CN113062970A - 一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，解决现有变速箱的润滑效果和流动性差，无法满足电动矿用车大扭矩高转速工作需求的问题。系统包括安装在变速器后盖的油泵，设在变速器后盖且与油泵相通的第一后盖油路，设在变速器后盖上且与第一后盖油路分别相通的第二、第三、第四后盖油路，设在二轴上各齿轮上方且与第一后盖油路相通的第一上盖油管，设在变速器壳体前壁的第一、第二、第三变速器壳体油路，设在二轴内且与第四后盖油路相通的二轴油路；第二、第三、第四后盖油路分别通向右中间轴、二轴、左中间轴的后轴承；第一上盖油管和二轴油路上均开设喷油孔；第一、第二、第三变速器壳体油路分别通向右中间轴、左中间轴、二轴的前轴承。

Description

一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统
技术领域
本发明涉及变速器润滑技术，具体涉及一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统。
背景技术
在矿区应用场景中，矿用车主要用于露天矿山的开采运输任务，具有运程短、承载重、工况恶劣的特点。随着越来越严格的环保要求，纯电动矿用车越来越体现出其独有的优势，纯电矿用车在重载下坡时充电，空载上坡时用电，总体耗电量较低，降低了整车的运行费用且充电方便。因此，相比传统燃油矿用车，纯电矿用车更具有优势，这使得纯电矿用车在矿区的占有率逐年上升。
现有技术中，对于重载工况所使用的新能源变速箱内零部件的润滑，是通过箱体内各零件的转动带动箱体内的油液飞溅来实现，虽然具有一定的润滑效果，但是润滑效果有限，为了提高润滑效果，这样就势必需要通过增大变速箱内的齿轮等结构，降低变速器内各个零部件的应力，但对于纯电矿用车来说，若增加变速箱内齿轮等结构，会使纯电动矿用车无法满足大扭矩高转速的工作需求。同时，由于纯电矿用车高速重载的特点，其变速箱内的所有零部件不仅需要良好的润滑，同时也需要充分流通的润滑介质，以带走重载高速啮合摩擦所产生的大量热量，保证箱体内零部件的热安全。而对于中等或较低负荷场景中，所使用的分散润滑介质主动润滑喷射技术，例如公开号为CN 111981113 A的中国专利，涉及一种新能源汽车变速器或动力总成减速器，其虽然一定程度上降低了搅油损失，但是在零部件接触面建立的润滑层流动性不够，从而无法有效降低摩擦带来的高温，显然无法适用于纯电矿用车的高速重载工况。
发明内容
为了解决现有变速箱的润滑，存在润滑效果差，变速箱内零部件接触面的润滑层流动性差，无法满足电动矿用车大扭矩高转速工作需求的技术问题，本发明提供了一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，所述大扭矩纯电变速器包括变速器壳体、变速器后盖、上盖、设置在变速器壳体内的二轴以及平行于二轴且分别设在二轴两侧的左中间轴和右中间轴，所述二轴上的各齿轮间设置有承压垫片，其特殊之处在于：
所述强制润滑系统包括油泵和润滑油路；
所述油泵安装在变速器后盖上，油泵的进油口与变速箱壳体内的润滑油相通；
所述润滑油路包括第一后盖油路、第二后盖油路、第三后盖油路、第四后盖油路、第一上盖油管、第一变速器壳体油路、第二变速器壳体油路、第三变速器壳体油路以及二轴油路；
所述第一后盖油路设置在变速器后盖上，第一后盖油路与油泵的出油口相通；
所述第二后盖油路、第三后盖油路、第四后盖油路设置在变速器后盖上且与第一后盖油路分别相通；所述第二后盖油路、第三后盖油路、第四后盖油路分别通向右中间轴的后轴承、二轴的后轴承、左中间轴的后轴承；
所述第一上盖油管设置在上盖上，且横置在二轴上各齿轮的上方，第一上盖油管的一端通过上盖上的第四上盖油路与第一后盖油路相通，第一上盖油管上开设有用于润滑各齿轮的多个对应的第一喷油孔；
所述第一变速器壳体油路、第二变速器壳体油路、第三变速器壳体油路设置在变速器壳体的前壁，且与第一上盖油管的另一端相通，第一变速器壳体油路、第二变速器壳体油路、第三变速器壳体油路分别通向变速器壳体前端的右中间轴的前轴承、左中间轴的前轴承、二轴的前轴承；
所述二轴油路设置在二轴内，并通过集油套与第四后盖油路相通，二轴油路上设置有朝向各承压垫片的多个第二喷油孔。
进一步地，所述强制润滑系统还包括导流阀和散热器；
所述导流阀包括连接口、导流阀出油口以及导流阀进油口，连接口与油泵的出油口、第一后盖油路相通，导流阀出油口和导流阀进油口分别与散热器的进口和出口相通。
进一步地，所述变速器后盖上安装有精滤网，精滤网的一端与油泵的进油口相通，另一端伸至变速箱壳体内的润滑油中。
进一步地，所述第一喷油孔的法向通过齿轮的啮合点。
进一步地，所述第四后盖油路与安装在变速器后盖上的取力器壳体的取力器进油孔相通，实现取力器上轴承的润滑。
进一步地，所述润滑油路还包括设置在上盖上的第一上盖油路和3个第二上盖油路；
所述第一上盖油路与第一上盖油管的另一端相通，3个第二上盖油路的一端均与第一上盖油路相通，另一端分别与第一变速器壳体油路、第二变速器壳体油路、第三变速器壳体油路相通。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明润滑系统通过变速箱的箱体内壁开设油道，箱内布置油管，使用油泵供给润滑油，同时在二轴内部开设润滑通道，实现多路润滑，从而实现了变速箱内部所有关键零部件的强制润滑，不仅在零部件接触面建立稳定的润滑层；同时保证了润滑层良好的流动性，有效的将变速器内温度控制在一个安全范围之内，从而实现在不额外增加变速箱内部齿轮等零部件结构的情况下，提升变速箱的扭矩和转速范围，大大提升纯电矿卡变速箱的可靠性，实用性和安全性。
2、本发明润滑系统的润滑点涵盖全面，覆盖了变速箱内部所有的关键部位，同时利用变速箱内部的润滑油管与二轴内部开设的润滑油路，实现多路润滑，大大降低了新能源传动系统的故障率，从系统的散热、冷却、疲劳、效率各方面提高了传动系统综合性能及安全可靠性；本发明润滑系统设计紧凑，润滑油路的设计是利用变速器自身所具有的后盖、上盖以及壳体，实现引导润滑油，在不增加变速箱结构的情况下实现了传动系统内部的全润滑，润滑可靠性高，可拓展应用范围广。
3、本发明润滑系统还包括散热器，实现润滑油的冷却，防止润滑油温度过高，影响变速器工作，且散热器安装方便。
4、通过本发明润滑系统，可大大提高新能源纯电传动系统的转速及扭矩上限，可使新能源系统同时兼具高转速与大扭矩的优异性能，大幅拓宽新能源系统的应用范围，对于推广新能源纯电传动系统的应用具有很大的推动作用。
附图说明
图1是本发明实施例中变速器后盖上的润滑油路示意图；
图2是本发明实施例中油泵与变速器后盖的配合示意图；
图3是本发明实施例中上盖以及变速器壳体内二轴的润滑油路示意图；
图4是本发明实施例中上盖前端的润滑油路示意图；
图5是本发明实施例中变速器壳体前壁上的润滑油路示意图；
图6是本发明实施例中取力器与变速器后盖配合处的润滑油路示意图；
图7是本发明实施例中取力器的润滑油路结构示意图；
其中，附图标记如下：
Ⅰ-变速器后盖，Ⅱ-左中间轴的后轴承，Ⅲ-右中间轴的后轴承，Ⅳ-二轴的后轴承，Ⅴ-二轴的前轴承，Ⅵ-左中间轴，Ⅶ-二轴，Ⅷ-齿轮，Ⅸ-左中间轴的前轴承，Ⅹ-右中间轴的前轴承，Ⅺ-右中间轴，Ⅻ-承压垫片；
1-后盖进油孔，2-油泵，3-导流阀，4-导流阀出油口，5-散热器，6-导流阀进油口，7-第一后盖油路，8-第二后盖油路，9-第三后盖油路，10-第四后盖油路，11-精滤网，12-第四上盖油路，13-第五后盖油路，14-第一上盖油管，15-第五上盖油路，16-集油套，17-二轴油路，18-变速器壳体，19-第二上盖油路，20-第三上盖油路，21-第一变速器壳体油路，22-第二变速器壳体油路，23-第三变速器壳体油路，24-上盖，25-取力器进油孔，26-取力器壳体，27-取力器，28-轴承。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。
本发明一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其中，大扭矩纯电变速器包括变速器壳体18、变速器后盖Ⅰ、上盖24、设置在变速器壳体18内的二轴Ⅶ以及平行于二轴Ⅶ且分别设在二轴Ⅶ两侧的左中间轴Ⅵ和右中间轴，变速器壳体18、变速器后盖Ⅰ、上盖24共同围成变速箱，二轴Ⅶ上的各齿轮Ⅷ间设置有承压垫片Ⅻ。本实施例强制润滑系统包括油泵2、精滤网11、散热器5以及润滑油路。
如图1和图2所示，本实施例润滑系统采用油泵2供油，精滤网11安装在变速器后盖Ⅰ上，并向内延伸至变速箱内部，浸在润滑油中。变速箱内的润滑油通过精滤网11，进入润滑油泵2，润滑油泵2安装在变速器后盖Ⅰ上，变速器后盖Ⅰ上开设有与油泵2相通的后盖进油孔1，变速箱内底部的润滑油经过油泵2后，成为带有一定压力的压力润滑油，下文所述的润滑油都是指压力润滑油。变速器后盖Ⅰ上安装有导流阀3，导流阀3包括连接口、导流阀出油口4以及导流阀进油口6，连接口通过变速器后盖Ⅰ上的回油孔与油泵2的出油口相通，导流阀出油口4和导流阀进油口6分别与散热器5的进口和出口相通。
润滑油路包括第一后盖油路7、第二后盖油路8、第三后盖油路9、第四后盖油路10、第一上盖油管14、第二上盖油路19、第一变速器壳体油路21、第二变速器壳体油路22、第三变速器壳体油路23以及二轴油路17；
第一后盖油路7设置在变速器后盖Ⅰ上，并与导流阀3的连接口相通，第一后盖油路7从变速箱底部一直向上延伸，将润滑油带至变速箱上部，第一后盖油路7分别与变速器后盖Ⅰ上的第二后盖油路8、第三后盖油路9、第四后盖油路10相通，第二后盖油路8的润滑油与右中间轴的后轴承Ⅲ相通，第三后盖油路9的润滑油与二轴的后轴承Ⅳ相通，第四后盖油路10的润滑油与左中间轴的后轴承Ⅱ相通。
如图3和图4所示，变速器后盖Ⅰ上部的第一后盖油路7与位于上盖24上的第四上盖油路12相通，第一上盖油管14设置在变速器壳体18的上盖24上且位于上盖24的下方，第一上盖油管14的一端(即进油口)与第四上盖油路12相通，第一上盖油管14的另一端(即出油口)与位于上盖24的第二上盖油路19相通，第二上盖油路19与上盖24上3个第三上盖油路20分别相通，从而将上盖24中的润滑油分为三路。第一上盖油管14横置在变速箱内部的二轴Ⅶ上各齿轮Ⅷ上方，第一上盖油管14上开设有一定数量的第一喷油孔，本实施例第一喷油孔法向位置与变速箱内部的齿轮Ⅷ啮合点重合，从而实现变速箱内部二轴上各个齿轮Ⅷ啮合点的润滑。
如图5所示，第一变速器壳体油路21、第二变速器壳体油路22、第三变速器壳体油路23设置在变速器壳体18的前壁，第一变速器壳体油路21、第二变速器壳体油路22、第三变速器壳体油路23分别与三路第三上盖油路20相通，第一变速器壳体油路21的润滑油与右中间轴的前轴承Ⅹ相通，第二变速器壳体油路22的润滑油与左中间轴的前轴承Ⅸ相通，第三变速器壳体油路23通过第五上盖油路15与第三上盖油路20连通，第三变速器壳体油路23的润滑油与二轴的前轴承Ⅴ相通。至此，润滑油经由过油泵2、变速器后盖Ⅰ、上盖24、变速器壳体18后，流至变速器右中间轴Ⅺ、二轴Ⅶ、左中间轴Ⅵ的前轴承，使得右中间轴的前轴承Ⅹ、左中间轴的前轴承Ⅸ、二轴的前轴承Ⅴ得到充分的润滑。
如图3所示，二轴油路17设置在二轴Ⅶ内，二轴油路17上设置有朝向各承压垫片Ⅻ的第二喷油孔，变速器后盖Ⅰ上的第四后盖油路10与集油套16上的油路相通，集油套16与二轴Ⅶ上的二轴油路17相通，在第四后盖油路10与二轴Ⅶ之间设有第五后盖油路13，二轴Ⅶ上的二轴油路17通过其上沿轴向开设的一定数量的第二喷油孔与各承压垫片Ⅻ相通，至此，变速箱内的各承压垫片Ⅻ得到充分润滑。
如图6和图7所示，本实施例大扭矩纯电变速器的取力器27安装在变速器后盖Ⅰ上，取力器壳体26上的取力器进油孔25与变速器后盖Ⅰ上的第四后盖油路10相通，实现取力器27上轴承28的润滑。
本实施例强制润滑系统的润滑过程如下：
首先，开启油泵2，润滑油经过安装在变速器后盖Ⅰ上的精滤网11，进入变速器后盖Ⅰ，变速器后盖Ⅰ中的润滑油经过导流阀3后进入散热器5中，经过冷却后由导流阀3连接口重新进入变速器后盖Ⅰ的第一后盖油路7，润滑油沿着第一后盖油路7流至变速箱上部，经过上盖24上第二后盖油路8、第三后盖油路9、第四后盖油路10后润滑右中间轴的后轴承Ⅲ、二轴的后轴承Ⅳ、左中间轴的后轴承Ⅱ。
同时，变速器后盖Ⅰ上第一后盖油路7中的润滑油通过上盖24上的第四上盖油路12进入到第一上盖油管14中，第一上盖油管14通过其上开设的第一喷油孔向箱体内齿轮Ⅷ的各啮合点喷油，而达到润滑各轮齿的目的。
同时，第一上盖油管14将润滑油引导至上盖24的前端，流进上盖24上的第二上盖油路19，并通过第三上盖油路20将润滑油分为三路，三路润滑油进入变速器壳体18前端的第一变速器壳体油路21、第二变速器壳体油路22、第三变速器壳体油路23，分别润滑变速箱前端的右中间轴的前轴承Ⅹ、左中间轴的前轴承Ⅸ、二轴的前轴承Ⅴ。
同时，变速器后盖Ⅰ上第四后盖油路10中的润滑油通过集油套16进入二轴Ⅶ，进入到二轴Ⅶ中的二轴油路17，并通过其上的第二喷油孔润滑变速器内的各承压垫片Ⅻ。
同时，变速器后盖Ⅰ上的第四后盖油路10中的润滑油通过安装在变速器后盖Ⅰ上的取力器壳体26上的取力器进油孔25进入到取力器27内，实现润滑取力器27上轴承28的润滑。
本实施例润滑系统通过变速箱内壁开设油道，箱内布置油管，使用油泵2供给润滑油，同时在二轴Ⅶ内部开设润滑通道，实现多路润滑，从而实现变速箱内部所有关键零部件的强制润滑，不仅在零部件接触面建立稳定的润滑层，而且保证了润滑层良好的流动性，有效的将变速器内的温度控制在一个安全范围之内，从而实现在不额外增加变速箱内部齿轮Ⅷ等零部件结构的情况下，提升变速箱的扭矩和转速范围，大大提升纯电矿卡变速箱的可靠性，实用性和安全性
本实施例润滑系统润滑点涵盖全面，覆盖了变速箱内部所有的关键部位，同时利用箱体内部的润滑油管与二轴Ⅶ内部开设的润滑油路，实现多路润滑，大大降低了新能源传动系统的故障率，从系统的散热、冷却、疲劳、效率各方面提高了传动系统综合性能及安全可靠性。
本实施例润滑系统设计紧凑，利用变速器自身的变速器后盖Ⅰ，上盖24，变速器壳体18引导润滑油，在不增加箱体结构的情况下实现了传动系统内部的全润滑，同时可根据具体工况需求决定是否安装散热器5，安装方便，可靠性高，可拓展应用范围广。
通过本实施例润滑系统的使用，解决了目前新能源纯电传动系统扭矩容量有限的问题，其极大的限制了新能源纯电传动的系统的发展及应用范围；而通过本润滑系统，可大大提高新能源纯电传动系统的转速及扭矩上限，可使新能源系统同时兼具高转速与大扭矩的优异性能，大幅拓宽新能源系统的应用范围，对于推广新能源纯电传动系统的应用具有很大的推动作用。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (6)

1.一种用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，所述大扭矩纯电变速器包括变速器壳体(18)、变速器后盖(Ⅰ)、上盖(24)、设置在变速器壳体(18)内的二轴(Ⅶ)以及平行于二轴(Ⅶ)且分别设在二轴(Ⅶ)两侧的左中间轴(Ⅵ)和右中间轴(Ⅺ)，所述二轴(Ⅶ)上的各齿轮(Ⅷ)间设置有承压垫片(Ⅻ)，其特征在于：
所述强制润滑系统包括油泵(2)和润滑油路；
所述油泵(2)安装在变速器后盖(Ⅰ)上，油泵(2)的进油口与变速箱壳体内的润滑油相通；
所述润滑油路包括第一后盖油路(7)、第二后盖油路(8)、第三后盖油路(9)、第四后盖油路(10)、第一上盖油管(14)、第一变速器壳体油路(21)、第二变速器壳体油路(22)、第三变速器壳体油路(23)以及二轴油路(17)；
所述第一后盖油路(7)设置在变速器后盖(Ⅰ)上，第一后盖油路(7)与油泵(2)的出油口相通；
所述第二后盖油路(8)、第三后盖油路(9)、第四后盖油路(10)设置在变速器后盖(Ⅰ)上且与第一后盖油路(7)分别相通；所述第二后盖油路(8)、第三后盖油路(9)、第四后盖油路(10)分别通向右中间轴的后轴承(Ⅲ)、二轴的后轴承(Ⅳ)、左中间轴的后轴承(Ⅱ)；
所述第一上盖油管(14)设置在上盖(24)上，且横置在二轴(Ⅶ)上各齿轮(Ⅷ)的上方，第一上盖油管(14)的一端通过上盖(24)上的第四上盖油路(12)与第一后盖油路(7)相通，第一上盖油管(14)上开设有用于润滑各齿轮(Ⅷ)的多个对应的第一喷油孔；
所述第一变速器壳体油路(21)、第二变速器壳体油路(22)、第三变速器壳体油路(23)设置在变速器壳体(18)的前壁，且与第一上盖油管(14)的另一端相通，第一变速器壳体油路(21)、第二变速器壳体油路(22)、第三变速器壳体油路(23)分别通向右中间轴的前轴承(Ⅹ)、左中间轴的前轴承(Ⅸ)、二轴的前轴承(Ⅴ)；
所述二轴油路(17)设置在二轴(Ⅶ)内，并通过集油套(16)与第四后盖油路(10)相通，二轴油路(17)上设置有朝向各承压垫片(Ⅻ)的多个第二喷油孔。
2.根据权利要求1所述用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其特征在于：所述强制润滑系统还包括导流阀(3)和散热器(5)；
所述导流阀(3)包括连接口、导流阀出油口(4)以及导流阀进油口(6)，连接口与油泵(2)的出油口相通，导流阀出油口(4)和导流阀进油口(6)分别与散热器(5)的进口和出口相通。
3.根据权利要求2所述用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其特征在于：所述变速器后盖(Ⅰ)上安装有精滤网(11)，精滤网(11)的一端与油泵(2)的进油口相通，另一端伸至变速箱壳体内的润滑油中。
4.根据权利要求1至3任一所述用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其特征在于：所述第一喷油孔的法向通过齿轮(Ⅷ)的啮合点。
5.根据权利要求4所述用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其特征在于：所述第四后盖油路(10)与安装在变速器后盖(Ⅰ)上的取力器壳体(26)的取力器进油孔(25)相通，实现取力器(27)上轴承(28)的润滑。
6.根据权利要求5所述用于大扭矩纯电变速器的强制润滑系统，其特征在于：所述润滑油路还包括设置在上盖(24)上的第二上盖油路(19)和3个第三上盖油路(20)；
所述第二上盖油路(19)与第一上盖油管(14)的另一端相通，3个第三上盖油路(20)的一端均与第二上盖油路(19)相通，另一端分别与第一变速器壳体油路(21)、第二变速器壳体油路(22)、第三变速器壳体油路(23)相通。
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