CN105387149A - 一种矿用车变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿用车变速器，包括主箱和副箱，主箱设置二轴及左中间轴和右中间轴，副箱设置输出轴、副箱中间轴、左后中间轴以及右后中间轴；输入轴与二轴同轴固连，二轴与输出轴固连；左中间轴和右中间轴的后端分别通过传动齿轮驱动左后中间轴和右后中间轴；右后中间轴穿出副箱壳体的后端面，驱动润滑泵；输出轴通过传动齿轮驱动液力并联缓速器，输出轴的输出端连接法兰盘。本发明兼顾了7档变速器可靠性强，承载能力大的优点，同时，增加副箱超速档后，朝小速比端增加了速比带宽，满足了矿用车空载高速的需求。副箱集成取力器，在变速器总成总长方面无明显增加。

Description

一种矿用车变速器
【技术领域】
本发明属于变速器技术领域，涉及一种矿用车变速器。
【背景技术】
矿用车手动变速器由公路车变速器朝专用车变速器方向发展，目前国内外尚无8档矿用车专用变速器。普通8档重型变速器采用4X2结构，在矿用车上使用，副箱同步器换挡频繁，可靠性较差；更多档位的变速器，在矿用车上使用，除副箱同步器可靠性差外，档位多，换挡频繁，易驾驶疲劳，同时，实践证明档位过多油耗更大；目前矿用车上使用较好的7DS系列变速器，受结构限制，速比带较窄，无法兼顾空车速度快，满载承载力大，爬坡能力强等优点，速比极差较大，在超重型矿用车上使用受到限制。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种矿用车变速器，该变速器采用主副箱结构，主箱7个前进档，一个倒档，副箱仅有超速档。本发明继承了现有单箱结构7DS系列变速器在矿用车上使用的优点，克服了现有变速器速比带窄，无超速档的不足，针对矿用车实际使用中超速档仅在空载时使用这一特点，通过增加副箱结构，向小速比端增加了超速档，兼顾了空车速度快，满载承载力大，爬坡能力强可靠性高等优点。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种矿用车变速器，包括主箱和副箱，主箱设置二轴、左中间轴、右中间轴、左后中间轴以及右后中间轴，副箱设置输出轴和副箱中间轴；输入轴、二轴以及输出轴同轴设置；左中间轴和右中间轴的后端分别连接左后中间轴和右后中间轴；右后中间轴上设有取力器输入齿轮；右后中间轴穿出副箱壳体的后端面，驱动润滑泵；输出轴通过齿轮驱动液力并联缓速器，输出轴的输出端连接法兰盘。
本发明进一步的改进在于：
所述二轴前端支撑在输入轴内，并套设有输入轴驱动齿轮；左中间轴和右中间轴的前端均设置有中间轴传动齿轮，两个中间轴传动齿轮均与输入轴驱动齿轮相啮合。
所述二轴上套设有六个前进档齿轮和一个二轴倒档齿轮，前进档齿轮由前至后依次为二轴六档齿轮、二轴五档齿轮、二轴四档齿轮、二轴三档齿轮、二轴二档齿轮和二轴一档齿轮；左中间轴和右中间轴上均套设与二轴上前进档齿轮和倒档齿轮相啮合的中间轴六档齿轮、中间轴五档齿轮、中间轴四档齿轮、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮以及中间轴倒档齿轮。
所述中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮以及中间轴倒档齿轮均为轴齿。
所述二轴二档齿轮和二轴三档齿轮之间、二轴四档齿轮和二轴五档齿轮之间以及二轴六档齿轮和输入轴驱动齿轮之间均设置有倒锥齿的滑套。
所述右后中间轴的设置取力器输入齿轮，取力器输入齿轮与取力器输出轴上的取力器输出齿轮相啮合，右后中间轴伸出副箱壳体的后端面，与润滑泵的转轴相连。
所述二轴通过副箱驱动齿轮与输出轴同轴设置，副箱中间轴的前端设置副箱中间轴传动齿轮，后端设置有与副箱主轴超速档齿轮相啮合的副箱中间轴超速档齿轮；副箱驱动齿轮与副箱中间轴传动齿轮常啮合。
所述副箱主轴超速档齿轮和副箱驱动齿轮之间设置有副箱同步器。
所述液力并联缓速器的输入轴上设置缓速器主动齿轮，输出轴通过花键与缓速器被动齿轮连接，缓速器主动齿轮与缓速器被动齿轮常啮合。
所述输入轴、左中间轴和右中间轴的前端均通过轴承支撑在主箱体上，左中间轴和右中间轴的后端通过轴承支撑在主箱壳体中间的支撑件上，左后中间轴和右后中间轴的前端通过外花键支撑在对应的左中间轴和右中间轴后端的内花键上，后端均通过轴承支撑在副箱壳体上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种主副箱7+1结构的变速器，主箱7个前进档，一个倒档，副箱仅有一个超速档，超速档速比小于0.7；主箱双中间轴，大锥角滑套换挡，副箱单中间轴，气动同步器换挡，且副箱集成取力器。本发明兼顾了7档变速器可靠性强，承载能力大的优点，同时，增加副箱超速档后，朝小速比端增加了速比带宽，满足了矿用车空载高速的需求。副箱集成取力器，在变速器总成总长方面无明显增加。
本发明针对矿用车开发，速比带宽，承载时在主箱区工作，继承了单箱双中间轴结构变速器承载能力强、可靠性高的优点；增加了副箱低速比超速档，提高矿用车空载时车速，满足用户对空载行车效率的需求。针对矿用车的独特工况，超速档使用频率不高的现实，采用主副箱结构，设置了气路控制，确保副箱同步器仅在直接档与超速档之间切换，副箱不在低档区时，主箱不能进行任何选换挡操纵，有效防止跨档操纵副箱，降低副箱同步器故障率，控制副箱使用频率，确保副箱同步器使用寿命。
进一步的，本发明取力器经主箱右后中间轴取力，与变速器挂何档位无关，经驾驶室操纵柄(或按钮)，单独操纵。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构示意图。
其中：1为输入轴；2为输入轴驱动齿轮；3为二轴；4为左中间轴；5为左后中间轴；6为右后中间轴；7为输出轴；8为副箱驱动齿轮；9为输出轴超速档齿轮；10为副箱同步器；11为二轴六档齿轮；12为二轴五档齿轮；13为二轴四档齿轮；14为二轴三档齿轮；15为二轴二档齿轮；16为二轴一档齿轮；17为二轴倒档齿轮；18为右中间轴；20为中间轴传动齿轮；21为中间轴六档齿轮；22为中间轴五档齿轮；23为中间轴四档齿轮；24为倒档中间轴齿轮；30为副箱中间轴；31为副箱中间轴传动齿轮；32为副箱中间轴超速档齿轮；33为缓速器被动齿轮；34为缓速器主动齿轮；40为取力器输入齿轮；41为取力器输出齿轮
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明变速器主箱采用双中间轴结构设计，7个前进档，1个倒档，中间轴采用分段设计，提高中间轴刚性；采用大锥角滑套手动换挡，速比极差小，换挡轻，可靠性好；副箱仅1个超速档，单中间轴结构，采用同步器，气动换挡。为保护副箱同步器，同时避免变速器乱挡，通过全新的控制气路，确保仅当主箱挂7档(直接档)，手柄预选阀预选，离合器彻底分离时，副箱完成切换；副箱同步器滑套离开副箱驱动齿轮结合齿圈后，主箱不能进行任何选换挡操纵。矿用车标配取力器，本方案副箱单中间轴，集成后取力器，使得整箱安装长度与原7DS变速器配取力器总长相当，结构紧凑。
本发明的结构原理：
如图1所示，本发明由主副箱结构组成，主箱双中间轴结构，7个前进档，1个倒档，采用大锥角滑套手动换挡，副箱单中间轴结构，采用同步器，气动换挡。其中，主箱包括有输入轴1、输入轴驱动齿轮2以及二轴3，二轴3上设置有七个二轴齿轮；在二轴上二轴倒档齿轮17与二轴一档齿轮16之间、二轴二档齿轮15与二轴三档齿轮14之间、二轴四档齿轮13与二轴五档齿轮12之间以及二轴六档齿轮11和输入轴驱动齿轮2之间分别设有大锥角、倒锥齿的滑套，二轴两侧有两个对称中间总成，左中间轴总成由左中间轴4和左后中间轴5及中间轴齿轮组成，右中间轴总成由右中间轴18和右后中间轴6及中间轴齿轮组成，中间轴传动齿轮20与输入轴驱动齿轮2常啮合，中间轴其余齿轮与二轴齿轮常啮合，输入轴1、左中间轴4和右中间轴18的前端分别由轴承支撑在主箱体上，左中间轴4和右中间轴18的后端由轴承支撑在主箱壳体中间支撑上，左后中间轴5和右后中间轴6的前端通过外花键支撑在对应的中间轴后端内花键上，后端均通过轴承支撑在副箱壳体上；副箱主要由输出轴7、副箱驱动齿轮8、输出轴7上的副箱主轴超速档齿轮9、副箱同步器10和与输出轴7平行排列的副箱中间轴30组成，副箱中间轴30上设置有中间轴传动齿轮31和中间轴超速档齿轮32，副箱中间轴传动齿轮31与副箱驱动齿轮8常啮合，副箱中间轴超速档齿轮32与输出轴7上的副箱主轴超速档齿轮9常啮合，输出轴7的输出端连接法兰盘。右后中间轴6上套有取力器输入齿轮40，通过一级齿轮传动取力，右后中间轴贯通至壳体后端面，驱动外置的润滑泵。缓速器被动齿轮33通过花键与输出轴7连接，与装在变速器后端的并联缓速器主动轮34常啮合，驱动缓速器工作。
本发明的工作过程：
如图1所示，发动机的动力通过离合器传给变速器的输入轴1和输入轴驱动齿轮2。输入轴驱动齿轮2与中间轴传动齿轮20常啮合，驱动左中间轴4和右中间轴18，中间轴其它档位齿轮及左中间轴4和右中间轴18的轴齿、左后中间轴5和右后中间轴6的轴齿分别与二轴各档位齿轮常啮合，左后中间轴5和右后中间轴6的轴齿分别与对应的倒档中间轴齿轮24啮合，倒档中间轴齿轮24与二轴倒档齿轮17啮合，二轴齿轮在二轴3上空转。由于倒锥滑套的内齿与二轴3通过花键连接，而换档拨叉骑跨在各个倒锥滑套上，移动换档拨叉轴带动换档拨叉，滑套随拨叉一起移动，当滑套的结合倒锥齿与二轴齿轮的内倒锥齿相结合时，二轴3就与二轴齿轮成为一体并按一定的速比转动而传递动力。副箱驱动齿轮8通过内花键与二轴末端连接，副箱主轴超速档齿轮9空套在输出轴7上，整车负载工作时，副箱同步器10朝前挂，输出轴7与二轴3成为一体，主箱挂某一档位后，二轴按一定的速比传递动力，同时，动力经副箱同步器10的结合齿和齿毂传递到输出轴，经法兰盘输出；整车空载，路况较好时，副箱同步器10朝后挂，通过副箱同步器10，副箱主轴超速档齿轮9与输出轴7成为一体，副箱驱动齿轮8将主箱传递过来的动力经副箱传动齿轮31、副箱中间轴30和副箱中间轴超速档齿轮32传递到副箱主轴超速档齿轮9，最后至输出轴7，再经法兰输出。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用车变速器，其特征在于，包括主箱和副箱，主箱设置二轴(3)、左中间轴(4)、右中间轴(18)、左后中间轴(5)以及右后中间轴(6)，副箱设置输出轴(7)和副箱中间轴(30)；输入轴(1)、二轴(3)以及输出轴(7)同轴设置；左中间轴(4)和右中间轴(18)的后端分别连接左后中间轴(5)和右后中间轴(6)；右后中间轴(6)上设有取力器输入齿轮(40)；右后中间轴(6)穿出副箱壳体的后端面，驱动润滑泵；输出轴(7)通过齿轮驱动液力并联缓速器，输出轴(7)的输出端连接法兰盘。
2.根据权利要求1所述的矿用车变速器，其特征在于，所述二轴(3)前端支撑在输入轴(1)内，并套设有输入轴驱动齿轮(2)；左中间轴(4)和右中间轴(18)的前端均设置有中间轴传动齿轮(20)，两个中间轴传动齿轮(20)均与输入轴驱动齿轮(2)相啮合。
3.根据权利要求1或2所述的矿用车变速器，其特征在于，所述二轴(3)上套设有六个前进档齿轮和一个二轴倒档齿轮(17)，前进档齿轮由前至后依次为二轴六档齿轮(11)、二轴五档齿轮(12)、二轴四档齿轮(13)、二轴三档齿轮(14)、二轴二档齿轮(15)和二轴一档齿轮(16)；左中间轴(4)和右中间轴(18)上均套设与二轴(3)上前进档齿轮和倒档齿轮相啮合的中间轴六档齿轮(21)、中间轴五档齿轮(22)、中间轴四档齿轮(23)、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮以及中间轴倒档齿轮。
4.根据权利要求3所述的矿用车变速器，其特征在于，所述中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮以及中间轴倒档齿轮均为轴齿。
5.根据权利要求3所述的矿用车变速器，其特征在于，所述二轴二档齿轮(15)和二轴三档齿轮(14)之间、二轴四档齿轮(13)和二轴五档齿轮(12)之间以及二轴六档齿轮(11)和输入轴驱动齿轮(2)之间均设置有倒锥齿的滑套。
6.根据权利要求1或2所述的矿用车变速器，其特征在于，所述右后中间轴(6)的设置取力器输入齿轮(40)，取力器输入齿轮(40)与取力器输出轴上的取力器输出齿轮(41)相啮合，右后中间轴(6)伸出副箱壳体的后端面，与润滑泵的转轴相连。
7.根据权利要求1或2所述的矿用车变速器，其特征在于，所述二轴(3)通过副箱驱动齿轮(8)与输出轴(7)同轴设置，副箱中间轴(30)的前端设置副箱中间轴传动齿轮(31)，后端设置有与副箱主轴超速档齿轮(9)相啮合的副箱中间轴超速档齿轮(32)；副箱驱动齿轮(8)与副箱中间轴传动齿轮(31)常啮合。
8.根据权利要求7所述的矿用车变速器，其特征在于，所述副箱主轴超速档齿轮(9)和副箱驱动齿轮(8)之间设置有副箱同步器(10)。
9.根据权利要求1所述的矿用车变速器，其特征在于，所述液力并联缓速器的输入轴上设置缓速器主动齿轮(34)，输出轴(7)通过花键与缓速器被动齿轮(33)连接，缓速器主动齿轮(34)与缓速器被动齿轮(33)常啮合。
10.根据权利要求1所述的矿用车变速器，其特征在于，所述输入轴(1)、左中间轴(4)和右中间轴(18)的前端均通过轴承支撑在主箱体上，左中间轴(4)和右中间轴(18)的后端通过轴承支撑在主箱壳体中间的支撑件上，左后中间轴(5)和右后中间轴(6)的前端通过外花键支撑在对应的左中间轴(4)和右中间轴(18)后端的内花键上，后端均通过轴承支撑在副箱壳体上。
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