CN220551447U - 双速变速箱及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工程机械技术领域，公开了双速变速箱及工程机械。该双速变速箱包括输入轴、一级传动机构和二级传动机构，一级传动机构与输入轴传动连接，二级传动机构包括中间轴和输出轴，中间轴上设置有第一齿轮和第二齿轮，输出轴上设置有第三齿轮和第四齿轮，第二齿轮与中间轴传动连接时，第四齿轮相对于输出轴空转，第二齿轮相对于中间轴空转时，第四齿轮与输出轴传动连接。这种双速变速箱在输入一定的条件下，通过第一齿轮与第四齿轮啮合或者第二齿轮与第三齿轮的啮合，使得双速变速箱的输出轴具有两个极差较大的档位，能够实现低速大扭矩输出和高速输出，更加适用于工程机械的使用工况，且结构简单，维修便捷。

Description

双速变速箱及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及双速变速箱及工程机械。

背景技术

凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

工程机械使用工况更为复杂，以铲运装载机为例，包含大牵引力的铲装作业以及高车速的转场作业，因此，国内经典装载机内燃机都配置前进2档，后退1档的变速箱，近年来，电动装载机得到很好的发展，变速箱普遍采用高、低速档及后退档位的双速箱，但是现有的变速箱的通常结构复杂，维修难度大。本实用新型提供一种双速变速箱及工程机械，该双速变速箱能够更加适用于工程机械的复杂的工况，且结构简单，维修便捷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双速变速箱及工程机械，该双速变速箱既能够实现低速大扭矩又能够满足高行驶速度的要求，更加匹配工程机械的使用工况。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

双速变速箱，所述双速变速箱包括：

输入轴；

一级传动机构，所述一级传动机构与所述输入轴传动连接；

二级传动机构，所述二级传动机构包括中间轴和输出轴，所述中间轴上设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定连接于所述中间轴，且所述第一齿轮与所述第一传动机构连接，所述第二齿轮能够选择性地与所述中间轴传动连接，或者相对于所述中间轴空转；所述输出轴上设置有第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第四齿轮能够选择性地与所述输出轴传动连接，或者相对于所述输出轴空转；

其中，所述第二齿轮与所述中间轴传动连接时，所述第四齿轮相对于所述输出轴空转，所述第二齿轮相对于所述中间轴空转时，所述第四齿轮与所述输出轴传动连接。

作为一种可选的技术方案，所述二级传动机构还包括第一同步件，所述第一同步件设置于所述中间轴，所述第一同步件用于使得所述第二齿轮与所述中间轴传动连接，或者，所述第二齿轮相对于所述中间轴空转。

作为一种可选的技术方案，所述二级传动机构还包括第二同步件，所述第二同步件设置于所述输出轴，所述第二同步件用于使得所述第四齿轮与所述输出轴传动连接，或者，所述第四齿轮相对于所述输出轴空转。

作为一种可选的技术方案，所述第一同步件与所述第二同步件均为液压离合器。

作为一种可选的技术方案，所述中间轴与所述输出轴均设置有输油管路，所述输油管路与所述液压离合器连通，用于向所述液压离合器输入液压介质。

作为一种可选的技术方案，所述一级传动机构为行星轮系，所述输入轴连接于所述行星轮系的太阳轮，所述中间轴连接于所述行星轮系的行星轮架。

作为一种可选的技术方案，所述一级传动机构包括第五齿轮和间接轴，所述第五齿轮固定设置于所述输入轴，所述间接轴上固定设置有第六齿轮和第七齿轮，所述第五齿轮与所述第六齿轮啮合，所述第七齿轮与所述第一齿轮啮合。

作为一种可选的技术方案，所述中间轴与所述输出轴平行设置。

作为一种可选的技术方案，所述双速变速箱还包括箱体，所述输入轴、所述一级传动机构和所述二级传动机构均设置于所述箱体。

本实用新型还采用以下技术方案：

工程机械，所述工程机械包括车轮单元，所述工程机械还包括如上所述的双速变速箱，所述双速变速箱的所述输出轴与所述车轮单元传动连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开一种双速变速箱，该双速变速箱包括输入轴、一级传动机构和二级传动机构，一级传动机构与输入轴传动连接，二级传动机构包括中间轴和输出轴，中间轴上设置有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮固定连接于中间轴，第一齿轮与第一传动机构连接，第二齿轮能够选择性地与中间轴传动连接，相对于中间轴空转；输出轴上设置有第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮固定连接于输出轴，第三齿轮与第二齿轮啮合，第四齿轮与第一齿轮啮合，且第四齿轮能够选择性地与所述输出轴传动连接，或者相对于输出轴空转；第二齿轮与中间轴传动连接时，第四齿轮相对于输出轴空转，第二齿轮相对于中间轴空转时，第四齿轮与输出轴传动连接。这种双速变速箱在一定的输入条件下，通过第一齿轮与第四齿轮啮合或者第二齿轮与第三齿轮的啮合，使得双速变速箱的输出轴具有两个极差较大的档位，能够实现低速大扭矩输出和高速输出，更加适用于工程机械的使用工况，且结构简单，维修便捷。

本实用新型还公开一种工程机械，该工程机械包括车轮单元，还包括如上所述的双速变速箱，双速变速箱的输出轴与车轮单元传动连接。能够具有两种输出状态，提升工程机械的使用灵活性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的双速变速器的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是本实用新型实施例1的双速变速器的布局图；

图4是本实用新型实施例2的双速变速器的布局图。

图中：

10、输入轴；

20、行星轮系；21、太阳轮；22、行星轮；23、行星轴；24、行星轮架；25、齿圈；26、第五齿轮；27、间接轴；271、第六齿轮；272、第七齿轮；

30、二级传动机构；31、中间轴；311、第一齿轮；312、第二齿轮；313、液压离合器；3131、活塞；3132、离合器毂；3133、摩擦副；3134、承压盘；3135、复位弹簧；3136、进油口；32、输出轴；321、第三齿轮；322、第四齿轮；33、输油管路；

40、箱体；41、轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例中提供一种双速变速箱，该双速变速箱包括输入轴10、一级传动机构和二级传动机构30，一级传动机构与输入轴10传动连接，二级传动机构30包括中间轴31和输出轴32，中间轴31上设置有第一齿轮311和第二齿轮312，第一齿轮311固定连接于中间轴31，且第一齿轮311与第一传动机构连接，第二齿轮312能够选择性地与中间轴31传动连接，或者相对于中间轴31空转；输出轴32上设置有第三齿轮321和第四齿轮322，第三齿轮321固定连接于输出轴32，第三齿轮321与第二齿轮312啮合，第四齿轮322与第一齿轮311啮合，且第四齿轮322能够选择性地与所述输出轴32传动连接，或者相对于输出轴32空转；其中，第二齿轮312与中间轴31传动连接时，第四齿轮322相对于输出轴32空转，第二齿轮312相对于中间轴31空转时，第四齿轮322与输出轴32传动连接。具体地，本实施例中，输入轴10连接于外部动力源，外部动力源输入的动力通过输入轴10后传递至一级传动机构，位于中间轴31的第一齿轮311与第一传动机构连接，进而将动力传递至中间轴31，位于中间轴31的第一齿轮311和位于输出轴32的第四齿轮322啮合，位于中间轴31的第二齿轮312与位于输出轴32的第三齿轮321啮合，且第二齿轮312与中间轴31传动连接时，第四齿轮322相对于输出轴32空转，第二齿轮312相对于中间轴31空转时，第四齿轮322与输出轴32传动连接，这就使得输出轴32具有两种输出状态，通过设置第一齿轮311、第二齿轮312、第三齿轮321和第四齿轮322的齿数，就能够使得双速变速箱既能够满足工程机械低速大扭矩和高速行驶的要求，提升工程机械的使用性能和灵活性。可选地，外部动力源为电机。

进一步地，二级传动机构30还包括第一同步件，第一同步件设置于中间轴31，第一同步件用于使得第二齿轮312与中间轴31传动连接，或者，第二齿轮312相对于中间轴31空转。具体地，本实施例中，第一同步件既能够使得第二齿轮312与中间轴31传动连接，还能够使得第二齿轮312相对于中间轴31空转，提升切换的便捷性，提升使用的灵活性。

进一步地，二级传动机构30还包括第二同步件，第二同步件设置于输出轴32，第二同步件用于使得第四齿轮322与输出轴32传动连接，或者，第四齿轮322相对于输出轴32空转。具体地，本实施例中，第二同步件既能够使得第四齿轮322与输出轴32传动连接，还能够使得第四齿轮322相对于输出轴32空转，提升切换的便捷性，提升使用的灵活性。

进一步地，第一同步件与第二同步件均为液压离合器313。具体地，本实施例中，液压离合器313传递转矩能力大而体积小能够减少双速变速箱的体积，有利于工程机械的轻量化，提升空间利用率；且无冲击，起动和换向平稳，避免产生过大的振动和噪音，提升使用者的舒适性。

优选地，本实施例中的液压离合器313包括活塞3131、离合器毂3132、摩擦副3133、承压盘3134和复位弹簧3135，液压离合器313具有进油口3136，液压油等液压介质通过进油口3136进入液压离合器313的内部，推动活塞3131使得摩擦副3133压紧在承压盘3134上，进而使得齿轮能够与轴进行连接，此时，摩擦副3133、承压盘3134、活塞3131、离合器毂3132和齿轮刚性连接进行传动。可选地，在其他实施例中，第一同步件和第二同步件可以采用其他的离合器，例如电磁离合器、磁粉离合器等，在此不做赘述。

可选地，在其他实施例中，第一同步件和第二同步件还可以采用其他的同步件，例如滑套等，滑套也能够使得齿轮选择性地与轴连接或者分离，且此部分为现有技术，在此不做赘述。

进一步地，中间轴31与输出轴32均设置有输油管路33，输油管路33与液压离合器313连通，用于向液压离合器313输入液压介质。

进一步地，一级传动机构为行星轮系20，输入轴10连接于行星轮系20的太阳轮21，中间轴31连接于行星轮系20的行星轮架24。具体地，输入轴10与太阳轮21通过花键连接，中间轴31的第一齿轮311与行星轮架24紧固连接，本实施例中，行星轮系20能够将电机输入的较高转速进行减速，行星轮系20不仅具有较好的稳定性，而且结构紧凑、体积小、重量轻，有利于双速变速箱整体的轻量化，减小双速变速箱的体积，行星轮系20还具有传动比大的优点，能够更加符合工程机械的使用工况。可选地，中间轴31的第一齿轮311与行星轮架24的紧固连接方式为螺栓连接。

进一步地，中间轴31与输出轴32平行设置。具体地，本实施例中，这种设置不仅使得双速变速箱的结构紧凑，提升了双速变速箱内部的空间利用率，且使得第一齿轮311、第二齿轮312、第三齿轮321和第四齿轮322均为直齿轮，不仅传动平稳，传动效率高，还结构简单，便于维修，且有效降低成本。

进一步地，双速变速箱还包括箱体40，输入轴10、一级传动机构和二级传动机构30均设置于箱体40。具体地，本实施例中，输入轴10、二级传动机构30的中间轴31和输出轴32均通过轴承41转动设置于该箱体40，能够提升输入轴10、中间轴31和输出轴32转动时的流畅性，一级传动机构的齿圈25固定连接于箱体40，确保齿圈25的稳定性。

本实施例还提供一种工程机械，该工程机械包括车轮单元，还包括如上所述的双速变速箱，双速变速箱的输出轴32与车轮单元传动连接。能够具有两种输出状态，提升工程机械的使用灵活性。

实施例2

本实施例提供一种双速变速箱，该双速变速箱与实施例1中的双速变速箱的区别在于一级传动机构的具体结构不同。

如图4所示，本实施例中的双速变速箱的一级传动机构包括第五齿轮26和间接轴27，第五齿轮26固定设置于输入轴10，间接轴27上固定设置有第六齿轮271和第七齿轮272，第五齿轮26与第六齿轮271啮合，第七齿轮272与第一齿轮311。具体地，本实施例中，这种设置能够有效降低成本，且使得结构紧凑，提升空间利用率，同时也能够实现低速大扭矩又能够满足高行驶速度的要求，更加匹配工程机械的使用工况。

可选地，本实施例中，输出轴32与车轮单元连接时，还可以在输出轴32与车轮单元之间设置其他齿轮或者轴，使得输出的动力更加符合工程机械的使用工况要求，在此不做赘述。

本实施例还提供一种工程机械，该工程机械包括车轮单元，还包括如上所述的双速变速箱，双速变速箱的输出轴32与车轮单元传动连接。能够具有两种输出状态，提升工程机械的使用灵活性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.双速变速箱，其特征在于，所述双速变速箱包括：

输入轴(10)；

一级传动机构，所述一级传动机构与所述输入轴(10)传动连接；

二级传动机构(30)，所述二级传动机构(30)包括中间轴(31)和输出轴(32)，所述中间轴(31)上设置有第一齿轮(311)和第二齿轮(312)，所述第一齿轮(311)固定连接于所述中间轴(31)，所述第二齿轮(312)能够选择性地与所述中间轴(31)传动连接，或者相对于所述中间轴(31)空转；所述输出轴(32)上设置有第三齿轮(321)和第四齿轮(322)，所述第三齿轮(321)固定连接于所述输出轴(32)，所述第三齿轮(321)与所述第二齿轮(312)啮合，所述第四齿轮(322)与所述第一齿轮(311)啮合，且所述第四齿轮(322)能够选择性地与所述输出轴(32)传动连接，或者相对于所述输出轴(32)空转；

其中，所述第二齿轮(312)与所述中间轴(31)传动连接时，所述第四齿轮(322)相对于所述输出轴(32)空转，所述第二齿轮(312)相对于所述中间轴(31)空转时，所述第四齿轮(322)与所述输出轴(32)传动连接。

2.根据权利要求1所述的双速变速箱，其特征在于，所述二级传动机构(30)还包括第一同步件，所述第一同步件设置于所述中间轴(31)，所述第一同步件用于使得所述第二齿轮(312)与所述中间轴(31)传动连接，或者，所述第二齿轮(312)相对于所述中间轴(31)空转。

3.根据权利要求2所述的双速变速箱，其特征在于，所述二级传动机构(30)还包括第二同步件，所述第二同步件设置于所述输出轴(32)，所述第二同步件用于使得所述第四齿轮(322)与所述输出轴(32)传动连接，或者，所述第四齿轮(322)相对于所述输出轴(32)空转。

4.根据权利要求3所述的双速变速箱，其特征在于，所述第一同步件与所述第二同步件均为液压离合器(313)。

5.根据权利要求4所述的双速变速箱，其特征在于，所述中间轴(31)与所述输出轴(32)均设置有输油管路(33)，所述输油管路(33)用于向所述液压离合器(313)输入液压介质。

6.根据权利要求1所述的双速变速箱，其特征在于，所述一级传动机构为行星轮系(20)，所述输入轴(10)连接于所述行星轮系(20)的太阳轮(21)，所述中间轴(31)连接于所述行星轮系(20)的行星轮架(24)。

7.根据权利要求1所述的双速变速箱，其特征在于，所述一级传动机构包括第五齿轮(26)和间接轴(27)，所述第五齿轮(26)固定设置于所述输入轴(10)，所述间接轴(27)上固定设置有第六齿轮(271)和第七齿轮(272)，所述第五齿轮(26)与所述第六齿轮(271)啮合，所述第七齿轮(272)与所述第一齿轮(311)啮合。

8.根据权利要求1所述的双速变速箱，其特征在于，所述中间轴(31)与所述输出轴(32)平行设置。

9.根据权利要求1所述的双速变速箱，其特征在于，所述双速变速箱还包括箱体(40)，所述输入轴(10)、所述一级传动机构和所述二级传动机构(30)均设置于所述箱体(40)。

10.工程机械，所述工程机械包括车轮单元，其特征在于，所述工程机械还包括如权利要求1-9任一项所述的双速变速箱，所述双速变速箱的所述输出轴(32)与所述车轮单元传动连接。