CN113883248B - 一种模块化的全地面起重机用分动箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种模块化的全地面起重机用分动箱，分动箱基础模块单元包括端口一、端口二、端口三和端口四，分扭模块安装在端口三和端口四之间，贯通主减模块或脱桥主减模块***安装在端口二处，取力器模块***安装在端口一处。采用不同的功能模块，满足不同使用工况的作业需要，有利于降低研发成本。

Description

一种模块化的全地面起重机用分动箱

技术领域

本发明涉及一种模块化的全地面起重机用分动箱，属于分动箱技术领域。

背景技术

贯通主减是指包括桥间差速器和贯通轴的断开式驱动桥主减速器；脱桥主减只有贯通轴，是无桥间差速器的断开式驱动桥主减速器；取力器是在吊装作业时给起重机转台、臂架和卷扬等机构提供动力的辅助动力输出机构。

全地面起重机作为一种起重机机械的高端产品，兼具高速行驶和高越野性能的优势，广泛应用于风电、油田和石化等重大项目领域。分动箱是全地面起重机地盘传动***的关键核心部件，其布置在变速箱和驱动桥之间，分动箱的输入轴连接变速箱输出端的动力，分动箱前后输出端连接整机前后驱动桥主减速器，通过分动箱内部不同速比挡位的组合，调节整机底盘传动***的传动速比和传动路线，满足不同的使用工况，保证整车经济性。

目前，国内全地面起重机产品型号分布范围为40吨到1600吨，整机底盘机械驱动桥数量分布范围为2桥到6桥，造成整车底盘传动***种类分散，配置的分动箱产品型号较多，单一型号的分动箱年需求量少，给整车生产组织带来极大困难。

一种单发动机专用车的模块化节能环保型取力分动箱-CN201810101285.6，公开了一种用于单发动机专用车的模块化节能环保型取力分动箱，该专利利用下车取力方式代替常用的副发动机，减少整机燃油消耗及废气排放，便于作业装置布置，提高空间利用率，且自身效率低，操纵方便，减少了研发性能优良的通用取力型分动箱的工作量。

一种特种车辆用离合分动箱-专利号ZL201620397820.3，公开的分动箱同样只针对专有特种车辆车型，不具有普遍适应性，也不具有节能环保特性。

现有技术仅提供了不同车型实现整车功能的动力需求方案，但是各产品之间相互独立，不具有通过模块组合实现多种功能且满足不同车辆的普遍需求的特点，产品不具有节能环保特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种模块化的全地面起重机用分动箱。各功能之间存在多种组合，有利于分动箱产品的统型，避免了整机底盘传动***及分动箱型号较多，单一型号分动箱产品装机量较少，不利于分动箱的应用推广及整机降本的情况发生，大大降低了企业成本。

为达到上述目的，本发明提供一种模块化的全地面起重机用分动箱，包括分动箱基础模块单元，分动箱基础模块单元包括输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置，输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置从上向下平行分布，前输出总成安装在输出轴系分扭装置左端，后输出总成安装在输出轴系分扭装置右端，中间轴系总成右端设置有端口一，前输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口二，后输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口三和端口四，还至少包括取力器模块、分扭模块、贯通主减模块和脱桥主减模块中的一个，

分扭模块安装在端口三和端口四之间，用于增加全地面起重机整车的分扭比；

贯通主减模块***安装在端口二处，用于缩短全地面起重机整车底盘的长度；

脱桥主减模块***安装在端口二处，用于当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时增加全地面起重机整车驱动力；

取力器模块***安装在端口一处，用于实现给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力。

优先地，分动箱基础模块单元包括气缸控制装置、若干轴承和分动箱主壳体，输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置均分别通过轴承连接分动箱主壳体，

输入轴系总成包括端面法兰、输入轴、齿轮一、齿轮二和换挡机构一，齿轮一内圈和齿轮二内圈通过轴承连接输入轴，换挡机构一为双向换挡机构，换挡机构一的花键与输入轴常啮合，输入轴、齿轮一、换挡机构一和齿轮二依次从左向右分布；

输入轴通过端面法兰连接从变速箱传递来的动力输入，气缸控制装置控制换挡机构一移动，齿轮一齿根圆半径小于齿轮二齿根圆半径，工作时换挡机构一向左移动与齿轮一结合，实现齿轮一与输入轴固接，此时为低速挡状态；换挡机构一向右移动与齿轮二结合，实现齿轮二与输入轴固接，此时为高速挡状态。

优先地，中间轴系总成包括第二轴、齿轮三、齿轮四和换挡机构二，齿轮三内圈通过轴承与第二轴相连，齿轮三与齿轮一常啮合，齿轮四内圈通过轴承与第二轴相连，齿轮四与齿轮二常啮合，换挡机构二为单向换挡机构，换挡机构二安装在第二轴上，换挡机构二位于齿轮三和齿轮四之间，第二轴右端为端口一；

齿轮三齿根圆半径大于齿轮二齿根圆半径，

气缸控制装置控制换挡机构二移动，换挡机构二左右移动实现齿轮三和第二轴的脱开与结合；

换挡机构二正常处于左边位置，用于保证齿轮三和第二轴处于常固连状态。

优先地，输出轴系分扭装置包括齿轮五和差速锁一，前输出轴总成、端口二、差速锁一和端口三依次连接，端口四和后输出轴总成连接，齿轮五与齿轮三常啮合，差速锁一为常开状态，高速挡状态时齿轮二→齿轮四→齿轮三→齿轮五传递路线的速比小于1，低速挡状态时齿轮一→齿轮三→齿轮五传递路线的速比大于1。

优先地，分扭模块包括前输出轴、后输出轴、隔垫、行星架、行星轮、行星轴、太阳轮和齿圈，

前输出轴与太阳轮固连，前输出轴的输出扭矩为分扭模块的总输出扭矩的1/3，后输出轴与齿圈固连，齿圈和太阳轮以扭矩比为2:1分别向前输出轴总成的输出轴和后输出轴总成的输出轴输出动力，齿圈和太阳轮的输出扭矩为分扭模块的总输出扭矩的2/3；

行星轮与齿轮五固连，行星轮通过行星轴与行星架过盈配合，用于行星轮圆周方向定位；行星轮齿宽方向通过隔垫轴向限位在行星架内，用于行星轮轴向定位；

齿圈固连端口三，太阳轮固连端口四，分扭模块的前后分扭比为2:1。

优先地，取力器模块包括换挡机构三和取力器，换挡机构三固连第二轴，换挡机构三和取力器为常分离状态，

工作时，气缸控制装置控制换挡机构三移动，使得取力器与第二轴固连，用于给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力。

优先地，贯通主减模块包含齿轮六、齿轮七、齿轮八、齿轮九、差速锁二、差速器二、差速锁三、差速器三、贯通轴、输出半轴一和输出半轴二，

前输出轴总成、差速器二、贯通轴和差速锁一依次连接，差速锁二安装在差速器二上，齿轮六固连差速器二壳体，齿轮六与齿轮七常啮合，齿轮七与齿轮八同轴固连用于改变整个扭矩的传递方向，齿轮八和齿轮九常啮合，齿轮九固连差速器三壳体，差速器三分别固连输出半轴一和输出半轴二，差速锁三安装在靠近输出半轴一的一侧的差速器三上，

齿轮八和齿轮九为斜齿轮，贯通轴将一部分动力传递给端口三，贯通轴将剩下动力通过齿轮八和齿轮九副传递给输出半轴一和输出半轴二；

气缸控制装置的气源将差速锁二的花键套外花键与差速器二壳体内花键接合，用于将动力1：1分配给前输出轴总成的输出轴，沿着齿轮六~齿轮七~齿轮八~齿轮九~输出半轴一和输出半轴二这个路线传递动力；

气缸控制装置的气源将差速锁三的花键套外花键与差速器三壳体内花键接合，用于实现输出半轴一和输出半轴二刚性连接，输出半轴一和输出半轴二位于全地面起重机的车轮两侧。

优先地，脱桥主减模块包括齿轮十、齿轮十一、齿轮十二、齿轮十三、差速锁四、差速锁五、差速器五、输出半轴三、输出半轴四和贯通轴二，

贯通轴二固连前输出总成的输出轴，齿轮十固连差速锁四，齿轮十与齿轮十一常啮合，齿轮十一与齿轮十二同轴固连，齿轮十二与齿轮十三常啮合，齿轮十二与齿轮十三均为斜齿轮，齿轮十三固连差速器五的壳体，差速器五前后输出端分别连接输出半轴四和输出半轴三；

当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时，齿轮十通过差速锁四与贯通轴二固连，差速锁五的花键套外花键与差速器五壳体内花键接合，用于实现输出半轴三和输出半轴四的刚性连接。

优先地，一种全地面起重机，其上搭载有上述所述的全地面起重机用分动箱。

本发明所达到的有益效果：

本发明涉及一种模块化的全地面起重机用分动箱，取力器模块、分扭模块、贯通主减模块和脱桥主减模块采用模块化设计，将各个模块单元组合搭配，用于全地面起重机不同车型整车底盘布置，分动箱基础单元模块是指输出扭矩比1:1的基础型分动箱总成；取力器模块、贯通主减模块、脱桥主减模块和2：1分扭模块根据起重机不同的实际作业工况，通过与分动箱基础单元模块的组合替换，实现不同的动力输出方案和驱动方案，满足全地面起重机不同车型的不同使用工况的作业需要，采用此模块化设计，有利于缩短研发周期，降低研发成本，便于分动箱产品的统型及在整机中的推广及应用。

附图说明

图1是分动箱基础模块单元的结构图；

图2是本发明中取力器模块的结构图；

图3是本发明中分扭模块***分动箱基础模块单元的结构图；

图4是本发明中贯通主减模块***分动箱基础模块单元的结构图；

图5是本发明中脱桥主减模块和分扭模块同时***分动箱基础模块单元的结构图；

图6是本发明中取力器模块***分动箱基础模块单元的结构图；

图7是本发明中贯通主减模块和取力器模块***分动箱基础模块单元的结构图；

图8是本发明中分扭模块和取力器模块同时***分动箱基础模块单元的结构图；

图9是脱桥主减模块、分扭模块和取力器模块同时***分动箱基础模块单元的结构图；

图10是本发明中分扭模块的结构图；

图11是本发明中贯通主减模块的结构图；

图12是本发明中脱桥主减模块的结构图。

附图标记含义，1-分动箱基础模块单元；2-取力器模块；3-分扭模块；4-贯通主减模块；5-脱桥主减模块；6-前输出总成的输出轴；11-齿轮一；12-齿轮二；13-齿轮三；14-齿轮四；15-齿轮五；16-换挡机构一；17-换挡机构二；18-差速锁一；19-差速器一；20-端口一；21-端口二；22-端口三；23-端口四；24-换挡机构三；25-取力器；31-齿轮六；32-齿轮七；33-齿轮八；34-齿轮九；41-差速锁二；42-差速器二；43-差速锁三；44-差速器三；45-贯通轴；47-输出半轴一；48-输出半轴二；50-齿轮十；51-齿轮十一；52-齿轮十二；53-齿轮十三；54-差速锁四；55-差速锁五；56-差速器五；57-输出半轴三；58-输出半轴四；59-贯通轴二。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若在本发明中涉及“一”、“二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“一”、“二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

如图1，分动箱基础模块单元为包括三个平行轴上下分布的分动箱，具体地包括输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置，三个平行轴为输入轴、第二轴和第三轴，输入轴系总成包括输入轴、齿轮一、齿轮二和换挡机构一，有高速挡和低速挡两个挡位。齿轮一为小齿轮，齿轮二为大齿轮，齿轮一11齿根圆半径小于齿轮二12齿根圆半径，齿轮一和齿轮二内圈通过轴承与输入轴相连；换挡机构一为双向换挡机构，换挡机构一通过花键与输入轴常啮合。换挡机构一通过向左移动与齿轮一结合，实现齿轮一与输入轴固接，此时分动箱一轴为低速挡状态；换挡机构一通过向右移动与齿轮二结合，实现齿轮二与输入轴固接，此时分动箱一轴为高速挡状态。

中间轴系总成包括第二轴、齿轮三、齿轮四和换挡机构二，其中齿轮三为大齿轮，齿轮三内圈通过轴承与第二轴相连，齿轮三与齿轮一常啮合。齿轮四为小齿轮，齿轮四与第二轴固连，齿轮四与齿轮二常啮合，齿轮三13齿根圆半径大于齿轮二12齿根圆半径。换挡机构二为单向换挡机构，换挡机构二通过左右移动实现齿轮三和第二轴的脱开与结合。换挡机构二正常处于左边位置，保证齿轮三和第二轴处于常固连状态，第二轴右端为端口一20。

输出轴系分扭装置包括齿轮五、差速器一和差速锁一。齿轮五与差速器一壳体固连，前输出轴总成的输出轴和后输出轴总成的输出轴均分别与差速器一半轴齿轮固连。差速器一为分动箱前后输出1:1分扭的差速器结构，实现前输出轴总成和后输出轴总成之间的差速功能。差速锁一为差速器一的差速锁，其处于常开状态。当差速锁一结合差速器一时，差速器一与前输出轴总成的输出轴和后输出轴总成的输出轴变为刚性连接，此时差速器一无法实现差速功能。

该分动箱基础模块单元可以满足具有双发动机和配置2-6根机械驱动桥的全地面起重机布置需求，此时前输出总成连接前驱动桥，向前驱动桥与其他驱动桥输出动力；后输出总成连接后驱动桥，向后驱动桥与其他驱动桥输出动力。

分动箱基础模块单元主要功能是将变速箱输出的动力传递给驱动桥，以驱动整车行驶。分动箱基础模块单元具有高速挡和低速挡两个挡位，高速挡为增速挡，低速挡为减速挡。行驶工况挡位及功率走向如下：高速挡行驶时，换挡机构一往右移动，使输入轴与齿轮二固连，换挡机构二往左移动，使第二轴与齿轮三固连，此时桥箱一体的功率流为输入轴→换挡机构一→齿轮二→齿轮四→第二轴→换挡机构二→齿轮三→齿轮五→差速器一→分动箱总成后输出，分动箱总成包括前输出轴总成的输出轴和后输出轴总成的输出轴；在此工况下，根据需要选择差速锁一的结合与脱开。此时，由于齿轮二→齿轮四→齿轮三→齿轮五递路线的速比小于1，所以该工况下桥箱一体为增速传动，适用于整车处于高速行驶的工况。

低速挡行驶时，换挡机构一往左移动，使输入轴与齿轮一固连，换挡机构二往左移动，使第二轴与齿轮三固连，此时桥箱一体的功率流为输入轴→换挡机构一→齿轮一→齿轮三→齿轮五→差速器一→分动箱总成或者后输出总成的输出轴；在此工况下，如果遇到因极端工况导致整车前后驱动桥之间出现差速现象，整车难以脱困，则需要将差速锁一右移锁止，使差速器一变为刚性连接，从而使整车脱困。低速挡行驶模式下由于齿轮一-齿轮三-齿轮五的传递路线速比大于一，所以该工况下桥箱一体为减速传动，适用于整车处于低速行驶的工况。

一种模块化的全地面起重机用分动箱，包括分动箱基础模块单元，分动箱基础模块单元包括输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置，输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置从上向下平行分布，前输出总成安装在输出轴系分扭装置左端，后输出总成安装在输出轴系分扭装置右端，中间轴系总成右端设置有端口一20，前输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口二21，后输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口三22和端口四23，还至少包括取力器模块2、分扭模块3、贯通主减模块4和脱桥主减模块5中的一个，取力器模块2、分扭模块3、贯通主减模块4和脱桥主减模块5有以下六种安装方式：

方式一，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间，用于增加全地面起重机整车的分扭比；

方式二，贯通主减模块4***安装在端口二21处，用于缩短全地面起重机整车底盘的长度；

方式三，脱桥主减模块5***安装在端口二21处，用于当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时增加全地面起重机整车驱动力，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间；

方式四，将取力器模块2***安装在端口一20处，用于实现给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力；

方式五，贯通主减模块4***安装在端口二21处，将取力器模块2***安装在端口一20处；

将取力器模块2***安装在端口一20处，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间；

方式六，将取力器模块2***安装在端口一20处，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间，脱桥主减模块5***安装在端口二21处。

具体地，本实施例采用2:1分扭模块，2:1分扭模块是行星结构的差速器总成。2:1分扭模块由前输出轴、后输出轴、行星轴、行星架、行星轮、太阳轮及齿圈组成。其中，前输出轴与太阳轮固连，太阳轮的输出扭矩为分扭模块的总输出扭矩的1/3；后输出轴与齿圈固连，齿圈和太阳轮以扭矩比为2:1分别向前输出轴总成的输出轴和后输出轴总成的输出轴输出动力，齿圈和太阳轮的综合输出扭矩为分扭模块的总输出扭矩的2/3，该行星机构为行星架输入。行星轮与齿轮五固连，行星轮通过行星轴与行星架过盈配合，使得行星轮圆周方向定位，行星轮齿宽方向通过隔垫轴向限位在行星架内。

见图3所示，原始的分动箱基础模块单元为1:1分动箱总成，将分动箱基础模块单元的差速器一和2:1分扭模块互换后，形成前后分扭比为2:1的分动箱总成，行星架固定连接齿轮五，该结构适用于具有双发动机和配置三根机械驱动桥的全地面起重机车型。此时分动箱处于第一驱动桥和第二驱动桥中间，前输出轴和后输出轴分扭比为1:2。

输入轴、第二轴、第三轴、前输出轴、后输出轴、贯通轴二59和贯通轴45为传动轴，气缸控制装置、轴承、分动箱主壳体、花键、端面法兰、输入轴、齿轮一11、齿轮二12、换挡机构一16、第二轴、齿轮三13、齿轮四14、换挡机构二17、齿轮五15、差速锁一18、换挡机构三24、取力器25、花键套外花键、齿轮六31、齿轮七32、齿轮八33、齿轮九34、差速锁二41、差速器二42、差速锁三43、差速器三44、贯通轴45、输出半轴一47、输出半轴二48、齿轮十50、齿轮十一51、齿轮十二52、齿轮十三53、差速锁四54、差速锁五55、差速器五56、输出半轴三57、输出半轴四58、贯通轴二59、前输出轴、后输出轴、隔垫、行星架、行星轮、行星轴、太阳轮和齿圈上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员也可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例中贯通主减模块4***安装在端口二21处，用于缩短全地面起重机整车底盘的长度；见图4所示，将贯通主减模块***分动箱基础模块单元中的前输出总成和差速锁一之间，取消分动箱前输出轴总成和差速锁一之间的传动轴，获得贯通桥箱一体结构。贯通桥箱一体结构主要适用于具有双发动机、整车底盘前后距离较短且配置四根或六根机械驱动桥的全地面起重机车型。贯通桥箱一体结构的主要优势在于其去除了前输出总成和差速锁一之间的传动轴，缩短了整车底盘的长度，使前后长度较短的整车底盘可以布置更多的驱动桥，增加了整车底盘布置的灵活性。

贯通主减模块包含主减速器总成、轮间差速锁总成、桥间差速锁总成、轮间差速器总成和桥间差速器总成。贯通轴将一部分动力传递给下一根驱动桥，贯通轴45将剩下动力通过齿轮八和齿轮九副传递给贯通桥自身，齿轮八和齿轮九为斜齿轮。

主减速器总成包括齿轮八和齿轮九齿轮副，动力来自于齿轮6和齿轮七，齿轮八与齿轮七固连，用于改变整个扭矩的传递方向；轮间差速锁总成包括气缸控制装置、拨叉、导向轴和花键套，其中花键套与输出半轴一固连，气缸控制装置的气源控制差速器三壳体外花键与差速锁三上的花键套的断开或接合，差速器三壳体外花键与差速锁三上的花键套为常开状态，当车辆处于泥泞工况时，气缸控制装置的气源控制差速器三壳体外花键与差速锁三上的花键套接合实现输出半轴一和输出半轴二的刚性连接，输出半轴一47和输出半轴二48位于全地面起重机的车轮两侧，从而解决车辆脱困难题；

桥间差速锁总成包括差速锁二、气缸控制装置、拨叉、导向轴和花键套，其中花键套与前输出轴总成的输出轴固定连接，同样通过气缸控制装置的气源将差速锁二的花键套外花键与差速器二壳体内花键接合或断开，差速器44通过十字轴与贯通轴45固连，实现前输出轴总成的输出轴与桥自身的刚性连接，以解决脱困难题，从而将动力1：1分配给前输出轴总成的输出轴6，沿着齿轮六31~齿轮七32~齿轮八33~齿轮九34~输出半轴一47和输出半轴二48这个路线传递动力。

轮间差速器总成是指差速器三，差速器三包括半轴齿轮、行星轮、十字轴和差速器壳体，半轴齿轮分别与输出半轴一和输出半轴二固连，整个差速器三的壳体与齿轮九固连，气缸控制装置的气源控制差速锁三43的花键套外花键与差速器三44壳体内花键接合，差速锁三43安装在靠近输出半轴一47一侧的差速器三44上，用于实现输出半轴一47和输出半轴二48刚性连接，输出半轴一47和输出半轴二48位于全地面起重机的车轮两侧；

桥间差速器总成指差速器二，差速器二包括半轴齿轮、行星轮、十字轴和差速器壳体，贯通轴与差速器二的十字轴通过花键固连，从而将动力1：1分配给前输出轴总成的输出轴和桥自身。

实施例三

脱桥主减模块和贯通主减模块相比，无桥间差速器总成，其余结构相同。平时脱桥主减模块自身无动力输出，差速锁四安装在贯通轴二59上。当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时，由于部分驱动桥地面附着力较小造成整车驱动力不够，此时挂上差速锁四54，贯通轴的动力通过桥间差速锁总成传递给脱桥主减模块自身，增加整车驱动力；

脱桥主减模块5包括齿轮十50、齿轮十一51、齿轮十二52、齿轮十三53、差速锁四54、差速锁五55、差速器五56、输出半轴三57、输出半轴四58和贯通轴二59，

贯通轴二59固连前输出总成的输出轴6，齿轮十50固连差速锁四54，齿轮十50与齿轮十一51常啮合，齿轮十一51与齿轮十二52同轴固连，齿轮十二52与齿轮十三53常啮合，齿轮十二52与齿轮十三53均为斜齿轮，齿轮十三53固连差速器五56的壳体，差速器五56前后输出端分别连接输出半轴四58和输出半轴三57；

当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时，齿轮十50通过差速锁四54与贯通轴二59固连，差速锁五55的花键套外花键与差速器五56壳体内花键接合，用于实现输出半轴三57和输出半轴四58的刚性连接。

如图5所示，与实施例一不同的是，本实施例中脱桥主减模块5***安装在端口二21处，用于当全地面起重机整车处于不平路面或爬坡工况时增加全地面起重机整车驱动力，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间；

将分动箱基础模块单元与脱桥主减模块直接固连，将分扭模块3直接替换差速器一，取消前输出轴总成的输出轴和差速锁一之间的传动轴，获得脱桥桥箱一体结构。脱桥桥箱一体结构主要适用于具有双发动机、整车底盘前后距离较短和配置三根机械驱动桥的全地面起重机车型。该车型平时为三根驱动桥驱动，当整车处于恶劣工况造成整车驱动力不足时，将脱桥主减速器的贯通轴上的桥间差速锁锁止，该车型变为四桥驱动车，增加整车的驱动力使整车顺利脱困。脱桥桥箱一体结构的主要优势和贯通桥箱一体结构相似，主要为缩短了整车底盘的长度，增加了整车底盘布置的灵活性。

实施例四

与实施例一不同的是，本实施例中将取力器模块2***安装在端口一20处，用于实现给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力；取力器模块包括换挡机构三和取力器，取力器包括取力器壳体、取力器半轴和挂挡拨叉，换挡机构三和取力器为常分离状态，通过滑动分动箱基础模块单元中换挡机构二的花键套，实现断开齿轮三和第二轴，如图6所示，换挡机构三的端面齿与第二轴的结合实现动力结合，从而传递动力实现整车起重作业。

实施例五

与实施例一不同的是，本实施例中贯通主减模块4***安装在端口二21处，将取力器模块2***安装在端口一20处。

实施例六

与实施例一不同的是，本实施例中将取力器模块2***安装在端口一20处，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间；

如图6、7、8和9所示，上述实施例中分别搭载有分扭模块3、贯通主减模块4和脱桥主减模块5的分动箱产品均可以增加取力器模块，形成带有取力器功能的系列分动箱产品，该系列分动箱产品主要适用于配置单发动机的全地面起重机产品，取力器模块在起重机吊装作业时给起重机的转台、臂架和卷扬等机构提供动力。上车取力时，各分动箱产品的挡位和功率走向相同，具体描述为：换挡机构一往右移动，使输入轴与齿轮二固连，换挡机构二往右移动，使第二轴与齿轮三脱开，此时齿轮三与第二轴可以相对自由转动。换挡机构三往左移动，使取力器与第二轴固连，此时桥箱一体的功率流为输入轴-换挡机构一-齿轮二-齿轮四-第二轴-换挡机构三-取力器，实现完成吊装作业。

实施例七

与实施例一不同的是，本实施例中将取力器模块2***安装在端口一20处，分扭模块3安装在端口三22和端口四23之间，脱桥主减模块5***安装在端口二21处。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种模块化的全地面起重机用分动箱，包括分动箱基础模块单元，分动箱基础模块单元包括输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置，输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置从上向下平行分布，前输出总成安装在输出轴系分扭装置左端，后输出总成安装在输出轴系分扭装置右端，中间轴系总成右端设置有端口一（20），前输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口二（21），后输出总成和输出轴系分扭装置之间设置有端口三（22）和端口四（23），其特征在于，包括取力器模块（2）、分扭模块（3）和贯通主减模块（4），

分扭模块（3）安装在端口三（22）和端口四（23）之间，用于增加全地面起重机整车的分扭比；

贯通主减模块（4）***安装在端口二（21）处，用于缩短全地面起重机整车底盘的长度；

取力器模块（2）***安装在端口一（20）处，用于实现给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力；

分动箱基础模块单元包括气缸控制装置、若干轴承和分动箱主壳体，输入轴系总成、中间轴系总成和输出轴系分扭装置均分别通过轴承连接分动箱主壳体，

输入轴系总成包括端面法兰、输入轴、齿轮一（11）、齿轮二（12）和换挡机构一（16），齿轮一（11）内圈和齿轮二（12）内圈通过轴承连接输入轴，换挡机构一（16）为双向换挡机构，换挡机构一（16）的花键与输入轴常啮合，输入轴、齿轮一（11）、换挡机构一（16）和齿轮二（12）依次从左向右分布；

输入轴通过端面法兰连接从变速箱传递来的动力输入，气缸控制装置控制换挡机构一（16）移动，齿轮一（11）齿根圆半径小于齿轮二（12）齿根圆半径，工作时换挡机构一（16）向左移动与齿轮一（11）结合，实现齿轮一（11）与输入轴固接，此时为低速挡状态；换挡机构一（16）向右移动与齿轮二（12）结合，实现齿轮二（12）与输入轴固接，此时为高速挡状态；

中间轴系总成包括第二轴、齿轮三（13）、齿轮四（14）和换挡机构二（17），齿轮三（13）内圈通过轴承与第二轴相连，齿轮三（13）与齿轮一（11）常啮合，齿轮四（14）内圈通过轴承与第二轴相连，齿轮四（14）与齿轮二（12）常啮合，换挡机构二（17）为单向换挡机构，换挡机构二（17）安装在第二轴上，换挡机构二（17）位于齿轮三（13）和齿轮四（14）之间，第二轴右端为端口一（20）；

齿轮三（13）齿根圆半径大于齿轮二（12）齿根圆半径，

气缸控制装置控制换挡机构二（17）移动，换挡机构二（17）左右移动实现齿轮三（13）和第二轴的脱开与结合；

换挡机构二（17）正常处于左边位置，用于保证齿轮三（13）和第二轴处于常固连状态；

输出轴系分扭装置包括齿轮五（15）和差速锁一（18），前输出轴总成、端口二（21）、差速锁一（18）和端口三（22）依次连接，端口四（23）和后输出轴总成连接，齿轮五（15）与齿轮三（13）常啮合，差速锁一（18）为常开状态，高速挡状态时由齿轮二（12）、齿轮四（14）、齿轮三（13）、齿轮五（15）依次传递的传递路线的速比小于1，低速挡状态时由齿轮一（11）、齿轮三（13）、齿轮五（15）依次传递的传递路线的速比大于1；

贯通主减模块（4）包含齿轮六（31）、齿轮七（32）、齿轮八（33）、齿轮九（34）、差速锁二（41）、差速器二（42）、差速锁三（43）、差速器三（44）、贯通轴（45）、输出半轴一（47）和输出半轴二（48），

前输出轴总成、差速器二（42）、贯通轴（45）和差速锁一（18）依次连接，差速锁二（41）安装在差速器二（42）上，齿轮六（31）固连差速器二（42）壳体，齿轮六（31）与齿轮七（32）常啮合，齿轮七（32）与齿轮八（33）同轴固连，用于改变整个扭矩的传递方向，齿轮八（33）和齿轮九（34）常啮合，齿轮九（34）固连差速器三（44）壳体，差速器三（44）分别固连输出半轴一（47）和输出半轴二（48），差速锁三（43）安装在靠近输出半轴一（47）一侧的差速器三（44）上，

齿轮八（33）和齿轮九（34）为斜齿轮，贯通轴（45）将一部分动力传递给端口三（22），贯通轴（45）将剩下动力通过齿轮八（33）和齿轮九（34）副传递给输出半轴一（47）和输出半轴二（48）；

气缸控制装置的气源将差速锁二（41）的花键套外花键与差速器二（42）壳体内花键接合，用于将动力1：1分配给前输出轴总成的输出轴（6），沿着齿轮六（31）、齿轮七（32）、齿轮八（33）、齿轮九（34）、输出半轴一（47）和输出半轴二（48）路线依次传递动力；

气缸控制装置的气源将差速锁三（43）的花键套外花键与差速器三（44）壳体内花键接合，用于实现输出半轴一（47）和输出半轴二（48）刚性连接，输出半轴一（47）和输出半轴二（48）位于全地面起重机的车轮两侧。

2.根据权利要求1所述的一种模块化的全地面起重机用分动箱，其特征在于，

分扭模块（3）包括前输出轴、后输出轴、隔垫、行星架、行星轮、行星轴、太阳轮和齿圈，

前输出轴与太阳轮固连，前输出轴的输出扭矩为分扭模块（3）的总输出扭矩的1/3，后输出轴与齿圈固连，齿圈和太阳轮以扭矩比为2:1分别向前输出轴总成的输出轴（6）和后输出轴总成的输出轴输出动力，齿圈和太阳轮的输出扭矩为分扭模块（3）的总输出扭矩的2/3；

行星轮与齿轮五（15）固连，行星轮通过行星轴与行星架过盈配合，用于行星轮圆周方向定位；行星轮齿宽方向通过隔垫轴向限位在行星架内，用于行星轮轴向定位；

齿圈固连端口三（22），太阳轮固连端口四（23）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化的全地面起重机用分动箱，其特征在于，

分扭模块（3）的前后分扭比为2:1。

4.根据权利要求1所述的一种模块化的全地面起重机用分动箱，其特征在于，

取力器模块（2）包括换挡机构三（24）和取力器（25），换挡机构三（24）固连第二轴，换挡机构三（24）和取力器（25）为常分离状态，

工作时，气缸控制装置控制换挡机构三（24）移动，使得取力器（25）与第二轴固连，用于给全地面起重机的转台、臂架和卷扬提供动力。

5.一种全地面起重机，其特征在于，其上搭载有权利要求1所述的全地面起重机用分动箱。

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