于，还包括设置在拨叉(9)上的位置感应装置(10)，以获取拨叉(9)的当前位置。

7.如权利要求1或2所述的分动箱，其特征在于，分动齿轮(5)与动力输出齿轮(4)内啮合传动，或分动齿轮(5)与动力输出齿轮(4)的端面通过锥齿轮啮合传动。

8.如权利要求1-2、5-6任一项所述的分动箱，其特征在于，至少一根动力输出轴(3)的两端均设置取力端口。

9.如权利要求1-2、5-6任一项所述的分动箱，其特征在于，动力输出轴(3)的数量为三根，并以动力输入轴(2)的轴线为中心呈环形均匀分布。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的分动箱。

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