[发明专利]取力器、变速箱及工程机械车辆

说明书

本发明涉及一种取力器、变速箱及工程机械车辆，其中取力器包括取力器输入轴、取力输出轴和至少两个齿轮组，其中至少两个齿轮组连接在取力器输入轴和取力输出轴之间，每个齿轮组均通过换挡机构来控制取力器输入轴向取力输出轴传递动力的通断关系，通过至少两个齿轮组的换挡机构的作用，使取力输出轴能够选择与取力器输入轴同向或反向转动。本发明的取力器具有更好的控制性和适应性，可以根据实际需要适应多种不同工况，当取力器输入轴的转动方向确定之后，取力输出轴可以选择与取力器输入轴同向或者反向转动；当然，不论取力器输入轴转动方向如何，取力输出轴还可以均选择沿同一方向转动，以保证持续为液压泵提供动力，保证液压泵的持续稳定工作。

技术领域

本发明涉及动力机械技术领域，尤其涉及一种取力器、变速箱及工程机械车辆。

背景技术

变速箱可根据发动机负荷和车速等工况的变化自动变换传动系统的传动比，使汽车获得良好的动力性和燃油经济性，同时有效减少发动机排放污染，显著提高车辆的安全性和舒适性。目前，变速箱应用于很多不同的领域，变速箱除了具有驱动行驶功能以外，一般工程机械上使用的变速箱还配置有取力器(Power Take Off，简写为PTO)，通过将取力器与相应的装置(如液压泵)连接，可以实现为其他作业提供持续动力(如转向、制动等)的目的。

现有技术中的取力器一般分为两种，一种为常取力，即一直传输动力；一种为可断开取力，即通过操纵机构，使其能够根据需求进行接通和断开。

如图1所示，为现有的常取力变速箱的工作原理图。主输入轴a1与取力器输出口PTO为同一轴，主输入轴a1和中间轴a5按一定次序布置有不同档位的齿轮组和换档机构a2、a3、a4，换档机构a2、a3、a4通过设置其中的结合套与同步器，实现档位切换，将动力传递至中间轴a5，中间轴a5通过啮合齿轮最终将动力传递至主输出轴a6。

当空档时，换档机构a2、a3、a4均断开，动力只输出至取力器输出口PTO；当前进时，挂一档，换档机构a2连接，a3、a4均断开，动力分别传递给PTO口和主输出轴a6；二档、三档时，以此类推；当倒车时，当采用电机驱动时，电机反转，主输入轴a1反转，从而使主输出轴a6反转，同时PTO口上的被驱动元件也会反转。

如图2所示，为现有的可断开取力变速箱的工作原理图。其结构与常取力变速箱结构类似，主输入轴b1与取力器输出口PTO也为同一轴，主输入轴b1和中间轴b5按一定次序布置有不同档位的齿轮组和换档机构b2、b3、b4，换档机构b2、b3、b4通过设置其中的结合套与同步器，实现档位切换，将动力传递至中间轴b5，中间轴b5通过啮合齿轮最终将动力传递至主输出轴b6。与常取力变速箱相比，在取力口PTO处还设置了换档机构b7，通过控制该换档机构b7，可选择使取力器处于动力输出状态或者断开状态。

现有的常取力变速箱的输出口PTO旋向一般固定，不可调，无法满足一些特殊应用需求，如电动驱动，在电机反向旋转进行倒车时，取力器由于旋向固定，因此同时反转，从而造成与其连接的装置(如液压泵)反转，无法持续提供动力，不满足使用要求。现有的可断开取力器虽然在电机反转时，其换挡机构b7可断开，不使液压泵反转，但是动力同时终止，无法满足PTO口持续工作的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种取力器、变速箱及工程机械车辆，以提高取力器的适应性。

为实现上述目的，本发明提供了一种取力器，包括取力器输入轴、取力输出轴和至少两个齿轮组，其中所述至少两个齿轮组连接在所述取力器输入轴和所述取力输出轴之间，每个齿轮组均通过换挡机构来控制所述取力器输入轴向所述取力输出轴传递动力的通断关系，通过所述至少两个齿轮组的换挡机构的作用，使所述取力输出轴能够选择与所述取力器输入轴同向或反向转动。

进一步地，所述至少两个齿轮组包括同向齿轮组和反向齿轮组，所述同向齿轮组所对应的换挡机构连通时，所述取力输出轴与所述取力器输入轴同向转动；所述反向齿轮组所对应的换挡机构连通时，所述取力输出轴与所述取力器输入轴反向转动。