CN104295693A

CN104295693A - 单涡轮变矩器变速箱

Info

Publication number: CN104295693A
Application number: CN201410627581.1A
Authority: CN
Inventors: 张墨
Original assignee: SHANGHAI YIHONG VEHICLE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI YIHONG VEHICLE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2015-01-21

Abstract

本发明公开了一种单涡轮变矩器变速箱，包括输入轴、单涡轮变矩器、第一、第二、第三离合器和输出轴，中间轴的另一端固定安装在第二离合器的输入端上，中间轴上固定安装有第三齿轮，所述第二离合器的输出端上固定安装有第一齿轮，所述第一传动轴的一端与第三离合器的输入端固定连接，第一传动轴的另一端与第一离合器的输入端固定连接，在所述第一传动轴上还固定安装有第二齿轮和第五齿轮，所述第三离合器的输出端上固定安装有第四齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮与第四齿轮啮合。本装置取消了超越离合器，换挡冲击小、行星轮结构负荷小，结构简单、故障率低、使用寿命长。

Description

单涡轮变矩器变速箱

技术领域

本发明涉及一种变速箱，尤其涉及一种单涡轮变矩器变速箱。

背景技术

传统的变速箱采用的是双涡轮变矩器变速箱，其结构如图1所示，包括输入轴1’、双涡轮变矩器2’、超越离合器3’、湿式离合器4’、第一中间轴5’、第二中间轴6’和输出轴7’，输入轴1’与双涡轮变矩器2’的泵轮8’传动连接，第一中间轴5’的一端与双涡轮变矩器2’的二级涡轮10’传动连接，第一中间轴5’的另一端固定安装有第一齿轮11’，第二中间轴6’的一端与双涡轮变矩器2’的一级涡轮9’传动连接，第二中间轴6’的另一端固定安装有第二齿轮12’，超越离合器3’固定安装在第一传动轴13’上，超越离合器3’的外齿轮14’与第二齿轮12’啮合，超越离合器3’的内齿轮15’与第一齿轮11’啮合，第一传动轴13’的中部固定安装有第三齿轮16’，第一行星轮组17’和第二行星轮组18’均与第三齿轮16’啮合，第一行星架19’上安装有第一制动器23’，第二齿圈22’上安装有第二制动器24’，第二行星架20’的一端与第一齿圈21’固定连接，第二行星架20’的另一端与湿式离合器4’的输出端固定连接，湿式离合器4’的输入端固定连接在第一传动轴13’上，第二传动轴25’与湿式离合器4’的输出端固定连接，在第二传动轴25’上固定安装有第四齿轮26’，在输出轴7’上固定安装有第五齿轮27’，第四齿轮26’与第五齿轮27’啮合。

上述双涡轮变矩器变速箱具有七个档位，分别是N档、F1L档、F1H档、F2L档、F2H档、RL档、RH档。当处于N档时，第一制动器23’、第二制动器24’和湿式离合器4’均脱开，输入轴1’输入的转矩经泵轮8’、二级涡轮10’、第一中间轴5’、第一齿轮11’和内齿轮15’传输给第一传动轴13’，驱动第一传动轴13’和其上的第三齿轮16’转动，此时输出轴7’不转动。

当处于F1L档时，第一制动器23’和湿式离合器4’脱开，第二制动器24’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、一级涡轮9’、第二中间轴6’、第二齿轮12’、外齿轮14’、第一传动轴13’、第三齿轮16’、第二行星架20’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。此时，超越离合器3’上的内齿轮15’和外齿轮14’同步转动，一级涡轮9’和二级涡轮10’同时输出扭矩。

当处于F1H档时，第一制动器23’和湿式离合器4’脱开，第二制动器24’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、二级涡轮10’、第一中间轴5’、第一齿轮11’、内齿轮15’、第一传动轴13’、第三齿轮16’、第二行星架20’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。此时一级涡轮9’不输出扭矩。

当处于F2L档时，第一制动器23’和第二制动器24’脱开，湿式离合器4’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、一级涡轮9’、第二中间轴6’、第二齿轮12’、外齿轮14’、第一传动轴13’、湿式离合器4’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。此时，超越离合器3’上的内齿轮15’和外齿轮14’同步转动，一级涡轮9’和二级涡轮10’同时输出扭矩。

当处于F2H档时，第一制动器23’和第二制动器24’脱开，湿式离合器4’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、二级涡轮10’、第一中间轴5’、第一齿轮11’、内齿轮15’、第一传动轴13’、湿式离合器4’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。此时一级涡轮9’不输出扭矩。

当处于RL档时，第二制动器24’和湿式离合器4’脱开，第一制动器23’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、一级涡轮9’、第二中间轴6’、第二齿轮12’、外齿轮14’、第一传动轴13’、第三齿轮16’、第一齿圈21’、第二行星架20’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。此时，超越离合器3’上的内齿轮15’和外齿轮14’同步转动，一级涡轮9’和二级涡轮10’同时输出扭矩。

当处于RH档时，第二制动器24’和湿式离合器4’脱开，第一制动器23’结合，此时转矩的传输路线为：输入轴1’、泵轮8’、二级涡轮10’、第一中间轴5’、第一齿轮11’、内齿轮15’、第一传动轴13’、第三齿轮16’、第一齿圈21’、第二行星架20’、第二传动轴25’、第四齿轮26’、第五齿轮27’、输出轴7’。

虽然上述双涡轮变矩器变速箱具有七个档位，可以使用在4吨、5吨的装载机上，但是，该装置具有燃油消耗高、效率低的缺点，并且由于使用了超越离合器，致使变速箱的换挡冲击大、行星轮结构负荷大、结构复杂，从而使上述变速箱故障率高、使用寿命短。

发明内容

本发明目的是提供一种燃油消耗少、节能、效率高的单涡轮变矩器变速箱，取消了超越离合器，使本装置换挡冲击小、行星轮结构负荷小，结构简单、故障率低、使用寿命长，能够使用在4吨、5吨、6吨的装载机上。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种单涡轮变矩器变速箱，包括输入轴、单涡轮变矩器、中间轴、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一传动轴和输出轴，

所述输入轴与单涡轮变矩器的泵轮传动连接，所述中间轴的一端与单涡轮变矩器的涡轮传动连接，中间轴的另一端固定安装在第二离合器的输入端上，中间轴上固定安装有第三齿轮，所述第二离合器的输出端上固定安装有第一齿轮，所述第一传动轴的一端与第三离合器的输入端固定连接，第一传动轴的另一端与第一离合器的输入端固定连接，在所述第一传动轴上还固定安装有第二齿轮和第五齿轮，所述第三离合器的输出端上固定安装有第四齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，第一行星轮组的行星轮和第二行星轮组的行星轮均与第五齿轮啮合，第一行星轮组的行星轮均安装在第一行星架上，第二行星轮组的行星轮均安装在第二行星架上，第一齿圈与第一行星轮组的行星轮啮合，第二齿圈与第二行星轮组的行星轮啮合，第一行星架上安装有第一制动器，第二齿圈上安装有第二制动器，第二行星架的一端与第一齿圈固定连接，第二行星架的旋转轴与第一齿圈的轴线在同一直线上，第二行星架的另一端与第一离合器的输出端固定连接，所述第一离合器的输出端上固定安装有第六齿轮，所述输出轴上固定安装有第七齿轮，所述第六齿轮与第七齿轮啮合。

可选的，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器均为湿式离合器。

可选的，所述单涡轮变矩器的泵轮上还传动连接有第八齿轮，所述第八齿轮与第九齿轮啮合，所述第九齿轮固定安装在工作泵的输入轴上。

可选的，所述工作泵为变速泵。

可选的，所述第八齿轮还与第十齿轮啮合，所述第十齿轮固定安装在转向泵的输入轴上。

可选的，所述第六齿轮通过第二传动轴与第一离合器的输出端固定连接，所述第二传动轴固定安装在第一离合器的输出端上，第六齿轮固定安装在第二传动轴上。

本发明具有如下有益效果：本发明通过采用单涡轮变矩器，相对于现有变速箱中使用的双涡轮变矩器，具有燃油消耗少，节能、高效的优点。本装置取消了超越离合器，在换挡冲击时小，行星轮结构负荷小，使本变速箱结构简单、故障率低，延长了使用寿命。本装置能够在4吨、5吨、6吨的装载机上使用。

附图说明

图1为现有技术的双涡轮变矩器变速箱的结构示意图；

图2为本发明单涡轮变矩器变速箱的结构示意图；

图中标记示意为：10－输入轴；11－输出轴；12－第一制动器；13－第二制动器；14－工作泵；15－转向泵；20－单涡轮变矩器；21－泵轮；22－涡轮；30－第一离合器；31－第二离合器；32－第三离合器；40－中间轴；41－第一传动轴；42－第二传动轴；50－第一齿轮；51－第二齿轮；52－第三齿轮；53－第四齿轮；54－第五齿轮；55－第六齿轮；56－第七齿轮；57－第八齿轮；58－第九齿轮；59－第十齿轮；60－第一行星轮组；61－第二行星轮组；62－第一行星架；63－第二行星架；64－第一齿圈；65－第二齿圈。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

如图2所示，本实施例提供了一种单涡轮变矩器变速箱，包括输入轴10、单涡轮变矩器20、中间轴40、第一离合器30、第二离合器31、第三离合器32、第一传动轴41、第二传动轴42和输出轴11。本实施例中，输入轴10、中间轴40、第一传动轴41、第二传动轴42和输出轴11均相互平行且通过轴承安装在壳体上。

输入轴10的一端与发动机的输出轴传动连接，另一端与单涡轮变矩器20的泵轮21连接。中间轴40的一端与单涡轮变矩器20的涡轮22传动连接，中间轴40的另一端固定安装在第二离合器31的输入端上，中间轴40上固定安装有第三齿轮52，第二离合器31的输出端上固定安装有第一齿轮50。第一传动轴41的一端与第三离合器32的输入端固定连接，第一传动轴41的另一端与第一离合器30的输入端固定连接，在第一传动轴41上还固定安装有第二齿轮51和第五齿轮54。第三离合器32的输出端上固定安装有第四齿轮53，第一齿轮50与第二齿轮51啮合，第三齿轮52与第四齿轮53啮合。第一行星轮组60的行星轮和第二行星轮组61的行星轮均与第五齿轮54啮合，第一行星轮组60和第二行星轮组61均包含多个行星轮。第一行星轮组60的行星轮均安装在第一行星架62上，第二行星轮组61的行星轮均安装在第二行星架63上，第一齿圈64与第一行星轮组60的行星轮啮合，第二齿圈65与第二行星轮组61的行星轮啮合，第五齿轮54作为第一行星轮组和第二行星轮组的太阳轮。在第一行星架62上安装有第一制动器12，在第二齿圈65上安装有第二制动器13。第二行星架63的一端与第一齿圈64固定连接，第二行星架63的旋转轴与第一齿圈64的轴线在同一直线上，本实施例中第二行星架63与第一齿圈64为一体结构。第二行星架63的另一端与第一离合器30的输出端固定连接，第一离合器30的输出端上固定安装有第六齿轮55，输出轴11上固定安装有第七齿轮56，第六齿轮55与第七齿轮56啮合。

本实施例中第六齿轮55通过第二传动轴42与第一离合器30的输出端固定连接，第二传动轴42固定安装在第一离合器30的输出端上，第六齿轮55固定安装在第二传动轴42上。

当第一制动器12结合、第二制动器13脱开时，第一传动轴41驱动第五齿轮54转动，第五齿轮54驱动第一行星轮组60的行星轮转动，由于第一行星架62固定不动，第一行星轮组60的行星轮驱动第一齿圈64转动，第一齿圈64与第二行星架63固定连接，第一齿圈64驱动第二行星架63转动，第二行星架63驱动第二传动轴42转动；

当第一制动器12脱开、第二制动器13结合时，第一传动轴41驱动第五齿轮54转动，第五齿轮54驱动第二行星轮组61的行星轮转动，由于第二齿圈65固定不动，第二行星轮组61的行星轮驱动第二行星架63转动，第二行星架63驱动第二传动轴42转动。

本实施例中第一离合器30、第二离合器31和第三离合器32优选湿式离合器。

在本实施例中，单涡轮变矩器20的泵轮21上还传动连接有第八齿轮57，第八齿轮57与第九齿轮58啮合，第九齿轮58固定安装在工作泵14的输入轴上，工作泵14为变速泵。第八齿轮57还与第十齿轮59啮合，第十齿轮59固定安装在转向泵15的输入轴上。

本发明单涡轮变矩器变速箱具有七个档位，分别为N档、F1档、F2档、F3档、F4档、R1档和R2档。

当本装置处于N档时，第一制动器12、第二制动器13、第一离合器30、第二离合器31和第三离合器32均处于脱开状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第三齿轮52和第四齿轮53，第四齿轮53转动，此时输出轴11不转动。

当本装置处于F1档时，第一制动器12、第一离合器30和第二离合器31处于脱开状态，第二制动器13和第三离合器32处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第三齿轮52、第四齿轮53、第三离合器32、第一传动轴41、第五齿轮54、第二行星架63、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

当本装置处于F2档时，第一制动器12、第一离合器30和第三离合器32处于脱开状态，第二制动器13和第二离合器31处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第二离合器31、第一齿轮50、第二齿轮51、第一传动轴41、第五齿轮54、第二行星架63、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

当本装置处于F3档时，第一制动器12、第二制动器13和第二离合器31处于脱开状态，第一离合器30和第三离合器32处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第三齿轮52、第四齿轮53、第三离合器32、第一传动轴41、第一离合器30、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

当本装置处于F4档时，第一制动器12、第二制动器13和第三离合器32处于脱开状态，第一离合器30和第二离合器31处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第二离合器31、第一齿轮50、第二齿轮51、第一传动轴41、第一离合器30、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

当本装置处于R1档时，第二制动器13、第一离合器30和第二离合器31处于脱开状态，第一制动器12和第三离合器32处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第三齿轮52、第四齿轮53、第三离合器32、第一传动轴41、第五齿轮54、第一齿圈64、第二行星架63、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

当本装置处于R2档时，第二制动器13、第一离合器30和第三离合器32处于脱开状态，第一制动器12和第二离合器31处于结合状态，输入轴10输入的转矩经泵轮21、涡轮22、中间轴40、第二离合器31、第一齿轮50、第二齿轮51、第一传动轴41、第五齿轮54、第一齿圈64、第二行星架63、第六齿轮55和第七齿轮56，第六齿轮55驱动第七齿轮56转动，第七齿轮56带动输出轴11转动。

本发明单涡轮变矩器变速箱结构简单、故障率低、使用寿命长，能够作为4吨、5吨、6吨的装载机的变速箱使用。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，包括输入轴(10)、单涡轮变矩器(20)、中间轴(40)、第一离合器(30)、第二离合器(31)、第三离合器(32)、第一传动轴(41)和输出轴(11)，

所述输入轴(10)与单涡轮变矩器(20)的泵轮(21)传动连接，所述中间轴(40)的一端与单涡轮变矩器(20)的涡轮(22)传动连接，中间轴(40)的另一端固定安装在第二离合器(31)的输入端上，中间轴(40)上固定安装有第三齿轮(52)，所述第二离合器(31)的输出端上固定安装有第一齿轮(50)，所述第一传动轴(41)的一端与第三离合器(32)的输入端固定连接，第一传动轴(41)的另一端与第一离合器(30)的输入端固定连接，在所述第一传动轴(41)上还固定安装有第二齿轮(51)和第五齿轮(54)，所述第三离合器(32)的输出端上固定安装有第四齿轮(53)，所述第一齿轮(50)与第二齿轮(51)啮合，所述第三齿轮(52)与第四齿轮(53)啮合，第一行星轮组(60)的行星轮和第二行星轮组(61)的行星轮均与第五齿轮(54)啮合，第一行星轮组(60)的行星轮均安装在第一行星架(62)上，第二行星轮组(61)的行星轮均安装在第二行星架(63)上，第一齿圈(64)与第一行星轮组(60)的行星轮啮合，第二齿圈(65)与第二行星轮组(61)的行星轮啮合，第一行星架(62)上安装有第一制动器(12)，第二齿圈(65)上安装有第二制动器(13)，第二行星架(63)的一端与第一齿圈(64)固定连接，第二行星架(63)的旋转轴与第一齿圈(64)的轴线在同一直线上，第二行星架(63)的另一端与第一离合器(30)的输出端固定连接，所述第一离合器(30)的输出端上固定安装有第六齿轮(55)，所述输出轴(11)上固定安装有第七齿轮(56)，所述第六齿轮(55)与第七齿轮(56)啮合。

2.根据权利要求1所述的单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，所述第一离合器(30)、第二离合器(31)和第三离合器(32)均为湿式离合器。

3.根据权利要求2所述的单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，所述单涡轮变矩器(20)的泵轮(21)上还传动连接有第八齿轮(57)，所述第八齿轮(57)与第九齿轮(58)啮合，所述第九齿轮(58)固定安装在工作泵(14)的输入轴上。

4.根据权利要求3所述的单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，所述工作泵(14)为变速泵。

5.根据权利要求4所述的单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，所述第八齿轮(57)还与第十齿轮(59)啮合，所述第十齿轮(59)固定安装在转向泵(15)的输入轴上。

6.根据权利要求1所述的单涡轮变矩器变速箱，其特征在于，所述第六齿轮(55)通过第二传动轴(42)与第一离合器(30)的输出端固定连接，所述第二传动轴(42)固定安装在第一离合器(30)的输出端上，第六齿轮(55)固定安装在第二传动轴(42)上。