CN105508574A - 一种动力切换箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力切换箱，其通过操作第一上拨叉机构和第二上拨叉机构，改变第一离合齿轮、第二离合齿轮与第三齿轮的啮合状态，可实现将主动力源单独或同时输出到两个输出轴；通过操作下拨叉机构来带动第一齿轮位移，使第一齿轮与第六齿轮啮合或与第二齿轮啮合或与其他齿轮不啮合，可使机器处于不同速度的运动状态。本发明设计合理，结构紧凑、操作简单方便、运行效率高，可以实现分动输出和变速输出，来满足不同工艺的施工要求；内部采用多个轴承组，可有效减轻内部磨损，增加了零部件的使用寿命。

Description

一种动力切换箱

技术领域

本发明涉及一种将主动力源单独或同时输出到两个输出轴，运转不同的机械部件，实现不同功能的分动装置，具体地说是一种动力切换箱，属于工程机械地基设备中的技术领域。

背景技术

在一些工程机械设备中，需要将动力进行分配，分别或同时输出给前轴和后轴，以达到将动力进行合理分配的目的。特别对于一些大型的工程机械设备，由于其功能要求较多，需要很多部件来实现，而驱动这些部件的直接动力源较少，所以需要对动力进行合理化分配，来实现各部件的运转。这就需要用到分动装置来将主动力源单独或同时输出到不同的输出轴，运转不同的机械部件，实现不同功能。但现有的一些常规分动装置内部结构较单一，轴间配合摩擦系数较大，对内部零件损伤较大，使得零件更换率较高，而且只能输出单一速率，难以满足不同工艺的施工要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种动力切换箱，其设计合理，结构紧凑、操作简单方便、运行效率高。

按照本发明提供的技术方案：一种动力切换箱，其特征在于：包括第一轴承、第一齿轮、输入轴、第二轴承、第二齿轮、第三轴承、轴承压盖、联轴器、箱体、第一锥齿轮、第四轴承、第一轴承盒、第一输出轴、第一离合齿轮、第三齿轮、第五轴承、第六轴承、第二输出轴、第二轴承盒、第七轴承、第二锥齿轮、第二离合齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、中间轴、第八轴承、下拨叉机构、第一上拨叉机构和第二上拨叉机构；所述输入轴设置在箱体下部，输入轴右端通过第一轴承支承安装在箱体下部左侧面上的对应孔内，并用输入轴闷盖定位封装，输入轴闷盖固定在箱体上；输入轴左端通过第三轴承支承安装在轴承压盖内，轴承压盖固定在箱体上；所述联轴器固定安装在输入轴左端轴伸部；所述第一齿轮通过花键连接在输入轴右端花键段上，所述第二齿轮通过第二轴承支承安装在输入轴的中间位置，第二齿轮右端面设有凹腔，该凹腔的内周面上设有一圈齿牙，该圈齿牙与第一齿轮能够匹配啮合；所述下拨叉机构安装在箱体下部，下拨叉机构用于拨动第一齿轮，使第一齿轮在输入轴的花键段上轴向移动；所述第一输出轴和第二输出轴同轴设置在箱体上部，第一输出轴左端通过第四轴承支承安装在第一轴承盒内，第一输出轴右端通过第六轴承支承安装在第二输出轴的左端内孔中，所述第二输出轴右端通过第七轴承支承安装在第二轴承盒上，第一轴承盒和第二轴承盒分别通过螺钉固定在箱体上部两侧面上；所述第一离合齿轮通过花键连接在第一输出轴中部加粗花键段上，所述第三齿轮通过第五轴承支承安装在第一输出轴右端，第三齿轮轮毂两端的外周面上分别设有外花键，所述第一离合齿轮右端的内花键与第三齿轮轮毂左端的外花键相匹配；所述第一上拨叉机构安装在箱体上部，第一上拨叉机构用于拨动第一离合齿轮，使第一离合齿轮在第一输出轴的加粗花键段上轴向移动；所述第二离合齿轮通过花键连接在第二输出轴左端的加粗花键段上，第二离合齿轮左端的内花键与所述第三齿轮轮毂右端的外花键相匹配；所述第二上拨叉机构安装在箱体上部，第二上拨叉机构用于拨动第二离合齿轮，使第二离合齿轮在第二输出轴的加粗花键段上轴向移动；所述第一锥齿轮固定安装在第一输出轴左端轴伸部，所述第二锥齿轮固定安装在第二输出轴右端轴伸部；所述中间轴设置在箱体中部，中间轴两端分别通过第八轴承支撑安装在箱体中部两侧面上的对应安装孔内，并分别用中间轴闷盖定位封装，中间轴闷盖固定在箱体上；所述第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮自左向右顺次设置，并全部固定安装在中间轴上，第四齿轮、第六齿轮外侧有定位套进行限位；所述第一齿轮可在下拨叉机构的作用下与第六齿轮进行啮合或与第二齿轮进行啮合或与第六齿轮和第二齿轮均脱开啮合，所述第四齿轮与第二齿轮始终啮合，所述第五轴承与第三轴承始终啮合，所述第一离合齿轮可在第一上拨叉机构作用下与第三齿轮左端通过花键连接或脱开连接，所述第二离合齿轮可在第二上拨叉机构作用下与第三齿轮右端通过花键连接或脱开连接。

作为本发明的进一步改进，所述轴承压盖外侧安装有透盖，所述透盖套在在联轴器上，透盖的内孔与联轴器的外周面之间设有密封圈。

作为本发明的进一步改进，所述下拨叉机构包括第一轴套、下拨块、下拨叉轴、下拨叉、第二轴套和手柄；所述下拨叉轴通过第一轴套和第二轴套定位支承在箱体下端，下拨叉轴位于箱体外的端部通过销固定安装手柄，下拨叉轴位于箱体内的中部固定安装下拨叉，所述下拨叉上安装下拨块，所述下拨块与第一齿轮连接。

作为本发明的进一步改进，所述下拨叉为半环形，下拨叉中间外背部设有安装孔，所述下拨叉轴穿过下拨叉的安装孔并通过第一键与下拨叉连接；所述下拨叉两端各安装一件下拨块，两件下拨块180度对称并分别对应卡入第一齿轮上的两个180度对称分布的凹槽内。

作为本发明的进一步改进，所述第一上拨叉机构包括手把、第三轴套、上拨叉轴、上拨叉、上拨块和第四轴套；上拨叉轴通过第三轴套和第四轴套定位支承在箱体上端，上拨叉轴位于箱体外的端部通过销固定安装手把，上拨叉轴位于箱体内的中部固定安装上拨叉，所述上拨叉上安装上拨块，所述上拨块与第一离合齿轮连接；所述第二上拨叉机构的结构与第一上拨叉机构相同。

作为本发明的进一步改进，所述上拨叉为半环形，上拨叉中间外背部设有安装孔，所述上拨叉轴穿过上拨叉的安装孔并通过第二键与上拨叉连接；所述上拨叉两端各安装一件上拨块，两件上拨块180度对称并分别对应卡入第一离合齿轮上的两个180度对称分布的凹槽内。

作为本发明的进一步改进，所述第二轴承、第四轴承、第五轴承和第七轴承均是两个一组，两个第二轴承之间、两个第四轴承之间、两个第五轴承之间、以及两个第七轴承之间分别设有隔套。

作为本发明的进一步改进，所述联轴器通过内部花键与输入轴连接配合。

作为本发明的进一步改进，所述第一锥齿轮通过花键与第一输出轴右端连接配合，所述第二锥齿轮通过花键与第二输出轴右端连接配合。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）、本发明设计合理，结构紧凑、操作简单方便、运行效率高，可以实现分动输出和变速输出，来满足不同工艺的施工要求。

（2）、本发明内部采用多个轴承组，可有效减轻内部磨损，增加了零部件的使用寿命。

（3）、本发明的结构适合于设计较大，可以采用较大的动力组件，输出更大的扭矩。

附图说明

图1为本发明实施例的主剖视图。

图2为本发明实施例的侧剖视图。

图3为图1中第二齿轮的结构示意图。

图4为图1中第三齿轮的结构示意图。

图5为图1中第一输出轴的结构示意图。

图6为图1中第二输出轴的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：实施例中的动力切换箱主要由第一轴承1、第一齿轮2、输入轴3、第二轴承4、第二齿轮5、第三轴承6、轴承压盖7、透盖8、联轴器9、第一轴套10、下拨块11、下拨叉轴12、第一键13、下拨叉14、第二轴套15、箱体16、手柄17、手把18、第三轴套19、上拨叉轴20、第二键21、上拨叉22、上拨块23、第四轴套24、第一锥齿轮25、第四轴承26、第一轴承盒27、第一输出轴28、第一离合齿轮29、第三齿轮30、第五轴承31、第六轴承32、第二输出轴33、第二轴承盒34、第七轴承35、第二锥齿轮36、第二离合齿轮37、第四齿轮38、第五齿轮39、第六齿轮40、中间轴41、第八轴承42、中间轴闷盖43和输入轴闷盖44等组成。

如图1~图3所示，所述输入轴3设置在箱体16下部，输入轴3右端通过第一轴承1支承安装在箱体16下部左侧面上的对应孔内，并用输入轴闷盖44定位封装，输入轴闷盖44通过螺栓固定在箱体16上；输入轴3左端通过第三轴承6支承安装在轴承压盖7内，轴承压盖7通过螺栓固定在箱体16上；所述轴承压盖7外侧安装有透盖8，所述透盖8套在在联轴器9上，透盖8的内孔与联轴器9的外周面之间设有密封圈；所述联轴器9固定安装在输入轴3左端轴伸部；所述第一齿轮2通过花键连接在输入轴3右端花键段上，所述第二齿轮5通过第二轴承4支承安装在输入轴3的中间位置，第二齿轮5右端面设有凹腔，该凹腔的内周面上设有一圈齿牙，该圈齿牙与第一齿轮2能够匹配啮合；所述下拨叉机构安装在箱体16下部，下拨叉机构用于拨动第一齿轮2，使第一齿轮2在输入轴3的花键段上轴向移动。

本发明实施例中，所述下拨叉机构主要由第一轴套10、下拨块11、下拨叉轴12、第一键13、下拨叉14、第二轴套15和手柄17组成；所述下拨叉轴12通过第一轴套10和第二轴套15定位支承在箱体16下端，下拨叉轴12位于箱体16外的端部通过销固定安装手柄17，下拨叉轴12位于箱体16内的中部固定安装下拨叉14；所述下拨叉14为半环形，下拨叉14中间外背部设有安装孔，所述下拨叉轴12穿过下拨叉14的安装孔并通过第一键13与下拨叉14连接；所述下拨叉14两端各安装一件下拨块11，两件下拨块11180度对称并分别对应卡入第一齿轮2上的两个180度对称分布的凹槽内。

如图1、图2、图4~图6所示，所述第一输出轴28和第二输出轴33同轴设置在箱体16上部，第一输出轴28左端通过第四轴承26支承安装在第一轴承盒27内，第一输出轴28右端通过第六轴承32支承安装在第二输出轴33的左端内孔中，所述第二输出轴33右端通过第七轴承35支承安装在第二轴承盒34上，第一轴承盒27和第二轴承盒34分别通过螺钉固定在箱体16上部两侧面上；所述第一离合齿轮29通过花键连接在第一输出轴28中部加粗花键段上，所述第三齿轮30通过第五轴承31支承安装在第一输出轴28右端，第三齿轮30轮毂两端的外周面上分别设有外花键，所述第一离合齿轮29右端的内花键与第三齿轮30轮毂左端的外花键相匹配；所述第一上拨叉机构安装在箱体16上部，第一上拨叉机构用于拨动第一离合齿轮29，使第一离合齿轮29在第一输出轴28的加粗花键段上轴向移动；所述第二离合齿轮37通过花键连接在第二输出轴33左端的加粗花键段上，第二离合齿轮37左端的内花键与所述第三齿轮30轮毂右端的外花键相匹配；所述第二上拨叉机构安装在箱体16上部，第二上拨叉机构用于拨动第二离合齿轮37，使第二离合齿轮37在第二输出轴33的加粗花键段上轴向移动；所述第一锥齿轮25固定安装在第一输出轴28左端轴伸部，所述第二锥齿轮固定安装在第二输出轴33右端轴伸部。

本发明实施例中，所述第一上拨叉机构主要由手把18、第三轴套19、上拨叉轴20、第二键21、上拨叉22、上拨块23和第四轴套24等组成；上拨叉轴20通过第三轴套19和第四轴套24定位支承在箱体16上端，上拨叉轴20位于箱体16外的端部通过销固定安装手把18，上拨叉轴20位于箱体16内的中部固定安装上拨叉22；所述上拨叉22为半环形，上拨叉22中间外背部设有安装孔，所述上拨叉轴20穿过上拨叉22的安装孔并通过第二键21与上拨叉22连接；所述上拨叉22两端各安装一件上拨块23，两件上拨块23180度对称并分别对应卡入第一离合齿轮29。

所述第二上拨叉机构的结构与第一上拨叉机构相同，故此处不再赘述。

如图1、图2所示，所述中间轴41设置在箱体16中部，中间轴41两端分别通过第八轴承42支撑安装在箱体16中部两侧面上的对应安装孔内，并分别用中间轴闷盖43定位封装，中间轴闷盖43通过螺栓固定在箱体16上；所述第四齿轮38、第五齿轮39和第六齿轮40自左向右顺次设置，并全部固定安装在中间轴41上，第四齿轮38、第六齿轮40外侧有定位套进行限位；所述第一齿轮2可在下拨叉机构的作用下与第六齿轮40进行啮合或与第二齿轮5进行啮合或与第六齿轮40和第二齿轮5均脱开啮合，所述第四齿轮38与第二齿轮5始终啮合，所述第五轴承31与第三轴承6始终啮合，所述第一离合齿轮29可在第一上拨叉机构作用下与第三齿轮30左端通过花键连接或脱开连接，所述第二离合齿轮37可在第二上拨叉机构作用下与第三齿轮30右端通过花键连接或脱开连接。

本发明实施例中，所述第二轴承4、第四轴承26、第五轴承31和第七轴承35均是两个一组，两个第二轴承4之间、两个第四轴承26之间、两个第五轴承31之间、以及两个第七轴承35之间分别设有隔套。所述联轴器9通过内部花键与输入轴3连接配合。所述第一锥齿轮25通过花键与第一输出轴28右端连接配合，所述第二锥齿轮通过花键与第二输出轴33右端连接配合。

本发明的工作原理如下：

分动原理：动力组件通过螺栓与联轴器9连接，输入扭矩，带动输入轴3转动；由于第二齿轮5与输入轴3之间装有第二轴承4，故第二齿轮5不转动，而第一齿轮2在花键的带动下转动；此时第一齿轮2在下拨叉机构控制下与第六齿轮40啮合，从而带动中间轴41转动，第四齿轮38和第五齿轮39也随之转动；由于第五齿轮39与第三齿轮30啮合，故第三齿轮30转动；此时通过操作第一上拨叉机构中的手把18，使上拨叉轴20带动上拨叉22转动，上拨叉22扭动上拨块23，将第一离合齿轮29向右推动，使第一离合齿轮29右端与第三齿轮30轮毂左端通过花键连接，从而使第一离合齿轮29随第三齿轮30转动，第一离合齿轮29再带动第一输出轴28转动；由于第一锥齿轮25通过花键配合在第一输出轴28上，故第一锥齿轮25随第一输出轴28转动，从而最终输出扭矩；同理，通过操作第二上拨叉机构，可以使第二离合齿轮37向左移动，第二离合齿轮37左端与第三齿轮30轮毂右端通过花键连接，可实现第二输出轴33转动，从而带动第二锥齿轮的转动，输出扭矩。通过改变第一离合齿轮29、第二离合齿轮37与第三齿轮30的啮合状态，即可实现将主动力源单独或同时输出到两个输出轴。

变速原理：操作下拨叉机构中的手柄17，手柄17带动下拨叉轴12转动，下拨叉轴12通过第一键13带动下拨叉14转动，从而使下拨块11带动第一齿轮2位移；当第一齿轮2与第六齿轮40啮合时，机器处于低速转动状态；当第一齿轮2移动到不与其他齿轮啮合的中间位置时，机器处于空转状态；当第一齿轮2移动到与第二齿轮5啮合时，机器处于高速运动状态。

Claims (9)

1.一种动力切换箱，其特征在于：包括第一轴承（1）、第一齿轮（2）、输入轴（3）、第二轴承（4）、第二齿轮（5）、第三轴承（6）、轴承压盖（7）、联轴器（9）、箱体（16）、第一锥齿轮（25）、第四轴承（26）、第一轴承盒（27）、第一输出轴（28）、第一离合齿轮（29）、第三齿轮（30）、第五轴承（31）、第六轴承（32）、第二输出轴（33）、第二轴承盒（34）、第七轴承（35）、第二锥齿轮、第二离合齿轮（37）、第四齿轮（38）、第五齿轮（39）、第六齿轮（40）、中间轴（41）、第八轴承（42）、下拨叉机构、第一上拨叉机构和第二上拨叉机构；所述输入轴（3）设置在箱体（16）下部，输入轴（3）右端通过第一轴承（1）支承安装在箱体（16）下部左侧面上的对应孔内，并用输入轴闷盖（44）定位封装，输入轴闷盖（44）固定在箱体（16）上；输入轴（3）左端通过第三轴承（6）支承安装在轴承压盖（7）内，轴承压盖（7）固定在箱体（16）上；所述联轴器（9）固定安装在输入轴（3）左端轴伸部；所述第一齿轮（2）通过花键连接在输入轴（3）右端花键段上，所述第二齿轮（5）通过第二轴承（4）支承安装在输入轴（3）的中间位置，第二齿轮（5）右端面设有凹腔，该凹腔的内周面上设有一圈齿牙，该圈齿牙与第一齿轮（2）能够匹配啮合；所述下拨叉机构安装在箱体（16）下部，下拨叉机构用于拨动第一齿轮（2），使第一齿轮（2）在输入轴（3）的花键段上轴向移动；所述第一输出轴（28）和第二输出轴（33）同轴设置在箱体（16）上部，第一输出轴（28）左端通过第四轴承（26）支承安装在第一轴承盒（27）内，第一输出轴（28）右端通过第六轴承（32）支承安装在第二输出轴（33）的左端内孔中，所述第二输出轴（33）右端通过第七轴承（35）支承安装在第二轴承盒（34）上，第一轴承盒（27）和第二轴承盒（34）分别通过螺钉固定在箱体（16）上部两侧面上；所述第一离合齿轮（29）通过花键连接在第一输出轴（28）中部加粗花键段上，所述第三齿轮（30）通过第五轴承（31）支承安装在第一输出轴（28）右端，第三齿轮（30）轮毂两端的外周面上分别设有外花键，所述第一离合齿轮（29）右端的内花键与第三齿轮（30）轮毂左端的外花键相匹配；所述第一上拨叉机构安装在箱体（16）上部，第一上拨叉机构用于拨动第一离合齿轮（29），使第一离合齿轮（29）在第一输出轴（28）的加粗花键段上轴向移动；所述第二离合齿轮（37）通过花键连接在第二输出轴（33）左端的加粗花键段上，第二离合齿轮（37）左端的内花键与所述第三齿轮（30）轮毂右端的外花键相匹配；所述第二上拨叉机构安装在箱体（16）上部，第二上拨叉机构用于拨动第二离合齿轮（37），使第二离合齿轮（37）在第二输出轴（33）的加粗花键段上轴向移动；所述第一锥齿轮（25）固定安装在第一输出轴（28）左端轴伸部，所述第二锥齿轮固定安装在第二输出轴（33）右端轴伸部；所述中间轴（41）设置在箱体（16）中部，中间轴（41）两端分别通过第八轴承（42）支撑安装在箱体（16）中部两侧面上的对应安装孔内，并分别用中间轴闷盖（43）定位封装，中间轴闷盖（43）固定在箱体（16）上；所述第四齿轮（38）、第五齿轮（39）和第六齿轮（40）自左向右顺次设置，并全部固定安装在中间轴（41）上，第四齿轮（38）、第六齿轮（40）外侧有定位套进行限位；所述第一齿轮（2）可在下拨叉机构的作用下与第六齿轮（40）进行啮合或与第二齿轮（5）进行啮合或与第六齿轮（40）和第二齿轮（5）均脱开啮合，所述第四齿轮（38）与第二齿轮（5）始终啮合，所述第五轴承（31）与第三轴承（6）始终啮合，所述第一离合齿轮（29）可在第一上拨叉机构作用下与第三齿轮（30）左端通过花键连接或脱开连接，所述第二离合齿轮（37）可在第二上拨叉机构作用下与第三齿轮（30）右端通过花键连接或脱开连接。

2.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述轴承压盖（7）外侧安装有透盖（8），所述透盖（8）套在在联轴器（9）上，透盖（8）的内孔与联轴器（9）的外周面之间设有密封圈。

3.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述下拨叉机构包括第一轴套（10）、下拨块（11）、下拨叉轴（12）、下拨叉（14）、第二轴套（15）和手柄（17）；所述下拨叉轴（12）通过第一轴套（10）和第二轴套（15）定位支承在箱体（16）下端，下拨叉轴（12）位于箱体（16）外的端部通过销固定安装手柄（17），下拨叉轴（12）位于箱体（16）内的中部固定安装下拨叉（14），所述下拨叉（14）上安装下拨块（11），所述下拨块（11）与第一齿轮（2）连接。

4.如权利要求3所述的动力切换箱，其特征在于：所述下拨叉（14）为半环形，下拨叉（14）中间外背部设有安装孔，所述下拨叉轴（12）穿过下拨叉（14）的安装孔并通过第一键（13）与下拨叉（14）连接；所述下拨叉（14）两端各安装一件下拨块（11），两件下拨块（11）180度对称并分别对应卡入第一齿轮（2）上的两个180度对称分布的凹槽内。

5.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述第一上拨叉机构包括手把（18）、第三轴套（19）、上拨叉轴（20）、上拨叉（22）、上拨块（23）和第四轴套（24）；上拨叉轴（20）通过第三轴套（19）和第四轴套（24）定位支承在箱体（16）上端，上拨叉轴（20）位于箱体（16）外的端部通过销固定安装手把（18），上拨叉轴（20）位于箱体（16）内的中部固定安装上拨叉（22），所述上拨叉（22）上安装上拨块（23），所述上拨块（23）与第一离合齿轮（29）连接；所述第二上拨叉机构的结构与第一上拨叉机构相同。

6.如权利要求5所述的动力切换箱，其特征在于：所述上拨叉（22）为半环形，上拨叉（22）中间外背部设有安装孔，所述上拨叉轴（20）穿过上拨叉（22）的安装孔并通过第二键（21）与上拨叉（22）连接；所述上拨叉（22）两端各安装一件上拨块（23），两件上拨块（23）180度对称并分别对应卡入第一离合齿轮（29）上的两个180度对称分布的凹槽内。

7.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述第二轴承（4）、第四轴承（26）、第五轴承（31）和第七轴承（35）均是两个一组，两个第二轴承（4）之间、两个第四轴承（26）之间、两个第五轴承（31）之间、以及两个第七轴承（35）之间分别设有隔套。

8.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述联轴器（9）通过内部花键与输入轴（3）连接配合。

9.如权利要求1所述的动力切换箱，其特征在于：所述第一锥齿轮（25）通过花键与第一输出轴（28）右端连接配合，所述第二锥齿轮通过花键与第二输出轴（33）右端连接配合。