CN112092542A - 铰接式自卸车轮边减速机及车辆 - Google Patents

Abstract

铰接式自卸车轮边减速机及车辆，包括半轴，半轴外设有半轴套管，半轴套管的一端连接有制动器安装板，另一端连接有齿圈托架，齿圈与半轴之间设有行星齿轮，行星架设置在轮毂上；轮毂与半轴套管之间设有浮动密封，半轴套管轴向对称的开有2个冷却油道，半轴套管的外周还设有支撑衬套，支撑衬套的内孔加工有环状油槽；半轴的端部的槽孔内设有钢球，端盖的中心设有与钢球配合使用的球顶。本发明铰接式自卸车轮边减速机制造加工成本低，相较传统湿盘制动器高昂的生产和使用成本，具备明显的成本优势，有利于铰接式自卸车产品在各工程领域的推广使用。

Description

铰接式自卸车轮边减速机及车辆

技术领域

本发明涉及矿用自卸车技术领域，具体是一种铰接式自卸车轮边减速机及车辆。

背景技术

本发明所涉及的轮边减速机旨在应用于铰接式矿用自卸车，铰接式自卸车是相较刚性矿用自卸车而言，采用前、后车架铰接型式，左右摆动角度可达45°，转弯半径小、机动灵活、通过性好，主要应用于崎岖泥泞甚至于非道路等恶劣工况的使用，由于其使用工况的特殊性、复杂性，对其动力传动性能提出了更高地要求，采用全轮驱动匹配可靠的核心传动部件成为铰接式自卸车性能优异与否的重要指标。

国外的铰接式自卸车技术和市场都已经非常成熟，应用也非常广泛，目前国内市场使用量较少，国内铰接式自卸车开发时间较晚，技术壁垒主要体现在核心传动零部件的自主化，轮边减速机作为重要的动力传动部件，能否实现其自主化设计、使其满足复杂工况的可靠性要求，成为铰接式自卸车打入国际市场的关键。

现有铰接式自卸车用轮边减速机存在以下缺陷：

1、集成湿盘制动，摩擦盘和密封更换复杂，且对清洁性要求较高，维保效率低、用户体验差。

2、传统湿盘制动轮边减速机多为3个油腔（高压制动腔、中压循环冷却腔、低压冷却腔），采用多道浮动密封和骨架密封封闭腔体，在复杂恶劣工况下，经常性出现腔体之间窜油和齿轮油外漏问题，存在重要安全隐患。

3、传统湿盘制动轮边生产成本和使用成本均较高，在一些成本控制较高国家和地区铰接式自卸车不具备成本优势，合理降本有助于产品的推广使用。

4、传统湿盘制动轮边减速机，需额外配置强制冷却循环系统，增加了使用成本、系统较为复杂性，故障风险率较高，同时使本身就狭小的空间变的更为紧凑，维保性较差。

5、传统齿轮箱的输出法兰和内齿圈为整体，需要承受车辆载重压力，由于齿圈为薄壁零件，受力会变形，内齿圈啮合精度变差，齿轮箱可靠性降低。

6、另一类传统齿轮箱为内置式的行车制动器，制动器安装在齿轮箱内部，由于齿轮箱内部空间小，散热慢，在行车过程中制动器摩擦副工作持续发热，使齿轮箱润滑油持续升温而不能正常使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的铰接式自卸车轮边减速机及车辆。

本发明是以如下技术方案实现的：一种铰接式自卸车轮边减速机，包括半轴，所述半轴外设有半轴套管，所述半轴套管的一端连接有制动器安装板，所述半轴套管的另一端连接有齿圈托架，所述齿圈托架连接有齿圈，所述齿圈与半轴之间设有行星齿轮，所述行星齿轮通过销轴连接有行星架，所述行星架设置在轮毂上；所述轮毂与半轴套管之间设有浮动密封，所述浮动密封与半轴套管之间设有浮动密封座，所述半轴套管的端面设有用于定位浮动密封座的定位销，所述半轴套管轴向对称的开有2个冷却油道，所述浮动密封座径向开有与冷却油道连接的冷却油口；所述半轴套管的外周还设有支撑衬套，所述支撑衬套的内孔加工有环状油槽；所述半轴的端部的槽孔内设有钢球，设置在半轴端部的端盖的中心设有与钢球配合使用的球顶。

制动器安装板上对称的安装有两个制动器，所述轮毂靠近制动器的一侧端面安装有制动盘，所述制动盘与制动器的两个制动蹄片之间距离相等。

所述半轴套管与齿圈托架之间设有衬套，所述半轴套管的端面还设有用于压紧齿圈托架的法兰盘。

所述半轴套管的端面与法兰盘之间设有调整垫。

所述衬套的内圈与半轴套管的外圈贴合，所述衬套的外圈与齿圈托架的花键贴合。

所述行星齿轮的数量为4，每个行星齿轮的内腔均设有两个调心轴承。

所述浮动密封与轮毂之间设有轴承Ⅱ，所述轮毂与齿圈托架之间设有轴承Ⅰ。

所述半轴套管的端面对称设有两个定位销，所述半轴套管与浮动密封座上均设有销孔，所述定位销与半轴套管为过渡配合，所述定位销与浮动密封座为间隙配合。

所述冷却油道靠近冷却油口的位置开有45°的通孔。

一种车辆，包括上述任意一项所述的一种铰接式自卸车轮边减速机。

本发明具有以下优点：1、本发明涉及的铰接式自卸车轮边减速机制造加工成本低，相较传统湿盘制动器高昂的生产和使用成本，具备明显的成本优势，有利于铰接式自卸车产品在各工程领域的推广使用。

2、本发明涉及的铰接式自卸车轮边减速机采用钳盘制动，只有一个齿轮冷却腔，冷却油压力低，不易发生漏油、窜油等问题，有效提升了整机可靠性和安全性。传统湿盘制动轮边减速机多为3个油腔（高压制动腔、中压循环冷却腔、低压冷却腔），在复杂恶劣工况下，经常性出现腔体之间窜油和齿轮油外漏问题，存在重要安全隐患。

3、本发明涉及的铰接式自卸车轮边减速机浮动密封座径向尺寸较大，且在内腔增加了冷却油道，为浮动密封提供了较为合理的冷却结构设计，避免浮动密封高温损毁以及密封损毁所造成的漏油问题，可靠性优异。

4、半轴套管和浮动密封座的定位结构设计，有效保证了油道的准确接合，使冷却油液流通顺畅，提升了冷却效能。

5、支撑衬套内圈加工有环形油道，在起半轴支撑作用的同时，在旋转接合面提供冷却润滑，提升可靠性。

6、钢球23安装于半轴15端部的槽孔内，球顶24安装于端盖13中心的槽孔内，装配过程中需要检测钢球23和球顶24的间隙，通过调整球顶24的厚度尺寸来获取间隙理想值。传统间隙调整方式为加工多组样块，更换工艺性较差。

7、内齿圈与输出法兰分开设计，齿轮传动内齿圈不受外力作用，提高行星齿轮机构传动可靠性。

附图说明

图1为本发明的减速机的结构示意图；

图2为本发明减速机局部放大的结构示意图Ⅰ；

图3为本发明减速机局部放大的结构示意图Ⅱ；

图4为本发明减速机局部放大的结构示意图Ⅲ；

图5为本发明减速机动力传递示意图；

图中：1、半轴套管，2、制动器安装板，3、制动器，4、制动盘，5、轮毂，6、轴承Ⅰ，7、齿圈托架，8、齿圈，9、行星架，10、行星齿轮，11、调心轴承，12、销轴，13、端盖，14、支撑衬套，15、半轴，16、定位销，17、浮动密封座，18、浮动密封，19、轴承Ⅱ，20、法兰盘，21、调整垫，22、衬套，23、钢球，24、球顶，25、冷却油道，26、通孔，27、冷却油口。

具体实施方式

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机，包括半轴15，所述半轴15外设有半轴套管1，所述半轴套管1的一端连接有制动器安装板2，所述半轴套管1的另一端连接有齿圈托架7，所述齿圈托架7连接有齿圈8，所述齿圈8与半轴15之间设有行星齿轮10，所述行星齿轮10通过销轴12连接有行星架9，所述行星架9设置在轮毂5上；所述轮毂5与半轴套管1之间设有浮动密封18，所述浮动密封18与半轴套管1之间设有浮动密封座17，所述半轴套管1的端面设有用于定位浮动密封座17的定位销16，所述半轴套管1轴向对称的开有2个冷却油道25，所述浮动密封座17径向开有与冷却油道25连接的冷却油口27；所述半轴套管1的外周还设有支撑衬套14，所述支撑衬套14的内孔加工有环状油槽；所述半轴15的端部的槽孔内设有钢球23，设置在半轴15端部的端盖13的中心设有与钢球23配合使用的球顶24。本发明的铰接式自卸车轮边减速机，在半轴外设有半轴套管，半轴套管外依次连接有制动器安装板、制动器、制动盘、轮毂和齿圈托架，半轴套管的左侧法兰面与桥壳贴合，右侧法兰面与制动器安装板的安装面贴合，用螺栓将制动器安装板固定于半轴套管，齿圈托架连接在半轴套管的另一端，齿圈托架安装于齿圈，用卡簧限位，齿圈与半轴之间设有行星齿轮，行星齿轮通过销轴安装于行星架，再将行星架总成安装于轮毂，使行星齿轮轮齿与齿圈啮合；半轴通过行星架右侧插入半轴套管，使太阳轮轮齿与行星齿轮轮齿啮合，半轴左侧外花键与车桥差速器伞齿啮合，动力通过半轴传递至行星齿轮，再通过行星架传递至轮毂，进而将驱动力传递给车轮，内齿圈与输出法兰分开设计，齿轮传动内齿圈不受外力作用，提高行星齿轮机构传动可靠性；其中，轮毂与半轴套管之间设有浮动密封，浮动密封的左半部分安装于浮动密封座的内腔，浮动密封的右半部分安装于轮毂的内腔，半轴套管的端面设有用于定位浮动密封座的定位销，半轴套管和浮动密封座的定位结构设计，有效保证了油道的准确接合，使冷却油液流通顺畅，提升了冷却效能，半轴套管和浮动密封座还设有冷却油道和冷却油口，浮动密封座径向尺寸较大，且在内腔增加了冷却油道，为浮动密封提供了较为合理的冷却结构设计，避免浮动密封高温损毁以及密封损毁所造成的漏油问题，可靠性优异 ；支撑衬套内圈加工有环形油道，在起半轴支撑作用的同时，在旋转接合面提供冷却润滑，用于旋转部位的冷却，提升可靠性；钢球安装于半轴端部的槽孔内，球顶安装于端盖中心的槽孔内，装配过程中需要检测钢球和球顶的间隙，通过调整球顶的厚度尺寸来获取间隙理想值，再将端盖安装于行星架的侧端面。本发明涉及的铰接式自卸车轮边减速机制造加工成本低，相较传统湿盘制动器高昂的生产和使用成本，具备明显的成本优势，有利于铰接式自卸车产品在各工程领域的推广使用。

如图1至图5所示的一种铰接式自卸车轮边减速机，制动器安装板2上对称的安装有两个制动器3，所述轮毂5靠近制动器3的一侧端面安装有制动盘4，所述制动盘4与制动器3的两个制动蹄片之间距离相等。

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机，所述半轴套管1与齿圈托架7之间设有衬套22，所述半轴套管1的端面还设有用于压紧齿圈托架7的法兰盘20。所述半轴套管1的端面与法兰盘20之间设有调整垫21。所述衬套22的内圈与半轴套管1的外圈贴合，所述衬套22的外圈与齿圈托架7的花键贴合。本发明的齿圈托架安装于齿圈，用卡簧限位，衬套安装于半轴套管，衬套内圈与半轴套管外圈贴合，衬套外圈与齿圈托架的花键贴合，衬套的作用是将齿圈托架定心，防止齿圈托架径向窜动。法兰盘安装于半轴套管的侧端面，用于压紧齿圈托架，调整垫安装于法兰盘和半轴套管的侧端面之间，用于调整轴承游隙。

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机，所述行星齿轮10的数量为4，每个行星齿轮10的内腔均设有两个调心轴承11。本发明的8个调心轴承分别安装于4个行星齿轮的内腔，每个行星齿轮对称安装2个调心轴承。装配调心轴承的行星齿轮通过销轴12安装于行星架，再将行星架总成安装于轮毂，使行星齿轮轮齿与齿圈啮合。

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机，所述浮动密封18与轮毂5之间设有轴承Ⅱ19，所述轮毂5与齿圈托架7之间设有轴承Ⅰ6。本发明轴承Ⅱ的外圈安装于轮毂的左侧轴承座内，右侧面与轮毂左侧轴承挡肩贴合。轴承Ⅰ的内圈安装于齿圈托架上，轴承Ⅰ内圈右侧面与齿圈托架的侧端面贴合；轴承Ⅰ的外圈安装于轮毂的右侧轴承座内，左侧面与轮毂右侧轴承挡肩贴合。

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机， 所述半轴套管1的端面对称设有两个定位销16，所述半轴套管1与浮动密封座17上均设有销孔，所述定位销16与半轴套管1为过渡配合，所述定位销16与浮动密封座17为间隙配合。本发明的2个定位销嵌入至半轴套管端面对称布置的2个销孔内，浮动密封座端面上对称布置的2个销孔对准2个定位销，定位销与半轴套管为过渡配合，与浮动密封座为间隙配合，便于浮动密封座的安装，保证油道与油孔完全贴合，使冷却油流动顺畅，为浮动密封提供良好的冷却条件。

如图1至图5所示的铰接式自卸车轮边减速机，所述冷却油道25靠近冷却油口27的位置开有45°的通孔26。本发明的半轴套管轴向对称开有2个冷却油道，在油道末端45度角方向开有2个斜向上的通孔，浮动密封座径向开有2个冷却油口，浮动密封座上的2个冷却油口与半轴套管1上的2个通孔贴合。

一种车辆，包括权上述任意一项所述的一种铰接式自卸车轮边减速机。

Claims (10)

1.铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：包括半轴（15），所述半轴（15）外设有半轴套管（1），所述半轴套管（1）的一端连接有制动器安装板（2），所述半轴套管（1）的另一端连接有齿圈托架（7），所述齿圈托架（7）连接有齿圈（8），所述齿圈（8）与半轴（15）之间设有行星齿轮（10），所述行星齿轮（10）通过销轴（12）连接有行星架（9），所述行星架（9）设置在轮毂（5）上；所述轮毂（5）与半轴套管（1）之间设有浮动密封（18），所述浮动密封（18）与半轴套管（1）之间设有浮动密封座（17），所述半轴套管（1）的端面设有用于定位浮动密封座（17）的定位销（16），所述半轴套管（1）轴向对称的开有2个冷却油道（25），所述浮动密封座（17）径向开有与冷却油道（25）连接的冷却油口（27）；所述半轴套管（1）的外周还设有支撑衬套（14），所述支撑衬套（14）的内孔加工有环状油槽；所述半轴（15）的端部的槽孔内设有钢球（23），设置在半轴（15）端部的端盖（13）的中心设有与钢球（23）配合使用的球顶（24）。

2.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：制动器安装板（2）上对称的安装有两个制动器（3），所述轮毂（5）靠近制动器（3）的一侧端面安装有制动盘（4），所述制动盘（4）与制动器（3）的两个制动蹄片之间距离相等。

3.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述半轴套管（1）与齿圈托架（7）之间设有衬套（22），所述半轴套管（1）的端面还设有用于压紧齿圈托架（7）的法兰盘（20）。

4.如权利要求3所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述半轴套管（1）的端面与法兰盘（20）之间设有调整垫（21）。

5.如权利要求3所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述衬套（22）的内圈与半轴套管（1）的外圈贴合，所述衬套（22）的外圈与齿圈托架（7）的花键贴合。

6.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述行星齿轮（10）的数量为4，每个行星齿轮（10）的内腔均设有两个调心轴承（11）。

7.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述浮动密封（18）与轮毂（5）之间设有轴承Ⅱ（19），所述轮毂（5）与齿圈托架（7）之间设有轴承Ⅰ（6）。

8.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于： 所述半轴套管（1）的端面对称设有两个定位销（16），所述半轴套管（1）与浮动密封座（17）上均设有销孔，所述定位销（16）与半轴套管（1）为过渡配合，所述定位销（16）与浮动密封座（17）为间隙配合。

9.如权利要求1所述的铰接式自卸车轮边减速机，其特征在于：所述冷却油道（25）靠近冷却油口（27）的位置开有45°的通孔（26）。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的一种铰接式自卸车轮边减速机。

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