专利名称：一种工程机械车辆的动力换挡变速箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械和液压领域，具体涉及一种工程机械车辆的动力换挡变速箱。
背景技术：
工程机械车辆整机性能的稳定性主要取决于变速箱性能的稳定性，目前，国内工程机械车辆中的压路机配套使用的变速箱主要为机械换挡变速箱及电液动力换挡变速箱。但是，这两种变速箱分别存在一定的缺陷机械换挡变速箱操纵复杂，换挡冲击较大，噪音高，变速箱齿轮使用寿命短；而电液动力换挡变速箱虽然改善了 机械换挡的换挡品质，但电控系统性能不稳定，电磁铁容易因发热导致换挡逻辑出现错误，可维修性较差，换挡逻辑有一定的安全隐患，容易出现窜挡而导致安全事故的发生。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型提供了一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，该变速箱操作简单，通过机控操纵阀实现离合器的脱开或结合以传递切断动力来实现换挡，提高了传动效率和整机的整体性能。一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，包括变速箱箱体7，所述变速箱箱体7正面左上部分设置有滤清器1，所述变速箱箱体7正面中间部分设置有KR/K2离合器组件2，所述KR/K2离合器组件2右上方设置有KV/K1离合器组件3，所述KR/K2离合器组件2下方设置有3档离合器组件4，所述变速箱箱体7正面下半部分设置有驻车制动器9 ；所述变速箱箱体7 —侧面上部分设置有机控操纵阀6，所述机控操纵阀6与所述滤清器I通过压力油道连接，所述变速箱箱体7底部设置有油底壳总成8，所述油底壳总成8用于储备工作油，所述油底壳总成8中的工作油经由工程机械车辆的齿轮泵抽出通过所述滤清器I后进入所述机控操纵阀6 ；所述机控操纵阀6通过油管与所述KV/K1离合器组件3连接，所述机控操纵阀6通过油管与所述KR/K2离合器组件2连接，所述机控操纵阀6通过油管与所述K3离合器组件3连接；所述变速箱箱体7背面上半部分设置有输入轴总成10，所述变速箱箱体7背面下半部分设置有输出法兰11，所述输出法兰11与所述3档离合器组件4连接，通过所述输出法兰11外递动力，所述变速箱箱体7背面下部分还设置有给所述油底壳总成加注工作油的加油管5。在本实用新型中，该工程机械车辆的动力换挡变速箱主要包括11部分，分别为滤清器1、KR\K2离合器组件2、KV\K1离合器组件3、3档离合器组件4、加油管5、机控操纵阀6、变速箱箱体7、油底壳总成8、驻车制动器9、输入轴总成10、输出法兰11 ;通过工程机械车辆的齿轮泵将工作油从油底壳总成8抽出，形成压力油后经过滤清器I过滤后进入机控操纵阀6，通过机控操纵阀调压后的压力油驱动KR\K2离合器组件2、KV\K1离合器组件3和3档离合器组件4，实现离合器的脱开或结合以切断或传递动力，再通过输出法兰将动力传递到整机驱动轮实现整机运动，实现机控动力驱动实现的换挡，该工程机械车辆的机控动力换挡变速箱操作简单，提高了传动效率和整机的性能。
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱正面结构示意图；图2为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱一侧面结构示意图；图3为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱背面结构示意图；图4为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱内部结构简图；图5为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱中KV/K1离合器结构图；图6为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱中机控操纵阀简图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型提供了一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，由机控操纵阀实现离合器的脱开或结合以切断或传递动力来实现换挡功能，操作简单、可靠，维修方便，浮动安装离合器结构提高了变速箱传动效率和整机的燃油经济性能。本实用新型是结合机械换挡变速箱和电液动力换挡变速箱的缺陷而发明的一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，通过机控操纵阀实现离合器的结合或脱开以传递动力实现换挡，具有前进、后退各三个档位。本领域普通技术人员可以理解，该工程机械车辆的动力换挡变速箱可适用于工程机械车辆，如装载机、平地机、压力机等。请参阅图I 3，图I为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱正面结构示意图；图2为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱一侧面结构示意图；图3为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱背面结构示意图。如图I 3所示，一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，包括变速箱箱体7，所述变速箱箱体7正面左上部分设置有滤清器1，所述变速箱箱体7正面中间部分设置有KR/K2离合器组件2，所述KR/K2离合器组件2右上方设置有KV/K1离合器组件3，所述KR/K2离合器组件2下方设置有3档离合器组件4，所述变速箱箱体7正面下半部分设置有驻车制动器9 ；所述变速箱箱体7 —侧面上部分设置有机控操纵阀6，所述机控操纵阀6与所述滤清器I通过压力油道连接，所述变速箱箱体7底部设置有油底壳总成8，所述油底壳总成8用于储备工作油，所述油底壳总成8中的工作油经由工程机械车辆的齿轮泵抽出通过所述滤清器I后进入所述机控操纵阀6 ；所述机控操纵阀6通过油管与所述KV/K1离合器组件3连接，所述机控操纵阀6通过油管与所述KR/K2离合器组件2连接，所述机控操纵阀6通过油管与所述K3离合器组件3连接；所述变速箱箱体7背面上半部分设置有输入轴总成10，所述 变速箱箱体7背面下半部分设置有输出法兰11，所述输出法兰11与输出轴连接，通过所述输出法兰11外递动力，所述变速箱箱体7背面下部分还设置有给所述油底壳总成加注工作油的加油管5。在本实用新型中，采用的是工程机械车辆的齿轮泵将工作油从油底壳总成8抽出，通过齿轮泵后形成压力油，压力油经过滤清器I进行过滤后进入机控操纵阀6，由机控操纵阀6实现离合器组件中离合器的结合或脱开，从而传递动力以实现机控动力实现的换挡。请参阅图4 6，图4为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱内部结构简图；图5为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱中KV/K1离合器结构图；图6为本实用新型工程机械车辆的动力换挡变速箱中机控操纵阀简图。如图4所示,动力换挡变速箱内部结构具体包括所述输入轴总成10包括输入轴座、轴承、润滑油管和输入轴14，所述输入轴14上设有输入齿轮12 ；所述KV/K1离合器组件3包括KV/K1离合器壳体35、KV/K1离合器壳体齿轮33、KV/K1离合器轴15、KV齿轮13、Kl齿轮31，KV离合器16、Kl离合器32 ；所述KR/K2离合器组件2包括KR/K2离合器壳体、KR/K2离合器壳体齿轮19、KR/K2离合器轴28、KR齿轮17、K2大齿轮27、K2小齿轮29、KR离合器18、K2离合器30 ；所述K3离合器组件4包括K3离合器壳体、K3离合器壳体齿轮20、K3离合器轴26、K3大齿轮24、K3小齿轮25、K3离合器21 ；所述输出法兰11包括输出轴23、输出齿轮22 ;所述输入齿轮12与所述KV齿轮13啮合，所述输入齿轮12与所述KR齿轮16啮合，Kl齿轮31与K2大齿轮27啮合，K2小齿轮29与K3大齿轮24啮合，K3小齿轮25与输出齿轮22啮合，KV\K1离合器壳体齿轮33与KR\K2离合器壳体齿轮19啮合，KR\K2离合器壳体齿轮19与K3离合器壳体齿轮20啮合。作为优选方式，所述KV/K1离合器轴15上设有调整垫34，所述KR/K2离合器轴28上设有调整垫34，所述K3离合器轴26上设有调整垫34。作为优选方式，所述KV/K1离合器组件3、所述KR/K2离合器组件2及所述K3离合器组件4均还包括离合器活塞座、离合器活塞36、离合器摩擦片38、离合器钢片39、承压盘、回位弹簧37;所述离合器摩擦片38与所述离合器活塞36相对应，所述离合器活塞36油腔与离合器轴内的压力油道相连通；所述离合器摩擦片38和所述离合器钢片39相互相间排列，所述离合器钢片39通过内花键与齿轮的外花键相连接，所述离合器摩擦片38通过花键与离合器壳体连接，齿轮的外花键与所述离合器钢片39的内花键啮合[0038]具体地，以KV/K1离合器组件为例，如图5所示所述离合器摩擦片38和所述离合器钢片39相互交错排列，所述离合器钢片39通过内花键与所述Kl齿轮31的外花键相连接，所述离合器摩擦片38通过花键与所述KV/K1离合器壳体35连接，所述KV齿轮的外花键与所述离合器钢片39的内花键啮合；所述离合器摩擦片38与所述离合器活塞36相对应，所述离合器活塞36与所述KV/K1离合器轴15内的压力油道相连通。作为优选方式，所述KV离合器16、所述Kl离合器32、所 述KR离合器、所述K2离合器30和所述K3离合器21均为多片湿式摩擦片结构。作为优选方式，所述机控操纵阀6包括调压阀、平稳结合阀、切断阀、方向阀及档位阀，所述方向阀配有方向阀杆61，所述档位阀配有档位阀杆62。作为优选方式，所述机控操纵阀6上设置有KV油管接口 63、K1油管接口 66、KR油管接口 64、K2油管接口 65和K3油管接口 67 ；所述KV油管接口 63通过油管与所述KV/K1离合器组件3的KV油管接口连接；所述Kl油管接口 66通过油管与所述KV/K1离合器组件3的Kl油管接口连接；所述KR油管接口 64通过油管与所述KR/K2离合器组件3的KR油管接口连接；所述K2油管接口 65通过油管与所述KR/K2离合器组件3的K2油管接口连接；所述K3油管接口 67通过油管与所述K3离合器组件的K3油管接口连接。作为优选方式，所述KV/K1离合器壳体(35)、所述KR/K2离合器壳体和所述K3离合器壳体均采用浮动安装。作为优选方式，根据权利要求I所述的变速箱，其特征在于，所述驻车制动器9为鼓式制动器。在本实用新型中，该工程机械车辆的动力换挡变速箱主要部件及其工作原理如下滤清器I、KR\K2离合器组件2、KV\K1离合器组件3、3档离合器组件4、加油管5、机控操纵阀6、变速箱箱体7、油底壳总成8、驻车制动器9、输入轴总成10、输出法兰11 ；油底壳总成8中的油底壳主要用于储备工作油，可以通过加油管5给油底壳加入工作油，工程机械中齿轮泵将工作油从变速箱箱体7底部的油底壳抽出，通过该齿轮泵后形成压力油，压力油经过滤清器I进行过滤后进入机控操纵阀6。机控操纵阀6主要有调压阀、平稳结合阀、切断阀、方向阀及档位阀等部分组成。压力油经过调压阀将压力调节成适合离合器工作的压力油和润滑用压力油；调压后的压力油通过平稳结合阀、方向阀和档位阀的不同组合实现对不同离合器的压力供给或切断；润滑压力油则通过整机的油冷器冷却后回到变速箱对变速箱关键零部件(如轴承、离合器、花键等)进行润滑；平稳结合阀作用是在换档瞬间，通过压力调制，使离合器油缸压力平稳上升，以实现平稳起步和柔性换挡；切断阀是在停车时切断操纵阀的压力油路，避免停车启动时因误操作而导致安全事故的发生，一般与驻车制动器联动使用；方向阀及档位阀则是切断或连通离合器工作压力油，实现离合器的脱开或结合以断开动力或传递动力。其中，KR\K2离合器组件2中主要有KR离合器、K2离合器等；KV\K1离合器组件3中主要有KV离合器、Kl离合器等、3档离合器组件4主要有K3离合器等；而输入轴14上有输入齿轮12，输出轴23上有输出齿轮22 ;经过机控操纵阀6调压后的压力油驱动离合器的结合或脱开，再通过齿轮啮合将动力传递到输出法兰11，以实现换挡功能。而在本实用新型中，以KV/K1离合器组件为例，还包括离合器活塞36、回位弹簧37、离合器摩擦片38、离合器钢片39。由离合器摩擦片38和离合器钢片39呈相互相间排列布置，其中离合器钢片39通过内花键与Kl齿轮的外花键相连接，离合器摩擦片38通过外部凸缘与Kl离合器的包相连接，离合器摩擦片38对应设置有离合器活塞36，该离合器活塞36与设置在KV/K1离合器轴15内的压力油道相连通，压力油道与变速箱箱体7内部压力油道连通。当动力传递到KV/K1离合器壳体35，KV/K1离合器壳体 35高速转动，由于离合器摩擦片38与KV/K1离合器壳体35是通过花键连接，因此离合器摩擦片35与KV/K1离合器壳体35 —起转动，当需要将动力向右传递时，压力油进入到KV离合器右侧油缸，推动活塞36向右运动，活塞36将离合器摩擦片38与离合器钢片39压紧，在摩擦力作用下，离合器钢片39与离合器摩擦片38 —起转动，而离合器钢片39通过花键与Kl齿轮31连接，因此Kl齿轮31就随着离合器摩擦片38、KV/K1离合器壳体35等形成一个缸体进行高速转动，实现动力传递；当动力需要向左传递时，工作原理与向右相同；当动力从KV齿轮13传递到Kl齿轮31时，则KV、K1两个离合器同时工作，也是前进I档的工作原理。其他离合器工作原理与上述相同，在此不再赘述。在本实用新型中，是通过机控操纵阀6实现离合器的脱开或结合，因此在本实用新型中，离合器存在两种状态脱开状态或结合状态，分别如下脱开状态，在离合器钢片39与离合器摩擦片38之间有一定的间隙可以使离合器钢片39与离合器摩擦片38之间相对转动，当输入齿轮12将动力传递到KV齿轮13时，由于离合器钢片39与离合器摩擦片38可以相对转动，KV齿轮13就会带动离合器钢片39转动，而KV/K1离合器壳体35与离合器摩擦片38可以静止不动(理想状态下，实际上由于压力油有一定的粘滞系数可以把离合器摩擦片38带着一起动，但是无法传动扭矩)，这种状态就是离合器的脱开状态；结合状态，机控操纵阀6的压力油通过机控操纵阀6、压力油管、通过KV/K1离合器轴15轴头上的压力油道进入内部压力油道，再进入到KV/K1离合器壳体35与36活塞之间的空腔，当压力充满整个空腔之后随着压力的增大，活塞36受到向右的压力而向右移动，挤压离合器钢片39与离合器摩擦片38，最后将离合器钢片39与离合器摩擦片38紧紧的压在一起，由于离合器钢片39与离合器摩擦片38之间有压力之后通过两者接触面的摩擦力来传递扭矩。本实用新型的工程机械车辆的动力换挡变速箱具有前进I档、前进2档、前进3档、后退I档、后退2档和后退3档，在机控操纵阀6上有2个阀杆，分别为方向阀阀杆61和换挡阀阀杆62，方向阀阀杆61对应KV、KR，操作着前进、后退和空挡，换挡阀阀杆62对应KU K2、K3，操作着I档、2档和3档。其中，机控操纵阀6阀杆操作与各档位的关系如表I所示[0056]
权利要求1.ー种工程机械车辆的动カ换挡变速箱，其特征在于，包括 变速箱箱体(7)，所述变速箱箱体(7)正面左上部分设置有滤清器(I)，所述变速箱箱体(7)正面中间部分设置有KR/K2离合器组件(2)，所述KR/K2离合器组件(2)右上方设置有KV/K1离合器组件(3)，所述KR/K2离合器组件(2)下方设置有3档离合器组件(4)，所述变速箱箱体(7)正面下半部分设置有驻车制动器(9)； 所述变速箱箱体(7) —侧面上部分设置有机控操纵阀出)，所述机控操纵阀(6)与所述滤清器(I)通过压カ油道连接，所述变速箱箱体(7)底部设置有油底壳总成(8)，所述油底壳总成(8)用于储备工作油，所述油底壳总成(8)中的工作油经由工程机械车辆的齿轮泵抽出通过所述滤清器(I)后进入所述机控操纵阀(6)； 所述机控操纵阀(6)通过油管与所述KV/K1离合器组件(3)连接，所述机控操纵阀(6)通过油管与所述KR/K2离合器组件(2)连接，所述机控操纵阀(6)通过油管与所述K3离合器组件⑶连接； 所述变速箱箱体(7)背面上半部分设置有输入轴总成(10)，所述变速箱箱体(7)背面下半部分设置有输出法兰(11)，所述输出法兰(11)与所述3档离合器组件(4)连接，通过所述输出法兰(11)外递动力，所述变速箱箱体(7)背面下部分还设置有给所述油底壳总成(8)加注工作油的加油管(5)。
2.根据权利要求I所述的变速箱，其特征在干， 所述输入轴总成(10)包括输入轴座、轴承、润滑油管和输入轴(14)，所述输入轴(14)上设有输入齿轮(12)； 所述KV/K1离合器组件(3)包括KV/K1离合器壳体(35)、KV/K1离合器壳体齿轮(33)、KV/K1离合器轴(15)、KV齿轮(13)、Kl齿轮(31)，KV离合器(16)、Kl离合器(32)； 所述KR/K2离合器组件(2)包括KR/K2离合器壳体、KR/K2离合器壳体齿轮(19)、KR/K2离合器轴(28)、KR齿轮(17)、K2大齿轮(27)、K2小齿轮(29)、KR离合器(18)、K2离合器(30)； 所述K3离合器组件(4)包括K3离合器壳体、K3离合器壳体齿轮(20)、K3离合器轴(26)、K3大齿轮(24)、K3小齿轮(25)、K3离合器(21)； 所述输出法兰(11)包括输出轴(23)、输出齿轮(22)； 所述输入齿轮(12)与所述KV齿轮(13)啮合，所述输入齿轮(12)与所述KR齿轮(16)啮合，Kl齿轮(31)与K2大齿轮(27)啮合，K2小齿轮(29)与K3大齿轮(24)啮合，K3小齿轮(25)与输出齿轮(22)啮合，KV\K1离合器壳体齿轮(33)与KR\K2离合器壳体齿轮(19)啮合，KR\K2离合器壳体齿轮(19)与K3离合器壳体齿轮(20)啮合。
3.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述KV/K1离合器轴(15)上设有调整垫(34)，所述KR/K2离合器轴(28)上设有调整垫(34)，所述K3离合器轴(26)上设有调整垫(34)。
4.根据权利要求I或2或3所述的变速箱，其特征在于，所述KV/K1离合器组件(3)、所述KR/K2离合器组件(2)及所述K3离合器组件(4)均还包括离合器活塞座、离合器活塞(36)、离合器摩擦片(38)、离合器钢片(39)、承压盘、回位弹簧(37)； 所述离合器摩擦片(38)与所述离合器活塞(36)相对应，所述离合器活塞(36)油腔与离合器轴内的压カ油道相连通；所述离合器摩擦片(38)和所述离合器钢片(39)相互相间排列，所述离合器钢片(39)通过内花键与齿轮的外花键相连接，所述离合器摩擦片(38)通过花键与离合器壳体连接，齿轮的外花键与所述离合器钢片(39)的内花键啮合。
5.根据权利要求I所述的变速箱，其特征在于，所述机控操纵阀(6)包括调压阀、平稳结合阀、切断阀、方向阀及档位阀，所述方向阀配有方向阀杆(61)，所述档位阀配有档位阀杆(62)。
6.根据权利要求I所述的变速箱，其特征在干， 所述机控操纵阀(6)上设置有KV油管接ロ(63)、K1油管接ロ(66)、KR油管接ロ(64)、K2油管接ロ (65)和K3油管接ロ (67)； 所述KV油管接ロ(63)通过油管与所述KV/K1离合器组件(3)的KV油管接ロ连接；所述Kl油管接ロ(66)通过油管与所述KV/K1离合器组件(3)的Kl油管接ロ连接；所述KR油管接ロ(64)通过油管与所述KR/K2离合器组件(3)的KR油管接ロ连接；所述K2油管接ロ(65)通过油管与所述KR/K2离合器组件(3)的K2油管接ロ连接；所述K3油管接ロ(67)通过油管与所述K3离合器组件的K3油管接ロ连接。
7.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述KV离合器(16)、所述Kl离合器(32)、所述KR离合器、所述K2离合器(30)和所述K3离合器(21)均为多片湿式摩擦片结构。
8.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述KV/K1离合器壳体(35)、所述KR/K2离合器壳体和所述K3离合器壳体均采用浮动安装。
9.根据权利要求I所述的变速箱，其特征在于，所述驻车制动器(9)为鼓式制动器。
专利摘要本实用新型公开了一种工程机械车辆的动力换挡变速箱，包括滤清器1、KR\K2离合器组件2、KV\K1离合器组件3、3档离合器组件4、加油管5、机控操纵阀6、变速箱箱体7、油底壳总成8、驻车制动器9、输入轴总成10、输出法兰11；通过安装在工程机械车辆的齿轮泵将工作油从油底壳总成8抽出，形成压力油后经过滤清器1过滤后进入机控操纵阀6，由机控操纵阀6实现离合器的结合或脱开以传递或切断动力传递，从而实现换挡功能。同时，该工程机械车辆的动力换挡变速箱操作简单、可靠、可维修性强，使用维护成本较低，离合器的浮动安装结构提高了变速箱的传动效率和整机的燃油经济性能。
文档编号F16H47/00GK202441831SQ201220009000
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者严颖波, 刘亮亮, 吴娅伟, 张庆武, 李军, 李若国, 杨建明, 王晓辉, 陈吉祥, 高述军 申请人:山推工程机械股份有限公司