CN117404434A - 一种工程机械全动力换挡变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械全动力换挡变速箱，包括箱体，箱体内部有平行设置的前进挡离合器轴、倒挡离合器轴、主动轴、中间轴以及输出轴；前进挡离合器轴内部穿设有后动力输出轴，前进挡离合器轴和后动力输出轴与液力变矩器的后端相连接；前进挡离合器轴上设有前进挡离合器，倒挡离合器轴上设有倒挡离合器，主动轴上设有一挡主动齿轮、二挡主动齿轮以及主动轴离合器，中间轴上设有中间轴离合器和三挡从动齿轮。本发明可以摆脱传统的手动换挡方式，代替为离合器进行换挡，提高了变速箱的可操作性，同时可实现多个档位的切换，并且操作轻便，简单换挡快，换挡时切断的时间少，能够实现大负荷的工况下不停车，大大提高了机械的作业效率。

Description

一种工程机械全动力换挡变速箱

技术领域

本发明涉及一种变速箱，具体的说，涉及一种工程机械全动力换挡变速箱，属于工程机械变速装置技术领域。

背景技术

变速装置的作用是将发动机输出的转矩和转速合理的分配至各驱动系统上，以便提供足够的牵引力和速度满足车辆的各种工况，同时又能够保持发动机处于高效工作的范围。

目前工程机械变速装置的发展都再由从少数档位向多档位发展，为了满足越来越复杂作业要求的同时，保证较高的动力性和燃油经济性是多档位变速装置的优势。但是随着挡位的增多，使得操纵也变得更加繁琐。目前工程机械变速装置多采用手动换挡操纵，加大了驾驶人员驾驶的繁琐性，换挡切断的时间较长，难以实现在大负荷的工况下不停车，降低了机械的作业效率。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供一种工程机械全动力换挡变速箱，可以摆脱传统的手动换挡方式，代替为离合器进行换挡，提高了变速箱的可操作性，同时也可实现多个档位的切换，并且操作轻便，简单换挡快，换挡时切断的时间少，能够实现大负荷的工况下不停车，大大提高了机械的作业效率。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种工程机械全动力换挡变速箱，包括箱体，箱体内部有平行设置的前进挡离合器轴、倒挡离合器轴、主动轴、中间轴以及输出轴；

前进挡离合器轴内部穿设有后动力输出轴，前进挡离合器轴和后动力输出轴与液力变矩器的后端相连接，液力变矩器的前端与发动机相连接；

所述前进挡离合器轴上设有前进挡离合器，倒挡离合器轴上设有倒挡离合器，主动轴上设有一挡主动齿轮、二挡主动齿轮以及主动轴离合器，中间轴上设有中间轴离合器和三挡从动齿轮。

进一步地，前进挡离合器上设有前进挡离合器齿圈，前进挡离合器的一端设有前进高速挡离合器盘毂齿轮，前进挡离合器的另一端设有前进挡低速离合器盘毂齿轮。

进一步地，前进挡离合器齿圈与前进挡离合器轴固定连接，前进高速挡离合器盘毂齿轮和前进挡低速离合器盘毂齿轮与前进挡离合器轴均通过滚针轴承转动连接。

进一步地，所述倒挡离合器的一端设有倒挡离合器齿圈，倒挡离合器齿圈与倒挡离合器轴固定连接，倒挡离合器的另一端设有倒挡离合器盘毂，倒挡离合器盘毂与倒挡离合器轴通过滚针轴承转动连接。

进一步地，所述主动轴离合器靠近二挡主动齿轮的一端设有主动轴离合器齿圈，主动轴离合器的另一端设有三挡主动盘毂齿轮，三挡主动盘毂齿轮通过离合器片与主动轴离合器齿圈相连接；所述的一挡主动齿轮、二挡主动齿轮以及主动轴离合器齿圈均与主动轴固定连接；所述三挡主动盘毂齿轮与主动轴通过滚针轴承转动连接。

进一步地，中间轴离合器的一端设有一挡从动盘毂齿轮，中间轴离合器的另一端设有二挡从动盘毂齿轮；所述一挡从动盘毂齿轮和二挡从动盘毂齿轮均与中间轴通过滚针轴承转动连接；三挡从动齿轮与中间轴固定连接。

进一步地，还包括惰轮轴，惰轮轴上固定安装有惰轮。

进一步地，所述输出轴上固定安装有输出齿轮以及输出法兰。

进一步地，所述的前进挡离合器齿圈与倒挡离合器齿圈啮合连接；前进高速挡离合器盘毂齿轮与一挡主动齿轮啮合连接；前进挡低速离合器盘毂齿轮与主动轴离合器齿圈啮合连接；倒挡离合器盘毂与二挡主动齿轮啮合连接；一挡主动齿轮与一挡从动盘毂齿轮啮合连接；二挡主动齿轮与二挡从动盘毂齿轮啮合连接；三挡主动盘毂齿轮与三挡从动齿轮啮合连接；三挡从动齿轮与惰轮啮合连接；惰轮与输出齿轮啮合连接。

进一步地，所述中间轴离合器上设有中间轴离合器齿圈；所述主动轴上固定安装有前进高速挡主动齿轮。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过液压方式改变变速箱传动方向和挡位切换两个方面，从而实现动力换挡；换向部分主要通过前进挡离合器齿圈和倒挡离合器齿圈相互配合完成，换挡部分主要通过离合器传动结构的相互配合进而实现动力的输出；

本发明摆脱了传统的手动换挡方式，代替为离合器进行换挡，提高了变速箱的可操作性，同时也可实现多个档位的切换（6+3），并且操作轻便，简单换挡快，换挡时切断的时间少，能够实现大负荷的工况下不停车，大大提高了机械的作业效率。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图。

图中，1-倒挡离合器齿圈，2-倒挡离合器盘毂，3-前进高速挡离合器盘毂齿轮，4-前进挡离合器齿圈，5-前进挡低速离合器盘毂齿轮，6-一挡主动齿轮，7-二挡主动齿轮，8-主动轴离合器齿圈，9-三挡主动盘毂齿轮，10-一挡从动盘毂齿轮，11-二挡从动盘毂齿轮，12-三挡从动齿轮，13-输出齿轮，14-惰轮，15-倒挡离合器轴，16-前进挡离合器轴，17-后动力输出轴，18-主动轴，19-中间轴，20-输出轴，21-惰轮轴，22-倒挡离合器，23-前进挡离合器，24-主动轴离合器，25-中间轴离合器，26-液力变矩器，27-前进高速挡主动齿轮，28-中间轴离合器齿圈。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种工程机械全动力换挡变速箱，包括箱体，箱体内部有平行设置的前进挡离合器轴16、倒挡离合器轴15、主动轴18、中间轴19、惰轮轴21以及输出轴20。

前进挡离合器轴16内部穿设有后动力输出轴17，前进挡离合器轴16和后动力输出轴17与液力变矩器26的后端相连接，将动力传递给变速箱和后动力输出，液力变矩器26的前端与发动机相连接。

所述前进挡离合器轴16上设有前进挡离合器23，前进挡离合器23上设有前进挡离合器齿圈4，前进挡离合器23的一端设有前进高速挡离合器盘毂齿轮3，前进挡离合器23的另一端设有前进挡低速离合器盘毂齿轮5。

所述的前进高速挡离合器盘毂齿轮3通过离合器片与前进挡离合器齿圈4的一侧相连接，前进挡低速离合器盘毂齿轮5通过离合器片与前进挡离合器齿圈4的另一侧相连接。

前进挡离合器齿圈4与前进挡离合器轴16固定连接，前进高速挡离合器盘毂齿轮3和前进挡低速离合器盘毂齿轮5与前进挡离合器轴16均通过滚针轴承转动连接。

所述倒挡离合器轴15上设有倒挡离合器22，倒挡离合器22的一端设有倒挡离合器齿圈1，倒挡离合器齿圈1与倒挡离合器轴15固定连接，倒挡离合器22的另一端设有倒挡离合器盘毂2，倒挡离合器盘毂2与倒挡离合器轴15通过滚针轴承转动连接。所述的倒挡离合器盘毂2通过离合器片与倒挡离合器齿圈1相连接。

所述主动轴18上设有一挡主动齿轮6、二挡主动齿轮7以及主动轴离合器24，主动轴离合器24靠近二挡主动齿轮7的一端设有主动轴离合器齿圈8，主动轴离合器24的另一端设有三挡主动盘毂齿轮9，三挡主动盘毂齿轮9通过离合器片与主动轴离合器齿圈8相连接。

所述的一挡主动齿轮6、二挡主动齿轮7以及主动轴离合器齿圈8均与主动轴18固定连接；所述三挡主动盘毂齿轮9与主动轴18通过滚针轴承转动连接。

所述中间轴19上设有中间轴离合器25和三挡从动齿轮12，中间轴离合器25的一端设有一挡从动盘毂齿轮10，中间轴离合器25的另一端设有二挡从动盘毂齿轮11。

所述一挡从动盘毂齿轮10和二挡从动盘毂齿轮11均与中间轴19通过滚针轴承转动连接；三挡从动齿轮12与中间轴19固定连接。

所述惰轮轴21上固定安装有惰轮14；所述输出轴20上固定安装有输出齿轮13以及输出法兰。

所述的前进挡离合器齿圈4与倒挡离合器齿圈1啮合连接；前进高速挡离合器盘毂齿轮3与一挡主动齿轮6啮合连接；前进挡低速离合器盘毂齿轮5与主动轴离合器齿圈8啮合连接；倒挡离合器盘毂2与二挡主动齿轮7啮合连接；一挡主动齿轮6与一挡从动盘毂齿轮10啮合连接；二挡主动齿轮7与二挡从动盘毂齿轮11啮合连接；三挡主动盘毂齿轮9与三挡从动齿轮12啮合连接；三挡从动齿轮12与惰轮14啮合连接；惰轮14与输出齿轮13啮合连接；

所述的倒挡离合器22、前进挡离合器23、主动轴离合器24以及中间轴离合器25内分别设有摩擦片和活塞，当液压油带动活塞和离合器片工作时会将盘毂齿轮和离合器轴集成一个整体一起转动。

实施例1的传动原理（6+3）：

前进高速一挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速一挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

前进高速二挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—一挡主动齿轮6—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速二挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

前进高速三挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—一挡主动齿轮6—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速三挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

倒退一档：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

倒退二档：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰；

倒退三挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—惰轮14—输出齿轮13—输出法兰。

实施例2

如图2所示，本发明提供一种工程机械全动力换挡变速箱，实施例2与实施例1的区别之处在于主动轴18、中间轴19以及输出轴20上齿轮的啮合方式不同。

实施例2中没有惰轮轴21，且中间轴离合器25上设有与输出齿轮13相啮合的中间轴离合器齿圈28；所述主动轴18上固定安装有前进高速挡主动齿轮27，前进高速挡主动齿轮27靠近一挡主动齿轮6设置。

实施例2 的传动原理（6+3）：

前进高速一挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进高速挡主动齿轮27—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速一挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

前进高速二挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进高速挡主动齿轮27—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速二挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

前进高速三挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进高速挡主动齿轮27—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

前进低速三挡：前进挡低速离合器盘毂齿轮5—主动轴离合器齿圈8—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

倒退一挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—一挡主动齿轮6—一挡从动盘毂齿轮10—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

倒退二挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—二挡从动盘毂齿轮11—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰；

倒退三挡：前进高速挡离合器盘毂齿轮3—前进挡离合器齿圈4—倒挡离合器齿圈1—倒挡离合器盘毂2—二挡主动齿轮7—三挡主动盘毂齿轮9—三挡从动齿轮12—中间轴离合器齿圈28—输出齿轮13—输出法兰。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：包括箱体，箱体内部有平行设置的前进挡离合器轴（16）、倒挡离合器轴（15）、主动轴（18）、中间轴（19）以及输出轴（20）；

前进挡离合器轴（16）内部穿设有后动力输出轴（17），前进挡离合器轴（16）和后动力输出轴（17）与液力变矩器（26）的后端相连接，液力变矩器（26）的前端与发动机相连接；

所述前进挡离合器轴（16）上设有前进挡离合器（23），倒挡离合器轴（15）上设有倒挡离合器（22），主动轴（18）上设有一挡主动齿轮（6）、二挡主动齿轮（7）以及主动轴离合器（24），中间轴（19）上设有中间轴离合器（25）和三挡从动齿轮（12）。

2.如权利要求1所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：前进挡离合器（23）上设有前进挡离合器齿圈（4），前进挡离合器（23）的一端设有前进高速挡离合器盘毂齿轮（3），前进挡离合器（23）的另一端设有前进挡低速离合器盘毂齿轮（5）。

3.如权利要求2所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：前进挡离合器齿圈（4）与前进挡离合器轴（16）固定连接，前进高速挡离合器盘毂齿轮（3）和前进挡低速离合器盘毂齿轮（5）与前进挡离合器轴（16）均通过滚针轴承转动连接。

4.如权利要求3所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：所述倒挡离合器（22）的一端设有倒挡离合器齿圈（1），倒挡离合器齿圈（1）与倒挡离合器轴（15）固定连接，倒挡离合器（22）的另一端设有倒挡离合器盘毂（2），倒挡离合器盘毂（2）与倒挡离合器轴（15）通过滚针轴承转动连接。

5.如权利要求4所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：所述主动轴离合器（24）靠近二挡主动齿轮（7）的一端设有主动轴离合器齿圈（8），主动轴离合器（24）的另一端设有三挡主动盘毂齿轮（9），三挡主动盘毂齿轮（9）通过离合器片与主动轴离合器齿圈（8）相连接；所述的一挡主动齿轮（6）、二挡主动齿轮（7）以及主动轴离合器齿圈（8）均与主动轴（18）固定连接；所述三挡主动盘毂齿轮（9）与主动轴（18）通过滚针轴承转动连接。

6.如权利要求5所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：中间轴离合器（25）的一端设有一挡从动盘毂齿轮（10），中间轴离合器（25）的另一端设有二挡从动盘毂齿轮（11）；所述一挡从动盘毂齿轮（10）和二挡从动盘毂齿轮（11）均与中间轴（19）通过滚针轴承转动连接；三挡从动齿轮（12）与中间轴（19）固定连接。

7.如权利要求6所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：还包括惰轮轴（21），惰轮轴（21）上固定安装有惰轮（14）。

8.如权利要求7所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：所述输出轴（20）上固定安装有输出齿轮（13）以及输出法兰。

9.如权利要求8所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：所述的前进挡离合器齿圈（4）与倒挡离合器齿圈（1）啮合连接；前进高速挡离合器盘毂齿轮（3）与一挡主动齿轮（6）啮合连接；前进挡低速离合器盘毂齿轮（5）与主动轴离合器齿圈（8）啮合连接；倒挡离合器盘毂（2）与二挡主动齿轮（7）啮合连接；一挡主动齿轮（6）与一挡从动盘毂齿轮（10）啮合连接；二挡主动齿轮（7）与二挡从动盘毂齿轮（11）啮合连接；三挡主动盘毂齿轮（9）与三挡从动齿轮（12）啮合连接；三挡从动齿轮（12）与惰轮（14）啮合连接；惰轮（14）与输出齿轮（13）啮合连接。

10.如权利要求1所述的一种工程机械全动力换挡变速箱，其特征在于：所述中间轴离合器（25）上设有中间轴离合器齿圈（28）；所述主动轴（18）上固定安装有前进高速挡主动齿轮（27）。