CN1294369C - 一种两级行星最终传动组件 - Google Patents

Abstract

一种紧凑的最终传动组件包括不动的壳体和可转动的壳体。一缸筒轴线斜置的液压马达连接到不动的壳体。该缸筒轴线斜置的液压马达可通过驱动行星传动单元来驱动可转动的壳体。离合/制动单元通过制动行星齿轮架对行星转动单元进行控制。离合/制动单元设置了环形活塞，从缸筒轴线斜置的液压马达的马达入口向环形活塞提供带压的液压流。

Description

一种两级行星最终传动组件

技术领域

本发明涉及一种两级行星最终传动组件，该传动组件连接到液压马达，用于驱动工作车辆车轮。

背景技术

机动平路机是大型工作车辆，一般都设置了可绕垂直枢轴线作枢轴转动地连接到向前延伸框架的主框架。主框架设置了四个从动轮。在主框架的两侧各有两个沿纵向分开的车轮。主框架内设置了用作机动平路机动力的内燃机。向前延伸框架支撑于两个前轮上。向前延伸框架设置了带有圆形物的连接装置。平路机刮土铲通过刮土铲架固定在平路机圆形物上。平路机刮土铲相对平路机框架的位置是通过液压缸来控制的。鞍状物固定在平路机圆形物上方的向前延伸框架上。鞍状物设置了液压缸来操纵平路机圆形物相对向前延伸框架的位置。

一些平路机是全轮驱动机械。车轮液压马达驱动前轮。马达通过液压离合器可选择地与前轮接合。前轮可通过超速传动模式来驱动，这时前轮的速度比后轮快；前轮可通过等速传动模式来驱动，这时前轮的速度与后轮速度相等；或以低速传动模式驱动，这时前轮的速度比后轮慢。本发明申请的受让人制造了具有上面讨论类型的全轮驱动机动平路机。前轮最终转动的离合/制动是通过12个沿圆周设置的轴向延伸活塞实施的。最终传动组件的这种设置使前轮固定组件不同于后轮固定组件。这样，当在偏远地区驾驶时，就迫使操作者携带两种不同备用轮胎和车胎组件，一用于前轮，一种用于后轮。

全轮驱动机动平路机的某制造商使用机械超越离合器代替液压离合器。

发明内容

本发明的一个目的是提供紧凑的最终传动组件，其具有很宽范围的速度输出。

最终传动组件容纳在与后驱动轮尺寸相同的车轮圆周之内，使用相同的安装尺寸。通过这种方式操纵者只需要携带一种备用轮胎和车胎组件，就可安装所有车轮。

最终传动组件包括不动壳体，其上固定了可转动壳体。可转动壳体又连接到主动轮的圆盘上。缸筒轴线斜置的双速液压马达固定到不动壳体。马达驱动第一级中心齿轮，第一级中心齿轮可驱动两级行星齿轮系，第一级中心齿轮又驱动固定到可转动壳体的第二级行星齿轮架。

第二级中心齿轮同轴地固定到第一级中心齿轮。第二级中心齿轮可沿径向在第一级中心齿轮上自由浮动。第二级中心齿轮不是由第一级中心齿轮驱动。第二级中心齿轮的外花键/齿连接到并驱动第一级行星齿轮架的内花键，并驱动沿圆周设置的第二级行星齿轮。第二级行星齿轮可自由转动地固定到第二级行星齿轮架上，齿轮架连接到可转动壳体，并与离合/制动环形齿轮啮合。离合/制动环形齿轮可操作地连接到多个离合板上，离合板向内延伸并与位于不动壳体上的离合件啮合。环形活塞用于压缩将离合/制动环形齿轮连接到不动壳体的离合件。第二级行星齿轮通过第二级行星齿轮架连接到可转动齿轮，第二级行星齿轮驱动第二级行星齿轮架，从而驱动可转动壳体和车轮。

对离合器加压的环形活塞在通过不动壳体中液压孔的带压液压流的作用下延伸。带压的液压流来自马达的入口。在低速传动的模式下，马达以预先选定的低于车辆同步速度的速度操作。这使得前轮试图驱动马达，导致马达入口压力低，和离合/制动出现滑动。当车辆后轮丧失了牵引力时，将以比预选数量更大的程度滑动，前轮慢于车辆的同步速度，马达入口压力上升，前轮驱动系统不需要操作者操心地提供牵引力。相反地，如果选择了超速传动，前轮试图拉后轮，马达入口压力升高，离合/制动被锁定。前轮继续被马达驱动。当前轮驱动系统关闭时，马达停止转动，离合/制动释放，因此允许行星齿轮系统成为空转。当前轮驱动系统关闭时，通过第二级环形齿轮来影响离合/制动功能可使整个齿轮系在低速时空转，导致搅油损失降低。当在低速传动模式下操作时，上面提到的离合/制动滑动发生在低速和低扭矩，产生较低的滑动能量损耗和搅油损失。

附图说明

图1是机动平路机的透视图；

图2是前轮最终传动组件的剖视图；和

图3是液压系统的示意图。

具体实施方式

图1显示了机动平路机10。平路机10包括主框架12和向前延伸框架14。垂直枢轴16可枢轴转动地将框架12和14互相连接。液压缸17，只显示了一个，铰链连接到前框架14相对后框架12的位置。后框架12设置了四个从动轮18，布置成右边一对和左边一对。图中只显出了各对的前从动轮。前框架14设置了两个从动轮20。前框架还设置了向后延伸的设有平路机圆形物24的连接装置22。平路机刮土铲26通过刮土铲架28固定在平路机圆形物24上。液压缸30控制平路机刮土铲26相对平路机框架14的枢轴转动位置。平路机刮土铲26的相对刮土铲架28的侧向位置由液压缸32控制，图中只显示出杆端部。固定在鞍状物36的液压缸34控制连接装置22相对前框架14的位置。平路机圆形物通过圆形物马达38可转动地相对连接装置22定位。

前轮受到两级最终行星传动40的驱动。最终行星传动通过轴叉35可操作地连接到前框架14，垂直对齐的受到润滑的中枢销36将最终传动40可枢轴转动地连接到轴叉35。中枢销36形成了垂直枢轴转动轴。中枢销36从轴叉35的臂向内延伸，与最终传动40的不动壳体42接合。中枢销36较大，使用圆锥滚柱轴承44来提供坚固结构以抵抗静态或动态载荷。同时为液压马达提供足够的固定空间。

缸筒轴线斜置的双速液压马达38通过固定螺栓46连接到不动壳体42。缸筒轴线斜置的双速液压马达38可以是销售商品品牌为Sauer-Sundstrand的Sauer系列51的缸筒轴线斜置马达。马达38的驱动轴39可操作地连接到中心齿轮48。驱动轴39的旋转运动带动中心齿轮48。第二级中心齿轮50在中心齿轮48上自由浮动。第二级中心齿轮50未设置内花键以与中心齿轮48啮合。类似地中心齿轮48未在靠近第二中心齿轮50的地方设置外花键。第二级中心齿轮50沿轴向限制在两个垫圈51之间。

中心齿轮48的远端设置了外花键49用于驱动沿圆周设置的行星齿轮52。行星齿轮52通过锥形轴承57可转动地固定在行星齿轮架54的花键56上。行星齿轮52还与固定到可转动壳体60的环形齿轮58啮合。可转动壳体又通过固定螺栓64连接到轮盘62。

第二级中心齿轮50设置了外花键66，外花键与行星齿轮架54的内花键68啮合并与离合/制动行星齿轮70啮合。离合/制动齿轮70通过锥形轴承74可自由转动地固定到花键72。该花键固定到可转动壳体60的内部部分76上。离合/制动行星齿轮70还与离合/制动环形齿轮80的内花键78啮合。内花键78还与向内延伸与离合件84接触的离合板82接合。离合件84位于通过固定螺栓87连接到不动壳体42的环形板85和环形活塞86之间。环形板85形成不动壳体42的一部分。多个沿圆周设置的轴向延伸的螺旋弹簧88用于偏压环形活塞86进入缩回位置。

可转动壳体60通过锥形轴承90可转动地固定在不动壳体42。密封92位于可转动壳体60和不动壳体42之间。

带压液压流体从马达38的入口穿过液压管线94到达环形活塞86。液压管线94包括三部分：第一部分96是在不动壳体42的第一部分98上形成的孔；第三部分100也是在不动壳体60上的第二部分102形成的孔；第二中间部分104是在第一部分96和第三部分100之间延伸的小管。小管用于调节不动壳体42的第一部分98和第二部分和102之间轻微的未对准。第二部分在轴向受到推力垫圈105的限制。推力垫圈105通过固定螺栓106固定在第一部分98。第二部分通过在部分98和102之间延伸的销可转动地对准。第二部分102可转动地受到花键的限制。

可变排量液压马达110向缸筒轴线斜置的双速液压马达38供应带压的流体，如图3所示。旋转斜盘在可变排量液压马达中的位置是由电子控制器来控制。旋转斜盘的位置不仅控制流体的流量，还控制流体的方向。电子控制器根据操作者选择的驱动(aggresiveness)模式来操作泵110。带压和用过的液压流体通过供应/返回管线112送到马达38。液压管线114在供应/返回管线112和三位离合阀116之间延伸。该三位离合阀116具有前位置118、后位置120和中间位置122。离合阀116在弹簧124之间保持平衡。离合阀116的位置由电子驱动的螺线管126来控制。当离合阀116位于其前位置或后位置118或120时，带压的液体流体通过管线128流到液压管线94使环形活塞86延伸。在中间位置122，管线128通过排放管线132连接到油池130。

马达38的入口压力通过液压管线128和94到达环形活塞86。这时，马达38的入口压力可控制离合件84以使其被促动或停用。控制系统允许操作者选择各种程度的“驱动”，即低速传动或超速传动。如果选择了负驱动(低速传动)，马达38的转动速度将小于后从动轮18的同步速度。与车轮20接触的地面以比马达38驱动车轮速度快的速度驱动车轮。车轮20通过驱动马达38使马达入口压力下降，离合件84滑动。当后从动轮10丧失牵引力并以超过选定的速度差滑动时，马达入口压力增加锁定了离合件84，导致马达38驱动车轮20。在正驱动(超速传动)模式，前轮20要以比后轮18快的速度驱动。在这种模式中，马达入口压力很高，锁定离合件84，导致连续驱动。

离合功能是通过锁定离合/制动环形齿轮80的离合件84来实现的。在齿轮系的这个部分作用的离合功能不仅允许制动器以低扭矩和速度滑动，因此具有低能量损耗，还允许在关闭前轮驱动和整个轮系空转时整个齿轮系以相对低的速度空转，并导致低损耗。本特征具有的特殊意义在于机动平路机一般以高速行进很长的距离。

已经介绍了优选的实施例。应当清楚地知道在所属权利要求限定的发明范围内可以进行多种改进和修改。

Claims (5)

1.一种用于车轮的最终传动组件，包括：

不动壳体；

固定到所述不动壳体的缸筒轴线斜置的液压马达；

可转动地固定到所述不动壳体的可转动壳体；

具有外齿花键的中心齿轮，其受到所述缸筒轴线斜置的马达的驱动；

沿圆周设置的行星齿轮，可与所述中心齿轮的外齿花键啮合，所述行星齿轮可转动地固定到具有内花键的行星齿轮架；

固定到所述可转动壳体的环形齿轮，所述环形齿轮与所述行星齿轮啮合；

具有外齿花键的第二中心齿轮，可在所述中心齿轮上自由浮动；

沿圆周设置的离合/制动行星齿轮，可与所述第二中心齿轮的外齿花键啮合，所述离合/制动行星齿轮可自由转动地固定到所述可转动壳体；

具有内花键的离合/制动环形齿轮，可与所述离合/制动行星齿轮啮合；

在所述离合/制动环形齿轮和离合件之间延伸的离合板，所述离合件固定在所述不动壳体上；

施加到所述离合件上的液压活塞。

2.根据权利要求1所述的最终传动组件，其特征在于，所述液压活塞是环形活塞。

3.根据权利要求1或2所述的最终传动组件，其特征在于，液压管线在所述缸筒轴线斜置的液压马达和所述环形活塞之间延伸，将马达入口压力施加到所述环形活塞。

4.根据权利要求3所述的最终传动组件，其特征在于，所述不动壳体通过两个中枢销可枢轴转动地连接到轴叉。

5.根据权利要求4所述的最终传动组件，其特征在于，所述可转动壳体螺栓连接到轮盘上。