CN104816583B - 轮距及高度可调式机车驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮距及高度可调式机车驱动桥，旨在提供一种能够根据不同的作业情况需要，调节车辆轮距及驱动桥高度的机车驱动桥。它包括驱动桥壳，位于驱动桥壳内的半轴，设置在驱动桥壳端部的轴向传动结构总成，与轴向传动结构总成连接的竖直传动结构总成及设置在竖直传动结构总成下端的轮毂轴结构总成。

Description

轮距及高度可调式机车驱动桥

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动桥，具体涉及一种轮距及高度可调式机车驱动桥。

背景技术

目前在农业生产中，一般不同的应用环境对车辆地隙高度的要求也不同，例如进行除草、施肥、移栽和施药等；另外，由于不同作物的高度不同，并且不同时期作物的高度也不同；因而为了适应各种不同的作业情况需要配置不同农用车辆以适合作物高度的需求，这样不仅使得设备投入衬板大，而且设备利用率低。

另一方面，目前车辆驱动桥的主减速器的输入与输出锥齿轮的啮合间隙的调节方式为——有级调节，即采用增减调整垫片的方式进行调节。采用增减调整垫片的方式虽然可以调节啮合间隙，但这种调节方式不仅复杂、繁琐，工作量大、操作效率低，而且啮合间隙调整精度低。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种能够根据不同的作业情况需要来调节轮距及驱动桥高度，提高设备利用率的轮距及高度可调式机车驱动桥。

本发明在第一目的基础上的另一目的是为了提供一种驱动桥主减速器的输入与输出锥齿轮的啮合间隙调整精度高，并有利于提高驱动桥主减速器使用寿命的车辆驱动桥。

本发明的技术方案是：

一种轮距及高度可调式机车驱动桥，包括驱动桥壳，位于驱动桥壳内的半轴，设置在驱动桥壳端部的轴向传动结构总成，与轴向传动结构总成连接的竖直传动结构总成及设置在竖直传动结构总成下端的轮毂轴结构总成；所述轴向传动结构包括固定在驱动桥壳端部的轴向固定导套，可滑动设置在轴向固定导套上的轴向滑动导套，通过轴承可转动设置在轴向固定导套内的轴向花键套及通过轴承可转动设置在轴向滑动导套内的轴向调节传动轴；所述轴向固定导套，轴向滑动导套，轴向花键套及轴向调节传动轴与半轴同轴设置，所述轴向花键套与半轴相连接，所述轴向调节传动轴插设在轴向花键套内，且轴向调节传动轴内侧面设有与轴向花键套相配合的花键；所述轮毂轴结构总成包括轮毂轴壳及通过轴承可转动设置在轮毂轴壳内的轮毂轴；所述竖直传动结构总成包括固定在轴向滑动导套端部的竖直上导套，可升降的设置在竖直上导套内的竖直下导套，通过轴承可转动设置在竖直上导套内的高度调节传动轴，通过轴承可转动设置在竖直下导套内的竖直花键套及固定设置在竖直花键套下端的竖直下传动轴；所述高度调节传动轴，竖直花键套及竖直下传动轴同轴设置，高度调节传动轴插设在竖直花键套内，且高度调节传动轴内侧面设有与竖直花键套相配合的花键；所述高度调节传动轴的上端往上延伸至轴向滑动导套内，且位于轴向滑动导套内的高度调节传动轴与轴向调节传动轴之间通过上锥齿轮组相连接；所述轮毂轴壳固定在竖直下导套的下端，所述竖直下传动轴的下端往下延伸至轮毂轴壳内，且位于轮毂轴壳内的竖直下传动轴与轮毂轴之间通过下锥齿轮组相连接。本方案的车辆驱动桥能够根据不同的作业情况需要，调节轮距及驱动桥的地隙高度，以适应不同作业需求。

作为优选，轴向固定导套与轴向滑动导套之间通过花键连接；所述竖直上导套与竖直下导套之间通过花键连接。

作为优选，还包括设置在驱动桥壳内的驱动桥主减速器，该驱动桥主减速器包括输入轴，设置在输入轴上的输入锥齿轮，通过轴承可转动设置在驱动桥壳上的齿座安装架及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮；所述齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直，所述输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合，所述驱动桥壳上设有输入轴安装轴孔，输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套，该调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置；调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；所述输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置。

由于本方案的调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；因而当调隙轴套转动时内轴孔内的输入轴将绕输入轴安装轴孔的中心线转动，进而使输入轴带动输入锥齿轮离开或靠近环形输出锥齿轮，达到调节输入锥齿轮与环形输出锥齿轮之间的啮合间隙的目的，并且本方案啮合间隙的调节方式是一种无级调节，与采用采用增减调整垫片的有级调节相比具有啮合间隙调整精度高的的特点。当啮合间隙调节好后，再将调隙轴套固定在减速机箱体上。本方案啮合间隙的调节方式不仅调节方便、操作效率高，而且啮合间隙调整精度高，有利于提高锥齿轮减速机的使用寿命，并降低减速机齿轮噪声。

作为优选，调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板，环形安装板上设有若干腰圆孔，各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置，环形安装板抵靠在驱动桥壳外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与驱动桥壳相连接。

作为优选，输入轴与输入锥齿轮为一体成型结构，所述输入锥齿轮内设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔及设置在储油腔内的自适应伸缩装置；所述输入锥齿轮的各齿槽与储油腔之间分别设有一条润滑油道，所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

目前驱动桥主减速器的齿轮润滑方式多采用外部加油润滑的方式，将润滑油添加到齿轮表面来对齿轮进行润滑，例如：滴油润滑（将润滑油滴至运动副摩擦表面），飞溅润滑（将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面），喷油润滑，浸油润滑等。目前这种采用外部加油润滑的齿轮润滑方式，一旦润滑系统油液不足或润滑系统故障或因其他原因，导致减速器的齿轮没有得到足够润滑时，则会对齿轮造成很大的损伤，降低齿轮轴的使用寿命。本方案的自润滑装置利用气体的体积膨胀系数远大于润滑油的的体积膨胀系数；在输入锥齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致输入锥齿轮润滑不良，使输入锥轮齿温度快速升高（例如锥轮齿温度快速升高几十度）时；本方案伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿槽表面，并在输入锥齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到输入锥齿轮及输出锥齿轮的齿面上，有效改善输入锥齿轮齿面的润滑效果；从而有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，使齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题。

作为优选，输入锥齿轮位于输入轴端部，所述储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置；储油腔的一端往远离轮轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板，封遮端板上设有注油嘴。

作为优选，固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁，且固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行，固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

作为优选，轴向滑动导套与机车车架之间设有轴向调节油缸，且轴向调节油缸的活塞杆与半轴平行；所述轮毂轴壳与机车车架之间设有高度调节油缸。

作为优选，驱动桥壳与轴向固定导套为一体成型结构。

作为优选，轮毂轴壳与竖直下导套为一体成型结构。

本发明的有益效果是：不仅能够根据不同的作业情况需要，调节车辆轮距及驱动桥的地隙高度；并且驱动桥主减速器的输入与输出锥齿轮的啮合间隙调整精度高，并有利于提高驱动桥主减速器使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例1的轮距及高度可调式机车驱动桥的一种结构示意图。

图2是本发明实施例1的轴向传动结构总成处的一种局部剖面结构示意图。

图3是本发明实施例1的竖直传动结构总成及轮毂轴结构总成处的一种局部剖面结构示意图。

图4是本发明实施例1的驱动桥主减速器处的一种局部剖面结构示意图。

图5是本发明实施例1的调隙轴套的一种结构示意图。

图6是图5中A向视图。

图7是本发明实施例2的驱动桥主减速器的输入轴及输入锥齿轮的一种结构示意图。

图中：驱动桥壳1、半轴1a、输入轴安装轴孔1b，轴向传动结构总成2、轴向固定导套21、轴向花键套22、轴向调节传动轴23、轴向滑动导套24，竖直传动结构总成3、竖直上导套31、高度调节传动轴32、竖直花键套33、竖直下导套34、竖直下传动轴35，轮毂轴结构总成4、轮毂轴壳41、轮毂轴42，上锥齿轮组5a，下锥齿轮组5b，驱动桥主减速器6，输入轴61，调隙轴套62，外周面621、环形安装板622、腰圆孔623、内轴孔624、第一环形避让凹槽625，输入锥齿轮63、齿槽63a，环形输出锥齿轮64，齿座安装架65，自润滑装置7、储油腔71、自适应伸缩装置72、固定套筒72a、滑动套体72b、密封堵头72c、伸缩腔体72d、封遮端板73、注油嘴73a、润滑油道74。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，一种轮距及高度可调式机车驱动桥包括驱动桥壳1，位于驱动桥壳内的半轴1a，设置在驱动桥壳内的驱动桥主减速器6，设置在驱动桥壳端部的轴向传动结构总成2，与轴向传动结构总成连接的竖直传动结构总3成及设置在竖直传动结构总成下端的轮毂轴结构总成4。驱动桥壳左、右两端部分别设有轴向传动结构总成。

轴向传动结构包括固定在驱动桥壳端部的轴向固定导套21，可滑动设置在轴向固定导套上的轴向滑动导套24，通过轴承可转动设置在轴向固定导套内的轴向花键套22及通过轴承可转动设置在轴向滑动导套内的轴向调节传动轴23。轴向固定导套，轴向滑动导套，轴向花键套及轴向调节传动轴与半轴同轴设置。驱动桥壳与轴向固定导套为一体成型结构。轴向固定导套与轴向滑动导套之间通过花键连接。轴向花键套与半轴之间通过焊接相连接。轴向调节传动轴插设在轴向花键套内，且轴向调节传动轴内侧面设有与轴向花键套相配合的花键。轴向滑动导套与轴向调节传动轴之间可相对转动，不可轴向移动。

轮毂轴结构总成包括轮毂轴壳41及通过轴承可转动设置在轮毂轴壳内的轮毂轴42。半轴与轮毂轴相平行。轮毂轴用于安装轮毂。

竖直传动结构总成包括固定在轴向滑动导套端部的竖直上导套31，可升降的设置在竖直上导套内的竖直下导套34，通过轴承可转动设置在竖直上导套内的高度调节传动轴32，通过轴承可转动设置在竖直下导套内的竖直花键套33及固定设置在竖直花键套下端的竖直下传动轴35。竖直上导套与竖直下导套之间通过花键连接。竖直上导套与高度调节传动轴之间可相对转动，不可轴向移动。竖直下导套与竖直花键套之间可相对转动，不可轴向移动。高度调节传动轴，竖直花键套及竖直下传动轴同轴设置。高度调节传动轴插设在竖直花键套内。高度调节传动轴内侧面设有与竖直花键套相配合的花键。

高度调节传动轴的上端往上延伸至轴向滑动导套内，且位于轴向滑动导套内的高度调节传动轴与轴向调节传动轴之间通过上锥齿轮组5a相连接。上锥齿轮组包括设置在半轴上的主动上锥齿轮及设置在高度调节传动轴上的从动上锥齿轮，且主动上锥齿轮与从动上锥齿轮啮合。轮毂轴壳固定在竖直下导套的下端。轮毂轴壳与竖直下导套为一体成型结构。竖直下传动轴的下端往下延伸至轮毂轴壳内，且位于轮毂轴壳内的竖直下传动轴与轮毂轴之间通过下锥齿轮组5b相连接。下锥齿轮组包括设置在轮毂轴上的主动下锥齿轮及设置在竖直下传动轴上的从动下锥齿轮，且主动下锥齿轮与从动下锥齿轮啮合。

轴向滑动导套与机车车架之间设有轴向调节油缸，且轴向调节油缸的活塞杆与半轴平行。轴向调节油缸用于调节轮距。轮毂轴壳与机车车架之间设有高度调节油缸。高度调节油缸竖直设置。高度调节油缸用于调节驱动桥高度。

如图4、图5、图6所示 ，驱动桥主减速器6包括输入轴61，设置在输入轴上的输入锥齿轮63，通过轴承可转动设置在驱动桥壳上的齿座安装架65及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮64。齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直。输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合。驱动桥壳上设有输入轴安装轴孔1b。输入轴安装轴孔水平设置。输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套62。该调隙轴套的外周面621与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置。调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔的内侧面相贴合。调隙轴套的外周面中部设有第一环形避让凹槽625。输入轴安装轴孔的内侧面上设有第二环形避让凹槽，且第一环形避让凹槽与第二环形避让凹槽正对设置。调隙轴套的内轴孔624的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行。输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置。

调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板622。环形安装板上设有若干腰圆孔623。各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置。环形安装板抵靠在驱动桥壳外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与驱动桥壳相连接。

本发明调节轮距时，轴向调节油缸带动轴向滑动导套，轴向调节传动轴上，锥齿轮组，竖直传动结构总及轮毂轴结构总成沿轴向固定导套移动，从而实现轮距调节。

车辆驱动桥调节高度时，竖直升降油缸带动轮毂轴结构总成，竖直下导套，竖直花键套，竖直下传动轴及下锥齿轮组沿竖直上导套移动；同时，驱动桥壳端部，竖直上导套，高度调节传动轴及上锥齿轮组沿竖直下导套移动；从而实现车辆驱动桥的高度调节。

实施例2：本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图7所示，驱动桥主减速器6的输入轴61与输入锥齿轮63为一体成型结构。输入锥齿轮位于输入轴端部。输入锥齿轮内设有自润滑装置7。该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔71及设置在储油腔内的自适应伸缩装置72。储油腔位于输入锥齿轮中部。储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置。储油腔的一端往远离输入轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板73。封遮端板上设有注油嘴73a。输入锥齿轮的各齿槽63a与储油腔之间分别设有一条润滑油道74。润滑油道的一端与储油腔连通，另一端与输入锥齿轮的齿槽底面连通。

自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒72a及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体72b。固定套筒及滑动套体呈圆筒状。固定套筒及滑动套体由导热性能好的金属材料制成，例如由铜或铜合金或铝或铝合金材料制成。固定套筒的一端封闭，另一端开口。固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁上，具体说是，固定套筒的封闭端固定在与封遮端板相对的储油腔内端面上。固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行。固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度。滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈。滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭。滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔。该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头72c。固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体72d。该伸缩腔体内填充气体；该填充气体为空气或氮气或惰性气体。储油腔内填充润滑油。

Claims (8)

1.一种轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，包括驱动桥壳，位于驱动桥壳内的半轴，设置在驱动桥壳端部的轴向传动结构总成，与轴向传动结构总成连接的竖直传动结构总成及设置在竖直传动结构总成下端的轮毂轴结构总成；

所述轴向传动结构包括固定在驱动桥壳端部的轴向固定导套，可滑动设置在轴向固定导套上的轴向滑动导套，通过轴承可转动设置在轴向固定导套内的轴向花键套及通过轴承可转动设置在轴向滑动导套内的轴向调节传动轴；所述轴向固定导套，轴向滑动导套，轴向花键套及轴向调节传动轴与半轴同轴设置，所述轴向花键套与半轴相连接，所述轴向调节传动轴插设在轴向花键套内，且轴向调节传动轴内侧面设有与轴向花键套相配合的花键；

所述轮毂轴结构总成包括轮毂轴壳及通过轴承可转动设置在轮毂轴壳内的轮毂轴；

所述竖直传动结构总成包括固定在轴向滑动导套端部的竖直上导套，可升降的设置在竖直上导套内的竖直下导套，通过轴承可转动设置在竖直上导套内的高度调节传动轴，通过轴承可转动设置在竖直下导套内的竖直花键套及固定设置在竖直花键套下端的竖直下传动轴；所述高度调节传动轴，竖直花键套及竖直下传动轴同轴设置，高度调节传动轴插设在竖直花键套内，且高度调节传动轴内侧面设有与竖直花键套相配合的花键；

所述高度调节传动轴的上端往上延伸至轴向滑动导套内，且位于轴向滑动导套内的高度调节传动轴与轴向调节传动轴之间通过上锥齿轮组相连接；所述轮毂轴壳固定在竖直下导套的下端，所述竖直下传动轴的下端往下延伸至轮毂轴壳内，且位于轮毂轴壳内的竖直下传动轴与轮毂轴之间通过下锥齿轮组相连接；

所述轴向固定导套与轴向滑动导套之间通过花键连接；所述竖直上导套与竖直下导套之间通过花键连接；

还包括设置在驱动桥壳内的驱动桥主减速器，该驱动桥主减速器包括输入轴，设置在输入轴上的输入锥齿轮，通过轴承可转动设置在驱动桥壳上的齿座安装架及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮；所述齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直，所述输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合，

所述驱动桥壳上设有输入轴安装轴孔，输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套，该调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置；调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；所述输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置。

2.根据权利要求1所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板，环形安装板上设有若干腰圆孔，各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置，环形安装板抵靠在驱动桥壳外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与驱动桥壳相连接。

3.根据权利要求1或2所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述输入轴与输入锥齿轮为一体成型结构，所述输入锥齿轮内设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔及设置在储油腔内的自适应伸缩装置；所述输入锥齿轮的各齿槽与储油腔之间分别设有一条润滑油道，所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

4.根据权利要求3所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述输入锥齿轮位于输入轴端部，所述储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置；储油腔的一端往远离轮轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板，封遮端板上设有注油嘴。

5.根据权利要求4所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁，且固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行，固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

6.根据权利要求1或2所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述轴向滑动导套与机车车架之间设有轴向调节油缸，且轴向调节油缸的活塞杆与半轴平行；所述轮毂轴壳与机车车架之间设有高度调节油缸。

7.根据权利要求1或2所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述驱动桥壳与轴向固定导套为一体成型结构。

8.根据权利要求1或2所述的轮距及高度可调式机车驱动桥，其特征是，所述轮毂轴壳与竖直下导套为一体成型结构。