CN114151516B - 一种农林用履带运输车变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农林用履带运输车变速箱，包括壳体，输入轴、变速轴、转向离合器轴、惰轴、左输出轴和右输出轴，输入轴上固定有Ⅰ档主动齿轮和Ⅱ档主动齿轮，变速轴上套置有Ⅰ档被动齿轮和Ⅱ档被动齿轮，通过同步器实现Ⅰ档、Ⅱ档切换；变速轴上固定有中央齿轮，转向离合器轴上套置有离合器齿轮、左转向齿轮和右转向齿轮，离合器齿轮与中央齿轮啮合，左转向齿轮和右转向齿轮分别通过离合器B和离合器C与离合器齿轮连接，通过离合器A和离合器D与壳体连接；惰轴上固定有左双联惰齿轮，右双联惰齿轮，左输出轴上有左输出齿轮，左履带驱动轮，右输出轴上有右输出齿轮，右履带驱动轮。本发明具有驻车功能，且换挡操作更加容易顺畅，且噪音较小。

Description

一种农林用履带运输车变速箱

技术领域

本发明属于履带车辆变速箱技术领域，尤其涉及一种农林用履带车辆变速箱。

背景技术

履带车辆相比轮式车辆具有越野性能强，载重大，能适应恶劣的工作环境等优点，因而在军事、工业、农业等领域得到了广泛的应用。我国地形复杂，高原、山地、丘陵占有很大比重，在这些地区开展农业、林业工程开发时，大型履带车辆难以开展作业，很多农林工程对土壤条件存在较高要求，轮式车辆容易压坏土壤，不利于作物生长。适用于复杂地形下的农林用履带运输车市场需求很大。变速箱作为履带运输车的核心部件，变速箱的性能直接体现整车性能优劣。目前大马力履带车辆变速箱结构极为复杂，维修不便，成本很高，也不适用山地、丘陵的工作环境。

现有技术中，公告号为CN205859093U的中国发明专利公开了一种小型履带车辆变速箱，采用机械式齿轮直接啮合脱开换挡，容易发生挂不进档或者产生跳档现象，噪声大，操纵不舒适。另外，传统农林用履带车辆变速箱普遍采用牙嵌式离合器，转向时单边牙嵌离合器需承受巨大负载，结合冲击很大，牙嵌离合器寿命低，易失效，且车辆在停车时，牙嵌式离合器处于分离状态，车辆不具有驻车功能，存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种操纵换挡灵活，运行稳定且带有驻车功能的农林用履带运输车变速箱。

为了实现上述发明的的，本发明采用以下技术方案：

一种农林用履带运输车变速箱，包括壳体，以及设置在壳体内的输入轴、变速轴、转向离合器轴、惰轴、左输出轴和右输出轴，所述输入轴、变速轴、惰轴均转动设置在壳体内，所述输入轴上固定有Ⅰ档主动齿轮和Ⅱ档主动齿轮，所述变速轴上套置有Ⅰ档被动齿轮和Ⅱ档被动齿轮，所述Ⅰ档主动齿轮与Ⅰ档被动齿轮啮合，Ⅱ档主动齿轮与Ⅱ档被动齿轮啮合，所述变速轴上还设有同步器，通过切换同步器使得Ⅰ档被动齿轮或者Ⅱ档被动齿轮与变速轴同步转动；所述变速轴上固定有中央齿轮，所述转向离合器轴固定在壳体内，且转向离合器轴上套置有离合器齿轮、左转向齿轮和右转向齿轮，所述离合器齿轮与中央齿轮啮合，所述左转向齿轮和右转向齿轮分别通过离合器B和离合器C与离合器齿轮连接，所述左转向齿轮和右转向齿轮还分别通过离合器A和离合器D与壳体连接；所述惰轴上固定有与左转向齿轮啮合的左双联惰齿轮，与右转向齿轮啮合的右双联惰齿轮，所述左输出轴和右输出轴分别转动设置在壳体内，且向两侧延伸，所述左输出轴的一端固定有与左双联惰齿轮啮合的左输出齿轮，另一端固定有左履带驱动轮，所述右输出轴的一端固定有与右双联惰齿轮啮合的右输出齿轮，另一端固定有右履带驱动轮。

作为优选方案，所述离合器A、离合器B、离合器C和离合器D均采用湿式离合器，且均通过液压系统控制。

作为优选方案，所述液压系统包括油泵、初滤器、精滤器、压力控制阀和电磁阀，所述油泵与压力控制阀连接，所述初滤器、精滤器分别设置在油泵的进油端和出油端，所述压力控制阀，四个电磁阀分别设置在离合器A、离合器B、离合器C、离合器D与压力控制阀之间。

作为优选方案，所述油泵与压力控制阀之间还设有润滑油路，所述润滑油路上设有调压阀。

作为优选方案，所述离合器A与壳体之间还安装有用来使得离合器A常闭的蝶形弹簧；所述离合器D与壳体之间也安装有用来使得离合器D常闭的蝶形弹簧。

作为优选方案，所述离合器齿轮、左转向齿轮和右转向齿轮均通过轴承转动设置在离合器轴上。

作为优选方案，所述转向离合器轴内部开设有供润滑油流通的通路，所述通路包括沿转向离合器轴轴向贯通的第一通路，以及与第一通路平行设置的第二通路，第二通路的一端开口，一端位于离合器齿轮处，且第二通路的开口端还连接有外部进油口，所述转向离合器轴的侧壁上还设有多个与第一通路导通的连通孔。

作为优选方案，所述惰轴上还设有轴向贯通的通孔，且惰轴上安装左双联惰齿轮、右双联惰齿轮的位置还设有径向通孔。

作为优选方案，所述壳体包括第一壳体、第二壳体、第三壳体和第四壳体，所述第二壳体连接第一壳体和第三壳体，两个第四壳体分别固定在第三壳体的两侧，所述输入轴、变速轴转动设置在第一壳体内，所述转向离合器轴固定在第二壳体内，所述惰轴转动设置在第三壳体内，左输出轴、右输出轴分别转动设置在两个第四壳体内。

作为优选方案，所述输入轴与第一壳体之间还设有第一密封条，所述左输出轴、右输出轴与第四壳体之间分别设有第二密封条。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在壳体内的变速轴上设置同步器，且通过外部拨叉切换同步器实现Ⅰ、Ⅱ两个档位，换挡过程相比采用机械式齿轮直接啮合的方式，操作更加容易顺畅，且噪音较小，本发明还通过在壳体内的转向离合器轴上设置了四套湿式离合器，两套离合器用来控制左右的转向，另外两套离合器用来使得左转向轮、右转向轮制动，实现了驻车功能，且一定程度上减小了车辆的转弯半径。

综上所述，本发明的变速箱采用同步器换挡，压力控制阀控制四套湿式离合器，通过调整四个电磁阀的响应时间，使四套离合器有序脱开与结合，达到最佳工作状态。本发明是一种适用于小区域、地貌复杂、工作环境恶劣的履带运输车辆变速箱。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明变速箱的剖面结构示意图；

图2为本发明变速箱传动原理图；

图3为本发明变速箱液压系统原理图。

图中的附图标记为：1、第一壳体；11、输入轴；12、Ⅰ档主动齿轮；13、Ⅱ档主动齿轮；14、第一密封圈；15、变速轴；16、中央齿轮；17、同步器；18、Ⅱ档被动齿轮；19、Ⅰ档被动齿轮；2、第二壳体；21、离合器A；22、离合器B；23离合器C；24离合器D；25、离合器齿轮；26、转向离合器轴；27、左转向齿轮；28、右转向齿轮；3、第三壳体；31、惰轴；32、左双联惰齿轮；33、右双联惰齿轮；34、左输出齿轮；35、右输出齿轮；36、左输出轴；37、右输出轴；4、第四壳体；41、左履带驱动轮；42、右履带驱动轮；43、第二密封条。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示的一种农林用履带运输车变速箱，该变速箱整体采用多轴平行结构，包括壳体，以及设置在壳体内的输入轴11、变速轴15、转向离合器轴26、惰轴31、左输出轴36和右输出轴37，所述输入轴11、变速轴15、惰轴31均转动设置在壳体内，所述输入轴11上固定有Ⅰ档主动齿轮12和Ⅱ档主动齿轮13，所述变速轴15上套置有Ⅰ档被动齿轮19和Ⅱ档被动齿轮18，所述Ⅰ档主动齿轮12与Ⅰ档被动齿轮19啮合，Ⅱ档主动齿轮13与Ⅱ档被动齿轮18啮合，所述变速轴15上还设有同步器5，通过外部拨叉切换同步器5使得Ⅰ档被动齿轮19或者Ⅱ档被动齿轮18与变速轴15同步转动；进而实现了Ⅰ、Ⅱ两个档位的切换。

所述变速轴15上固定有中央齿轮16，所述转向离合器轴26固定在壳体内，且转向离合器轴26上套置有离合器齿轮25、左转向齿轮27和右转向齿轮28，所述离合器齿轮25、左转向齿轮27和右转向齿轮28均通过轴承转动设置在离合器轴26上，所述离合器齿轮25与中央齿轮16啮合，所述左转向齿轮27和右转向齿轮28分别通过离合器B22和离合器C 23与离合器齿轮25连接，所述左转向齿轮27和右转向齿轮28还分别通过离合器A21和离合器D24与壳体连接；所述离合器A21与壳体之间还安装有用来使得离合器A21常闭的蝶形弹簧；所述离合器D24与壳体之间也安装有用来使得离合器D24常闭的蝶形弹簧。

离合器A外壳和离合器D外壳固定在变速箱壳体，离合器B外壳和离合器C外壳套置在转向离合器轴上。离合器A和离合器D通过蝶形弹簧作用下为常闭合状态，离合器B、离合器C常断开，此时车辆为驻车制动状态。

所述惰轴31上固定有与左转向齿轮27啮合的左双联惰齿轮32，与右转向齿轮28啮合的右双联惰齿轮33，所述左输出轴36和右输出轴37分别转动设置在壳体内，且向两侧延伸，所述左输出轴36的一端固定有与左双联惰齿轮32啮合的左输出齿轮34，另一端固定有左履带驱动轮41，所述右输出轴37的一端固定有与右双联惰齿轮33啮合的右输出齿轮35，另一端固定有右履带驱动轮42。

所述离合器A21、离合器B22、离合器C 23和离合器D24均采用湿式离合器，且均通过液压系统控制。湿式离合器能传递较大扭矩，抗冲击能力强，使用寿命高。离合器A、离合器D装有蝶形弹簧，缓冲吸振能力强，能承受较大载荷，制动可靠。

所述液压系统包括油泵、初滤器、精滤器、压力控制阀和电磁阀，所述油泵与压力控制阀连接，所述初滤器、精滤器分别设置在油泵的进油端和出油端，所述压力控制阀，四个电磁阀分别设置在离合器A21、离合器B22、离合器C23、离合器D24与压力控制阀之间。所述油泵与压力控制阀之间还设有润滑油路，所述润滑油路上设有调压阀。

如图3所示，当车辆启动时，发动机带动油泵工作，整套液压系统启动。液压油进入油泵前，先进行一次粗过滤，然后进入精滤器进行二次精过滤。经两道过滤后的液压油进入压力控制阀。液压油分别进入A、B、C、D四套离合器，通过调压阀建起所需液压油油路压力。四个电磁阀分别控制A、B、C、D四套离合器，通过调整四个电磁阀的响应时间，使A、B、C、D四套离合器有序脱开与结合，达到最佳工作状态。

所述转向离合器轴26内部开设有供润滑油流通的通路，所述通路包括沿转向离合器轴26轴向贯通的第一通路，以及与第一通路平行设置的第二通路，第二通路的一端开口，一端位于离合器齿轮处，且第二通路的开口端还连接有外部进油口，所述转向离合器轴26的侧壁上还设有多个与第一通路导通的连通孔。所述惰轴31上还设有轴向贯通的通孔，且惰轴31上安装左双联惰齿轮32、右双联惰齿轮33的位置还设有径向通孔。

转向离合器轴以及惰轴上的通孔均为润滑油通道，能对相应的轴承、齿轮等部件进行润滑，减小磨损，提高运行的稳定性和使用寿命。

所述壳体包括第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3和第四壳体4，所述第二壳体2连接第一壳体1和第三壳体3，两个第四壳体4分别固定在第三壳体的两侧，所述输入轴11、变速轴15转动设置在第一壳体1内，所述转向离合器轴26固定在第二壳体2内，所述惰轴31转动设置在第三壳体3内，左输出轴36、右输出轴37分别转动设置在两个第四壳体4内。所述输入轴与第一壳体1之间还设有第一密封条14，所述左输出轴36、右输出轴37与第四壳体4之间分别设有第二密封条43。

当车辆启动时，发动机带动油泵工作，通过操控压力控制阀使离合器A和离合器D断开，然后离合器B和离合器C结合。车辆直线行驶时动力通过液压无级变速器传入输入轴。动力通过离合器齿轮一分为二，分别传入套置在转向离合器轴上的左、右转向齿轮。左、右转向齿轮分别于套置在惰轴上的左、右双联惰齿轮啮合。左、右双联惰齿轮分别于固定在左、右输出轴上的左、右输出齿轮啮合。左、右输出轴上固定有左、右履带驱动轮，实现动力左、右两侧动力输出，此时车辆直线行驶。

当车辆需要左转向时，保持离合器C结合，离合器D断开，通过操控电液控制阀使离合器B断开，然后离合器A结合。此时左侧动力被切断，左履带驱动轮41转速逐渐将至零，车辆实现左转。

当车辆需要右转向时，保持离合器B结合，离合器A断开，通过操控电液控制阀使离合器C断开，然后离合器D结合。此时右侧动力被切断，右履带驱动轮42转速逐渐将至零，车辆实现右转。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种农林用履带运输车变速箱，包括壳体，以及设置在壳体内的输入轴（11）、变速轴（15）、转向离合器轴（26）、惰轴（31）、左输出轴（36）和右输出轴（37），其特征在于，所述输入轴（11）、变速轴（15）、惰轴（31）均转动设置在壳体内，所述输入轴（11）上固定有Ⅰ档主动齿轮（12）和Ⅱ档主动齿轮（13），所述变速轴（15）上套置有Ⅰ档被动齿轮（19）和Ⅱ档被动齿轮（18），所述Ⅰ档主动齿轮（12）与Ⅰ档被动齿轮（19）啮合，Ⅱ档主动齿轮（13）与Ⅱ档被动齿轮（18）啮合，所述变速轴（15）上还设有同步器（5），通过切换同步器（5）使得Ⅰ档被动齿轮（19）或者Ⅱ档被动齿轮（18）与变速轴（15）同步转动；所述变速轴（15）上固定有中央齿轮（16），所述转向离合器轴（26）固定在壳体内，且转向离合器轴（26）上套置有离合器齿轮（25）、左转向齿轮（27）和右转向齿轮（28），所述离合器齿轮（25）与中央齿轮（16）啮合，所述左转向齿轮（27）和右转向齿轮（28）分别通过离合器B（22）和离合器C（ 23）与离合器齿轮（25）连接，所述左转向齿轮（27）和右转向齿轮（28）还分别通过离合器A（21）和离合器D（24）与壳体连接；所述惰轴（31）上固定有与左转向齿轮（27）啮合的左双联惰齿轮（32），与右转向齿轮（28）啮合的右双联惰齿轮（33），所述左输出轴（36）和右输出轴（37）分别转动设置在壳体内，且向两侧延伸，所述左输出轴（36）的一端固定有与左双联惰齿轮（32）啮合的左输出齿轮（34），另一端固定有左履带驱动轮（41），所述右输出轴（37）的一端固定有与右双联惰齿轮（33）啮合的右输出齿轮（35），另一端固定有右履带驱动轮（42）；

所述离合器A（21）、离合器B（22）、离合器C（ 23）和离合器D（24）均采用湿式离合器，且均通过液压系统控制；所述液压系统包括油泵、初滤器、精滤器、压力控制阀和电磁阀，所述油泵与压力控制阀连接，所述初滤器、精滤器分别设置在油泵的进油端和出油端，所述压力控制阀，四个电磁阀分别设置在离合器A（21）、离合器B（22）、离合器C（ 23）、离合器D（24）与压力控制阀之间；

所述转向离合器轴（26）内部开设有供润滑油流通的通路，所述通路包括沿转向离合器轴（26）轴向贯通的第一通路，以及与第一通路平行设置的第二通路，第二通路的一端开口，一端位于离合器齿轮处，且第二通路的开口端还连接有外部进油口，所述转向离合器轴（26）的侧壁上还设有多个与第一通路导通的连通孔；所述惰轴（31）上还设有轴向贯通的通孔，且惰轴（31）上安装左双联惰齿轮（32）、右双联惰齿轮（33）的位置还设有径向通孔；

当车辆启动时，发动机带动油泵工作，整套液压系统启动，液压油进入油泵前，先进行一次粗过滤，然后进入精滤器进行二次精过滤；经两道过滤后的液压油进入压力控制阀，液压油分别进入A、B、C、D四套离合器，通过调压阀建起所需液压油油路压力，四个电磁阀分别控制A、B、C、D四套离合器，通过调整四个电磁阀的响应时间，使A、B、C、D四套离合器有序脱开与结合，达到最佳工作状态，

当车辆启动时，发动机带动油泵工作，通过操控压力控制阀使离合器A和离合器D断开，然后离合器B和离合器C结合，车辆直线行驶时动力通过液压无级变速器传入输入轴，动力通过离合器齿轮一分为二，分别传入套置在转向离合器轴上的左、右转向齿轮，左、右转向齿轮分别于套置在惰轴上的左、右双联惰齿轮啮合，左、右双联惰齿轮分别于固定在左、右输出轴上的左、右输出齿轮啮合，左、右输出轴上固定有左、右履带驱动轮，实现动力左、右两侧动力输出，此时车辆直线行驶，当车辆需要左转向时，保持离合器C结合，离合器D断开，通过操控电液控制阀使离合器B断开，然后离合器A结合，此时左侧动力被切断，左履带驱动轮（41）转速逐渐将至零，车辆实现左转，当车辆需要右转向时，保持离合器B结合，离合器A断开，通过操控电液控制阀使离合器C断开，然后离合器D结合，此时右侧动力被切断，右履带驱动轮（42）转速逐渐将至零，车辆实现右转。

2.根据权利要求1所述的一种农林用履带运输车变速箱，其特征在于，所述油泵与压力控制阀之间还设有润滑油路，所述润滑油路上设有调压阀。

3.根据权利要求1所述的一种农林用履带运输车变速箱，其特征在于，所述离合器A（21）与壳体之间还安装有用来使得离合器A（21）常闭的蝶形弹簧；所述离合器D（24）与壳体之间也安装有用来使得离合器D（24）常闭的蝶形弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种农林用履带运输车变速箱，其特征在于，所述离合器齿轮（25）、左转向齿轮（27）和右转向齿轮（28）均通过轴承转动设置在转向离合器轴（26）上。

5.根据权利要求1所述的一种农林用履带运输车变速箱，其特征在于，所述壳体包括第一壳体（1）、第二壳体（2）、第三壳体（3）和第四壳体（4），所述第二壳体（2）连接第一壳体（1）和第三壳体（3），两个第四壳体（4）分别固定在第三壳体的两侧，所述输入轴（11）、变速轴（15）转动设置在第一壳体（1）内，所述转向离合器轴（26）固定在第二壳体（2）内，所述惰轴（31）转动设置在第三壳体（3）内，左输出轴（36）、右输出轴（37）分别转动设置在两个第四壳体（4）内。

6.根据权利要求1所述的一种农林用履带运输车变速箱，其特征在于，所述输入轴与第一壳体（1）之间还设有第一密封条（14），所述左输出轴（36）、右输出轴（37）与第四壳体（4）之间分别设有第二密封条（43）。