CN106838154A - 一种换挡变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种用于推土机的换挡变速箱。本发明包括输入轴、中间轴和输出轴，还设置有六个行星排和七个离合器，七个离合器中有两个控制方向控制离合器、三个控制挡位控制离合器和两个高低挡离合器，通过同时控制方向控制离合器中的任意一个、挡位控制离合器中的任意一个及高低挡离合器中的任意一个，能够实现换挡变速箱不同的挡位。本发明提出的换挡变速箱，包括六个行星排和七个离合器，实现了换挡变速箱前六挡后六挡的换挡功能，使换挡变速箱具备更多可选挡位，改善了推土机工况适应能力，提升了使用者的驾驶舒适性。

Description

一种换挡变速箱
技术领域
本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种用于推土机的换挡变速箱。
背景技术
在当今社会，随着社会的发展和技术的进步，人们对行走作业机械的舒适性和可靠性要求将越来越高。现有的推土机变速箱有机械换挡及液力换挡两种形式，其中液力换挡变速箱占推土机变速箱总量的约70％以上，为目前国内推土机变速箱主流形式。为了提高推土机的舒适性，改善推土机的动力性能，经常采用行星式动力换挡变速器作为改变来自推土机发动机的转速和转矩的机构，其优点是操纵轻便简单。该类型变速箱由若干个行星排与若干个离合器构成，变速箱挡位布置有前三后三挡、前六后三挡、前九后一挡等，但在一些特殊工况，需要换挡变速箱具有更大的传动比跨度范围，即需要换挡变速箱具有更多的挡位以满足推土机不同工况需求。所以亟需要提出一种能够提供更多挡位以满足推土机不同工况需求的换挡变速箱。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于推土机的换挡变速箱，增加换挡变速箱具有的挡位数量，以满足推土机不同工况的需求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种换挡变速箱，包括输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴上连接有第一行星排和第二行星排，所述第一行星排上设置有第一离合器，所述第二行星排上设置第二离合器，所述第一离合器和第二离合器为换挡变速箱方向控制离合器；所述中间轴上连接有第三行星排、第四行星排和第五行星排，所述第三行星排上设置有第三离合器，所述第四行星排上设置有第四离合器，所述第五行星排上设置有第五离合器，所述第三离合器、第四离合器和第五离合器为换挡变速箱挡位控制离合器，所述输出轴上连接有第六行星排，所述第六行星排上设置有第六离合器和第七离合器，所述第六离合器为变速箱高速挡离合器，所述第七离合器为换挡变速箱低速挡离合器。
作为一种换挡变速箱的优选方案，通过同时控制方向控制离合器中的任意一个、挡位控制离合器中的任意一个及高低挡离合器中的任意一个的接合，能够实现所述换挡变速箱不同的挡位。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮、第一齿圈及第一制动齿圈，所述第一齿圈还作为换挡变速箱换向齿圈使用。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二齿圈、第二行星架和第二行星轮。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一齿圈设置在所述第二行星架上与所述第一行星轮相啮合，所述第一行星架与所述第一制动齿圈相啮合，所述第一制动齿圈通过所述第一离合器实现制动。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第三行星排包括第三太阳轮、第三齿圈、第三行星架和第三行星轮。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第四行星排包括第四太阳轮、第四齿圈、第四行星架和第四行星轮。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第五行星排包括第五太阳轮、第五齿圈、第五行星架和第五行星轮。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二行星架、所述第三行星架和所述第四行星架依次固定相连，所述第五行星架与所述第四齿圈固定相连。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第六行星排包括第六太阳轮、第六齿圈、第六行星架和第六行星轮。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述中间轴与所述第六齿圈相连接，所述第六齿圈与所述第六行星轮啮合，所述第六行星轮与所述第六太阳轮啮合，所述第六行星架与所述输出轴相连接，所述第六太阳轮通过所述第七离合器实现制动。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第六离合器设置在所述中间轴和所述输出轴之间，通过所述第六离合器的接合来实现所述中间轴与所述输出轴的固定连接。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第五离合器同时接合，分别将所述第二齿圈和所述第五齿圈固定，同时，所述第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进一挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第四离合器同时接合，分别将所述第二齿圈和所述第四齿圈固定，同时，所述第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进二挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第三离合器同时接合，分别将所述第二齿圈和所述第四齿圈固定，同时，所述第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，做相同方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进三挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第五离合器同时接合，分别将所述第二齿圈和所述第五齿圈固定，同时，所述第七离合器接合，使第六行星排的动力从第六齿圈输入，以第六行星架输出至输出轴，所述换挡变速箱实现低速前进一挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第四离合器同时接合，分别将所述第二齿圈和所述第四齿圈固定，同时，所述第七离合器接合，使所述第六行星排的动力从所述第六齿圈输入，通过所述第六行星架输出至所述输出轴，所述换挡变速箱实现低速前进二挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第二离合器和所述第三离合器同时接合，分别将第二齿圈和第四齿圈固定，同时，所述第七离合器接合，使所述第六行星排的动力从所述第六齿圈输入，通过所述第六行星架输出至所述输出轴，所述换挡变速箱实现低速前进三挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和所述第五离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第五齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以第一太阳轮为输入动力、第一齿圈为输出动力；在所述第五行星排中，以第五行星架为输入动力、第五太阳轮为输出动力；同时，第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退一挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和所述第四离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第四齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以所述第一太阳轮为输入动力、所述第一齿圈为输出动力；在所述第四行星排中，以所述第四行星架为输入动力、所述第四太阳轮为输出动力；同时，所述第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退二挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和所述第三离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第三齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以所述第一太阳轮为输入动力、所述第一齿圈为输出动力；在所述第三行星排中，以所述第三行星架为输入动力、所述第三太阳轮为输出动力；同时，所述第六离合器接合，将所述中间轴与所述输出轴连接为一个整体，所述中间轴与所述输出轴以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退三挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和所述第五离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第五齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以所述第一太阳轮为输入动力、所述第一齿圈为输出动力；在所述第五行星排中，以所述第五行星架为输入动力、所述第五太阳轮为输出动力；同时，第七离合器接合，使所述第六行星排的动力从所述第六齿圈输入，通过所述第六行星架输出至所述输出轴，所述换挡变速箱实现低速后退一挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和所述第四离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第四齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以所述第一太阳轮为输入动力、所述第一齿圈为输出动力；在所述第四行星排中，以所述第四行星架为输入动力、所述第四太阳轮为输出动力；同时，所述第七离合器接合，使所述第六行星排的动力从所述第六齿圈输入，通过所述第六行星架输出至所述输出轴，所述换挡变速箱实现低速后退二挡；
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器和第三离合器同时接合，分别将所述第一制动齿圈和所述第三齿圈固定，所述第一行星架与所述第一制动齿圈通过花键连接，所述第一行星轮仅发生自转，所述第一齿圈相对所述第一行星轮转动，在所述第一行星排中，以所述第一太阳轮为输入动力、所述第一齿圈为输出动力；在所述第三行星排中，以所述第三行星架为输入动力、所述第三太阳轮为输出动力；同时，所述第七离合器接合，使所述第六行星排的动力以所述第六齿圈输入，以所述第六行星架输出至所述输出轴，所述换挡变速箱实现低速后退三挡。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器与所述第二离合器分离，所述第五离合器接合，所述第六离合器与第七离合器两者之一接合，所述换挡变速箱实现空挡。
作为一种换挡变速箱的优选方案，
所述高速前进一挡的传动比范围为1.1～1.6；
所述高速前进二挡的传动比范围为0.75～1.1；
所述高速前进三挡的传动比范围为0.38～0.62；
所述低速前进一挡的传动比范围为1.5～2.0；
所述低速前进二挡的传动比范围为1.0～1.5；
所述低速前进三挡的传动比范围为0.55～0.85；
所述高速后退一挡的传动比范围为-0.92～-1.24；
所述高速后退二挡的传动比范围为-0.55～-0.81；
所述高速后退三挡的传动比范围为-0.25～-0.48。
所述低速后退一挡的传动比范围为-1.3～-1.7；
所述低速后退二挡的传动比范围为-0.77～-1.1；
所述低速后退三挡的传动比范围为-0.36～-0.65。
作为一种换挡变速箱的优选方案，所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器、第六离合器和第七离合器均为湿式多片式离合器。
本发明的有益效果为：
本发明提出的换挡变速箱，包括六个行星排和七个离合器，其中在输出轴上连接有第六行星排，在第六行星排上设置有一个用于高速挡的离合器和一个用于低速挡的离合器，实现了换挡变速箱提供前六挡后六挡的换挡功能，使换挡变速箱具备更多可选挡位，改善了推土机工况适应能力，提升了使用者的驾驶舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的换挡变速箱的结构示意图。
图中标记如下：
1-输入轴；2-中间轴；3-输出轴；4-第一行星排；5-第二行星排；6-第三行星排；7-第四行星排；8-第五行星排；9-第六行星排；10-第一离合器；11-第二离合器；12-第三离合器；13-第四离合器；14-第五离合器；15-第六离合器；16-第七离合器；
41-第一太阳轮；42-第一制动齿圈；43-第一行星架；44-第一行星轮；51-第二太阳轮；52-第二齿圈；53-第二行星架；54-第二行星轮；55-第一齿圈；61-第三太阳轮；62-第三齿圈；63-第三行星架；64-第三行星轮；71-第四太阳轮；72-第四齿圈；73-第四行星架；74-第四行星轮；81-第五太阳轮；82-第五齿圈；83-第五行星架；84-第五行星轮；91-第六太阳轮；92-第六齿圈；93-第六行星架；94-第六行星轮。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1所示为本具体实施方式提供的一种用于推土机的换挡变速箱，包括输入轴1、中间轴2和输出轴3，输入轴1上连接有第一行星排4和第二行星排5，第一行星排4上设置有第一离合器10，第二行星排5上设置第二离合器11，第一离合器10和第二离合器11为换挡变速箱方向控制离合器；中间轴2上连接有第三行星排6、第四行星排7和第五行星排8，第三行星排6上设置有第三离合器12，第四行星排7上设置有第四离合器13，第五行星排8上设置有第五离合器14，第三离合器12、第四离合器13和第五离合器14为换挡变速箱挡位控制离合器，输出轴3上连接有第六行星排9，第六行星排9上设置有第六离合器15和第七离合器16，第六离合器15为换挡变速箱高速挡离合器，第七离合器16为换挡变速箱低速挡离合器。通过设置六个行星排和七个离合器，在输出轴上连接有第六行星排9，在第六行星排9上设置有一个用于高速挡的离合器和一个用于低速挡的离合器，实现了换挡变速箱提供前六挡后六挡的换挡功能，使换挡变速箱具备更多可选挡位，改善了推土机工况适应能力，提升了使用者的驾驶舒适性。
通过同时控制方向控制离合器中的任意一个、挡位控制离合器中的任意一个及高低挡离合器中的任意一个的接合，能够实现换挡变速箱不同的挡位，离合器为湿式多片式离合器。由于不设置旋转离合器，有效避免了旋转离合器所带来的故障率高、加工精度要求高等问题，使得换挡变速箱整体结构简单，减少了其功率消耗，增大了其传动效率。
第一行星排4包括第一太阳轮41、第一行星架43、第一行星轮44、第一齿圈55及第一制动齿圈42，第一齿圈55还作为换挡变速箱换向齿圈使用。第二行星排5包括第二太阳轮51、第二齿圈52、第二行星架53和第二行星轮54。第一齿圈55设置在第二行星架53上与第一行星轮44相啮合，第一行星架43与第一制动齿圈42相啮合，第一制动齿圈42通过第一离合器10实现制动。
第三行星排6包括第三太阳轮61、第三齿圈62、第三行星架63和第三行星轮64。第四行星排7包括第四太阳轮71、第四齿圈72、第四行星架73和第四行星轮74。第五行星排8包括第五太阳轮81、第五齿圈82、第五行星架83和第五行星轮84。第二行星架53、第三行星架63和第四行星架73依次固定相连，第五行星架83与第四齿圈72固定相连。
第六行星排9包括第六太阳轮91、第六齿圈92、第六行星架93和第六行星轮94。
中间轴2与第六离合器15相固定，第六离合器15设置在第六行星架93和第六齿圈92之间，用于连接第六行星架93和第六齿圈92，通过第六离合器15的接合来实现中间轴2与输出轴3的固定连接，使第六行星排9上的元件以相同的速度和方向旋转，此时，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上，实现换挡变速箱高挡工作。
中间轴2与第六齿圈92相连接，第六齿圈92与第六行星轮94啮合，第六行星轮94与第六太阳轮91啮合，第六行星架93与输出轴3相连接，第六太阳轮91通过第七离合器16实现制动，当第七离合器16接合时，第六太阳轮91被固定，第六行星排9以第六齿圈92输入，第六行星架93输出，此时，从中间轴2输出的动力被以i>1的传动比输出到输出轴3上，实现换挡变速箱的低挡作业。
此换挡变速箱，包括六个行星排和七个离合器，其中在输出轴上连接有第六行星排，在第六行星排上设置有一个用于高速挡的离合器和一个用于低速挡的离合器，实现了换挡变速箱提供前六挡后六挡的换挡功能，使换挡变速箱具备更多可选挡位，改善了推土机工况适应能力，提升了使用者的驾驶舒适性。
通过接合第一离合器10实现前进挡，接合第二离合器11实现后退挡，接合第三离合器12实现三挡，接合第四离合器13实现二挡，接合第五离合器14实现一挡，接合第六离合器15实现高挡，接合第七离合器16实现低挡。
当第二离合器11、第五离合器14和第六离合器15同时接合，第二离合器11将第二齿圈52固定，第五离合器14将第五齿圈82固定，第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上；第二行星排5中，以第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第五行星排8中，以第五行星架83为输入动力、第五太阳轮81输出动力，第六离合器15将第六行星排9中的第六齿圈92和第六行星架93固定为一体。此时推土机为高速前进一挡，高速前进一挡为作业挡，推土机能够提供较大的牵引力，主要用于推土、松土等需要大牵引力的工况，对于一般中重载牵引推土、松土等作业，其工作时间约占总作业时间的70％以上，高速前进一挡的传动比范围为1.1～1.6。
当第二离合器11、第四离合器13和第六离合器15同时接合，第二离合器11将第二齿圈52固定，第四离合器13将第四齿圈72固定，第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上；第二行星排5中，以为第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第四行星排7中，以为第四行星架73为输入动力、第四太阳轮71为输出动力，第六离合器15将第六行星排9中的第六齿圈92和第六行星架93固定为一体。此时推土机为高速前进二挡，高速前进二挡为辅助作业挡及场地转移挡，推土机能够提供较大的牵引力及较快的车速，主要用于中轻载作业工况及场地转移使用，高速前进二挡的传动比范围为0.75～1.1。
第二离合器11、第三离合器12和第六离合器15同时接合，第二离合器11将第二齿圈52固定，第三离合器12将第三齿圈62固定，第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上；第二行星排5中，以第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第三行星排6中，以第三行星架63为输入动力、第三太阳轮61为输出动力，第六离合器15将第六行星排9中的第六齿圈92和第六行星架93固定为一体。此时推土机为高速前进三挡，高速前进三挡为场地转移挡，推土机能够提供最快的前进行走速度，主要用于转移工作场地使用，高速前进三挡的传动比范围为0.38～0.62。
第二离合器11、第五离合器14和第七离合器16同时接合，第二离合器11将第二齿圈52固定，第五离合器14将第五齿圈82固定，第七离合器16将第七离合器16将第六太阳轮91固定，第二行星排5中，以第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第五行星排8中，以第五行星架83为输入动力、第五太阳轮81为输出动力；第六行星排9中，以第六齿圈92为输入动力、第六行星架93为输出动力至输出轴3。此时推土机为低速前进一挡，低速前进一挡为辅助作业挡，推土机能够提供最大的牵引力，主要用于推土、松土等需要最大牵引力的工况，低速前进一挡的传动比范围为1.5～2.0。
当第二离合器11、第四离合器13及第七离合器16同时接合时，第二离合器11将第二齿圈52固定，第四离合器13将第四齿圈72固定，第七离合器16将第六太阳轮91固定，此时，第二行星排5中，以第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第四行星排7中，以第四行星架73为输入动力、第四太阳轮71为输出动力；第六行星排9中，以为第六齿圈92为输入动力、第六行星架93为输出动力至输出轴3，换挡变速箱实现低速前进二挡，低速前进二挡的传动比范围为1.0～1.5。
第二离合器11、第三离合器12和第七离合器16同时接合，第二离合器11将第二齿圈52固定，第三离合器12将第三齿圈62固定，第七离合器16将第七离合器16将第六太阳轮94固定，第二行星排5中，以第二太阳轮51为输入动力、第二行星架53为输出动力；第三行星排6中，以第三行星架63为输入动力、第三太阳轮61为输出动力；第六行星排9中，以第六齿圈92为输入动力、第六行星架93为输出动力。此时推土机为低速前进三挡，低速前进三挡为辅助场地转移挡及辅助作业挡，推土机能够提供较快的车速和较小的牵引力，一般适用于轻载作业或空载车辆转移工况，低速前进三挡的传动比范围为0.55～0.85。
第一离合器10、第五离合器14和第六离合器15同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第五离合器14将第五齿圈82固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4中，以第一太阳轮41为输入动力、第一齿圈55为输出动力；第五行星排8中，以第五行星架83为输入动力、第五太阳轮81为输出动力；第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上。此时推土机为高速后退一挡，高速后退一挡为后退作业挡，推土机后退车速较低，主要受地面颠簸、场地狭窄、转移距离等因素制约时使用，高速后退一挡的传动比范围为-0.92～-1.24。
第一离合器10、第四离合器13及第六离合器15同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第四离合器13将第四齿圈72固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4中，以第一太阳轮41为输入动力、第一齿圈55为输出动力；第四行星排7中，以第四行星架73为输入动力、第四太阳轮71为输出动力；第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，第六行星排9中的第六齿圈92和第六行星架93固定为一体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上。此时推土机为高速后退二挡，高速后退二挡为后退作业挡，推土机后退车速较快，是推土机正常作业时最常使用的后退挡，高速后退二挡的传动比范围为-0.55～-0.81。
第一离合器10、第三离合器12及第六离合器15同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第三离合器12将第三齿圈62固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4中，以第一太阳轮41为输入动力、第一齿圈55为输出动力；第三行星排6中，以第三行星架63为输入动力、第三太阳轮61为输出动力；第六离合器15将中间轴2与输出轴3连接为一个整体，第六行星排9中的第六齿圈92和第六行星架93固定为一体，中间轴2与输出轴3以相同的方向及转速转动，从中间轴2输出的动力被以i＝1的传动比输出到输出轴3上。此时推土机为高速后退三挡，高速后退三挡为后退转移场地挡，推土机后退车速最快，主要在地面条件平整颠簸小时快速转场使用，高速后退三挡的传动比范围为-0.25～-0.48。
第一离合器10、第五离合器14及第七离合器16同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第五离合器14将第五齿圈82固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4中，以第一太阳轮41为输入动力、第一齿圈55为输出动力；第五行星排8中，以第五行星架83为输入动力、第五太阳轮81为输出动力；第七离合器16将第六行星排9的动力从第六齿圈92输入，通过第六行星架93输出至输出轴3。此时推土机为低速后退一挡，低速后退一挡为后退作业挡，推土机后退车速最低，主要受地面颠簸、场地狭窄、转移距离等因素制约时使用，低速后退一挡的传动比范围为-1.3～-1.7。
第一离合器10、第四离合器13及第七离合器16同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第四离合器13将第四齿圈72固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4中，以第一太阳轮41为输入动力、第一齿圈55为输出动力；第四行星排7中，以第四行星架73为输入动力、第四太阳轮71为输出动力；第七离合器16将第六行星排9的动力从第六齿圈92输入，通过第六行星架93输出至输出轴3。此时推土机为低速后退二挡，低速后退二挡为后退作业辅助挡，推土机后退车速较低，主要受地面颠簸、场地狭窄、转移距离等工况下具备一定条件时使用，低速后退二挡的传动比范围为-0.77～-1.1。
第一离合器10、第三离合器12及第七离合器16同时接合，第一离合器10将第一制动齿圈42固定，第三离合器12将第三齿圈62固定，第一行星架43与第一制动齿圈42通过花键连接，第一行星轮44仅发生自转，第一齿圈55相对第一行星轮44转动，第一行星排4为第一太阳轮41的输入动力、第一齿圈55的输出动力，第三行星排6中，以第三行星架63为输入动力、第三太阳轮61为输出动力；第七离合器16将第六行星排9的动力以第六齿圈92输入，以第六行星架93输出至输出轴3。此时推土机为低速后退三挡，低速后退三挡为后退转场辅助挡，推土机后退车速较快，主要在地面较平整颠簸较小时转场使用，低速后退三挡的传动比范围为-0.36～-0.65。
第一离合器10和第二离合器11同时分离，第五离合器14接合，第六离合器15与第七离合器16中有且仅有一个接合，此时，外部输入至换挡变速箱的动力在第一离合器10与第二离合器11处被中断，同时，第六离合器15和第七离合器16两者中的一个及第五离合器14接合处于待命状态，换挡变速箱实现空挡。
第一离合器10、第二离合器11、第三离合器12、第四离合器13、第五离合器14、第六离合器15和第七离合器16均为湿式多片式离合器。湿式多片式离合器中的冷却油对摩擦片起保护作用，使动力传递平滑柔和，使用寿命长，一般不会发生故障。
注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种换挡变速箱，其特征在于，包括输入轴(1)、中间轴(2)和输出轴(3)，所述输入轴(1)上连接有第一行星排(4)和第二行星排(5)，所述第一行星排(4)上设置有第一离合器(10)，所述第二行星排(5)上设置第二离合器(11)，所述第一离合器(10)和第二离合器(11)为换挡变速箱方向控制离合器；所述中间轴(2)上连接有第三行星排(6)、第四行星排(7)和第五行星排(8)，所述第三行星排(6)上设置有第三离合器(12)，所述第四行星排(7)上设置有第四离合器(13)，所述第五行星排(8)上设置有第五离合器(14)，所述第三离合器(12)、第四离合器(13)和第五离合器(14)为换挡变速箱挡位控制离合器；所述输出轴(3)上连接有第六行星排(9)，所述第六行星排(9)上设置有第六离合器(15)和第七离合器(16)，所述第六离合器(15)为换挡变速箱高速挡离合器，所述第七离合器(16)为换挡变速箱低速挡离合器。
2.根据权利要求1所述的换挡变速箱，其特征在于，所述第一行星排(4)包括第一太阳轮(41)、第一行星架(43)、第一行星轮(44)、第一齿圈(55)及第一制动齿圈(42)，所述第一齿圈(55)用于换挡变速箱换向；
所述第二行星排(5)包括第二太阳轮(51)、第二齿圈(52)、第二行星架(53)和第二行星轮(54)；
所述第一齿圈(55)设置在所述第二行星架(53)上并与所述第一行星轮(44)相啮合，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)相啮合，所述第一制动齿圈(42)通过所述第一离合器(10)实现制动。
3.根据权利要求2所述的换挡变速箱，其特征在于，所述第三行星排(6)包括第三太阳轮(61)、第三齿圈(62)、第三行星架(63)和第三行星轮(64)；
所述第四行星排(7)包括第四太阳轮(71)、第四齿圈(72)、第四行星架(73)和第四行星轮(74)；
所述第五行星排(8)包括第五太阳轮(81)、第五齿圈(82)、第五行星架(83)和第五行星轮(84)；
所述第二行星架(53)、所述第三行星架(63)和所述第四行星架(73)依次固定相连，所述第五行星架(83)与所述第四齿圈(72)固定相连。
4.根据权利要求3所述的换挡变速箱，其特征在于，所述第六行星排(9)包括第六太阳轮(91)、第六齿圈(92)、第六行星架(93)和第六行星轮(94)；
所述中间轴(2)与所述第六齿圈(92)相连接，所述第六齿圈(92)与所述第六行星轮(94)啮合，所述第六行星轮(94)与所述第六太阳轮(91)啮合，所述第六行星架(93)与所述输出轴(3)相连接，所述第六太阳轮(91)通过所述第七离合器(16)实现制动；
所述第六离合器(15)设置在所述中间轴(2)和所述输出轴(3)之间，通过所述第六离合器(15)的接合来实现所述中间轴(2)与所述输出轴(3)的固定连接。
5.根据权利要求4所述的换挡变速箱，其特征在于，同时控制方向控制离合器中的任意一个、挡位控制离合器中的任意一个及高低挡离合器中的任意一个的接合，能够实现所述换挡变速箱不同的挡位。
6.根据权利要求4所述的换挡变速箱，其特征在于，所述第二离合器(11)和所述第五离合器(14)同时接合，分别将所述第二齿圈(52)和所述第五齿圈(82)固定，同时，所述第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进一挡；
或者，
所述第二离合器(11)和所述第四离合器(13)同时接合，分别将所述第二齿圈(52)和所述第四齿圈(72)固定，同时，所述第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进二挡；
或者，
所述第二离合器(11)和所述第三离合器(12)同时接合，分别将所述第二齿圈(52)和所述第三齿圈(62)固定，同时，所述第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，做相同方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速前进三挡；
或者，
所述第二离合器(11)和所述第五离合器(14)同时接合，分别将所述第二齿圈(52)和所述第五齿圈(82)固定，同时，所述第七离合器(16)接合，使第六行星排(9)的动力从第六齿圈(92)输入，以第六行星架(93)输出至输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速前进一挡；
或者，
所述第二离合器(11)和所述第四离合器(13)同时接合，分别将所述第二齿圈(52)和所述第四齿圈(72)固定，同时，所述第七离合器(16)接合，使所述第六行星排(9)的动力从所述第六齿圈(92)输入，通过所述第六行星架(93)输出至所述输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速前进二挡；
或者，
所述第二离合器(11)和所述第三离合器(12)同时接合，分别将第二齿圈(52)和第三齿圈(62)固定，同时，所述第七离合器(16)接合，使所述第六行星排(9)的动力从所述第六齿圈(92)输入，通过所述第六行星架(93)输出至所述输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速前进三挡；
或者，
所述第一离合器(10)和所述第五离合器(14)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第五齿圈(82)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以第一太阳轮(41)为输入动力、第一齿圈(55)为输出动力；在所述第五行星排(8)中，以第五行星架(83)为输入动力、第五太阳轮(81)为输出动力；同时，第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退一挡；
或者，
所述第一离合器(10)和所述第四离合器(13)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第四齿圈(72)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以所述第一太阳轮(41)为输入动力、所述第一齿圈(55)为输出动力；在所述第四行星排(7)中，以所述第四行星架(73)为输入动力、所述第四太阳轮(71)为输出动力；同时，所述第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退二挡；
或者，
所述第一离合器(10)和所述第三离合器(12)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第三齿圈(62)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以所述第一太阳轮(41)为输入动力、所述第一齿圈(55)为输出动力；在所述第三行星排(6)中，以所述第三行星架(63)为输入动力、所述第三太阳轮(61)为输出动力；同时，所述第六离合器(15)接合，将所述中间轴(2)与所述输出轴(3)连接为一个整体，所述中间轴(2)与所述输出轴(3)以相同的方向及转速转动，所述换挡变速箱实现高速后退三挡；
或者，
所述第一离合器(10)和所述第五离合器(14)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第五齿圈(82)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以所述第一太阳轮(41)为输入动力、所述第一齿圈(55)为输出动力；在所述第五行星排(8)中，以所述第五行星架(83)为输入动力、所述第五太阳轮(81)为输出动力；同时，第七离合器(16)接合，使所述第六行星排(9)的动力从所述第六齿圈(92)输入，通过所述第六行星架(93)输出至所述输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速后退一挡；
或者，
所述第一离合器(10)和所述第四离合器(13)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第四齿圈(72)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以所述第一太阳轮(41)为输入动力、所述第一齿圈(55)为输出动力；在所述第四行星排(7)中，以所述第四行星架(73)为输入动力、所述第四太阳轮(71)为输出动力；同时，所述第七离合器(16)接合，使所述第六行星排(9)的动力从所述第六齿圈(92)输入，通过所述第六行星架(93)输出至所述输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速后退二挡；
或者，
所述第一离合器(10)和第三离合器(12)同时接合，分别将所述第一制动齿圈(42)和所述第三齿圈(62)固定，所述第一行星架(43)与所述第一制动齿圈(42)通过花键连接，所述第一行星轮(44)仅发生自转，所述第一齿圈(55)相对所述第一行星轮(44)转动，在所述第一行星排(4)中，以所述第一太阳轮(41)为输入动力、所述第一齿圈(55)为输出动力；在所述第三行星排(6)中，以所述第三行星架(63)为输入动力、所述第三太阳轮(61)为输出动力；同时，所述第七离合器(16)接合，使所述第六行星排(9)的动力以所述第六齿圈(92)输入，以所述第六行星架(93)输出至所述输出轴(3)，所述换挡变速箱实现低速后退三挡；
或者，
所述第一离合器(10)与所述第二离合器(11)分离，所述第五离合器(14)接合，所述第六离合器(15)与第七离合器(16)两者之一接合，所述换挡变速箱实现空挡。
7.根据权利要求6所述的换挡变速箱，其特征在于，
所述高速前进一挡的传动比范围为1.1～1.6；
所述高速前进二挡的传动比范围为0.75～1.1；
所述高速前进三挡的传动比范围为0.38～0.62；
所述低速前进一挡的传动比范围为1.5～2.0；
所述低速前进二挡的传动比范围为1.0～1.5；
所述低速前进三挡的传动比范围为0.55～0.85；
所述高速后退一挡的传动比范围为-0.92～-1.24；
所述高速后退二挡的传动比范围为-0.55～-0.81；
所述高速后退三挡的传动比范围为-0.25～-0.48；
所述低速后退一挡的传动比范围为-1.3～-1.7；
所述低速后退二挡的传动比范围为-0.77～-1.1；
所述低速后退三挡的传动比范围为-0.36～-0.65。
8.根据权利要求1-4、6或7任一项所述的换挡变速箱，其特征在于，所述第一离合器(10)、第二离合器(11)、第三离合器(12)、第四离合器(13)、第五离合器(14)、第六离合器(15)和第七离合器(16)均为湿式多片式离合器。
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