CN202100678U - 一种强制锁止式差速器 - Google Patents

Abstract

一种强制锁止式差速器，包括圆锥滚子轴承、托架、壳体、两个压块、行星轮系、限滑摩擦副和液压锁止机构，壳体由左半壳和右半壳组成，限滑摩擦副由从动摩擦片组和主动摩擦片组交互叠加组成，四个行星齿轮安装在十字轴的四个轴上，两个半轴齿轮分置于十字轴两侧并与四个行星齿轮啮合，组成行星轮系，行星轮系置于壳体内，构成差速机构，两个压块对接面上分别设有十字半圆形压块凹槽，十字轴的四个轴头分别置于压块的十字形半圆形压块凹槽内，压块的外侧花键齿与壳体的矩形凹槽相配合。本实用新型可实现主动控制，且结构简单，可靠性好，成本低，提高车辆的通过性。

Description

一种强制锁止式差速器

技术领域

本实用新型涉及一种强制锁止式差速器，尤是其涉及一种车辆及工程机械用强制锁止式差速器。

背景技术

在现有技术中，当两侧车轮与地面的附着系数不一致时，车辆的驱动力被附着系数小的一侧路面所限制，常常发生一侧车轮原地打转，而另一侧车轮停止不动，发动机的牵引力无法正常发挥，车辆无法前进，甚至由于车轮滑转，地面的横向附着力减小，发生驱动轴横向滑移，车辆发生侧滑失控，造成严重的事故。一些大型车辆的差速器上安装差速锁，必要时将差速器锁住，让两侧驱动轮同速旋转，这种机械式完全自锁的差速器需要人工在停车状态下操作，一旦忘记解除自锁，就会增加行驶阻力，增加油耗，轮胎磨损严重。

近年出现了摩擦片式限滑差速器和牙嵌式限滑差速器，前者在差速器内部增加了限滑摩擦副，当两侧车轮出现滑转时，限滑摩擦副被压紧，产生阻止滑转的摩擦力，将滑转一侧的车轮驱动力部分转移到另一侧不滑转的车轮上，然而当车辆正常转弯时，限滑摩擦副的限滑作用照样发生，不利于车辆的转弯行驶，而且，不能根据路面状况对锁紧系数进行控制。后者是，当两侧车轮出现滑转时，较快的一侧车轮浮动，整车的驱动力完全由另一侧车轮承担，这使总的驱动力，不受打滑车轮的限制，一定程度上提高了驱动力，但当车辆正常转弯行驶时，较快一侧的车轮同样脱离传动，总的驱动力下降，不能完全适合车辆的各种工况，而且结构复杂，精度要求高，噪声大。

另有一种驱动防滑差速器，能够自动控制差速器的锁紧系数，以适应车辆行驶时的路况，但这种差速器是通过推力轴承对限滑摩擦副施加压力的，工作时产生较大振动和噪音，工作稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够根据车轮与地面的附着系数自动控制锁紧系数，工作稳定，不会产生噪声和振动的强制锁止式差速器。

本实用新型的技术方案是：一种强制锁止式差速器, 包括圆锥滚子轴承、托架、壳体、两个压块、行星轮系、限滑摩擦副和液压锁止机构，壳体由左半壳和右半壳组成，其特征在于，限滑摩擦副由从动摩擦片组和主动摩擦片组交互叠加组成，四个行星齿轮安装在十字轴的四个轴上，两个半轴齿轮分置于十字轴两侧并与四个行星齿轮啮合，组成行星轮系，行星轮系置于壳体内，构成差速机构，两个压块对接面上分别设有十字半圆形压块凹槽，十字轴的四个轴头分别置于压块的十字半圆形压块凹槽内，压块的外侧花键齿与壳体的矩形凹槽相配合。 

所述限滑摩擦副位于壳体和压块的轴向间隙之间，全部置于压块的一侧，限滑摩擦副的主动摩擦片通过外侧的花键齿与壳体的矩形凹槽相配合，壳体的右半壳带动主动摩擦片同步转动，从动摩擦片通过内侧的花键与行星轮系的一半轴齿轮连接，从动摩擦片与半轴齿轮同步转动，当液压锁止机构起作用时，主动摩擦片12受到液压锁止机构推力盘的压力，以压紧和限滑摩擦副。

所述液压锁止机构包括活塞、回位弹簧、推力盘和圆环梯形液压缸。其中，推力盘上有四个外侧花键齿、六个圆柱导杆，推力盘置于限滑摩擦副和壳体之间，推力盘的径向外端有四个花键齿，分别置于壳体的矩形凹槽内，推力盘的端面与限滑摩擦副的主动摩擦片紧密接触；差速器的托架内设有油道和圆环梯形液压缸，且油道和圆环梯形液压缸相连通，液压油通过油道进入圆环梯形液压缸内，带孔螺钉固定在圆环梯形液压缸底部，活塞置于圆环梯形液压缸内，回位弹簧安装在活塞和带孔螺钉之间；差速器壳体的右半壳上开有圆形通孔，推力盘上的圆柱导杆通过壳体上的圆形通孔伸入圆环梯形液压缸内，圆柱导杆端面与活塞紧密接触。

本实用新型中的行星轮系的作用是当车辆正常行驶左右车轮行程不等时实现差速作用，限滑摩擦副的作用是当某侧驱动车轮出现滑转时，在推力机构的作用下产生摩擦阻力，实现差扭作用。限滑摩擦副受到轴向外力作用时，主动摩擦片12与从动摩擦片11相互压紧产生摩擦阻力，使差速器锁止，两个半轴齿轮26无相对转动，差速器的锁止系数可由液压锁止机构的压紧力的大小决定。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：差速器可以通过液压锁止机构，根据路面状况主动控制差速器的锁紧系数，保证车辆的通过性和行驶稳定性；该液压锁止机构可实现电子自动控制；该强制锁止差速器结构简单，锁紧力大，工作稳定。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

      图2是图1所示实施例的活塞结构示意图；

      图3是图2 A-A向剖视图；

      图4是图1所示实施例的推力盘的结构示意图；

      图5是图4的B-B向剖视图；

      图6是图1所示实施例的带孔螺钉的结构示意图；

      图7是图1所示实施例的半轴齿轮剖视图；

      图8是图1所示实施例的主动摩擦片的结构示意图；

      图9是图8的C-C向剖视图；

      图10是图1所示实施例的从动摩擦片的结构示意图；

      图11是图10的D-D向剖视图。

其中，1-圆锥滚子轴承，2-托架，3-左半壳，4-右半壳，5-壳体螺栓，6-压块，7-壳体的矩形凹槽，8-十字轴，9-行星齿轮，10-压块外侧花键齿，11-从动摩擦片，12-主动摩擦片，13-推力盘外侧花键齿，14-圆形通孔，15-圆环梯形液压缸，16-油道，17-带孔螺钉，18-活塞上铁圈凹槽，19-回位弹簧，20-活塞，21-密封圈，22-铁圈，23-圆柱导杆，24-推力盘，25-半轴齿轮的花键齿，26-半轴齿轮，27-压块凹槽，28-主动摩擦片的花键齿，29-从动摩擦片的花键。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1，本实施例包括圆锥滚子轴承1、托架2、壳体、两个压块6、行星轮系、限滑摩擦副和液压锁止机构，壳体由左半壳3和右半壳4组成，限滑摩擦副由从动摩擦片组11和主动摩擦片组12交互叠加组成，四个行星齿轮9安装在十字轴8的四个轴上，两个半轴齿轮26分置于十字轴8两侧并与四个行星齿轮9啮合，组成行星轮系，行星轮系置于壳体内，构成差速机构，两个压块6对接面上分别设有十字半圆形压块凹槽27，十字轴8的四个轴头分别置于压块6的半圆形压块凹槽27内，压块6的外侧花键齿10与壳体的矩形凹槽7相配合，其作用是使壳体带动压块6和十字轴8同步旋转，壳体的旋转力矩由压块6传递到十字轴8上。 

参照图1、8、10，限滑摩擦副位于壳体和压块6的轴向间隙之间，全部置于压块6的一侧，限滑摩擦副的主动摩擦片12通过外侧的花键齿28与壳体的矩形凹槽7相配合，壳体的右半壳4带动主动摩擦片12同步转动，从动摩擦片11通过内侧的花键29与行星轮系的半轴齿轮26连接，从动摩擦片11与半轴齿轮26同步转动，当液压锁止机构起作用时，主动摩擦片12受到液压锁止机构推力盘24的压力，以压紧限滑摩擦副。

参照图1-6，液压锁止机构包括活塞20、回位弹簧19、推力盘24和圆环梯形液压缸15。其中，推力盘24上有四个外端有四个花键齿13、六个圆柱导杆23，推力盘24置于限滑摩擦副和壳体之间，推力盘24上有四个外端有四个花键齿13分别置于壳体的矩形凹槽7内，差速器的限滑摩擦副全部置于压块6的一侧，推力盘24的端面与限滑摩擦副的主动摩擦片12紧密接触；差速器的托架2内设有油道16和圆环梯形液压缸15，且油道16和圆环梯形液压缸15相连通，液压油通过油道16进入圆环梯形液压缸15内，带孔螺钉17固定在圆环梯形液压缸15底部，活塞20置于圆环梯形液压缸15内，回位弹簧19安装在活塞20和带孔螺钉17之间；差速器壳体的右半壳4上开有圆形通孔14，推力盘24上的圆柱导杆23通过壳体上的圆形通孔14伸入圆环梯形液压缸15内，圆柱导杆23端面与活塞20紧密接触。

本实施例的工作过程是：当车辆正常转弯行驶时，本实用新型差速器与普通差速器的工作方式相同，由于限滑摩擦副未被压紧结合，差速器只起差速作用而不起限滑作用，主减速器传给差速器壳的扭矩在两侧半轴上平均分配。当车辆直线行驶或转弯行驶过程中由于左右两侧路面附着条件不对称使一侧车轮发生过度滑转时，液压锁止机构开始工作，高压液压油沿着油道16进入圆环梯形液压缸15内，推动活塞20压紧推力盘24，当推力克服回位弹簧19的张力时，推力盘24向左移动，由于压紧力的作用，限滑摩擦副的从动摩擦片11与主动摩擦片12之间产生摩擦力，随着圆环梯形液压缸15内油压的升高，压紧力随之增大，从动摩擦片11与主动摩擦片12之间的摩擦力也随之增大，该摩擦力成为阻碍两侧半轴齿轮26的相对运动的阻力，使滑转一侧车轮的驱动转矩向另一侧非滑转车轮转移，从而达到增加非滑转车轮的驱动力、提高车辆的驱动效力的目的，当油压达到一定值以后，两侧半轴齿轮26完全锁死，差速器完全失去差速作用，两侧半轴齿轮26同步旋转，车辆驱动力达到最大利用，当左右两侧路面附着条件趋于对称时，圆环梯形液压缸15内的压力降低，限滑摩擦副所受到的压力随之减小，从动摩擦片11与主动摩擦片12之间产生的摩擦力也随之减小，两侧车轮可以相对转动，油缸压力降低到一定值后，在回位弹簧19的作用下，圆环梯形液压缸15内的活塞20回到原位，限滑摩擦副的从动摩擦片11与主动摩擦片12产生空隙，摩擦力消失，主减速器传给差速器壳的扭矩重新在两侧半轴之间平均分配。

Claims (3)

1.一种强制锁止式差速器,包括圆锥滚子轴承、托架、壳体、两个压块、行星轮系、限滑摩擦副和液压锁止机构，壳体由左半壳和右半壳组成，其特征在于，限滑摩擦副由从动摩擦片组和主动摩擦片组交互叠加组成，四个行星齿轮安装在十字轴的四个轴上，两个半轴齿轮分置于十字轴两侧并与四个行星齿轮啮合，组成行星轮系，行星轮系置于壳体内，构成差速机构，两个压块对接面上分别设有十字半圆形压块凹槽，十字轴的四个轴头分别置于压块的十字半圆形压块凹槽内，压块的外侧花键齿与壳体的矩形凹槽相配合。

2.如权利要求1所述的强制锁止式差速器，其特征在于所述限滑摩擦副位于壳体和压块的轴向间隙之间，全部置于压块的一侧，限滑摩擦副的主动摩擦片通过外侧的花键齿与壳体的矩形凹槽相配合，从动摩擦片通过内侧的花键齿与行星轮系的一半轴齿轮连接。

3.如权利要求1或2所述的强制锁止式差速器，其特征在于所述液压锁止机构包括活塞、回位弹簧、推力盘和圆环梯形液压缸,推力盘上有四个外侧花键齿、六个圆柱导杆，推力盘置于限滑摩擦副和壳体之间，推力盘的径向外端有四个花键齿，分别置于壳体的矩形凹槽内，推力盘的端面与限滑摩擦副的主动摩擦片紧密接触；差速器的托架内设有油道和圆环梯形液压缸，且油道和圆环梯形液压缸相连通，液压油通过油道进入圆环梯形液压缸内，带孔螺钉固定在圆环梯形液压缸底部，活塞置于圆环梯形液压缸内，回位弹簧安装在活塞和带孔螺钉之间；差速器壳体的右半壳上开有圆形通孔，推力盘上的圆柱导杆通过壳体上的圆形通孔伸入圆环梯形液压缸内，圆柱导杆端面与活塞紧密接触。

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