CN204647172U - 一种七档单箱三中间轴变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种七档单箱三中间轴变速器，包括：变速器壳体，其变速器壳体内包括同轴布置的输入轴和主轴，绕主轴均布的三根中间轴，输入齿轮，带有档位互锁机构的操纵***及强制润滑***；所述输入齿轮通过花键与输入轴连接，且与三根中间轴前端传动齿轮常啮合；所述主轴上空套有多个主轴齿轮，主轴齿轮分别与三根中间轴上对应的中间轴齿轮常啮合；主轴齿轮之间设置有换挡滑套；操纵***控制跨骑在滑套上的换挡拨叉，带动换挡滑套与不同档位主轴齿轮啮合。本实用新型输入扭矩为2600Nm，可匹配于100t级矿用车，并具有承载能力高、结构紧凑、故障率低的特点，可适应日益大型化的矿用车市场需求。

Description

一种七档单箱三中间轴变速器

技术领域

本实用新型属于变速器技术领域，特别涉及一种七档单箱三中间轴变速器。

背景技术

随着大中型矿企对环境保护、安全生产投入提高，矿企设备购置成本所占比例下降，加上日益增加的人力成本，矿用设备大型化是未来的发展趋势。而采用国外大型设备的代价过于昂贵。目前国内多数大型矿用车满载整车质量为70t级，为此已经推出了输入扭矩为1800Nm的双中间轴变速器，并获得了良好的市场反馈。但是，对于更大级的矿用车，需要承载力更高、故障率低的变速器适应日益大型化的矿用车市场需求，此问题有待解决。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了七档单箱三中间轴变速器，输入扭矩为2600Nm，可匹配于100t级矿用车，并具有承载能力高、结构紧凑、故障率低的特点。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种七档单箱三中间轴变速器，包括：变速器壳体，其内包括同轴布置的输入轴和主轴，绕主轴均布的三根中间轴，输入齿轮，带有档位互锁机构的操纵***及强制润滑***；

所述输入齿轮通过花键与输入轴连接，且与三根中间轴前端对应的传动齿轮常啮合；

所述主轴上空套有多个主轴齿轮，多个主轴齿轮分别与三根中间轴上对 应的中间轴齿轮常啮合；主轴齿轮之间设置有换挡滑套；所述换挡滑套通过内花键与主轴常连接，通过外花键与其两侧的主轴齿轮选择性连接；操纵***控制跨骑在滑套上的换挡拨叉，带动换挡滑套与不同档位主轴齿轮啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述主轴上空套有七个主轴齿轮，由前端至后端分别为六至一档和倒档齿轮，各主轴齿轮分别与中间轴上对应的中间轴齿轮常啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述换挡滑套为四个，分别设置在主轴六七、四五、二三、倒一档齿轮之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述主轴后端设置输出法兰盘，输出法兰盘的输出端安装驻车制动器。

作为本实用新型的进一步改进，所述中间轴均由花键连接的前中间轴和后中间轴两段组成，中间轴齿轮过盈连接在前中间轴上。所述主轴通过无外圈滚子轴承支承在输入轴后端。

作为本实用新型的进一步改进，所述强制润滑***包括设置在变速器后端盖上部的齿轮油泵与分流阀，及设置在变速器壳体底部抽油口；齿轮泵一端与抽油口连接，另一端通过外部油管与分流阀连接；分流阀将油路分为若干支路并与变速器内部的润滑油管连通，所述润滑油管在输入轴、主轴、中间轴、输入齿轮、中间轴齿轮、主轴齿轮、操纵***、输出法兰盘的连接处均开有多个油孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述分流阀将油路分为四路，分别通过B、C、D、E口与变速器内部的润滑油管连通，所述B、C、D、E口均设置在变速器后端盖上。

作为本实用新型的进一步改进，所述B口与第一润滑油管连接，第一 润滑油管上的油孔设置在轴承及第一倒档齿轮对处，将润滑油通过油孔喷溅至轴承、及第一倒档齿轮对；所述D口与第四润滑油管连接，第四润滑油管上的油孔设置在润滑轴承及第二倒档齿轮对处，润滑轴承、及第二倒档齿轮对；E口与第二润滑油管连接，第二润滑油管上的油孔设置在主轴与第二中间轴之间的第一齿轮对处，第二润滑油管与变速器壳体前端油道、变速器前端盖上油道及油腔和变速器后端盖上油道均连通，侵润轴承、主轴与第二中间轴之间的第一齿轮对；所述C口与第三润滑油管连接，第三润滑油管上的油孔设置在主轴与第三中间轴之间的第二齿轮对处，且与润滑油管的连接方式相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述润滑油管的两端分别支承在变速器后端盖和变速器壳体上，所述分流阀与B、C、D、E口连通的油管均设置在变速器外部。

作为本实用新型的进一步改进，所述油孔在润滑油管上成发散状分布。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种七档单箱三中间轴变速器，输入扭矩为2600Nm，可匹配于100t级矿用车，并具有承载能力高、结构紧凑、故障率低的特点。此实用新型的应用可适应日益大型化的矿用车市场需求。1.高承载能力：若不考虑偏载，三中间轴变速器理论承载能力为双中间轴的1.5倍；若考虑偏载，主轴齿轮空套在主轴上，可在小范围内浮动，而三中间轴具有自定心功能，在相同的制造、装配条件下，其载荷均匀情况要优于双中间轴，故其单一中间轴平均承载能力也要优于双中间轴变速器。2.结构紧凑：所述实用新型比前述1800Nm双中间轴变速器仅在高度与宽度方向上略大于后者，而避免了相同载荷下双中间轴变速器由加宽齿轮引起的轴向尺寸增加和由加大中 心距引起的高度方向上尺寸增加，有利于整车匹配。3.故障率低：矿用车工况较差，所述实用新型采用单箱结构，有效回避了主副箱结构中副箱恶劣的受力工况；以换挡滑套代替同步器，减少了故障点，符合矿用车可靠性优于舒适性的工作特点；而整箱强制冷却、全面的润滑***进一步降低了故障发生概率。

进一步，通过在7个不同档位之间的操作频率设置相对应的四个换挡滑套，保证挂档可靠性和寿命的基础上，提高了使用的便捷性，同时能够充分利用壳体的有效空间；再为整体长度的缩减提供了条件。

进一步，中间轴由花键连接的前中间轴和后中间轴两段组成，结构设置合理，实现了单箱内复杂连接稳定换挡的设计。

进一步，通过抽油口将变速器底部的油充分利用，利用分流阀将可根据实际需要设置油路数量及位置，通过内、外部油管将润滑油导流至所有需润滑部件，能够全面润滑变速器所有旋转部件，提高变速器使用寿命和工作性能。改善大扭矩三中间轴变速器的润滑条件，主要用于其它远离油面部件较多、飞溅润滑达不到良好润滑效果的大型机械变速器，以提高变速器的使用寿命和工作性能。

进一步，可辅助变速器散热。通过多根设置在变速器外部的油管，加强了变速器内部与外环境间的热交换，利于变速器散热，保证了油品的性能，从而改善轴承、齿轮等部件工作条件。

附图说明

图1实用新型七档单箱三中间轴变速器内部结构示意。

图2变速器后端结构示意。

图3变速器内部润滑***俯视示意图。

其中，1、输入轴，2、无外圈滚子轴承，3、输入齿轮，4、传动齿轮，5、中间轴齿轮，6、前中间轴，7、主轴齿轮，8、主轴，后中间轴9、，输出法兰盘10、，11、换挡拨叉，12、换挡滑套，13、操纵***，14、带滤网接头，15、输入油管，16、齿轮油泵，17、分流阀，18、变速器后端盖，19、20、21分别为第一、第二、第三中间轴，22、上油道，23、第一倒档齿轮对，24、26、31、33、分别为第一、第二、第三、第四润滑油管，25、第一齿轮对，27、油腔，28、前端油道，29、变速器前端盖，30、变速器壳体，32、第二齿轮对，34、第二倒档齿轮对，A、B、C、D、E为油路口，a、b、c、d、e、f、g、h为轴承。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1示，本实用新型七档单箱三中间轴变速器，其箱体30内包含有同轴前后布置的输入轴1、主轴8、绕主轴8中心对成设置的三根中间轴及输出法兰盘10等主要动力传递组件。输入齿轮3通过花键连接在输入轴1上，与三根中间轴前段传动齿轮4常啮合；主轴8通过无外圈滚子轴承2支承在输入轴1后端，其上空套有主轴齿轮7，分别与三根中间轴上对应中间轴齿轮5常啮合；中间轴分前中间轴6、后中间轴9两段，之间以花键连接，中间轴齿轮5过盈连接在前中间轴6上；输出法兰盘10通过花键连接在主轴8后端。主轴齿轮7之间设置有四个换挡滑套12，通过内花键与主轴8常连接，通过外花键与其两侧的主轴齿轮7选择性连接，由带有档位互锁机构的操纵***13控制跨骑在滑套12上的换挡拨叉11带动滑套12与不同档位主轴齿轮7啮合。

具体的，输入轴1上通过花键连接有输入齿轮3，与中间轴最前端齿轮4常啮合；主轴8上空套有七个主轴齿轮7，由前至后端分别为六至一档、倒档齿轮，各主轴齿轮7分别与中间轴上对应的齿轮5常啮合；中间轴分两段，之间以花键连接并通过轴承支承在变速器壳体上，各档齿轮5过盈连接在中间轴6上。主轴六七、四五、二三、倒一档齿轮之间分别设置有换挡滑套12，通过内花键与主轴8常连接，通过外花键与各滑套两侧齿轮分时连接，由带有档位互锁机构的操纵***13控制跨骑在换挡滑套12上的换挡拨叉11带动滑套12与不同档位齿轮7接合，实现各个档位、不同速比条件下的动力传输。

如图2示，变速器壳体后端设置有强制冷却、润滑***，中间轴19部分浸在油面以下，其他两个中间轴及相关部件均远离油面，需强制润滑。在变速器后端盖18上部安装有齿轮油泵16及分流阀17的A口，变速器壳体底部安装有抽油口14。通过齿轮泵从变速器底部将润滑油通过外部油管15泵入分流阀17，分流阀17将油路分为四路分别通过B、C、D、E口输送至变速器内部，通过内部油管导流至所有高速旋转部件处。后中间轴9后端通过单键连接有齿轮油泵16，通过输入油管15、带滤网接头14将变速器底部润滑油泵入分流阀17中，分流阀17输出四路润滑油，由内部油管导流至所有旋转部件处。分流阀17与B、C、D、E口连通的油管均设置在变速器外部。通过多根设置在变速器外部的油管，加强了变速器内部与外环境间的热交换，利于变速器散热，保证了油品的性能，从而改善轴承、齿轮等部件工作条件。

如图3示，润滑油管两端支承在变速器后端盖和变速器壳体上，其上根据需润滑部件位置及角度开有油孔。所述B口与润滑油管24连接，润滑油 管24上的油孔设置在轴承及倒档齿轮对23处，B口对应润滑油管，将润滑油通过油孔喷溅至轴承、及倒档齿轮对；所述D口与润滑油管33连接，润滑油管33上的油孔设置在润滑轴承及倒档齿轮对34处，D口对应润滑油管33，润滑轴承、及倒档齿轮对；E口与润滑油管26连接，润滑油管26上的油孔设置在主轴8与中间轴20之间的齿轮对25处，润滑油管26与变速器壳体30前端油道28、变速器前端盖29上油道及油腔27和变速器后端盖18上油道22均连通，其管内的润滑油能够侵润轴承，E口对应润滑油管26，通过对应位置油孔润滑主轴8与中间轴之间的齿轮对，通过变速器壳体前端油道润滑轴承，通过变速器前端盖上油道及油腔润滑轴承，通过变速器后端盖上油道润滑轴承；所述C口与润滑油管31连接，润滑油管31上的油孔设置在主轴8与中间轴21之间的齿轮对32处，且与润滑油管26的连接方式相同，其管内的润滑油能够侵润轴承。C口对应润滑油管，以相同方法润滑主轴8与中间轴之间的齿轮对及轴承。

其工作过程如下：动力由输入轴1输入，通过输入齿轮3带动中间轴传动齿轮4，从而驱动前中间轴6与后中间轴9，中间轴通过中间轴齿轮5及轴齿将动力传递给与其常啮合的主轴齿轮7，主轴齿轮7空套在主轴8上，由带有互锁机构的操纵装置13通过换挡拨叉11带动换挡滑套12将不同的主轴齿轮7与主轴8连接起来，最终通过连接在主轴后端的输出法兰盘10将不同档位、不同速比的动力输出。在此过程中，齿轮泵16不断将变速器底部润滑油通过分流阀17泵入各旋转部件处。

强制润滑工作过程如下，从抽油口14将润滑油通过外部油管15泵入分流阀17，分流阀17将油路分流为四路，分别通过外部油管输送至各个润滑油管。润滑油管安装于变速器内部，两端分别支撑在变速器后盖18与变速 器壳体30上，根据需润滑部件位置、角度在润滑油管上开有多个小孔，所述油孔在润滑油管上成发散状分布。润滑油通过各个油孔喷溅至轴承、齿轮等需润滑部件处，对远离油面部件较多、飞溅润滑达不到良好润滑效果的大型机械变速器，进行强制润滑，以提高变速器的使用寿命和工作性能。

Claims (10)

1.一种七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，包括：变速器壳体(30)，其内包括同轴布置的输入轴(1)和主轴(8)，绕主轴(8)均布的三根中间轴(19、20、21)，输入齿轮(3)，带有档位互锁机构的操纵***(13)及强制润滑***；

所述输入齿轮(3)通过花键与输入轴(1)连接，且与三根中间轴(19、20、21)前端对应的传动齿轮(4)常啮合；

所述主轴(8)上空套有多个主轴齿轮(7)，多个主轴齿轮(7)分别与三根中间轴(19、20、21)上对应的中间轴齿轮(5)常啮合；主轴齿轮(7)之间设置有换挡滑套(12)；所述换挡滑套(12)通过内花键与主轴(8)常连接，通过外花键与其两侧的主轴齿轮(7)选择性连接；操纵***(13)控制跨骑在滑套(12)上的换挡拨叉(11)，带动换挡滑套(12)与不同档位主轴齿轮(7)啮合。

2.根据权利要求1所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述主轴(8)上空套有七个主轴齿轮(7)，由前端至后端分别为六至一档和倒档齿轮，各主轴齿轮(7)分别与中间轴(19、20、21)上对应的中间轴齿轮(5)常啮合。

3.根据权利要求2所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述换挡滑套(12)为四个，分别设置在主轴六七、四五、二三、倒一档齿轮之间。

4.根据权利要求1所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述主轴(8)后端设置输出法兰盘(10)，输出法兰盘(10)的输出端安装驻车制动器。

5.根据权利要求1所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述 中间轴(19、20、21)均由花键连接的前中间轴(6)和后中间轴(9)两段组成，中间轴齿轮(5)过盈连接在前中间轴(6)上；所述主轴(8)通过无外圈滚子轴承(2)支承在输入轴(1)后端。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述强制润滑***包括设置在变速器后端盖(18)上部的齿轮油泵(16)与分流阀(17)，及设置在变速器壳体(30)底部抽油口(14)；齿轮泵(16)一端与抽油口(14)连接，另一端通过外部油管(15)与分流阀(17)连接；分流阀(17)将油路分为若干支路并与变速器内部的润滑油管连通，所述润滑油管在输入轴(1)、主轴(8)、中间轴(19、20、21)、输入齿轮(3)、中间轴齿轮(5)、主轴齿轮(7)、操纵***(13)、输出法兰盘(10)的连接处均开有多个油孔。

7.根据权利要求6所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述分流阀(17)将油路分为四路，分别通过B、C、D、E口与变速器内部的润滑油管(24、26、31、33)连通，所述B、C、D、E口均设置在变速器后端盖(18)上。

8.根据权利要求7所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述B口与第一润滑油管(24)连接，第一润滑油管(24)上的油孔设置在轴承(c、d)及第一倒档齿轮对(23)处，将润滑油通过油孔喷溅至轴承(c、d)、及第一倒档齿轮对(23)；所述D口与第四润滑油管(33)连接，第四润滑油管(33)上的油孔设置在润滑轴承(a、h)及第二倒档齿轮对(34)处，润滑轴承、及第二倒档齿轮对(34)；E口与第二润滑油管(26)连接，第二润滑油管(26)上的油孔设置在主轴(8)与第二中间轴(20)之间的第一齿轮对(25)处，第二润滑油管(26)与变速器壳体(30)前端油 道(28)、变速器前端盖(29)上油道及油腔(27)和变速器后端盖(18)上油道(22)均连通，侵润轴承(f、e、b)、主轴(8)与第二中间轴(20)之间的第一齿轮对(25)；所述C口与第三润滑油管(31)连接，第三润滑油管(31)上的油孔设置在主轴(8)与第三中间轴(21)之间的第二齿轮对(32)处，且与润滑油管(26)的连接方式相同。

9.根据权利要求7所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述润滑油管的两端分别支承在变速器后端盖(18)和变速器壳体(30)上，所述分流阀(17)与B、C、D、E口连通的油管均设置在变速器外部。

10.根据权利要求6所述的七档单箱三中间轴变速器，其特征在于，所述油孔在润滑油管上成发散状分布。