CN104747666A - 一种新型装载机变速器 - Google Patents

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Abstract

一种新型装载机变速器，包括单涡轮液力变矩器总成，用于为各档离合器提供压力油的齿轮油泵，低速档平行轴齿轮离合器K1、高速档平行轴齿轮离合器K2，倒档行星排齿轮离合器K3、低速档行星排齿轮离合器K4，直接档离合器K5，低速档平行轴齿轮离合器K1中的输入齿轮轴，高速档平行轴齿轮离合器K2中的变速齿轮，倒档行星排齿轮离合器K3中的倒档行星架、太阳轮、倒档行星齿轮、齿圈，低速档行星排齿轮离合器K4中的行星轮、行星架，直接档离合器中的直接档齿轮，输出轴齿轮等零部件。在液力变矩器中，只有一个涡轮，设计了两个平行轴齿轮离合器实现高速档和低速档切换，使用两个行星排实现了前进档和倒退档切换，使用了直接档离合器，实现装载机变速器具备四个前进档和两个后退档。

Description

一种新型装载机变速器
技术领域
本发明涉及一种应用于装载机传动系的变速器，尤其是涉及一种由单涡轮液力变矩器、两个平行轴齿轮离合器与两个行星排齿轮离合器、一个直接档离合器组成的组合式变速器。
背景技术
目前，公知的装载机变速器是双涡轮液力变矩器通过超越离合器与行星排齿轮离合器、直接档离合器组合在一起，使变速器具备两个前进档，一个后退档，但这种组合有很多缺陷，双涡轮变矩器和超越离合器的可靠性不高，从而引发变速器的故障。综合上述原因，传统双涡轮液力变矩器与超越离合器组合的变速器结构不合理，容易引发变速器的故障，可靠性不高，需对其进行重新设计和研发。
发明内容
本发明针对现有装载机变速器中双涡轮液力变矩器和超越离合器可靠性不高的缺点，本发明对装载机变速器进行革新改进，在此基础上提供一种可靠性高的单涡轮液力变矩器，替代双涡轮液力变矩器，增加两个平行轴齿轮离合器替代原来的超越离合器，使用了两个行星排离合器和一个直接档离合器，通过齿轮油泵提供的压力油实现各档位离合器的接合与分离，当低速档平行轴齿轮离合器K1、高速档平行轴齿轮离合器K2、倒档行星排齿轮离合器K3、低速档行星排齿轮离合器K4、直接档离合器K5不同组合时，可以使装载机变速器具备有四个前进档和两个后退档，以保证装载机变速器具有高的可靠性，降低装载机变速器的故障，克服现有装载机变速器技术上存在的不足。
具体实施方式
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明包括单涡轮液力变矩器总成，用于为各档离合器提供压力油的齿轮油泵，低速档平行轴齿轮离合器K1、高速档平行轴齿轮离合器K2，倒档行星排齿轮离合器K3、低速档行星排齿轮离合器K4，直接档离合器K5，低速档平行轴齿轮离合器K1中的输入齿轮轴，高速档平行轴齿轮离合器K2中的变速齿轮，倒档行星排齿轮离合器K3中的倒档行星架、太阳轮、倒档行星齿轮、齿圈，低速档行星排齿轮离合器K4中的行星轮、行星架，直接档离合器中的直接档齿轮，输出轴齿轮等零部件。
在本发明中，单涡轮液力变矩器包括依次安装在一起的涡轮、导轮、泵轮和变矩器齿轮，同时变矩器齿轮与齿轮油泵相啮合，输入齿轮轴既是变矩器涡轮的动力输出元件，又是低速档平行轴齿轮离合器K1的动力输入元件，低速档平行轴齿轮离合器K1、高速档平行轴齿轮离合器K2平行安装，两对齿轮互相啮合，当压力油进入低速档平行轴齿轮离合器K1时，低速档平行轴齿轮离合器K1锁止，此时高速档平行轴齿轮离合器K2分离，变速齿轮低速转动；当低速档平行轴齿轮离合器K1分离、压力油进入高速档平行轴齿轮离合器K2时，高档平行轴齿轮离合器K2锁止时，变速齿轮高速转动。变速齿轮带动太阳轮转动，当压力油进入倒档行星排齿轮离合器K3时，倒档行星排齿轮离合器K3锁止，倒档行星架被锁止，此时，倒档行星齿轮只能自转，倒档行星齿轮自转带动内齿圈反转，此时为倒档输出。当压力油进入低速档行星排齿轮离合器K4时，此时低速档齿圈锁止，低速档行星轮既自转又带动低速档行星架公转，低速档行星架又带动直接档齿轮、输出轴齿轮向外低速输出。当压力油进入直接档离合器K5时，直接档离合器被锁止，太阳轮不经过减速直接带动直接档齿轮、输出轴齿轮向外高速输出。
本发明的优点是使用了可靠性高的单涡轮液力变矩器和两个平行轴齿轮离合器，代替传统的双涡轮液力变矩器和超越离合器，提高了装载机变速器的可靠性。
附图说明
附图1是装载机变速器的剖面图。
附图2是装载机变速器的传动路线图。
附图3是装载机变速器的前进一档传动路线图。
附图4是装载机变速器的前进二档传动路线图。
附图5是装载机变速器的前进三档传动路线图。
附图6是装载机变速器的前进四档传动路线图。
附图7是装载机变速器的后退一档传动路线图。
附图8是装载机变速器的后退二档传动路线图。
附表1是离合器的组合实现不同档位关系表。
附图1、附图2中：1.是单涡轮液力变矩器总成，2.齿轮油泵，3.输入齿轮轴，4.低速档齿轮，5.倒档行星架，6.倒行星齿轮，7.内齿圈、8.低速档行星轮、9.低速档齿圈、10.低速档行星架，11.直接档齿轮，12.输出轴齿轮，13.太阳轮，14.变速齿轮，15.高速档齿轮，16.变矩器齿轮，17.泵轮，18.导轮，19.涡轮，K1是低速档平行轴离合器，K2是高速档平行轴离合器，K3是倒档行星排齿轮离合器，K4是低速档行星排齿轮离合器，K5是直接档离合器。
具体实施方式
一、如附图1、附图2所示，单涡轮液力变矩器总成(1)由涡轮(19)、导轮(18)、泵轮(17)及变矩器齿轮(16)等零件组成，单涡轮液力变矩器总成(1)将动力分两路输出，一路由泵轮(17)和变矩器齿轮(16)一起旋转，变矩器齿轮(16)带动齿轮油泵(2)工作，齿轮油泵(2)为变速器各档离合器提供压力油，用于变速器各离合器接合与分离，实现变速器换档。另一路由涡轮(19)带动输入齿轮轴(3)旋转，向低速档平行轴离合器K1输出动力。
二、如附图1、附图2所示，低速档平行轴离合器K1和高速档平行轴离合器K2平行安装，低速档离合器K1由输入齿轮轴(3)、低速档齿轮(4)等零件组成，高速档平行轴离合器K2由变速齿轮(14)、高速档齿轮(15)等零件组成。当低速档平行轴离合器K1接合时，高速档平行轴离合器K2分离，高速档齿轮(15)空转，不对外输出动力，输入齿轮轴(3)与低速档齿轮(4)结合在一起输出动力，低速档齿轮(4)与变速齿轮(14)啮合，由于低速档齿轮(4)齿数小于变速齿轮(14)，此时为低档输出到行星排。当高速档平行轴离合器K2接合时，低速档平行轴离合器K1分离，低速档齿轮(4)空转，不对外输出动力，齿轮轴(3)与高速档齿轮(15)啮合，高速档齿轮(15)与变速齿轮(14)结合在一起输出动力，由于输入齿轮轴(3)齿数大于高速档齿轮(15)，此时为高档输出到行星排。
三、如附图1、附图2所示，倒档行星排齿轮离合器K3由倒档行星架(5)、倒档行星齿轮(6)、内齿圈(7)、太阳轮(13)等零件组成，当倒档行星排齿轮离合器K3结合时，倒档行星架(5)被锁止不能旋转，倒档行星齿轮(6)只能自转不能公转，此时，内齿圈(7)和太阳轮(13)的转向相反，可以实现车辆的倒档行驶。
四、如附图1、附图2所示，低速档行星排齿轮离合器K4由低速档行星轮(8)、低速档齿圈(9)、低速档行星架(10)、太阳轮(13)等零件组成，当低速档行星排齿轮离合器K4结合时，低速档齿圈(9)被锁止，此时，低速档行星轮(8)自转，同时低速档行星轮(8)又带动低速档行星架(10)公转，由于低速档行星架(10)公转转速小于太阳轮(13)转速，此时为变速器低档，低速档行星架(10)公转带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，从而带动车辆低速行驶。
五、如附图1、附图2所示，直接档离合器K5由直接档齿轮(11)、变速齿轮(14)等零件组成，当直接档离合器K5结合时，此时，直接档齿轮(11)和变速齿轮(14)锁止在一起，不经过行星排减速，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，从而带动车辆高速行驶。
六、附图3是装载机变速器的前进一档传动路线图，如附图1、附图2、附图3所示，当离合器K1锁止和离合器K4锁止时，输入齿轮轴(3)与低速档齿轮(4)一起转动，带动变速齿轮(14)转动，变速齿轮(14)又带动太阳轮(13)转动，太阳轮(13)又带动低速档行星轮(8)转动，由于离合器K4锁止，此时低速档齿圈(9)被锁止，太阳轮(13)在自转的同时，带动低速档行星架(10)公转，低速档行星架(10)带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆前进一档行驶。
七、附图4是装载机变速器的前进二档传动路线图，如附图1、附图2、附图4所示，当离合器K2锁止和离合器K4锁止时，输入齿轮轴(3)带动高速档齿轮(15)转动，由于离合器K2锁止，高速档齿轮(15)与变速齿轮轴(14)一起转动，变速齿轮(14)又带动太阳轮(13)转动，太阳轮(13)又带动低速档行星轮(8)转动，由于离合器K4锁止，此时低速档齿圈(9)被锁止，太阳轮(13)在自转的同时，带动低速档行星架(10)公转，低速档行星架(10)带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆前进二档行驶。
八、附图5是装载机变速器的前进三档传动路线图，如附图1、附图2、附图5所示，当离合器K1锁止和直接档离合器K5锁止时，输入齿轮轴(3)与低速档齿轮(4)一起转动，低速档齿轮(4)带动变速齿轮(14)转动，变速齿轮(14)带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆前进三档行驶。
九、附图6是装载机变速器的前进四档传动路线图，如附图1、附图2、附图6所示，当离合器K2锁止和直接档离合器K5锁止时，输入齿轮轴(3)带动高速档齿轮(15)转动，由于离合器K2锁止，高速档齿轮(15)与变速齿轮轴(14)一起转动，变速齿轮轴(14)又带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆前进四档行驶。
十、附图7是装载机变速器的后退一档传动路线图，如附图1、附图2、附图7所示，当离合器K1锁止和离合器K3锁止时，输入齿轮轴(3)与低速档齿轮(4)一起转动，低速档齿轮(4)带动变速齿轮(14)转动，变速齿轮(14)又带动太阳轮(13)转动，太阳轮(13)又带动倒档行星齿轮(6)转动，由于离合器K3锁止，倒档行星架(5)被锁止，倒档行星齿轮(6)只能自转而不能公转，此时内齿圈(7)与太阳轮(13)的转向相反，形成倒档，内齿圈(7)与低速档行星架(10)一起转动，低速档行星架(10)带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆是倒退一档行驶。
十一、附图8是装载机变速器的后退二档传动路线图，如附图1、附图2、附图8所示，当离合器K2锁止和离合器K3锁止时，输入齿轮轴(3)带动高速档齿轮(15)转动，由于离合器K2锁止，高速档齿轮(15)与变速齿轮轴(14)一起转动，变速齿轮(14)又带动太阳轮(13)转动，太阳轮(13)又带动倒档行星齿轮(6)转动，由于离合器K3锁止，倒档行星架(5)被锁止，倒档行星齿轮(6)只能自转而不能公转，此时内齿圈(7)与太阳轮(13)的转向相反，形成倒档，内齿圈(7)与低速档行星架(10)一起转动，低速档行星架(10)带动直接档齿轮(11)旋转，直接档齿轮(11)与输出轴齿轮(12)啮合向装载机前后桥输出动力，此时车辆是倒退二档行驶。

Claims (3)

1.一种应用于装载机传动系的变速器，由单涡轮液力变矩器，齿轮油泵，两个平行轴齿轮离合器，两个行星排齿轮离合器，一个直接档离合器及输出轴齿轮等元件依次安装在一起，其特征在于：单涡轮液力变矩器使用了一个涡轮实现动力输出。
2.如权利要求1所说的新型变速器，使用了两个平行安装的平行轴齿轮离合器实现高速档和低速档切换。
3.如权利要求1所说的新型变速器，使用了两个行星排齿轮离合器实现变速器倒退档和前进档切换。
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