悬挂式双电磁离合传动增速箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种悬挂式双电磁离合传动增速箱，提供一种可实现将输入动力分解为多种不同的力矩驱动负载工作并能同时通过电磁离合器对各个负载工作状态实现独立控制的电磁离合式三级增速齿轮箱，其解决了现有齿轮动力传动单一，控制不独立，不能同时实现多种运行工况的技术问题。
【专利说明】悬挂式双电磁离合传动增速箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电磁离合器独立控制多动力输出的三级增速传动齿轮箱。
【背景技术】
[0002]现有齿轮箱有液压控制、气动控制及电磁控制等，但由于结构形式的差别、技术参数的限制，不能在较小的空间内实现多个动力传输控制，不能同时将一个输入动力分解成不同驱动源并同时控制各个负载的工作状态，随着科学技术的进步，机械设备工作状态型式多样，普通的齿轮箱已经很难满足现有传动控制领域的需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是提出一种可实现将输入动力分解为多种不同的力矩驱动负载工作并能同时通过电磁离合器对各个负载工作状态实现独立控制的电磁离合式三级增速齿轮箱，其解决了现有齿轮箱动力传动单一，控制不独立，不能同时实现多种运行工况的技术问题。
[0004]本实用新型技术解决方案是:
[0005]悬挂式双电磁离合传动增速箱，包括箱体及设置于箱体内的传动组件，其特殊之处在于:所述传动组件包括一级传动单元、中间传动单元及三级传动单元，
[0006]所述一级传动单元包括输入轴(3)及依次安装于输入轴(3)上的输入齿轮(6)、次离合器(9)、次离合器传动盘(10)、齿轮泵对接盘(11),其中,输入齿轮(6)与输入轴(3)固定连接，所述次离合器(9)的输入端与输入轴(3)固定连接，所述次离合器(9)的输出端用于驱动次离合器传动盘(10)，所述次离合器传动盘(10)用于驱动齿轮泵对接盘(11)，所述齿轮泵对接盘(11)与辅助负载连接；
[0007]所述中间传动单元包括中间轴(4)及依次安装于中间轴(4)上的中间从动齿轮
[7]、中间主动齿轮(8)、中间主动齿轮传动盘(13)、主离合器传动盘(15)、主离合器(14)，其中，中间从动齿轮(7)与输入齿轮(6)相啮合，中间从动齿轮(7)与中间轴(4)固定连接；主离合器(14)的输入端与中间轴(4)固定连接，主离合器(14)的输出端与主离合器传动盘(15)固定连接，主离合器传动盘(15)与主动齿轮传动盘(13)耦合连接，所述主动齿轮传动盘(13)与中间主动齿轮(8)固定连接；
[0008]所述三级传动单元包括输出轴(5)，所述输出轴(5)的输入端为齿轮轴或所述输出轴(5)的输入端通过键连接有传输齿轮，所述齿轮轴或传输齿轮与中间主动齿轮(8)相哨合，所述输出轴(5)的输出端与主负载连接，
[0009]所述箱体包括主箱体、主离合器油腔、次离合器油腔，所述主离合器油腔及次离合器油腔分别位于主箱体两侧与主箱体固定连接，
[0010]所述主离合器14位于主离合器油腔内，所述次离合器9位于次离合器油腔内。
[0011]进一步的，本实用新型中的次离合器优选为电磁离合器，所述次离合器包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，所述动摩擦片与输入轴固定连接，所述动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，所述静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，所述离合器侧端法兰与次离合器传动盘固定连接。
[0012]进一步的，本实用新型中的主离合器优选为上述主离合器为电磁离合器，包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，所述动摩擦片与中间轴固定连接，所述动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，所述静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，所述离合器侧端法兰与主离合器传动盘固定连接，所述主离合器传动盘与主动齿轮传动盘固定链接。
[0013]进一步的，将本实用新型的输入轴、中间轴及输出轴平行设置，输入齿轮6、中间从动齿轮7、中间主动齿轮8为相互配合的直齿或斜齿。
[0014]进一步的，上述主离合器油腔与次离合器油腔上均设置有导线螺栓孔、透气塞孔及游标孔。
[0015]进一步的，可将主离合器油腔与主箱体相通。
[0016]进一步的，在齿轮泵对接盘11与次离合器油腔12设置油封。
[0017]本实用新型的优点是:
[0018]1、控制方便、功能优异。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱可以实现多动力输出及负载工作状态控制，在驱动源持续工作时，可根据实际工作需要，通过控制电磁离合器的开闭，来使负载按照现场需求工作。此齿轮箱有两个动力输出，可将单一动力传递给两个不同工况的负载工作，两负载之间的控制相互独立，彼此工作不影响对方，而且控制简捷方便，只需对电磁离合器进行控制，就可调节整个齿轮箱的工况。满足了机械设备多样化控制的需求。在本实用新型中也可以采用其他型式的离合器，比如气动、液压等离合器，但是采用电磁离合器是最优选择，因为电磁离合器所需的控制辅助设备最少，响应最快，只需有外接24V电源即可，采用其他离合器就需要辅助增压设备、压力控制设备，结构就比较复杂，空间所需尺寸也就大了。
[0019]2、易于安装、维修。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱是将齿轮传动与电磁离合器传动两者相结合，通过改变传统的离合器的传动方式及布置方式，将易损坏的离合器安装在主箱体之外，易于安装、维修、更换，以及减小整个系统体积。整个齿轮箱系统，是把机械、电、控制结合在一起，是目前机械设计发展的主要方向。
[0020]3、效率高、损耗小。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱整个动力传输是依靠齿轮、离合器传动，齿轮传动本身属于硬传动，传动效率高，运行可靠稳定；电磁离合器传动效率也高，在力矩使用范围内，运行可靠稳定。各传动件之间用螺栓固定，强度高，运行安全，损耗低，符合国家提倡的节能环保要求。
[0021]4、结构紧凑、设计合理。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱整体结构相对于其他离合控制的齿轮箱，不仅工作性能优异，更主要的是空间尺寸小，整个齿轮箱包含有两个电磁离合器，将电磁离合器的润滑油空间与主齿轮箱体的空间联通，经过计算选用合适的同一粘度的齿轮液压润滑油，大幅度降低了主离合器油腔的必须空间，减小了整个系统的体积。整个齿轮箱的内部结构零件，经过计算与强度分析，采用最合理的布局，最小的安全尺寸，使整个系统结构紧凑，因而经过上述两方面的优化减小了整个系统的整体体积和质量。
[0022]5、适应性强，可以模块化使用。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱可以根据实际使用要求，更换不同齿数的齿轮及与负载对接的零件，可以实现产品多场合使用，本产品在设计之初就考虑了通用化与模块化要求，留有可随时更换的对接接口，以适应各种负载。因此整个系统可以作为模块适用于各种场合。
[0023]6、可靠性高，寿命长。本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱所有的传动零件均进行了寿命及安全性计算，留有安全使用余量，可以在功率范围波动很大的工况下安全使用。安装于传动件内部的轴承选择适宜高温高转速长时间运行的工况、能够自我润滑的轴承，安全可靠寿命长，运行稳定易更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱的内部结构简图。
[0025]图2为本实用新型次离合器与轴配合部分的局部放大图。
[0026]其中:1_主箱体,3-输入轴,4-中间轴,5-输出轴,6-输入齿轮,7-中间从动齿轮，8-中间主动齿轮，9-次离合器，10-次离合器传动盘，11 一齿轮泵对接盘，12-次离合器油腔，13-中间主动齿轮传动盘，14-主离合器，15-主离合器传动盘，16-主离合器油腔，17-输入联轴器，18-动摩擦片、19-静摩擦片、20-离合器侧端法兰。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型悬挂式双电磁离合传动增速箱结构见附图1与附图2，整个结构包括箱体及设置于箱体内的一级传动单元、中间传动单元及三级传动单元，
[0028]一级传动单元包括输入轴3及依次安装于输入轴3上的联轴器17、输入齿轮6、次离合器9、次离合器传动盘10、齿轮泵对接盘11，齿轮泵对接盘11与辅助负载连接，次离合器9为电磁离合器。
[0029]输入轴3依靠轴承布置在下箱体I上，动力输入端安装有输入联轴器17，用平键和轴传动，输入轴3又通过平键与输入齿轮6、次离合器9传动,整个输入轴部件依靠轴承两侧的轴承端盖进行轴向定位。次离合器9用轴用挡圈进行轴向定位，次离合器包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，动摩擦片与输入轴3固定连接，动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，次离合器侧端法兰与次离合器传动盘10固定连接，次离合器传动盘10安装在输入轴3的轴承上，用挡圈进行轴向定位，齿轮泵对接盘11通过止口与次离合器传动盘10配合，用螺栓固定。
[0030]中间传动单元包括中间轴4及依次安装于中间轴4上的中间从动齿轮7、中间主动齿轮8、中间主动齿轮传动盘13、主离合器传动盘15、主离合器14，从动齿轮7与输入齿轮6相哨合,主离合器14为电磁离合器。
[0031]中间轴4 一侧直接用轴承支撑齿轮箱体，靠近主离合器14的这一侧通过轴承安装中间主动齿轮传动盘13，其上再安装轴承，将中间轴部分支撑在齿轮箱体上，中间轴4远离主离合器14的一端依靠齿轮箱箱体轴向定位，另一侧靠轴承端盖进行定位。中间轴4的动力通过平键传递给主离合器14，主离合器14包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，动摩擦片与中间轴4固定连接，动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，离合器侧端法兰与主离合器传动盘15固定连接，通电闭合后的离合器将动力传递给主离合器传动盘15，主离合器传动盘15通过自身的花键结构将动力传递给中间主动齿轮传动盘13，中间主动齿轮传动盘13通过螺栓与中间主动齿轮8相连，最终将动力传递给输出轴5。
[0032]三级传动单元包括输出轴5，输出轴5的输入端为齿轮轴齿轮轴与中间主动齿轮8相哨合，输出轴5的输出端与负载连接。
[0033]在本实用新型中，输入轴、中间轴及输出轴平行设置,输入齿轮6、中间从动齿轮7、中间主动齿轮8为直齿。
[0034]作为对本实用新型的进一步优化，本实用新型的箱体分为三部分，包括主箱体、主离合器油腔、次离合器油腔。主离合器油腔及次离合器油腔分别位于主箱体两侧与主箱体固定连接，主离合器14位于主离合器油腔内，次离合器9位于主离合器油腔内。
[0035]此种结构形式使得主离合器14悬臂式布置于中间轴4的一端，在整个齿轮箱布局中，位于主箱体的外部，离合器作为检修频率较高的元件，此安装方式可以在不拆卸齿轮箱主箱体的情况下对其进行检修及更换；而且主离合器油腔16安装在齿轮箱主箱体上，位于主离合器14同侧,其将主离合器14包含在其中，形成一个独立的腔体，此腔体内加注齿轮润滑油，使主离合器浸入一定深度，用于离合器的润滑与冷却。
[0036]由于主离合器14的悬臂式布置，使整个中间轴结构的动力传递过程与以往齿轮箱不同，中间从动齿轮7得到输入齿轮6传递的动力(力矩)后，通过键带动中间轴4旋转，中间轴4又通过键带动轴端的主离合器14的动摩擦片旋转，主离合器14如果通电闭合，则静摩擦片在电磁力的作用下压紧动摩擦片后随中间轴4 一起旋转，带动与静摩擦片相衔接的离合器侧端法兰旋转，离合器侧端法兰与主离合器传动盘15用螺栓连接，主离合器传动盘15又安装在中间主动齿轮传动盘13，两者依靠其环形锯齿状结构啮合传动，最终将动力传递给中间主动齿轮8，此过程完整了整个中间轴的动力输入与输出。中间主动齿轮传动盘
13与中间主动齿轮8依靠轴承固定支撑在中间轴4上，其与中间轴4没有直接传动关系，其动力传递取决于主离合器是否通电产生电磁力压紧动静摩擦片。
[0037]主离合器油腔16上设计有导线螺栓孔、透气塞孔及油标孔，用于保证离合器的正常运行。
[0038]次离合器的润滑冷却方式与中间轴离合器传动结构的主离合器的润滑冷却方式相同。
[0039]进一步的，本实用新型的主离合器油腔及次离合器油腔分别与主箱体相通。
[0040]进一步的，本实用新型的齿轮泵对接盘11与次离合器油腔12设置有油封。
[0041]本实用新型的工作原理是:
[0042]输入轴外接动力动力驱动源,动力源持续输入动力，输入动力经过输入轴分解为两部分，一部分经过输入轴一端的次电磁离合器传动传递给与之相对接的次离合器传动盘与齿轮泵对接盘，最终使工作负载液压齿轮油泵工作，液压齿轮油泵的工作状态根据实际需要由次离合器独立控制；另一部分经过输入轴的输入齿轮增速传递给中间轴的中间从动齿轮。当然基于与本实用新型同样的原理，本实用新型也可用作减速箱。
【权利要求】
1.悬挂式双电磁离合传动增速箱，包括箱体及设置于箱体内的传动组件，其特征在于:所述传动组件包括一级传动单元、中间传动单元及三级传动单元， 所述一级传动单元包括输入轴(3)及依次安装于输入轴(3)上的输入齿轮(6)、次离合器(9)、次离合器传动盘(10)、齿轮泵对接盘(11)，其中，输入齿轮(6)与输入轴(3)固定连接，所述次离合器(9)的输入端与输入轴(3)固定连接，所述次离合器(9)的输出端用于驱动次离合器传动盘(10)，所述次离合器传动盘(10)用于驱动齿轮泵对接盘(11)，所述齿轮泵对接盘(11)与辅助负载连接； 所述中间传动单元包括中间轴(4)及依次安装于中间轴(4)上的中间从动齿轮(7)、中间主动齿轮(8)、中间主动齿轮传动盘(13)、主离合器传动盘(15)、主离合器(14)，其中，中间从动齿轮(7)与输入齿轮(6)相啮合，中间从动齿轮(7)与中间轴(4)固定连接；主离合器(14)的输入端与中间轴⑷固定连接，主离合器(14)的输出端与主离合器传动盘(15)固定连接，主离合器传动盘(15)与主动齿轮传动盘(13)耦合连接，所述主动齿轮传动盘(13)与中间主动齿轮(8)固定连接； 所述三级传动单元包括输出轴(5)，所述输出轴(5)的输入端为齿轮轴或所述输出轴(5)的输入端通过键连接有传输齿轮，所述齿轮轴或传输齿轮与中间主动齿轮(8)相啮合，所述输出轴(5)的输出端与主负载连接，所述箱体包括主箱体(I)、主离合器油腔(16)、次离合器油腔(12)，所述主离合器油腔(16)及次离合器油腔(12)分别位于主箱体(I)两侧与主箱体(I)固定连接， 所述主离合器(14)位于主离合器油腔内，所述次离合器(9)位于次离合器油腔内。
2.根据权利要求1所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述次离合器(9)为电磁离合器，所述次离合器包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，所述动摩擦片与输入轴(3)固定连接，所述动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，所述静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，所述离合器侧端法兰与次离合器传动盘(10)固定连接。
3.根据权利要求1所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述主离合器(14)为电磁离合器，包括动摩擦片、静摩擦片、离合器侧端法兰，所述动摩擦片与中间轴(4)固定连接，所述动摩擦片与静摩擦片在通电时闭合，所述静摩擦片与离合器侧端法兰衔接，所述离合器侧端法兰与主离合器传动盘(15)固定连接，所述主离合器传动盘(15)与主动齿轮传动盘(13)固定链接。
4.根据权利要求1或2或3所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱,其特征在于:所述输入轴、中间轴及输出轴平行设置，所述输入齿轮￠)、中间从动齿轮(7)、中间主动齿轮(8)为相互配合的直齿或斜齿。
5.根据权利要求1或2或3所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述主离合器油腔与次离合器油腔上均设置有导线螺栓孔、透气塞孔及游标孔。
6.根据权利要求1或2或3所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述主离合器油腔与主箱体相通。
7.根据权利要求1或2或3所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述齿轮泵对接盘(11)与次离合器油腔(12)之间设置有油封。
8.根据权利要求4所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述主离合器油腔与主箱体相通。
9.根据权利要求8所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述齿轮泵对接盘(11)与次离合器油腔(12)之间设置有油封。
10.根据权利要求9所述的悬挂式双电磁离合传动增速箱，其特征在于:所述齿轮泵对接盘(11)与次离合器油腔(12)之间设置有油封。
【文档编号】F16H57/02GK204153062SQ201420447765
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】杜军伟, 朱保民, 戴辰辰, 李彦喜, 李春合, 刘爽, 雷盛, 庞志彪, 王凤梅, 张振华 申请人:陕西航天动力高科技股份有限公司