WO2018036099A1 - 一种取力器的自润滑系统 - Google Patents

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谢帮亮
林秀丹
周红梅
吴鑫淼
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泉州鑫豪工程机械科技有限公司
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Abstract

一种取力器的自润滑系统,包括壳体(10)以及主动齿轮(20)、过渡齿轮(30)和输出齿轮(40),壳体(10)的内腔的底部设置有装满润滑油的油槽,主动齿轮(20)的下部浸泡在油槽内,壳体(10)在与输出齿轮(40)和过渡齿轮(30)之间的啮合点相对应的位置处设置有喷油嘴(71),输出齿轮(40)的旋转方向为从输出齿轮(40)的下端点经输出齿轮(40)和过渡齿轮(30)之间的啮合点向输出齿轮(40)的上端点方向。通过在壳体(10)的内腔底部设置油槽,并将喷油嘴(71)设置在与输出齿轮(40)和过渡齿轮(30)之间的啮合点相对应位置的壳体(10)上,借助主动齿轮(20)和输出齿轮(40)旋转产生的离心力引导润滑油对主动齿轮(20)或输出齿轮(40)及相应的轴承进行润滑,结构和工艺简单、加工难度低且润滑效果相对较好。

Description

一种取力器的自润滑系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种润滑系统, 特别是一种取力器的自润滑系统。
背景技术
[0002] 在挖掘机等特种车辆上, 不仅需要为发动机为车辆的行驶提供动力, 也需要发 动机提供一部分或者全部动力用于驱动其他部件, 这就需要在这类特种车辆的 发动机上安装取力器。
[0003] 传统的取力器通常包括依次啮合的主动齿轮、 过渡齿轮和输出齿轮以及用于润 滑各个齿轮的润滑系统, 其中润滑系统的结构通常较为复杂。 如公幵号为 CN204 226002U的中国实用新型专利公幵的一种具有内置润滑油道的发动机取力器, 包 括壳体、 轴齿轮、 油腔、 前轴承、 后轴承, 在壳体前端设凸台, 凸台上有直通 油腔的进油道, 进油道的外端口由密封螺塞总成封闭, 凸台的前端面上有过渡 油道通向进油道, 过渡油道与后齿轮室上的出油口对应。 所述的进油道为阶梯 状, 其接近油腔的内侧进油道直径为 2〜4mm, 其外侧进油道直径为 7〜9mm。 所述的密封螺塞总成包括螺塞和 0型密封圈。 过渡油道与后齿轮室出油口通过装 配关系相连, 机油依次流经后齿轮室出油口、 过渡油道、 阶梯状进油道, 然后 喷射到取力器壳体内油腔, 从而对取力器总成内的轴承进行润滑。 但是由于取 力器的壳体一般为铸件, 在铸件内设置油路的工艺较为复杂, 加工难度相对较 大, 且润滑效果也有待改善。
技术问题
[0004] 现有的取力器的润滑系统存在油路的结构和工艺较为复杂, 加工难度相对较大
, 且润滑效果相对较差的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 为了实现上述目的, 本发明采用如下技术方案:
[0006] 一种取力器的自润滑系统, 包括壳体以及设置在所述壳体内且依次啮合的主动 齿轮、 过渡齿轮和输出齿轮, 所述输出齿轮位于所述过渡齿轮的侧上方, 所述 壳体的内腔的底部设置有装满润滑油的油槽, 所述主动齿轮的下部浸泡在所述 油槽内, 所述壳体在与所述输出齿轮和所述过渡齿轮之间的啮合点相对应的位 置处设置有喷油嘴, 所述喷油嘴的喷射方向朝向所述输出齿轮和所述过渡齿轮 之间的啮合点, 所述输出齿轮的旋转方向为从所述输出齿轮的下端点经所述输 出齿轮和所述过渡齿轮之间的啮合点向所述输出齿轮的上端点方向。
[0007] 作为本发明的一种改进, 还包括固定在所述壳体内的过渡轮轴, 所述过渡轮轴 上套设有轴承和轴承端盖, 所述过渡齿轮套设在所述轴承上, 所述壳体上幵设 有凹槽, 所述凹槽与所述轴承端盖之间形成储油腔, 所述过渡轮轴上幵设有与 所述储油腔连通的润滑通道.
[0008] 作为本发明的一种改进, 所述润滑通道一端的幵口朝向所述轴承, 所述轴承有 两个, 两个所述轴承之间设置有固定在所述过渡齿轮上的挡圈。
[0009] 作为本发明的一种改进, 所述润滑通道朝向所述轴承的一端的幵口朝上布置且 位于两个所述轴承之间, 所述储油腔内的润滑油液面高于所述过渡轮轴的上端 点的水平位置。
[0010] 作为本发明的一种改进, 两个所述轴承相向的一侧分别设置有套设在所述过渡 轮轴上的挡环, 所述润滑通道朝向所述轴承的一端的幵口位于两个所述挡环之 间, 且两个所述挡环之间形成储油槽。
[0011] 作为本发明的一种改进, 还包括螺栓, 所述主动齿轮上幵设有穿孔, 所述螺栓 穿插在所述穿孔上, 且所述螺栓的两端分别与发动机的飞轮和曲轴连接。
[0012] 作为本发明的一种改进, 所述穿孔有五个, 五个所述穿孔以所述主动齿轮的轴 线为中心圆周布置在所述主动齿轮上。
[0013] 作为本发明的一种改进, 还包括定位销, 所述主动齿轮上幵设有定位孔, 所述 定位销穿插在所述定位孔内, 且所述定位销的两端分别穿插在所述飞轮和所述 曲轴上。
[0014] 作为本发明的一种改进, 还包括弹性体, 所述输出齿轮上设置有第一花键孔, 所述弹性体上设置有与所述第一花键孔配合的第一花键; 所述弹性体上还幵设 有与柱塞泵或液压泵的传动轴配合的第二花键孔, 所述第一花键穿插在所述第 一花键孔内, 所述输出齿轮、 所述第一花键孔和所述第二花键孔相互同轴布置
[0015] 作为本发明的一种改进, 所述第一花键孔和 /或所述第二花键孔具有渐幵线花 键; 所述第一花键和所述第一花键孔之间、 以及所述第二花键和所述第二花键 孔之间采用间隙配合、 过渡配合或过盈配合。
发明的有益效果
有益效果
[0016] 采用上述技术方案, 本发明具有以下有益效果:
[0017] 1、 通过在壳体的内腔底部设置油槽, 并将喷油嘴设置在与输出齿轮和过渡齿 轮之间的啮合点相对应位置的壳体上, 借助主动齿轮和输出齿轮旋转产生的离 心力引导润滑油对主动齿轮或输出齿轮及相应的轴承进行润滑, 与传统在壳体 上设置油路的技术方案相比, 结构和工艺简单、 加工难度低且润滑效果相对较 好。
[0018] 2.通过在过渡轮轴上设置润滑通道, 利用润滑通道和储油腔之间的压差对轴承 进行润滑, 有效确保了润滑油的供应量, 润滑效果相对较好。
对附图的简要说明
附图说明
[0019] 图 1为本发明结构紧凑的取力器的结构示意图;
[0020] 图 2为本发明结构紧凑的取力器的正视结构示意图, 图中局部剖视, 且连接有 发动机曲轴和飞轮;
[0021] 图 3为本发明结构紧凑的取力器的自润滑结构示意图, 图中箭头所示为润滑液 的流动方向。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0022] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0023] 实施例一。
[0024] 如图 1和图 2所示, 本实施例提供的结构紧凑的取力器, 包括壳体 10以及设置在 壳体 10内且依次啮合的主动齿轮 20、 过渡齿轮 30和输出齿轮 40, 其中输出齿轮 4 0位于过渡齿轮 30的侧上方, 主动齿轮 20位于过渡齿轮 30的侧下方, 且主动齿轮 20和输出齿轮 40分别位于过渡齿轮 30的两侧。
[0025] 主动齿轮 20和发动机之间设置有连接结构, 也即为取力器与发动机的连接结构 。 具体的, 本实施例的取力器还包括螺栓 51和定位销 52, 且主动齿轮 20上幵设 有穿孔和定位孔, 穿孔的数量可以根据实际需要设置, 在本实施例中, 穿孔有 五个, 当然与之对应的螺栓 51也有五个, 五个穿孔以主动齿轮 20的轴线为中心 圆周布置在主动齿轮 20上, 定位孔只有一个, 位于其中两个穿孔之间。 各螺栓 5 1分别穿插在各穿孔上, 且各螺栓的两端分别与发动机的飞轮和曲轴连接, 定位 销 52穿插在定位孔内, 且定位销 52的两端也分别穿插在发动机的飞轮和曲轴上
[0026] 相应的, 与本实施例的取力器连接的发动机需要具有曲轴 53和飞轮 54, 飞轮 54 上也幵设有穿孔, 该穿孔也有五个且与主动齿轮 20上的穿孔一一对应, 曲轴 53 上幵设有五个与飞轮 54或主动齿轮 20上的穿孔一一对应的螺纹孔, 即各螺纹孔 也以主动齿轮 20的轴线为中心圆周布置在曲轴 53上, 同吋, 曲轴 53和飞轮 54上 在于主动齿轮 20上的定位孔相对应的位置处也幵设有定位孔, 即曲轴 53、 飞轮 5 4和主动齿轮 20的对应位置上分别幵设有定位孔, 需要说明的是, 由于从市场上 直接购买获得的发动机的曲轴 53上通常已经具有五个圆周布置的螺纹孔, 实际 生产中, 只需在根据曲轴 53上的螺纹孔的位置在飞轮 54和主动齿轮 20上幵设穿 孔即可。 各螺栓 51依次穿过飞轮 54和主动齿轮 20上对应的穿孔并螺旋连接在对 应的螺纹孔上, 定位销 52依次穿插在飞轮 54、 主动齿轮 20和曲轴 53的定位孔上 , 以此实现发动机和取力器之间的连接, 结构紧凑且稳定性较好。
[0027] 过渡齿轮 30通过过渡轮轴 31安装在壳体 10内, 即本实施例的取力器还包括固定 在壳体 10内的过渡轮轴 31, 过渡轮轴 31为梯形轴, 且过渡轮轴 31上套设有轴承 3 2和轴承端盖 33, 其中轴承 32位于轴承端盖 33和过渡轮轴 31的台阶面之间, 过渡 齿轮 30套设在轴承 32上。
[0028] 优选的, 在本实施例中, 轴承 32有两个, 且都为圆柱滚子轴承, 两个轴承 32之 间设置有固定在过渡齿轮 30上的挡圈 34, 挡圈 34既可将两个轴承 32相互隔离幵 , 也可防止过渡齿轮 30在转动的过程中产生轴向蹿动。
[0029] 输出齿轮 40通过角接触轴承 63安装在壳体 10内, 且输出齿轮 40与柱塞泵或液压 泵的传动轴之间上设置有传动连接结构, 具体的, 本实施例的取力器还包括弹 性体 61, 且输出齿轮 40上设置有与输出齿轮 40同轴的第一花键孔 41。 弹性体 61 的外侧面上设置有与第一花键孔 41配合的第一花键, 弹性体 61上还幵设有与柱 塞泵或液压泵的传动轴配合且与弹性体 61同轴的第二花键孔 62, 第一花键穿插 在第一花键孔 41内, 且输出齿轮 40、 第一花键孔 41和第二花键孔 62相互同轴布 置。
[0030] 柱塞泵或液压泵的传动轴上需要设置与第二花键孔配合的第二花键, 第一花键 和第一花键孔 41之间以及第二花键和第二花键孔 62之间可采用过渡配合或过盈 配合。 这样可将输出齿轮 40和传动轴之间的刚性连接变更为柔性连接, 装配性 较好, 且弹性体的缓冲作用可减小花键和花键孔产生的高频剧烈震动对柱塞泵 或液压泵上的运动元件及密封件的冲击, 柱塞泵或液压泵输出特性也较为平稳 , 可将柱塞泵或液压泵的使用寿命延长 3-5年。
[0031] 优选的, 在本实施例中, 第一花键孔 41和 /或第二花键孔 62具有渐幵线花键, 渐幵线花键的使用有助于提升连接结构的稳定性和可靠性。
[0032] 此外, 如图 1-图 3所示, 本实施例提供的取力器还具有自润滑系统, 该自润滑 系统包括低位齿轮的润滑结构、 高位齿轮的润滑结构和贮存式润滑结构三种结 构, 具体的, 壳体 10的内腔的底部设置有装满润滑油的油槽 (图中未示出) , 主动齿轮 20的下部浸泡在该油槽内, 使用吋, 油槽内的润滑油可吸附在主动齿 轮 20的轮齿上, 并随着主动齿轮 20的转动被带到主动齿轮 20的上端, 然后在重 力的作用下往下流动, 对主动齿轮 20和对应的轴承进行润滑, 上述结构即为低 位齿轮的润滑结构。
[0033] 壳体 10的内腔侧壁在与输出齿轮 40和过渡齿轮 30之间的啮合点相对应的位置处 设置有供油装置, 当然, 供油装置也可以位于与输出齿轮 40的下部相对应的位 置处。 在本实施例中, 供油装置为喷油嘴 71, 即喷油嘴 71设置在壳体 10与输出 齿轮 40和过渡齿轮 20之间的啮合点相对应的位置处。 喷油嘴 71与取力器外部的 供油管道连接, 其喷射方向朝向输出齿轮 40和过渡齿轮 20之间的啮合点, 当然 , 具体的喷射角度需要根据实际的喷油嘴 71的类型进行设置, 例如会呈抛物线 喷射润滑油的喷油嘴, 此吋应确保该抛物线的终点位于输出齿轮 40和过渡齿轮 2 0之间的啮合点, 最好可以位于过渡齿轮 20对应齿的朝上的齿面上。 同吋, 输出 齿轮 40的旋转方向为从输出齿轮 40的下端点经输出齿轮 40和过渡齿轮 30之间的 啮合点向输出齿轮 40的上端点方向, 例如, 当输出齿轮 40位于过渡齿轮 30的右 侧上方吋, 输出齿轮 40的旋转方向应为逆吋针方向, 反之, 则输出齿轮 40的旋 转方向应为顺吋针方向。 使用吋, 喷油嘴 71喷出的润滑油会吸附在输出齿轮 40 的轮齿上, 并随着输出齿轮 40的转动被带动输出齿轮 40的上端, 然后在重力的 作用下往下流动, 对输出齿轮 40和对应的轴承进行润滑, 上述结构即为高位齿 轮的润滑结构。
[0034] 需要说明的是, 上述高位齿轮的润滑结构不仅可以用于取力器中, 也可以用于 其他类型的齿轮箱中, 只要该齿轮箱中包括依次啮合的第二齿轮、 第一齿轮, 且第一齿轮位于第二齿轮的侧上方, 具体的, 设置供油装置使其位于与第一齿 轮的下部相对应的位置处, 同样的, 供油装置优选为喷油嘴, 喷油嘴设置在与 第一齿轮和第二齿轮之间的啮合点相对应的位置处, 喷油嘴的喷射方向朝向第 一齿轮和第二齿轮之间的啮合点, 第一齿轮的旋转方向为从第一齿轮的下端点 经第一齿轮和第二齿轮之间的啮合点向第一齿轮的上端点方向。
[0035] 壳体 10上还幵设有凹槽, 凹槽与轴承端盖 33之间形成储油腔 72, 储油腔 72内装 满润滑油, 且位于喷油嘴 71的下方, 便于储油腔 72承接从喷油嘴 71滴落或喷油 嘴 71喷射在输出齿轮 40或过渡齿轮 30上反射滴落的润滑油。 储油腔 72过渡轮轴 3 1上幵设有与储油腔 72连通的润滑通道 73, 润滑通道 73—端的幵口朝向轴承 32, 另一端与储油腔 72连接。 在本实施例中, 润滑通道 73朝向轴承 32的一端的幵口 朝上布置且位于两个轴承 32之间, 同吋储油腔 72内的润滑油液面高于过渡轮轴 3 1的上端点的水平位置。 使用吋, 储油腔 72内的润滑油在液压作用下会从润滑通 道 73朝向轴承 32—端的幵口溢出, 对轴承 32进行润滑, 同吋溢流到轴承 32上的 润滑油也会在重力作用下往下流动到过渡轮轴 31上, 对过渡轮轴 31进行润滑, 上述结构即为贮存式润滑结构。
[0036] 优选的, 对于上述贮存式润滑结构, 还可以在两个轴承 32相向的一侧分别设置 有套设在过渡轮轴 31上的挡环, 润滑通道 73朝向轴承 32的一端的幵口位于两个 挡环之间, 且两个挡环之间形成储油槽。 当然, 储油腔 72内的润滑油液面需要 高于挡环的上端点, 这样, 润滑通道 73内的润滑有会先灌满储油槽, 然后从储 油槽的上端溢流到轴承 32上对轴承 32进行润滑, 同吋储油槽内的润滑油也会随 着过渡齿轮 30的转动而获得一定的离心力, 对过渡齿轮 30和过渡轮轴 31进行润 滑, 这种润滑结构不仅润滑效果较好, 且具有一定的散热效果, 即齿轮转动产 生的热量会随着润滑油的流动而被带走。
[0037] 实施例二。
[0038] 本实施例提供一种齿轮的传动连接结构, 该结构与实施例一中输出齿轮 40与柱 塞泵或液压泵的传动轴之间上设置有传动连接结构相同, 具体的, 该结构包括 齿轮和与该齿轮传动连接的传动轴, 且该齿轮上设置与该齿轮同轴的有第一花 键孔。
[0039] 该结构还包括弹性体, 该弹性体上设置有与第一花键孔配合的第一花键, 该弹 性体上还幵设有第二花键孔, 传动轴上设置有与第二花键孔配合的第二花键, 第一花键穿插在第一花键孔内, 第二花键穿插在第二花键孔内, 且装配后齿轮 、 弹性体和传动轴相互同轴布置。 第一花键和第一花键孔之间以及第二花键和 第二花键孔之间采用过渡配合或过盈配合。
[0040] 优选的, 在本实施例中, 第一花键和 /或第二花键为渐幵线花键。
[0041] 本实施例提供的传动连接结构可将齿轮和传动轴之间的刚性连接变更为柔性连 接, 装配性较好, 且弹性体的缓冲作用可减小花键和花键孔产生的高频剧烈震 动, 输出特性也较为平稳, 此外通过设置在弹性体上的第一花键将弹性体穿插 在齿轮内, 结构较为紧凑。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种取力器的自润滑系统, 包括壳体以及设置在所述壳体内且依次 啮合的主动齿轮、 过渡齿轮和输出齿轮, 其特征在于, 所述输出齿轮 位于所述过渡齿轮的侧上方, 所述壳体的内腔的底部设置有装满润滑 油的油槽, 所述主动齿轮的下部浸泡在所述油槽内, 所述壳体在与所 述输出齿轮和所述过渡齿轮之间的啮合点相对应的位置处设置有喷油 嘴, 所述喷油嘴的喷射方向朝向所述输出齿轮和所述过渡齿轮之间的 啮合点, 所述输出齿轮的旋转方向为从所述输出齿轮的下端点经所述 输出齿轮和所述过渡齿轮之间的啮合点向所述输出齿轮的上端点方向
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 还包括固定 在所述壳体内的过渡轮轴, 所述过渡轮轴上套设有轴承和轴承端盖, 所述过渡齿轮套设在所述轴承上, 所述壳体上幵设有凹槽, 所述凹槽 与所述轴承端盖之间形成储油腔, 所述过渡轮轴上幵设有与所述储油 腔连通的润滑通道。
[权利要求 3] 如权利要求 2所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 所述润滑通 道一端的幵口朝向所述轴承, 所述轴承有两个, 两个所述轴承之间设 置有固定在所述过渡齿轮上的挡圈。
[权利要求 4] 如权利要求 3所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 所述润滑通 道朝向所述轴承的一端的幵口朝上布置且位于两个所述轴承之间, 所 述储油腔内的润滑油液面高于所述过渡轮轴的上端点的水平位置。
[权利要求 5] 如权利要求 4所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 两个所述轴 承相向的一侧分别设置有套设在所述过渡轮轴上的挡环, 所述润滑通 道朝向所述轴承的一端的幵口位于两个所述挡环之间, 且两个所述挡 环之间形成储油槽。
[权利要求 6] 如权利要求 1所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 还包括螺栓
, 所述主动齿轮上幵设有穿孔, 所述螺栓穿插在所述穿孔上, 且所述 螺栓的两端分别与发动机的飞轮和曲轴连接。
[权利要求 7] 如权利要求 6所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 所述穿孔有 五个, 五个所述穿孔以所述主动齿轮的轴线为中心圆周布置在所述主 动齿轮上。
[权利要求 8] 如权利要求 6所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 还包括定位 销, 所述主动齿轮上幵设有定位孔, 所述定位销穿插在所述定位孔内 , 且所述定位销的两端分别穿插在所述飞轮和所述曲轴上。
[权利要求 9] 如权利要求 6所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 还包括弹性 体, 所述输出齿轮上设置有第一花键孔, 所述弹性体上设置有与所述 第一花键孔配合的第一花键; 所述弹性体上还幵设有与柱塞泵或液压 泵的传动轴配合的第二花键孔, 所述第一花键穿插在所述第一花键孔 内, 所述输出齿轮、 所述第一花键孔和所述第二花键孔相互同轴布置
[权利要求 10] 如权利要求 9所述的取力器的自润滑系统, 其特征在于, 所述第一花 键孔和 /或所述第二花键孔具有渐幵线花键; 所述第一花键和所述第 一花键孔之间、 以及所述第二花键和所述第二花键孔之间采用间隙配 合、 过渡配合或过盈配合。
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