CN103552429A - 一种工程机械及其驱动桥总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动桥总成，包括桥壳（2），所述桥壳（2）内部设有主减速器（1）、轮边减速器（3）以及半轴（4），所述半轴（4）的两端部分别连接所述主减速器（1）和所述轮边减速器（3），还包括用于制动所述半轴（4）转动的制动器，当所述制动器处于制动工作状态时，其制动所述轮边减速器（3）的输出轴；该驱动桥总成中的制动器通过直接制动轮边减速器的输出轴实现间接制动半轴，轮边减速器的输出轴的转速相比半轴的转速要低的多，需要的制动力相对比较小，故制动比较容易，提高了制动的平稳性和安全性。本发明还公开了一种具有上述驱动桥总成的工程机械。

Description

一种工程机械及其驱动桥总成

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，特别涉及一种工程机械及其驱动桥总成。

背景技术

装载机是一种典型的工程机械，它具有驱动桥总成，装载机的运动及车辆制动主要依靠驱动桥总成完成，下面将详细介绍下现有技术中一种常用的驱动桥总成。

目前，驱动桥总成主要包括桥壳、主减速器（包括差速器）、轮边减速器和湿式制动器、半轴、油管总成等部件，主减速器、轮边减速器、半轴设置于桥壳的内部，半轴的两端部分别与主减速器和轮边减速器连接，实现动力由主减速器传递到轮边减速器，然后经轮边减速器减速后由其输出轴输送至外部。一般地，轮边减速器为一级行星轮结构，半轴连接行星轮结构的太阳轮，行星轮架的轴为动力输出轴。

现有技术中的湿式制动器设置于行星轮结构的内齿圈和行星轮架之间，直接制动半轴，由于半轴的转速比较高，故制动力所需制动力比较大，摩擦片受力就比较大，制动的稳定性比较差，并且摩擦片的磨损也比较严重。

另外，因现有技术中湿式制动器是连接于内齿圈与行星轮架之间，湿式驱动器中活塞压紧摩擦片的压紧点与制动压力油施加于活塞的实力点存在偏距，导致制动工作时，活塞既要承受扭矩作用，又要承受弯矩作用，大大影响了活塞的使用寿命。

并且，湿式制动器的这种纵向布置方式，操作者无法观测摩擦片的磨损状况，也无法测量摩擦片之间的间隙，这样维护人员就无法判断摩擦片的使用状况，不能对摩损后的摩擦片进行及时更换，存在制动安全隐患问题。

因此，如何提供一种驱动桥总成，该驱动桥总成制动比较稳定，且制动安全性比较高，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种驱动桥总成，该驱动桥总成制动比较稳定，且制动安全性比较高。本发明的另一目的为提供一种具有上述驱动桥总成的工程机械。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种驱动桥总成，包括桥壳，所述桥壳内部设有主减速器、轮边减速器以及半轴，所述半轴的两端部分别连接所述主减速器和所述轮边减速器，还包括用于制动所述半轴转动的制动器，当所述制动器处于制动工作状态时，其制动所述轮边减速器的输出轴。

优选地，所述轮边减速器为行星减速器，所述行星轮速器的太阳轮连接所述半轴的端部，所述制动器制动所述行星轮速器的行星轮架。

优选地，所述制动器包括制动毂、从动摩擦片、主动摩擦片以及推动所述主动摩擦片压紧所述从动摩擦片的活塞，所述活塞、所述主动摩擦片、所述从动摩擦片沿所述行星轮架的轴向依次布置，所述制动毂固定连接所述桥壳，所述从动摩擦片固定连接所述制动毂，所述主动摩擦片设于所述行星轮架上。

优选地，所述从动摩擦片和所述主动摩擦片设置于所述制动毂的内部，且所述制动毂对应所述从动摩擦片和所述主动摩擦片配合制动位置开设有通孔，所述通孔用于测量当所述制动器处于制动状态时，所述从动摩擦片和所述主动摩擦片的距离。

优选地，所述测量孔为螺孔，所述螺孔中设置有磁性螺塞。

优选地，所述弹簧为蝶形弹簧。

优选地，所述行星轮减速器的内齿圈与所述制动毂通过内花键连接，所述内齿圈设有外花键，所述制动毂设有内花键。

优选地，所述轮边减速器为二级行星轮减速器，所述二级行星轮减速器包括内齿圈、一级太阳轮、一级行星轮架、二级太阳轮以及二级行星轮架，所述一级太阳轮连接所述半轴，所述二级太阳轮连接所述一级行星轮架，所述二级行星轮架连接输出轴，所述制动器制动所述二级行星减速器的二级行星轮架。

优选地，所述制动毂上开设有连通润滑油源的油道，所述润滑油源的润滑油在动力部件的作用下通过所述油道循环流过所述主动摩擦片和所述从动摩擦片所处的腔室。

优选地，所述润滑油源为所述主减速器的主减速器包。

与现有技术中制动器直接制动半轴相比，本发明中的制动器通过直接制动轮边减速器的输出轴实现间接制动半轴，轮边减速器的输出轴的转速相比半轴的转速要低的多，需要的制动力相对比较小，故制动比较容易，提高了制动的平稳性和安全性。

在一种优选的实施方式中，所述轮边减速器为二级行星减速器，所述二级行星轮减速器包括内齿圈、一级太阳轮、一级行星轮架、二级太阳轮以及二级行星轮架，所述一级太阳轮连接所述半轴，所述二级太阳轮连接所述一级行星轮架，所述二级行星轮架连接输出轴，所述制动器制动所述二级行星轮架。

本驱动桥总成采用轮边二级行星减速器，制动器直接制动二级行星轮架，半轴经过二级减速后，二级行星轮架的转速进一步降低，制动更加容易，进一步提高了制动平稳性。

并且，本驱动桥总成采用轮边二级行星减速器，可以减小主减速器的速比，这样主减速器的体积相应减小，同时主减速器的螺旋伞齿轮的模数比较小，起到保护主减速器的作用，相应地，主减速器桥包的体积变小了，驱动桥的离地间隙变高，通过性比较好，在同等载荷条件下主减处的扭矩小了，安全系数相对比较高。

在上述驱动桥总成的基础上，本发明提供了一种工程机械，包括车架以及安装于所述车架的驱动桥总成，所述驱动桥总成为上述任一项所述的驱动桥总成。

附图说明

图1为本发明一种实施例中驱动桥总成的结构示意图；

图2为图1所示二级行星减速器和湿式制动器两者处于连接状态时的局部放大示意图；

图3为图1所示二级行星减速器的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

1 主减速器、2 桥壳、3 轮边减速器、4 半轴、21 桥壳连接螺栓、33 制动毂、36 端盖、37 制动壳、38 盒式油封、340 从动摩擦片、341螺塞、342 主动摩擦片、343 活塞、344 蝶形弹簧、345 弹簧座、346受压盘、347 螺栓、350 轮毂、351 输出轴、352 挡板、353 锁紧螺栓、370 油道、30 轴承、39 轴承、320 二级行星轮架、321 二级行星轮架端盖、322 一级行星轮、323 一级太阳轮、324 一级行星轮架、325 一级行星轮轴、326 内齿圈、327 二级行星轮、328 二级行星轮轴、329二级太阳轮。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种驱动桥总成，该驱动桥总成制动比较稳定，且制动安全性和可靠性比较高。本发明的另一核心为提供一种具有上述驱动桥总成的工程机械。

不失一般性，本文以驱动桥总成在装载机上的应用为例介绍技术方案，本领域内技术人员应当理解，本文所提供的驱动桥总成也可以应用于其它工程机械中。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例中驱动桥总成的结构示意图；图2为图1所示二级行星减速器和湿式制动器两者处于连接状态时的局部放大示意图。

本发明提供了一种驱动桥总成，包括桥壳2，桥壳2内部设有主减速器1、轮边减速器3以及半轴4，半轴4的两端部分别连接主减速器1和轮边减速器3，以便动力经主减速器1传递到轮边减速器3，经轮边减速器3减速后，动力由轮边减速器3的输出端输出，还包括用于制动半轴4转动的制动器，一般地，制动器设置位置靠近轮边减速器3，当本发明所提供的驱动桥总成中的制动器处于制动工作状态时，其制动轮边减速器3的输出轴。

与现有技术中制动器直接制动半轴4相比，本发明中的制动器通过直接制动轮边减速器3的输出轴实现间接制动半轴4，轮边减速器3的输出轴的转速相比半轴4的转速要低的多，需要的制动力相对比较小，故制动比较容易，提高了制动的平稳性和安全性。

在一种具体的实施方式中，轮边减速器3可以为行星减速器，行星轮减速器的太阳轮连接半轴4的端部，制动器制动行星减速器的行星轮架；行星减速器具有比较高的刚性以及比较高的传动效率等性能，在降低转速的同时提升扭矩。

进一步地，制动器可以包括制动毂33、从动摩擦片340、主动摩擦片342推动主动摩擦片342压紧从动摩擦片340的活塞343，活塞343、主动摩擦片342、从动摩擦片340沿行星轮架的轴向依次布置，一般地，制动毂33固定连接桥壳2，可以使用桥壳连接螺栓21实现二者的连接，从动摩擦片340固定于制动毂33，主动摩擦片342设于行星轮架，当然为了设置的方便，主动摩擦片342还可以设于与行星轮架连接的输出轴上，间接连接行星轮架。

活塞343、主动摩擦片342、从动摩擦片340沿行星轮架的轴向依次布置，这样，当制动器对行星轮架制动时，活塞343压紧摩擦片的压紧点与制动压力油施加于活塞343的施力点位置一致，优化了活塞343的受力，在增加制动稳定性的同时还可以提高活塞343的使用寿命。

一般地，活塞343的外部包围有制动壳37，制动壳37可以通过螺钉或螺栓安装于制动毂33上，制动壳37与活塞343围成一密闭油腔，制动壳37上设置有连通密闭油腔和外部油源的通道，当向密闭油腔内部通入液压油时，在液压油的作用下，活塞343推动主动摩擦片342压紧从动摩擦片340完成制动；当制动器处于非制动状态时，活塞343位置的恢复一般是通过制动器内部的弹簧实现解除制动目的。弹簧可以使用蝶形弹簧344，蝶形弹簧344的圆形横截面可以使活塞343受力更加均匀，制动及回复更加稳定。

具体地，上述实施例中从动摩擦片340可以直接与制动毂33接触，也可以通过第三部件间接与制动毂33接触，例如在两者之间增加受压盘346等部件。

从动摩擦片340与制动毂33的安装方式可以由多种形式，例如可以采用卡装方式，下面给出了一种卡装的具体结构：从动摩擦片340外径延其圆周方向布置圆弧耳座，制动毂33相应径向圆周上设有与圆弧耳座配合设置的圆弧缺口，当然耳座和缺口的形状不局限于圆弧形，还可以为其它形式。

制动器可以为湿式制动器，湿式制动器结构比较简单，因制动工作时摩擦片浸泡在液压油中，故散热效果也比较好，制动也比较可靠。

进一步地，上述各实施例中的从动摩擦片340和主动摩擦片342设置于制动毂33的内部，且制动毂33对应从动摩擦片340和主动摩擦片342配合制动位置开设有通孔，通孔用于测量当制动器处于制动状态时，从动摩擦片340和主动摩擦片342的距离。

这样，便于维护者测量摩擦片情况，以便及时更换，尽量消除摩擦片过度磨损带来的安全隐患。

具体地，通孔可以为螺孔，螺孔中设置有磁性螺塞341，磁性螺塞341可以起到吸附湿式桥内部的铁屑的作用。

在一种优选的实施方式中，行星减速器的内齿圈326与制动毂33通过内花键连接，内齿圈设有外花键，制动毂33设有内花键；花键连接比较可靠。

请进一步参考图3，图3为图1所示二级行星减速器的结构示意图。

上述各实施例中，轮边减速器3可以为二级行星减速器，二级行星减速器包括内齿圈326、一级太阳轮323、一级行星轮架324、二级太阳轮329以及二级行星轮架320，一级行星轮架324连接各一级行星轮322，一级太阳轮连接半轴4，二级太阳轮329连接一级行星轮架324，二级行星轮架连接输出轴351，制动器制动二级行星减速器的二级行星架320；内齿圈326可以同时固定于桥壳2和制动毂33上，内齿圈326的一端部的外周可以与桥壳2过盈配合，与制动毂33配合的外周上可以加工有外花键，外花键与制动毂33上的内花键相配合。一级太阳轮323通过花键与半轴4配合联接，一级行星架324也可以通过花键与二级太阳轮329配合联接，端部还可以设置轴向限位机构限制其轴向位移，限位机构可以选择挡圈等部件。

本驱动桥总成采用轮边二级行星减速器，制动器直接制动二级行星轮架，半轴4经过二级减速后，二级行星轮架的转速进一步降低，制动更加容易，进一步提高了制动平稳性。

并且，本驱动桥总成采用轮边二级行星减速器，可以减小主减速器1的速比，这样主减速器1的体积相应减小，同时主减速器1的螺旋伞齿轮的模数比较小，起到保护主减速器1的作用，相应地，主减速器1桥包的体积变小了，驱动桥的离地间隙变高，通过性比较好，在同等载荷条件下主减处的扭矩小了，安全系数相对比较高。

进一步地，制动毂33上开设有连通润滑油源的油道370，润滑油源的润滑油在动力部件的作用下通过油道370循环流过主动摩擦片342和从动摩擦片340所处的腔室；润滑油源可以为主减速器1的主减速器包，也就是说，制动毂33上开设有油道370，油道370与主减速器1的主减速器包、主动摩擦片342和从动摩擦片340所处的腔室形成循环油路；动力部件可以为安装在主减速器1的主动螺旋伞齿轮轴上的液压泵。

这样可以加快制动毂33内部液压油的流动，带走摩擦片制动摩擦产生的热量。

另外，上述各实施例中制动壳37和轮毂之间可以使用盒式油封38，在轮毂上加工有迷宫的结构；该密封方式可靠，且占据空间小。

请再次参考图3所示结构，本发明还给出了一种具体的驱动桥总成的组装方法，具体如下。

在本实例中二级行星减速器通过内齿圈326固定在桥壳2和制动毂33上，内齿圈一端与桥壳22过盈配合，内齿圈326外圆的外花键与制动毂33上的内花键相配合，从而将内齿圈326固定；一级太阳轮323通过花键和半轴4配合联接，一级行星轮架324通过花键和二级太阳329联接，端部用挡圈挡住进行限位。带有滚针轴承的一级行星轮322放置在一级行星轮架324上，然后将一级行星轮轴325穿入固定在一级行星轮架324上通过开口销防止一级行星轮轴325窜动。二级行星轮轴328通过开口销联接在二级行星轮架320上，然后装入带滚针轴承的二级行星轮327，最后将二级行星轮架端盖321固定在二级行星轮架320上，最后行星轮架通过螺栓和定位销联接在输出轴351上，最后将二级行星减速器总成装入到内齿圈326上。将受压板346装入到制动毂33里面，之后将主动摩擦片342和从摩擦动片340装入，主动摩擦片342的内花键嵌装在带有外花键的输出轴351上，从动摩擦片340通过外径上沿圆周均布有圆弧耳座与制动毂33相应径向圆周上设有的圆弧缺口配合固定；将轴承30装入到制动壳37上，之后将带有密封圈的活塞343装入到制动壳37上，装入蝶形弹簧344和弹簧座345，通过螺栓347将他们固定在制动壳37上。在制动壳37通过螺栓和制动毂33联接，之后将装有盒式油封38的在轮毂350装入到输出轴351上，同时在盒式油封处的轮毂上带有迷宫式结构阻止外面的介质(如赃物和灰尘)，延长盒式油封的使用寿命。轮毂350通过花键和输出轴351配合联接，最后通过螺栓353将挡板352、轮毂350固定在输出轴351上，轴承39和轴承30的预紧通过挡板352来实现的。

在上述驱动桥总成的基础上，本发明还提供了一种工程机械，包括车架以及安装于车架的驱动桥总成，驱动桥总成为上述任一项实施例的驱动桥总成。

因工程机械具有上述驱动桥总成，故也具有上述驱动桥总成的技术效果，在此不在详述。

工程机械其他结构请参考现有技术，在此不作赘述。

以上对本发明所提供的一种工程机械及其驱动桥总成进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种驱动桥总成，包括桥壳（2），所述桥壳（2）内部设有主减速器（1）、轮边减速器（3）以及半轴（4），所述半轴（4）的两端部分别连接所述主减速器（1）和所述轮边减速器（3），还包括用于制动所述半轴（4）转动的制动器，其特征在于，当所述制动器处于制动工作状态时，其制动所述轮边减速器（3）的输出轴。

2.如权利要求1所述的驱动桥总成，其特征在于，所述轮边减速器（3）为行星减速器，所述行星减速器的太阳轮连接所述半轴（4）的端部，所述制动器制动所述行星减速器的行星轮架。

3.如权利要求2所述的驱动桥总成，其特征在于，所述制动器包括制动毂、从动摩擦片（340）、主动摩擦片（342）以及推动所述主动摩擦片（342）压紧所述从动摩擦片（340）的活塞（343），所述活塞（343）、所述主动摩擦片（342）、所述从动摩擦片（340）沿所述行星轮架的轴向依次布置，所述制动毂固定连接所述桥壳（2），所述从动摩擦片（340）固定连接所述制动毂，所述主动摩擦片（342）设于所述行星轮架上。

4.如权利要求3所述的驱动桥总成，其特征在于，所述从动摩擦片（340）和所述主动摩擦片（342）设置于所述制动毂的内部，且所述制动毂对应所述从动摩擦片（340）和所述主动摩擦片（342）配合制动位置开设有通孔，所述通孔用于测量当所述制动器处于制动状态时，所述从动摩擦片（340）和所述主动摩擦片（342）的距离。

5.如权利要求4所述的驱动桥总成，其特征在于，所述测量孔为螺孔，所述螺孔中设置有磁性螺塞。

6.如权利要求3所述的驱动桥总成，其特征在于，所述弹簧为蝶形弹簧（344）。

7.如权利要求5所述的驱动桥总成，其特征在于，所述行星减速器的内齿圈与所述制动毂通过内花键连接，所述内齿圈设有外花键，所述制动毂设有内花键。

8.如权利要求1至7任一项所述的驱动桥总成，其特征在于，所述轮边减速器（3）为二级行星减速器，所述二级行星减速器包括内齿圈（326）、一级太阳轮（323）、一级行星轮架（324）、二级太阳轮（329）以及二级行星轮架（320），所述一级太阳轮连接所述半轴（4），所述二级太阳轮（329）连接所述一级行星轮架（324），所述二级行星轮架（323）连接输出轴（351），所述制动器制动所述二级行星轮架（320）。

9.如权利要求3所述的驱动桥总成，其特征在于，所述制动毂上开设有连通润滑油源的油道，所述润滑油源的润滑油在动力部件的作用下通过所述油道循环流过所述主动摩擦片（342）和所述从动摩擦片（340）所处的腔室。

10.如权利要求9所述的驱动桥总成，其特征在于，所述润滑油源为所述主减速器（1）的主减速器包。

11.一种工程机械，包括车架以及安装于所述车架的驱动桥总成，其特征在于，所述驱动桥总成为权利要求1至10任一项所述的驱动桥总成。

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