专利名称：机器的传动装置及使用该传动装置的机器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器的传动装置，更为具体地，涉及在采用静液压传动的机器中提供高、低速两种输出的变速箱结构。本实用新型还涉及使用该传动装置的机器。
背景技术：
机器(例如装载机)配备有动力系统(如发动机系统)为机器提供动力，动力系统产生的动力通过传动系统传输以控制机器的运行。许多机器的运行存在两种典型工况:以轮式装载机为例，在进行装载作业时常常需要在路况不佳的作业地点以高转矩低速行驶，而在非作业期间则可能需要在平地上以低转矩高速行驶以便快速到达作业地点。因此，一般希望机器的传动系统能为机器的行走装置(如车轮、履带)提供高、低速两种输出。另一方面，静液压传动由于其效率高、燃料经济性好和控制方便等优点而常常用于机器的传动系统。然而，在配备了静液压传动系统的现有机器中，向行走装置提供高、低速两种输出的传动装置一般采用的是多级传动的设计，其存在结构复杂、效率低、损耗大等缺点，造成传动装置的成本高、寿命短。本实用新型旨在解决现有技术中的上述一个或多个问题。
实用新型内容一方面，本实用新型提供了一种机器的传动装置，包括:相互平行地布置在变速箱中的第一驱动轴和第二驱动轴；固定安装在所述第二驱动轴上的第三齿轮和第四齿轮；可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第三齿轮啮合以输出第一速比的第一齿轮，和可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第四齿轮啮合以输出第二速比的第二齿轮。所述第一驱动轴和第二驱动轴中的一个是由驱动装置驱动的输入轴，而另一个为输出轴。另一方面，本实用 新型提供了一种机器，包括:驱动装置和变速箱；以及相互平行地布置在变速箱中的第一驱动轴和第二驱动轴；固定安装在所述第二驱动轴上的第三齿轮和第四齿轮；可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第三齿轮啮合以输出第一速比的第一齿轮，和可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第四齿轮啮合以输出第二速比的第二齿轮。所述第一驱动轴和第二驱动轴中的一个是由驱动装置驱动的输入轴，而另一个为输出轴。
图1是根据本实用新型的一种示例性机器的立体图。图2是示出根据本实用新型的机器传动装置的一种示例性构型的剖视图。图3是图2所示的机器传动装置处于另一状态下的剖视图。附图标记列表100机器30主机架[0012]35驾驶室36作机具37油缸40行走装置41车轮20驱动装置/液压马达21驱动装置/液压马达的输出轴10变速箱11变速箱的输入轴12第一齿轮13第二齿轮14变速箱的输出轴15第三齿轮16第四齿轮17轴向伸出部18间隔件19拨叉
具体实施方式
图1显示了一种示例性的机器100。机器100可例如为轮式装载机。机器100也可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输等)相关的操作并在各种作业环境(例如矿场、建筑工地、农场和道路等)中工作的任何其它类型的机器，例如履带式挖掘机、轮式平地机等。机器100可包括主机架30、操作人员容纳空间如驾驶室35、和工作机具36。在一个实施例中，工作机具36可以是应用于装载机的铲斗。机器100可包括至少一个与工作机具36操作连接并用来控制工作机具36动作的油缸37。在机器100的下部布置有行走装置40，用来支撑和移动机器100。在一个实施例中，行走装置40包括车轮41。图1所示的机器100通过传动装置将由机器的动力系统(如发动机)输出的动力传递给例如行走装置40。为了使行走装置获得高、低速两种输出，可采用根据本实用新型的传动装置，其可包括相互平行地布置在变速箱中的两个驱动轴，其中一个为由一驱动装置驱动的输入轴，另一个为输出动力的输出轴。更具体地，如图2所示，在根据本实用新型一个实施例的传动装置中，输入轴11和输出轴14被并行地支承在变速箱10内。驱动装置20的输出轴21与变速箱的输入轴11刚性连接以驱动输入轴11旋 转。变速箱的输出轴14与机器的行走装置驱动连接以驱动机器行驶，为此，输出轴14可例如连接到轮式机器的驱动桥或履带式机器的履带驱动轮。在输入轴11上可套装有第一齿轮12和第二齿轮13。第一与第二齿轮的齿数/大小可不同。第一和第二齿轮12、13都不能相对于输入轴11转动，因此输入轴11可带动它们一起旋转。同时，第一和第二齿轮12、13都可沿输入轴11滑动。在输出轴14上可固定安装有第三齿轮15和第四齿轮16。第三和第四齿轮15、16相对于输出轴14不能转动，因此它们各自都可带动输出轴14 一起旋转。与第一和第二齿轮12、13不同的是，第三和第四齿轮15、16相对于输出轴14不能滑动，而是在轴向上固定。例如，可通过间隔件18将第三和第四齿轮15、16隔开并分别限制它们的轴向位置。第一齿轮12和第三齿轮15的大小/齿数被设定为使得第一齿轮12可通过沿输入轴11滑动而选择性地与第三齿轮15啮合和脱开，第二齿轮13和第四齿轮16的大小/齿数被设定为使得第二齿轮13可通过沿输入轴11滑动而选择性地与第四齿轮16啮合和脱开。当第一齿轮与第三齿轮啮合时，第二齿轮可与第四齿轮脱开，此时变速箱输出由第一和第三齿轮的齿数决定的第一速比。当第二齿轮与第四齿轮啮合时，第一齿轮可与第三齿轮脱开，此时变速箱输出由第二和第四齿轮的齿数决定的第二速比。为了便于操作第一和第二齿轮沿输入轴11滑动，它们可例如彼此固连在一起。在图2所示的示例性构型中，在输入轴11的外周和第二齿轮13的中心孔的内周上可设置有相互配合的花键；另外，第二齿轮13可具有轴向伸出部16，而第一齿轮12套装在该轴向伸出部上并与其固连。这样，第一和第二齿轮12、13便能作为一个整体在输入轴11上滑动并由输入轴11驱动旋转。应当指出，第一齿轮12也可与第二齿轮13 —样自身通过花键与输入轴11直接接合而实现在输入轴11上的滑动，此时第二齿轮13便无需设置轴向伸出部16，只要与第一齿轮12固连成能够共同滑动即可。这里，可例如利用拨叉19来控制第一和第二齿轮12、13在输入轴11上的共同滑动。在图2所示的构型中，第一和第二齿轮12、13沿输入轴11的滑动在轴向上被限制在第一位置和第二位置之间。所述第一和第二位置以及所述四个齿轮的大小/齿数被设定为，在第一位置，第一齿轮12恰好与第三齿轮15啮合且此时第二齿轮13不与第四齿轮16啮合，而在第二位置，第二齿轮13恰好与第四齿轮16啮合且此时第一齿轮12不与第三齿轮15啮合。在第一和第二位置之间，第一和第二齿轮可与第三和第四齿轮都不啮合而不传递动力，图2示出的就是这种状态。图3例示出第一和第二齿轮12、13处于第二位置时的状态(未示出拨叉19)。由于第一与第二齿轮的齿数不同，为了保证上述啮合关系，第三与第四齿轮的齿数也不同，并且第一与第三齿轮啮合所获得的速比将不同于第二与第四齿轮啮合所获得的速比。在上述实施例中，第一和第二齿轮12、13设置在变速箱的输入轴11上，第三和第四齿轮15、16设置在变速箱的输出轴14上。但是，本实用新型不限于这种构型，而是也可以将第一和第二齿轮12、13设置在输出轴14上,而第三和第四齿轮15、16设置在输入轴11上。在这种情况下，由输入轴11带动第三和第四齿轮旋转，并通过第三与第一齿轮的啮合或第四与第二齿轮的啮合传递动力，最终由第一和第二齿轮带动输出轴14旋转以输出动力。根据本实用新型的传动装置可例如为静液压传动装置。静液压传动一般包括由机器的动力系统(如发动机)驱动的液压泵(变量泵或定量泵)及由液压泵驱动的液压马达(变量马达或定量马达)。静液压传动中的液压马达即为上述驱动装置20，动力系统的动力被转换成液压马达的旋转并通过上述传动装置最终传递给行走装置。工业实用性在机器工作时，发动机将动力传输给静液压系统的液压泵和液压马达。液压马达20驱动变速箱10的输入轴11旋转。机器的操作员可例如手动地操作控制杆以控制拨叉19使第一和第二齿轮12、13共同滑动至输入轴11上的第一位置或第二位置。在第一位置，只有第一齿轮12与第三齿轮15哨合，由此与输入轴11 一同旋转的第一齿轮12将旋转传递给第三齿轮15，第三齿轮15再带动输出轴14将动力输出给机器的行走装置，在此过程中变速箱10具有由第一与第三齿轮的齿数所确定的第一速比而产生具有第一转速的输出。在第二位置，只有第二齿轮13与第四齿轮16啮合，由此与输入轴11 一同旋转的第二齿轮13将旋转传递给第四齿轮16，第四齿轮16再带动输出轴14将动力输出给机器的行走装置，在此过程中变速箱10具有由第二与第四齿轮的齿数所确定的不同于上述第一速比的第二速比而产生具有不同于上述第一转速的第二转速的输出。因此，机器的操作员可根据实际情况操作控制杆来使机器的行走装置获得高、低速两种输出。根据本实用新型，在机器传动装置的变速箱内以简单的结构利用从输入轴到输出轴的单级传动便实现了高、低速两种输出，从而提高了传动装置的效率，减少了零部件损耗，延长了传动装置的使用寿命并降低了传动装置的成本。根据本实用新型的传动装置可适用于采用静液压传动的各种机器，例如轮式装载机。由传动装置提供的高、低速两种输出可用于在不同的工况下适当地驱动机器的行走装置。但是，本实用新型不限于此，所述传动装置提供的高、低速两种输出也可用于执行除驱动机器行驶之外的其它作业。显然，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。
权利要求1.种机器的传动装置,包括: 相互平行地布置在变速箱(10)中的第一驱动轴(11)和第二驱动轴(14)， 固定安装在所述第二驱动轴上的第三齿轮(15)和第四齿轮(16)， 可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第三齿轮啮合以输出第一速比的第一齿轮(12)，和可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第四齿轮啮合以输出第二速比的第二齿轮(13)， 其中，所述第一驱动轴和第二驱动轴中的一个是由驱动装置(20)驱动的输入轴，而另一个为输出轴。
2.据权利要求1所述的机器的传动装置，其特征在于，所述第一齿轮与所述第二齿轮固定连接。
3.据权利要求1所述的机器的传动装置，其特征在于，所述第一驱动轴(11)为输入轴，所述第二驱动轴(14)为输出轴。
4.据权利要求1至3中任一项所述的机器的传动装置，其特征在于，所述第一齿轮(12)和/或所述第二齿轮(13)与所述第一驱动轴通过花键接合。
5.据权利要求1至3中任一项所述的机器的传动装置，其特征在于，所述传动装置为静液压传动装置，所述驱动装置为液压马达。
6.种机器，包括:驱动装置(20)和变速箱(10)，以及 相互平行地布置在变速箱(10)中的第一驱动轴(11)和第二驱动轴(14)， 固定安装在所述第二驱动轴上的第三齿轮(15)和第四齿轮(16)， 可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第三齿轮啮合以输出第一速比的第一齿轮(12)，和可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第四齿轮啮合以输出第二速比的第二齿轮(13)， 其中，所述第一驱动轴和第二驱动轴中的一个是由驱动装置(20)驱动的输入轴，而另一个为输出轴。
7.据权利要求6所述的机器，其特征在于，所述第一齿轮与所述第二齿轮固定连接。
8.据权利要求6所述的机器，其特征在于，所述第一驱动轴(11)为输入轴，所述第二驱动轴(14)为输出轴。
9.据权利要求6至8中任一项所述的机器，其特征在于，所述第一齿轮(12)和/或所述第二齿轮(13)与所述第一驱动轴通过花键接合。
10.据权利要求6至8中任一项所述的机器，其特征在于，所述机器为采用静液压传动的机器，所述驱动装置为液压马达。
专利摘要公开了一种机器的传动装置及使用该传动装置的机器。传动装置包括相互平行地布置在变速箱中的第一驱动轴和第二驱动轴；固定安装在所述第二驱动轴上的第三齿轮和第四齿轮；可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第三齿轮啮合以输出第一速比的第一齿轮，和可滑动地套装在所述第一驱动轴上并可与所述第四齿轮啮合以输出第二速比的第二齿轮。所述第一驱动轴和第二驱动轴中的一个是由驱动装置驱动的输入轴，而另一个为输出轴。
文档编号F16H3/30GK202926978SQ20122062906
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者李成江, 南新双, 黄善敏, A·迪基, R·迪克, S·迈尤尔 申请人:山东山工机械有限公司