一种取力器低油位润滑结构

技术领域

本发明涉及机械传动的技术领域，具体是一种取力器低油位润滑结构。

背景技术

当前社会对专用车辆的需求不断提高，专用车普遍使用取力器从发动机或变速箱对动力进行取力输出，使车辆能够在特殊应用下进行作业。对于需要输出发动机较大功率或全部功率的工况，车辆普遍配备有一轴取力器、夹心取力器等大功率取力器，这种取力器一般从变速器输入轴通过齿轮传动输出动力，采用飞溅方式进行润滑，这种润滑方式下，为了能够润滑齿轮和轴承，普遍需要加入大量润滑油，保持较高油位，一般需要略高于两侧轴承，以便取力器摘挡和挂挡状态下均获得足够润滑，但随着油位的增高，齿轮转动产生的搅油损耗也增大，取力器产热增加，严重的需要额外增加冷却系统辅助散热。为了解决高油位下产热和低油位下润滑不足的问题，大多数采用了增加机械式油泵(转子泵、齿轮泵等)进行主动润滑，这种方式增加了结构复杂性，同时也增加了功率损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种取力器低油位润滑结构，解决高油位下产热和低油位下润滑不足的问题，减少输入轴转动过程的能量损耗。

发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种取力器低油位润滑结构，包括转动设置在箱体上的输入轴和输出轴，所述箱体上设有与输入轴配合设有的第一轴承和第二轴承，所述输入轴和输出轴之间设有中间轴，所述输入轴和输出轴上分别设有第一齿轮和第二齿轮，所述中间轴上设有分别与第一齿轮和第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第一齿轮与输入轴之间设有第三轴承，所述输入轴上滑动连接有油环，所述油环设有若干个由外圈向内圈螺旋延伸的沟槽，所述油环内设有与若干个沟槽连通的中间油腔，所述输入轴设有与第一轴承、第二轴承、第三轴承配合使用的输油通道，所述输油通道与中间油腔相连通。

进一步的，所述油环和第一齿轮之间设有花键套，所述输入轴的外侧设有与花键套相啮合的第五齿轮，所述花键套与输入轴滑动连接，所述第一齿轮的侧面设有与外锥环，所述油环的一侧设有与外锥环相接触的内锥环，所述外锥环上设有与花键套相啮合的齿圈。

进一步的，所述输入轴上滑动连接有拨环，所述拨环上设有传扭销，所述传扭销穿过油环后与花键套相连接，所述传扭销外侧套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧设置在拨环和油环之间，所述花键套与油环的一侧相接触。

进一步的，所述拨环上设有凹槽，所述箱体上转动连接有拨叉，所述拨叉的两侧分别与凹槽相接触。

所述箱体上转动连接有拨叉轴，所述拨叉设有供拨叉轴穿过的通孔，所述箱体的外侧设有驱动拨叉轴转动的气缸。

所述拨叉轴的端部设有拨块，所述气缸的活动端设有推块，所述推块上设有连接轴，所述拨块上设有与连接轴滑动连接的槽口。

进一步的，所述输油通道包括设置在输入轴上的主油道，所述主油道的一端为盲孔，另一端设有堵块，所述输入轴上设有与主油道和中间油腔连通的第一油道，所述主油道连通有与第一轴承、第二轴承、第三轴承配合使用的第二油道、第三油道、第四油道。

进一步的，所述油环上与输入轴之间设有配合中间油腔的O型圈。

进一步的，所述沟槽的进端转动连接有盖板，所述盖板的一侧设有与油环连接的挡板，所述挡板与盖板之间设有扭簧和密封条。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、摘挡时，输入轴带动油环逆时针转动，使得油环内的螺旋沟槽引导油液延沟槽进入油环中间油腔，并通过输油通道将油液输送至第一轴承、第二轴承、第三轴承附近，分别润滑第一轴承、第二轴承、第三轴承，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，减轻摘挡状态下输入轴在箱体上转动的摩擦力，减少输入轴转动过程的能量损耗；

2、挂挡时，当输入轴转动速率变快后，将加快油环转动的效率，使得油液在沟槽内由外向内快速旋动，提高油环向输油通道的供油效率，而当输入轴转动速率变低后，则相应降低油环向输油通道的供油效率，使得油环供油效率自动改变，实现输出轴不同速率下的自动润滑，无需长时间保持较高油位，减少了挂挡时第一齿轮的搅油产热，进而减少输入轴转动过程的能量损耗；

3、摘挡时，通过气缸、推块、连接轴、槽口、拨叉、拨叉轴、通孔之间的配合，带动花键套滑动，使其滑入第五齿轮和齿圈之间，同时无需单独设置驱动装置驱动若干个传扭销在拨环上滑动，降低驱动装置安装所需空间和制造所需成本；

4、通过并拨叉与凹槽的左侧相接触，带动传扭销在拨环上向左侧滑动，使得花键套从第五齿轮和齿圈上脱离，并与油环的一侧相接触，带动油环向左侧滑动，并压缩压紧弹簧，从而解除内锥环和外锥环的接触关系，使得输入轴不再带动第一齿轮转动，减少摘挡时输入轴的能量损耗；

5、需要挂挡时，通过气缸驱动传扭销在输入轴上向右侧滑动，带动花键套向右侧滑动，在压紧弹簧回弹力的作用下，带动油环向右侧滑动，并在内锥环和外锥环之间摩擦力作用下，使得油环先带动第一齿轮由静止开始转动，直至第一齿轮与油环速度接近或同步，便于将花键套重新滑入第五齿轮和齿圈之间，避免花键套滑入齿圈和第五齿轮之间时，花键套相对第一齿轮高速转动造成剧烈碰撞，导致花键套和第一齿轮损坏，当花键套完全与第五齿轮和齿圈啮合后，输入轴转动产生的扭矩将通过花键套传递到第一齿轮上，从而带动输出轴转动；

6、正常运转时，通过第一油道将中间油腔的油液引入主油道内，并通过第二油道、第三油道、第四油道分别将油液流至第一轴承、第二轴承、第三轴承，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，挂挡时，在离心作用力的作用下，带动第三轴承上的油液飞溅，分别实现中间轴、第三齿轮、第二齿轮、输出轴的润滑；

7、进油时，逆时针转动盖板顺利将油液加入沟槽内，在加完油后，通过通扭簧复位盖板；当输入轴停止转动时，液压油回流施加外力在盖板上，通过挡板阻止盖板顺时针转动，避免油液从盖板流出，同时油液作用在盖板上的作用力，进一步压紧盖板与挡板之间设有的密封条，加强改变和挡板之间的密封性。

附图说明

附图1是本发明输入轴和输出轴的结构示意图。

附图2是本发明输入轴的结构示意图。

附图3是本发明拨叉的结构示意图。

附图4是本发明拨叉轴的结构示意图

附图5是本发明油环的结构示意图。

附图6是本发明附图5中A部位的局部放大图。

附图7是本发明花键套的等轴测视图。

附图8是本发明第一齿轮的等轴测视图。

附图9是本发明输入轴的等轴测视图。

附图中所示标号：

1、箱体；2、输入轴；3、输出轴；4、第一轴承；5、第二轴承；6、中间轴；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、第三齿轮；10、第三轴承；11、油环；12、沟槽；13、中间油腔；14、花键套；15、第五齿轮；16、外锥环；17、内锥环；18、齿圈；19、拨环；20、传扭销；21、压紧弹簧；22、凹槽；23、拨叉；24、拨叉轴；25、通孔；26、气缸；27、拨块；28、推块；29、连接轴；30、槽口；31、主油道；32、堵块；33、第一油道；34、第二油道；35、第三油道；36、第四油道；37、O型圈；38、盖板；39、挡板；40、扭簧；41、密封条。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明提供一种取力器低油位润滑结构，如图1、图2、图3、图4、图6和图7所示，包括转动设置在箱体1上的输入轴2和输出轴3，所述箱体1上设有与输入轴2配合设有的第一轴承4和第二轴承5，减轻第一轴承4和第二轴承5的摩擦力，使得输入轴2更好的转动在箱体1上转动，减少输入轴2转动过程的能量损耗；所述输入轴2和输出轴3之间设有中间轴6，所述输入轴2和输出轴3上分别设有第一齿轮7和第二齿轮8，所述中间轴6上设有分别与第一齿轮7和第二齿轮8啮合的第三齿轮9，将动力从输入轴2传递至输出轴3，用于取力输出，通过改变第一齿轮7与第三齿轮9、以及第二齿轮8和第三齿轮9的齿数比，改变输入轴2和输出轴3的传动比；所述第一齿轮7与输入轴2之间设有第三轴承10，减轻第一齿轮7在输入轴2的摩擦力，使得输入轴2更好的转动在输入轴2上转动，减少输入轴2转动过程的能量损耗；所述输入轴2上滑动连接有油环11，用于润滑第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，减少输入轴2转动过程的能量损耗；所述油环11设有若干个由外圈向内圈螺旋延伸的沟槽12，所述油环11内设有与若干个沟槽12连通的中间油腔13，所述输入轴2设有与第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10配合使用的输油通道，所述输油通道与中间油腔13相连通，如图4所示，输入轴2带动油环11逆时针转动，使得油环11内的螺旋沟槽12引导油液延沟槽12进入油环11中间油腔13，并通过输油通道将油液输送至第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10附近，分别润滑第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮7的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，减轻摘挡状态下输入轴2在箱体1上转动的摩擦力，减少输入轴2转动过程的能量损耗，此外，当输入轴2转动速率变快后，将加快油环11转动的效率，使得油液在沟槽12内由外向内快速旋动，提高油环11向输油通道的供油效率，而当输入轴2转动速率变低后，则相应降低油环11向输油通道的供油效率，使得油环11供油效率自动改变，实现输出轴3不同速率下的自动润滑。

优选的，如图2、图3和图4所示，所述油环11和第一齿轮7之间设有花键套14，所述输入轴2的外侧设有与花键套14相啮合的第五齿轮15，使得输入轴2带动花键套14转动；所述花键套14与输入轴2滑动连接，使得花键套14从第五齿轮15上滑出，从而解除第一齿轮7和输入轴2的连接关系；所述第一齿轮7的侧面设有与外锥环16，所述油环11的一侧设有与外锥环16相接触的内锥环17，在内锥环17和外锥环16之间摩擦力作用下，使得油环11先带动第一齿轮7由静止开始转动，直至第一齿轮7与油环11速度接近或同步，便于将花键套14重新滑入第五齿轮15和齿圈18之间，避免花键套14滑入齿圈18和第五齿轮15之间时，花键套14相对第一齿轮7高速转动造成剧烈碰撞，导致花键套14和第一齿轮7损坏，所述外锥环16上设有与花键套14相啮合的齿圈18，使得输入轴2带动第一齿轮7转动。

优选的，如图2、图3和图4所示，所述输入轴2上滑动连接有拨环19，所述拨环19上设有传扭销20，所述传扭销20穿过油环11后与花键套14相连接，所述传扭销20外侧套设有压紧弹簧21，所述压紧弹簧21设置在拨环19和油环11之间，通过拨环在输入轴上向右侧滑动，带动传扭销20向右侧滑动，同时，油环11在压紧弹簧21回弹力的作用下向右侧滑动，使得内锥环17与外锥环16相接触，从而带动第一齿轮7由静止开始转动，直至第一齿轮7与油环11速度接近或同步，此时，传扭销20接着带动花键套14向右侧滑动，直至花键套14滑入第五齿轮15和齿圈18之间，使得输入轴2带动第一齿轮7转动，进而减小花键套14与第五齿轮15啮合产生的冲击，同时无需分别控制油环11和花键套14在输入轴2上滑动，降低了输入轴2带动第一齿轮7转动的操作步骤，所述花键套14与油环11的一侧相接触，并驱动油环11在输入轴2上滑动，当摘挡时，传扭销20带动花键套14复位，花键套14与油环11的一侧相接触，并驱动油环11在输入轴2上滑动，解除内锥环17和外锥环16的接触关系，使得第一齿轮7停止转动，减少摘挡时输入轴2的能量损耗。

优选的，如图2、图3和图4所示，所述拨环19上设有凹槽22，所述箱体1上转动连接有拨叉23，所述拨叉23的两侧分别与凹槽22相接触，通过拨叉23在箱体1上转动，并使得拨叉23与凹槽22的一侧相接触，带动传扭销20在拨环19上滑动。

优选的，如图3和图4所示，所述箱体1上转动连接有拨叉轴24，所述拨叉23设有供拨叉轴24穿过的通孔25，所述箱体的外侧设有驱动拨叉轴24转动的气缸26，通过在气缸26驱动拨叉轴24在箱体1上转动，使得拨叉23与凹槽的一侧相接触，从而带动花键套14滑动，使其滑入第五齿轮15和齿圈18之间，同时气缸26设置在箱体1的外侧，便于后续检修气缸26。

优选的，如图3和图4所示，所述拨叉轴24的端部设有拨块27，所述气缸26的活动端设有推块28，所述推块28上设有连接轴29，所述拨块26上设有与连接轴29滑动连接的槽口30，通过气缸26带动推块上下滑动，由于连接轴29的侧面与槽口30两侧相接触，从而带动拨块27的一端上下摆动，使得拨叉轴24在箱体1上转动，进而驱动花键套14滑动。

优选的，如图2和图9所示，所述输油通道包括设置在输入轴2上的主油道31，所述主油道31的一端为盲孔，另一端设有堵块32，检修时，可通过拨开堵块32实现油液的外泄；所述输入轴2上设有与主油道31和中间油腔13连通的第一油道33，所述主油道31连通有与第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10配合使用的第二油道34、第三油道35、第四油道36，通过第一油道33将中间油腔13的油液引入主油道31内，并通过第二油道34、第三油道35、第四油道36分别将油液流至第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮7的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，挂挡时，在离心作用力的作用下，带动第三轴承10上的油液飞溅，分别实现中间轴6、第三齿轮9、第二齿轮8、输出轴3的润滑。

优选的，如图2所示，所述油环11上与输入轴2之间设有配合中间油腔13的O型圈37，避免油液从油环11和输入轴2之间的间隙流出。

优选的，所述沟槽12的进端转动连接有盖板38，进油时，如图6所示，逆时针转动盖板38顺利将油液加入沟槽12内，所述盖板38的一侧设有与油环11连接的挡板39，当输入轴2停止转动时，避免油液倒流并从盖板38流出，同时油液作用在盖板38上的作用力，进一步压紧盖板38与挡板39之间设有的密封条41，加强改变和挡板39之间的密封性，所述挡板39与盖板38之间设有扭簧40和密封条41，通过扭簧40复位盖板38。

实施例1

本发明提供一种取力器低油位润滑结构，如图1、图2、图5、图7和图8所示，包括转动设置在箱体1上的输入轴2和输出轴3，箱体1上设有与输入轴2配合设有的第一轴承4和第二轴承5，减轻第一轴承4和第二轴承5的摩擦力，使得输入轴2更好的转动在箱体1上转动，减少输入轴2转动过程的能量损耗；输入轴2和输出轴3之间设有中间轴6，输入轴2和输出轴3上分别设有第一齿轮7和第二齿轮8，中间轴6上设有分别与第一齿轮7和第二齿轮8啮合的第三齿轮9，将动力从输入轴2传递至输出轴3，用于取力输出，通过改变第一齿轮7与第三齿轮9、以及第二齿轮8和第三齿轮9的齿数比，改变输入轴2和输出轴3的传动比；

如图4所示，摘挡时，输入轴2带动油环11逆时针转动，使得油环11内的螺旋沟槽12引导油液延沟槽12进入油环11中间油腔13，并通过输油通道将油液输送至第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10附近，分别润滑第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮7的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，减轻摘挡状态下输入轴2在箱体1上转动的摩擦力，减少输入轴2转动过程的能量损耗；此外，当输入轴2转动速率变快后，将加快油环11转动的效率，使得油液在沟槽12内由外向内快速旋动，提高油环11向输油通道的供油效率，而当输入轴2转动速率变低后，则相应降低油环11向输油通道的供油效率，使得油环11供油效率自动改变，实现输出轴3不同速率下的自动润滑，无需长时间保持较高油位，减少了挂挡时第一齿轮7的搅油产热，进而减少输入轴2转动过程的能量损耗。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2、图3和图4所示，摘挡时，通过气缸26带动推块向上滑动，使得连接轴29的侧面与槽口30上侧相接触，带动拨块27的一端向上摆动，驱动拨叉轴24在箱体1上顺时针转动，使得拨叉23与凹槽22的左侧相接触，带动拨环19在输入轴2上向左侧滑动，从而带动传扭销20向左侧滑动，使得花键套14从第五齿轮15和齿圈18上脱离，并与油环11的一侧相接触，带动油环11向左侧滑动，并压缩压紧弹簧21，从而解除内锥环17和外锥环16的接触关系，使得输入轴2不再带动第一齿轮7转动，减少摘挡时输入轴2的能量损耗；此时，花键套14依旧与齿圈18相啮合，使得输入轴带动花键套14转动，由于传扭销20穿过油环11后再与花键套14相连接，从而带动油环11逆时针转动，使得油环11内的螺旋沟槽12引导油液延沟槽12进入油环11中间油腔13，进而将油液输送至第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10附近，分别润滑第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮7的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑，减轻摘挡状态下输入轴2在箱体1上转动的摩擦力，减少输入轴2转动过程的能量损耗；

需要挂挡时，同理通过气缸26驱动传扭销20在输入轴2上向右侧滑动，带动花键套14向右侧滑动，在压紧弹簧21回弹力的作用下，带动油环11向右侧滑动，并在内锥环17和外锥环16之间摩擦力作用下，使得油环11先带动第一齿轮7由静止开始转动，直至第一齿轮7与油环11速度接近或同步，便于将花键套14重新滑入第五齿轮15和齿圈18之间，避免花键套14滑入齿圈18和第五齿轮15之间时，花键套14相对第一齿轮7高速转动造成剧烈碰撞，导致花键套14和第一齿轮7损坏，当花键套14完全与第五齿轮15和齿圈18啮合后，输入轴2转动产生的扭矩将通过花键套14传递到第一齿轮7上，从而带动输出轴3转动。

实施例3

在实施例1的基础上，如图2和图9所示，输油通道包括设置在输入轴2上的主油道31，主油道31的一端为盲孔，另一端设有堵块32，检修时，通过拨开堵块32实现油液的外泄；正常运转时，通过第一油道33将中间油腔13的油液引入主油道31内，并通过第二油道34、第三油道35、第四油道36分别将油液流至第一轴承4、第二轴承5、第三轴承10，使得在摘挡状态下，即使没有第一齿轮7的搅动飞溅，仍能保证三个轴承的润滑；挂挡时，在离心作用力的作用下，带动第三轴承10上的油液飞溅，分别实现中间轴6、第三齿轮9、第二齿轮8、输出轴3的润滑；此外，油环11上与输入轴2之间设有O型圈37，避免油液从油环11和输入轴2之间的间隙流出。

实施例4

在实施例1的基础上，如图5和图6所示，进油时，逆时针转动盖板38顺利将油液加入沟槽12内，在加完油后，通过通扭簧40复位盖板38；当输入轴2停止转动时，通过挡板39阻止盖板38顺时针转动，避免油液倒流并从盖板38流出，同时油液作用在盖板38上的作用力，进一步压紧盖板38与挡板39之间设有的密封条41，加强改变和挡板39之间的密封性。