用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱的制作方法

专利名称：用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动装置，尤其涉及一种用于单发动机低速行走作业特种车 辆的多输出口分动箱。
背景技术：
目前，很多特种车辆需要在低速行车车通过高转速的作业设备进行作业。如扫路 车、洗扫车等等。扫路车是目前城市道路和高等级公路清扫、保洁的主要作业车辆。目前扫 路车的主要结构、功能和原理如下现有的扫路车，在一个常规的卡车底盘上，安装了一个 垃圾箱、一台辅助发动机、一台风机和若干扫刷以及其他一些液压油缸等辅助作业机构。洗 扫车是在扫路车的基础上增加了水箱和水泵，而增加了对地面进行冲洗的功能。扫路车或 洗扫车主要分为两种工作状态一、在高速行车时，卡车底盘原有的发动机通过变速箱驱动车辆实现行走。二、在低速扫路作业时，卡车原有底盘发动机置于怠速速度上，并且变速箱置于起 步档位，卡车底盘发动机通过变速箱驱动车辆实现低速行走；同时，安装在车上的另一台辅 助发动机则置于高转速上，驱动风机和液压油泵。风机为扫路车提供吸取路面垃圾的动力； 液压油泵则进一步为扫刷和其他液压油缸提供工作动力，实现工作装置的作业要求。目前扫路车、洗扫车的双发动机传动形式存在如下缺点1.发动机油耗大、排放大、噪音大、损耗大；为了保持作业路面的清洁度，在扫路作业过程中，车辆的作业行走速度通常为 5-8km/h ；要实现该作业速度，必须将底盘发动机置于怠速转速上(SOO-IOOOrpm)，并且 车辆的变速箱还要置于低速档位上(通常为大速比的起步档)，才能实现该低速作业速 度。然而，底盘发动机长期工作在怠速SOO-lOOOrpm的非经济转速上(经济转速通常为 1500-1600rpm)，不仅油耗大，发动机本身的损耗也大；另外，为了保证风机的工作转速(通常为2500_3000rpm)、液压油泵的工作转速 (通常为2000—2500rpm)以及水泵的工作转速(通常为1200_1500rpm)，辅助发动机的转 速则需要设置在最高转速(通常为2000rpm)，并且还需通过皮带轮传动，分别增速或减速 到风机、液压油泵和水泵要求的工作转速上。由于在同一个车辆上同时既要实现低速走行要求，又要满足工作设备高速作业要 求，在同一套机械传动系统上是两个不可调和的矛盾。因此，在扫路作业过程中，实际上有 两台发动机在同时工作。1台是车辆本身原有的发动机在低速运转然后结合底盘变速箱速 比，用于实现车辆的低速行走速度；另1台则是辅助发动机在高速满负荷运转，通过皮带轮 驱动风机、扫刷、水泵高速工作。两台发动机同时工作，不仅油耗高、噪音大、废气排放也大， 完全不符合环保节能的理念。2.车辆重量大、作业效率低；由于辅助发动机需要安装在卡车底盘上，辅助发动机本身具有较大的体积和重 量，需要占据很大一部分的车辆布置空间。辅助发动机占据了的体积和重量，使得车辆的垃圾箱和清水箱的体积也受到限制，直接导致车辆的持续作业时间缩短。同时，发动机自身的 重量，在车辆行车和作业过程中也始终作为车辆的负载而消耗功率，车辆本身的利用效率 降低。后来，出现了使用单发动机的扫路车。这种单发动机的扫路车在底盘传动轴上设 有一个用于分配动力的分动箱，所述分动箱位于变速箱和后桥之间，其使用单发动机连接 液压传动配置，由发动机驱动多个串联的液压油泵，通过控制多个液压油泵、液压马达实现 驱动车辆行驶和作业装置施工作业。但这种单发动机的传动装置，把发动机产生的全部机 械动力经多个液压油泵转换成液压动力后又由多个液压马达分别转换为机械动力驱动车 辆行驶和驱动其他所有作业装置。然而，众所周知，经过上述两次液压动力转换后的液压动 力传动的效率只有直接机械动力传动的70%左右，甚至更低。尤其对于具有大功率要求的 其他作业装置，这种动力转换过程造成了极大的功率损失。因此，这种方案的能量损失很 大，也不符合环保节能的理念。因此，如何提供一种可以有效提高发动机和整车的工作效率的用于单发动机低速 行走作业特种车辆的多输出口分动箱是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出 口分动箱，通过将输入的动力合理分配，有效提高发动机和整车的工作效率。为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案一种用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，所述分动箱安装在 底盘传动轴上，所述特种车辆上设有第一作业设备和第二作业设备，所述分动箱包括箱 体，所述箱体设有机械传动输入口、安装有液压马达的液压马达动力输入口、安装有液压油 泵的液压油泵输出口、机械传动输出口、第一作业设备驱动输出口和第二作业设备驱动输 出口 ；所述分动箱包括三种工作模式第一种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力直接传输到所 述机械传动输出口 ；第二种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力，分成两部分， 第一部分机械动力直接分别传输到所述第一作业设备驱动输出口和所述第二作业设备驱 动输出口 ；第二部分机械动力依次经液压油泵输出口、液压油泵、液压马达、液压马达动力 输入口传输到所述机械传动输出口；第三种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力，分成两部分， 第一部分机械动力直接传输到所述第一作业设备驱动输出口 ；第二部分机械动力依次经液 压油泵输出口、液压油泵、液压马达、液压马达动力输入口传输到所述机械传动输出口。优选，所述箱体内设有输入轴、输出轴、第一作业设备和液压油泵传动轴、液压马 达输出轴、第二作业设备传动轴、第一拨叉换位机构、第二拨叉换位机构和第三拨叉换位机 构，所述输入轴对应所述机械传动输入口位置，所述输出轴对应所述机械传动输出口位置， 所述第一作业设备和液压油泵传动轴的一端对应第一作业设备驱动输出口位置且另一端 对应液压油泵输出口位置，所述液压马达输出轴对应液压马达动力输入口位置，所述第二 作业设备传动轴对应所述第二作业设备驱动输出口位置，所述输入轴上设有第一滑移双联齿轮，所述第一作业设备和液压油泵传动轴上设有第一从动齿轮，所述液压马达输出轴上 设有第二滑移齿轮，所述输出轴上设有第二从动齿轮和第三从动齿轮，所述第三从动齿轮 设于所述输出轴的内侧端，所述第二作业设备传动轴上设有第三滑移齿轮；所述第一滑移 双联齿轮在第一拨叉换位机构的作用下具有与第一从动齿轮啮合或与第三从动齿轮相啮 合两种工作状态；所述第二滑移齿轮在第二拨叉换位机构作用下具有与第二从动齿轮啮合 或不啮合两种工作状态；所述第三滑移齿轮在第三拨叉换位机构作用下具有和第一滑移双 联齿轮啮合和脱离两种状态。优选，第一种工作模式时，所述第一滑移双联齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述 第二滑移齿轮和所述第二从动齿轮脱离，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮脱 离；第二种工作模式时，所述第一滑移双联齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二滑移齿 轮和所述第二从动齿轮啮合，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮啮合；第三种工 作模式时，所述第一滑移双联齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二滑移齿轮和所述第 二从动齿轮啮合，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮脱离。优选，所述第一拨叉换位机构和第二拨叉换位机构之间具有互锁机构，所述第一 拨叉换位机构包括相互固定连接的第一推杆和第一拨叉，所述第二拨叉换位机构包括相互 固定连接的第二推杆和第二拨叉，所述互锁机构包括设于箱体内的锁位销、设于所述第一 推杆周缘的第一凹槽以及设于所述第二推杆周缘的第二凹槽，所述第一凹槽、第二凹槽分 别与所述锁位销的端部大小匹配。优选，所述第一作业设备驱动输出口，直接安装驱动第一作业设备的皮带轮或连 接驱动第一作业设备的传动轴。优选，所述第二作业设备驱动输出口，直接安装驱动第二作业设备的皮带轮或连 接驱动第二作业设备的传动轴。优选，所述液压油泵和液压马达至少一个是变量的。优选，所述液压油泵串联若干小液压油泵。本实用新型用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，在第一种工 作模式(高速行车模式)时，分动箱直接把来自发动机的机械动力输出到后桥，驱动车辆高 速行使。在第二种工作模式和第三种工作模式(均是低速作业)时，底盘发动机设置并固 定在额定经济转速上(通常为1500-1600rpm)，发动机转速通过传动轴输入分动箱，经由分 动箱内部速比调整和匹配后，分动箱的各个输出口输出其所驱动的第一作业设备、液压油 泵和第二作业设备等不同作业设备的不同固定工作转速。也就是说，在低速作业时，分动箱 将来自发动机的一部分机械动力传输到第一作业设备输出口和/或第二作业设备输出口 等，同时将另一部分机械动力经液压油泵和液压马达变速传递后再从机械传动输出口输出 用于带到后桥转动，以驱动车辆低速行使。由于第一作业设备和第二作业设备的大功率动 力没有经过液压传递，因此，防止了液压传动所造成的动力损失。而车辆的低速行使，由于 需要很小的动力(通常仅占到扫路车或洗扫车低速工作模式下总功率的10-15% )，所以即 使使用液压传递所产生的能量损失也很小，而且经过液压油泵或液压马达的变量控制后则 可以控制车辆的速度，实现车辆的稳定低速行走，并能实现无级变速。总之，本实用新型仅仅使用底盘原有的一台发动机即能同时实现车辆的高速行车 和低速行走作业要求，解决了低速作业时低的车速与高的作业设备转速传动不匹配的矛
6盾。在满足车辆低速行走作业的同时，还提供了用于驱动其他作业设备的高输出转速，极大 的降低了整车和发动机的废弃排放、油耗；提高了发动机和整车的工作效率。

本实用新型的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱由以下的 实施例及附图给出。图1是本实用新型用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱的立 体示意图；图2是本实用新型用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱的主 视图；图3是图2的右视图；图4是图2的左视图；图5是图2的俯视图；图6是本实用新型分动箱实施例1的在第一种工作模式(高速行车模式)时的原 理图；图7是本实用新型分动箱实施例1的第二种工作模式(第一作业设备和第二作业 设备同时作业的低速行车模式)时的原理图；图8是本实用新型分动箱实施例1的第三种工作模式(第一作业设备作业而第二 作业设备不作业的低速行车模式)时的原理图；图9是第一拨叉换位机构、第二拨叉换位机构与锁位机构的结构示意图。图中，1-箱体、101-机械传动输入口、102-液压马达动力输入口、103-液压油泵输 出口、104-机械传动输出口、105-第一作业设备驱动输出口、106-第二作业设备驱动输出 口，110-输入轴、111-第一滑移双联齿轮、120-第一作业设备和液压油泵传动轴、121-第 一从动齿轮、130-液压马达输出轴、131-第二滑移齿轮、140-输出轴、141-第二从动齿轮、 142-第三从动齿轮、150-第二作业设备传动轴、151-第三滑移齿轮、2-液压马达、3-液压油 泵、4-驱动第一作业设备的皮带轮、5-驱动第二作业设备的皮带轮、6-第一拨叉换位机构、 61第一推杆、611-第一凹槽、62-第一拨叉、7-第二拨叉换位机构、71-第二推杆、711-第二 凹槽、72-第二拨叉、8-第三拨叉换位机构、9-滚针轴承、10-锁位销。
具体实施方式
以下将对本实用新型的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱 作进一步的详细描述。下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选 实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型 的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对 本实用新型的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例 的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实 施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率， 仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。参阅图1-图9，这种用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，位 于变速箱和后桥之间，安装在底盘传动轴上，并将底盘传动轴分为前半轴和后半轴，所述特 种车辆上设有第一作业设备和第二作业设备。本实施例中，所述第一作业设备是风机，所述 第二作业设备是水泵。当然，所述第一低速行走作业设备和第二低速行走作业设备不限于 风机和水泵，也可以是压缩机、鼓风机、发电机等等。所述分动箱包括箱体1，所述箱体1设有机械传动输入口 101、液压马达动力输入 口 102、液压油泵输出口 103、机械传动输出口 104、第一作业设备驱动输出口 105和第二作 业设备驱动输出口 106 ；所述机械传动输入口 101用于连接从变速箱输出的前半轴；所述液 压油泵输出口 103用于直接安装液压油泵3 ；所述液压马达动力输入口 102用于直接安装 液压马达2 ；所述液压油泵3经液压管路带动所述液压马达2转动，且所述液压油泵3和所 述液压马达2中至少有一个采用变量形式；所述机械传动输出口 104用于连接后半轴；所 述第一作业设备驱动输出口 105，用于向第一作业设备提供机械动力；所述第二作业设备 驱动输出口 106，用于向第二作业设备提供机械动力；所述分动箱包括三种工作模式第一种工作模式时，即高速行车模式，请结合参阅6，从所述机械传动输入口 101 进入分动箱的机械动力直接传输到所述机械传动输出口 104 ；第二种工作模式时，即第一作业设备和第二作业设备同时作业的低速行车模式， 请结合参阅7，从所述机械传动输入口 101进入分动箱的机械动力，分成两部分，第一部分 机械动力直接分别传输到所述第一作业设备驱动输出口 105和所述第二作业设备驱动输 出口 106 ；所述第二部分机械动力经所述液压油泵3转变成液压动力后经所述液压油泵输 出口 103传递到所述液压马达动力输入口 102，所述液压马达2将所述液压动力转变成机械 动力后通过所述机械传动输出口 104输出。第三种工作模式时，即第一作业设备作业而第二作业设备不作业的低速行车模 式，请结合参阅8，从所述机械传动输入口 101进入分动箱的机械动力，分成两部分，第一部 分机械动力直接传输到所述第一作业设备驱动输出口 105 ；所述第二部分机械动力经所述 液压油泵3转变成液压动力后经所述液压油泵输出口 103传递到所述液压马达动力输入口 102，所述液压马达2将所述液压动力转变成机械动力后通过所述机械传动输出口 104输 出ο实现上述三种模式的结构形式有很多，本实施例所采用的具体结构形式如下所 述箱体ι内设有输入轴110、输出轴140、第一作业设备和液压油泵传动轴120、液压马达输 出轴130、第二作业设备传动轴150、第一拨叉换位机构6、第二拨叉换位机构7和第三拨叉 换位机构8，所述输入轴110对应所述机械传动输入口 101位置，所述输出轴140对应所述 机械传动输出口 104位置，所述第一作业设备和液压油泵传动轴120的一端对应第一作业 设备驱动输出口 105位置且另一端对应液压油泵输出口 103位置，所述液压马达输出轴130 对应液压马达动力输入口 102位置，所述第二作业设备传动轴150对应所述第二作业设备驱动输出口 106位置，所述输入轴110和输出轴140同轴经滚针轴承连接。在第一滑移双 联齿轮111和第三从动齿轮142脱离时，滚针轴承9可以隔绝输入轴110和输出轴140之 间的传动。所述输入轴110上设有第一滑移双联齿轮111，所述第一作业设备和液压油泵传 动轴120上设有第一从动齿轮121，所述液压马达输出轴130上设有第二滑移齿轮131，所 述输出轴140上设有第二从动齿轮141和第三从动齿轮142，所述第三从动齿轮142设于所 述输出轴140的内侧端，所述第二作业设备传动轴150上设有第三滑移齿轮151 ；所述第一 滑移双联齿轮111在第一拨叉换位机构6的作用下具有与第一从动齿轮121啮合或与第三 从动齿轮142相啮合两种工作状态；所述第二滑移齿轮131在第二拨叉换位机构7作用下 具有与第二从动齿轮141啮合或不啮合两种工作状态；所述第三滑移齿轮151在第三拨叉 换位机构8作用下具有和第一滑移双联齿轮111啮合和脱离两种状态。分动箱内的各个齿轮的速比关系如下由于输入轴110速度通常设定在发动机的经济转速1500-—1800rpm，而第一作业 设备和液压油泵3的要求工作转速在2500-3000rpm之间(如风机、压缩机等)，因此输入 轴110与第一作业设备和液压油泵传动轴120之间的齿轮传动是增速，即第一滑移双联齿 轮111和第一从动齿轮121之间采用增速比。由于输入轴110速度通常设定在发动机的经济转速1500—ISOOrpm,而第二作业 设备的要求工作转速在800-2000rpm之间(如水泵、发电机等)，因此输入轴110与第二 作业设备传动轴150之间的齿轮传动取决于不同型号第二作业设备工作转速要求而是减 速或增速。即第一滑移双联齿轮111和第三滑移齿轮151之间根据需要选择减速比或增速 比。由于行走作业时车辆低速要求，输出轴140转速通常要求在0_400rpm，而液压马 达2的工作转速通常在600-—2000rpm,因此液压马达输出轴130与输出轴140之间齿轮传 动是减速，即第二滑移齿轮131和第二从动齿轮141之间采用减速比。本实施例中，请结合参阅图1和图9，为了保护液压马达及与之相关液压设备，所 述第一拨叉换位机构6和第二拨叉换位机构7之间具有互锁机构。所述第一拨叉换位机构 包括相互固定连接的第一推杆61和第一拨叉62。所述第一拨叉62用于移动所述第一滑 移双联机构111。所述第二拨叉换位机构包括相互固定连接的第二推杆71和第二拨叉72。 所述第二拨叉72用于移动所述第二滑移齿轮131。所述互锁机构包括设于箱体1内的锁位 销10、设于所述第一推杆61周缘的第一凹槽611以及设于所述第二推杆71周缘的第二凹 槽711。所述第一凹槽611、第二凹槽711分别与所述锁位销10的端部大小匹配。如图9所示，在移动第一拨叉换位机构6的第一推杆61使得第一滑移双联齿轮 111和第一从动齿轮121脱离之前，必须先移动第二拨叉换位机构7的第二推杆71，即将第 二推杆71向下移动，使得锁位销10和所述第二凹槽711位置对齐，从而锁位销10获得了 向第二推杆71侧移动的空间并为移动第一推杆61提供可能。在移动第一推杆61时，锁位 销10被第一推杆61推入第二凹槽711内，第一推杆61移到使得第二滑移齿轮131和第二 从动齿轮141脱离的位置；这就保证了，在第一滑移双联齿轮111与第一从动齿轮121脱离 后以及与第三从动齿轮142啮合之前，第二滑移齿轮131与第二从动齿轮141已经处于脱 离状态。如此就避免了在输入轴110通过第一双联齿轮111与第三从动齿轮142的啮合而 与输出轴140相连接时，液压马达输入轴130通过第二滑移齿轮131和第二从动轮141啮合而与输出轴140相连接的可能，避免了液压马达的动力输入与输入轴110的机械动力输 入相冲突。上述互锁机构反之亦然，即使得在连接液压马达输出轴130之前，必须先将输入 轴110与第一作业设备和液压油泵传动轴120连接，即先脱离输入轴110与输出轴140的 直接连接。这同样也避免了液压马达动力输入与输入轴110的机械动力输入之间的冲突。采用互锁机构主要是用来保护液压马达输出轴130在任何情况下都不直接与机 械传动输入轴110直接连接，避免机械动力输入后直接与液压马达输出轴130啮合转动液 压马达。由于液压马达输出轴130与输出轴140之间存在一个减速比，即输出轴140与液 压马达输出轴130之间存在一个增速比，若输入轴110与输出轴140连接了(第一种工作 模式下)，而液压马达输出轴130还与输出轴140保持啮合，则输入轴110的转速在经过增 速比增速后将以很高的转速驱动液压马达2，损坏液压马达2和相联的液压系统。增加互锁 机构，则从机械结构上完全的避免了第一拨叉换位机构6和第二拨叉换位机构7出现误操 作的可能性，最大限度的确保了分动箱可靠安全运行。在第一种工作模式时，即高速行车模式时，请结合参阅6，所述第一滑移双联齿轮 111与所述第三从动齿轮142啮合，所述第二滑移齿轮131和所述第二从动齿轮141脱离， 所述第三滑移齿轮151和所述第一滑移双联齿轮111脱离。在第一种工作模式下，第一滑 移双联齿轮111与第三从动齿轮142相啮合，所述机械传动输入口 101与所述机械传动输 出口 104在分动箱内部直接连接，即分动箱的输入轴110和输出轴140直接相连。而液压 马达动力输入口 102、液压油泵输出口 103、第一作业设备驱动输出口 105、第二作业设备驱 动输出口 106与输入轴110和输出轴140完全脱离，不输入或输出动力。车辆保持原有底 盘高速行车性能，分动箱不参与车辆的行车传动。第二种工作模式时，即第一作业设备和第二作业设备同时作业的低速行车模式 时，请结合参阅7，所述第一滑移双联齿轮111与所述第一从动齿轮121啮合，所述第二滑 移齿轮131和所述第二从动齿轮141啮合，所述第三滑移齿轮151和所述第一滑移双联齿 轮111啮合。来自底盘发动机的动力，经由输入轴110输入分动箱后被重新分配到各个分 动箱各个输出口上，其中----分配到第一作业设备驱动输出口105和第二作业设备驱动输出口 106上的动 力(即第一部分动力)，则通过安装皮带轮或连接传动轴直接驱动相应的作业设备。—分配到液压油泵3上的动力(即第二部分的动力)，通过液压马达2后又输 入到分动箱内部，并通过分动箱内部齿轮传动驱动输出轴140，经过机械传动输出口 104输 出后进一步驱动车辆后桥。在输入转速不变的前提下，通过实时改变液压油泵3 (变量油 泵)和液压马达2 (变量马达)的排量，即可实时的改变车辆的速度，从而实现车辆的无级 变速；在该第二种工作模式下，第一滑移双联齿轮111与第三从动齿轮142相脱离使得 输入轴110和输出轴140脱开，所述机械传动输入口 101与所述机械传动输出口 104在分 动箱内部相脱离；所述机械传动输入口 101通过分动箱内部齿轮啮合传动，输出动力驱动 液压油泵输出口 103、第一作业设备驱动输出口 105和第二作业设备驱动输出口 106，由于 安装在液压油泵输出口 103上的液压油泵3与安装在液压马达动力输入口 102上液压马达 2通过管路连接起来，因此，液压油泵3驱动液压马达2转动，而液压马达动力输入口 102通 过分动箱内部齿轮啮合传动，液压马达2的输出动力将驱动机械传动输出口 104。[0062]第三种工作模式时，即第一作业设备作业而第二作业设备不作业的低速行车模式 时，请结合参阅图8，所述第一滑移双联齿轮111与所述第一从动齿轮121啮合，所述第二滑 移齿轮131和所述第二从动齿轮141啮合，所述第三滑移齿轮151和所述第一滑移双联齿 轮111脱离。也就是说，所述第三种工作模式和第二种工作模式的区别在于所述第二作业 设备在第三种模式下不工作，车辆在低速时，仅驱动第一作业设备工作。本实施例中，所述第一滑移双联齿轮111包括固定连接的外齿轮和内齿轮，在高 速行车模式下，第一滑移双联齿轮111通过其内齿轮与所述第三从动齿轮142啮合。在低 速作业模式下，第一滑移双联齿轮111通过其外齿轮与所述第一从动齿轮121啮合。本实施例中，本实施例中，所述第一作业设备驱动输出口 105可以直接安装驱动 第一作业设备的皮带轮4，也可以连接驱动第一作业设备的传动轴。所述第二作业设备驱动 输出口 106可以直接安装驱动第二作业设备的皮带轮5，也可以连接驱动第二作业设备的 传动轴。在图1-图5中，均采用皮带轮驱动第一作业设备和第二作业设备。而在图6-图 8中，均采用传动轴驱动第一作业设备和第二作业设备。另外，所述液压油泵3可以串联若干小液压油泵。也就是说，所述液压油泵输出口 103上除了安装用于行走的液压油泵外，还可以再串联安装用于车辆其它工作装置(扫刷、 油缸等)的小液压油泵，从而，同时满足了车辆其它工作装置的作业要求。这些串联的小液 压油泵在第一种工作模式下不工作，在第二或第三种工作模式下工作。本实用新型用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，在第一种工 作模式(高速行车模式)时，分动箱直接把来自发动机的机械动力输出到后桥，驱动车辆高 速行使。在第二种工作模式和第三种工作模式(均是低速作业)时，底盘发动机设置并固 定在额定经济转速上(通常为1500-1600rpm)，发动机转速通过传动轴输入分动箱，经由分 动箱内部速比调整和匹配后，分动箱的各个输出口输出其所驱动的第一作业设备、液压油 泵和第二作业设备等不同作业设备的不同固定工作转速。也就是说，在低速作业时，分动箱 将来自发动机的一部分机械动力传输到第一作业设备输出口和/或第二作业设备输出口 等，同时将另一部分机械动力经液压油泵和液压马达变速传递后再从机械传动输出口输出 用于带到后桥转动，以驱动车辆低速行使。由于第一作业设备和第二作业设备的大功率动 力没有经过液压传递，因此，防止了液压传动所造成的动力损失。而车辆的低速行使，由于 需要很小的动力(通常仅占到扫路车或洗扫车低速工作模式下总功率的10-15% )，所以即 使使用液压传递所产生的能量损失也很小，而且经过液压油泵或液压马达的变量控制后则 可以控制车辆的速度，实现车辆的稳定低速行走，并能实现无级变速。总之，本实用新型仅仅使用底盘原有的一台发动机即能同时实现车辆的高速行车 和低速行走作业要求，解决了低速作业时低的车速与高的作业设备转速传动不匹配的矛 盾。在满足车辆低速行走作业的同时，还提供了用于驱动其他作业设备的高输出转速，实现 了仅使用底盘原发动机即能同时完成车辆多任务作业的要求，极大的降低了整车和发动机 的废弃排放、油耗；提高了发动机和整车的工作效率。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，所述分动箱安装在底 盘传动轴上，所述特种车辆上设有第一作业设备和第二作业设备，其特征在于，所述分动箱 包括箱体，所述箱体设有机械传动输入口、安装有液压马达的液压马达动力输入口、安装 有液压油泵的液压油泵输出口、机械传动输出口、第一作业设备驱动输出口和第二作业设 备驱动输出口 ；所述分动箱包括三种工作模式第一种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力直接传输到所述机 械传动输出口 ；第二种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力，分成两部分，第一 部分机械动力直接分别传输到所述第一作业设备驱动输出口和所述第二作业设备驱动输 出口 ；第二部分机械动力依次经液压油泵输出口、液压油泵、液压马达、液压马达动力输入 口传输到所述机械传动输出口 ；第三种工作模式时，从所述机械传动输入口进入分动箱的机械动力，分成两部分，第一 部分机械动力直接传输到所述第一作业设备驱动输出口 ；第二部分机械动力依次经液压油 泵输出口、液压油泵、液压马达、液压马达动力输入口传输到所述机械传动输出口。
2.如权利要求1所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其 特征在于，所述箱体内设有输入轴、输出轴、第一作业设备和液压油泵传动轴、液压马达输 出轴、第二作业设备传动轴、第一拨叉换位机构、第二拨叉换位机构和第三拨叉换位机构， 所述输入轴对应所述机械传动输入口位置，所述输出轴对应所述机械传动输出口位置，所 述第一作业设备和液压油泵传动轴的一端对应第一作业设备驱动输出口位置且另一端对 应液压油泵输出口位置，所述液压马达输出轴对应液压马达动力输入口位置，所述第二作 业设备传动轴对应所述第二作业设备驱动输出口位置，所述输入轴上设有第一滑移双联齿 轮，所述第一作业设备和液压油泵传动轴上设有第一从动齿轮，所述液压马达输出轴上设 有第二滑移齿轮，所述输出轴上设有第二从动齿轮和第三从动齿轮，所述第三从动齿轮设 于所述输出轴的内侧端，所述第二作业设备传动轴上设有第三滑移齿轮；所述第一滑移双 联齿轮在第一拨叉换位机构的作用下具有与第一从动齿轮啮合或与第三从动齿轮相啮合 两种工作状态；所述第二滑移齿轮在第二拨叉换位机构作用下具有与第二从动齿轮啮合或 不啮合两种工作状态；所述第三滑移齿轮在第三拨叉换位机构作用下具有和第一滑移双联 齿轮啮合和脱离两种状态。
3.如权利要求2所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其特 征在于，第一种工作模式时，所述第一滑移双联齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述第二滑 移齿轮和所述第二从动齿轮脱离，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮脱离；第二 种工作模式时，所述第一滑移双联齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二滑移齿轮和所 述第二从动齿轮啮合，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮啮合；第三种工作模式 时，所述第一滑移双联齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二滑移齿轮和所述第二从动 齿轮啮合，所述第三滑移齿轮和所述第一滑移双联齿轮脱离。
4.如权利要求3所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其特 征在于，所述第一拨叉换位机构和第二拨叉换位机构之间具有互锁机构，所述第一拨叉换 位机构包括相互固定连接的第一推杆和第一拨叉，所述第二拨叉换位机构包括相互固定连 接的第二推杆和第二拨叉，所述互锁机构包括设于箱体内的锁位销、设于所述第一推杆周缘的第一凹槽以及设于所述第二推杆周缘的第二凹槽，所述第一凹槽、第二凹槽分别与所 述锁位销的端部大小匹配。
5.如权利要求1所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其特 征在于，所述第一作业设备驱动输出口，直接安装驱动第一作业设备的皮带轮或连接驱动 第一作业设备的传动轴。
6.如权利要求1所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其特 征在于，所述第二作业设备驱动输出口，直接安装驱动第二作业设备的皮带轮或连接驱动 第二作业设备的传动轴。
7.如权利要求1所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，其特 征在于，所述液压油泵和液压马达至少一个是变量的。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出 口分动箱，其特征在于，所述液压油泵串联若干小液压油泵。
专利摘要本实用新型涉及一种传动装置，尤其涉及一种用于单发动机特种车辆的多输出口分动箱。公开了一种用于单发动机低速行走作业特种车辆的多输出口分动箱，安装在底盘传动轴上，所述特种车辆上设有第一作业设备和第二作业设备，所述分动箱包括箱体，所述箱体设有机械传动输入口、液压马达动力输入口、液压油泵输出口、机械传动输出口、第一作业设备驱动输出口和第二作业设备驱动输出口。本实用新型仅仅使用底盘原有的一台发动机即能同时实现车辆的高速行车和低速行走作业要求，就可以在满足车辆低速行走的同时，提供用于驱动其他作业设备的高输出转速，因此，极大的降低了整车和发动机的废弃排放、油耗；提高了发动机和整车的工作效率。
文档编号F16H63/32GK201916448SQ20102060542
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者周江明 申请人:周江明, 茂力传动技术(上海)有限公司