CN202764703U - 变速桥和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变速桥和工程机械。该变速桥包括：输入轴、换挡装置、制动轴、差速器、减速器和箱体；输入轴、换挡装置和差速器依次通过齿轮连接，减速器与差速器的输出端相连；输入轴、换挡装置、减速器和差速器均设置于箱体内；制动轴设置于换挡装置和差速器之间，且部分设置于箱体内；变速桥还包括：设置于箱体外部的钳盘式制动器，钳盘式制动器包括：制动盘和制动钳，制动盘与制动轴花键连接，制动钳与箱体相连。该变速桥采用钳盘式制动器并将其设置于箱体外部，当制动装置发生故障时不会对箱体内的油液造成污染，保证变速桥的正常工作，也便于对发生故障的钳盘式制动器及时进行维修或更换。

Description

变速桥和工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种变速桥和工程机械。

背景技术

传统的车辆的动力传递机构一般包括变速箱、传动轴和驱动桥。其中，变速箱用于传递动力、变换传动系统不同的速比，以获得较大的行车速度范围；传动轴用于将变速箱的动力传递给驱动桥；驱动桥主要用于实现左右驱动轮之间的差速形式，在传递动力的同时进一步扩大传动系统的减速范围，增大驱动扭矩。此种车辆的动力传递机构的缺陷在于：传动系统安装空间大，传动效率低等缺陷。

为了解决上述技术问题，申请号为201010616178的中国专利公开了一种变速桥，其结构如图1所示，其包括：箱体，通过齿轮依次连接的输入轴11、换挡装置21和差速器61，与差速器61两侧的输出端相连的减速器51，设置于换档位装置21和差速器61之间的制动轴31，以及与制动轴31相连的停车制动器41，上述输入轴11、换挡装置21、制动轴31、差速器61和停车制动器41均设置于箱体内。现有技术中，该停车制动器41大多采用内嵌式多片型制动器，该制动器的摩擦片与制动轴31相连，其靠活塞紧压摩擦片进行驻车制动。此种变速桥的缺陷在于：驻车制动器发生故障后易导致箱体内油液污染，一旦箱体内油液污染，控制阀块将会发卡，控制压力将会降低，影响变速桥的正常工作，严重时还会造成换档装置摩擦片的烧毁。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种变速器和工程机械，以解决现有的变速桥制动器发生故障易导致箱体内油液污染、影响变速桥正常工作的问题。

一方面，本实用新型提供一种变速桥，包括：输入轴、换挡装置、制动轴、差速器、减速器和箱体；所述输入轴、所述换挡装置和所述差速器依次通过齿轮连接，所述减速器与所述差速器的输出端相连；所述输入轴、所述换挡装置、所述减速器和所述差速器均设置于箱体内；所述制动轴设置于所述换挡装置和所述差速器之间，且部分设置于所述箱体内；所述变速桥还包括：设置于所述箱体外部的钳盘式制动器，所述钳盘式制动器包括：制动盘和制动钳，所述制动盘与所述制动轴花键连接，所述制动钳与所述箱体相连。

进一步地，所述变速桥还包括：用于控制所述钳盘式制动器执行制动或解除制动的液压控制系统。

进一步地，所述液压控制系统包括：油箱、液压泵、蓄能器充液阀、蓄能器和换向阀；所述蓄能器充液阀包括主进油口、回油口和工作油口，所述进油口与所述液压泵相通，所述回油口与所述油箱相通，所述工作油口与所述蓄能器的进油口相通；所述换向阀具有两个工作状态，在第一工作状态下，连通所述钳盘式制动器和所述油箱；在第二工作状态下，连通所述蓄能器的出油口和所述钳盘式制动器。

进一步地，所述换向阀为二位三通电磁换向阀。

进一步地，所述液压系统还包括：设置于所述换向阀和所述钳盘式制动器之间的压力报警器。

进一步地，所述换挡装置为湿式多片离合器。

进一步地，所述减速器为行星减速器。

进一步地，所述制动钳与所述箱体可拆卸连接。

另一方面，本实用新型还提供一种工程机械，其设置有上述任一的变速桥。

本实用新型提供一种变速桥，其相对于现有的变速桥，其制动装置采用钳盘式制动器，且设置于箱体外部，该变速桥具有如下优点：

1）、当制动装置发生故障时，由于制动装置是与箱体内的油液相分离的，因此不会对箱体内的油液造成污染，保证变速桥的正常工作，提高变速桥工作的可靠性。

2）、当钳盘式制动器发生故障后便于对其及时进行维修或更换。

本实用新型实施例还提供一种设置有上述变速桥的工程机械，由于上述的变速桥具有上述技术效果，因此，设有该变速桥的工程机械也应具备相应的技术效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中变速桥的动力传递路线示意图；

图2为本实用新型实施例提供的变速桥的动力传递路线示意图；

图3为本实用新型实施例提供的变速桥的液压控制系统的原理示意图；

图4为钳盘式制动器的制动钳的剖面示意图。

附图标记说明：

11输入轴                 21换挡装置

31制动轴                 41停车制动器

51减速器                 61差速器

1输入轴                  2湿式多片离合器

3制动轴                  4钳盘式制动器

41制动钳                 42制动盘

421活塞                  422弹簧

423摩擦片                5行星减速器

6差速器                  7箱体

81油箱                   82液压泵

83蓄能器充液阀           84蓄能器

85二位三通电磁换向阀

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图2示出了本实用新型实施例提供的变速桥的动力传递路线示意图，本实施例提供的变速桥包括：输入轴1、湿式多片离合器2、制动轴3、钳盘式制动器4、行星减速器5、差速器6和箱体7。其中，输入轴1、湿式多片离合器2和差速器6依次通过齿轮连接，行星减速器5与差速器6的输出端相连，输入轴1、湿式多片离合器2、行星减速器5和差速器6均设置于箱体7内，制动轴3设置于湿式多片离合器2和差速器6之间且部分设置于箱体7内。上述钳盘式制动器4设置于箱体7外部，其包括：制动盘42和制动钳41，制动盘42与制动轴3花键连接，制动钳41通过螺栓与箱体7可拆卸连接。

本实施例提供的变速桥中的制动装置采用钳盘式制动器的原因在于：其具有尺寸小，制动力矩大，成本低，易于维护的特点，其控制方式也较为灵活。

本实施例提供的变速桥当需要制动时，控制制动钳41的摩擦片夹紧制动盘42实现制动，由于制动装置（钳盘式制动器）与设置于箱体外的制动轴3花键连接，其是设置于箱体7外的，因此即使当制动装置发生故障，如摩擦片损坏，也不会对箱体7内的油液造成污染，进而提高变速桥工作的可靠性。另外，将钳盘式制动器4设置于箱体7外还便于当钳盘式制动器4发生故障后对其及时进行维修或更换。

关于上述变速桥，需要说明的是：上述湿式多片离合器2还可由其它换挡装置替代。行星减速器5可由其它减速器替代。上述制动钳41还可通过螺钉或安装夹等方式与箱体7可拆卸连接，或者，制动钳41直接与箱体7焊接；作为优先方案，制动钳41与箱体7可拆卸连接，以便于后期更换制动钳。

进一步的，为了便于对控制钳盘式制动器4进行控制，提高控制精准度，上述变速桥还优选包括有：用于控制钳盘式制动器4执行制动或解除制动的液压控制系统。具体的，该液压控制系统可以采用如图3所示的结构，该液压系统包括：油箱81、液压泵82、蓄能器充液阀83、蓄能器84和二位三通电磁换向阀85。

其中，蓄能器充液阀83包括：油口P（主进油口）、油口N（回油口）和油口B2（工作油口），油口P与液压泵82相通，油口N与油箱81相通，油口B2与蓄能器84的进油口相通。蓄能器充液阀83其作用在于：当蓄能器84内的压力小于下限设定值时，从液压泵82输出液压油经充液阀83为蓄能器84充液充液；当蓄能器的压力达到上线设定值之后，油液通过油口N直接流回油箱81，由此减少液压泵82的工作时间，降低能耗。

二位三通电磁换向阀85包括：油口P（第一油口）、油口BR1（第二油口）和油口T（第三油口），油口P与蓄能器84的出油口相通，油口T与钳盘式制动器4的活塞相连。该二位三通电磁换向阀85具有两种工作状态：

第一工作状态下（图3中右位），油口P和油口T相通，蓄能器84的出油口和钳盘式制动器4相通，蓄能器84为钳盘式制动器4供油；图4为现有的钳盘式制动器的制动钳结构示意图，此时，液压控制系统内的液压油推动制动钳的活塞421向左运动，弹簧422被压紧，钳盘式制动器4解除制动。采用蓄能器84供油的作用在于：保证供油压力，消除压力波动。

第二工作状态下（图3中左位），油口BR1通过油口T与油箱81相通，由此，钳盘式制动器4与油箱81相通，此时，钳盘式制动器4在其弹簧422的作用下，推动活塞421复位，钳盘式制动器4内的液压油泄油，活塞421复位的同时的带动摩擦423片向右运动，夹紧制动盘，此时钳盘式制动器4执行制动。

上述液压系统工作原理如下：

当蓄能器84的油压小于设定压力时，控制充液阀82的油口P和油口B2相通，蓄能器充液阀83从液压泵82吸油后为蓄能器84充液，至蓄能器84的油压达到设定值；当蓄能器84的油压达到设定压力后，控制充液阀的油口P和油口N相通，直接泄油。

当需要解除驻车制动时，控制二位三通换向阀85至第一工作状态，油口P和油口T相通，蓄能器84的出油口和钳盘式制动器4相通，蓄能器84为钳盘式制动器4供油，液压控制系统内的液压油推动钳盘式制动器4的活塞421运动。

当需要执行驻车制动时，控制二位三通换向阀85至第二工作状态，油口BR1通过油口T与油箱81相通，钳盘式制动器4与油箱81相通，此时，钳盘式制动器4在其弹簧422的作用下，推动活塞421复位，钳盘式制动器4内的液压油泄油，活塞421复位带动摩擦片423夹紧制动盘。

由此可知，采用上述液压系统对钳盘式制动器进行控制的优点在于：

采用液压系统进行控制，控制精度较高，降低执行制动或解除制动的滞后性；

液压系统中设置有蓄能器充液阀和蓄能器，减少液压泵的工作时间，降低能耗；保证钳盘式制动器的供油压力，消除压力波动。

进一步地，为了避免液压系统内油压过大对器件造成损坏，上述液压系统还优选包括：设置于二位四通电磁换向阀和钳盘式制动器之间的压力报警器86，用以提示操作人员检查液压系统故障。作为该方案的替代方案，上述液压控制系统还可包括：设置于二位四通电磁换向阀和钳盘式制动器之间的溢流阀。

关于上述液压控制系统，需要说明的是：

上述实施例中，二位三通电池换向阀起到油路导向的作用，本领域技术人员可以理解，其还可采用其他能够实现同等油路导向作用的换向阀，例如，还可以用多个阀块组合起来实现相应功能。

上述蓄能器充液阀可以采用本领域技术人员熟知的类型，具体如浙江临海海宏集团生产的型号为PDF05-00A蓄能器充液阀。

上述蓄能器可以采用皮囊式、隔膜式或活塞式，优选采用皮囊式蓄能器。

综上所述，本实用新型提供的变速桥具有如下优点：

1）、选用钳盘式制动器作为制动装置且将其设置于箱体外，当制动装置发生故障时，由于制动装置是与箱体内的油液相分离的，因此不会对箱体内的油液造成污染，提高变速桥工作的可靠性。

2）、将钳盘式制动器设置于箱体外，当钳盘式制动器发生故障后还有利于对其及时进行维修或更换。

本实用新型实施例还提供一种工程机械，其设置有上述变速桥，如全液压平地机。由于上述变速桥具有上述技术效果，因此，设有该变速桥的工程机械也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

进一步地，对于设置有上述液压控制系统的变速桥的工程机械，为了提高整车结构的紧凑性，上述液压系统的液压泵优选与整车液压系统的供油油箱相连。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变速桥，其特征在于，包括：输入轴（1）、换挡装置、制动轴（3）、差速器（6）、减速器和箱体（7）；所述输入轴（1）、所述换挡装置和所述差速器（6）依次通过齿轮连接，所述减速器与所述差速器（6）的输出端相连；所述输入轴（1）、所述换挡装置、所述减速器和所述差速器（6）均设置于所述箱体（7）内；所述制动轴（3）设置于所述换挡装置和所述差速器（6）之间，且部分设置于箱体（7）内；

所述变速桥还包括：设置于所述箱体（7）外部的钳盘式制动器（4），所述钳盘式制动器（4）包括制动盘（42）和制动钳（41），所述制动盘（42）与所述制动轴（3）花键连接，所述制动钳（41）与所述箱体（7）相连。

2.根据权利要求1所述的变速桥，其特征在于，所述变速桥还包括：用于控制所述钳盘式制动器（4）执行制动或解除制动的液压控制系统。

3.根据权利要求2所述的变速桥，其特征在于，所述液压控制系统包括：

油箱（81）、液压泵（82）、蓄能器充液阀（83）、蓄能器（84）和换向阀；

所述蓄能器充液阀（83）包括主进油口、回油口和工作油口，所述进油口与所述液压泵（82）相通，所述回油口与所述油箱（81）相通，所述工作油口与所述蓄能器（84）的进油口相通；

所述换向阀具有两个工作状态，在第一工作状态下，连通所述钳盘式制动器（4）和所述油箱（81）；在第二工作状态下，连通所述蓄能器（84）的出油口和所述钳盘式制动器（4）。

4.根据权利要求3所述的变速桥，其特征在于，所述换向阀为二位三通电磁换向阀（85）。

5.根据权利要求3所述的变速桥，其特征在于，所述液压系统还包括：设置于所述换向阀和所述钳盘式制动器（4）之间的压力报警器。

6.根据权利要求1所述的变速桥，其特征在于，所述换挡装置为湿式多片离合器（2）。

7.根据权利要求1所述的变速桥，其特征在于，所述减速器为行星减速器（5）。

8.根据权利要求1所述的变速桥，其特征在于，所述制动钳（41）与所述箱体（7）可拆卸连接。

9.一种工程机械，其特征在于，设置有权利要求1~8任意一项所述的变速桥。

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