CN103867684A - 双速比回转减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有多种工作状态的设备的双速比回转减速机，双速比回转减速机包括第一和第二行星齿轮传动单元以及液压离合系统，第一行星齿轮传动单元包括与驱动轴相连的太阳齿轮、环形齿轮、至少三个行星齿轮、以及行星架，第二行星齿轮传动单元包括与第一行星齿轮传动单元的行星架相连的太阳齿轮、固定的环形齿轮、至少三个行星齿轮、以及行星架，其特征在于，液压离合系统能够选择性地使得第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于驱动轴固定或者相对于驱动轴自由旋转。

Description

双速比回转减速机
技术领域
本发明涉及一种双速比回转减速机、尤其具有多种工作状态的设备的双速比回转减速机，该双速比回转减速机包括行星齿轮传动单元以及对行星齿轮传动单元进行液压控制从而更改减速比/传动比的液压离合系统。
背景技术
在诸如旋挖钻的钻探设备中，当钻头从地下拔出时，钻头仍不断旋转从而将钻头上的泥浆甩出，以便下一次进行更深入的钻探操作。可以想到，为了更多地甩掉钻头上的泥浆，需要钻头以尽可能高的转速旋转。但是，当钻头钻入地下时，为了获得尽可能大的扭矩以克服地下岩石、泥土等的阻力，钻头需要以相对较低的转速旋转。
也就是说，为了更高效地实现钻探工作，这种旋挖钻的钻头需要针对不同的工况（例如，钻入时的工况以及拔出时的工况）以不同的转速旋转、即扭矩在转入和拔出钻头时扭矩必须不同。
但是，在现有技术的诸如旋挖钻的钻探设备中，钻头仅仅与能够提供一个减速比的回转减速机相连。因此，如果要改变钻头的转速的话，只能改变驱动液压马达的转速。而众所周知，通过直接改变电流而改变液压马达的转速并不是效率高的，并且也会造成液压马达设计方面的难度。
因此，希望以一种成本较低的方式进一步改进旋挖钻，从而在钻入或拔出钻头时，钻头能够以不同的转速旋转，即在钻入地下时钻头低速旋转（高扭矩），而在拔出钻头时钻头高速（低扭矩）甩出泥浆，以进一步提高旋挖钻的工作效率。
发明内容
为了诸如旋挖钻的钻探设备的钻头在钻入与拔出时以不同的转速旋转，以便提高拔出时钻头的转速而尽可能多地甩出泥浆，并且因而为了提高钻探设备的工作效率，本发明提出了一种适用于诸如旋挖钻的钻探设备中的双速比回转减速机。该双速比回转减速机在液压离合系统的控制下可以使得钻头分别以两个不同的转速旋转，从而能够在拔出时高效甩出从地下携带的泥浆，提高了钻探设备的工作效率。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于具有多种工作状态的设备的双速比回转减速机，所述双速比回转减速机包括第一行星齿轮传动单元、第二行星齿轮传动单元以及作用于所述第一行星齿轮传动单元的液压离合系统，
所述第一行星齿轮传动单元包括与所述设备的驱动轴相连的太阳齿轮、与所述太阳齿轮同轴安装的环形齿轮、至少三个在所述太阳齿轮与环形齿轮之间安装的行星齿轮、以及在所述行星齿轮上安装的且能够绕所述太阳齿轮同轴旋转的行星架，
所述第二行星齿轮传动单元包括与所述第一行星齿轮传动单元的行星架相连的太阳齿轮、相对于该太阳齿轮同轴固定的环形齿轮、至少三个在该太阳齿轮与环形齿轮之间安装的行星齿轮、以及在所述行星齿轮上安装的且能够绕所述太阳齿轮同轴旋转的行星架，
其特征在于，所述液压离合系统能够选择性地使得所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述驱动轴固定或者相对于所述驱动轴自由旋转。
优选地，所述双速比回转减速机包括壳体，所述液压离合系统包括在所述壳体与所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮之间作用的第一液压锁定装置以及在所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮与驱动轴之间作用的第二液压锁定装置。
优选地，所述壳体设有用于注入液压油的注油孔，所述液压离合系统根据注入的液压油的压力高低，分别控制所述第一液压离合锁定装置或所述第二液压离合锁定装置相应地处于脱开状态或闭合状态。
优选地，在所述第一液压离合锁定装置处于脱开状态且所述第二液压离合锁定装置处于闭合状态时，所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述驱动轴固定不动。
优选地，在所述第一液压离合锁定装置处于闭合状态且所述第二液压离合锁定装置处于脱开状态时，所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述壳体固定不动。
优选地，所述液压离合系统包括作用在所述第一液压离合锁定装置上的第一活塞以及作用在所述第二液压离合锁定装置上的第二活塞。
优选地，所述液压离合系统还包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧作用在所述第一活塞上，以使得所述第一活塞远离所述第一液压离合锁定装置，所述第二弹簧作用在所述第二活塞上，以使得所述第二活塞接触所述第二液压离合装置。
优选地，在足够大压力的液压油注入时，所述第一活塞和所述第二活塞能够沿相反的方向移动。
优选地，所述第一和第二液压离合锁定装置为多盘片式摩擦离合器。
优选地，所述具有多种工作状态的设备是旋挖机。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种钻探设备，例如旋挖钻，其包括上述的双速比回转减速机。
采用本发明的技术方案，旋挖钻的钻杆可以在高速与低速之间自由切换，从而在钻入地下时钻杆能够以低转速、大扭矩的方式高效地钻探，而在拔出时，钻杆可以高速旋转，从而尽可能多地将泥浆甩出，便于下一次的钻入操作。以此，提高了旋挖钻的工作效率。
附图说明
从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本发明的前述及其它方面。在附图中：
图1示出了根据本发明的双速比回转减速机的纵向剖视图，其中该双速比回转减速机处于第一（高速输出）操作状态；
图2示出了如图1所示的双速比回转减速机的局部放大图；
图3示出了与图2类似的局部放大图，但是双速比回转减速机处于第二（低速输出）操作状态；并且
图4示意性示出了根据本发明的离合锁定装置的另一个实施例。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施方式。在各附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。
图1示出了根据本发明的双速比回转减速机的纵向剖视图。该双速比回转减速机在诸如旋挖钻的钻探设备的驱动液压马达与钻杆（其与钻头相连）之间布置。驱动液压马达的输出轴与该双速比回转减速机的输入端相连，并且该双速比回转减速机的输出轴可以例如经由花键与钻杆相连并驱动该钻杆。根据本发明，该双速比回转减速机与液压离合系统操作性连接，从而能够分别以两个不同的减速比将动力从液压马达传递至钻头。
本发明的双速比回转减速机包括壳体1、驱动轴12、液压离合系统、第一行星齿轮传动单元I以及第二行星齿轮传动单元II。驱动轴12用于接收来自液压马达转轴（未示出）的输入扭矩，以便经由行星齿轮传动单元输出动力。壳体1用于安装驱动轴12、第一行星齿轮传动单元I以及第二行星齿轮传动单元II。液压离合系统用于对第一行星齿轮传动单元I进行控制，使得二者同时起作用或者仅仅第二行星齿轮传动单元II起作用，以便整个双速比回转减速机的传动比在两个档位之间切换。这里所说的“起作用”指的是第一或第二行星齿轮传动单元存在输入-输出转速差。以下具体说明双速比回转减速机的上述各部分。
首先，需要指出的是如果没有特别提到的话，本发明的双速比回转减速机的各部分均为旋转对称的结构。
第一行星齿轮传动单元I经由轴承21在壳体1内安装。第一行星齿轮传动单元I主要包括设有环形齿的齿轮套筒14、太阳齿轮12a、与齿轮套筒14的环形齿和太阳齿轮12a同时啮合的至少三个行星齿轮13、以及相对于所述行星齿轮13安装的行星架15。
在本发明的实施例中，太阳齿轮12a被一体形成在穿过齿轮套筒14同轴设置的驱动轴12的一端上。可以想到的是，太阳齿轮12a也可以作为单独的部件例如经由键槽结构安装在驱动轴12的该端上。所述至少三个行星齿轮13除了用于传递动力以外还用于支承太阳齿轮12a、具体地在图1中用于支承驱动轴12。
齿轮套筒14经由轴承21能够旋转地在壳体1内安装。在太阳齿轮12a所在的那端，齿轮套筒14的内表面设有环形齿。行星架15具有数量与行星齿轮13对应的安装支柱15a，所述安装支柱15a经由轴承22安装在行星齿轮13的内孔中，从而行星架15的旋转中心与驱动轴12的中心轴线重合。
在第一行星齿轮传动单元I中，太阳齿轮12a作为接收来自驱动轴12动力的输入端，而行星架15作为输出端。如果齿轮套筒14固定不动的话，在驱动轴12旋转时，在太阳齿轮12a的作用下，行星齿轮13在齿轮套筒14的环形内齿与太阳齿轮12a之间绕驱动轴12作行星运动，从而驱动行星架15绕驱动轴12的中心轴线旋转。
第二行星齿轮传动单元II包括环形齿轮2、至少三个行星齿轮17、行星架18以及太阳齿轮16。环形齿轮2相对于壳体1固定地连接。太阳齿轮16与驱动轴12同轴线地固定连接至行星架15，从而行星架15能够带动太阳齿轮16旋转。行星齿轮17布置在环形齿轮2与太阳齿轮16之间，从而能够与环形齿轮2的内齿与太阳齿轮16的外齿同时啮合。
行星架18分别经由轴承24安装环形齿轮2的内腔中，从而行星架18的旋转中心与驱动轴12的中心轴线也重合。行星架18具有数量与行星齿轮17对应的安装支柱18a，所述安装支柱18a经由轴承23安装在行星齿轮17的内孔中。
在第二行星齿轮传动单元II中，太阳齿轮16作为接收来自行星架15动力的输入端，而行星架18作为输出端。具体地，行星架18的沿纵向轴线与安装支柱18a相反的那端18b能够用于与诸如旋挖钻的钻探设备的钻杆相连。当太阳齿轮16在行星齿轮15的带动下绕驱动轴12的中心轴线旋转时，行星齿轮17在环形齿轮2与太阳齿轮18之间绕驱动轴12的中心轴线作行星运动，从而驱动行星架18旋转。
以上仅仅记载了在本发明的双速比回转减速机所采用行星齿轮传动单元I和II的具体结构的一种示意性实施方式。但是，应当清楚任何其它具体的行星齿轮传动单元只要能够实现说明书如上和如下所描述的功能的话均可以在本发明的双速比回转减速机中采用。
进一步参看图2。端盖3固定在壳体1的一端，例如，该端盖固定在壳体1的右端。在壳体1内分别能够滑动地安装有活塞6以及活塞7。端盖3具有延伸到壳体1内的端面3a。
如图2所示，活塞6具有第一作用面6a、第二作用面6b、第三作用面6c以及第四作用面6d。活塞7具有第一作用面7a、第二作用面7b以及第三作用面7c。活塞6和7呈台阶形地被形成，从而活塞7能够滑动地套设在活塞6内，并且活塞6的第四作用面6d与活塞7的第三作用面7c相对，并且活塞6的第二作用面6b与活塞7的第二作用面7b相对。
在活塞6与7之间设有挡圈5。具体地，该挡圈5位于活塞6的第四作用面6d与活塞7的第三作用面7c之间。在壳体1上设有注油孔4，用于注入不同压力的液压油。
在如图1和2所示的状态中，挡圈5的相反两个端面紧贴着活塞6的第四作用面6d与活塞7的第三作用面7c。
该挡圈5沿径向与该注油孔4对正地设有通孔（图中未示出）。当液压油经由注油孔4被注入时，能够通过所述通孔进入到（如图1所示）由活塞6、7与挡圈5所组成的液压容室中。
如图1所示，在壳体1内适当的位置设有安装孔，用于在其中安装弹簧9。该弹簧9一端抵靠着壳体1，并另一端用于推压着活塞6的第三作用面6c，以使得沿着远离第一行星齿轮传动单元I的方向顶推活塞6。
在活塞7中也设有安装孔，用于在其中安装弹簧10。该弹簧10一端抵靠着活塞7，并且另一端抵靠着端盖3的端面3a，以使得沿着朝向第一行星齿轮传动单元I的方向顶推活塞7。
如图1和2所示，在驱动轴12的与太阳齿轮12a相反的一端12b上，套筒8能够滑动地安装在该驱动轴12上。驱动轴12的端部12b设有键槽，以便与未示出的液压马达转轴连接而传递动力。驱动轴12穿过活塞7的中心孔。在驱动轴12的外周上设有周向凹槽8b，在该周向凹槽8b中安装有挡圈25。如图2所示，活塞7的中心孔设有一第四作用面7d。该第四作用面7d用于与挡圈25接触，以便在活塞7沿远离第一行星齿轮传动单元I的方向移动时，可以带动挡圈25并因而带动套筒8相应地移动。
在套筒8的与周向凹槽8b相反的那端上径向向外地延伸有周向凸缘。该周向凸缘的朝向第一行星齿轮传动单元I的端面标记为8a。
在具有该端面8a的周向凸缘与周向凹槽8b之间，挡圈26能够滑动地安装在套筒8的外周表面上。该挡圈26与第一行星齿轮传动单元I的齿轮套筒14固定连接。例如，在所示的实施例中，在齿轮套筒14的内表面上形成有周向凹槽，该挡圈26嵌装在该周向凹槽中。
如图1和2所示，在套筒8的周向凸缘与挡圈26之间安装有弹簧11。弹簧11施加张力，使得套筒8总是受到朝向太阳齿轮12a方向的弹力作用。
在壳体1与第一行星齿轮传动单元I的齿轮套筒14之间安装有第一离合锁定装置19，并且在齿轮套筒14与驱动轴12之间安装有第二离合锁定装置20。在本发明的实施例中，所述离合锁定装置可以为本领域已知的多盘片式摩擦离合器，这样下文在此仅仅作示意性说明。
第一离合锁定装置19主要由多个相互叠加的外摩擦盘片与内摩擦盘片组成，其中外摩擦盘片通过本技术领域已知的齿形啮合的方式固定在壳体1上，内摩擦盘片类似地固定在齿轮套筒14的外表面上。
在未受到轴向力的作用时，内与外摩擦盘片之间没有相互接触，此时齿轮套筒14能够相对于壳体1自由旋转。此状态称为第一离合锁定装置19的脱开状态。
一旦第一离合锁定装置19受到足够的轴向力的作用，则内与外摩擦盘片之间产生足够的摩擦力使得齿轮套筒14相对于壳体1固定不动。此状态称为第一离合锁定装置19的闭合状态。
第二离合锁定装置20同样主要由多个相互叠加的外摩擦盘片与内摩擦盘片组成，其中外摩擦盘片通过本技术领域已知的齿形啮合的方式固定在齿轮套筒14的相应内表面上，内摩擦盘片类似地固定在驱动轴12的外表面上。
在未受到弹簧轴向力的作用时，内与外摩擦盘片之间没有相互接触，此时齿轮套筒14能够相对于驱动轴12自由旋转。此状态称为第二离合锁定装置20的脱开状态。
一旦第二离合锁定装置20受到足够的轴向力的作用，则内与外摩擦盘片之间产生足够的摩擦力使得齿轮套筒14相对于驱动轴12固定不动。此状态称为第二离合锁定装置20的闭合状态。
本发明的液压离合系统大体上包括第一离合系统、第二离合系统以及位于所述两个液压离合系统之间的用于接收液压油的液压容腔，其中所述第一离合系统包括上述活塞6、第一离合锁定装置19以及弹簧9，所述第二离合系统包括上述活塞7、套筒8以及弹簧10和11，所述液压容腔由活塞6以及7借助于挡圈5而形成。
如图1和2所示，双速比回转减速机处于第一（高速）操作状态。在第一操作状态中，弹簧9、10和11的弹力足够大，以使得套筒8的端面8a直接作用在第二离合锁定装置20使得该第二离合锁定装置20处于闭合状态，从而齿轮套筒14相对于驱动轴12无法移动，并且活塞6的第一作用面6a远离第一离合锁定装置19使得该第一离合锁定装置19处于脱开状态，从而齿轮套筒14相对于壳体1能够自由旋转。在该操作状态中，没有或者压力很低的液压油经由注油孔4并通过挡圈5的径向通孔作用在活塞6的第四作用面6d与活塞7的第三作用面7c之间。因此，液压油产生的推力不足以推动活塞6和7或者使它们移动成改变上述第一和第二离合锁定装置的状态。
在该第一操作状态下，第一行星齿轮传动单元I的齿轮套筒14相对于驱动轴12保持不动，这样该第一行星齿轮传动单元I的行星齿轮13也相对于驱动轴12保持不动，因此行星架15同样相对于驱动轴12保持不动。在此情况下，驱动轴12的转速即为行星架15的输出转速。也就是说，第二行星齿轮传动单元II的输入端直接接收来自驱动轴12的转速输入，此时本发明的双速比回转减速机的减速比仅仅取决于第二行星齿轮传动单元II的环形齿轮2、行星齿轮17、以及太阳齿轮18的齿数设定。
当期望本发明的双速比回转减速机采用更高的减速比时，也就是说，当双速比回转减速机转到第二（低速）操作状态时，高压液压油从注油孔4注入。
如图3所示，该双速比回转减速机处于第二操作状态。所注入的液压油压力足够高，使得活塞6和7分别克服弹簧9和10以及11的作用力沿相反的方向移动。例如，活塞6沿朝向第一行星齿轮传动单元I的方向移动，并且活塞7沿远离第一行星齿轮传动单元I的方向移动。最终，在足够高的压力作用下，活塞6的第一作用面6a在第一离合锁定装置19上施加足够大的轴向压力，使得该第一离合锁定装置19处于其闭合状态；同时，套筒8的端面8a离开第二离合锁定装置20，使得该第二离合锁定装置20处于其脱开状态。
因此，在双速比回转减速机处于第二操作状态时，第一行星齿轮传动单元I的齿轮套筒14相对于壳体1保持不动，并且驱动轴12上的太阳齿轮12a驱动行星齿轮13作行星运动，从而行星架15相应地以该第一行星齿轮传动单元I的减速比输出转速。这样，整个双速比回转减速机在第二操作状态中的减速比取决于第一行星齿轮传动单元I和第二行星齿轮传动单元II的齿数设定，因而在该第二操作状态下，与双速比回转减速机相连的钻杆的转速得到进一步降低并得到大扭矩的输出。
在双速比回转减速机需要返回到第一操作状态时，仅仅需要降低所注入的液压油的压力即可。为了确保本发明的双速比回转减速机更可靠地在第一操作状态与第二操作状态之间切换，优选地在切换操作时先使得诸如旋挖钻的钻探设备停机。
以上仅仅示意性地说明了本发明的一个实施例，应当清楚本发明的双速比回转减速机并不限于上述内容。
例如，对于第一离合锁定装置19而言作为替代地可以采用如图4所示的形式。该第一离合锁定装置19分别包括固定在壳体1上的第一摩擦体27以及固定在齿轮套筒14上的第二摩擦体28。这两个摩擦体设置为彼此相互配合的锥形体。在这两个摩擦体27和28上设有轴向对置的容槽。所述容槽用于容纳弹簧30。弹簧30施加张力使得摩擦体27和28趋于分开。摩擦体27与摩擦体28在受到活塞6的第一作用面6a顶推时二者之间的摩擦面相互接触。如上所述，当足够大的液压油被提供以使得足够大的力作用在摩擦体28上时，摩擦体27与28之间的摩擦力足以使得齿轮套筒14相对于壳体1保持不动。类似地，当需要齿轮套筒14相对于壳体1可以自由旋转时，只需降低液压油压力从而使得第一作用面6a离开该第一离合锁定装置19即可。同样地，第二离合锁定装置20也可以采用上述类似的结构。
另外，作为替代地，为了提高活塞7带动套筒8的可靠性，挡圈25可以直接由具有内螺纹的挡圈25替代，同时在套筒8的相应一端上设有外螺纹，该挡圈螺合在套筒8上，以此在活塞7沿远离第一行星齿轮传动单元I的方向移动时，第四作用面7d可以将更大的作用力施加在挡圈25上，以更可靠地驱动套筒8远离第二离合锁定装置20。
通过在诸如旋挖钻的钻探设备中采用本发明的双速比回转减速机，钻杆可以在高速与低速之间自由切换，从而在钻入地下时钻杆能够以低转速、大扭矩的方式高效地钻探，而在拔出时，钻杆可以高速旋转，从而尽可能多地将泥浆甩出，便于下一次的钻入操作。以此，提高了整个钻探设备的工作效率。应当清楚，除了在本说明书中所描述的诸如旋挖钻的钻探设备中采用以外，本发明的双速比回转减速机也可以在任何一种需求类似的且具有多种工作状态的设备中采用。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种用于具有多种工作状态的设备的双速比回转减速机，包括第一行星齿轮传动单元、第二行星齿轮传动单元以及作用于所述第一行星齿轮传动单元的液压离合系统，
所述第一行星齿轮传动单元包括与所述设备的驱动轴相连的太阳齿轮、与所述太阳齿轮同轴安装的环形齿轮、至少三个在所述太阳齿轮与环形齿轮之间安装的行星齿轮、以及在所述行星齿轮上安装的且能够绕所述太阳齿轮同轴旋转的行星架，
所述第二行星齿轮传动单元包括与所述第一行星齿轮传动单元的行星架相连的太阳齿轮、相对于该太阳齿轮同轴固定的环形齿轮、至少三个在该太阳齿轮与环形齿轮之间安装的行星齿轮、以及在所述行星齿轮上安装的且能够绕所述太阳齿轮同轴旋转的行星架，
其特征在于，所述液压离合系统能够选择性地使得所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述驱动轴固定或者相对于所述驱动轴自由旋转。
2.根据权利要求1所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述双速比回转减速机包括壳体，所述液压离合系统包括在所述壳体与所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮之间作用的第一液压锁定装置以及在所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮与驱动轴之间作用的第二液压锁定装置。
3.根据权利要求2所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述壳体设有用于注入液压油的注油孔，所述液压离合系统根据注入的液压油的压力高低，分别控制所述第一液压离合锁定装置或所述第二液压离合锁定装置相应地处于脱开状态或闭合状态。
4.根据权利要求3所述的双速比回转减速机，其特征在于，在所述第一液压离合锁定装置处于脱开状态且所述第二液压离合锁定装置处于闭合状态时，所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述驱动轴固定不动。
5.根据权利要求3所述的双速比回转减速机，其特征在于，在所述第一液压离合锁定装置处于闭合状态且所述第二液压离合锁定装置处于脱开状态时，所述第一行星齿轮传动单元的环形齿轮相对于所述壳体固定不动。
6.根据权利要求2至5任一所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述液压离合系统包括作用在所述第一液压离合锁定装置上的第一活塞以及作用在所述第二液压离合锁定装置上的第二活塞。
7.根据权利要求6所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述液压离合系统还包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧作用在所述第一活塞上，以使得所述第一活塞远离所述第一液压离合锁定装置，所述第二弹簧作用在所述第二活塞上，以使得所述第二活塞接触所述第二液压离合装置。
8.根据权利要求7所述的双速比回转减速机，其特征在于，在足够大压力的液压油注入时，所述第一活塞和所述第二活塞能够沿相反的方向移动。
9.根据权利要求2至8任一所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述第一和第二液压离合锁定装置为多盘片式摩擦离合器。
10.根据权利要求2至8任一所述的双速比回转减速机，其特征在于，所述具有多种工作状态的设备为旋挖钻。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104343903A (zh) * 2014-10-09 2015-02-11 重庆青山工业有限责任公司 一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器
CN107448564A (zh) * 2017-09-01 2017-12-08 宁波东湖液压传动有限公司 双速减速机
CN108827496A (zh) * 2018-04-12 2018-11-16 北京汇力智能科技有限公司 一种煤堆测温机器人
CN109113987A (zh) * 2018-08-13 2019-01-01 大庆市华禹石油机械制造有限公司 叶片泵
CN109278523A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 深圳兴康动力总成有限公司 一种混合电驱动装置
CN112303143A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 液压致动分动箱
WO2022237775A1 (zh) * 2021-05-13 2022-11-17 江苏科技大学 一种静音式高转速输出的电机系统
EP4239220A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-06 Hyundai Mobis Co., Ltd. Power transmission device and automobile including the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107044518B (zh) * 2017-02-22 2023-06-23 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种二档动力传递装置
CN110715030A (zh) * 2019-09-20 2020-01-21 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种高倍率高精度行星减速器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2870655A (en) * 1957-02-20 1959-01-27 Allis Chalmers Mfg Co Change speed transmission
JPH1182648A (ja) * 1997-09-02 1999-03-26 Teijin Seiki Co Ltd 減速装置
CN201474844U (zh) * 2009-08-20 2010-05-19 张玲 回转液压马达减速机总成
US8460153B2 (en) * 2009-12-23 2013-06-11 Black & Decker Inc. Hybrid impact tool with two-speed transmission
CN203146748U (zh) * 2012-12-17 2013-08-21 博世力士乐（北京）液压有限公司 双速比回转减速机

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104343903A (zh) * 2014-10-09 2015-02-11 重庆青山工业有限责任公司 一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器
CN107448564A (zh) * 2017-09-01 2017-12-08 宁波东湖液压传动有限公司 双速减速机
CN108827496A (zh) * 2018-04-12 2018-11-16 北京汇力智能科技有限公司 一种煤堆测温机器人
CN109113987A (zh) * 2018-08-13 2019-01-01 大庆市华禹石油机械制造有限公司 叶片泵
CN109113987B (zh) * 2018-08-13 2020-05-01 大庆市华禹石油机械制造有限公司 叶片泵
CN109278523A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 深圳兴康动力总成有限公司 一种混合电驱动装置
CN109278523B (zh) * 2018-09-28 2021-11-30 深圳兴康动力总成有限公司 一种混合电驱动装置
CN112303143A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 液压致动分动箱
CN112303143B (zh) * 2019-07-30 2022-01-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 液压致动分动箱
US11230188B2 (en) 2019-07-30 2022-01-25 GM Global Technology Operations LLC Hydraulically actuated transfer case
WO2022237775A1 (zh) * 2021-05-13 2022-11-17 江苏科技大学 一种静音式高转速输出的电机系统
EP4239220A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-06 Hyundai Mobis Co., Ltd. Power transmission device and automobile including the same

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