CN104455302A - 一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，属于自走式收获机械设备的动力传送装置技术领域，它包括一轴、二轴、三轴，在二轴和三轴上设置有离合器，离合器内均设置有液压控制的摩擦片，通过向不同离合器油缸注油，实现不同的档位变化。其有益效果是：生产成本低、外形美观、污染小，可以与电液操纵阀和液压马达配合使用，实现齿轮箱的档位自动变化，达到智能化操作的目的。操作简单、可靠；内置差速器，外形美观，节约空间。采用模块化组合方式设计，有利于备件的整体装配和维修更换。在箱体的外表面增加了散热筋板，增加了散热面积，有效地控制了齿轮箱的温度。

Description

一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱

技术领域

    本发明属于自走式收获机械设备的动力传送装置技术领域，尤其涉及一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱。

背景技术

    自走式收获机械做为农业机械的一个重要组成部分，它的发展对于我国农业机械的发展起到至关重要的作用。目前，国内外主要的自走式收获机械均采用滑移齿或同步器的结构来实现档位变换，在换档时需先踩离合器，将动力与齿轮箱完全断开，然后再进行换档操作。由于收获机械在工作时，需要在不同的档位间变换，操作者的劳动强度非常大。也有部分国家在部分机型上采用了液压湿式离合器的行星结构，由于其结构复杂，生产维修成本较高而未能得到市场的全面认可。

发明内容

     本发明的目的是提供一种结构紧凑、可靠性好、体积小、传动效率高、操作简单的农机齿轮箱。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，包括箱体和箱盖，所述箱体的上方设置操纵阀；该箱体内设置有：一轴、一二档主动齿轮、三档主动齿轮、二轴、三档从动齿轮、二三档离合器、双联齿轮、二三档主动齿轮、三轴、差速器小齿轮、一档离合器、一档从动齿轮、二三档从动齿轮、差速器、差速器大齿轮、左输出半轴、右输出半轴。其中：一轴通过花键套与液压马达联接，实现动力的输入；一二档主动齿轮与双联齿轮啮合；三档主动齿轮与三档从动齿轮啮合；二轴和三轴上设置有离合器，离合器内均设置有液压控制的摩擦片，三档从动齿轮通过摩擦片与二轴活动联接；双联齿轮通过摩擦片与二轴活动联接；一档从动齿轮通过摩擦片与三轴活动联接；三档从动齿轮通过第八深沟球轴承套装在二轴上，双联齿轮通过第二十六深沟球轴承套装在二轴上；二三档主动齿轮通过半圆键与二轴联接；二档离合器壳体与三档离合器壳体热套在二轴上；一档从动齿轮通过第二十三深沟球轴承套装在三轴上；二三档从动齿轮通过花键与三轴联接；差速器小齿轮与三轴设计制造为一个整体，一档离合器壳体热套在三轴上。

当液压油进入不同的离合器油缸时，实现不同的档位变化；当液压油进入一档离合器油缸时，一档离合器工作，三档从动齿轮和双联齿轮相对于二轴空转，一档从动齿轮通过一档离合器带动三轴转动，动力通过一轴、一二档主动齿轮、双联齿轮、一档从动齿轮、一档离合器、三轴、差速器小齿轮、差速器大齿轮、差速器、左右输出半轴输出，实现一档传动。当液压油进入二档离合器油缸时，二档离合器工作，三档从动齿轮相对于二轴空转，一档从动齿轮相对于三轴空转，双联齿轮通过二档离合器带动二轴转动，动力通过一轴、一二档主动齿轮、双联齿轮、二轴、二三档主动齿轮、二三档从动齿轮、三轴、差速器小齿轮、差速器大齿轮、差速器、左右输出半轴输出，实现二档传动。当液压油进入三档离合器油缸时，三档离合器工作，双联齿轮相对于二轴空转，一档从动齿轮相对三轴空转，三档从动齿轮通过三档离合器带动二轴转动，动力通过一轴、三档主动齿轮、三档从动齿轮、三档离合器、二轴、二三档主动齿轮、二三档从动齿轮、差速器小齿轮、差速器大齿轮、差速器、左右输出半轴输出，实现三档传动。左右输出半轴分别与左右轮边减速器联接带动轮胎转动。

进一步地，为了优化结构、提高适用性，一轴的一端通过第三十一圆锥滚子轴承安装在箱体上，一轴的另一端通过第五圆锥滚子轴承安装在箱盖上。

    进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，二轴的一端通过第三十二圆锥滚子轴承安装在箱体上，二轴的另一端通过第七圆锥滚子轴承安装在箱盖上。

    进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，三轴的一端通过第三十三圆锥滚子轴承安装在箱体上，三轴的另一端通过第十二圆锥滚子轴承安装在箱盖上。

    进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，差速器通过第十四深沟球轴承安装在箱体上。

    进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，一二档主动齿轮与一轴设计制造为一个整体，所述三档主动齿轮通过半圆键与一轴联接。

    进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，差速器大齿轮通过螺钉与差速器壳体联接成一体。

进一步地，为了为了优化结构、提高适用性，第八深沟轴承、第十四深沟球轴承和第二十六深沟球轴承的数量分别为两只。

进一步地，为了增加了散热面积，有效地控制了齿轮箱的温度，在箱体的外表面设置了散热筋板。

 本发明的有益效果是：由于采用平行轴直齿轮传动，在满足齿轮传动的强度同时，降低了生产成本；换档机构采用液压湿式离合器，采用内置、全封闭的形式，外形美观，污染小，且可以与电液操纵阀和液压马达配合使用，实现齿轮箱的档位自动变化，达到智能化操作的目的。与传动统的滑移齿和同步器的换档机构相比，采用本结构，在换档时不用切断与动力源间的联接，操作简单、可靠。动力源采用液压马达，液压马达的输出旋转方向改变，结合本齿轮箱可以实现前进三档后退三档的档位变化。在一轴的后端设置了双向供油油泵，无论一轴的旋转方向怎样改变，油泵的进出油口不变，有效地保证了齿轮箱的润滑及离合器的工作要求。可采用机控延时操纵阀或电液延时操纵阀，延时操纵阀可将液压操纵系统内的压力油延时导入相应的工作离合器油缸，推动活塞将摩擦片压紧，减小换档冲击，延时时间为2S左右。内置差速器，外形美观，节约空间。差速器在保证向左右输出半轴传递动力的同时，允许左右输出半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚的形式作不等距行驶，保证转弯时整机平稳，减少轮胎与地面的摩擦。本齿轮箱采用模块化组合方式设计，所有部件均可单独拆分有利于备件的整体装配和维修更换。在箱体的外表面增加了散热筋板，增加了散热面积，有效地控制了齿轮箱的温度。

附图说明

图1为液压原理图 

图2为齿轮箱俯视图；

图3为齿轮箱轴侧图；

图4为齿轮箱的结构示意图。

图中标号：1-箱盖、2-三档主动齿轮、3-一轴、4-箱体、5-第五圆锥滚子轴承、6-二轴、7-第七圆锥滚子轴承、8-第八深沟球轴承、9-三档从动齿轮、10-三档离合器、11-三轴、12-第十二圆锥滚子轴承、13-差速器小齿轮、14-第十四深沟球轴承、15-左输出半轴、16-差速器、17-差速器大齿轮、18-第十八深沟球轴承、19-右输出半轴、20-一档离合器、21-一档从动齿轮、22-第二十二深沟球轴承、23-二三档从动齿轮、24-二档离合器、25-双联齿轮、26-第二十六深沟球轴承、27-二三档主动齿轮、28-一二档主动齿轮、29-双向油泵、30-第三十深沟球轴承、31-第三十一圆锥滚子轴承、32-第三十二圆锥滚子轴承、33-第三十三圆锥滚子轴承、Y1-粗滤器、Y2-油泵、Y3-滤清器、Y4-旁通阀、Y5工作压力表、Y6-操纵阀、Y7-工作压力阀、Y8-单向阀、Y9-节流阀、Y10-润滑压力阀、Y11-一档离合器、Y12-二档离合器、Y13-三档离合器、Y14-润滑压力表、Y15-油温表、Y16-到各润滑点管路。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，包括箱体4和箱盖1，箱体和箱盖沿纵向剖分。在箱体4的顶面装有机控延时操纵阀或电液延时操纵阀。在一轴3的一端装有双向油泵29，一轴3上装有双向油泵29的一端为一轴3的后端，同时一轴3的前端通过花键套与动力源液压马达联接。左输出半轴15和右输出半轴19通过花键套与左右轮边减速器联接，组成农业收获机械的行走动力单元。一轴3通过两只第五圆锥滚子轴承5安装于箱体4和箱盖1上，同时一二档主动齿轮28与一轴3设计制造成一个整体，三档主动齿轮2通过半圆键与一轴3联接。

二轴6通过两只第七圆锥滚子轴承7安装于箱体4和箱盖1上，三档从动齿轮9通过两只第八深沟球轴承8空套在二轴6上，同时三档离合器10和二档离合器24的离合器外壳通过热套固定在二轴6上，双联齿轮25通过两只第二十六深沟球轴承26空套在二轴6 上，二三档主动齿轮27通过半圆键与二轴6联接。

三轴11通过两只第十二圆锥滚子轴承12安装于箱体4和箱盖1上，差速器小齿轮13与三轴11设计制造成一个整体；一档离合器20的离合器外壳通过热套固定在三轴11上，一档从动齿轮21通过两只第二十二深沟球轴承22空套在三轴11上，二三档从动齿轮23通过花键与三轴11联接；差速器16通过两只第十四深沟球轴承14安装于箱体4和箱盖1上，差速器大齿轮17通过螺栓固定在差速器16的壳体上，左输出半轴15通过第三十深沟球轴承30安装于箱盖1上，此时左输出半轴15的一端通过花键与差速器16中的行星齿轮联接，左输出半轴15的另一端通过花键套与左轮边减速器联接。右输出半轴19通过第十八深沟球轴承18安装于箱体4上，右输出半轴19的一端通过花键与差速器16中的行星齿轮联接，右输出半轴19的另一端通过花键套与右轮边减速器联接。

在使用过程中，动力源通过花键套与齿轮箱一轴3相连接，带动一轴3转动，通过一轴3带动双向油泵29工作，在液压操纵系统内形成压力油。当延时操纵阀在“一档”位置时，液压操纵系统将一档离合器20的油缸工作油导入，推动活塞将摩擦片压紧，一档从动齿轮21通过一档离合器20的离合器外壳与三轴11联接，三档从动齿轮9与双联齿轮26相对于二轴6空转，动力从一轴3输入，经一二档主动齿轮28、双联齿轮26、一档从动齿轮21、一档离合器20、三轴11、差速器小齿轮13、差速器大齿轮17、差速器16从左输出半轴15和右输出半轴19输出。当延时操纵阀在“二档”位置时，液压操纵系统将二档离合器24的油缸工作油导入，推动活塞将摩擦片压紧，双联齿轮25通过二档离合器24的离合器外壳与二轴6联接，三档从动齿轮9相对于二轴6空转，一档从动齿轮21相对于三轴11空转，动力从一轴3输入，经一二档主动齿轮28、双联齿轮26、二档离合器24、二三档主动齿轮27、二三档从动齿轮23、三轴11、差速器小齿轮13、差速器大齿轮17、差速器16从左输出半轴15和右输出半轴19输出。当延时操纵阀在“三档”位置时，液压操纵系统将三档离合器10的油缸工作油导入，推动活塞将摩擦片压紧，三档从动齿轮9通过三档离合器10的离合器外壳与二轴6联接，双联齿轮25相对于二轴6空转，一档从动齿轮21相对于三轴11空转，动力从一轴3输入，经三档主动齿轮2、三档从动齿轮9、三档离合器10、二轴6、二三档主动齿轮27、二三档从动齿轮23、三轴11、差速器小齿轮13、差速器大齿轮17、差速器16从左输出半轴15和右输出半轴19输出。

当动力源液压马达的输出旋转方向改变，就可以实现倒退一档、二档、三档。

本齿轮箱液压工作原理：本齿轮箱为液压操纵，其液压工作原理（参见附图1 液压原理图）当油泵Y2工作后，机油从齿轮箱经粗器Y1通过滤清器Y3后（滤清器Y3上同时并联有一个旁通阀Y4），一路油进入操纵阀Y6（在滤清器Y3和操纵阀Y6之间的管路上设有工作压力表Y5），通过操纵阀Y6导入相应的离合器Y11/Y12/Y13的油缸，待离合器油缸内充满液压油，且工作油压升到设定值后(出厂时，离合器Y11/Y12/Y13的油缸上均连接有润滑压力表Y14，用于检测油压)，另一路油自工作压力阀Y7处溢出，一部分再通过到各润滑点管路Y16分配至各润滑点，另一部分经润滑压力阀Y10溢出回箱体油池。润滑油压力可由润滑压力阀10调节。当操纵阀在“空”位置时，工作压力阀Y7使系统压力保持在较低的初始压力范围（0.18-0.3Mpa），当操纵阀在“一档”、“二档”、“三档”位置时，即有一路压力油经节流阀Y9导至工作压力阀Y7的控制端（在节流阀Y9上并联有单向阀Y8），使系统压力从初使压力状态经2-3S延时递升到1.3-1.5Mpa。

    与现有技术相比，本发明技术方案中，内置液压湿式离合器进行换档操作，具有结构简单、换档可靠，操作方便，大大降低了操作者的劳动强度。与液压马达及电液操纵阀配合使用，可以实现自动换档，达到智能化的目的。

Claims (9)

1.一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：包括箱体（4）和箱盖（1），所述箱体（4）的上方设置操纵阀；所述箱体（4）内设置有：一轴（3）、一二档主动齿轮（28）、三档主动齿轮（2）、二轴（6）、三档从动齿轮（9）、二三档离合器（10）、双联齿轮（25）、二三档主动齿轮（27）、三轴（11）、差速器（16）小齿轮（13）、一档离合器（20）、一档从动齿轮（21）、二三档从动齿轮（23）、差速器（16）、差速器大齿轮（17）、左输出半轴（15）、右输出半轴（19）；所述一轴（3）通过花键套与液压马达联接，实现动力的输入；所述的一二档主动齿轮（28）与双联齿轮（25）啮合；所述的三档主动齿轮（2）与三档从动齿轮（9）啮合；所述的二轴（6）和三轴（11）上设置有离合器，离合器内均设置有液压控制的摩擦片，所述的三档从动齿轮（9）通过摩擦片与二轴（6）活动联接；所述的双联齿轮（25）通过摩擦片与二轴（6）活动联接；所述的一档从动齿轮（21）通过摩擦片与三轴（11）活动联接；所述的三档从动齿轮（9）通过第八深沟球轴承（8）套装在二轴（6）上，所述的双联齿轮（25）通过第二十六深沟球轴承（26）套装在二轴（6）上；所述的二三档主动齿轮（2）通过半圆键与二轴（6）联接；所述的二档离合器（24）壳体与三档离合器（10）壳体热套在二轴（6）上；所述的一档从动齿轮（21）通过第二十三深沟球轴承（23）套装在三轴（11）上；所述的二三档从动齿轮（23）通过花键与三轴（11）联接；所述的差速器小齿轮（13）与三轴（11）设计制造为一个整体，所述的一档离合器（20）壳体热套在三轴（11）上。

2.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的一轴（3）的一端通过第三十一圆锥滚子轴承（31）安装在箱体（4）上，一轴（3）的另一端通过第五圆锥滚子轴承（5）安装在箱盖（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的二轴（6）的一端通过第三十二圆锥滚子轴承（32）安装在箱体（4）上，二轴（6）的另一端通过第七圆锥滚子轴承（7）安装在箱盖（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的三轴（11）的一端通过第三十三圆锥滚子轴承（33）安装在箱体（4）上，三轴（11）的另一端通过第十二圆锥滚子轴承（12）安装在箱盖（1）上。

5.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的差速器（16）通过第十四深沟球轴承（14）安装在箱体（4）上。

6.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的一二档主动齿轮（28）与一轴（3）设计制造为一个整体，所述三档主动齿轮（2）通过半圆键与一轴（3）联接。

7.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的差速器大齿轮（17）通过螺钉与差速器壳体联接成一体。

8.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述的第八深沟轴承（8）、第十四深沟球轴承（14）和第二十六深沟球轴承（26）的数量分别为两只。

9.根据权利要求1所述的一种内置液压湿式离合器的农机齿轮箱，其特征在于：所述箱体（4）的外表面设置有散热筋板。