CN209781608U - 一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于变速箱技术领域，具体涉及一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，包括安装在箱体外侧的控制阀和安装在箱体内部的输入轴、离合器总成、制动器总成和输出轴；离合器总成包括高档位齿轮和低档位齿轮，高档位齿轮和低档位齿轮能通过相应的离合器实现与输入轴的动力连接，高档位齿轮和低档位齿轮再通过与之相啮合的齿轮将动力传递到输出轴。本实用新型可实现液控实现动力换挡功能，不需停车换挡；驻车制动集成一体，可实现液压控制驻车开启与关闭。相对于机械变速箱具有结构简单，工作可靠，操纵方便和工作效率高等优点。

Description

一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱

技术领域

本实用新型属于变速箱技术领域，具体涉及一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱。

背景技术

随着国内轮式挖掘机市场需求量不断提高，客户对整机工作效率和操作舒适度要求越来越高提高，目前国产6-8吨的轮轮式挖掘机均采用机械换挡变速箱，在行驶中需停车换挡，操作舒适性差，工作效率低。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，包括安装在箱体外侧的控制阀和安装在箱体内部的输入轴、离合器总成、制动器总成和输出轴；

所述的离合器总成包括支撑轴和套装在支撑轴上的离合器毂体，支撑轴上还套装有低档位齿轮和高档位齿轮，且低档位齿轮和高档位齿轮位于离合器毂体两侧，离合器毂体外侧齿轮与输入轴的齿轮相啮合，离合器毂体内侧一端与低档位齿轮的齿轮轴间设有低档位离合器，离合器毂体内侧另一端与高档位齿轮的齿轮轴间设有高档位离合器，支撑轴上分别套装有控制低档位离合器开闭的活塞Ⅱ和控制高档位离合器的活塞Ⅰ，支撑轴的轴向设有两条相互独立的油道，其中低档位油道通向活塞Ⅱ，高档位油道通向活塞Ⅰ，无油液推动活塞Ⅱ和活塞Ⅰ时，低档位离合器和高档位离合器均处于常开状态，控制推动活塞Ⅱ和活塞Ⅰ的油液从控制阀的相应油口接入支撑轴的相应油道；

所述的制动器总成包括壳体，壳体套装在输出轴上，壳体与输出轴间设有驻车离合器，壳体套装有控制驻车离合器开闭的活塞Ⅲ，壳体上设有通向壳体内肩与活塞Ⅲ之间密闭空间的油口，无油液推动活塞Ⅲ时，驻车离合器处于常闭状态；

输出轴上设有高档位输出齿轮和低档位输出齿轮，高档位输出齿轮与高档位齿轮相啮合，低档位输出齿轮与低档位齿轮相啮合。

进一步地，所述的低档位齿轮齿轮轴与支撑轴间套装回位弹簧Ⅱ，回位弹簧Ⅱ的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅱ接触，回位弹簧Ⅱ的另一端与活塞Ⅱ相接触，支撑轴上低档位油道一端通向活塞Ⅱ远离回位弹簧Ⅱ的一侧，低档位油道另一端与从控制阀接入的油管相连接；所述的高档位离合器齿轮轴与支撑轴间套装回位弹簧Ⅰ，回位弹簧Ⅰ的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅰ接触，回位弹簧Ⅰ的另一端与活塞Ⅰ相接触，支撑轴的高档位油道一端通向活塞Ⅰ远离回位弹簧Ⅰ的一侧，高档位油道的另一端与控制阀接入的油管相连接。

进一步地，所述的活塞Ⅱ与低档位离合器相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅱ，T型孔Ⅱ的较小端朝向低档位离合器设置，T型孔Ⅱ的较大孔内设有钢珠Ⅱ，T型孔Ⅱ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅱ；所述的活塞Ⅰ与高档位离合器相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅰ，T型孔Ⅰ的较小端朝向高档位离合器设置，T型孔Ⅰ的较大孔内设有钢珠Ⅰ，T型孔Ⅰ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅰ。

进一步地，所述的支撑轴上还设有轴向的润滑油道，且支撑轴上设有多个通向润滑油道的径向孔；箱体的底部设有用于卸润滑油的滤油器。

进一步地，所述的箱体外侧还设有圆筒结构的油道端盖，油道端盖外圆周上设有高档位进油口和低档位进油口，油道端盖的高档位进油口与支撑轴的高档位油道相连通，油道端盖的低档位进油口与支撑轴的低档位油道相连通；油道端盖的端面设有润滑进油口，油道端盖的润滑进油口与支撑轴的润滑油道相连通。

进一步地，所述的壳体一侧通过螺栓与箱体相连接，壳体的另一端固定有油封座，活塞Ⅲ靠近油封座一侧设有盲孔，盲孔内设有弹簧。

进一步地，所述的输出轴上设有与之配合的花键套，驻车离合器的钢片固定在花键套上。

进一步地，所述的箱体还设有通气室。

本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种适用于6-8T轮式挖掘机用动力换挡变速箱，可实现气控或液控实现动力换挡功能，不需停车换挡；驻车制动集成一体，可实现液压控制驻车开启与关闭。相对于机械变速箱具有结构简单，工作可靠，操纵方便和工作效率高等优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A向局部视图；

图3为本实用新型离合器总成结构示意图；

图4为本实用新型驻车制动器总成；

图中，1、控制阀，2、箱体，3、输入轴，4、马达连接盘，5、离合器总成，5-1、高档位齿轮，5-2、制动压板Ⅰ，5-3、高档位离合器，5-4、活塞Ⅰ，5-5、离合器毂体，5-6、活塞Ⅱ，5-7、低档位齿轮，5-8、弹簧压板Ⅱ，5-9、回位弹簧Ⅱ，5-10、钢珠Ⅱ，5-11、隔套Ⅱ，5-12、隔套Ⅰ，5-13、钢珠Ⅰ，5-14、回位弹簧Ⅰ，5-15、弹簧压板Ⅰ，5-16、支撑轴，5-17、低档位离合器，5-18、制动压板Ⅱ，6、端盖，7、驻车制动器总成，7-1、油封座，7-2、壳体，7-3、调整垫片，7-4、驻车离合器，7-5、活塞Ⅲ，7-6、弹簧，7-7、油封，8、输出法兰Ⅰ，9、压板Ⅰ，10、花键套，11、输出轴，12、高档位输出齿轮，13、滤油器，14、低档位输出齿轮，15、输出法兰Ⅱ，16、压板Ⅱ，17、油道端盖，18、箱盖，19、通气室。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图4所示，一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，包括安装在箱体2外侧的控制阀1和安装在箱体2内部的输入轴3、离合器总成5、制动器总成7和输出轴11，马达通过马达连接座4固定在箱体2的侧面，同时马达与输入轴3动力连接，输出法兰Ⅰ8通过压板Ⅰ9固定在输出轴11的一端，输出法兰Ⅱ15通过压板Ⅱ16固定在输出轴11的另一端；马达连接座4的另一侧箱体2上安装有箱盖18；

所述的离合器总成5包括支撑轴5-16和套装在支撑轴5-16上的离合器毂体5-5，离合器毂体5-5的主体为空心圆柱结构，空心圆柱结构的外侧设有齿轮，空心圆柱结构的内部有环形轴肩结构，离合器毂体5-5的环形轴肩结构用于与支撑轴5-16装配，支撑轴5-16上通过相应的轴承还套装有低档位齿轮5-7和高档位齿轮5-1，且低档位齿轮5-7和高档位齿轮5-1位于离合器毂体5-5两侧，离合器毂体5-5外侧齿轮与输入轴3的齿轮相啮合，离合器毂体5-5内侧一端与低档位齿轮5-7的齿轮轴间设有低档位离合器5-17，离合器毂体5-5内侧另一端与高档位齿轮5-1的齿轮轴间设有高档位离合器5-3，支撑轴5-16上分别套装有控制低档位离合器5-17开闭的活塞Ⅱ5-6和控制高档位离合器5-3的活塞Ⅰ5-4，支撑轴5-16的轴向设有两条相互独立的油道，两条相互独立的油道分别为高档位油道和低档位油道，其中低档位油道通过径向孔引向活塞Ⅱ5-6，高档位油道通过径向孔引向活塞Ⅰ5-4，无油液推动活塞Ⅱ5-6和活塞Ⅰ5-4时，低档位离合器5-17和高档位离合器5-3均处于常开状态，即表明此时离合器毂体5-5没有与低档位齿轮5-7和高档位齿轮5-1通过离合器的钢片和摩擦片挤压卡紧进而实现离合器毂体5-5与低档位齿轮5-7和高档位齿轮5-1之间的动力传递，控制推动活塞Ⅱ5-6和活塞Ⅰ5-4的油液从控制阀1的相应油口接入支撑轴5-16的相应油道，控制阀1上设有高档位控制油口E和低档位控制油口F，同时控制阀1上有进油口A、高档位出油口C1和低档位出油口D1，而高档位控制油口E用于控制从进油口A进入的液压油从高档位出油口C1流出，低档位控制油口F用于控制从进油口A进入的液压油从低档位出油口D1流出；

所述的制动器总成7包括壳体7-2，壳体7-2套装在输出轴11上，壳体7-2与输出轴11间设有驻车离合器7-4，壳体7-2套装有控制驻车离合器7-4开闭的活塞Ⅲ7-5，壳体7-2上设有通向壳体7-2内肩与活塞Ⅲ7-5之间密闭空间的油口，当驻车制动油口P无油液进入时，无动力推动活塞Ⅲ7-5，驻车离合器7-4处于常闭状态，当驻车制动油口P有油液进入时，活塞Ⅲ7-5朝远离驻车离合器7-4的方向轴向运动，位于调整垫片7-3与活塞Ⅲ7-5的驻车离合器7-4的钢片和摩擦片相分离，驻车离合器7-4处于打开状态；制动器总成7作为变速箱的总制动器，在制动器总成7未解除制动的情况下，输出轴11处于卡死状态，无法实现动力从输出法兰Ⅰ8和输出法兰Ⅱ15的动力输出。

输出轴11上设有高档位输出齿轮12和低档位输出齿轮14，且高档位输出齿轮12和低档位输出齿轮14均与输出轴11通过键连接，高档位输出齿轮12与高档位齿轮5-1相啮合，低档位输出齿轮14与低档位齿轮5-7相啮合。

进一步地，所述的低档位齿轮5-7齿轮轴与支撑轴5-16间套装回位弹簧Ⅱ5-9，回位弹簧Ⅱ5-9的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅱ5-8接触，回位弹簧Ⅱ5-9的另一端与活塞Ⅱ5-6相接触，支撑轴5-16上低档位油道一端通向活塞Ⅱ5-6远离回位弹簧Ⅱ5-9的一侧，低档位油道另一端与从控制阀1接入的油管相连接，当支撑轴5-16的低档位油道来液压油时，液压油流向活塞Ⅱ5-6与离合器毂体5-5的环形轴肩所构成的密闭空间内，液压油将克服回位弹簧Ⅱ5-9的阻力推动活塞Ⅱ5-6朝靠近低档位离合器5-17的方向轴向运动，低档位离合器5-17远离活塞Ⅱ5-6的一侧设有制动压板Ⅱ5-18，低档位离合器5-17受到活塞Ⅱ5-6的挤压，使得夹在制动压板Ⅱ5-18和活塞Ⅱ5-6之间的钢片和摩擦片相贴合，进而实现了低档位齿轮5-7的齿轮轴与离合器毂体5-5的动力连接，液压油卸载后，活塞Ⅱ5-6在回位弹簧Ⅱ5-9的压力下回归原始位置处，低档位离合器5-17的钢片和摩擦片分离，低档位齿轮5-7的齿轮轴与离合器毂体5-5解除动力连接；所述的高档位离合器5-3齿轮轴与支撑轴5-16间套装回位弹簧Ⅰ5-14，回位弹簧Ⅰ5-14的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅰ5-15接触，回位弹簧Ⅰ5-14的另一端与活塞Ⅰ5-4相接触，支撑轴5-16的高档位油道一端通向活塞Ⅰ5-4远离回位弹簧Ⅰ5-14的一侧，高档位油道的另一端与控制阀1接入的油管相连接。当支撑轴5-16的高档位油道来液压油时，液压油流向活塞Ⅰ5-4与离合器毂体5-5的环形轴肩所构成的密闭空间内，液压油将克服回位弹簧Ⅰ5-14的阻力推动活塞Ⅰ5-4朝靠近高档位离合器5-3的方向轴向运动，高档位离合器5-3远离活塞Ⅰ5-4的一侧设有制动压板Ⅰ5-2，高档位离合器5-3受到活塞Ⅰ5-4的挤压，使得位于制动压板Ⅰ5-2与活塞Ⅰ5-4之间的钢片和摩擦片相贴合，进而实现了高档位离合器5-3的齿轮轴与离合器毂体5-5的动力连接，液压油卸载后，活塞Ⅰ5-4在回位弹簧Ⅰ5-14的压力下回归原始位置处，高档位离合器5-3的钢片和摩擦片分离，高档位齿轮5-1的齿轮轴与离合器毂体5-5解除动力连接。

进一步地，所述的活塞Ⅱ5-6与低档位离合器5-17相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅱ，T型孔Ⅱ的较小端朝向低档位离合器5-17设置，T型孔Ⅱ的较大孔内设有钢珠Ⅱ5-10，T型孔Ⅱ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅱ5-11，即隔套Ⅱ5-11是朝向离合器毂体5-5侧设置；所述的活塞Ⅰ5-4与高档位离合器5-3相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅰ，T型孔Ⅰ的较小端朝向高档位离合器5-3设置，T型孔Ⅰ的较大孔内设有钢珠Ⅰ5-13，T型孔Ⅰ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅰ5-12，即隔套Ⅰ5-12是朝向离合器毂体5-5侧设置。增加的钢珠与隔套结构是为了在换挡时，达到快速卸油的目的。

进一步地，所述的支撑轴5-16上还设有轴向的润滑油道，且支撑轴5-16上设有多个通向润滑油道的径向孔，润滑油从支撑轴5-16的润滑油道流进变速箱的箱体2内，并从支撑轴5-16上的多个连通润滑油道的径向孔流出，流向变速箱内的齿轮、轴等零部件，对上述零部件进行润滑；箱体2的底部设有用于卸润滑油的滤油器13，滤油器13与控制阀1通过油管连接，最后润滑油从箱体2底板的滤油器13吸出并从控制阀1的润滑出油口B1排出。

具体地如图1所示，所述的箱体2外侧还设有圆筒结构的油道端盖17，油道端盖17外圆周上设有高档位进油口C2和低档位进油口D2，油道端盖17的高档位进油口C2与支撑轴5-16的高档位油道相连通，油道端盖17的低档位进油口D2与支撑轴5-16的低档位油道相连通；油道端盖17的端面设有润滑进油口B2，油道端盖17的润滑进油口B2与支撑轴5-16的润滑油道相连通。油道端盖17的高档位进油口C2与控制阀1的高档位出油口C1油管连接，油道端盖17的低档位进油口D2与控制阀1的低档位出油口D1油管连接。油道端盖17起到对支撑轴5-16的防尘保护作用。支撑轴5-16的另一端由端盖6密封，端盖6固定在箱体2上。

进一步地，所述的壳体7-2一侧通过螺栓与箱体2相连接，壳体7-2的另一端固定有油封座7-1，油封座7-1也套装在输出轴11上，同时在油封座7-1上设有油封7-7，活塞Ⅲ7-5靠近油封座7-1一侧设有盲孔，盲孔内设有弹簧7-6。

进一步地，所述的输出轴11上设有与之配合的花键套10，驻车离合器7-4的钢片固定在花键套10上。

进一步地，所述的箱体2还设有通气室19，拔掉通气塞使得通气室19打开，使得箱体2内与外部空气进行对流，防止变速箱内的温度过高，影响设备使用寿命。

本实用新型的工作原理：当驻车制动器总成的离合器由液压油接触制动时，通过控制阀来调整高档位油道和低档位油道的进油进而可以控制轮式挖掘机不同档位的动作，当高档位油道有液压油进入时，液压油推动活塞Ⅱ轴向运动，使得高档位离合器由常开状态变成闭合状态，高档位齿轮便实现了与离合器毂体的动力连接，动力从马达传动到输入轴，并从输入轴的齿轮传递到离合器毂体，离合器毂体带动高档位齿轮转动，高档位齿轮带动与之啮合的高档位输出齿轮转动，高档位输出齿轮带着输出轴转动，动力从输出轴上的输出法兰Ⅰ和输出法兰Ⅱ输出；当低档位油道有液压油进入时，液压油推动活塞Ⅰ轴向运动，使得低档位离合器由常开状态变成闭合状态，低档位齿轮便实现了与离合器毂体的动力连接，动力从马达传动到输入轴，并从输入轴的齿轮传递到离合器毂体，离合器毂体带动低档位齿轮转动，低档位齿轮带动与之啮合的低档位输出齿轮转动，低档位输出齿轮带着输出轴转动，动力从输出轴上的输出法兰Ⅰ和输出法兰Ⅱ输出。

Claims (8)

1.一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：包括安装在箱体（2）外侧的控制阀（1）和安装在箱体（2）内部的输入轴（3）、离合器总成（5）、制动器总成（7）和输出轴（11）；

所述的离合器总成（5）包括支撑轴（5-16）和套装在支撑轴（5-16）上的离合器毂体（5-5），支撑轴（5-16）上还套装有低档位齿轮（5-7）和高档位齿轮（5-1），且低档位齿轮（5-7）和高档位齿轮（5-1）位于离合器毂体（5-5）两侧，离合器毂体（5-5）外侧齿轮与输入轴（3）的齿轮相啮合，离合器毂体（5-5）内侧一端与低档位齿轮（5-7）的齿轮轴间设有低档位离合器（5-17），离合器毂体（5-5）内侧另一端与高档位齿轮（5-1）的齿轮轴间设有高档位离合器（5-3），支撑轴（5-16）上分别套装有控制低档位离合器（5-17）开闭的活塞Ⅱ（5-6）和控制高档位离合器（5-3）的活塞Ⅰ（5-4），支撑轴（5-16）的轴向设有两条相互独立的油道，其中低档位油道通向活塞Ⅱ（5-6），高档位油道通向活塞Ⅰ（5-4），无油液推动活塞Ⅱ（5-6）和活塞Ⅰ（5-4）时，低档位离合器（5-17）和高档位离合器（5-3）均处于常开状态，控制推动活塞Ⅱ（5-6）和活塞Ⅰ（5-4）的油液从控制阀（1）的相应油口接入支撑轴（5-16）的相应油道；

所述的制动器总成（7）包括壳体（7-2），壳体（7-2）套装在输出轴（11）上，壳体（7-2）与输出轴（11）间设有驻车离合器（7-4），壳体（7-2）套装有控制驻车离合器（7-4）开闭的活塞Ⅲ（7-5），壳体（7-2）上设有通向壳体（7-2）内肩与活塞Ⅲ（7-5）之间密闭空间的油口，无油液推动活塞Ⅲ（7-5）时，驻车离合器（7-4）处于常闭状态；

输出轴（11）上设有高档位输出齿轮（12）和低档位输出齿轮（14），高档位输出齿轮（12）与高档位齿轮（5-1）相啮合，低档位输出齿轮（14）与低档位齿轮（5-7）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的低档位齿轮（5-7）齿轮轴与支撑轴（5-16）间套装回位弹簧Ⅱ（5-9），回位弹簧Ⅱ（5-9）的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅱ（5-8）接触，回位弹簧Ⅱ（5-9）的另一端与活塞Ⅱ（5-6）相接触，支撑轴（5-16）上低档位油道一端通向活塞Ⅱ（5-6）远离回位弹簧Ⅱ（5-9）的一侧，低档位油道另一端与从控制阀（1）接入的油管相连接；所述的高档位离合器（5-3）齿轮轴与支撑轴（5-16）间套装回位弹簧Ⅰ（5-14），回位弹簧Ⅰ（5-14）的一端与轴向限位的弹簧压板Ⅰ（5-15）接触，回位弹簧Ⅰ（5-14）的另一端与活塞Ⅰ（5-4）相接触，支撑轴（5-16）的高档位油道一端通向活塞Ⅰ（5-4）远离回位弹簧Ⅰ（5-14）的一侧，高档位油道的另一端与控制阀（1）接入的油管相连接。

3.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的活塞Ⅱ（5-6）与低档位离合器（5-17）相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅱ，T型孔Ⅱ的较小端朝向低档位离合器（5-17）设置，T型孔Ⅱ的较大孔内设有钢珠Ⅱ（5-10），T型孔Ⅱ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅱ（5-11）；所述的活塞Ⅰ（5-4）与高档位离合器（5-3）相接触的端面上设有贯穿的T型孔Ⅰ，T型孔Ⅰ的较小端朝向高档位离合器（5-3）设置，T型孔Ⅰ的较大孔内设有钢珠Ⅰ（5-13），T型孔Ⅰ的较大孔的孔口处设有隔套Ⅰ（5-12）。

4.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的支撑轴（5-16）上还设有轴向的润滑油道，且支撑轴（5-16）上设有多个通向润滑油道的径向孔；箱体（2）的底部设有用于卸润滑油的滤油器（13）。

5.根据权利要求4所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的箱体（2）外侧还设有圆筒结构的油道端盖（17），油道端盖（17）外圆周上设有高档位进油口和低档位进油口，油道端盖（17）的高档位进油口与支撑轴（5-16）的高档位油道相连通，油道端盖（17）的低档位进油口与支撑轴（5-16）的低档位油道相连通；油道端盖（17）的端面设有润滑进油口，油道端盖（17）的润滑进油口与支撑轴（5-16）的润滑油道相连通。

6.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的壳体（7-2）一侧通过螺栓与箱体（2）相连接，壳体（7-2）的另一端固定有油封座（7-1），活塞Ⅲ（7-5）靠近油封座（7-1）一侧设有盲孔，盲孔内设有弹簧（7-6）。

7.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的输出轴（11）上设有与之配合的花键套（10），驻车离合器（7-4）的钢片固定在花键套（10）上。

8.根据权利要求1所述的一种轮式挖掘机用动力换挡变速箱，其特征在于：所述的箱体（2）还设有通气室（19）。