一种油田泥浆用六挡变速机构的制作方法

本发明涉及一种机械领域的传动装置，具体涉及一种油田泥浆用六挡变速机构。

背景技术：

由于油田泥浆用变速器承受载荷大，使用条件复杂，为保证车辆具有良好的动力性，变速机构必须具有较大范围的传动比，且结构简单紧凑。为此提供一种油田泥浆用六挡变速机构。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种传动比较广，性能较优，可满足油田泥浆设备的使用要求的六挡变速机构。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种油田泥浆用六挡变速机构，包括行星排、安装在两端分别与输入轴和输出轴连接的输入构件和输出构件、中间轴、传动构件、制动器和离合器，所述行星排有三个，分别为第一行星排p1、第二行星排p2、第三行星排p3；

所述传动构件有四个，分别为第一传动构件、第二传动构件、第三传动构件、第四传动构件；

所述制动器有三个，分别为第一制动器z1、第二制动器z2、第三制动器z3；

所述离合器有二个，分别为第一离合器l1和第二离合器l2；

所述输入构件连接第一行星排p1的第一齿圈r1、第一离合器l1的外毂；

所述输出构件连接第三行星排p3的第三行星架c3；

所述中间轴连接第一行星排p1、第二行星排p2、第三行星排p3和第二传动构件；

所述第一传动构件连接第一行星排p1的第一太阳轮s1、第一离合器l1的内毂和第一制动器z1的内毂；

所述第二传动构件通过中间轴7连接第一行星排p1的第一行星架c1、第二行星排p2的第二太阳轮s2、第三行星排p3的第三太阳轮s3和第二离合器l2的外毂；

所述第三传动构件连接第二行星排p2的第二齿圈r2、第二离合器l2的内毂和第二制动器z2的内毂；

所述第四传动构件连接第二行星排p2的第二行星架c2、第三行星排p3的第三齿圈r3和第三制动器z3的内毂。

所述传动构件在本方案中是指一般意义上的传动机构，包括但不限于机械传动,也可以是电气传动、液压传动或气压传动结构，其功能就是动力传递。

优选的，所述行星排为简单行星排，即包含一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架。特别的，行星排只由一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架组成。

相比于现有的变速机构，本发明的变速机构采用三个行星排、三个制动器和二个离合器的方案实现六个前进挡。六个前进挡传动比范围大、传动扭矩大。三个行星排均为单星简单行星排，三个行星排的k值在2.04～3.00范围内，便于实现紧凑结构，减小了变速机构的体积和重量。

附图说明

图1为本发明的六挡变速机构各构件连接关系示意图；

图中：p1.第一行星排，p2.第二行星排，p3.第三行星排，s1.第一太阳轮，s2.第二太阳轮，s3.第三太阳轮，r1.第一齿圈，r2.第二齿圈，r3.第三齿圈，c1.第一行星架，c2.第二行星架，c3.第三行星架，z1.第一制动器，z2.第二制动器，z3.第三制动器，l1.第一离合器，l2.第二离合器，1.输入构件，2.输出构件，3.第一传动构件，4.第二传动构件，5.第三传动构件，6.第四传动构件，7.中间轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明的变速机构适用于油田泥浆作业。其中各行星排按顺序排列，各个行星排之间利用传动构件连接，输入轴与输入构件1相连，一般为液力变矩器的涡轮轴，用于将发动机的动力经液力变矩器传至变速机构。输出轴与输出构件2连接，一般为工作机或通过分动器或差速器将动力传至前、后桥或左、右驱动轮。该变速机构相对于旋转中心是完全对称的，图1中省略了旋转中心的下半部分，以下描述时不再作说明。

第一行星排p1包括第一太阳轮s1、第一齿圈r1和第一行星架c1三个旋转件，第一齿圈r1与输入构1连接以输入动力，可通过第一制动器z1制动第一太阳轮s1以使第一齿圈r1作为中间输出件将输入构件1的转速进行增速输出。

第二行星排p2包括第二太阳轮s2、第二齿圈r2和第二行星架c2三个旋转件，可在减速挡通过第二制动器z2制动第二齿圈r2以使第二行星架c2作为中间输出件将第二太阳轮s2的转速进行减速输出。

第三行星排p3包括第三太阳轮s3、第三齿圈r3和第三行星架c3三个旋转件，可通过第三制动器z3制动第三齿圈r3以使第三行星架c3作为输出件将第三太阳轮s3的转速进行减速输出。

第一制动器z1用于制动第一传动构件3，第二制动器z2用于制动第三传动构件5，第三制动器z3用于制动第四传动构件6。第一离合器l1用于连接输入构件1和第一传动构件3，第二离合器l2用于连接第二传动构件4和第三传动构件5。第一制动器z1～第三制动器z3、第一离合器l1和第二离合器l2一般为多片式摩擦操纵件，利用液压油驱动活塞进行加压。各挡的操纵方案实现如下表所示。

表1六挡变速机构实现方式及相应传动比、间比示意表

表中符号“+”表示离合器或制动器处于工作状态。

下面参照图1和表1对本发明的实例进行详细说明，需说明的是，本文所述之传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比，行星排k值是指行星排的齿圈齿数与太阳轮齿数之比。

1、一挡，第一制动器z1和第三制动器z3在压力油作用下结合，第一传动构件3和第四传动构件6制动，由输入构件1输入的扭矩通过第一行星排p1的第一行星架c1传递给中间轴7，然后通过第三行星排p3的第三太阳轮s3传递给第三行星排p3的第三行星架c3，再由第三行星架c3传递给输出构件2，最后由输出构件2将扭矩输出。

2、二挡，第一离合器l1和第三制动器z3在压力油作用下结合，第四传动构件6制动，第一传动构件3与作为输入轴的输入构件1整体旋转，由输入构件1输入的扭矩经中间轴7直接传递给第三行星排p3的第三行星架c3，由第三行星架c3传递给输出构件2，最后由输出构件2将扭矩输出。

3、三挡，第一制动器z1和第二制动器z2结合，第一传动构件3和第三传动构件5制动，由输入构件1输入的扭矩通过第一行星排p1的第一行星架c1传递给中间轴7，然后一部分通过第二行星排p2的第二太阳轮s2传递给第二行星排p2的第二行星架c2，由第二行星架c2传递给第三行星排p3的第三齿圈r3，另一部分直接传递给第三行星排p3的第三太阳轮s3，由于第三行星排p3的第三齿圈r3与第三太阳轮s3的差动，扭矩经第三行星排p3的第三行星架c3传递给输出构件2，最后由输出构件2将扭矩输出。

4、四挡，第一离合器l1和第二制动器z2在压力油作用下结合，第三传动构件5制动，第一传动构件3与作为输入轴的输入构件1整体旋转，由输入构件1输入的扭矩一部分通过第二行星排p2的第二太阳轮s2传递给第二行星排p2的第二行星架c2，由第二行星架c2传递给第三行星排p3的第三齿圈r3，另一部分由中间轴7直接传递给第三行星排p3的第三太阳轮s3，由于第三行星排p3的第三齿圈r3与第三太阳轮s3的差动，扭矩经第三行星排p3的第三行星架c3传递给输出构件2，最后由输出构件2将扭矩输出。

5、五挡，第一制动器z1和第二离合器l2在压力油作用下结合，第一传动构件3制动，第二行星排p2、第三行星排p3与中间轴7成一整体旋转，由输入构件1输入的扭矩通过第一行星排p1的第一行星架c1传递给中间轴7，扭矩由第三行星架c3传递给输出构件2，由输出构件2将扭矩输出。

6、六挡，第一离合器l1和第二离合器l2在压力油作用下结合，第一行星排p1、第二行星排p2、第三行星排p3同时与作为输入轴的输入构件1整体旋转，扭矩由第三行星架c3按1:1的比例传递给输出构件2，由输出构件2将扭矩输出。

各挡传动比由三个行星排的k值决定。例如，k1≈2.55、k2≈2.04、k3≈3时，即可得到表1所示的各挡传动比，相邻挡位传动比的间比在1.390～1.446之间，获得了整体性能较优的传动比特性。

本发明中的三个第一行星排p1～第三行星排p3均为单星简单行星排，且k值在2.04～3.00范围内，可使三个第一行星排p1～第三行星排p3的径向尺寸较小的同时获得了整体性能较优的传动比特性。