CN114263710A - 一种工程机械变速箱 - Google Patents

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CN114263710A CN202111324066.2A CN202111324066A CN114263710A CN 114263710 A CN114263710 A CN 114263710A CN 202111324066 A CN202111324066 A CN 202111324066A CN 114263710 A CN114263710 A CN 114263710A
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侯广猛
蒋立俏
殷浩东
杨佳
高菁雯
吴秀翠
杨俊峰
刘萍萍
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Abstract

本发明公开了一种工程机械变速箱,包括箱体、分别设置在箱体两侧的输入轴和输出轴、设置于箱体内的第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴;所述输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和输出轴上设有多组传动齿轮和多组离合器;所述输入轴通过多组离合器的闭合控制多组所述传动齿轮啮合,将动力传递至输出轴上,实现前进三个挡位和后退三个挡位的变速。本发明提供一种工程机械变速箱,可以实现三个挡位,从而满足爬坡、工作、转场三种典型工况的要求。

Description

一种工程机械变速箱
技术领域
本发明涉及一种工程机械变速箱,属于变速箱技术领域。
背景技术
目前,轮胎压路机具有“马达+减速机”和“变速箱+轮边”两种传动形式,其中由于马达成本较高,“变速箱+轮边”的传动形式占据主导地位,但是目前使用的变速箱仅仅具有两个挡位,其不能满足轮胎压路机爬坡、工作、转场三种典型工况的要求,随着轮胎压路机工况的扩展,现在要求爬坡度不小于30%,工作速度稳定在7~14km/h,快速转场速度不低于20km/h,而如果仍采用两挡变速箱其速度变化太大,不能很好的兼容工况需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种工程机械变速箱,可以实现三个挡位,从而满足爬坡、工作、转场三种典型工况的要求。
为达到上述目的,本发明是采用下述方案实现的:
本发明提供了一种工程机械变速箱,包括箱体、分别设置在箱体两侧的输入轴和输出轴、设置于箱体内的第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴;
所述输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和输出轴上设有多组传动齿轮和多组离合器;
所述输入轴通过多组离合器的闭合控制多组所述传动齿轮啮合,将动力传递至输出轴上,实现前进三个挡位和后退三个挡位的变速。
优选的,所述输入轴上安装有第一活动齿轮;
所述输出轴上安装有第十二固定齿轮;
所述第一传动轴上安装有第二固定齿轮、前进离合器、第四轮毂齿轮、第一离合器、第七固定齿轮;
所述第二传动轴上安装有第三固定齿轮、后退离合器、第五轮毂齿轮、第二离合器、第八固定齿轮、第九固定齿轮;
所述第三传动轴上安装有第六轮毂齿轮、第三离合器、第十固定齿轮、第十一固定齿轮;
所述第一活动齿轮和第二固定齿轮以及第三固定齿轮永久啮合;
所述第四轮毂齿轮和第五轮毂齿轮以及第六轮毂齿轮永久啮合;
所述第七固定齿轮和第八固定齿轮永久啮合;
所述第九固定齿轮和第十固定齿轮永久啮合;
所述第十一固定齿轮和第十二固定齿轮永久啮合。
优选的,闭合前进离合器,第一离合器进入前进一挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第七固定齿轮、第八固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合前进离合器,第二离合器进入前进二挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第四轮毂齿轮、第五轮毂齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合前进离合器,第三离合器进入前进三挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第四轮毂齿轮、第五轮毂齿轮、第六轮毂齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上。
优选的,闭合后退离合器,第一离合器进入后退一挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第五轮毂齿轮、第四轮毂齿轮、第七固定齿轮、第八固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合后退离合器,第二离合器进入后退二挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合后退离合器,第三离合器进入后退三挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第五轮毂齿轮、第六轮毂齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上。
优选的,所述箱体外设有箱盖,所述箱盖通过螺栓安装在箱体上,所述输入轴外设有输入组件,包括变矩器及其壳体;所述第一传动轴位于箱体侧面的最左方,所述第二传动轴位于第一传动轴的右方,所述第三传动轴位于第二传动轴的右上方,所述输出轴位于第一传动轴和第二传动轴上方且位于第三传动轴左上方;所述变速箱还包括控制阀组件,位于箱体一侧面上;所述输出轴外设有输出组件,包括内圈安装固定于箱体上、内圈安装固定于输出轴上的圆柱滚子轴承;外圈安装固定于输出端盖上、内圈安装固定于输出轴上的球轴承,所述输出端盖设于输出轴的外端。
优选的,所述变速箱内置集成有润滑油路和系统油路;所述系统油路包括:
所述箱体的底部油液在泵吸作用下,通过箱体上的主吸油口,进入第一箱盖油道至内置泵中,油液加压后通过第二箱盖油道进入第一箱体油道至变速箱外的滤清器中,油液过滤后经第二箱体油道回到变速箱内,由变速箱操纵阀分至两路,一路参与操纵阀工作,一路经第四箱体油道、第三箱盖油道、第四箱盖油道、第三箱体油道至散热器中,油液散热后经第五箱盖油道至变速箱,为变速箱提供润滑和冷却用油,后回流至变速箱的底部,参与下一次循环。
优选的,所述润滑油路包括:润滑油通过第五箱盖油道至变速箱内后分成两路,一路通过箱盖油道为第一传动轴提供润滑油;一路通过箱盖油道为第二传动轴、第三传动轴提供润滑油,后经箱盖端油道通过第一润滑油路和第二润滑油路为输出轴组件提供润滑油。
优选的,所述主吸油口和箱体油道铸造成型于箱体内;所述第一箱盖油道、第二箱盖油道、第三箱盖油道、第四箱盖油道铸造成型于箱盖内;所述第五箱盖油道加工成型于箱盖内。
优选的,所述输出轴与输入轴同轴或者小偏距。
优选的,所述变速箱通过调整第九固定齿轮与第十固定齿轮、第十一固定齿轮与第十二固定齿轮的齿数,得到不同的传动比。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1、本发明可以实现变速箱的三个挡位,满足了轮胎压路机的使用要求,同时该变速箱整体结构相对简单可靠,相比二挡的变速箱成本上增加不大,可以有效的实现整机的使用需求。
2、本发明变速箱的输入与输出位于变速箱的两侧,满足输出与输入同轴或者小偏距的要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种工程机械变速箱的轴侧结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种工程机械变速箱的传动原理图;
图3是本发明实施例提供的一种工程机械变速箱的箱盖与箱体分离结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种工程机械变速箱的传动拓扑结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种工程机械变速箱的输出轴组件结构示意图;
其中,附图标记为:1、箱体;2、箱盖;1.1、输入组件;1.2、箱体组件;1.3、第一传动轴;1.4、第二传动轴;1.5、第三传动轴;1.6、输出轴组件;1.7、控制阀组件;1-1、主吸油口;1-2、第一箱体油道;1-3、第二箱体油道;1-4、第三箱体油道;1-5、第四箱体油道;2-1、第一箱盖油道;2-2、第二箱盖油道;2-3、第三箱盖油道;2-4、第四箱盖油道;2-5、第五箱盖油道;3-1、箱盖端油道;3-2、第一润滑油路;3-3、第二润滑油路;3-4、圆柱滚子轴承;3-5、球轴承;3-6、输出端盖;3-7、输出轴;3-8、输出齿轮;Z1、第一活动齿轮;Z2、第二固定齿轮;Z3、第三固定齿轮;Z4、第四轮毂齿轮;Z5、第五轮毂齿轮;Z6、第六轮毂齿轮;Z7、第七固定齿轮;Z8、第八固定齿轮;Z9、第九固定齿轮;Z10、第十固定齿轮;Z11、第十一固定齿轮;Z12、第十二固定齿轮;CF、前进离合器;CR、后退离合器;C1、第一离合器;C2、第二离合器;C3、第三离合器。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例提供了一种工程机械变速箱,特别是适用于轮胎压路机的变速箱,由输入组件1.1、箱体组件1.2、第一传动轴1.3、第二传动轴1.4、第三传动轴1.5、输出轴1.6组件和控制阀组件1.7等组成。输入组件1.1和输出组件1.6分别位于变速箱的两侧。从输出侧看,其第一传动轴1.3、第二传动轴1.4、第三传动轴1.5、输出轴组件1.6排列成“双三角”状(如图4),第一传动轴1.3位于最左侧,第二传动轴1.4位于第一传动轴1.3的右侧,第三传动轴1.5位于第二传动轴的1.4的右侧偏上,输出轴总成1.6位于第一传动轴1.3和第二传动轴1.4的上侧且位于第三传动轴1.5左侧偏上,控制阀组件1.7位于箱体的左侧,变速箱的输入与输出位于变速箱的两侧,满足输出与输入同轴或者小偏距的要求。
箱体组件1.2具有箱体1、箱盖2组合式的分体式结构,箱体1和箱体2通过螺栓安装,安装拆卸简单,便于检修和调试。
输入组件1.1、第一传动轴1.3、第二传动轴1.4、第三传动轴1.5、输出轴组件1.6共同组成变速箱的平行旋转轴系,如图2所示,变速箱具有前三后三的挡位设置:
输入轴上安装有第一活动齿轮Z1;
输出轴3-7上安装有第十二固定齿轮Z12;
第一传动轴1.3上安装有第二固定齿轮Z2、前进离合器CF、第四轮毂齿轮Z4、第一离合器C1、第七固定齿轮Z7;
第二传动轴1.4上安装有第三固定齿轮Z3、后退离合器CR、第五轮毂齿轮Z5、第二离合器C2、第八固定齿轮Z8、第九固定齿轮Z9;
第三传动轴1.5上安装有第六轮毂齿轮Z6、第三离合器C3、第十固定齿轮Z10、第十一固定齿轮Z11;
第一活动齿轮Z1和第二固定齿轮Z2以及第三固定齿轮Z3永久啮合;
所述第四轮毂齿轮Z4和第五轮毂齿轮Z5以及第六轮毂齿轮Z6永久啮合;
第七固定齿轮Z7和第八固定齿轮Z8永久啮合;
第九固定齿轮Z9和第十固定齿轮Z10永久啮合;
第十一固定齿轮Z11和第十二固定齿轮Z12永久啮合。
变速箱工作原理:
前进一挡,前进离合器CF和第一离合器C1结合,传动齿轮链:Z1-Z2-Z7-Z8-Z9-Z10-Z11-Z12;
前进二挡,前进离合器CF和第二离合器C2结合,传动齿轮链:Z1-Z2-Z4-Z5-Z9-Z10-Z11-Z12;
前进三挡,前进离合器CF和第三C3结合,传动齿轮链:Z1-Z2-Z4-Z5-Z6-Z10-Z11-Z12;
后退一挡,后退离合器CR和第一离合器C1结合,传动齿轮链:Z1-Z3-Z5-Z4-Z7-Z8-Z9-Z10-Z11-Z12;
后退二挡,后退离合器CR和第二离合器C2结合,传动齿轮链:Z1-Z3-Z9-Z10-Z11-Z12;
后退三挡,后退离合器CR和第三离合器C3结合,传动齿轮链:Z1-Z3–Z5-Z6-Z11-Z12;
动力通过上述各挡位的传动齿轮链传递至输出轴上。
如图3所示,变速箱的润滑油路和系统油路集成内置于箱体1和箱盖2,其中,主吸油口1-1、第一箱体油道1-2、第二箱体油道1-3、第三箱体油道1-4、第四箱体油道1-5铸造成型于箱体1内;第一箱盖油道2-1、第二箱盖油道2-2、第三箱盖油道2-3、第四箱盖油道2-4铸造成型于箱盖2内,而第五箱盖油道油道2-5加工成型于箱盖2内。
如图5所示,输出轴外设有输出组件1.6,输出轴组件1.6由输出轴3-7,输出端盖3-6、输出齿轮3-8、圆柱滚子轴承3-4、球轴承3-5组成,输出端盖设于输出轴的外端,滚子轴3-4外圈安装固定于箱体1上,内圈安装固定于输出轴3-7上;球轴承3-5外圈安装固定于输出端盖3-6上,内圈安装固定于输出轴3-7上。
变速箱工作时候,系统油路:位于箱体底部的油液在泵吸的作用下,通过位于箱体1的主吸油口1-1,进入第一箱盖油道2-1,进入内置泵,压力油通过第二箱盖油道2-2进入箱体油道1-2,然后进入变速箱外部的滤清器,经过滤清器的油液通过第二箱体油道1-3回到变速箱内部,然后进入变速箱操纵阀分成两路,一路参与操纵阀工作,另一路依次经过第四箱体油道1-5、第三箱盖油道2-3、第四箱盖油道2-4、第三箱体油道1-4进入到散热器,油液经过散热后进入箱盖上的第五箱盖油道2-5为变速箱提供润滑和冷却用油,进而回到变速箱底部,参与下一次循环。
润滑油路:润滑油通过第五箱盖油道2-5进入到变速箱后分成两路,一路通过箱盖上的内置油道为第一传动轴1.3提供润滑油;一路依次通过箱盖上的油道为第二传动轴1.4、第三传动轴1.5提供润滑油,然后通过箱盖端进入箱盖端油道3-1为输出轴组件提供润滑油,即来自于箱盖端油道3-1的润滑油通过箱体1上的第一润滑油路3-2为输出轴上的圆柱滚子轴承3-4提供润滑油,通过第二润滑油路3-3为球轴承3-5提供润滑油。
此外,输出与输入同轴或者小偏距,可根据应用情况调整。通过调整第九固定齿轮Z9/第十固定齿轮Z10、第十一固定齿轮Z11/第十二固定齿轮Z12的齿数,可以得到范围更大或更小的传动比。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工程机械变速箱,其特征在于,包括箱体、分别设置在箱体两侧的输入轴和输出轴、设置于箱体内的第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴;
所述输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和输出轴上设有多组传动齿轮和多组离合器;
所述输入轴通过多组离合器的闭合控制多组所述传动齿轮啮合,将动力传递至输出轴上,实现前进三个挡位和后退三个挡位的变速。
2.根据权利要求1所述的工程机械变速箱,其特征在于,
所述输入轴上安装有第一活动齿轮;
所述输出轴上安装有第十二固定齿轮;
所述第一传动轴上安装有第二固定齿轮、前进离合器、第四轮毂齿轮、第一离合器、第七固定齿轮;
所述第二传动轴上安装有第三固定齿轮、后退离合器、第五轮毂齿轮、第二离合器、第八固定齿轮、第九固定齿轮;
所述第三传动轴上安装有第六轮毂齿轮、第三离合器、第十固定齿轮、第十一固定齿轮;
所述第一活动齿轮和第二固定齿轮以及第三固定齿轮永久啮合;
所述第四轮毂齿轮和第五轮毂齿轮以及第六轮毂齿轮永久啮合;
所述第七固定齿轮和第八固定齿轮永久啮合;
所述第九固定齿轮和第十固定齿轮永久啮合;
所述第十一固定齿轮和第十二固定齿轮永久啮合。
3.根据权利要求2所述的工程机械变速箱,其特征在于,
闭合前进离合器,第一离合器进入前进一挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第七固定齿轮、第八固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合前进离合器,第二离合器进入前进二挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第四轮毂齿轮、第五轮毂齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合前进离合器,第三离合器进入前进三挡,动力通过第一活动齿轮、第二固定齿轮、第四轮毂齿轮、第五轮毂齿轮、第六轮毂齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上。
4.根据权利要求2所述的工程机械变速箱,其特征在于,
闭合后退离合器,第一离合器进入后退一挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第五轮毂齿轮、第四轮毂齿轮、第七固定齿轮、第八固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合后退离合器,第二离合器进入后退二挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第九固定齿轮、第十固定齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上;
闭合后退离合器,第三离合器进入后退三挡,动力通过第一活动齿轮、第三固定齿轮、第五轮毂齿轮、第六轮毂齿轮、第十一固定齿轮和第十二固定齿轮啮合传递至输出轴上。
5.根据权利要求1所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述箱体外设有箱盖,所述箱盖通过螺栓安装在箱体上,所述输入轴外设有输入组件,包括变矩器及其壳体;所述第一传动轴位于箱体侧面的最左方,所述第二传动轴位于第一传动轴的右方,所述第三传动轴位于第二传动轴的右上方,所述输出轴位于第一传动轴和第二传动轴上方且位于第三传动轴左上方;所述变速箱还包括控制阀组件,位于箱体一侧面上;所述输出轴外设有输出组件,包括内圈安装固定于箱体上、内圈安装固定于输出轴上的圆柱滚子轴承;外圈安装固定于输出端盖上、内圈安装固定于输出轴上的球轴承,所述输出端盖设于输出轴的外端。
6.根据权利要求1所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述变速箱内置集成有润滑油路和系统油路;所述系统油路包括:
所述箱体的底部油液在泵吸作用下,通过箱体上的主吸油口,进入第一箱盖油道至内置泵中,油液加压后通过第二箱盖油道进入第一箱体油道至变速箱外的滤清器中,油液过滤后经第二箱体油道回到变速箱内,由变速箱操纵阀分至两路,一路参与操纵阀工作,一路经第四箱体油道、第三箱盖油道、第四箱盖油道、第三箱体油道至散热器中,油液散热后经第五箱盖油道至变速箱,为变速箱提供润滑和冷却用油,后回流至变速箱的底部,参与下一次循环。
7.根据权利要求6所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述润滑油路包括:润滑油通过第五箱盖油道至变速箱内后分成两路,一路通过箱盖油道为第一传动轴提供润滑油;一路通过箱盖油道为第二传动轴、第三传动轴提供润滑油,后经箱盖端油道通过第一润滑油路和第二润滑油路为输出轴组件提供润滑油。
8.根据权利要求6所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述主吸油口和箱体油道铸造成型于箱体内;所述第一箱盖油道、第二箱盖油道、第三箱盖油道、第四箱盖油道铸造成型于箱盖内;所述第五箱盖油道加工成型于箱盖内。
9.根据权利要求1所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述输出轴与输入轴同轴或者小偏距。
10.根据权利要求1所述的工程机械变速箱,其特征在于,所述变速箱通过调整第九固定齿轮与第十固定齿轮、第十一固定齿轮与第十二固定齿轮的齿数,得到不同的传动比。
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