[发明专利]适用于大功率车辆的动力换挡变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力换档变速器，特别是大功率矿车、装载机和平地机等工程车辆所用的变速器。

背景技术

齿轮变速器主要有定轴式和行星式两种传动形式。以德国ZF、美国DANA和CLARK公司为代表的企业，生产的变速器以定轴式为主，以美国ALLISON公司为代表的企业，生产的变速器以行星式为主。定轴式和行星式二者各有优缺点。

定轴式变速器的特点在于：设计简单、制造方便、价格便宜；零件形状简单，零部件通用性较好，在箱上设置取力口容易；易于实现变轴降，变挡位数，变速比，其适应性强；结构容易掌握理解，维修方便；齿轮模数大，变速器横向尺寸大，结构不紧凑；换挡结合元件受尺寸限制，转矩容量和热容往往较小。

行星式变速器的特点体现在：转矩传递分散在多个行星轮上，齿轮模数小；单位体积功率密度大，结构紧凑，重量较轻；多挡位行星式变速器通常由多个行星排组成，结构复杂，零件数目多，技术要求高，制造成本高，维修比较困难；输入输出同轴，适于同轴布置单向输出的机械，如需双向输出，需加分动箱；在箱上设置取力口比较困难。

工程车辆上通常需要设置变速泵、工作泵、转向泵等装置的取力口，并且需要变速器的动力双向输出。采用定轴式变速器可以较好地满足这些要求。如果采用行星式变速器，则需要增加分动箱等装置。在中小功率的多挡位变速器中，定轴式占主导地位。

随着技术的进步，现代工程车辆朝着大型化方向发展，发动机功率越来越大，变速器传递的力矩也越来大。例如，载重量达到100吨的矿车，其发动机功率在500KW以上，要求变速器的最大输出的力矩高达20000Nm以上。定轴式变速器和行星式变速器都不能很好地满足大功率工程车辆的要求。定轴式变速箱的每一级动力传递都由一对齿轮完成，低速级齿轮强度很难满足大扭矩输出要求。行星式变速箱传递的力矩由几个行星齿轮分担，能够满足大扭矩输出的要求，但又不能很好地满足取力口设置、轴降、动力双向输出等要求。

发明内容

本发明目的：提供一种结构简单，能够适应适用于大功率工程车辆的动力换挡变速器。

本发明的技术方案：由于定轴式变速器和行星式变速器各有优缺点，都不能很好地满足大功率工程车辆传动的要求。如果充分利用二者的优点，取长补短，则可较好地解决问题。采用定轴轮系和单个行星排组合的技术方案， 针对车辆不同的工况，采用不同的传动方式。高速轻载时动力由定轴轮系直接输出力矩；低速重载时动力由定轴轮系传递到行星排，经过行星排减速增扭后输出。

本发明的内容：第一固定齿轮（7）安装在输入轴（1）上，它与第一中间轴（2）上的第一空套齿轮（8）和第二中间轴（3）上的第四固定齿轮（11）保持常啮合；第一中间轴（2）上安装有第一空套齿轮（8）、后退离合器（CR）和第二固定齿轮（9），第二固定齿轮（9）与第二中间轴（3）上的第二空套齿轮（12）和第四中间轴（5）上的第六固定齿轮（16）保持常啮合；第二中间轴（3）上安装有第三固定齿轮（10）、第四固定齿轮（11）、第一前进离合器（C1）和第二空套齿轮（12），第三固定齿轮（10）与第三中间轴（4）上的第五固定齿轮（13）保持常啮合；第三中间轴（4）上安装有第五固定齿轮（13）、第二前进离合器（C2）和第三空套齿轮（14），第五固定齿轮（13）同时与第二中间轴（3）上的第三固定齿轮（10）和第四中间轴（5）上的第四空套齿轮（15）保持常啮合，第三空套齿轮（14）与第四中间轴（5）上的第六固定齿轮（16）保持常啮合；第四中间轴（5）上安装有第四空套齿轮（15）、第三前进离合器（C3）和第六固定齿轮（16），第六固定齿轮（16）同时与第一中间轴（2）上的第二固定齿轮（9）和输出轴（6）上的第五空套齿轮（17）保持常啮合；输出轴（6）上安装有轻载离合器（CL）、第五空套齿轮（17）、太阳轮（18）和行星架（20），第五空套齿轮（17）与太阳轮（18）固连为一个整体，输出轴（6）与行星架（20）固连为一个整体；内齿圈（21）与机架通过重载离合器（CH）相连。

本发明的优点及积极效果：定轴轮系与单个行星排组合，高速轻载时动力由定轴轮系直接输出，低速重载时动力由定轴轮系经行星排输出。既具有定轴轮系结构简单、设置取力口容易、轴降改变方便、动力双向输出的优点，又具有行星式变速器能够适应大扭矩输出的优点。能够很好地满足大功率工程车辆的需要。

附图说明

图1  传动路线。

图2  端面投影。

图3  拓扑结构。

具体实施方式