CN1015398B - 具有两个变速档减速箱的传动装置 - Google Patents

具有两个变速档减速箱的传动装置

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Abstract

具有一个由液压马达(3)驱动的、可同负载离合的、由行星齿轮减速箱构成的两个变速档的减速箱(4)的传动装置，特别适用于自行式挖掘机和建筑机械，具有两个变速档，这两变速档由液压控制的摩擦离合器(9、10)可交替地离和合。这两个摩擦离合器(9、10)是由压力油控制的弹簧储力器离合器构成。这两个摩擦离合器(9、10)径向交替叠置，并且不仅用于离合变速档，而且还可用作停车制动器和辅助传动装置。

Description

本发明涉及一种具有由一个驱动马达驱动的、可与负载离合的有两个变速档的减速箱的传动装置，这种传动装置特别适用于自行式挖掘机和建筑机械，该传动装置具有两个通过液压控制的摩擦离合器进行交替地离合的变速档和一个用以向减速箱供应压力油和润滑油的油泵，其中，两个摩擦离合器都为可通过压力油进行控制的弹簧储力离合器，不仅用以离合操纵，还用作停车制动器和辅助传动制动器。这时，在一减速箱壳体和一具有两个变速档的减速箱的外中心齿轮之间设有一离合器，使外中心齿轮能相对于壳体固定不动。
对于建筑机械，例如自行式挖掘机和轮式装卸机，能够以每小时大于25千米的速度行驶，由此产生对制动器的不同规定。除了正常的传动制动器外，在单级制动***中必须设有一个辅助传动制动器，同时还要求设一停车制动器。
US-A-4026167公开了一种具有以上特征而用于液压传动运输工具的传动装置，在此装置的壳体中设有两个不可转动的能松开两个摩擦离合器的环形活塞，因此，在不能转动的构件和与外中心齿轮一起转动的（例如与一盘形弹簧）构件之间产生相对的运动，这种相 对运动由于会产生摩擦而是不希望产生的，这样，一个摩擦离合器的盘形弹簧以其一个侧面靠在不能转动的活塞上，以其另一侧面靠在外中心齿轮上，由此产生的较高的轴向力必须通过一个很大的支承件来支承，这种支承件以及至少一个装在外中心齿轮径向外面的摩擦离合器要求一定的安装空间，这种安装空间特别是在叶轮式装卸机和自行式挖掘机的情况下是很有限的。
US-A-4178814公开一种传动装置，在此装置中，两个摩擦离合器径向交替叠置。这里，只是径向内置的摩擦离合器构成弹簧储力离合器，径向外置的摩擦离合器通过在壳体内移动而作用在径向内置的摩擦离合器上的活塞作用在径向内置摩擦离合器上。采用这样的径向交替叠置的摩擦离合器是不能得出一个停车制动器或一个辅助传动制动器的功能的。
本发明的目的是提供一种具有两个变速档减速箱的传动装置，它能安装在自行式挖掘机和建筑机械中有限的安装空间中，并简化制动器的液压管路。
这一目的可解决如下：在传动装置中，两个摩擦离合器彼此独立地运行，径向内置的摩擦离合器直接装在具有两个变速档的减速箱的内外中心齿轮之间，以使两个齿轮彼此有选择地啮合。
下面参照附图，通过对实施例的描述进一步说明本发明。
图1概略表示本发明的传动装置的传动简图，
图2表示图1中部分放大剖视图，
图3表示该传动装置应用于自行式挖掘机中图1的部分放大剖视图。
附图中有关符号：
1.壳体
2.输入轴
3.驱动马达
4.两个变速档的减速箱
5.内中心齿轮
6.外中心齿轮
7.行星齿轮
8.行星齿轮支承架
9.摩擦离合器
10.摩擦离合器
11.内摩擦片
12.摩擦片支承架
13.外摩擦片
14.内摩擦片
15.摩擦片支承架
16.外摩擦片
17.摩擦片支承架
18.盘形弹簧
19.-
20.柱塞
21.盘形弹簧
22.柱塞
23.圆柱形空间
24.圆柱形空间
25.齿轮轴
26.正齿轮
27.正齿轮
28.正齿轮传动副
29.-
30.输出轴
31.分离离合器
32.孔
33.孔
34.轴密封环
35.压力油接头
36.壳体空间
37.上升管路
在壳体1中可转动地安置有一个输入轴2，该输入轴2由仅仅简图表示的驱动马达3驱动。该驱动马达3输出从起始转数为零的无级变化的转数和转矩。这一点液压马达是特别适宜的。但是，也可应用电动机。在壳体1内安置构成两个变速档减速箱4的行星齿轮。行星齿轮的内中心齿轮5与输入轴2固定连接。此外，属于该两个变速档减速箱4的有一个外中心齿轮6和一些行星轮7，这些行星轮7是由行星轮支承架8支承着。
该两个变速档减速箱4的两个变速档径向摩擦离合器9和10可以合上。这两个摩擦离合器9和10径向交替叠配并且具有相等的 轴向间距。该径向外置摩擦离合器10作为制动器，然而也表示为摩擦离合器。两个摩擦离合器9和10做成摩擦片离合器。径向内置的、因此较小的摩擦离合器9具有内摩擦片11，该内摩擦片11通过一个摩擦片支承架12与输入轴2固定连接。内置的摩擦离合器9的外摩擦片13和径向外置的、因此较大的摩擦离合器10的内摩擦片14通过一个共同的摩擦片支承架15与外中心齿轮6固定连接。外置摩擦离合器10的外摩擦片16固定在一个摩擦片支承架17中，该摩擦片支承架17与壳体1固定连接。
内置的摩擦离合器9通过盘形弹簧18由柱塞20合上。外置的摩擦离合器10通过盘形弹簧21由柱塞22合上。内置的摩擦离合器9通过压力油控制，该压力油导入圆柱形空间23中。外置的摩擦离合器10由压力油控制，该压力油导入圆柱形空间24内。
行星轮支承架8安装在齿轮轴25上，该齿轮轴25靠自身侧支承在壳体1上。齿轮轴25支承着一个正齿轮26，该正齿轮与另一个正齿轮27啮合。这两个正齿轮26、27共同组成正齿轮传动副。正齿27固定在输出轴30上，由输出轴30来驱动建筑机械的车轮。
在两个变速档减速箱4和正齿轮副28之间安装着一个分离离离合器31，通过该分离离合器可以合上和分离两个变速档减速箱与正齿轮传动副28之间的连接。
下面说明该传动装置的功能：在车辆处于静止状态时，由弹簧储力离合器构成的两个摩擦离合器通过盘形弹簧18和21的力而合上。由此，两个变速档的减速箱4的齿轮闭锁。这个装置作为停车制动器。
为了合上第一变速档，通过向圆柱形空间23提供压力油而分离径向内置的摩擦离合器9。柱塞20克服盘形弹簧18的力向左移动。如果该两个变速档减速箱4例如具有1∶4的传动比，那么，该径向外置的摩擦离合器10就承受一个停车转矩，该停车转矩为输入转矩的三倍。在行星支承架8上输出转矩是输入转矩的四倍。
为了合上第二变速档而闭合径向内置的摩擦离合器9，同时分离外置的摩擦离合器10。如此接通后，输入转矩分成两个支路：75%的输入转矩通过合上的内摩擦离合器9、摩擦片支承架15、外中心齿轮6、行星齿轮7而分到行星轮支承架8上。在第二个直接分路上输入转矩的25%由输入轴2经过内中心齿轮5和行星齿轮7而分到行星轮支承架8上。然后，该行星轮支承架8把总和的功率继续导向正齿轮传动副28和输出轴30。
在第二个用于公路上行驶的变速档中，外中心齿轮6通过内置的摩擦离合器9与内中心齿轮5固定连接。如果传动制动器有故障时而车辆要制动，那么，圆柱形空间24经过一个未表示出的制动阀门定量的排油，这样，外置摩擦离合器10就继续闭合。通过摩擦离合器10的外置结构和由此而带来的内、外摩擦片14和16大的直径可以很好地接受在车辆高速行驶时出现高的制动能量。在第一变速档制动时，即越野档，制动总是经过内置摩擦离合器9实现。这时车辆的速度仅仅是第二变速档时的一部分，这样，这个内置的较小摩擦离合器9就能承受大体上较小的制动能量。
该传动装置以这种方式起到辅助传动制动器的作用。这种由立法者规定的由最大速度到完全制动，也就是当接通第二变速档时可 以利用本发明中摩擦离合器9和10的结构以有利的方式进行制动。因为，大的摩擦片可以吸收多的摩擦能，并能保证很好地把产生的大量热量排向壳体1。
如果在紧急情况或当要转换而要拖走车辆时，就打开分离离合器31。从而把驱动马达3和两个变速档减速箱4与正齿轮传动副28分开。这一由车辆轮侧的转动仅仅到正齿轮传动副28。而该两个变速档减速箱4的行星齿轮以及摩擦离合器9和10都静止不动。
除了上述优点外，本发明的传动装置还表现出如下优点：这两个摩擦离合器9和10通过在摩擦片支承架12和15中配置的孔32、33可以如此良好地润滑，即由两个摩擦离合器所构成的辅助传动制动器工作时磨损很小。把这种传动装置应用于自行式挖掘机时，对于停车制动不必经回转接头导入各别的制动管路。由这一停车状态开动车辆，即使当应用较小的油泵和在较低的转速时也是可能的，因为只需很少的油量就可打开两个摩擦离合器9或10中的一个。非常小的、大约为0.2mm的行程就足以松开摩擦离合器的摩擦片。
鉴于安全上的原因，本发明的传动装置的结构具有如下优点，该分离离合器没有闭合时，不能起动车辆。由此，保证辅助传动制动器和停车制动器完全起作用。
此外，当把该传动装置装入自行式挖掘机时，在输入轴2与壳体1之间安置的轴密封环34是必要的和有利的，从而把溢出油限制在设置在图3中轴密封环34左侧的壳体空间36中，否则该溢出油在压力油接头35处可能在壳体1与输入轴2之间向圆柱空间23溢出。在壳体空间36中仅仅旋转着圆柱形的零件，例如输入轴2和驱 动马达的连接零件。通过啮合零件是不可能造成油的涡流的。这一壳体空间36中的溢出油经上升管路37自动的导向安置在自行式挖掘机上车身的油箱中，通过这种作为溢出油收集空间的壳体空间36的结构就可以去除单独的排出泵，该壳体空间36对于两个变速档减速箱4是密封的。

Claims (8)

1、一种传动装置，特别是用于自行式挖掘机和建筑机械的传动装置，此装置具有由转数和转矩从启动转数为零起作无级变化的驱动马达(3)，特别是液压马达驱动的、能同负载离合的、构成行星齿轮减速箱的具有两个变速档的减速箱(4)，其内中心齿轮(5)与具有两个变速档的减速箱(4)的输入轴(2)固接而一起转动；还具有两个通过可液压操纵的摩擦离合器(9、10)交替离合的变速档，还至少具有一个供应压力油和润滑油的油泵；其中，两个摩擦离合器(9、10)都为由压力油控制的弹簧储力离合器，不仅用以离合操纵，而且可用作停车制动器和辅助传动制动器；其中，一个摩擦离合器(10)设于一壳体(1)和一具有两个变速档的减速箱(4)的外中心齿轮(6)之间以有选择地使外中心齿轮(6)对于壳体(1)固定不动，其特征在于：两个摩擦离合器(9、10)径向交替叠置；两个摩擦离合器(9、10)可彼此独立地运行；径向内置的摩擦离合器(9)直接装在内外中心齿轮(5、6)之间以使两个中心齿轮(5、6)有选择地啮合。
2、按照权利要求1的传动装置，其特征在于，在第一变速档，径向外置的较大摩擦离合器（10）闭合而径向内置的较小摩擦离合器（9）分离，在第二变速档，径向内置的摩擦离合器（9）闭合而径向外置的摩擦离合器（10）分离。
3、按照权利要求2的传动装置，其特征在于，当操作由两摩擦离合器（9、10）构成的停车制动器或辅助传动制动器时，总是分离着的摩擦离合器（9、10）通过制动阀排油。
4、按照权利要求1的传动装置，其特征在于，摩擦离合器（9、10）由摩擦片离合器构成，并且有一个共同的摩擦片支承架（15），同时，摩擦离合器（9）安置在该摩擦片支承架（15）内，而摩擦离合器（10）安置在该摩擦片支承架（15）外。
5、按照权利要求4的传动装置，其特征在于，该摩擦片支承架（15）与两个变速档减速箱（4）的外中心齿轮（6）固定连接。
6、按照权利要求1的传动装置，其特征在于，与两个变速档的减速箱（4）连接的有正齿轮副（28），以及在具有两个变速档的减速箱（4）的行星齿轮的承载部分与正齿轮副（28）之间安装了一个用于中断这种传动线的分离离合器（31）。
7、按照权利要求1的传动装置，其特征在于，在输入轴（2）与壳体（1）之间安置着一个轴密封环（34），该轴密封环（34）使得作为溢出油收集空间的壳体空间（36）与一个包括着两个变速档减速箱（4）的壳体（1）的空间分开。
8、按照权利要求7的传动装置，其特征在于，壳体空间（36）经过一个上升管路（37）与总的油收集容器相连。
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