本发明涉及分动箱技术领域,具体而言,涉及一种分动箱和一种工程机械。
背景技术:
分动箱是一种常用的动力传递部件,是工程机械中传动系统的重要组成部分,工程机械的发动机可通过分动箱向多个作业系统或动力需求装置输出动力。然而,通过分动箱向发动机取力的设备越多,发动机的负载也越大,在低温环境下,特别是在高原、高寒地区,容易导致发动机启动困难,影响工程机械的正常工作。现有技术中提供了带离合器的分动箱,以在发动机启动时断开发动机与各项作业系统和设备之间的连接,但现有的技术方案中的分动箱多采用液压摩擦片结构来实现连接或断开,结构和连接方式较为复杂,日常的维护保养难度较大,使用成本高,且在正常气候条件下,液压摩擦片的液压系统仍需处于工作状态,以保证发动机可以正常向外输出动力,造成了能源浪费,同时缩短了使用寿命,增加了维护成本。
技术实现要素:
本发明旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提供一种分动箱。
本发明的另一个目的在于提供一种工程机械。
为了实现上述目的,本发明的第一方面技术方案提供了一种分动箱,包括:壳体;输入轴,输入轴穿过壳体,并与壳体可转动连接,输入轴的两端均由壳体向外伸出,且输入轴的一端为输入端,用于连接发动机;传动组件,可转动地套设于输入轴上,用于向外输出动力,传动组件远离输入端的一端由壳体向外伸出;连接组件,套设于输入轴的另一端,连接组件与输入轴滑动连接,并可沿输入轴的轴向方向进行滑动,其中,连接组件可通过轴向滑动与传动组件实现连接或断开,且在连接组件与传动组件连接时,输入轴可带动传动组件转动。
根据本发明的第一方面技术方案,分动箱包括壳体、输入轴、传动组件和连接组件。壳体作为分动箱的基体,用于承载和支撑。输入轴穿过壳体,并与壳体可转动连接,输入轴的两端分别由壳体的两端向外伸出,其中,输入轴的一端为输入端,用于与发动机相连接,以从发动机获取动力。传动组件可转动地套设于输入轴上,用于与外部负载相连接,以向外输出动力。传动组件远离输入端的一端由壳体向外伸出,用于与连接组件进行连接。连接组件套设于输入轴的另一端,通过设置连接组件与输入轴滑动连接,使得连接组件可随输入轴一同转动,且可沿输入轴的轴向方向进行滑动,从而通过连接组件的轴向滑动实现与传动组件之间的连接或断开。其中,连接组件位于壳体外,便于从外部进行操作和维护,同时简化了壳体内部的结构。在连接组件与传动组件相连接时,输入轴可带动传动组件一同转动,从而将发动机的驱动力通过连接组件和传动组件向外界负载进行传递;在连接组件与传动组件断开时,发动机与外界负载之间的传动连接断开,从而起到离合作用,以在低温环境下施工时,可在发动机启动之前,事先断开连接组件与传动组件之间的连接,使发动机实现无负载启动,可降低发动机的启动阻力,可有效缓解发动机启动困难的问题,有利于减少气候条件对工程机械的施工作业的影响。此外,连接组件与传动组件处于连接状态时,无需配套的液压系统或驱动机构对其施加驱动力以维持连接状态,结构和连接关系相对简单,制造成本降低;同时,在正常的气候条件下,连接组件与传动组件的连接状态可以作为常规状态,无需每次启动时进行断开或连接操作,可有效减少磨损,延长使用寿命,有利于节约能源和维护成本。
可以理解,由于工程机械各个系统的结构以及动作较为复杂,通常需要众多的液压系统、齿轮系统等进行连接和传动。在低温环境下,液压油、齿轮油粘度升高,液压泵的驱动阻力增大,齿轮搅动油液的阻力也随之增大,导致发动机带载启动时的阻力显著增大,极易发生无法正常启动的情况,而本方案中的分动箱可使发动机实现无负载启动,可有效缓解发动机无法正常启动的问题。
另外,本发明提供的上述技术方案中的分动箱还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,连接组件包括:同步轴套,套设于输入轴上,同步轴套与输入轴滑动连接,并可随输入轴转动;调整机构,套设于输入轴上,并与同步轴套对应设置,调整机构可对同步轴套形成轴向力,使同步轴套发生轴向滑动。
在该技术方案中,连接组件包括同步轴套和调整机构。同步轴套套设于输入轴上,并与输入轴滑动连接,同步轴套可随输入轴同步转动,同时可沿输入轴的轴向滑动,以通过同步轴套的轴向滑动实现与传动组件之间的连接或断开。调整机构与同步轴套对应设置,并套设于输入轴上,通过调整机构对同步轴套形成的轴向力使同步轴套进行轴向滑动。其中,在轴向力的方向朝向传动组件时,同步轴套向靠近传动组件的方向滑动,并与传动组件实现连接,以使发动机可正常向外部负载输出动力;在轴向力的方向背向传动组件时,同步轴套向远离传动组件的方向滑动,并与传动组件断开,以使发动机可在无负载的状态下启动,有利于降低发动机的启动阻力。
在上述技术方案中,调整机构包括:复位弹簧,沿输入轴的轴向方向设于同步轴套靠近传动组件的一端,复位弹簧的一端与同步轴套相抵,复位弹簧的另一端与沿输入轴的径向设置的弹簧限位环相抵;隔套,套设于输入轴上,并位于同步轴套远离壳体的一端,隔套靠近同步轴套的一端与同步轴套相抵;锁紧螺母,与输入轴远离输入端的一端螺纹连接,锁紧螺母的一端与隔套相抵,其中,在锁紧螺母旋紧时,同步轴套在锁紧螺母以及隔套的轴向力作用下朝向传动组件移动并对复位弹簧形成压缩,同步轴套与传动组件相连接,在锁紧螺母旋松时,同步轴套在复位弹簧的弹力作用下向远离传动组件的方向移动,并与传动组件断开连接。
在该技术方案中,调整机构具体包括复位弹簧、隔套和锁紧螺母。复位弹簧沿输入轴的轴向方向设于同步轴套靠近传动组件的一端,通过设置复位弹簧的一端与同步轴套相抵,另一端与沿输入轴的径向方向设置的弹簧限位环相抵,以在同步轴套朝向传动组件滑动时,使复位弹簧在同步轴套的挤压下形成弹性形变,并产生恢复原状的运动趋势,以在驱动同步轴套朝向传动组件滑动的驱动力小于复位弹簧的弹力时,使同步轴套在复位弹簧的弹力作用下向远离传动组件的方向滑动,并与传动组件断开连接。隔套和锁紧螺母均套设于输入轴上,且沿轴向方向依次设于同步轴套远离壳体的一端。隔套的两端分别与同步轴套和锁紧螺母相抵,并可沿轴向方向移动;锁紧螺母与输入轴远离输入端的一端螺纹连接,并可通过旋紧或旋松在输入轴上进行轴向移动。具体地,在锁紧螺母旋紧时,锁紧螺母对隔套形成挤压,并通过隔套对同步轴套施加轴向力,推动同步轴套向靠近传动组件的方向滑动,同时对复位弹簧形成压缩,使同步轴套与传动组件实现连接,进而使发动机可正常向外部负载输出动力;在锁紧螺母旋松时,锁紧螺母对同步轴套所产生的轴向力逐步减小,在轴向力小于复位弹簧的弹力时,同步轴套在复位弹簧的弹力作用下向远离传动组件的方向滑动,并与传动组件断开连接,以使发动机可在无负载的状态下启动,以降低发动机的启动阻力。其中,复位弹簧的数量可以是一个或多个,复位弹簧的可以是套设于输入轴上的一个弹簧,也可以多个沿轴向方向设置的弹簧,且多个弹簧在输入的圆周方向上间隔设置。
在上述技术方案中,锁紧螺母上沿径向方向设有第一销孔;输入轴与锁紧螺母对应的位置沿径向方向设有第二销孔,其中,调整机构还包括定位销,在同步轴套与传动组件处于连接状态时,通过定位销穿入第一销孔和第二销孔实现对锁紧螺母的定位。
在该技术方案中,调整机构还包括定位销,锁紧螺母上沿径向反方向设有第一销孔,输入轴上与锁紧螺母对应的位置沿径向方向设有第二销孔,在同步轴套与传动组件处于连接状态时,第一销孔可转动至与第二销孔同轴的位置,通过定位销传入第一销孔和第二销孔中,以对锁紧螺母进行定位,以防止锁紧螺母发生松脱,可有效提高同步轴套与传动组件之间的连接稳定性。此外,在正常气候条件下,可通过定位销使得同步轴套与传动组件之间保持连接状态,结构简单易操作,无需外接复杂的液压系统或驱动设备,且无需在发动机每次启动时进行重新连接操作,可减少同步轴套和传动组件的磨损,有利于延长使用寿命。
在上述技术方案中,传动组件包括:传动齿轮,套设于输入轴沿径向的外侧,用于与负载相连接,传动齿轮朝向调整机构的一端沿轴向方向由壳体向外伸出;中间轴承,沿径向方向设于输入轴与传动齿轮之间,其中,传动齿轮通过中间轴承与输入轴可转动连接,且传动齿轮伸出壳体外的一端可与同步轴套连接或断开。
在该技术方案中,传动组件包括传动齿轮和中间轴承。传动齿轮套设于输入轴沿径向的外侧,中间轴承套设于输入轴上,在径向方向,中间轴承位于输入轴与传动齿轮之间,以使传动齿轮通过中间轴承与输入轴之间实现可转动连接。其中,传动齿轮用于与负载相连接,且传动齿轮朝向调整机构都有一段沿轴向方向伸出壳体外,并可与同步轴套实现连接或断开,以在传动齿轮与同步轴套连接时,传动齿轮在输入轴的驱动下同步转动,进而将发动机的输出动力向负载传递,而在传动齿轮与同步轴套断开时,实现发动机与负载之间断开连接,以使发动机可在低温环境下实现无负载启动。中间轴承可以是滚针轴承或滑动轴承。
在上述技术方案中,传动齿轮由壳体伸出的一端形成有齿轮轴套,齿轮轴套沿径向的内侧面上形成有内花键,并与输入轴之间形成径向间隙;同步轴套靠近传动齿轮的一端沿径向的外侧面上形成有外花键,外花键可与内花键相配合,其中,在同步轴套朝向传动齿轮移动时,同步轴套伸入至径向间隙内,并通过外花键与内花键的配合,使输入轴与传动齿轮相连接。
在该技术方案中,传动齿轮朝向同步轴套的一端形成有齿轮轴套,通过设置齿轮轴套沿径向的内侧面与输入轴之间存在径向间隙,且在齿轮轴套沿径向的内侧面上形成有内花键,同步轴套靠近传动齿轮的一端沿径向的外侧面上形成有外花键,以在同步轴套朝向传动齿轮滑动时,同步轴套伸入至径向间隙内,进而与同步轴套形成花键连接,通过外花键与内花键的配合,实现传动齿轮与输入轴同步转动,进而实现发动机与负载之间的传动连接。
在上述技术方案中,壳体包括沿轴向方向设置的第一端盖和第二端盖;其中,输入轴的输入端由第一端盖伸出壳体外,且输入轴通过第一轴承与第一端盖可转动连接,传动齿轮远离输入端的一端由第二端盖伸出壳体外,且传动齿轮通过第二轴承与第二端盖可转动连接。
在该技术方案中,壳体包括第一端盖和第二端盖,第一端盖与第二端盖沿轴向方向设置并相互对合,以在壳体内部形成容纳腔。输入轴的输入端由第一端盖伸出壳体外,以用于与发动机进行连接,以从发动机接收动力。输入轴通过第一轴承与第一端盖可转动连接,传动齿轮远离输入端的一端通过第二轴承与第二端盖可转动连接,以通过第一端盖和第二端盖对输入轴和传动齿轮提供支撑,防止输入轴和传动齿轮在转动过程中发生晃动,有利于提高分动箱的稳定性。
在上述技术方案中,传动齿轮上设有润滑油道,润滑油道的一端连通中间轴承,另一端连通第二轴承与第二端盖之间的轴向间隙,其中,第二端盖上的润滑油可通过润滑油道流向中间轴承。
在该技术方案中,传动齿轮上设有润滑油道,通过设置润滑油道的一端连通中间轴承,另一端连通第二轴承与第二端盖之间的轴向间隙,以使分动箱工作过程中飞溅至第二端盖内壁面上的润滑油可通过润滑油道流向中间轴承,以对中间轴承进行润滑,以减少中间轴承的磨损,延长使用寿命。
在上述技术方案中,分动箱还包括:第一油封,套设于输入轴上,且位于第一端盖远离第一轴承的一端,以使输入轴与第一端盖之间形成密封;第二油封,套设于传动齿轮上,且位于第二端盖远离第二轴承的一端,以使传动齿轮与第二端盖之间形成密封;和/或密封环,套设于输入轴上,并位于弹簧限位环与中间轴承之间,密封环的一端与弹簧限位环相抵,另一端与输入轴上的径向凸起相抵,密封环沿径向的外侧面和内侧面分别形成有环形凹槽,环形凹槽内设有环形密封圈,以使传动齿轮与输入轴之间形成密封。
在该技术方案中,通过在第一端盖远离第一轴承的一端设有第一油封,且第一油封套设于输入轴上,以通过第一油封使输入轴与第一端盖之间形成密封,防止润滑油液通过输入轴与第一端盖之间的缝隙向外渗漏。同样的,通过在第二端盖远离第二轴承的一端设有第二油封,且第二油封套设于传动齿轮上,以通过第二油封使传动齿轮与第二端盖之间形成密封,防止润滑油液通过传动齿轮与第二端盖之间的缝隙向外渗漏。通过设置第一油封和第二油封,可有效减少壳体内的润滑油液的损失,有利于降低分动箱的维护成本。
通过在弹簧限位环与中间轴承之间设有密封环,且密封环套设于输入轴上,用于对齿轮轴套与输入轴之间的径向间隙进行密封。具体的,密封环沿径向的外侧面和内侧面上分别形成有环形凹槽,环形凹槽内设有环形密封圈,位于径向的外侧的环形密封圈的外边缘与齿轮轴套的内侧面相抵,位于径向的内侧的环形密封圈的内边缘与输入轴的外侧面相抵,以通过环形密封圈对齿轮轴套与输入轴之间的径向间隙形成密封,防止壳体内的润滑油液通过齿轮轴套与输入轴之间的径向间隙向外渗漏,可有效减少壳体内的润滑油液的损失,有利于降低分动箱的维护成本。
本发明的第二方面技术方案中提供了一种工程机械,包括:机体;发动机,设于机体上;上述第一方面技术方案中任一项的分动箱,设于机体上,分动箱的输入轴与发动机传动连接;至少一个作业系统,作业系统与分动箱的传动组件传动连接,其中,工程机械为摊铺机或平地机。
根据本发明第二方面技术方案中的工程机械,包括机体、发动机、上述第一方面技术方案中任一项的分动箱和至少一个作业系统。发动机和分动箱设于机体上,发动机的输出轴与分动箱的输入轴传动连接,分动箱的传动组件与至少一个作业系统传动连接,以在分动箱的输入轴与传动组件处于连接状态时,发动机与至少一个作业系统实现传动连接,以通过分动箱将发动机的输出动力传递至作业系统中,驱动作业系统运行。在分动箱的输入轴与传动组件处于断开状态时,发动机与作业系统断开连接。其中,工程机械为摊铺机或平地机,当工程机械在低温环境下发动机启动困难时,可通过将分动箱的输入轴与传动组件断开使分动箱处于断开状态,减少发动机启动时的负载,有利于降低发动机的启动难度。发动机启动后,待发动机温度上升至正常工作温度时,再将分动箱切换至连接状态,使发动机正常向作业系统输出动力,实现摊铺或平地作业,从而缓解工程机械在低温环境下施工时发动机无法正常启动的问题。本方案中的工程机械还应具有上述第一方面技术方案中任一项的分动箱的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图4示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图6示出了图5中a部分的放大图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图;
图8示出了图7中b部分的放大图;
图9示出了根据本发明的一个实施例的分动箱的局部剖视图。
其中,图1至图9中附图标记与部件之间的对应关系如下:
1壳体,11第一端盖,12第二端盖,121润滑油道,2输入轴,21输入端,3传动组件,31传动齿轮,311齿轮轴套,312内花键,32中间轴承,4连接组件,41同步轴套,412外花键,42调整机构,421复位弹簧,422弹簧限位环,423隔套,424锁紧螺母,425定位销,51第一轴承,52第二轴承,61第一油封,62第二油封,63密封环,64环形密封圈。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述本发明一些实施例的分动箱和工程机械。
实施例一
本实施例中提供了一种分动箱,如图1所示,包括壳体1、输入轴2、传动组件3和连接组件4。壳体1作为分动箱的基体,为分动箱内部的其他部件提供支撑和安装空间。其中,壳体1内储存有润滑油,以对壳体1内部的部件进行润滑。输入轴2穿过壳体1并与壳体1可转动连接,可相对于壳体1进行转动;输入轴2的一端为输入端21,由壳体1的一端向外伸出,用于与发动机传动连接,以作为输入端21接收来自发动机的动力;输入轴2的另一端也由壳体1向外伸出。传动组件3可转动地套设于输入轴2上,可相对于输入轴2进行独立转动,也可随输入轴2一同转动;传动组件3可与外部负载传动连接,以向外输出动力。传动组件3远离输入端21的一端由壳体1向外伸出,用于与连接组件4连接。连接组件4位于壳体1外,并套设于输入轴2的另一端;连接组件4与输入轴2滑动连接,连接组件4可沿输入轴2的轴向方向进行滑动,并在输入轴2发生转动时随输入轴2一同转动。连接组件4可通过轴向滑动与传动组件3实现连接或断开,其中,在连接组件4与传动组件3连接时,传动组件3可在输入轴2和连接组件4的带动下发生转动,进而向与传动组件3传动连接的外部负载输出动力,实现发动机与外部负载之间的动力传输。在装配有本实施例中的分动箱的工程机械设备遇到低温气候导致发动机启动困难时,可通过连接组件4的轴向滑动,使连接组件4与传动组件3断开连接,起到离合作用,使发动机在无负载的状态下启动,从而降低发动机启动时的阻力,待发动机进入平稳状态且发动机的温度上升至正常工作温度时,再通过连接组件4的轴向滑动与传动组件3实现连接,从而使得发动机的动力可以通过分动箱正常向外部负载传递。
实施例二
本实施例中提供了一种分动箱,如图2所示,包括壳体1、输入轴2、传动组件3和连接组件4。
壳体1作为分动箱的基体,为分动箱的内部部件提供支撑和安装空间。其中,壳体1内储存有润滑油,以对壳体1内部的部件进行润滑。输入轴2穿过壳体1并与壳体1可转动连接,可相对于壳体1进行转动;输入轴2的一端为输入端21,由壳体1的一端向外伸出,用于与发动机传动连接,以作为输入端21接收来自发动机的动力;输入轴2的另一端也由壳体1向外伸出。传动组件3可转动地套设于输入轴2上,可相对于输入轴2进行独立转动,也可随输入轴2一同转动;传动组件3可与外部负载传动连接,以向外输出动力。传动组件3远离输入端21的一端由壳体1向外伸出,用于与连接组件4连接。连接组件4与输入轴2滑动连接,连接组件4可沿输入轴2的轴向方向进行滑动,并在输入轴2发生转动时随输入轴2一同转动,以通过连接组件4的轴向滑动与传动组件3实现连接或断开。
具体地,如图2所示,连接组件4包括同步轴套41和调整机构42。同步轴套41套设于输入轴2上,并与输入轴2滑动连接,同步轴套41可沿输入轴2的轴向进行滑动,并在输入轴2发生转动时随输入轴2同步转动。调整机构42用于对同步轴套41的轴向滑动进行操作和调整,具体地,调整机构42具体包括复位弹簧421、弹簧限位环422、隔套423和锁紧螺母424。隔套423套设于输入轴2上,并位于同步轴套41远离壳体1的一端。锁紧螺母424与输入轴2远离输入端21的一端螺纹连接,并可沿输入轴2旋紧或旋松。其中,隔套423的两端分别与同步轴套41和锁紧螺母424相抵,用以传递锁紧螺母424的轴向力。复位弹簧421沿输入轴2的轴向方向设于同步轴套41靠近传动组件3的一端,并套设于输入轴2沿径向的外侧。弹簧限位环422设套设于输入轴2上并与输入轴2固定连接,复位弹簧421的两端分别与弹簧限位环422和同步轴套41相抵。
在锁紧螺母424旋紧时,锁紧螺母424对隔套423形成挤压,并通过隔套423对同步轴套41施加轴向力,推动同步轴套41向靠近传动组件3的方向滑动,使同步轴套41与传动组件3相连接,如图2所示的状态,此时传动组件3随输入轴2同步转动;同时,同步轴套41对复位弹簧421形成压缩,使复位弹簧421产生弹性形变并具有恢复原状的运动趋势。在锁紧螺母424旋松时,锁紧螺母424对同步轴套41施加的轴向力逐渐减小,在轴向力小于复位弹簧421的弹力时,同步轴套41在复位弹簧421的弹力作用下向远离传动组件3的方向滑动,使连接组件4与传动组件3之间断开连接,如图3所示的状态。在装配有本实施例中的分动箱的工程机械设备遇到低温导致发动机启动困难时,可通过操作锁紧螺母424旋松使连接组件4发生轴向滑动,使连接组件4与传动组件3断开连接,起到离合作用,使发动机在无负载的状态下启动,从而降低发动机启动时的阻力,待发动机进入平稳状态且发动机的温度上升至正常工作温度时,再通过操作锁紧螺母424旋紧使连接组件4与传动组件3实现连接,从而使得发动机的动力可以通过分动箱正常向外部负载传递。
实施例三
本实施例中提供了一种分动箱,如图4所示,在实施例二的基础上做了进一步改进。调整机构42还包括定位销425;锁紧螺母424上设有沿径向方向延伸的第一销孔,输入轴2与锁紧螺母424对应的位置设有沿径向方向延伸的第二销孔。在同步轴套41与传动组件3处于连接状态时,可通过调整锁紧螺母424使第一销孔与第二销孔位于同轴的位置,如图4所示的状态,此时定位销425可穿过第一销孔和第二销孔,使锁紧螺母424无法旋动,从而实现对锁紧螺母424的定位,以防止锁紧螺母424发生松脱,可有效提高同步轴套41与传动组件3之间的连接稳定性。
实施例四
本实施例中提供了一种分动箱,如图5所示,包括壳体1、输入轴2、传动组件3和连接组件4。
壳体1作为分动箱的基体,为分动箱内部的其他部件提供支撑和安装空间。输入轴2连接于壳体1内,并与壳体1可转动连接,可相对于壳体1进行转动。输入轴2穿过壳体1并与壳体1可转动连接,可相对于壳体1进行转动;输入轴2的一端为输入端21,由壳体1的一端向外伸出,用于与发动机传动连接,以作为输入端21接收来自发动机的动力;输入轴2的另一端也由壳体1向外伸出。
如图5所示,传动组件3包括传动齿轮31和中间轴承32。传动齿轮31套设于输入轴2沿径向的外侧,中间轴承32套设于输入轴2上,并在径向方向上位于输入轴2与传动齿轮31之间,以使传动齿轮31通过中间轴承32与输入轴2可转动连接,即传动齿轮31既可以相对于输入轴2进行独立转动,也可以随输入轴2同步转动。传动齿轮31可与外部负载传动连接,以向外输出动力。其中,中间轴承32可以为滚针轴承或滑动轴承。
如图5所示,连接组件4包括同步轴套41和调整机构42。同步轴套41套设于输入轴2上,并与输入轴2滑动连接,同步轴套41可沿输入轴2的轴向进行滑动,并在输入轴2发生转动时随输入轴2同步转动。调整机构42用于对同步轴套41的轴向滑动进行操作和调整,具体地,调整机构42具体包括复位弹簧421、弹簧限位环422、隔套423和锁紧螺母424。隔套423套设于输入轴2上,并位于同步轴套41远离壳体1的一端。锁紧螺母424与输入轴2远离输入端21的一端螺纹连接,并可沿输入轴2旋紧或旋松。其中,隔套423的两端分别与同步轴套41和锁紧螺母424相抵,用以传递锁紧螺母424的轴向力。复位弹簧421沿输入轴2的轴向方向设于同步轴套41靠近传动组件3的一端,并套设于输入轴2沿径向的外侧。弹簧限位环422设套设于输入轴2上并与输入轴2固定连接,复位弹簧421的两端分别与弹簧限位环422和同步轴套41相抵。
在锁紧螺母424旋紧时,锁紧螺母424对隔套423形成挤压,并通过隔套423对同步轴套41施加轴向力,推动同步轴套41向靠近传动组件3的方向滑动,使同步轴套41与传动组件3相连接,如图5所示的状态,此时传动组件3随输入轴2同步转动;同时,同步轴套41对复位弹簧421形成压缩,使复位弹簧421产生弹性形变并具有恢复原状的运动趋势。在锁紧螺母424旋松时,锁紧螺母424对同步轴套41施加的轴向力逐渐减小,在轴向力小于复位弹簧421的弹力时,同步轴套41在复位弹簧421的弹力作用下向远离传动组件3的方向滑动,使连接组件4与传动组件3之间断开连接。在装配有本实施例中的分动箱的工程机械设备遇到低温导致发动机启动困难时,可通过操作锁紧螺母424旋松使连接组件4发生轴向滑动,使连接组件4与传动组件3断开连接,起到离合作用,使发动机在无负载的状态下启动,从而降低发动机启动时的阻力,待发动机进入平稳状态且发动机的温度上升至正常工作温度时,再通过操作锁紧螺母424旋紧使连接组件4与传动组件3实现连接,从而使得发动机的动力可以通过分动箱正常向外部负载传递。
进一步地,如图6所示,传动齿轮31朝向同步轴套41的一端沿轴向方向延伸并形成齿轮轴套311,齿轮轴套311沿径向的内侧面与输入轴2之间形成径向间隙,且齿轮轴套311沿径向的内侧面上形成有内花键312;同步轴套41靠近传动齿轮31的一端沿径向的外侧面上形成有可与内花键312相配合的外花键412。在同步轴套41朝向传动齿轮31滑动时,同步轴套41上设有外花键412的部分伸入齿轮轴套311与输入轴2之间的径向间隙内,通过外花键412与内花键312之间的配合实现输入轴2与传动齿轮31之间的传动连接,以使传动齿轮31在输入和同步轴套41的带动下同步转动。
实施例五
本实施例中提供的分动箱,在实施例四的基础上做了进一步改进。如图7所示,壳体1包括第一端盖11和第二端盖12,第一端盖11与第二端盖12沿轴向方向设置,通过螺栓连接并相互对合,形成可容纳输入轴2、连接组件4和传动组件3的容纳腔。其中,容纳腔内储存有润滑油,以对壳体1内部的部件进行润滑。
第一端盖11上设有通孔,输入轴2的输入端21由该通孔穿过第一端盖11并伸出壳体1外;第一端盖11上位于通孔朝向壳体1内的一端设有第一轴承51,输入轴2通过第一轴承51与第一端盖11可转动连接。第二端盖12也设有通孔,传动齿轮31的齿轮轴套311穿过该通孔并由第二端盖12向外伸出,齿轮轴套311通过第二轴承52与第二端盖12可转动连接。
进一步地,传动齿轮31上设有润滑油道121,用于引导润滑油对中间轴承32进行润滑。具体地,润滑油道121位于传动齿轮31的齿轮轴套311的侧壁中,并与轴向方向呈倾斜角度;润滑油道121的一端连通中间轴承32,润滑油道121的另一端连通第二轴承52与第二端盖12之间的轴向间隙,以使飞溅至第二端盖12内壁面上的润滑油液可通过润滑油道121流向中间轴承32,以对中间轴承32进行润滑。
实施例六
本实施例中提供的分动箱,在实施例五的基础上做了进一步改进。如图7所示,在第一端盖11远离第一轴承51的一端设有第一油封61,且第一油封61套设于输入轴2上,以通过第一油封61使输入轴2与第一端盖11之间形成密封,防止润滑油液通过输入轴2与第一端盖11之间的缝隙向外渗漏。在第二端盖12远离第二轴承52的一端设有第二油封62,且第二油封62套设于传动齿轮31上,以通过第二油封62使传动齿轮31与第二端盖12之间形成密封,防止润滑油液通过传动齿轮31与第二端盖12之间的缝隙向外渗漏。
进一步地,如图8所示,弹簧限位环422与中间轴承32之间设有密封环63,且密封环63套设于输入轴2上。具体的,密封环63沿径向的外侧面和内侧面上分别形成有环形凹槽,环形凹槽内设有环形密封圈64,位于径向的外侧的环形密封圈64的外边缘与齿轮轴套311的内侧面相抵,位于径向的内侧的环形密封圈64的内边缘与输入轴2的外侧面相抵,以通过环形密封圈64对齿轮轴套311与输入轴2之间的径向间隙形成密封,防止壳体1内的润滑油液通过齿轮轴套311与输入轴2之间的径向间隙向外渗漏。
实施例七
本实施例中提供了一种分动箱,包括壳体1、输入轴2、传动组件3和连接组件4。
如图9所示,壳体1作为分动箱的基体,为分动箱内部的其他部件提供支撑和安装空间。壳体1包括第一端盖11和第二端盖12,第一端盖11与第二端盖12沿轴向方向设置,通过螺栓连接并相互对合,形成可容纳输入轴2、连接组件4和传动组件3的容纳腔。其中,容纳腔内储存有润滑油,以对壳体1内部的部件进行润滑。第一端盖11上设有通孔,输入轴2的输入端21由该通孔穿过第一端盖11并伸出壳体1外;第一端盖11上位于通孔朝向壳体1内的一端设有第一轴承51,输入轴2通过第一轴承51与第一端盖11可转动连接。第二端盖12也设有通孔,传动齿轮31的齿轮轴套311以及输入轴2的另一端穿过该通孔并由第二端盖12向外伸出,齿轮轴套311通过第二轴承52与第二端盖12可转动连接。
如图9所示,传动组件3包括传动齿轮31和中间轴承32。传动齿轮31套设于输入轴2沿径向的外侧,中间轴承32套设于输入轴2上,并在径向方向上位于输入轴2与传动齿轮31之间,以使传动齿轮31通过中间轴承32与输入轴2可转动连接,即传动齿轮31既可以相对于输入轴2进行独立转动,也可以随输入轴2同步转动。传动齿轮31朝向同步轴套41的一端沿轴向方向延伸并形成齿轮轴套311,齿轮轴套311沿径向的内侧面上形成有内花键312。传动齿轮31可与外部负载传动连接,以向外输出动力。其中,中间轴承32可以为滚针轴承或滑动轴承。传动齿轮31上设有润滑油道121,用于引导润滑油对中间轴承32进行润滑。具体地,润滑油道121位于传动齿轮31的齿轮轴套311的侧壁中,并与轴向方向呈倾斜角度;润滑油道121的一端连通中间轴承32,润滑油道121的另一端连通第二轴承52与第二端盖12之间的轴向间隙,以使飞溅至第二端盖12内壁面上的润滑油液可通过润滑油道121流向中间轴承32,以对中间轴承32进行润滑。
如图9所示,连接组件4包括同步轴套41和调整机构42。同步轴套41套设于输入轴2上,并与输入轴2滑动连接,同步轴套41可沿输入轴2的轴向进行滑动,并在输入轴2发生转动时随输入轴2同步转动。调整机构42用于对同步轴套41的轴向滑动进行操作和调整,具体地,调整机构42具体包括复位弹簧421、弹簧限位环422、隔套423和锁紧螺母424。隔套423套设于输入轴2上,并位于同步轴套41远离壳体1的一端。锁紧螺母424与输入轴2远离输入端21的一端螺纹连接,并可沿输入轴2旋紧或旋松。其中,隔套423的两端分别与同步轴套41和锁紧螺母424相抵,用以传递锁紧螺母424的轴向力。复位弹簧421沿输入轴2的轴向方向设于同步轴套41靠近传动组件3的一端,并套设于输入轴2沿径向的外侧。弹簧限位环422设套设于输入轴2上并与输入轴2固定连接,复位弹簧421的两端分别与弹簧限位环422和同步轴套41相抵。
在锁紧螺母424旋紧时,锁紧螺母424对隔套423形成挤压,并通过隔套423对同步轴套41施加轴向力,推动同步轴套41向靠近传动组件3的方向滑动,使同步轴套41与传动组件3相连接,如图9所示的状态,此时传动组件3随输入轴2同步转动;同时,同步轴套41对复位弹簧421形成压缩,使复位弹簧421产生弹性形变并具有恢复原状的运动趋势。在锁紧螺母424旋松时,锁紧螺母424对同步轴套41施加的轴向力逐渐减小,在轴向力小于复位弹簧421的弹力时,同步轴套41在复位弹簧421的弹力作用下向远离传动组件3的方向滑动,使连接组件4与传动组件3之间断开连接。在装配有本实施例中的分动箱的工程机械设备遇到低温导致发动机启动困难时,可通过操作锁紧螺母424旋松使连接组件4发生轴向滑动,使连接组件4与传动组件3断开连接,起到离合作用,使发动机在无负载的状态下启动,从而降低发动机启动时的阻力,待发动机进入平稳状态且发动机的温度上升至正常工作温度时,再通过操作锁紧螺母424旋紧使连接组件4与传动组件3实现连接,从而使得发动机的动力可以通过分动箱正常向外部负载传递。
其中,在第一端盖11远离第一轴承51的一端设有第一油封61,且第一油封61套设于输入轴2上,以通过第一油封61使输入轴2与第一端盖11之间形成密封,防止润滑油液通过输入轴2与第一端盖11之间的缝隙向外渗漏。在第二端盖12远离第二轴承52的一端设有第二油封62,且第二油封62套设于传动齿轮31上,以通过第二油封62使传动齿轮31与第二端盖12之间形成密封,防止润滑油液通过传动齿轮31与第二端盖12之间的缝隙向外渗漏。在弹簧限位环422与中间轴承32之间还设有密封环63,且密封环63套设于输入轴2上。密封环63沿径向的外侧面和内侧面上分别形成有环形凹槽,环形凹槽内设有环形密封圈64,位于径向的外侧的环形密封圈64的外边缘与齿轮轴套311的内侧面相抵,位于径向的内侧的环形密封圈64的内边缘与输入轴2的外侧面相抵,以通过环形密封圈64对齿轮轴套311与输入轴2之间的径向间隙形成密封,防止壳体1内的润滑油液通过齿轮轴套311与输入轴2之间的径向间隙向外渗漏。
实施例八
本实施例中提供了一种工程机械,包括:包括机体、发动机、上述任一实施例中的分动箱和至少一个作业系统。机体用于承载工程机械的各个部件和系统。发动机和分动箱均设于机体上,以通过机体实现装配和固定。作业系统用于施工作业。其中,发动机的输出轴与分动箱的输入轴2传动连接,分动箱的传动组件3与至少一个作业系统传动连接。在分动箱的输入轴2与传动组件3处于连接状态时,发动机与至少一个作业系统实现传动连接,以通过分动箱将发动机的输出动力传递至作业系统中,驱动作业系统运行。在分动箱的输入轴2与传动组件3处于断开状态时,发动机与作业系统断开连接。其中,作业系统包括但不限于行驶系统、摊铺系统、铣刨系统、平地系统、振动系统。
工程机械在低温环境下出现发动机启动困难时,可通过将分动箱的输入轴与传动组件断开使分动箱处于断开状态,以减少发动机启动时的负载,有利于降低发动机的启动难度。发动机启动后,待发动机温度上升至正常工作温度时,再将分动箱切换至连接状态,使发动机正常向作业系统输出动力,实现正常施工作业,从而缓解工程机械在低温环境下施工时发动机无法正常启动的问题。本实施例中的工程机械还应具有上述任一实施例中的分动箱的全部有益效果,在此不再赘述。
其中,工程机械可以是摊铺机或平地机。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,可在装配有分动箱的工程机械在低温环境下使用时,可实现无负载启动,有效降低了发动机的启动阻力,同时简化了分动箱的内部结构和连接方式,操作简便,降低了日常维护难度,有利于降低使用成本。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种分动箱,其特征在于,包括:
壳体(1);
输入轴(2),所述输入轴(2)穿过所述壳体(1),并与所述壳体(1)可转动连接,所述输入轴(2)的两端均由所述壳体(1)向外伸出,且所述输入轴(2)的一端为输入端(21),用于连接发动机;
传动组件(3),可转动地套设于所述输入轴(2)上,用于向外输出动力,所述传动组件(3)远离所述输入端(21)的一端由所述壳体(1)向外伸出;
连接组件(4),套设于所述输入轴(2)的另一端,所述连接组件(4)与所述输入轴(2)滑动连接,并可沿所述输入轴(2)的轴向方向进行滑动,
其中,所述连接组件(4)可通过轴向滑动与所述传动组件(3)实现连接或断开,且在所述连接组件(4)与所述传动组件(3)连接时,所述输入轴(2)可带动所述传动组件(3)转动。
2.根据权利要求1所述的分动箱,其特征在于,所述连接组件(4)包括:
同步轴套(41),套设于所述输入轴(2)上,所述同步轴套(41)与所述输入轴(2)滑动连接,并可随所述输入轴(2)转动;
调整机构(42),套设于所述输入轴(2)上,并与所述同步轴套(41)对应设置,所述调整机构(42)可对所述同步轴套(41)形成轴向力,使所述同步轴套(41)发生轴向滑动。
3.根据权利要求2所述的分动箱,其特征在于,所述调整机构(42)包括:
复位弹簧(421),沿所述输入轴(2)的轴向方向设于所述同步轴套(41)靠近所述传动组件(3)的一端,所述复位弹簧(421)的一端与所述同步轴套(41)相抵,所述复位弹簧(421)的另一端与沿所述输入轴(2)的径向设置的弹簧限位环(422)相抵;
隔套(423),套设于所述输入轴(2)上,并位于所述同步轴套(41)远离所述壳体(1)的一端,所述隔套(423)靠近所述同步轴套(41)的一端与所述同步轴套(41)相抵;
锁紧螺母(424),与所述输入轴(2)远离输入端(21)的一端螺纹连接,所述锁紧螺母(424)的一端与所述隔套(423)相抵,
其中,在所述锁紧螺母(424)旋紧时,所述同步轴套(41)在所述锁紧螺母(424)以及所述隔套(423)的轴向力作用下朝向所述传动组件(3)移动并对所述复位弹簧(421)形成压缩,所述同步轴套(41)与所述传动组件(3)相连接,在所述锁紧螺母(424)旋松时,所述同步轴套(41)在所述复位弹簧(421)的弹力作用下向远离所述传动组件(3)的方向移动,并与所述传动组件(3)断开连接。
4.根据权利要求3所述的分动箱,其特征在于,
所述锁紧螺母(424)上沿径向方向设有第一销孔;
所述输入轴(2)与所述锁紧螺母(424)对应的位置沿径向方向设有第二销孔,
其中,所述调整机构(42)还包括定位销(425),在所述同步轴套(41)与所述传动组件(3)处于连接状态时,通过所述定位销(425)穿入所述第一销孔和所述第二销孔实现对所述锁紧螺母(424)的定位。
5.根据权利要求3所述的分动箱,其特征在于,所述传动组件(3)包括:
传动齿轮(31),套设于所述输入轴(2)沿径向的外侧,用于与负载相连接,所述传动齿轮(31)朝向所述调整机构(42)的一端沿轴向方向由所述壳体(1)向外伸出;
中间轴承(32),沿径向方向设于所述输入轴(2)与所述传动齿轮(31)之间,
其中,所述传动齿轮(31)通过所述中间轴承(32)与所述输入轴(2)可转动连接,且所述传动齿轮(31)伸出所述壳体(1)外的一端可与所述同步轴套(41)连接或断开。
6.根据权利要求5所述的分动箱,其特征在于,
所述传动齿轮(31)由所述壳体(1)伸出的一端形成有齿轮轴套(311),所述齿轮轴套(311)沿径向的内侧面上形成有内花键(312),并与所述输入轴(2)之间形成径向间隙;
所述同步轴套(41)靠近所述传动齿轮(31)的一端沿径向的外侧面上形成有外花键(412),所述外花键(412)可与所述内花键(312)相配合,
其中,在所述同步轴套(41)朝向所述传动齿轮(31)移动时,所述同步轴套(41)伸入至所述径向间隙内,并通过所述外花键(412)与所述内花键(312)的配合,使所述输入轴(2)与所述传动齿轮(31)相连接。
7.根据权利要求5所述的分动箱,其特征在于,
所述壳体(1)包括沿轴向方向设置的第一端盖(11)和第二端盖(12);
其中,所述输入轴(2)的输入端(21)由所述第一端盖(11)伸出所述壳体(1)外,且所述输入轴(2)通过第一轴承(51)与所述第一端盖(11)可转动连接,所述传动齿轮(31)远离所述输入端(21)的一端由所述第二端盖(12)伸出所述壳体(1)外,且所述传动齿轮(31)通过第二轴承(52)与所述第二端盖(12)可转动连接。
8.根据权利要求7所述的分动箱,其特征在于,
所述传动齿轮(31)上设有润滑油道(121),所述润滑油道(121)的一端连通所述中间轴承(32),另一端连通所述第二轴承(52)与所述第二端盖(12)之间的轴向间隙,
其中,所述第二端盖(12)上的润滑油可通过所述润滑油道(121)流向所述中间轴承(32)。
9.根据权利要求8所述的分动箱,其特征在于,还包括:
第一油封(61),套设于所述输入轴(2)上,且位于所述第一端盖(11)远离所述第一轴承(51)的一端,以使所述输入轴(2)与所述第一端盖(11)之间形成密封;
第二油封(62),套设于所述传动齿轮(31)上,且位于所述第二端盖(12)远离所述第二轴承(52)的一端,以使所述传动齿轮(31)与所述第二端盖(12)之间形成密封;和/或
密封环(63),套设于所述输入轴(2)上,并位于所述弹簧限位环(422)与所述中间轴承(32)之间,所述密封环(63)的一端与所述弹簧限位环(422)相抵,另一端与所述输入轴(2)上的径向凸起相抵,所述密封环(63)沿径向的外侧面和内侧面分别形成有环形凹槽,所述环形凹槽内设有环形密封圈(64),以使所述传动齿轮(31)与所述输入轴(2)之间形成密封。
10.一种工程机械,其特征在于,包括:
机体;
发动机,设于所述机体上;
如权利要求1至9中任一项所述的分动箱,设于所述机体上,所述分动箱的输入轴(2)与所述发动机的输出轴传动连接;
至少一个作业系统,所述作业系统与所述分动箱的传动组件(3)传动连接,
其中,所述工程机械为摊铺机或平地机。
技术总结