CN219345440U - 一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱，包括：壳体总成、安装在壳体总成中的输入轴总成、中间轴总成、输出轴总成、取力器总成，输入轴总成通过中间轴总成将动力传输给输出轴总成、取力器总成，取力器总成与中间轴总成动态连接。通过多重润滑‑冷却方式从而避免取力器总成由于润滑‑散热不良及长时间工作导致取力器轴承和端面齿出现高温烧蚀失效的故障；取力器总成安装在中间轴总成右输出端，减小传动轴安装夹角，有利于整车动力传动链布置，降低整车重心高度；润滑油泵与取力器总成分开布置，安装于输入轴，转速较高，润滑流量增大；润滑油泵驱动轴长度减小，刚度增大，避免驱动轴刚度不足导致润滑油泵高速运转时内外齿卡死现象。

Description

一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱

技术领域

本实用新型涉及一种工程机械传动装置，具体涉及一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱。

背景技术

汽车起重机属于工程机械，是装在普通汽车底盘或者特制汽车底盘上的一种起重机，这种起重机机动性好、转移迅速，其底盘性能同载重汽车一样，符合公路车辆技术要求，允许在一般道路上行驶。全地面起重机是汽车起重机的升级版，性能更高，适合行驶的路面更广，一般多桥驱动、多桥转向。多桥驱动车辆需要配置底盘用分动箱，底盘用分动箱主要功能为传递发动机至变速箱的驱动力，驱动力进入分动箱后经过低速挡多级齿轮减速增扭或者高速档增速，最后由分动箱的前后输出轴输出，为底盘前后驱动桥提供动力，实现起重机前后桥同时驱动；此外分动箱也可以增设其它动力输出端为其它装置提供动力。国内起重机底盘采用的分动箱多为四轴传动结构。目前起重机采用新型单发驱动技术，取消上车作业发动机，因此需要将底盘发动机动力传递给上车用于各种机构运行。由于整机布置限制，工程机械常用的解决方案为：在分动箱上增加取力机构，将发动机动力由底盘传递至上车油泵装置。

目前应用的带取力机构的底盘用下车分动箱为常开式控制，需要上车获取动力作业时取力机构介入工作，且取力机构安装在分动箱输入轴上，底盘行驶时确保取力机构处于动力断开状态。起重机主要作为上车吊装应用，上车作业时间占整车使用时间的80%，因此分动箱取力机构工况应用较为频繁，工作时间较长，取力机构的工作可靠性极为重要。目前，在分动箱的输入轴取力，即高位置布置取力机构的结构形式不利于其取力器内部轴承和端面齿等散热和润滑，出现取力器烧蚀失效的情况。此外由于整机的布置限制，分动箱取力位置较高，传动轴安装夹角较大，对中间传动链的布置产生不利因素，因此需要一种取力机构安装高度较低且取力机构润滑和散热性能更好的分动箱来满足全地面起重机的应用需求。

现有技术中专利号为CN201921718577.0，名称为一种带取力器总成的汽车分动箱；专利为CN202011361066.5，名称为一种分动箱、底盘总成及起重机；专利号为CN202011361066.5，名称为一种分动箱、底盘总成及起重机这三个专利中存在如下问题：

（1）取力器总成布置在输入轴的空间部位的上方，重力方向上位置较高，不利于取力器传动轴布置导致取力器传动轴夹角较大且不利于齿轮油飞溅润滑和散热；

（2）齿轮泵设置在取力器总成外壳上或者集成在壳体内部，齿轮泵长时间运转发热量较大，增加取力器总成的表面散热负担，造成取力器轴承和端面齿烧蚀失效；

（3）润滑油泵与取力器总成集成，导致润滑油泵驱动轴较长且与输出轴通过端面齿实现连接，驱动轴刚度不足导致润滑油泵高速运转时内外齿卡死现象；

（4）润滑齿轮泵吸油管布置在箱体外部，运输过程或者安装后容易磕碰、损坏；

（5）现有技术取力器总成只通过内置润滑油泵吸取分动箱油底壳润滑油给取力器总成内部轴承和端面齿散热，且油底壳油液温度较高；而无飞溅润滑，润滑效果不良，出现取力器总成烧蚀现象。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱，通过多重润滑-冷却方式从而避免取力器总成由于润滑-散热不良及长时间工作导致取力器轴承和端面齿出现高温烧蚀失效的故障；取力器总成安装在中间轴总成右输出端，减小传动轴安装夹角，有利于整车动力传动链布置，降低整车重心高度；润滑油泵与取力器总成分开布置，安装于输入轴，转速较高，润滑流量增大；润滑油泵驱动轴长度减小，刚度增大，避免驱动轴刚度不足导致润滑油泵高速运转时内外齿卡死现象。

文中缩略语和关键术语定义：

分动箱：一种齿轮传动箱，将发动机或者电动机动力进行分配的装置，可以将动力分配给前、后车桥，或者其它取力装置。

取力机构：一种带有气压或者液压控制结合或断开的动力传递机构。一般由齿轮箱、离合器、控制器等组合而成，与变速箱或者分动箱输出端连接，将动力输出至外部的一种工作装置。

轴降：针对轴系平行布置的分动箱，其输入轴和输出轴在重力方向上的距离或高度差。

强制冷却：通过外接风扇、润滑油泵注入冷却油等借助外部冷却的方式散发热量，达到冷却的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱，包括：壳体总成、安装在壳体总成中的输入轴总成、中间轴总成、输出轴总成、取力器总成，输入轴总成通过中间轴总成将动力传输给输出轴总成、取力器总成，取力器总成与中间轴总成动态连接。

进一步的，输入轴总成包括：润滑油泵、输入轴小齿轮、输入轴大齿轮、输入轴、高低档换挡机构；输入轴小齿轮、输入轴大齿轮空套于输入轴上，高低档换挡机构安装在输入轴上，控制输入轴小齿轮或者输入轴大齿轮与输入轴动态连接，润滑油泵与输入轴连接。

进一步的，所述中间轴总成包括：中间齿轮轴、中间轴大齿轮、中间轴换挡机构，中间齿轮轴齿轮与输入轴大齿轮啮合，中间轴大齿轮空套于中间齿轮轴上，与输入轴小齿轮啮合，中间轴换挡机构通过机械连接方式与中间齿轮轴连接，控制与中间轴大齿轮连接与断开，中间轴大齿轮与输出轴总成啮合。

进一步的，输出轴总成包括：输出轴大齿轮、输出轴①，输出轴①通过轴承安装在壳体中，输出轴大齿轮安装在输出轴①上。

进一步的，壳体总成包括：分动箱壳体①、分动箱壳体②、吸油管、喷油管、取力器润滑油管，分动箱壳体②内壁在上设有安装取力器总成的取力器安装止口，取力器安装止口上方设置有集油板，集油板与分动箱壳体②内壁围成一个三维空间集油槽，集油槽底部开设油道⑧，油道⑧与取力器安装止口内表面相通，吸油管安装于分动箱壳体②内壁，吸油管吸油口设于分动箱壳体②底部，朝向输出轴大齿轮的反方向一端，远离输出轴大齿轮；吸油管另一头与润滑油泵的进油口连通，分动箱壳体①上开设分动箱冷却油进油口，分动箱壳体②上开设分动箱冷却油出油口，分动箱冷却油进油口和分动箱冷却油出油口通过喷油管连通，喷油管水平布置于分动箱腔体顶部，处于输入轴大齿轮的空间上方。

进一步的，取力器总成包括：取力器壳体、取力器输出轴、取力器挂挡齿套、取力器大轴承、取力器小轴承，取力器总成安装于分动箱壳体②上，取力器挂挡齿套通过花键与取力器输出轴连接，取力器输出轴通过取力器挂挡齿套与中间轴总成实现动态连接，取力器壳体设置有取力器进油口、油道⑥、油道⑩、油道⑪、取力器外止口、油道⑨，油道⑨开设在取力器外止口径向方向上，与分动箱壳体②集油槽底部开设的油道⑧连通；取力器进油口开设于取力器壳体上，与油道⑥连通；油道⑥的径向开设有油道⑩，两者连通，且油道⑩与取力器大轴承左侧腔体连通，取力器输出轴上开设有油道⑤、油道④、油道⑦、油道③、油道②、油道①，取力器输出轴开设环形沟槽分别与油道⑩和油道⑤相通，取力器壳体与沟槽构成一个环形的腔体，油道③与油道④连通；油道①、油道②均与油道③、取力器大轴承右腔相连通；油道⑦两头分别与取力器挂挡齿套的齿廓和油道④相连通，油道⑪分别与取力器大轴承左腔和分动箱连通，取力器进油口通过取力器润滑油管与分动箱冷却油出油口连通。

本实用新型的有益效果具体如下：

（1）本发明将取力器总成通过取力器挂挡齿套与中间轴总成实现动态连接，取力器安装高度降低，降低整车传动链重心及传动轴安装夹角；

（2）取力器总成安装在分动箱壳体②的取力器安装止口上，分动箱壳体②内壁在取力器安装止口上方设置有集油板、油道⑨开设在取力器外止口径向方向上，与集油槽底部开设的油道⑧连通，由喷油管管壁上开设的径向油孔喷入分动箱内部的冷却润滑油流向取力器总成，给取力器挂挡齿套和取力器小轴承润滑和冷却；

（3）取力器壳体设置有取力器进油口、油道⑥、油道⑩、油道⑪、取力器外止口、油道⑨；取力器输出轴上开设有油道⑤、油道④、油道⑦、油道③、油道②、油道①；外部冷却油进入取力器总成，形成循环，保证外部冷却油对取力器大轴承进行充分的润滑和冷却，避免取力器总成内轴承和端面齿烧蚀失效；

（4）润滑油泵设置于输入轴右输出端口，与输入轴采用机械方式实现常连接，润滑油泵壳体与分动箱壳体连接，利用输入轴高转速驱动润滑油泵，且缩短润滑油油泵的驱动轴长度，避免卡死、保证润滑油流量充足。

（5）整个带取力器总成的分动箱采用一个润滑油泵润滑及冷却，润滑油泵泵出的润滑油同步对分动箱和取力器总成进行循环润滑-冷却，由外部散热器冷却后的润滑油直接流进分动箱内，一部分通过喷油管对分动箱润滑，一部分通过喷油管后流进取力器总成内对取力器轴承进行充分润滑和冷却，保证充分润滑和冷却降低成本。

附图说明

图1为本发明整体外观结构示意图①；

图2为本发明分动箱整体外观结构示意图②；

图3为本发明分动箱取力器安装结构示意图；

图4为本发明分动箱取力器总成结构及油道布置示意图；

图5为本发明分动箱取力器外观结构示意图；

图6为本发明分动箱取力器剖切面1剖视图；

图7为本发明分动箱壳体②结构示意图；

图中：1为取力器水平剖切面；2为壳体总成剖切口；

100、输入轴总成；101、润滑油泵；102、润滑油泵出油口；103、输入轴大齿轮；104、输入轴；105、高低档换挡机构；106、输入轴小齿轮；

200、中间轴总成；201、取力器总成；202、取力器进油口；203、取力器输出轴；204、取力器大轴承；205、取力器小轴承；206、取力器挂挡齿套；207、取力器壳体；208、中间齿轮轴；209、油道①；210、油道②；211、油道③；212、油道④；213、油道⑤；214、油道⑥；215、油道⑦；216、油道⑨；217、取力器外止口；218、油道⑩；219、油道⑪；220、中间轴大齿轮；221、中间轴换挡机构；

300、输出轴总成；301、输出轴大齿轮；302、输出轴①；

400、壳体总成；401、取力器润滑油管；402、分动箱冷却油进油口；403、分动箱冷却油出油口；404、分动箱壳体②；405、喷油管；406、油道⑧；407、集油板；408、吸油管；409、集油槽；410、取力器安装止口；411、分动箱壳体①。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱，包括：壳体总成400、安装在壳体总成400中的输入轴总成100、中间轴总成200、输出轴总成300、取力器总成201，输入轴总成100通过中间轴总成200将动力传输给输出轴总成300、取力器总成201，取力器总成201与中间轴总成200动态连接。

如图1、3所示，输入轴总成100包括：润滑油泵101、输入轴小齿轮106、输入轴大齿轮103、输入轴104、高低档换挡机构105；输入轴小齿轮106、输入轴大齿轮103空套于输入轴104上，高低档换挡机构105安装在输入轴104上，控制输入轴小齿轮106或者输入轴大齿轮103与输入轴104动态连接，润滑油泵101与输入轴104连接。

如图1、3、4、5、6所示，所述中间轴总成200包括：中间齿轮轴208、中间轴大齿轮220、中间轴换挡机构221，中间齿轮轴208齿轮与输入轴大齿轮103啮合，中间轴大齿轮220空套于中间齿轮轴208上，与输入轴小齿轮106啮合，中间轴换挡机构221通过机械连接方式与中间齿轮轴208连接，控制与中间轴大齿轮220连接与断开，中间轴大齿轮220与输出轴总成300啮合。

如图1、3所示，输出轴总成300包括：输出轴大齿轮301、输出轴①302，输出轴①302通过轴承安装在壳体中，输出轴大齿轮301安装在输出轴①302上。

如图1-4、7所示，壳体总成400包括：分动箱壳体①411、分动箱壳体②404、吸油管408、喷油管405、取力器润滑油管401，分动箱壳体②404内壁在上设有安装取力器总成201的取力器安装止口410，取力器安装止口410上方设置有集油板407，集油板407与分动箱壳体②404内壁围成一个三维空间集油槽409，集油槽409底部开设油道⑧406，油道⑧406与取力器安装止口410内表面相通，吸油管408安装于分动箱壳体②404内壁，吸油管408吸油口设于分动箱壳体②404底部，朝向输出轴大齿轮301的反方向一端，远离输出轴大齿轮301，避免输出轴大齿轮301高速旋转导致润滑油泵101吸空现象；吸油管408另一头与润滑油泵101的进油口连通，分动箱壳体①411上开设分动箱冷却油进油口402，分动箱壳体②404上开设分动箱冷却油出油口403，分动箱冷却油进油口402和分动箱冷却油出油口403通过喷油管405连通，喷油管405水平布置于分动箱腔体顶部，处于输入轴大齿轮103的空间上方。

如图1-6所示，取力器总成201包括：取力器壳体207、取力器输出轴203、取力器挂挡齿套206、取力器大轴承204、取力器小轴承205，取力器总成201安装于分动箱壳体②404上，取力器挂挡齿套206通过花键与取力器输出轴203连接，取力器输出轴203通过取力器挂挡齿套206与中间轴总成200实现动态连接，取力器壳体207设置有取力器进油口202、油道⑥214、油道⑩218、油道⑪219、取力器外止口217、油道⑨216，油道⑨216开设在取力器外止口217径向方向上，与分动箱壳体②404集油槽409底部开设的油道⑧406连通；取力器进油口202开设于取力器壳体207上，与油道⑥214连通；油道⑥214的径向开设有油道⑩218，两者连通，且油道⑩218与取力器大轴承204左侧腔体连通，取力器输出轴203上开设有油道⑤213、油道④212、油道⑦215、油道③211、油道②210、油道①209，取力器输出轴203开设环形沟槽分别与油道⑩218和油道⑤213相通，取力器壳体207与沟槽构成一个环形的腔体，油道③211与油道④212连通；油道①209、油道②210均与油道③211、取力器大轴承204右腔相连通；油道⑦215两头分别与取力器挂挡齿套206的齿廓和油道④212相连通，油道⑪219分别与取力器大轴承204左腔和分动箱连通，取力器进油口202通过取力器润滑油管401与分动箱冷却油出油口403连通。

当分动箱通过取力器给上车提供动力时，高低档换挡机构105实现输入轴大齿轮103和输入轴104连接，中间轴换挡机构221与中间轴大齿轮220断开连接，取力器挂挡齿套206与中间齿轮轴208连接，动力由输入轴104传递到高低档换挡机构105，再传递到输入轴大齿轮103，通过中间齿轮轴208、取力器挂挡齿套206传递到取力器输出轴203，进而通过传动轴能传递给上车工作装置。

动力由输入轴104传递给润滑油泵101，润滑油泵101工作泵油，润滑油泵101通过吸油管408吸取分动箱内润滑油，经过润滑油泵101出油口进入外部冷却器，经过外部冷却器冷却后的润滑油流入分动箱冷却油进油口402，进入分动箱内的冷却油分四路给取力器总成201润滑、冷却，第一路经过喷油管405管壁上开设的径向油孔喷入分动箱内部，润滑、散热分动箱，喷入分动箱内部的润滑油通过集油板407汇聚到集油槽409内，经过集油槽409进入油道⑧406，再经过油道⑨216流入到取力器总成201，给取力器总成201、取力器小轴承205润滑和冷却。

第二路冷却油经过喷油管405后通过分动箱冷却油出油口403、取力器润滑油管401进入取力器进油口202，到达取力器总成201，压力油依次经过油道⑥214、油道⑩218进入取力器大轴承204的左腔，给取力器大轴承204润滑和冷却；第三路压力油依次经过油道⑥214、油道⑤213、油道④212、油道③211、油道②210或者油道①209进入取力器大轴承204的右腔，经过取力器大轴承204滚子间缝隙后进入取力器大轴承204左腔，再次给取力器大轴承204润滑和冷却。取力器大轴承204左腔润滑油经过油道⑪219流入分动箱箱体内，第四路压力油依次经过油道⑥214、油道⑤213、油道④212、油道⑦215到达取力器挂挡齿套206齿面，润滑取力器挂挡齿套206和取力器小轴承205。

上述中技术中可以通过下述技术替换，油道③211可以通过油道②210与取力器大轴承204右腔相连通，油道③211还可以直接与取力器大轴承204右腔相连通；集油板407可以和分动箱壳体②404一体成型，也可以单独零部件实现与分动箱壳体②404固定连接；文中的油道④212和油道③211表示为2个油道，此2个油道相通，也可合成为一个油道。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种中间齿轮轴取力的起重机用分动箱，其特征在于：包括：壳体总成、安装在壳体总成中的输入轴总成、中间轴总成、输出轴总成、取力器总成，输入轴总成通过中间轴总成将动力传输给输出轴总成、取力器总成，取力器总成与中间轴总成动态连接；

输入轴总成包括：润滑油泵、输入轴小齿轮、输入轴大齿轮、输入轴、高低档换挡机构；输入轴小齿轮、输入轴大齿轮空套于输入轴上，高低档换挡机构安装在输入轴上，控制输入轴小齿轮或者输入轴大齿轮与输入轴动态连接，润滑油泵与输入轴连接；

所述中间轴总成包括：中间齿轮轴、中间轴大齿轮、中间轴换挡机构，中间齿轮轴齿轮与输入轴大齿轮啮合，中间轴大齿轮空套于中间齿轮轴上，与输入轴小齿轮啮合，中间轴换挡机构通过机械连接方式与中间齿轮轴连接，控制与中间轴大齿轮连接与断开，中间轴大齿轮与输出轴总成啮合；

输出轴总成包括：输出轴大齿轮、输出轴①，输出轴①通过轴承安装在壳体中，输出轴大齿轮安装在输出轴①上；

壳体总成包括：分动箱壳体①、分动箱壳体②、吸油管、喷油管、取力器润滑油管，分动箱壳体②内壁在上设有安装取力器总成的取力器安装止口，取力器安装止口上方设置有集油板，集油板与分动箱壳体②内壁围成一个三维空间集油槽，集油槽底部开设油道⑧，油道⑧与取力器安装止口内表面相通，吸油管安装于分动箱壳体②内壁，吸油管吸油口设于分动箱壳体②底部，朝向输出轴大齿轮的反方向一端，远离输出轴大齿轮，吸油管另一头与润滑油泵的进油口连通，分动箱壳体①上开设分动箱冷却油进油口，分动箱壳体②上开设分动箱冷却油出油口，分动箱冷却油进油口和分动箱冷却油出油口通过喷油管连通，喷油管水平布置于分动箱腔体顶部，处于输入轴大齿轮的空间上方；

取力器总成包括：取力器壳体、取力器输出轴、取力器挂挡齿套、取力器大轴承、取力器小轴承，取力器总成安装于分动箱壳体②上，取力器挂挡齿套通过花键与取力器输出轴连接，取力器输出轴通过取力器挂挡齿套与中间轴总成实现动态连接，取力器壳体设置有取力器进油口、油道⑥、油道⑩、油道⑪、取力器外止口、油道⑨，油道⑨开设在取力器外止口径向方向上，与分动箱壳体②集油槽底部开设的油道⑧连通；取力器进油口开设于取力器壳体上，与油道⑥连通；油道⑥的径向开设有油道⑩，两者连通，且油道⑩与取力器大轴承左侧腔体连通，取力器输出轴上开设有油道⑤、油道④、油道⑦、油道③、油道②、油道①，取力器输出轴开设环形沟槽分别与油道⑩和油道⑤相通，取力器壳体与沟槽构成一个环形的腔体，油道③与油道④连通；油道①、油道②均与油道③、取力器大轴承右腔相连通；油道⑦两头分别与取力器挂挡齿套的齿廓和油道④相连通，油道⑪分别与取力器大轴承左腔和分动箱连通，取力器进油口通过取力器润滑油管与分动箱冷却油出油口连通。

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