CN220337393U - 一种行星齿轮结构的两挡变速分动箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行星齿轮结构的两挡变速分动箱，包括箱体、行星减速机构和输出轴，行星减速机构和输出轴设置在箱体中，行星减速机构包括齿圈、输入轴太阳轮、行星架和行星轮，齿圈上设置有同步器，同步器连接有控制同步器状态的换挡拔叉机构，第一输出轴与行星架固定连接，同步器的两侧分别设置有用于止动同步器的高挡止动毂和低挡止动毂，高挡止动毂和低挡止动毂不同时止动同步器，高挡止动毂与第一输出轴固定，低挡止动毂与箱体固定。本实用新型实现不停车换挡，特别适于工程机械使用，尤其适于液压驱动的轮式挖掘机使用。

Description

一种行星齿轮结构的两挡变速分动箱

技术领域

本实用新型涉及分动箱技术领域，尤其涉及一种适用于工程机械的行星齿轮结构的两挡变速分动箱。

背景技术

液压驱动的轮式挖掘机变速分动箱目前常用的有两种结构。一种结构是停车换挡的圆柱齿轮传动方式的变速分动箱。如中国专利公开号CN219062380U公开了一种无换挡拨叉机构的分动箱，它是由输入轴带动两组不同齿数的圆柱齿轮(高挡齿轮和低挡齿轮)。与输出轴两组圆柱齿轮配合。通过设置在输入轴上的同步器滑套滑动，与相邻的两组圆柱齿轮相互啮合，实现两种速度的更换。这种结构简单，但是不能满足汽车在不停车换挡或者必须低速换挡的需求，会造成操作不便，驾驶体验较差。

另一种结构是静压传动动力换挡的变速分动箱。它是由一组行星齿轮组与两组湿式制动摩擦片离合器控制。当一组摩擦片锁止行星机构的齿圈时，输入轴带动太阳轮，太阳轮与行星齿传动，从而传扭至行星架输出，实现减速低挡功能；高挡时分离制动齿圈的摩擦片，结合另一组摩擦片，使得齿圈与太阳轮共同转动，实现1：1传动；以此实现两组速度的转换，同时带动行星机构末端的主动齿轮与输出轴从动齿轮啮合实现前后桥动力的传输；当两组摩擦片同时结合压紧时实现停车制动。该变速箱可以实现不停车换挡，但是，该结构之变速箱由于设置两组湿式制动摩擦片离合器，离合器的许多控制油路全部集成在箱体上，在生产加工时，过于复杂，使生产效率低，加工成本高，价格昂贵，不利于产品的推广和普及。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种通过拔叉机构控制的且可不停车换挡的行星齿轮结构的两挡变速分动箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种行星齿轮结构的两挡变速分动箱，包括箱体、行星减速机构和输出轴，行星减速机构和输出轴设置在箱体中，行星减速机构包括齿圈、输入轴太阳轮、行星架和行星轮，其特征在于：所述输出轴包括分别转动设置在箱体中的第一输出轴和输出齿轮轴，第一输出轴和输出齿轮轴通过齿轮啮合传动，齿圈上设置有同步器，同步器连接有控制同步器状态的换挡拔叉机构，第一输出轴与行星架固定连接，同步器的两侧分别设置有用于止动同步器的高挡止动毂和低挡止动毂，高挡止动毂和低挡止动毂不同时止动同步器，高挡止动毂与第一输出轴固定，低挡止动毂与箱体固定。

优选的，所述的低挡止动毂通过传扭板与箱体固定连接。

优选的，所述的低挡止动毂为低挡锥毂，高挡止动毂为高挡锥毂，高挡锥毂和低挡锥毂邻近同步器的一端的外圆均为小端朝向同步器的锥面，所述的同步器邻近低挡锥毂的一端设置有用于与低挡锥毂上锥面摩擦止动的第一止动面，同步器邻近高挡锥毂的一端设置有用于与高挡锥毂上锥面摩擦止动的第二止动面，当第一止动面与其对应的锥面止动时，第二止动面与其对应的锥面相脱离。

优选的，所述的同步器包括同步器滑套、同步器齿座和同步环，同步器齿座与齿圈固定连接，同步器滑套轴向滑动的设置在同步器齿座外，同步器滑套外圆设置有拔叉沟槽，换挡拔叉机构滑动连接在同步器滑套的拔叉沟槽中，同步器齿座两端各插接有一个带翻边的同步环，第一止动面和第二止动面分别设置在两个同步环的内圆面上，两个同步环的翻边分别挡在同步器滑套的两侧。

优选的，所述的第一输出轴和输出齿轮轴二者轴线平行，第一输出轴上固定有主动齿轮，主动齿轮与输出齿轮轴上的齿相啮合。

优选的，所述的箱体和输出齿轮轴之间设置有压力控制的驻车摩擦片，箱体上设置有滑动的驻车解除活塞，输出齿轮轴上套设有驻车碟簧，驻车碟簧抵压在驻车解除活塞和箱体之间，驻车解除活塞压在驻车摩擦片上，箱体上设置有控制驻车解除活塞移动的驻车解除进油孔。

优选的，所述输出齿轮轴上设置有轴向滑动的驻车滑套，驻车滑套的外圆上设置有拔叉沟槽，驻车滑套的拔叉沟槽滑动连接有控制驻车滑套滑动的驻车拔叉机构，箱体上设置有用于与驻车滑套啮合的驻车啮合盘，当驻车滑套滑动到部分与驻车啮合盘啮合时，驻车滑套刚性连接输出齿轮轴和驻车啮合盘。

优选的，所述的传扭板通过螺栓或销套定位或花键定位固定在箱体上，低挡锥毂与传扭板通过焊接、花键或螺栓固定连接。

优选的，所述的换挡拔叉机构和驻车拔叉机构均采用液压或气动驱动的拔叉机构。

优选的，所述的第一输出轴上固定有转速感应齿圈，箱体上设置有检测转速感应齿圈的转速传感器，第一输出轴远离行星减速机构的一端通过圆柱滚子轴承与箱体连接，圆柱滚子轴承外设置有润滑油泵总成。转速传感器为车辆提供转速信号，本分动箱该设置可以与挖掘机主机电控系统配合实现降挡保护，在对车辆高速挡变低速挡时，避免对液压马达由于失速造成冲击；同时可以通过挖掘机主机控制系统升级实现自动换挡。

本实用新型的有益效果为：本实用新型将行星减速机构的齿圈设置成与箱体的连接状态可以调的，通过在齿圈上设置同步器，在第一输出轴上设置高挡止动毂，在箱体上设置低挡止动毂，通过换挡拔叉机构来切换同步器与高挡止动毂和低挡止动毂的止动，从而可以控制齿圈与第一输出轴连接成一体而实现1：1速比配合，也就是高速挡，也可以控制齿圈与箱体连接成一体，输入轴太阳轮通过行星轮和行星架减速，第一输出轴实现减速，也就是低速挡。从而实现不停车换挡，特别适于工程机械使用，尤其适于液压驱动的轮式挖掘机使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1和实施例2的同步器的结构示意图；图中：1.输入轴太阳轮，2.箱体，3.行星架，4.行星轮轴，5.行星齿轮，6.齿圈，7.深沟球轴承，8.传扭板，9.同步器滑套，10.同步器齿座，11.同步环，12.高挡锥毂，13.主动圆柱齿轮，14.转速传感器，15.转速感应齿圈，16.圆柱滚子轴承，17.润滑油泵总成，18.第一输出轴，19.驻车摩擦片，20.驻车解除活塞，21.驻车碟簧，22.输出齿轮轴，23.后输出端，24.轴承座，25.驻车齿圈，26.深沟球轴承，27.油封，28.双头螺栓，29.前输出端，30.低挡锥毂，31.深沟球轴承，32.调心球轴承，33.换挡油缸总成，34.换挡拨叉杆，35.换挡拨叉，36.感应器座，37.感应器，38、驻车滑套，39、驻车啮合盘，40、驻车油缸总成，41、驻车拨叉杆，42、驻车拨叉，43、弹簧，44、导向座，P1、低挡进油孔，P2、高挡进油孔，P3、驻车解除进油孔，P4、驻车进油孔，P5、行车进油孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。

例一

如图1和图3所示的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，包括箱体2、行星减速机构和输出轴，行星减速机构和输出轴设置在箱体中，行星减速机构包括输入轴太阳轮1、行星架3、行星轮轴4、行星齿轮5、齿圈6，行星轮轴4和行星齿轮5组成行星轮，行星架3通过深沟球轴承31设置在箱体2中，输入轴太阳轮1通过调心球轴承32设置在行星架3中，行星轮轴4设置在行星架3上，行星齿轮5与输入轴太阳轮1和齿圈6均相啮合，箱体2上邻近输入轴太阳轮1一侧可固定设置液压马达联接盘，便于安装向输入轴太阳轮1输入动力的液压马达，本实施例中行星减速机构采用现有技术。

输出轴包括分别转动设置在箱体2中的第一输出轴18和输出齿轮轴22，第一输出轴18和输出齿轮轴22二者轴线平行，第一输出轴18上设置有主动圆柱齿轮13，主动圆柱齿轮13和输出齿轮轴22上的齿啮合传动，齿圈上设置有同步器，同步器包括同步器滑套9、同步器齿座10和同步环11。同步器齿座10与齿圈6固定连接，同步器滑套9轴向滑动的设置在同步器齿座10外，同步器滑套9外圆设置有拔叉沟槽，换挡拔叉机构滑动连接在同步器滑套9的拔叉沟槽中，同步器齿座10两端各插接有一个带翻边的同步环。

同步器连接有控制同步器滑套9在齿圈6上轴向滑动的换挡拔叉机构，第一输出轴18的一端与行星架3通过螺栓固定连接，第一输出轴18的另一端通过圆柱滚子轴承16与箱体2连接，圆柱滚子轴承16外设置有润滑油泵总成17，用于强制润滑。第一输出轴18上固定有转速感应齿圈15，箱体2上设置有检测转速感应齿圈15的转速传感器14，转速感应齿圈15的和速传感器14的组合是现有技术，二者能实现检测第一输出轴18的转速，通过选用无线或有线的转速传感器14，可以实现无线或有线传输车速信号。第一输出轴18与齿圈6之间设置有深沟球轴承7，同步器的两侧分别设置有用于止动同步器的高挡锥毂12和低挡锥毂30，高挡锥毂12和低挡锥毂30不同时止动同步器，高挡锥毂12与第一输出轴18固定，低挡锥毂30与箱体2通过传扭板8固定，传扭板8可以通过螺栓或销套定位或花键定位固定在箱体2上。低挡锥毂30与传扭板8焊接，也可以采用其他固定连接。高挡锥毂12和低挡锥毂30邻近同步器的一端的外圆均为小端朝向同步器的锥面，同步器邻近低挡锥毂30的一端设置有用于与低挡锥毂30上锥面摩擦止动的第一止动面，同步器邻近高挡锥毂12的一端设置有用于与高挡锥毂12上锥面摩擦止动的第二止动面，当第一止动面与其对应的锥面止动时，第二止动面与其对应的锥面相脱离。第一止动面和第二止动面分别设置在两个同步环11的内圆面上，两个同步环11的翻边分别挡在同步器滑套9的两侧。同步器滑套9向哪一侧滑动就能推动哪一侧的同步环与相应的锥毂止动。

箱体2上固定连接有驻车齿圈25，输出齿轮轴22的前后两端分别连前输出端29和后输出端23，输出齿轮轴22的前端与箱体2之间设置有深沟球轴承26，前输出端29与箱体2之间设置有油封27，前输出端29上设置有双头螺栓28，箱体2上固定有轴承座24，输出齿轮轴22的后端与轴承座24之间设置有深沟球轴承，箱体2和驻车齿圈25之间设置有压力控制的驻车摩擦片19，驻车摩擦片19采用现有技术，驻车齿圈25上设置有滑动的驻车解除活塞20，输出齿轮轴22上套设有驻车碟簧21，驻车碟簧21抵压在驻车解除活塞20和箱体2之间，驻车解除活塞20压在驻车摩擦片19上。驻车齿圈25上设置有控制驻车解除活塞20移动的驻车解除进油孔P3。驻车齿圈25、轴承座24、驻车摩擦片19、驻车解除活塞20等组成的驻车装置也可以布置在输出齿轮轴22的另一端。

换挡拔叉机构包括换挡油缸总成33、换挡拨叉杆34、换挡拨叉35、感应器座36和感应器37，换挡拨叉杆34连接在换挡油缸总33的活塞上，换挡拨叉35固定在换挡拨叉杆34的中部，感应器座36设置在换挡拨叉杆34远离换挡油缸总成33的一端上，感应器37设置在感应器座36上，感应器37用于检测换挡拨叉杆34的位置，换挡拨叉35连接同步器。挡油缸总成33上设置有低挡进油孔P1和高挡进油孔P2；当高挡进油孔P2进油而低挡进油孔P1出油时，换挡拨叉35拔动同步器与高挡锥毂12止动；当高挡进油孔P2出油而低挡进油孔P1进油时，换挡拨叉35拔动同步器与低挡锥毂30止动。换挡油缸总成33也可以采用气缸代替。

在使用时，本变速分动箱在主机上可以横置也可以竖置安装。

传动过程：

低速挡—换挡拔叉机构推动同步器滑套9，同步器滑套9推动同步器齿座10从而使左侧的同步环11向低挡锥毂30移动并摩擦结合，进而使同步器滑套9与低挡锥毂30、传扭板8结合，由于低挡锥毂30、传扭板8固定至箱体2，至此，齿圈6被固定到箱体2上。液压马达带动输入轴太阳轮1，输入轴太阳轮1带动行星齿轮5转动，行星齿轮5带动行星架3相对于输入轴太阳轮1减速转动，行星架3将动力输出至第一输出轴18，实现行星减速。减速后第一输出轴18上的主动圆柱齿轮13与输出齿轮轴22的被动齿轮配合向前后桥输出动力。

高速挡--设在箱体2上的换挡拔叉机构推动同步器滑套9，同步器滑套9推动同步器齿座10从而使右侧的同步环11向高挡锥毂12一侧移动并摩擦结合，且同步器与低挡锥毂30分离，高挡锥毂12通过花键与第一输出轴18连接，此时，齿圈6与第一输出轴18连接为刚性轴，又由于第一输出轴18与行星架3是固定连接，以此实现输入轴太阳轮1、行星轮、行星架、齿圈6及第一输出轴18同速旋转，实现高挡切换。同时第一输出轴18末端的转速传感器14和滑润油泵总成17依然工作，实现高挡行驶。降速时则反向操作实现降挡。支持通过车辆控制器实现自动换挡。

例二

例二与例一两种分动箱的区别在于二者的驻车结构不同。其他结构相同。

本例驻车结构具体如图2所示：本实施例输出齿轮轴22上设置有轴向滑动的驻车滑套38，驻车滑套38的外圆上设置有拔叉沟槽，驻车滑套38的拔叉沟槽滑动连接有控制驻车滑套38滑动的驻车拔叉机构，箱体2上设置有用于与驻车滑套38啮合的驻车啮合盘39，当驻车滑套滑动到部分与驻车啮合盘啮合时，驻车滑套刚性连接输出齿轮轴和驻车啮合盘。驻车拔叉机构包括驻车油缸总成40、驻车拨叉杆41、驻车拨叉42、弹簧43和导向座44。驻车拨叉杆41连接在驻车油缸总成40的活塞上，驻车拨叉42固定在驻车拨叉杆41的中部，导向座44设置在驻车拨叉杆41远离驻车油缸总成40的一端上，驻车拨叉42滑动连接在驻车滑套38的拔叉沟槽中。弹簧43设置在驻车拨叉杆41上并位于驻车拨叉42和导向座44之间，驻车油缸总成40上设置有驻车进油孔P4和行车进油孔P5；当驻车进油孔P4进油而行车进油孔P5出油时，驻车拨叉42拔动驻车滑套38与驻车啮合盘39啮合，驻车啮合盘39锁住输出齿轮轴22，实现驻车；当驻车进油孔P4出油而行车进油孔P5进油时，驻车拨叉42拔动驻车滑套38与驻车啮合盘39脱离，驻车啮合盘39与输出齿轮轴22分离，实现行车；驻车油缸总成40也可以采用气缸代替。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种行星齿轮结构的两挡变速分动箱，包括箱体、行星减速机构和输出轴，行星减速机构和输出轴设置在箱体中，行星减速机构包括齿圈、输入轴太阳轮、行星架和行星轮，其特征在于：所述输出轴包括分别转动设置在箱体中的第一输出轴和输出齿轮轴，第一输出轴和输出齿轮轴通过齿轮啮合传动，齿圈上设置有同步器，同步器连接有控制同步器状态的换挡拔叉机构，第一输出轴与行星架固定连接，同步器的两侧分别设置有用于止动同步器的高挡止动毂和低挡止动毂，高挡止动毂和低挡止动毂不同时止动同步器，高挡止动毂与第一输出轴固定，低挡止动毂与箱体固定。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的低挡止动毂通过传扭板与箱体固定连接。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的低挡止动毂为低挡锥毂，高挡止动毂为高挡锥毂，高挡锥毂和低挡锥毂邻近同步器的一端的外圆均为小端朝向同步器的锥面，所述的同步器邻近低挡锥毂的一端设置有用于与低挡锥毂上锥面摩擦止动的第一止动面，同步器邻近高挡锥毂的一端设置有用于与高挡锥毂上锥面摩擦止动的第二止动面，当第一止动面与其对应的锥面止动时，第二止动面与其对应的锥面相脱离。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的同步器包括同步器滑套、同步器齿座和同步环，同步器齿座与齿圈固定连接，同步器滑套轴向滑动的设置在同步器齿座外，同步器滑套外圆设置有拔叉沟槽，换挡拔叉机构滑动连接在同步器滑套的拔叉沟槽中，同步器齿座两端各插接有一个带翻边的同步环，第一止动面和第二止动面分别设置在两个同步环的内圆面上，两个同步环的翻边分别挡在同步器滑套的两侧。

5.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的第一输出轴和输出齿轮轴二者轴线平行，第一输出轴上固定有主动齿轮，主动齿轮与输出齿轮轴上的齿相啮合。

6.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的箱体和输出齿轮轴之间设置有压力控制的驻车摩擦片，箱体上设置有滑动的驻车解除活塞，输出齿轮轴上套设有驻车碟簧，驻车碟簧抵压在驻车解除活塞和箱体之间，驻车解除活塞压在驻车摩擦片上，箱体上设置有控制驻车解除活塞移动的驻车解除进油孔。

7.根据权利要求1所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述输出齿轮轴上设置有轴向滑动的驻车滑套，驻车滑套的外圆上设置有拔叉沟槽，驻车滑套的拔叉沟槽滑动连接有控制驻车滑套滑动的驻车拔叉机构，箱体上设置有用于与驻车滑套啮合的驻车啮合盘，当驻车滑套滑动到部分与驻车啮合盘啮合时，驻车滑套刚性连接输出齿轮轴和驻车啮合盘。

8.根据权利要求2所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的传扭板通过螺栓或销套定位或花键定位固定在箱体上，低挡锥毂与传扭板通过焊接、花键或螺栓固定连接。

9.根据权利要求7所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的换挡拔叉机构和驻车拔叉机构均采用液压或气动驱动的拔叉机构。

10.根据权利要求1-9中任何一项所述的行星齿轮结构的两挡变速分动箱，其特征在于：所述的第一输出轴上固定有转速感应齿圈，箱体上设置有检测转速感应齿圈的转速传感器，第一输出轴远离行星减速机构的一端通过圆柱滚子轴承与箱体连接，圆柱滚子轴承外设置有润滑油泵总成。