一种油位高度可调节的齿轮箱系统的制作方法

文档序号:11908275阅读:412来源:国知局
一种油位高度可调节的齿轮箱系统的制作方法与工艺

本发明涉及一种传动装置,尤其涉及一种齿轮传动箱系统。



背景技术:

在传动系统中,齿轮箱中齿轮油的油位高度设定对齿轮、轴承等的润滑效果至关重要,这直接影响了齿轮箱是否能够长期可靠工作。如果油位过高,则齿轮搅油发热过大,油温过高,齿轮油快速变质,齿轮箱传动效率低下;反之如果油位过低,则齿轮、轴承等得不到充分的润滑,将导致这些元件快速磨损而失效。

最佳油位高度设定是综合了润滑、发热、能量损失、油温等多个影响因素的一个结果。而某些特殊的齿轮箱,有一种以上的工作模式或需要工作在不同的工作环境,上述的影响因素产生的矛盾是无法用一个固定的油位高度来解决的。



技术实现要素:

本发明提出了一种油位高度可调节的齿轮箱系统,通过调节油位高度,确保齿轮箱在不同工作模式或工作环境下既能确保齿轮、轴承等得到充分的润滑,又不至于搅油发热过大、油温过高,从而确保齿轮箱能可靠的高效传动工作。

为了达到上述的目的,本发明采用如下技术方案:

一种油位高度可调节的齿轮箱系统,由主齿轮箱、副油箱(21)、第一通油孔(6)、第二通油孔(22)、连接附件组成,其中所述的主齿轮箱包括:箱体组件(125)、第一轴(2)、第二轴(131)、第三轴(4)、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)、第一同步器(117)、第一轴承(201)、第二轴承(202,203)、附件;所述第一轴(2)、第二轴(131)、第一同步器(117)同轴心,第一轴(2)与水平面平行或夹角小于45度,箱体组件(125)的顶部、侧壁或者底部开有第一通油孔(6),副油箱(21)的顶部、侧壁或者底部开有第二通油孔(22),第一通油孔(6)和第二通油孔(22)直接相连通或通过管路(7)连通;第一齿轮(3)空套在第一轴(2)上,两者可以发生相对转动,第一齿轮(3)和第三齿轮(5)相啮合;第一轴(2)和第二轴(131)通过轴承支撑在箱体组件(125)上,第一轴(2)通过第一轴承(201)支撑在箱体组件(125)上,第二轴(131)通过第二轴承(202,203)支撑在箱体组件(125)上,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)中,其中直径较小或所在高度较高的轴承的润滑区域(1)的最下沿所在的高度定义为临界高度(32),高于临界高度(32)的油位定义为高油位,低于临界高度(32)的油位定义为低油位;所述的轴承的润滑区域(1)指滚动轴承的滚珠、或滚柱、滚子、滚针所在区域,或者指滑动轴承的滑动区域,确保主齿轮箱中至少有一个转动齿轮的至少一个齿的部分或全部浸润在齿轮油中,从而确保主齿轮箱在齿轮转动工作时能够产生齿轮甩油现象,即实现飞溅润滑效果的最低齿轮油位定义为低油位的下限(34);最佳高油位通常稍稍高于临界高度,在第一种工作模式下,且第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)大概有十分之一到五分之二的高度浸润在齿轮油中;最佳低油位通常稍稍高于低油位的下限,在第一种工作模式下,且第一轴(2)静止不转动时,第一齿轮(3)大概有二十分之一到三分之一的齿浸润在齿轮油中。

从高油位变成低油位过程中,箱体组件(125)中对应减少的齿轮油通过第一通油孔(6)和第二通油孔(22)被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,副油箱(21)中对应减少的齿轮油通过第二通油孔(22)和第一通油孔(6)被输送到箱体组件(125)中;第一通油孔(6)在箱体组件(125)内部和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围。

主齿轮箱有两种工作模式并对应两种油位高度:

第一种工作模式,称之为直接传动模式,齿轮油高度为高油位:

在第一种工作模式下,第一同步器(117)向一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)连接,第一轴(2)和第一齿轮(3)脱开,即第一轴(2)和第三轴(4)脱开;在第一种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,直接经第一轴(2)和第二轴(131),至第二轴(131)的行走动力输出口(132)输出;第三轴(4)、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)都不发生动力传递;在第一种工作模式下,第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)中,直径较小或所在高度较高的轴承有部分或全部滚珠(或滚柱、滚子、滚针)(1)浸润在齿轮油中,齿轮油高度为高油位;

第二种工作模式,称之为作业模式,齿轮油高度为高油位或者低油位:

在第二种工作模式下,第一同步器(117)向另一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)连接,即第一轴(2)和第三轴(4)连接。在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,动力经第一轴(2)、第一齿轮(3)和第三齿轮(5)传递给第三轴(4)进行动力输出;在第二种工作模式下,在低油位时,且在第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)中,直径较小或所在高度较高的轴承的全部滚珠(或滚柱、滚子、滚针)(1)都没有浸润在齿轮油中;第一轴(2)转动时,所述的轴承依靠齿轮甩油(飞溅润滑)的方式获得润滑;

所述的轴和轴之间的连接或脱开指的是轴和轴在动力传递上的连接或脱开。

优选,在管路(7)上安装有可以双向旋转的油泵(23),当所述可以双向旋转的油泵(23)正向旋转时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当所述可以双向旋转的油泵(23)反向旋转时,副油箱(21)中的齿轮油被输送到箱体组件(125)中。

优选,在管路(7)上并联安装有可以单向旋转的A油泵(24)和B油泵(25),当A油泵(24)旋转,且B油泵(25)静止时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当B油泵(25)旋转,且A油泵(24)静止时,副油箱(21)中的齿轮油被输送到箱体组件(125)中。

优选,在管路(7)上并联安装有一个可以单向旋转的C油泵(81)和第四截止阀(82),第二通油孔(22)高于第一通油孔(6)的实际高度,当C油泵(81)旋转,且第四截止阀(82)关闭时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当C油泵(81)静止,且第四截止阀(82)打开时,副油箱(21)中的齿轮油依靠重力被输送到箱体组件(125)中。

优选,副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13),第二截止阀(13)接负压气源(42),第二通油孔(22)高于第一通油孔(6)的实际高度,从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通负压气源(42),箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)打开通大气压力,第二截止阀(13)关闭,副油箱(21)中的对应齿轮油依靠重力被输送到箱体组件(125)中。

优选,副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13)、第二截止阀(13)接正压气源(43),第二通油孔(22)低于第一通油孔(6)的实际高度,从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)打开通大气压力,第二截止阀(13)关闭,箱体组件(125)中的齿轮油依靠重力被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通正压气源(43),副油箱(21)中的对应齿轮油被压缩气体推动,被输送到箱体组件(125)中。

优选,副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13),第一截止阀(12)接正压气源(43),第二截止阀(13)接负压气源(42),从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通负压气源(42),箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)打开通正压气源(43),第二截止阀(13)关闭,副油箱(21)中的对应齿轮油被压缩气体推动,被输送到箱体组件(125)中。

优选,所述副油箱(21)由一个蓄能器构成,蓄能器包含两个想隔绝的腔体,其中一个腔体连通第二通油孔(22),内部装齿轮油;

另一个腔体连通第三截止阀(52)的一端,第三截止阀(52)的另一端连通驱动介质(62),

所述的驱动介质(62)指压力可调节的气源、水源或油源;

从高油位变成低油位过程中,打开第三截止阀(52),降低驱动介质(62)压力,箱体组件(125)中的齿轮油受重力或被负压驱动,被输送到副油箱(21)中;反之,

从低油位变成高油位过程中,打开第三截止阀(52),增加驱动介质(62)压力,副油箱(21)中的对应齿轮油受重力或被正压推动,被输送到箱体组件(125)中。

优选,所述副油箱(21)由一个油缸或者气缸构成,所述油缸或者气缸被活塞(71)分隔成两个想隔绝的腔体,其中一个腔体连通第二通油孔(22),内部装齿轮油;另一个腔体连通驱动介质(62)或大气,所述油缸或者气缸可以包含或不包含活塞杆(72)、复位弹簧,从高油位变成低油位过程中,所述油缸或者气缸的活塞(71)远离副油箱(21)中的齿轮油,齿轮油所在腔体内部产生负压,箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,所述油缸或者气缸的活塞(71)挤压副油箱(21)中的齿轮油,齿轮油所在腔体内部产生正压,副油箱(21)中的齿轮油被正压驱动,被输送到箱体组件(125)中;所述活塞(71)的前后运动可以通过外力驱动活塞杆(72)前后运动而实现,或者通过齿轮油的重力、或者油缸或气缸上复位弹簧的弹簧力、或者通过调节与所述油缸或者气缸的另一个腔体相连通的驱动介质的压力,来驱动活塞(71)前后运动。

优选,所述负压气源(42)是气泵、离心风机或发动机的进气口或进气管道,即负压由气泵、离心风机或发动机的抽气作用产生。

优选,所述第二通油孔(22)在副油箱(21)的底部最低位置。

优选,所述的副油箱(21)带有油位高度开关或者油位高度传感器。

优选,油位调节采用手动触发或者传感器信号自动触发的方式。

优选,所述的第一截止阀(12)、第二截止阀(13)、第三截止阀(52)、第四截止阀(82)可以被两位三通阀、两位四通阀、两位五通阀、三位四通阀、或三位五通阀等常规液压阀或气动阀替代实现同等效果。

优选,所述第一同步器(117)是啮合齿套、或滑移齿轮、或惯性式同步器、或常压式同步器等常见的同步器。

总之,本发明提出了一种油位高度可调节的齿轮箱系统,通过调节油位高度,确保齿轮箱在不同工作模式或工作环境下既能确保齿轮、轴承等得到充分的润滑,又不至于搅油发热过大、油温过高,确保齿轮箱高效传动工作。

附图说明

本发明的一种油位高度可调节的齿轮箱系统由以下的实施例及附图给出。

图1是本创新方案实施例1的齿轮箱系统正视图(原理简图),包括了关键部件构成、基本原理、高液位、低液位定义等;

图2是本创新方案实施例2的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用一个可以双向转动油泵实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图3是本创新方案实施例3的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用两个可以单向转动油泵实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图4是本创新方案实施例4的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用一个可以单向转动油泵和一个截止阀实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图5是本创新方案实施例5的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀和负压气源(42)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图6是本创新方案实施例6的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀和正压气源(43)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图7是本创新方案实施例7的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀、正压气源(43)和负压气源(42)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图8是本创新方案实施例8的齿轮箱系统正视图(原理简图),副油箱(21)采用蓄能器、并采用节流阀、驱动介质配合实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图9是本创新方案实施例9的齿轮箱系统正视图(原理简图),副油箱(21)采用标准油缸或气缸改制而成的方案,描述其实现高油位-低油位相互变化的原理图;

图10是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第一种工作模式的动力传动原理;

图11是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第一种工作模式和第二种工作模式之间的过渡过程(中位);

图12是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第二种工作模式的动力传动原理;

图13是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案的一种典型应用原理图,描述了第二种工作模式的液压系统和主齿轮箱结合的复合传动;

图14是本创新方案实施例1至9的第一通油孔(6)的第二种接法,即第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的底部;

图15是本创新方案实施例1至9的第一通油孔(6)的第三种接法,即第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的顶部;

图16是对本创新方案实施例3和实施例4中所描述的“并联”这个词的进一步解释说明。

图中,1-润滑区域,指滚动轴承的滚珠、或滚柱、滚子、滚针所在区域,或者指滑动轴承的滑动区域、2- 第一轴、3- 第一齿轮、4- 第三轴、5- 第三齿轮、6-第一通油孔、7-管路、12-第一截止阀、13-第二截止阀、21- 副油箱、22- 第二通油孔、23-可以双向旋转的油泵、24-A油泵、25-B油泵、26-第三通油孔、27-第四通油孔、31-一种理想的高油位、32-临界高度、33-一种理想的低油位、34-低油位的下限、42-负压气源、43-正压气源、52-第三截止阀、62-驱动介质、71-活塞、72-活塞杆、81-C油泵、82-第四截止阀、103-第二齿轮、106- 液压油路、107-第二同步器、111- 作业设备驱动输出口、113- 总动力输入口、116- 液压马达、117-第一同步器、118- 液压马达动力输入口、123- 第四轴、125- 箱体组件、126- 第四齿轮、131- 第二轴、132- 行走动力输出口、136- 液压泵、137- 液压泵动力输出口、201-第一轴承、202-第二轴承、203-第二轴承。

具体实施方式

以下将对本发明的一种油位高度可调节的齿轮箱系统作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。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,而并不作为对本发明的限制。

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,因为它们会使本发明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,必须做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。

为使本发明的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本发明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、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参阅图1至图16,对本发明的具体实施方式进一步说明。

图 1 是本创新方案实施例1的齿轮箱系统正视图(原理简图),包括了关键部件构成、基本原理、高液位、低液位定义等。

实施例1所描述的一种油位高度可调节的齿轮箱系统,由主齿轮箱、副油箱(21)、第一通油孔(6)、第二通油孔(22)、连接附件组成,其中所述的主齿轮箱包括:箱体组件(125)、第一轴(2)、第二轴(131)、第三轴(4)、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)、第一同步器(117)、第一轴承(201)、第二轴承(202,203)、附件;所述第一轴(2)、第二轴(131)、第一同步器(117) 同轴心,所述第一同步器(117)是啮合齿套,第一轴(2)与水平面平行,第一齿轮(3)空套在第一轴(2)上,两者可以发生相对转动;第一齿轮(3)和第三齿轮(5)相啮合,箱体组件(125)的侧壁开有第一通油孔(6),副油箱(21)的底部开有第二通油孔(22),第一通油孔(6)和第二通油孔(22)通过管路(7)连通,第一轴(2)通过第一轴承(201)支撑在箱体组件(125)上,第二轴(131)通过第二轴承(202,203)支撑在箱体组件(125)上,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)型号相同,直径相同,高度相同,都采用滚柱轴承,则第一轴承(201)的润滑区域(1)的最下沿所在的高度定义为临界高度(32),高于临界高度(32)的油位定义为高油位,低于临界高度(32)的油位定义为低油位;所述的轴承的润滑区域(1)指滚动轴承的滚珠、或滚柱、滚子、滚针所在区域,或者指滑动轴承的滑动区域;确保主齿轮箱中至少有一个转动齿轮的至少一个齿的部分或全部浸润在齿轮油中,从而确保主齿轮箱在齿轮转动工作时能够产生齿轮甩油现象,即实现飞溅润滑效果的最低齿轮油位定义为低油位的下限(34);从高油位变成低油位过程中,箱体组件(125)中对应减少的齿轮油通过第一通油孔(6)和第二通油孔(22)被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,副油箱(21)中对应减少的齿轮油通过第二通油孔(22)和第一通油孔(6)被输送到箱体组件(125)中;第一通油孔(6)在箱体组件(125)内部和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围。

主齿轮箱有两种工作模式并对应两种油位高度:

第一种工作模式,称之为直接传动模式,齿轮油高度为高油位:

在第一种工作模式下,第一同步器(117)向一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)连接,第一轴(2)和第一齿轮(3)脱开,即第一轴(2)和第三轴(4)脱开;在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,直接经第一轴(2)和第二轴(131),至第二轴(131)的行走动力输出口(132)输出;第三轴(4)、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)都不发生动力传递;在第一种工作模式下,第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)中,直径较小或所在高度较高的轴承有部分或全部滚珠(或滚柱、滚子、滚针)(1)浸润在齿轮油中,齿轮油高度为高油位;

第二种工作模式,称之为作业模式,本实施例齿轮油高度为低油位:

在第二种工作模式下,第一同步器(117)向另一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)连接,即第一轴(2)和第三轴(4)连接;在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,动力经第一轴(2)、第一齿轮(3)和第三齿轮(5)传递给第三轴(4)进行动力输出;在第二种工作模式下,在低油位时,且在第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)和第二轴承(202,203)的全部滚柱(1)都没有浸润在齿轮油中;第一轴(2)转动时,所述的轴承依靠齿轮甩油(飞溅润滑)的方式获得润滑;

所述的轴和轴之间的连接或脱开指的是轴和轴在动力传递上的连接或脱开。

图1还示意性的画出了本实施例的最佳高油位和最佳低油位的油位高度:最佳高油位通常稍稍高于临界高度,在第一种工作模式下,且第一轴(2)静止不转动时,第一轴承(201)大概有十分之一到五分之二的高度浸润在齿轮油中;最佳低油位通常稍稍高于低油位的下限,在第一种工作模式下,且第一轴(2)静止不转动时,第一齿轮(3)大概有二十分之一到三分之一的齿浸润在齿轮油中。

图 2 是本创新方案实施例2的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用一个可以双向转动油泵实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例2是在实施例1的基础上进行了以下改进:

在管路(7)上安装有可以双向旋转的油泵(23),当所述可以双向旋转的油泵(23)正向旋转时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当所述可以双向旋转的油泵(23)反向旋转时,副油箱(21)中的齿轮油被输送到箱体组件(125)中。

图 3 是本创新方案实施例3的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用两个可以单向转动油泵实现高油位-低油位相互变化的原理图。

施例3在管路(7)上并联安装有可以单向旋转的A油泵(24)和B油泵(25),当A油泵(24)旋转,且B油泵(25)静止时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当B油泵(25)旋转,且A油泵(24)静止时,副油箱(21)中的齿轮油被输送到箱体组件(125)中。

图 4 是本创新方案实施例4的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用一个可以单向转动油泵和一个截止阀实现高油位-低油位相互变化的原理图。

施例4在管路(7)上并联安装有一个可以单向旋转的C油泵(81)和第四截止阀(82),第二通油孔(22)高于第一通油孔(6)的实际高度,当C油泵(81)旋转,且第四截止阀(82)关闭时,箱体组件(125)中的齿轮油被输送到副油箱(21)中;反之,当C油泵(81)静止,且第四截止阀(82)打开时,副油箱(21)中的齿轮油依靠重力被输送到箱体组件(125)中。

图 5 是本创新方案实施例5的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀和负压气源(42)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例5的副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13),第二截止阀(13)接负压气源(42),第二通油孔(22)高于第一通油孔(6)的实际高度,从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通负压气源(42),箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)打开通大气压力,第二截止阀(13)关闭,副油箱(21)中的对应齿轮油依靠重力被输送到箱体组件(125)中。

图 6 是本创新方案实施例6的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀和正压气源(43)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例6的副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13)、第二截止阀(13)接正压气源(43),第二通油孔(22)低于第一通油孔(6)的实际高度,从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)打开通大气压力,第二截止阀(13)关闭,箱体组件(125)中的齿轮油依靠重力被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通正压气源(43),副油箱(21)中的对应齿轮油被压缩气体推动,被输送到箱体组件(125)中。

图 7 是本创新方案实施例7的齿轮箱系统正视图(原理简图),采用节流阀、正压气源(43)和负压气源(42)配合实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例7的副油箱(21)为封闭壳体,副油箱(21)上安装有第一截止阀(12)、第二截止阀(13),第一截止阀(12)接正压气源(43),第二截止阀(13)接负压气源(42),从高油位变成低油位过程中,第一截止阀(12)关闭,第二截止阀(13)打开通负压气源(42),箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,第一截止阀(12)打开通正压气源(43),第二截止阀(13)关闭,副油箱(21)中的对应齿轮油被压缩气体推动,被输送到箱体组件(125)中。

图 8 是本创新方案实施例8的齿轮箱系统正视图(原理简图),副油箱(21)采用蓄能器、并采用节流阀、驱动介质配合实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例8的所述副油箱(21)由一个蓄能器构成,蓄能器包含两个想隔绝的腔体,其中一个腔体连通第二通油孔(22),内部装齿轮油;另一个腔体连通第三截止阀(52)的一端,第三截止阀(52)的另一端连通驱动介质(62),所述的驱动介质(62)指压力可调节的气源、水源或油源,从高油位变成低油位过程中,打开第三截止阀(52),降低驱动介质(62)压力,箱体组件(125)中的齿轮油受重力或被负压驱动,被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,打开第三截止阀(52),增加驱动介质(62)压力,副油箱(21)中的对应齿轮油受重力或被正压推动,被输送到箱体组件(125)中。

图 9 是本创新方案实施例9的齿轮箱系统正视图(原理简图),副油箱(21)采用标准油缸或气缸改制而成的方案,描述其实现高油位-低油位相互变化的原理图。

实施例9的所述副油箱(21)由一个油缸或者气缸构成,所述油缸或者气缸被活塞(71)分隔成两个想隔绝的腔体,其中一个腔体连通第二通油孔(22),内部装齿轮油;另一个腔体连通驱动介质(62)或大气,所述油缸或者气缸可以包含或不包含活塞杆(72)、复位弹簧,从高油位变成低油位过程中,所述油缸或者气缸的活塞(71)远离副油箱(21)中的齿轮油,齿轮油所在腔体内部产生负压,箱体组件(125)中的齿轮油被负压驱动,被输送到副油箱(21)中;反之,从低油位变成高油位过程中,所述油缸或者气缸的活塞(71)挤压副油箱(21)中的齿轮油,齿轮油所在腔体内部产生正压,副油箱(21)中的齿轮油被正压驱动,被输送到箱体组件(125)中;所述活塞(71)的前后运动可以通过外力驱动活塞杆(72)前后运动而实现,或者通过齿轮油的重力、或者油缸或气缸上复位弹簧的弹簧力、或者通过调节与所述油缸或者气缸的另一个腔体相连通的驱动介质(62)的压力,来驱动活塞(71)前后运动。

图 10 是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第一种工作模式的动力传动原理。

第一种工作模式,称之为直接传动模式;在第一种工作模式下,第一同步器(117)向一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)连接,第一轴(2)和第一齿轮(3)脱开;在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,直接经第一轴(2)和第二轴(131),至第二轴(131)的行走动力输出口(132)输出;第三轴(4)、第一齿轮(3)、第三齿轮(5)都不发生动力传递;通常采用拨叉组件驱动同步器移动。

图 11 是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第一种工作模式和第二种工作模式之间的过渡过程(中位)。

当第一同步器(117)运动到中位时,第一同步器(117)仅仅和第一轴(2)连接,和任何其它部件都没连接时,第一轴(2)和第二轴(131)脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)也脱开,在这个过渡过程中,来自第一轴(2)的动力既不会传递给第二轴(131),也不会传递给第一齿轮(3)或第三轴(4)。

图 12 是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案俯视图(原理简图),描述了第二种工作模式的动力传动原理。

第二种工作模式,称之为作业模式;在第二种工作模式下,第一同步器(117)向另一侧移动时,第一轴(2)和第二轴(131)脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)连接。在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,动力经第一轴(2)、第一齿轮(3)和第三齿轮(5)传递给第三轴(4)进行动力输出;通常采用拨叉组件驱动同步器移动。

图 13 是本创新方案实施例1至9的一种主齿轮箱细化方案的一种典型应用原理图,描述了第二种工作模式的液压系统和主齿轮箱结合的复合传动。

图 13仅仅画出了主齿轮箱和液压系统的复合传动原理图,并未画出副油箱(21)和如何实现高油位-低油位变化的装置。

实施例1至9的一种典型应用是一种液压齿轮复合传动箱。

所述液压齿轮复合传动箱由箱体组件(125)、第一轴(2)、第二轴(131)、第三轴(4)、第四轴(123)、第一齿轮(3)、第二齿轮(103)、第三齿轮(5)、第四齿轮(126)、第一同步器(117)、第二同步器(107)、第一拨叉组件、第二拨叉组件、液压泵(136)、液压马达(116)、液压管路(106)及附件等组成;其中,第一轴(2)、第二轴(131)、第一同步器(117)、第二同步器(107)同轴线,所述第一同步器(117)、第二同步器(107)是啮合齿套,第一轴(2)的一端为总动力输入口(113),第二轴(131)的一端为行走动力输出口(132),第三轴(4)的一端为液压泵动力输出口(137),另一端为作业设备驱动输出口(111),第四轴(123)的一端为液压马达动力输入口(118);液压泵动力输出口(137)接液压泵(136),液压马达动力输入口(118)接液压马达(116),液压泵(136)和液压马达(116)之间采用液压管路(106)连接形成闭式液压回路;第一齿轮(3)空套在第一轴(2)上,两者可以发生相对转动,第二齿轮(103)空套在第二轴(131)上,两者可以发生相对转动,第一齿轮(3)和第三齿轮(5)始终啮合,第二齿轮(103)和第四齿轮(126)始终啮合,所诉第一拨叉组件控制第一同步器(117)前后移动,所述第二拨叉组件控制第二同步器(107)前后移动;

当第一同步器(117)向一侧移动时,实现第一轴(2)和第二轴(131)的连接,第一轴(2)和第一齿轮(3)的脱开;反之当第一同步器(117)向另一侧移动时,实现第一轴(2)和第二轴(131)的脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)的连接;当第二同步器(107)向一侧移动时,实现第二轴(131)和第二齿轮(103)的脱开;反之当第二同步器(107)向另一侧移动时,实现第二轴(131)和第二齿轮(103)的连接。

所述的液压齿轮复合传动箱包括两种工作模式:

第一种工作模式,称之为高速行驶模式:

第一轴(2)和第二轴(131)连接,第一轴(2)和第一齿轮(3)脱开,同时,第二轴(131)和第二齿轮(103)脱开;在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,直接经第一轴(2)和第二轴(131),至第二轴(131)的行走动力输出口(132)输出;第三轴(4)、第四轴(123)、第一齿轮(3)、第二齿轮(103)、第三齿轮(5)、第四齿轮(126)都不发生动力传递;

第二种工作模式,称之为作业模式,如图13所示:

第一轴(2)和第二轴(131)脱开,第一轴(2)和第一齿轮(3)连接,同时,第二轴(131)和第二齿轮(103)连接。在这种工作模式下,动力由第一轴(2)的总动力输入口(113)输入,动力经第一轴(2)、第一齿轮(3)和第三齿轮(5)传递给第三轴(4),第三轴(4)输出的动力分别传递给作业设备和液压泵(136),其中液压泵(136)输出的动力通过液压管路(106)传递给液压马达(116),液压马达(116)输出的动力传递给第四轴(123),第四轴(123)输出的动力经第四齿轮(126)和第二齿轮(103)传递给第二轴(131),经第二轴(131)的行走动力输出口(132)进行动力输出。

图 14 是本创新方案实施例1至9的第一通油孔(6)的第二种接法,即第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的底部。

第一通油孔(6)在箱体组件(125)内部和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围,图14用来对这句话进一步解释。图14中,第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的底部,第一通油孔通过一个管路延伸到箱体组件(125)内部,管路末端和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围。

图 15 是本创新方案实施例1至9的第一通油孔(6)的第三种接法,即第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的顶部。

第一通油孔(6)在箱体组件(125)内部和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围,图15用来对这句话进一步解释。图15中,第一通油孔(6)安装在箱体组件(125)的顶部,第一通油孔通过一个管路延伸到箱体组件(125)内部,管路末端和齿轮油实际连通的高度属于低油位的高度范围。

图 16 是对本创新方案实施例3和实施例4中所描述的“并联”这个词的进一步解释说明。

实施例3用的是两个油泵并联,实施例4用的是一个油泵和一个截止阀并联,这里仅对实施例3进一步解释说明,实施例4具有同样道理,这里省略描述。

两个油泵用管路并联,既可以如图3所示,也可以如图16所示。和图3相比,图16中增加了第三通油孔(26)和第四通油孔(27),并对应修改管路,同样能够达到图3所示的效果。此外,图16这种并联方式,可能更有利于齿轮油的流动换热。

图16所描述的技术方案也属于本创新方案的保护范围。

对本创新方案实施例1至9,还有以下补充:

所述负压气源(42)是气泵、离心风机或发动机的进气口或进气管道,即负压由气泵、离心风机或发动机的抽气作用产生。比如很多环卫车辆带有高压离心风机,风机的进气口管道就是非常理想的负压气源。

所述第二通油孔(22)可以安装在在副油箱(21)的底部最低位置。

所述的副油箱(21)可以带有油位高度开关或者油位高度传感器。

油位调节可以采用手动触发或者传感器信号自动触发的方式。

所述的第一截止阀(12)、第二截止阀(13)、第三截止阀(52)、第四截止阀(82)可以被两位三通阀、两位四通阀、两位五通阀、三位四通阀、或三位五通阀等常规液压阀或气动阀替代实现同等效果。

所述第一同步器(117)是啮合齿套、或滑移齿轮、或惯性式同步器、或常压式同步器。

总之,本发明提出了一种油位高度可调节的齿轮箱系统,通过调节油位高度,确保齿轮箱在不同工作模式或工作环境下既能确保齿轮、轴承等得到充分的润滑,又不至于搅油发热过大、油温过高,确保齿轮箱高效传动工作。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思,而非对本发明权利保护的限定,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应落入本发明的保护范围。

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