一种工程机械用变速箱结构的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体地说，是涉及一种工程机械用变速箱结构。

背景技术：

现有的工程机械用变速箱结构，包括箱体、液力变矩器及行星齿轮变速机构，所述液力变矩器传动连接有二级涡轮输出齿轮及一级涡轮输出齿轮，所述二级涡轮输出齿轮传动连接有常啮合输入轴,所述常啮合输入轴与行星齿轮变速机构输入端相连接，所述一级涡轮输出齿轮传动连接有重载输入轴，所述常啮合输入轴与重载输入轴之间设有超越离合器，负载增加变大时通过超越离合器使一级和二级涡轮同时输出动力，负载变小时，通过超越离合器使一级涡轮空转，单独由二级涡轮提供动力，实现节能的目的。

然而，现行超越离合器的控制均为机械控制，如隔离环超越离合器、顶销式超越离合器或片式弹簧超越离合器，上述超越离合器具有以下缺点：1、长时间使用后，控制超越离合器开合的机械部件易损坏，例如弹簧和中间受力的机械部件，使超越离合器功能丧失，可靠性差；2、难以实现实时控制，响应性灵活性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种工程机械用变速箱结构，取消离合器中最容易损坏的弹簧和中间受力的机械部件，提高可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：一种工程机械用变速箱结构，包括箱体、液力变矩器及行星齿轮变速机构，所述液力变矩器传动连接有二级涡轮输出齿轮及一级涡轮输出齿轮，所述二级涡轮输出齿轮传动连接有常啮合输入轴,所述常啮合输入轴与行星齿轮变速机构输入端相连接，所述常啮合输入轴上连接有锥形外筒，所述一级涡轮输出齿轮传动连接有重载输入轴，所述重载输入轴上滑动连接有能够沿重载输入轴轴向运动的滑套，所述滑套上安装有能够与锥形外筒相配合的锥形内筒，所述锥形内筒上连接有永磁体，所述箱体上设有电磁体，所述箱体还设有用于检测常啮合输入轴转速的转速传感器。当常啮合输入轴转速低于设定转速时，启动电磁体，此时，电磁体与永磁体极性相同，永磁体推动滑套前进，使锥形内筒外侧靠近锥形外筒内侧，锥形内筒外侧与锥形外筒内侧相接触，利用锥形内筒与锥形外筒之间的摩擦力将重载输入轴的动力传递给常啮合输入轴。当输入轴转速高于设定转速，且转速降低加速度小于设定加速度时，启动电磁体，此时，电磁体与永磁体极性相反，永磁体推动滑套后退，使锥形内筒外侧远离锥形外筒内侧，锥形内筒外侧与锥形外筒内侧脱离接触，重载输入轴的动力不能传递给常啮合输入轴。

所述重载输入轴侧面开设有沿内重载输入轴轴向设置的内花键槽，所述滑套内侧开设有与内花键槽相对应的外花键槽，所述重载输入轴上连接有用于为滑套限位的限位装置。

所述限位装置包括限位螺母，所述限位螺母与重载输入轴端部螺纹连接。限位螺母将防止锥形内筒位置过于靠前，内花键槽的后端将防止锥形内筒位置过于靠后，防止锥形内筒磕碰其他部件，同时方便从重载输入轴前端安装滑套。

所述重载输入轴采用中空结构，所述常啮合输入轴穿过重载输入轴。常啮合输入轴直接与行星齿轮变速机构输入端相连接，减少传动部件，提高动力传递效率及可靠性。

所述锥形外筒底部有开设有若干散热孔。锥形内筒外侧与锥形外筒内侧相接触时，锥形外筒内侧的空气可以通过散热孔排出，同时提高其散热效果。

所述永磁体的形状为圆环形，所述电磁体的形状为圆环形。永磁体及电磁体的面积较大，可以保证足够的磁力驱动锥形内筒运动。

所述常啮合输入轴上安装有与二级涡轮输出齿轮相啮合的常啮合输入齿轮，所述重载输入轴上安装有与一级涡轮输出齿轮相啮合的重载输入齿轮。

所述液力变矩器包括二级涡轮、一级涡轮、导轮及泵轮，所述二级涡轮与二级涡轮输出齿轮相连接，所述一级涡轮与一级涡轮输出齿轮相连接。

所述行星齿轮变速机构包括与常啮合输入轴相连接的太阳轮，所述常啮合输入轴上转动连接有倒挡行星轮架，所述倒挡行星轮架连接有倒挡离合器，所述倒挡行星轮架上转动连接有与太阳轮相啮合的倒挡行星齿轮；所述常啮合输入轴上还转动连接有前进挡行星轮架，所述前进挡行星轮架上转动连接有与太阳轮相啮合的前进挡行星齿轮，所述前进挡行星轮架连接有直接挡输出齿轮，所述直接挡输出齿轮与常啮合输入轴之间设有直接挡离合器；还包括与倒挡行星齿轮及前进挡行星轮架相啮合的倒挡行星系齿圈，与前进挡行星齿轮相啮合的前进挡行星系齿圈，所述前进挡行星系齿圈连接有前进挡离合器。实现前进挡与倒挡的调整变速。

所述直接挡输出齿轮传动连接有变速箱输出齿轮。实现动力的输出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，使用电磁体驱动锥形外筒与锥形内筒之间的接触与脱离，取消了最容易损坏的弹簧和中间受力部件，提高可靠性，增加控制灵活性和平顺性，同时可以监控其工作状态，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

附图1是本实用新型一种工程机械用变速箱结构的结构示意图；

附图2是本实用新型一种工程机械用变速箱结构中主离合器的结构示意图；

附图3是图2中截面a-a的结构示意图；

附图4是本实用新型一种工程机械用变速箱结构中主离合器的使用状态结构示意图。

图中：1-液力变矩器；2-二级涡轮；3-一级涡轮；4-导轮；5-泵轮；6-二级涡轮输出齿轮；7-一级涡轮输出齿轮；8-倒挡离合器；9-前进挡离合器；10-倒挡行星系齿圈；11-前进挡行星系齿圈；12-前进挡行星齿轮；13-前进挡行星轮架；14-直接挡输出齿轮；15-直接挡离合器；16-箱体；17-太阳轮；18-变速箱输出齿轮；19-倒挡行星齿轮；20-倒挡行星轮架；21-重载输入齿轮；22-转速传感器；23-常啮合输入齿轮；24-主离合器；25-常啮合输入轴；26-重载输入轴；27-散热孔；28-内花键槽；29-锥形外筒；30-限位螺母；31-滑套；32-锥形内筒；33-永磁体；34-电磁体；35-外花键槽。

具体实施方式

为了便于本实用新型的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型做进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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术语的具体含义。

如附图1所示，一种工程机械用变速箱结构，包括箱体16、液力变矩器1、主离合器24及行星齿轮变速机构。

液力变矩器1包括二级涡轮2、一级涡轮3、导轮4及泵轮5，液力变矩器1传动连接有二级涡轮输出齿轮6及一级涡轮输出齿轮7，具体的，二级涡轮2与二级涡轮输出齿轮6相连接，一级涡轮3与一级涡轮输出齿轮7相连接，所述二级涡轮输出齿轮6的直径大于一级涡轮输出齿轮7的直径。

如附图2到4所示，主离合器24包括常啮合输入轴25及重载输入轴26，常啮合输入轴25与行星齿轮变速机构输入端相连接。二级涡轮输出齿轮6传动连接有常啮合输入轴25,具体的，常啮合输入轴25上安装有与二级涡轮输出齿轮6相啮合的常啮合输入齿轮23；一级涡轮输出齿轮7传动连接有重载输入轴26，具体的，重载输入轴26上安装有与一级涡轮输出齿轮7相啮合的重载输入齿轮21。常啮合输入齿轮23的直径小于重载输入齿轮21的直径。液力变矩器1通过二级涡轮2、二级涡轮输出齿轮6及常啮合输入齿轮23将动力传动给常啮合输入轴25，液力变矩器1通过一级涡轮3、一级涡轮输出齿轮7及重载输入齿轮21将动力传动给重载输入轴26。

常啮合输入轴25上连接有锥形外筒29，重载输入轴26上滑动连接有能够沿重载输入轴26轴向运动的滑套31，选优的，重载输入轴26侧面开设有沿内重载输入轴26轴向设置的内花键槽28，滑套31内侧开设有与内花键槽28相对应的外花键槽35，重载输入轴26上连接有用于为滑套31限位的限位装置。具体的，限位装置包括限位螺母30，限位螺母30与重载输入轴26端部螺纹连接。滑套31上安装有能够与锥形外筒29相配合的锥形内筒32，锥形外筒29底部有开设有若干散热孔27。锥形内筒32上连接有永磁体33，箱体16上设有电磁体34，选优的，永磁体33的形状为圆环形，电磁体的形状为圆环形，永磁体33及电磁体34的面积较大，可以保证足够的磁力驱动锥形内筒32运动。箱体16还设有用于检测常啮合输入轴25转速的转速传感器22，转速传感器22采用现有技术，在此不再赘述。

重载输入轴26采用中空结构，常啮合输入轴25穿过重载输入轴26。常啮合输入轴25直接与行星齿轮变速机构输入端相连接，减少传动部件，提高动力传递效率及可靠性。

首先，转速传感器22检测检测常啮合输入轴25或常啮合输入齿轮23的转速。

当常啮合输入轴25转速低于设定转速，例如1000r/min时，启动电磁体34，此时，电磁体34与永磁体33极性相同，永磁体33推动滑套31前进，使锥形内筒32外侧靠近锥形外筒29内侧，锥形内筒32外侧与锥形外筒29内侧相接触，利用锥形内筒32与锥形外筒29之间的摩擦力将重载输入轴26的动力传递给常啮合输入轴25。限位螺母30将防止锥形内筒32位置过于靠前，内花键槽28的后端将防止锥形内筒32位置过于靠后，防止锥形内筒32磕碰其他部件，同时方便从重载输入轴26前端安装滑套31。锥形内筒32外侧与锥形外筒29内侧相接触时，锥形外筒29内侧的空气可以通过散热孔27排出，同时提高其散热效果。

当常啮合输入轴25转速高于1000r/min，且转速降低加速度大于设定加速度，例如4r/s²时，锥形内筒32外侧与锥形外筒29内侧相接触。

当常啮合输入轴25转速高于1000r/min，且转速降低加速度小于4r/s²时，启动电磁体34，此时，电磁体34与永磁体33极性相反，永磁体33推动滑套31后退，使锥形内筒32外侧远离锥形外筒29内侧，锥形内筒32外侧与锥形外筒29内侧脱离接触，重载输入轴26的动力不能传递给常啮合输入轴25。

如附图1所示，行星齿轮变速机构包括与常啮合输入轴25相连接的太阳轮17，常啮合输入轴25上转动连接有倒挡行星轮架20，倒挡行星轮架20连接有倒挡离合器8，倒挡行星轮架20上转动连接有与太阳轮17相啮合的倒挡行星齿轮19；常啮合输入轴25上还转动连接有前进挡行星轮架13，前进挡行星轮架13上转动连接有与太阳轮17相啮合的前进挡行星齿轮12，前进挡行星轮架13连接有直接挡输出齿轮14，直接挡输出齿轮14与常啮合输入轴25之间设有直接挡离合器15；还包括与倒挡行星齿轮19及前进挡行星轮架13相啮合的倒挡行星系齿圈10，与前进挡行星齿轮12相啮合的前进挡行星系齿圈11，前进挡行星系齿圈11连接有前进挡离合器9。直接挡输出齿轮14传动连接有变速箱输出齿轮18。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。