叉车用液力变速箱及其液压系统的制作方法

本发明属于变速箱技术领域，尤其涉及一种叉车用液力变速箱及其液压系统。

背景技术：

变速箱的主要作用就是适应车辆在各种道路条件下起步、加速爬坡和平展的道路上高速行驶时，变速箱将发动机输出的扭矩和车速在其中加以变换，使之适应行驶驱动要求。由于发动机不能逆转，因此叉车的前进和倒退运动也由变速器来解决。另外，变速箱还可将发动机的运转和驱动系统较长期的切断而相互脱离。但是现有的叉车用变速箱，体积庞大，结构比较简单，且不具备前后端动力输出的功能，无法满足各种工况的需求，且目前也没有满足多档位变速箱的液压系统。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是满足多档位使用需求的叉车用变速箱液压系统，本发明的第二个目的提供一种结构紧凑、具有前后端动力输出功能且前端动力输出可切断的叉车用液力变速箱。

为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

叉车用变速箱液压系统，包括油泵总成、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、微动阀、安全阀、液力变矩器、溢流阀、单向阀和缓冲装置，油泵总成连接进油管路后经溢流阀接至液力变矩器，油泵总成连接进油管路经阻尼孔后、通过单向阀连接至缓冲装置，所述第一电磁换向阀为二位三通阀，一档离合器接第一电磁换向阀的工作油口，所述第二电磁换向阀和第三电磁换向阀均为三位四通阀，二档离合器和三档离合器分别接第二电磁换向阀的两个工作油口，顺车离合器和倒车离合器分别接第三电磁换向阀的两个工作油口，第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀的进油口均接微动阀的出油口，所述微动阀的进油口经阻尼孔连接至油泵总成，第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀以及微动阀的回油口均接入回油管路。

作为优选方案：所述微动阀为三位三通阀。

为了实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种叉车用液力变速箱，包括上述的液压系统、变速箱总成和减速器总成，所述变速箱总成和减速器总成之间通过联轴器总成实现动力传递连接，所述变速箱总成和减速器总成之间通过支座组件实现箱体连接；当液压系统的第三电磁换向阀位于中位时，变速箱处于空档状态，当第三电磁换向阀位于左侧机能的位置时，倒车离合器处于啮合状态，顺车离合器处于释放状态，当第三电磁换向阀位于右侧机能的位置时，倒车离合器处于释放状态、顺车离合器处于啮合状态；当第二电磁换向阀位于左侧机能的位置时，二档离合器处于释放状态，三档离合器处于啮合状态；当第二电磁换向阀位于右侧机能的位置时，二档离合器处于啮合状态、三档离合器处于释放的状态，当第二电磁换向阀位于中位时、二档离合器和三档离合器均处于释放状态；当第一电磁换向阀位于左侧机能的位置时，一档离合器处于释放状态，当第一电磁换向阀位于右侧机能的位置时，一档离合器处于啮合状态。

作为优选方案：所述变速箱总成包括设置在壳体内的变矩器、输入轴、惰轮轴、中间轴、后输出轴、前输出轴和牙嵌式离合器，

所述变矩器设置在输入轴的一端，所述输入轴上还设有顺车离合器和倒车离合器，所述输入轴上还空套有与顺车离合器连接的顺车离合器齿轮和与倒车离合器连接的倒车离合器齿轮；

所述惰轮轴两端分别固定有第一传动齿轮和第二传动齿轮；

所述中间轴固定有第三传动齿轮、一档齿轮和二档齿轮，所述中间轴上还设有三档离合器，所述中间轴上还空套有与三档离合器连接的三档离合器齿轮；

所述后输出轴固定有第四传动齿轮和三档齿轮，所述后输出轴上还设有一档离合器和二档离合器，所述后输出轴上还空套有与一档离合器连接的一档离合器齿轮和与二档离合器连接的二档离合器齿轮；

所述前输出轴上设有牙嵌式离合器，所述牙嵌式离合器用花键设置在前输出轴上，所述前输出轴上还空套有第五传动齿轮；

所述顺车离合器齿轮与第三传动齿轮啮合，所述倒车离合器齿轮与第二传动齿轮啮合，所述第一传动齿轮与第三传动齿轮啮合，所述一档齿轮、二档齿轮、三档离合器齿轮分别与一档离合器齿轮、二档离合器齿轮、三档齿轮啮合，所述第四传动齿轮与第五传动齿轮啮合。

作为优选方案：所述前输出轴外侧壁上还固定有弹性挡圈，所述牙嵌式离合器的一端与弹性挡圈之间设有第一弹簧，在第一弹簧的作用下牙嵌式离合器的另一端与第五传动齿轮咬合；所述牙嵌式离合器与前输出轴之间形成离合器油缸，所述前输出轴上设有油孔，且在离合器油缸位置还设有第一径向油孔，所述前输出轴内还固定有阀座，阀座两端与前输出轴的油孔连通，阀座侧壁上设有与第一径向油孔连通的通孔；阀座内设有阀芯，且阀芯与阀座之间设有第二弹簧，所述阀芯一端与前输出轴的油孔连通，另一端设有第二径向油孔，第二弹簧使得第二径向油孔与第一径向油孔偏离。

作为优选方案：所述前输出轴上离合器油缸两侧分别套设有第二密封圈和第三密封圈，所述阀座外侧还设有第四密封圈，且阀座的一端设有孔用弹性挡圈。

作为优选方案：所述输入轴、惰轮轴、中间轴、后输出轴、前输出轴均通过两端的轴承转动设置在壳体内，且后输出轴和前输出轴上还均设有法兰。

作为优选方案：所述前输出轴的两端为圆锥滚子轴承，且前输出轴上还设有封油环，所述弹性挡圈的一侧还依次设有挡圈和轴用挡圈。

本发明的液压系统通过多个电磁换向阀的组合实现了多档位的控制需求，且本发明通过增加阻尼孔的阻尼效果便可缓解离合器啮合过程的液压冲击，以提高叉车行走起步阶段的平稳性，本发明结构简单且运行稳定，使用寿命更长。

本发明的变速箱总成将动力从发动机传到变矩器上，通过变矩器上涡轮传到变速器输入轴上，通过输入轴上的倒顺离合器齿轮，动力分别传到惰轮轴和中间轴上，通过中间轴的三档离合器齿轮和一、二档齿轮传到后输出轴上，后输出轴通过上面输出法兰输出。结构紧凑，调节档位丰富，同时，后输出轴通过齿轮将动力传到前输出轴上，前输出轴通过装在上面的输出法兰输出动力。本发明还在前输出轴上设置了牙嵌式离合器，可以方便的切断前输出轴的动力，使用更加灵活。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的变速箱总成沿动力传递路径的剖面结构示意图。

图3为本发明变速箱总成的前输出轴的剖面结构示意图。

图4为本发明的减速器总成的差速锁的剖面结构示意图。

图5为本发明的减速器总成沿动力传递路径的剖面结构示意图。

图6为本发明的液压系统控制原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种带差速锁的叉车用变速箱，包括液压系统、变速箱总成100和减速器总成200，所述变速箱总成100和减速器总成200之间通过联轴器300总成实现动力传递连接，所述变速箱总成100和减速器总成200之间通过支座组件400实现箱体连接；

如图2和图3所示变速箱总成100包括设置在壳体内的变矩器1、输入轴8、惰轮轴5、中间轴4、后输出轴3、前输出轴2和牙嵌式离合器21，

所述变矩器设置在输入轴8的一端，所述输入轴8上还设有顺车离合器81和倒车离合器82，所述输入轴8上还空套有与顺车离合器81连接的顺车离合器齿轮7和与倒车离合器82连接的倒车离合器齿轮9；

所述惰轮轴5两端分别固定有第一传动齿轮52和第二传动齿轮51；

所述中间轴4固定有第三传动齿轮41、一档齿轮42和二档齿轮43，所述中间轴4上还设有三档离合器45，所述中间轴4上还空套有与三档离合器45连接的三档离合器齿轮44；

所述后输出轴3固定有第四传动齿轮33和三档齿轮32，所述后输出轴3上还设有一档离合器35和二档离合器36，所述后输出轴3上还空套有与一档离合器35连接的一档离合器齿轮31和与二档离合器36连接的二档离合器齿轮34；

所述前输出轴2上设有牙嵌式离合器21，所述牙嵌式离合器21用花键设置在前输出轴2上，所述前输出轴2上还空套有第五传动齿轮22；

所述顺车离合器齿轮7与第三传动齿轮41啮合，所述倒车离合器齿轮9与第二传动齿轮51啮合，所述第一传动齿轮52与第三传动齿轮41啮合，所述一档齿轮42、二档齿轮43、三档离合器齿轮44分别与一档离合器齿轮31、二档离合器齿轮34、三档齿轮32啮合，所述第四传动齿轮33与第五传动齿轮22啮合。

所述前输出轴2外侧壁上还固定有弹性挡圈110，所述牙嵌式离合器21的一端与弹性挡圈110之间设有第一弹簧112，在第一弹簧112的作用下牙嵌式离合器21的另一端与第五传动齿轮22咬合；所述牙嵌式离合器21与前输出轴2之间形成离合器油缸，所述前输出轴2上设有油孔，且在离合器油缸位置还设有第一径向油孔，所述前输出轴2内还固定有阀座115，阀座115两端与前输出轴的油孔连通，阀座115侧壁上设有与第一径向油孔连通的通孔；阀座115内设有阀芯114，且阀芯114与阀座115之间设有第二弹簧120，所述阀芯114一端与前输出轴2的油孔连通，另一端设有第二径向油孔，第二弹簧120使得第二径向油孔与第一径向油孔偏离。

所述前输出轴2上离合器油缸两侧分别套设有第二密封圈113和第三密封圈116，所述阀座115外侧还设有第四密封圈118，且阀座115的一端设有孔用弹性挡圈119。

从箱体进来的液压油进入前输出轴内油孔，推动阀芯向右运动，阀芯114与阀座115之间无间隙，油液从阀芯114内的孔通过前输出轴上的第一径向油孔流向离合器油缸，使得牙嵌式离合器向左运动，使牙嵌式离合器与第五齿轮分离；当切断液压油时，阀芯114在第二弹簧作用下向左运动，阀芯114与阀座115产生间隙，使离合器油缸内的油液快速流向箱体，牙嵌式离合器在弹簧112推动下向右运动，使牙嵌式离合器与第五齿轮再度结合在一起。

所述输入轴8、惰轮轴5、中间轴4、后输出轴3、前输出轴2均通过两端的轴承转动设置在壳体1内，且后输出轴3和前输出轴2上还均设有法兰。

所述前输出轴2的两端为圆锥滚子轴承105，且前输出轴2上还设有封油环106，所述弹性挡圈110的一侧还依次设有挡圈109和轴用挡圈108。

所述前输出轴2的一端通过螺栓104固定有前输出轴压板103，且前输出轴压板103和圆锥滚子轴承105之间的前输出轴2上还固定有前输出法兰101，所述前输出法兰101与前输出轴2之间设有第一密封圈102。

所述顺车离合器81、倒车离合器82、一档离合器35、二档离合器36、三档离合器45均采用多片湿式摩擦离合器。

本发明的顺车离合器81结合、倒车离合器82脱开时，输入轴8上的动力通过顺车离合器齿轮7带动第三传动齿轮41传递给中间轴4，

中间轴4的动力通过一档齿轮42带动一档离合器齿轮31，当一档离合器35结合时，二档离合器36、三档离合器45脱开时，中间轴4上的动力就以一档的速比传动至后输出轴3上，

中间轴4的动力通过二档齿轮43带动二档离合器齿轮34，当二档离合器36结合时，一档离合器35、三档离合器45脱开时，中间轴4上的动力就以二档速比传动至后输出轴3上，

当三档离合器45结合时，一档离合器35、二档离合器36脱开时，中间轴4的动力通过三档离合器齿轮44带动三档离合器齿轮32，中间轴4上的动力就以三档速比传动至后输出轴3上，

后输出轴3上的动力通过第四传动齿轮33带动第五传动齿轮传递给牙嵌式离合器，当牙嵌式离合器结合时，第五传动齿轮传递给牙嵌式离合器，牙嵌式离合器通过花键传到前输出轴2上，动力传递给前输出轴2。

本发明的顺车离合器81脱开、倒车离合器82结合时，输入轴8上的动力通过倒车离合器齿轮9带动第二传动齿轮51传递给惰轮轴5，惰轮轴5上的动力再通过第二传动齿轮52带动第三传动齿轮41传递给中间轴4，这样实现了中间轴4的反转，实现了倒档的功能。

如图4和图5所示的一种减速器总成，包括设置在壳体内的动力输入轴、传动轴、差速器、左半轴、右半轴以及差速锁，所述动力输入轴上固定有第一齿轮5014，传动轴上固定有第二齿轮5012，第一齿轮5014和第二齿轮5012相互啮合，所述传动轴的下端还固定有螺伞小齿轮，所述差速器包括差速器壳体504、行星齿轮5010、右半轴齿轮5011和左半轴齿轮501，差速器壳体504上固定有螺伞大齿轮，螺伞小齿轮与螺伞大齿轮相互啮合，四个行星齿轮5010分别通过轴转动固定在差速器壳体504内部的前后上下两端，左半轴齿轮501和右半轴齿轮5011分别位于差速器壳体504内部的左右两侧，且左半轴齿轮501和右半轴齿轮5011均与四个行星齿轮啮合，所述左半轴、右半轴贯穿差速器壳体504，且分别插设固定在左半轴齿轮501和右半轴齿轮5011上。

所述差速锁包括柱销502、滑环503和拨叉505，所述柱销502贯穿设置在差速器壳体504侧壁上，所述右半轴齿轮5011侧壁上设有供柱销502插入的凹槽，所述滑环503套设在差速器壳体504外部，且滑环503内壁上设有一圈凹口，所述拨叉505与滑环503固定，带动滑环503在差速器壳体504外部左右滑动，将柱销502推入凹槽内或者使得柱销502落入凹口内。所述柱销502的两端面均为球面，所述凹槽、凹口的内壁均为弧面。所述活塞侧壁上卡设有两道密封圈，防止压力油泄露。

所述壳体内还设有油缸507，所述油缸507内还设有活塞508，活塞508的一侧与活塞杆509相接触，所述拨叉505套设在活塞杆509上，并随活塞杆509一起运动。所述壳体内还设有限位槽，所述活塞杆509的一端插入限位槽内，另一端与活塞508接触，所述活塞杆509中部还固定有第一限位块，所述第一限位块一侧与壳体之间的活塞杆509上还套设有压簧。

所述第一限位块的另一侧与拨叉505的一侧相抵，所述活塞杆509靠近活塞508的一端还设有第二限位块，所述拨叉505的另一侧与第二限位块之间也设有压簧。

所述油缸507的一端固定有接头螺栓506，所述动力输入轴上还设有与变速箱传动连接的法兰5013。

本发明的动力从变速箱输出轴法兰传到法兰5013上，通过第一齿轮5014和第二齿轮5012传到螺伞小齿轮上，再通过螺伞大齿轮传到差速器壳上，通过差速器上的十字轴、行星齿轮5010传到右半轴齿轮5011和左半轴齿轮501上传出。

本发明的压力油通过接头螺栓506进入油缸507，推动活塞508向左运动，活塞推动活塞杆509带着拨叉505向左运动推动滑环503向左，将柱销502从凹口中推出，进而进入右半轴齿轮5011的凹槽内，从而使右半轴齿轮5011与差速器壳体504联为一体，从而使差速器没有了差速功能。

如图6所示的液压系统，包括油泵总成、第一电磁换向阀61、第二电磁换向阀62、第三电磁换向阀63、微动阀64、安全阀66、液力变矩器、溢流阀67、单向阀68和缓冲装置65，油泵总成连接进油管路后经溢流阀67接至液力变矩器，油泵总成连接进油管路经阻尼孔后、通过单向阀68连接至缓冲装置65，所述安全阀66位于回油管路上，所述第一电磁换向阀61为二位三通阀，一档离合器35接第一电磁换向阀61的工作油口，所述第二电磁换向阀62和第三电磁换向阀63均为三位四通阀，二档离合器36和三档离合器45分别接第二电磁换向阀62的两个工作油口，顺车离合器81和倒车离合器82分别接第三电磁换向阀63的两个工作油口，第一电磁换向阀61、第二电磁换向阀62和第三电磁换向阀63的进油口均接微动阀64的出油口，所述微动阀64的进油口经阻尼孔连接至油泵总成，第一电磁换向阀61、第二电磁换向阀62、第三电磁换向阀63以及微动阀64的回油口均接入回油管路。所述微动阀64为三位三通阀。

当液压系统的第三电磁换向阀63位于中位时，倒车离合器82与顺车离合器81均与回油管路连通，倒车离合器82与顺车离合器81均处于释放状态；变速箱处于空档状态，

当第三电磁换向阀63位于左侧机能的位置时，倒车离合器82与进油管路连通，即倒车离合器82处于啮合状态，顺车离合器81与回油管路连通，即顺车离合器81处于释放状态，变速箱处于倒车档状态；

当第三电磁换向阀63位于右侧机能的位置时，倒车离合器82与回油管路连通，即倒车离合器82处于释放状态，顺车离合器81与进油管路连通，即顺车离合器81处于啮合状态，变速箱处于顺车档状态。

当第二电磁换向阀62位于左侧机能的位置时，二档离合器36与回油管路连通，即二档离合器36处于释放状态，三档离合器45与进油管路连通，即三档离合器45处于啮合状态；变速箱处于二档状态；

当第二电磁换向阀62位于右侧机能的位置时，二档离合器36与进油管路连通，即二档离合器36处于啮合状态，三档离合器45与回油管路连通，即三档离合器45处于释放状态；变速箱处于三档状态；

当第二电磁换向阀62位于中位时、二档离合器和三档离合器均与回油管路连通，即二档离合器和三档离合器均处于释放状态。

当第一电磁换向阀61位于右侧机能的位置时，档离合器35与进油管路连通，即一档离合器35处于啮合状态，变速箱处于一档状态；

当第一电磁换向阀61位于左侧机能的位置时，一档离合器35与回油管路连通，即一档离合器35处于释放状态。

发明用于叉车的变速箱具有前后端动力输出的功能，且变速箱前输出轴采用了牙嵌式离合器，可以根据需要切断动力输出。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。