專利名稱：傳動系的分動箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利說明書總體上涉及一種動力傳動系，更具體地說涉及用 于具有發(fā)動機(jī)傳動裝置動力模塊和輸出傳動組的修井機(jī)的傳動系。
背景技術(shù)：
修井機(jī)在油氣井場所可以用于多種任務(wù)，包括例如通過安裝在 底盤上的大型絞車來抽吸、安裝和拉動鉆管和抽油桿。修井機(jī)可以 包括具有發(fā)動機(jī)和傳動裝置的動力傳動系，該動力傳動系給車輛傳 動系統(tǒng)提供推進(jìn)力，同時(shí)驅(qū)動絞車的絞盤。在傳動裝置下游可以設(shè) 置輸出傳動齒輪組或分動箱，以使兩個(gè)傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)傳動模塊 連接和脫開。通過手動操作聯(lián)接器來控制現(xiàn)有的分動箱以便聯(lián)接/斷 開傳動系。分動箱可能難于控制，導(dǎo)致分動箱和傳動裝置被無效率 地操作和/或被損壞。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，本發(fā)明描述了一種輸出傳動齒輪組即分動箱， 它包括外殼和可轉(zhuǎn)動地支撐在外殼內(nèi)的齒輪傳動系。齒輪傳動系可 以包括能夠用來與傳動輸出軸嚙合的輸入齒輪和可以隨著輸入齒輪 轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的齒輪傳動輸出軸?？梢栽O(shè)置聯(lián)接器，它包括輪轂、軸
承座、聯(lián)接器輸出軸以及與軸承座可轉(zhuǎn)動聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，輪轂可 轉(zhuǎn)動地與齒輪傳動輸出軸的遠(yuǎn)端聯(lián)接，聯(lián)接器輸出軸支撐在軸承座 內(nèi)并且與之可轉(zhuǎn)動聯(lián)接。聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以在接合位置和脫開位置之間 運(yùn)動，在接合位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地與輪轂聯(lián)接從而輪轂的轉(zhuǎn)動 使得軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在脫開位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)與輪轂脫 開。聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以布置有螺線管以便使聯(lián)接機(jī)構(gòu)選擇性地從脫開位置向接合位置運(yùn)動。
在另一個(gè)方面，可以設(shè)置用于輸出傳動齒輪組的聯(lián)接器，它包 括輪穀、軸承座、聯(lián)接器輸出軸以及與軸承座可轉(zhuǎn)動聯(lián)接的聯(lián)接機(jī) 構(gòu)，輪轂用于與輸出軸轉(zhuǎn)動聯(lián)接，聯(lián)接器輸出軸支撐在軸承座內(nèi)并 且與之可轉(zhuǎn)動聯(lián)接。該聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以在接合位置和脫開位置之間運(yùn)
動，在接合位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地與輪轂聯(lián)接從而輪轂的轉(zhuǎn)動使 得軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在脫開位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)與輪轂脫開。 聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以布置有螺線管以便使聯(lián)接機(jī)構(gòu)選4奪性地從脫開位置向 接合位置運(yùn)動。
在該說明書的再一個(gè)方面中，可以提供用于輸出傳動齒輪組的 控制器。輸出傳動齒輪組可以與傳動裝置可操作地聯(lián)接，該傳動裝 置至少包括空檔、前進(jìn)檔和停車檔。輸出傳動齒輪組可以包括分別 與第 一傳動系和第二傳動系聯(lián)接的第 一聯(lián)接器和第二聯(lián)接器，用來 使傳動裝置選擇性地與第 一傳動系和第二傳動系聯(lián)接。該控制器可 以包括編入在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，用來接收來自用戶的信 號以便接合第一聯(lián)接器、給傳動裝置發(fā)信號以便切換到停車檔、給 輸出傳動齒輪組發(fā)信號以使第二聯(lián)接器脫開、檢測第二聯(lián)接器的位 置以便確定第二聯(lián)接器被脫開、給輸出傳動齒輪組發(fā)信號以便與第 一聯(lián)接器接合、并且檢測第 一 聯(lián)接器的位置以便確定第 一聯(lián)接器被 接合。


圖1為修井機(jī)的動力傳動系的示意圖。
圖2為在圖1的動力傳動系中使用的分動箱的正視圖。
圖3為圖2的分動箱的后視圖。
圖4為沿著圖2中的4-4線截取的剖視圖。
圖5為圖2的分動箱的聯(lián)接器的第一端部的透視圖。
圖6為圖5的聯(lián)接器的第二端部的透視圖。
圖7為圖5的聯(lián)接器的局部分解視圖。圖8為圖5的聯(lián)接器的剖視圖，其中聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于接
合位置。
圖9為與圖8類似的視圖，但是其中聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于脫開位置中。 圖10為沿著圖9中的10-10線截取的剖視圖。 圖11為圖5的聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)的滑動軸環(huán)的透視圖。 圖12為圖1的傳動裝置和分動箱的控制系統(tǒng)的方框圖。 圖13為用于控制分動箱的螺線管組件的示意圖，所示分動箱處 于空檔中。
圖14為與圖13類似的視圖，顯示出處于驅(qū)動模式的分動箱。 圖15為與圖13類似的視圖，顯示出處于油井維修模式中的分動箱。
圖16為能夠在修井機(jī)的動力傳動系中使用的分動箱的另 一種實(shí) 施方案的正視圖。
圖17為圖16的分動箱的后視圖。
圖18為圖16的分動箱的側(cè)視圖，其中為了便于說明，其一部 分被切除。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照所述附圖，在一種實(shí)施方案中，修井機(jī)35可以由至少 一對輪胎和軸組件38、 39支撐以便沿著地面或任意合適的支撐表面 運(yùn)動，所述輪胎和軸組件38、 39安裝在修井機(jī)35的機(jī)架的相應(yīng)前 后部分40、 41上。在所示的實(shí)施方案中，修井機(jī)35包括一對前輪 胎和軸組件38、 44以及三個(gè)后輪胎和軸組件39、 45、 46。在每個(gè)輪 胎和軸組件38、 39、 44、 45、 46的軸的每個(gè)端部上可以安裝至少一 個(gè)輪胎。
修井機(jī)35的機(jī)架可以支撐絞車組件50。絞車組件50可以包括 用于選擇地操作撈砂繩54和主繩56。可以設(shè)置伸縮式井架，它在其 遠(yuǎn)端處裝配有井架滑輪59,撈砂繩和主繩56延伸到所述井架滑輪 59上，并且所述井架支撐著從井架滑輪59延伸出的滑車裝置61。伸縮式井架還可以支撐一個(gè)或多個(gè)籃子，例如吊籃和提籃。修井機(jī)
35的機(jī)架還可以支撐其它用于修井的常規(guī)設(shè)備，例如工作平臺和多 個(gè)起重機(jī)。起重機(jī)可以是液壓操作的并且可操作用來支撐修井機(jī)35, 從而在修井機(jī)35處于修井模式中時(shí)可以將輪胎和軸組件38、 39、 44、 45、 46從修井機(jī)35停靠的表面上升起。
該機(jī)架還可以用常規(guī)方式支撐動力傳動系70,該動力傳動系70 用于選4奪地驅(qū)動4侖胎和軸組件38、 39、 44、 45、 46中的至少一個(gè)或 絞車組件50轉(zhuǎn)動。該動力傳動系70可以包括發(fā)動機(jī)72、傳動裝置 74以及輸出傳動齒輪組(即安裝在傳動裝置74上的分動箱80)， 所述傳動裝置74安裝在發(fā)動機(jī)上從而構(gòu)成發(fā)動機(jī)-傳動裝置動力模 塊76。
發(fā)動機(jī)-傳動裝置動力模塊76可以為現(xiàn)有技術(shù)中已知的任意合 適的動力模塊。例如，在一種實(shí)施方案中，傳動裝置可以包括八個(gè) 前進(jìn)檔和一個(gè)倒車檔、空檔、離合器不分離的空檔和停車檔。在傳 動裝置處于空檔、離合器不分離的空檔或停車檔時(shí)，傳動裝置輸出 軸即使在發(fā)動機(jī)可能正在運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下也不會轉(zhuǎn)動。八個(gè)前進(jìn)檔可 以分別具有不同的變速比以產(chǎn)生出不同的傳動裝置輸出軸速度比。 在其它實(shí)施方案中，傳動裝置可以包括不同數(shù)量的前進(jìn)檔，例如六 個(gè)。
分動箱80可以設(shè)置在傳動裝置74下游，并且可以與之形成一 體。分動箱80可以通過車輛傳動系82給修井機(jī)35提供推動力并且 通過絞車傳動系84驅(qū)動絞車組件50。分動箱80可以有選擇地使得 車輛傳動系82和絞車傳動系84與發(fā)動機(jī)-傳動裝置動力模塊76聯(lián) 4姿和脫開。
在分動箱80處于驅(qū)動模式中時(shí)，車輛傳動系82與發(fā)動機(jī)-傳動 裝置動力模塊76聯(lián)接，絞車傳動系84與之脫開。分動箱80可以允 許將車輛傳動系82設(shè)置成相對于發(fā)動機(jī)-傳動裝置動力模塊76的縱 向軸線86呈垂直偏置關(guān)系。車輛傳動系82可以包括用于驅(qū)動后輪 胎和軸組件中的一個(gè)39轉(zhuǎn)動的后部86和用于驅(qū)動前4侖胎和軸組件中的一個(gè)38轉(zhuǎn)動的前部88。如下所述，分動箱80可以4吏得車輛傳 動系82能夠只被用來驅(qū)動后輪胎和軸組件中的一個(gè)39。在分動箱 80處于修井模式中時(shí)，絞車傳動系84與發(fā)動機(jī)-傳動裝置動力模塊 76聯(lián)接，并且車輛傳動系82與之脫開。
參照圖2和3,分動箱80可以包括外殼94，其限定出輸入口 98, 傳動裝置的輸出軸從該輸入口 98穿過以與可轉(zhuǎn)動地支撐在外殼94 內(nèi)的齒輪傳動系99 (圖4)轉(zhuǎn)動聯(lián)接。外殼94支撐著三個(gè)聯(lián)接器101、 102、 103,每個(gè)都可轉(zhuǎn)動地與車輛傳動系82或絞車傳動系84聯(lián)接 并且選擇地與齒輪傳動系99可轉(zhuǎn)動聯(lián)接。
參照圖2,輸入口 98和前車輛聯(lián)接器101設(shè)置在外殼94的正面 105上。前車輛聯(lián)接器101可以通過如所示一樣的多個(gè)安裝螺栓106 安裝在外殼94上。多個(gè)安裝螺栓107也可以圍繞著輸入口 98布置 以便將分動箱80安裝在傳動裝置上。
前車輛聯(lián)接器101豎直設(shè)置在輸入口 98下方。前車輛聯(lián)接器101 與車輛傳動系82 (圖l)的前部88可轉(zhuǎn)動聯(lián)接并且與設(shè)置在外殼94 內(nèi)的齒輪傳動系99選擇地相互嚙合，從而在齒輪傳動系99和前車 輛聯(lián)接器101相互嚙合時(shí)，齒輪傳動系99的轉(zhuǎn)動使得前車輛聯(lián)接器 101轉(zhuǎn)動。
參照圖3，后車輛聯(lián)接器102和絞車聯(lián)接器103設(shè)置在外殼" 的背面108上。后車輛和絞車聯(lián)接器102、 103可以通過相應(yīng)的多個(gè) 安裝螺栓109、 110安裝在外殼94上。后車輛聯(lián)接器102基本上與 前車輛聯(lián)接器101基本上對準(zhǔn)，并且絞車聯(lián)接器103與設(shè)置在外殼 正面105上的輸入口 98基本上對準(zhǔn)。
后車輛聯(lián)接器102與車輛傳動系82 (圖1)的后部86可轉(zhuǎn)動聯(lián)接 并且選擇地與設(shè)置在外殼94內(nèi)的齒輪傳動系99聯(lián)接，從而在齒輪 傳動系99和后車輛聯(lián)接器102相互嚙合時(shí)，齒輪傳動系99的轉(zhuǎn)動 使得后車輛聯(lián)接器102轉(zhuǎn)動以便驅(qū)動車輛傳動系82的后部86。絞車 聯(lián)接器103與絞車傳動系84可轉(zhuǎn)動聯(lián)接(圖l)并且選擇地與設(shè)置在 分動箱的外殼94內(nèi)的齒輪傳動系99可轉(zhuǎn)動聯(lián)接。在齒輪傳動系99和絞車聯(lián)接器103相互嚙合時(shí)，齒輪傳動系99的轉(zhuǎn)動使得絞車聯(lián)接 器103轉(zhuǎn)動以便驅(qū)動絞車傳動系94。
參照圖2和3,絞車80包括具有過濾器112和多個(gè)管路114、 115、 116、 117的液壓回3各111。該液壓回3各111可以用于讓聯(lián)4妄器 101、 102、 103和齒輪傳動系99與潤滑油源液壓連通。
參照圖4,傳動裝置輸出軸驅(qū)動齒輪傳動系99。齒輪傳動系99 通過軸頸支撐以便進(jìn)行相互嚙合的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且可以包括輸入齒 輪135,該輸入齒輪135與傳動裝置的輸出軸可操作地布置在一起以 便其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。輸入齒輪135用來與傳動裝置的輸出軸嚙合。 輸入齒輪135可以包括與傳動裝置輸出軸的外齒輪表面嚙合的內(nèi)齒 輪表面137。輸入齒輪135可以繞著第一縱向延伸軸139轉(zhuǎn)動。
齒輪傳動系99包括可以繞著第二縱向延伸軸144轉(zhuǎn)動的輸出齒 輪142和可以繞著第三縱向延伸軸148轉(zhuǎn)動的空轉(zhuǎn)齒輪l46,以便在 輸入和輸出齒輪135、 142之間聯(lián)接并且傳遞動能。每個(gè)齒輪135、 146、 142安裝在對開圓錐滾子軸承組件152上以便于齒輪繞著其相 應(yīng)的縱向延伸軸139、 148、 144轉(zhuǎn)動。輸入齒輪135與空轉(zhuǎn)齒輪146 嚙合，該空轉(zhuǎn)齒輪146又與輸出齒輪142嚙合。輸出齒輪142如此 布置，從而空轉(zhuǎn)齒輪146的轉(zhuǎn)動使得輸出齒輪142轉(zhuǎn)動。
齒輪系輸出軸150通過例如花鍵連接與輸出齒輪142轉(zhuǎn)動聯(lián)接 以便其繞著第二縱向軸144轉(zhuǎn)動。齒輪傳動輸出軸150與輸出齒輪 142可轉(zhuǎn)動聯(lián)接。通過輸入齒輪135、空轉(zhuǎn)齒輪146和輸出齒輪142 的嚙合，齒輪系輸出軸150在輸入齒輪135轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)動。
參照圖4,在一種實(shí)施方案中，為了使得后車輛聯(lián)接器102與齒 輪傳動系99接合，絞車聯(lián)接器103首先與之脫開。在一種實(shí)施方案 中，在后車輛聯(lián)接器102與齒輪傳動系99接合時(shí)，前車輛聯(lián)接器101 才可以與齒輪傳動系99接合。在一種實(shí)施方案中，為了讓絞車聯(lián)接 器13與齒輪傳動系99接合，前后車輛聯(lián)接器IOI、 102首先與之脫 開。在其它實(shí)施方案中，聯(lián)接器可以按照其它順序接合和脫開。
每個(gè)聯(lián)接器101、 102、 103基本上相同。因此，應(yīng)該理解的是一個(gè)聯(lián)接器的說明同樣適用于其它聯(lián)接器。
參照圖5-8,聯(lián)接器102可以包括外殼160、軸壽義座164、聯(lián)接 器輸出軸166以及聯(lián)接機(jī)構(gòu)168，該外殼160裝有輪轂162以便與傳 動裝置或齒輪傳動系的輸出軸相互旋轉(zhuǎn)接合，聯(lián)接器輸出軸166支 撐在軸承座164內(nèi)并且與之轉(zhuǎn)動聯(lián)接，聯(lián)接機(jī)構(gòu)168用于使得軸承 座164選擇地與輪轂162聯(lián)接。軸承座164可轉(zhuǎn)動地支撐在聯(lián)接器 外殼160內(nèi)。聯(lián)接機(jī)構(gòu)168與軸承座164轉(zhuǎn)動聯(lián)接。聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以 在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在接合位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)168與輪 穀162轉(zhuǎn)動聯(lián)接從而輪轂162的轉(zhuǎn)動使得軸承座164和聯(lián)接器輸出 軸166轉(zhuǎn)動，在脫開位置中聯(lián)接機(jī)構(gòu)168與輪轂162脫開從而輪轂 162可以自由地相對于聯(lián)接機(jī)構(gòu)168轉(zhuǎn)動。
參照圖8，聯(lián)接機(jī)構(gòu)168可以包括活塞172，它設(shè)置在由聯(lián)接 器外殼160限定的腔室174內(nèi)，從而該活塞可以在位于接合位置(在 圖8中所示)和脫開位置(在圖9中所示)之間的行程范圍上往復(fù)運(yùn) 動；活塞桿176,它在第一端部177處通過螺栓178與活塞172聯(lián)接 并且延伸穿過與腔室174連通的孔道180;安裝在活塞桿的第二端部 186上的撥叉184以及與撥叉184相互接合的滑動軸環(huán)190。滑動軸 環(huán)190可操作地與撥叉184布置在一起以便滑動軸環(huán)190進(jìn)行運(yùn)動。
活塞172、活塞桿176、撥叉184和滑動軸環(huán)190的相互接合使 得所有這些部件可以沿著由活塞桿176限定的縱向軸192軸向運(yùn)動， 從而活塞172在接合位置和脫開位置之間的運(yùn)動使得活塞桿176、撥 叉184和滑動軸環(huán)190同樣在接合位置(圖8)和脫開位置(圖9)之間 運(yùn)動?；瑒虞S環(huán)190與軸承座164轉(zhuǎn)動聯(lián)接并且與輪轂162選擇地 轉(zhuǎn)動聯(lián)接，從而在活塞172處于接合位置時(shí)，滑動軸環(huán)190與輪轂 162轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由此使得輪穀162和軸承座164轉(zhuǎn)動聯(lián)接。在活塞 172處于脫開位置時(shí)，滑動軸環(huán)190從輪轂162脫開。
參照圖4，后車輛聯(lián)接器102的輪轂162與齒輪系輸出軸150的 后端192轉(zhuǎn)動聯(lián)接。前車輛聯(lián)接器101的輪轂162與齒輪系輸出軸 150的前端193轉(zhuǎn)動聯(lián)接。前和后車輛聯(lián)接器IOI、 102的聯(lián)接坤幾構(gòu)168可以選擇地被操作以便順序聯(lián)接后車輛聯(lián)接器102和前車輛聯(lián) 接器101的聯(lián)接器輸出軸166,從而后車輛聯(lián)接器102在前車輛聯(lián)接 器101接合之前接合。絞車或者輔助聯(lián)控器103的輪轂162與第一 縱向軸139對準(zhǔn)，輸入齒輪135繞著該第一縱向軸139轉(zhuǎn)動。輸入 齒輪135和輔助聯(lián)接器103的輪轂162被設(shè)置成使得傳動裝置輸出 軸可以與輸入齒輪135和輔助聯(lián)接器103的輪轂162兩者轉(zhuǎn)動聯(lián)接。
參照圖6,每個(gè)聯(lián)接器的輪穀162包括內(nèi)輸入齒輪表面195，其 用于與傳動裝置的輸出軸或傳動齒輪組相互接合，其中所述傳動齒 輪組和該聯(lián)接器相關(guān)聯(lián)。相互接合的輸出軸可以支撐著輪轂162。輪 穀162包括外部凸緣齒輪表面197，用于選擇地與滑動軸環(huán)190的內(nèi) 輪轂齒輪表面199接合(也參見圖11)。如圖8所示，在滑動軸環(huán)190 處于接合位置時(shí)，輪轂162和滑動軸環(huán)190選擇地通過滑動軸環(huán)的 內(nèi)輪轂齒輪表面199和輪轂的外部凸緣齒輪表面197可轉(zhuǎn)動聯(lián)接在 一起，并且如圖9所示在滑動軸環(huán)190處于脫開位置時(shí)相互脫開。
參照圖7，軸 K座164包括用于與滑動軸環(huán)190的內(nèi)部軸岸義座齒 輪表面205轉(zhuǎn)動聯(lián)接的外部凸緣齒輪表面203 (參見圖11)?；瑒虞S 環(huán)190和軸承座164在滑動軸環(huán)190處于接合位置(參見圖8)和處于 脫開位置(參見圖9)時(shí)通過軸承座的外部凸緣齒輪表面203和滑動 軸環(huán)的內(nèi)部軸^fc座齒4侖表面205可轉(zhuǎn)動地聯(lián)4妄在一起。
參照圖7,軸承座164還包括用于與聯(lián)接器輸出軸166的外部齒 輪表面209轉(zhuǎn)動聯(lián)接的內(nèi)部軸齒輪表面207。聯(lián)接器輸出軸166和軸 承座164通過輸出軸的外部齒輪表面208和軸岸義座的內(nèi)部軸齒壽侖表 面207的相互接合而轉(zhuǎn)動聯(lián)接在一起，從而聯(lián)接器輸出軸166可以 沿著其縱向軸211(參見圖8)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動以便于將聯(lián)接器輸出軸 166安裝在相關(guān)的傳動系上。
參照圖8,輸出軸166包括端部凸緣212，它用作限制其沿著縱 向軸211在向外方向214上的往復(fù)運(yùn)動的止動件。設(shè)有多個(gè)對開圓 錐滾子軸承217以可轉(zhuǎn)動地安裝軸承座164和輸出軸166。
聯(lián)接器輸出軸166包括離合器分離撥叉調(diào)整螺栓通道218,用于使得用于固定撥叉222的安裝螺栓220與輸出軸166螺紋接合，從 而它與輸出軸166轉(zhuǎn)動聯(lián)接。可以將推板224插入在螺栓頭225和 撥叉222之間以進(jìn)一步將撥叉固定在輸出軸166上?？梢栽诼?lián)接器 輸出軸166的遠(yuǎn)端229處設(shè)置O型環(huán)密封件227，從而它設(shè)置在推 板224、撥叉222和輸出軸166之間。撥叉222還可以包括用于與輸 出軸166的外部齒輪表面208的一部分232相互接合的內(nèi)部軸齒輪 表面231，以便進(jìn)一步使得撥叉222和輸出軸166轉(zhuǎn)動聯(lián)接。
輸出轉(zhuǎn)子235安裝在聯(lián)接器輸出軸166上。輸出轉(zhuǎn)子235為環(huán) 形并且包圍著聯(lián)接器輸出軸166。輸出轉(zhuǎn)子235包括用于與輸出軸 166的外部齒輪表面209的一部分238相互4妻合的內(nèi)部軸齒4侖表面 237。以便使得輸出轉(zhuǎn)子與輸出軸166轉(zhuǎn)動聯(lián)接。輸出轉(zhuǎn)子235設(shè)置 在撥叉222和軸岸義座164之間。
聯(lián)接器輸出軸166可以通過撥叉222的內(nèi)端240相對于輸出轉(zhuǎn) 子235的相互接合以及輸出軸2222通過安裝螺栓220與撥叉222的 螺紋聯(lián)接縱向固定，這反過來可以將端部凸緣212拉動成與由形成 在軸承座164中并且通向內(nèi)部軸齒輪表面207的沉孔245限定的臺 肩244接合。唇狀密封件248安裝在外殼160上并且可以設(shè)置用于 密封接合撥叉222的外表面250。
參照圖5,聯(lián)接器輸出速度傳感器260可以與輸出轉(zhuǎn)子布置在一 起以便感測輸出軸166以及撥叉222轉(zhuǎn)動的速度。速度傳感器260 可以為任意合適的傳感器。在一種實(shí)施方案中，速度傳感器260可 以為被稱為"bolt-n-go"傳感器。
參照圖9,潤滑油通道265、 266、 267穿過對開軸承組件217、 軸^K座164和軸166,以-使能夠潤滑聯(lián)接器的內(nèi)部組成部件。參照圖 10，設(shè)有可拆卸的》欠油塞269以能夠從聯(lián)接器中將潤滑油放出?？?以將0形環(huán)密封件270圍繞著放油塞269設(shè)置以便在放油塞269和 ;改油通道272之間形成密封，放油塞269 ^皮設(shè)置在》文油通道中。在 從放油通道272將放油塞269拆除時(shí)，設(shè)置在聯(lián)接器102內(nèi)的潤滑 油可以通過》文油通道272流出聯(lián)4妄器102。參照圖9，活塞172在其外表面277周圍配有密封件275以便與 腔室174的內(nèi)壁表面279滑動密封接合。為了便于將活塞172裝配 在活塞桿176上，可以在腔室174的與活塞桿176從中延伸穿過的 孔道180相對的端部285中設(shè)置蓋子283。該蓋子283可以通過多個(gè) 螺栓287固定在外殼160上?？梢栽O(shè)置O形環(huán)密封件289來將蓋子 283密封地安裝在外殼160上。
方形環(huán)密封件292設(shè)置在孔道180內(nèi)，從而該密封件292與可 往復(fù)運(yùn)動的活塞桿176滑動密封接合以進(jìn)一步密封腔室174。撥叉 184通過安裝彈簧295安裝在活塞桿176上。
參照圖7,撥叉184可往復(fù)運(yùn)動地安裝在聯(lián)接器外殼160上。撥 叉包括具有一對安裝耳302、 303的主體300,這對安裝耳可以分別 由安裝在外殼160上的一對支柱305、 306支撐，從而撥叉184可以 相對于支柱305、 306往復(fù)運(yùn)動(參見圖6)。 一對臂309、 310從撥叉 的主體300延伸出并且包圍著滑動軸環(huán)190，使得滑動軸環(huán)190的大 約一半周邊與撥叉184成相互接合關(guān)系。撥叉184包括從其主體300 延伸出的一對豎立壁314、 315。這些壁314、 315相對于4皮此成間隔 關(guān)系，從而在它們之間形成間隙317。
參照圖8，撥叉184包括從主體300和撥叉184的臂伸出的突出 部320,從而該突出部320圍繞著滑動軸環(huán)190的大約一半外部周邊 延伸。滑動軸環(huán)190包括一對環(huán)形凸緣324、 325，它們彼此成間隔 開關(guān)系設(shè)置以在它們之間形成溝槽327 (也參見圖11)。撥叉的突出 部320設(shè)置在滑動軸環(huán)的溝槽327內(nèi)，/人而撥叉184的往復(fù)運(yùn)動通 過在突出部320和凸緣324、 325中的一個(gè)之間的接合接觸使得滑動 軸環(huán)190沿著相同的方向運(yùn)動。撥叉的突出部320和滑動軸環(huán)的溝 槽327使得滑動軸環(huán)190能夠相對于撥叉184進(jìn)行轉(zhuǎn)動運(yùn)動。
聯(lián)接機(jī)構(gòu)168可以包括l束爪機(jī)構(gòu)330以1"更于將滑動軸環(huán)190設(shè) 置在接合位置和脫開位置中。棘爪機(jī)構(gòu)330可以將滑動軸環(huán)190固 定在接合位置和脫開位置中的至少一個(gè)中。在所示的實(shí)施方案中， 棘爪才幾構(gòu)330包括一對棘爪組件331、 332,每個(gè)都包括滾3朱335、柱塞337和彈簧339。柱塞337支撐著滾^朱335。彈簧339設(shè)置在形 成在軸 K座164中的沉孔342的端面341和柱塞337的頭部343之 間以便沿著徑向向外方向推壓柱塞337，由此沿著向外方向推壓滾5朱 335以便從軸承座164的沉孔342伸出。柱塞337包括銷345，用來 限制柱塞337沿著徑向向外方向的行程。
參照圖8和11,滑動軸環(huán)190包括一對周向布置凹槽排346、 347,它們構(gòu)成用來保持接合每個(gè)棘爪組件331、 332的滾珠335。第 一和第二凹槽排346、 347設(shè)置在滑動軸環(huán)190的內(nèi)部軸承座齒輪表 面205的相對端部處。第一排凹槽346設(shè)置成在滑動軸環(huán)190處于 與輪轂162接合的位置中時(shí)與每個(gè)棘爪組件331、 332的滾珠335接 合。第二排凹槽347設(shè)置成在滑動軸環(huán)190處于脫開位置中時(shí)與每 個(gè),束爪組件331、 332的滾J朱335接合，/人而4侖轂162能夠自由地相 對于軸承座164轉(zhuǎn)動。每個(gè)棘爪組件331、 332的彈簧339與其相應(yīng) 的孔道342和柱塞337 —起布置，以在滑動軸環(huán)處于接合位置(圖8) 中時(shí)將相關(guān)滾珠335推壓成與滑動軸環(huán)190的第一排凹槽346的其 中一個(gè)凹槽保持接合，并且在滑動軸環(huán)190處于脫開位置時(shí)(圖9) 將相關(guān)滾珠推壓成與滑動軸環(huán)190的第二排凹槽347的其中一個(gè)凹 槽保持接合。
參照圖5和6,可以設(shè)置接合螺線管350來選擇地使得聯(lián)接機(jī)構(gòu) 168從脫開位置向接合位置運(yùn)動。接合螺線管350與腔室174液壓連 通以選擇地使得活塞172從脫開位置向接合位置運(yùn)動(參見圖8)。接 合螺線管350可以用來使得活塞172運(yùn)動到接合位置。接合螺線管 可以操作用來將活塞172保持在操作位置中。參照圖6，接合螺線管 供應(yīng)口 352和接合螺線管排出口 354可以與接合螺線管350液壓連 通，以便分別在操作接合螺線管使活塞運(yùn)動到接合位置時(shí)將液壓流 體供應(yīng)到接合螺線管350并且在活塞從接合位置運(yùn)動到脫開位置時(shí) 從腔室接收流體。
參照圖5和6,脫開螺線管360可以設(shè)置用來選擇地使得聯(lián)接機(jī) 構(gòu)168從接合位置向脫開位置運(yùn)動。脫開螺線管360與腔室174液壓連通以便選擇地使得活塞172從接合位置向脫開位置運(yùn)動(參見圖 9)。脫開螺線管360可以用來使得活塞172向脫開位置運(yùn)動。脫開 螺線管360可以操作用來使得活塞172保持在脫開位置中。參照圖6, 脫開螺線管供應(yīng)口 362和脫開螺線管排出口 364可以與脫開螺線管 360液壓連通以便分別在操作脫開螺線管使活塞運(yùn)動到脫開位置時(shí) 給脫開螺線管360提供液壓流體并且在活塞從脫開位置向接合位置 運(yùn)動時(shí)從腔室接收流體。
參照圖6，位置傳感器370與聯(lián)接機(jī)構(gòu)168可操作地布置以便在 聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于接合位置和脫開位置中的至少 一 個(gè)時(shí)檢測聯(lián)接機(jī)構(gòu) 168的位置。位置傳感器370可以用來4全測撥叉184以及因此滑動軸 環(huán)190的位置。位置傳感器370 i殳置在撥叉的壁314、 315之間(參 見圖7)。位置傳感器370可操作地與撥叉184布置在一起以便在活 塞172處于接合位置和脫開位置中的至少一個(gè)時(shí)檢測那些壁的位置。
在所示的實(shí)施方案中，位置傳感器為葉片式線性位置傳感器。
參照圖8，在撥叉184處于4妄合位置時(shí)，那些壁315的至少一部 分與位置傳感器370的第一端部374處的葉片部分372成部分重疊 關(guān)系。參照圖9，在撥叉184處于脫開位置時(shí)，那些壁315的至少一 部分與位置傳感器37G的第二端部376處的葉片部分372成非重疊 關(guān)系。位置傳感器370可以檢測撥叉184的所述壁的相對運(yùn)動，并 且可以根據(jù)撥叉184的所述壁的位置給電子控制模塊(ECM)發(fā)送信
可以為傳感器370建立預(yù)定的位置閾值，以j更用來4全測聯(lián)接機(jī) 構(gòu)168是否處于接合位置和脫開位置。例如，如果位置傳感器370 在第一端部374處檢測出撥叉184處于在"接合，，閾值之外的位置 時(shí)，則傳感器370可以向ECM發(fā)送信號，指出聯(lián)接機(jī)構(gòu)168處于接 合位置中。同樣，如果位置傳感器370在第二端部376處檢測出撥 叉184處于在"脫開，，閾值之外的位置時(shí)，則傳感器370可以向ECM 發(fā)送信號，指出聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于脫開位置。
參照圖12, ECM380可以自動地控制每個(gè)聯(lián)接器101、 102、 103的接合。ECM380可以與聯(lián)接器101、 102、 103的每一個(gè)的4妄合螺線 管350和聯(lián)接器輸出速度傳感器260電連接。傳動裝置輸出速度傳 感器382與ECM380電連接。傳動裝置輸出速度傳感器382可以與傳 動裝置輸出軸可操作布置在一起以檢測傳動裝置速度。傳動裝置輸 出速度傳感器382可以向ECM380發(fā)送信號，表示出傳動裝置輸出軸 的旋轉(zhuǎn)速度。
過濾器旁^各開關(guān)384可以與ECM380電連4妄。ECM380可以控制濾 波旁路開關(guān)384以選擇地使得分動箱80的液壓回路111旁通。
ECM38Q可以與傳動裝置離合器螺線管組件388電連接以便選擇 地控制傳動裝置74。發(fā)動機(jī)速度傳感器390可以與ECM38G電連接。 發(fā)動機(jī)速度傳感器390可以與發(fā)動機(jī)72可操作布置在一起以檢測出 發(fā)動機(jī)輸出速度。發(fā)動機(jī)速度傳感器390可以向380發(fā)送表示發(fā)動 機(jī)速度的信號。
4姿確丑開關(guān)394和起動繼電器396可以與ECM380電連接。4姿4丑開 關(guān)394可以通過按鈕操作給ECM380發(fā)送信號，這反過來控制起動繼 電器396使得發(fā)動機(jī)72工作。
變速選擇器400、鍵盤換檔裝置402和換檔選擇開關(guān)404可以與 ECM380電連接。用戶可以通過換檔選擇開關(guān)404指定變速選擇器400 或鍵盤換檔裝置402作為能夠控制傳動裝置74的裝置。換檔選擇開 關(guān)404包括撥動開關(guān)以便選擇變速選擇器400或鍵盤換檔裝置402。 換檔選擇開關(guān)404可以向ECM380發(fā)送信號以表明用戶已經(jīng)選擇了變 速選擇器400或鍵盤換檔裝置402中的某一個(gè)。在修井機(jī)處于驅(qū)動 模式時(shí)，可以使用變速選擇器400來使之工作。在修井機(jī)處于修井 模式時(shí)，鍵盤換檔裝置402可以用來使之工作。
多個(gè)指示燈408和音頻裝置410可以與ECM380電連"l妄，/人而 ECM380可以通過指示燈408和音頻裝置410來給用戶^是供信息。數(shù) 據(jù)傳輸聯(lián)接器412可以與ECM380電連接。技術(shù)人員可以使用數(shù)據(jù)傳 輸聯(lián)接器412從ECM380下載診斷信息，這在給修井機(jī)提供維護(hù)中是 有用的。ECM380可以對脫開螺線管360斷電并且給由用戶選擇的特定聯(lián) 接器的接合螺線管350通電以使之運(yùn)動到接合位置。位置傳感器370 一旦檢測出所選聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)已經(jīng)運(yùn)動到接合位置的預(yù)定閾值 之外則給ECM380發(fā)送信號。
ECM380可以給接合螺線管350斷電并且給由用戶選擇的特定聯(lián) 接器的脫開螺線管360通電以使之運(yùn)動到脫開位置。位置傳感器370 一旦檢測出所選聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)已經(jīng)運(yùn)動到脫開位置的預(yù)定閾值 之外則給ECM380發(fā)送信號。
ECM380可以操作用來防止前車輛聯(lián)接器101的接合螺線管350 將前車輛聯(lián)接器102的聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動到接合位置，直到后車輛聯(lián)接 器102的接合螺線管350已經(jīng)使得后車輛聯(lián)接器102的聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn) 動到接合位置。ECM380可以操作用來防止輔助聯(lián)接器103的接合螺 線管350將輔助聯(lián)接器103的連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動到接合位置，除非后車 輛聯(lián)接器102和前車輛聯(lián)接器101兩者的聯(lián)接機(jī)構(gòu)都處于脫開位置。
ECM38Q可以如此配置，只有在發(fā)動才幾72和傳動裝置74正在一 定參數(shù)范圍內(nèi)工作時(shí)它將接合聯(lián)接器。例如，在一種實(shí)施方案中， ECM可以如此配置，從而任一個(gè)聯(lián)接器的接合只能在傳動裝置74處 于空檔、換檔機(jī)構(gòu)正請求空檔、由發(fā)動機(jī)速度傳感器390檢測出的 發(fā)動機(jī)輸出速度處于300rpm和800rpm并且由傳動裝置輸出速度傳 感器382檢測出的傳動裝置輸出速小于500rpm之間時(shí)出現(xiàn)。
ECM38G可以包括裝在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，用來自動地 進(jìn)行一系列操作。在用戶選擇所要接合的聯(lián)接器時(shí)，ECM380可以指 示傳動裝置74接合停車檔(用來使得輸出轉(zhuǎn)動停止)預(yù)定時(shí)間，例如 三秒。ECM380可以指示傳動裝置接合離合器不分離的空檔預(yù)定時(shí)間 例如五秒，以便消散任意剩余的輸出力矩。ECM380可以確定由其相 應(yīng)位置傳感器指出的其它聯(lián)接器的位置，并且指示任意接合聯(lián)接器 脫開。ECM380可以指示所選聯(lián)接器接合。ECM380可以接收來自所選 聯(lián)接器的位置傳感器的信息以便確定所選聯(lián)接器是否接合。如果所 選聯(lián)接器的位置傳感器在預(yù)定時(shí)間例如五秒內(nèi)沒有檢測出所選聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)的撥叉處于接合位置，則ECM380可以指示所有聯(lián)接器 脫開。ECM380可以指示傳動裝置接合前進(jìn)驅(qū)動檔例如第一前進(jìn)檔預(yù) 定時(shí)間例如三秒，以便使得傳動裝置輸出軸轉(zhuǎn)動。ECM380可以重復(fù) 前面的操作以便重新試圖接合所選的聯(lián)接器。
隨著給ECM380通電，如果所有聯(lián)4妾器101、 102、 103的位置與 由用戶期望的位置匹配，則可以給適當(dāng)?shù)慕雍下菥€管和脫開螺線管 通電以便使得分動箱80保持在該狀態(tài)中。如果任意聯(lián)接器位置沒有 與由用戶設(shè)定的所期望位置匹配，則ECM380可以指示所有聯(lián)接器
101、 102、 103脫開。 一旦所有聯(lián)接器脫開，則ECM380可以指示適 當(dāng)?shù)穆?lián)接器如上所述運(yùn)動到預(yù)定位置。
參照圖14，絞車聯(lián)接器103和后車輛聯(lián)接器102兩者都處于脫 開位置。每個(gè)聯(lián)接器102、 103的接合螺線管350斷電，從而它處于 斷開位置，從而液壓流體不會從中流過進(jìn)入腔室174。給每個(gè)聯(lián)接器
102、 103的脫開螺線管350通電至接通位置，從而由液壓泵420提 供的液壓流體流能夠經(jīng)由脫開螺線管供應(yīng)口 362通過每個(gè)脫開螺線 管360流入其相應(yīng)的腔室174。每個(gè)活塞172處于脫開位置中。液壓 流體可以通過接合螺線管排出口 354離開相應(yīng)的腔室174并且返回 到容器422中。
參照圖14,后車輛聯(lián)接器102處于接合位置。絞車聯(lián)接器103 保持在脫開位置中。后車輛聯(lián)接器102的脫開螺線管360如此斷電， 從而它處于斷開(關(guān))位置。給后車輛聯(lián)接器102的接合螺線管350 供電至接通(開)位置，從而液壓流體流可以/人液壓泵420通過祐: 通電至接通位置的絞車聯(lián)接器103的脫開螺線管360傳送給后車輛 聯(lián)接器102的接合螺線管350以便通過接合螺線管供應(yīng)口 352輸送 給腔室174。
來自后車輛聯(lián)接器102的接合螺線管350的液壓流體流已經(jīng)使 活塞172從脫開位置運(yùn)動到接合位置。設(shè)置在活塞172和腔室的孔 道180之間的液壓流體可以通過脫開螺線管排出口 364離開腔室174 并且返回到容器422。撥叉184相對于后車輛聯(lián)接器102的位置傳感器370成偏移關(guān)系。位置傳感器370可以給ECM發(fā)送信號，表示后 車輛聯(lián)接器102處于接合位置。
參照圖15,后車輛聯(lián)接器102處于脫開位置，并且撥叉聯(lián)接器 103處于接合位置。后車輛聯(lián)接器102的接合螺線管350如此斷電， 從而它處于斷開位置。給后車輛聯(lián)接器102的脫開螺線管360供電 至接通位置，從而允許液壓流體流從泵420通過脫開螺線管360經(jīng) 由脫開螺線管供應(yīng)口 362流向腔室174。在活塞172從接合位置運(yùn)動 到脫開位置時(shí)，設(shè)置在腔室174內(nèi)的液壓流體可以通過接合螺線管 排出口 354離開流向容器422。撥叉184可以返回到相對于位置傳感 器370重疊的位置。后車輛聯(lián)接器102的位置傳感器370可以給ECM 發(fā)送表示后車輛聯(lián)接器102脫開的信號。
一旦ECM已經(jīng)接收到來自后車輛聯(lián)接器102的表示它脫開的信 號，則ECM可以將脫開螺線管360斷電并且操作絞車聯(lián)接器103的 接合螺線管350以讓液壓流體流能夠從泵420通過后車輛聯(lián)接器102 的脫開螺線管360經(jīng)由接合螺線管供應(yīng)口 352向絞車聯(lián)接器103的 接合螺線管350流動以進(jìn)入腔室174。在活塞172從脫開位置運(yùn)動到 接合位置時(shí)，設(shè)置在位于活塞和孔道180之間的腔室174內(nèi)的液壓 流體可以通過脫開螺線管排出口 364從腔室174中排出。絞車聯(lián)接 器103的撥叉184相對于絞車聯(lián)接器103的位置傳感器370成偏移 關(guān)系。絞車聯(lián)接器103的位置傳感器370可以給ECM發(fā)送信號，以 表示絞車聯(lián)接器103處于接合位置。
參照圖16-18，這些附圖顯示出分動箱480的另一種實(shí)施方案。 分動箱480可以包括限定出輸入口 498的外殼494，傳動裝置的輸出 軸延伸穿過該輸入口以便與可轉(zhuǎn)動地支撐在外殼494內(nèi)的齒輪傳動 系轉(zhuǎn)動式聯(lián)接。外殼494支撐著后車輛聯(lián)接器502和輔助或絞車聯(lián) 接器503，它們可以分別與車輛傳動系和絞車傳動系轉(zhuǎn)動聯(lián)接。后車 輛聯(lián)接器502和絞車聯(lián)接器503每個(gè)都與齒輪傳動系選擇地轉(zhuǎn)動聯(lián) 接。后車輛聯(lián)接器502和絞車聯(lián)接器503可以與圖2的分動箱80的 后車輛聯(lián)接器102和絞車聯(lián)接器103基本上相同。參照圖16，輸入口 498 i殳置在分動箱480的外殼494的前側(cè)505 上。參照圖17,后車輛聯(lián)接器502和絞車聯(lián)接器503設(shè)置在外殼494 的后側(cè)508上。絞車聯(lián)接器503與設(shè)在外殼的前側(cè)上的輸入口 498 基本上對準(zhǔn)，從而傳動裝置輸出軸可以與齒輪傳動系的輸入齒輪和 絞車聯(lián)接器503的輪穀轉(zhuǎn)動聯(lián)接。
參照圖18,后車輛聯(lián)接器502的輪轂562可以與齒輪傳動系輸 出軸550的遠(yuǎn)端592轉(zhuǎn)動聯(lián)接，齒輪輸出軸550又與設(shè)置在分動箱 480的外殼494內(nèi)的齒輪傳動系的輸出齒輪542轉(zhuǎn)動聯(lián)接。
圖16-18的分動箱480可以用在車輛傳動系只用于給后輪胎和 軸組件供能的場合中。圖16-18的分動箱480在其它方面可以與圖 2-9的分動箱8 0類似。
工業(yè)實(shí)用性
從前面的描述中可以很容易理解在這里所述的動力傳動系的實(shí) 施方案的工業(yè)實(shí)用性。例如，當(dāng)前說明書適用于選擇地為修井機(jī)提
供推動力并且提供能量以便使得由修井機(jī)支撐的絞車組件操作。在 分動箱處于驅(qū)動模式時(shí)，能量從發(fā)動機(jī)通過傳動裝置發(fā)送給后車輛 聯(lián)接器(以及在設(shè)有前車輛聯(lián)接器的情況下的前車輛聯(lián)接器)，以便 給一個(gè)(或多個(gè))輪胎和軸組件提供驅(qū)動轉(zhuǎn)動。用戶可以通過操作變 速選擇器來將修井機(jī)設(shè)置在驅(qū)動模式中。在處于驅(qū)動模式中時(shí)，分 動箱的輔助聯(lián)接器脫開。
分動箱可以設(shè)置在修井模式中，其中后車輛聯(lián)接器(以及在設(shè)有 的前車輛聯(lián)接器情況下的前車輛聯(lián)接器)脫開以便防止修井機(jī)進(jìn)一
步運(yùn)動。使輔助聯(lián)接器接合以便給用于普通修井操作的絞車組件供 能。用戶可以通過操作鍵盤換檔裝置將修井機(jī)設(shè)置在修井模式中。
ECM可以控制每個(gè)聯(lián)接器的操作以便于聯(lián)接器進(jìn)行可靠自動操 作。另外，在一些實(shí)施方案中，ECM可以配置成確保聯(lián)接器以預(yù)定的 順序接合，從而分動箱不會同時(shí)處于驅(qū)動模式和修井模式中。
要理解的是，前面的說明提供了所披露的系統(tǒng)和技術(shù)的實(shí)施例。但是，可以想到的是，本說明書的其它實(shí)施方式可以在細(xì)節(jié)上與前 面實(shí)施例不同。本文中所有的參考和說明用于此處描述的具體實(shí)施 例，而不是用來暗示對所附權(quán)利要求書的范圍進(jìn)行任何限制。針對 某些特征的所有語言區(qū)別和輕視表示對于那些特征缺乏優(yōu)選，而不 是從所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)排出這些特征，除非另有指明。
這里的數(shù)值范圍敘述主要打算用來用作單獨(dú)參照落入在該范圍 內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)數(shù)值的簡略表達(dá)方法，并且每個(gè)單獨(dú)數(shù)值都包含到該 說明書中，^L同它在這里單獨(dú)敘述一樣。在這里所述的方法可以按-照任意合適的順序進(jìn)行，除非在這里另有指明或者與內(nèi)容明顯矛盾。 因此，該說明書包括在由適用法律允許的在所附權(quán)利要求中所述的 主體的所有變型和等同方案。而且，說明書和所附權(quán)利要求書涵蓋
了在其所有可能變型中的上述元素的任意組合，除非另有指明或者 與內(nèi)容明顯矛盾。
權(quán)利要求
1. 一種輸出傳動齒輪組，包括a. 外殼；b. 可轉(zhuǎn)動地支撐在所述外殼內(nèi)的齒輪傳動系，所述齒輪傳動系包括用于與傳動裝置輸出軸和齒輪傳動輸出軸嚙合的輸入齒輪，所述齒輪傳動輸出軸能夠在所述輸入齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)動，所述齒輪傳動輸出軸具有遠(yuǎn)端；以及c. 聯(lián)接器，所述聯(lián)接器包括i. 輪轂，所述輪轂與所述齒輪傳動輸出軸的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，ii. 軸承座，iii. 聯(lián)接器輸出軸，其支撐在所述軸承座內(nèi)并且與其轉(zhuǎn)動聯(lián)接，iv. 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，使得所述輪轂的轉(zhuǎn)動使所述軸承座和所述聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在所述脫開位置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂脫開，以及v. 螺線管，所述螺線管與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)選擇性地從所述脫開位置向所述接合位置運(yùn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述齒輪傳 動系包括空轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪，所述空轉(zhuǎn)齒輪與所述輸入齒輪嚙合， 所述齒輪傳動輸出軸與所述輸出齒輪轉(zhuǎn)動聯(lián)接，所述輸出齒輪被布 置成使得所述空轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)動讓所述輸出齒輪轉(zhuǎn)動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述聯(lián)接器 還包括vi. 聯(lián)接器外殼，所述軸承座可轉(zhuǎn)動地支撐在所述聯(lián)接器 外殼內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述聯(lián)接器 外殼限定了腔室，所述腔室具有與其連通的孔道，并且所述聯(lián)接機(jī) 構(gòu)包括設(shè)置在所述腔室內(nèi)的活塞，所述活塞能夠在位于接合位置 和脫開位置之間的行程范圍上往復(fù)運(yùn)動；活塞桿，其延伸穿過與所 述腔室連通的孔道并且具有第一端部和第二端部，所述活塞桿的第 一端部與所述活塞連接；撥叉，其與所述活塞桿的第二端部連接； 以及滑動軸環(huán)，所述滑動軸環(huán)與所述撥叉可操作地布置成用于使所 述滑動軸環(huán)運(yùn)動，所述滑動軸環(huán)與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接并且與所述 輪轂選擇性地轉(zhuǎn)動聯(lián)接，使得在所述活塞處于所述接合位置時(shí)，所 述滑動軸環(huán)與所述輪穀轉(zhuǎn)動聯(lián)接，從而將所述輪轂和軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián) 接，并且使得在所述活塞處于所述脫開位置時(shí)，所述滑動軸環(huán)從所 述輪轂脫開，所述螺線管與所述腔室液壓連通以便使所述活塞選擇 性地從所述脫開位置向接合位置運(yùn)動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述撥叉可 往復(fù)運(yùn)動地安裝在所述聯(lián)接器外殼上，所述撥叉包括凸緣，所述滑 動軸環(huán)包括溝槽，所述撥叉的凸緣設(shè)置在所述滑動軸環(huán)的所述溝槽 內(nèi)，所述凸緣和溝槽能夠使所述滑動軸環(huán)相對于所述撥叉轉(zhuǎn)動運(yùn)動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述聯(lián)接機(jī) 構(gòu)包括滑動軸環(huán)，所述滑動軸環(huán)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn) 動，所述滑動軸環(huán)與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接并且與所述輪毅選擇'性地 轉(zhuǎn)動聯(lián)接，使得在所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于所述接合位置時(shí)，所述滑動軸 環(huán)與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由此使得所述輪穀和軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接，并 且在所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于所述脫開位置時(shí)，所述滑動軸環(huán)從所述輪穀 脫開。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述聯(lián)接機(jī) 構(gòu)包括棘爪機(jī)構(gòu)，所述棘爪機(jī)構(gòu)用于將所述滑動軸環(huán)固定在所述接 合位置和脫開位置的至少一個(gè)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述滑動軸 環(huán)包括呈第一圓周排布置的多個(gè)第一凹槽和呈第二圓周排布置的多個(gè)第二凹槽，所述軸承座包括形成在其中的孔，所述棘爪機(jī)構(gòu)包括 柱塞、滾珠和彈簧，所述柱塞支撐著所述滾珠，所述彈簧與所述孔 和柱塞布置成在所述滑動軸環(huán)處于接合位置時(shí)將所述滾珠推壓成與 所述滑動軸環(huán)的第 一 凹槽中的 一 個(gè)保持接合并且在所述滑動軸環(huán)處 于脫開位置時(shí)將所述滾珠推壓成與所述滑動軸環(huán)的第二凹槽中的一 個(gè)保持接合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，還包括vi. 第二螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)選擇性地從所述接合位置向所述脫開位置運(yùn)動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出傳動齒輪組，還包括vii. 第二螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)選擇性地從所述接合位置向所述脫開位置運(yùn)動，并且 所述第二螺線管與所述腔室液壓連通，用以使得所述活塞 從接合位置向脫開位置選擇性地運(yùn)動。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，還包括vi. 位置傳感器，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可操作地布置成用于在 所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于所述接合位置和所述脫開位置中的至少 一處中時(shí)4全測所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)的位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述撥叉包 括一對相對于彼此成間隔關(guān)系的壁，并且還包括vii. 設(shè)置在所述撥叉的壁之間的位置傳感器，所述位置傳 感器可操作地布置成在所述活塞處于所述接合位置和所述 脫開位置中的至少一處時(shí)檢測所述壁的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，其中，所述齒輪傳 動輸出軸包括第二遠(yuǎn)端，并且還包括d.第二聯(lián)接器，所述聯(lián)接器包括i.輪穀，所述輪轂與所述齒輪傳動輸出軸的第二遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)動 聯(lián)接；i i.壽由7f義^;i i i.聯(lián)接器輸出軸，其支撐在所述軸承座內(nèi)并且與其轉(zhuǎn)動聯(lián)接；iv. 聯(lián)接^幾構(gòu)，所述聯(lián)接沖幾構(gòu)與所述軸岸〈座4妄合，所述聯(lián)4妄 機(jī)構(gòu)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位 置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，使得所述輪轂 的轉(zhuǎn)動使所述軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在所述脫開位 置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪穀脫開；以及v. 螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)選 擇性地從脫開位置向接合位置運(yùn)動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輸出傳動齒輪組，還包括e.控制器，所述控制器與所述第一聯(lián)接器和第二聯(lián)接器的螺線 管電連接，所述控制器可操作地用來防止所述第二聯(lián)接器的 螺線管使所述第二聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)向接合位置運(yùn)動，直到 所述第 一 聯(lián)接器的螺線管已經(jīng)使第 一 聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動 到接合位置為止。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出傳動齒輪組，還包括 d.輔助聯(lián)接器，所述輔助聯(lián)接器包括i.輪轂，所述輪轂與所述傳動裝置輸出軸轉(zhuǎn)動聯(lián)接； i i.軸承座；i i i.聯(lián)接器輸出軸，其支撐在所述軸承座內(nèi)并且與其轉(zhuǎn)動 聯(lián)接；iv. 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述軸承座接合，所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位 置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂接合，使得所述輪轂的轉(zhuǎn) 動使所述軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在所述脫開位置中， 所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂脫開；以及v. 螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)從 脫開位置向接合位置選擇性地運(yùn)動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的輸出傳動齒輪組，還包括e. 控制器，該控制器與所述第 一 聯(lián)接器和輔助聯(lián)接器的螺線管 電連接，所述控制器可操作地用來防止所述輔助聯(lián)接器的螺 線管使所述輔助聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)向接合位置運(yùn)動，除非所 述第一聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于脫開位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輸出傳動齒輪組，還包括 d.輔助聯(lián)接器，所述輔助聯(lián)接器包括i.輪毅，所述輪轂與所述傳動裝置輸出軸轉(zhuǎn)動聯(lián)接； i i.軸承座；iii. 聯(lián)接器輸出軸，其支撐在所述軸承座內(nèi)并且與其轉(zhuǎn)動 聯(lián)接；以及iv. 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述軸承座接合，所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位 置中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪穀接合，使得所述輪轂的轉(zhuǎn) 動使所述軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在所述脫開位置中， 所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)從所述輪轂脫開；以及v. 螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)從 脫開位置向接合位置選才奪性地運(yùn)動。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輸出傳動齒輪組，還包括f. 控制器，所述控制器與所述第一聯(lián)接器、第二聯(lián)接器和輔助 聯(lián)接器的螺線管電連接，所述控制器可操作地用來防止所述 第二聯(lián)接器的螺線管使第二聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動到接合 位置，直到所述第一聯(lián)接器的螺線管已經(jīng)使得第 一聯(lián)接器的 聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動到接合位置為止，并且所述控制器可操作用來 防止所述輔助聯(lián)接器的螺線管使得輔助聯(lián)接器的聯(lián)接機(jī)構(gòu) 運(yùn)動到接合位置，除非所述第一聯(lián)接器和第二聯(lián)接器兩者的 聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于脫開位置。
19. 一種用于輸出傳動齒輪組的聯(lián)接器，包括a. 輪轂，用于與輸出軸轉(zhuǎn)動聯(lián)接；b. 軸承座(c. 聯(lián)接器輸出軸，其支撐在所述軸承座內(nèi)并且與其轉(zhuǎn)動聯(lián)接；d. 聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接，所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位置 中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，使得所述輪轂的轉(zhuǎn) 動使所述軸承座和聯(lián)接器輸出軸轉(zhuǎn)動，在所述脫開位置中， 所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)從所述輪轂脫開；以及e. 螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)選擇性 地從所述脫開位置向接合位置運(yùn)動。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的聯(lián)接器，其中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括 滑動軸環(huán)，所述滑動軸環(huán)能夠在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，所 述滑動軸環(huán)與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接并且選擇性地與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián) 接，使得在所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于接合位置時(shí)，所述滑動軸環(huán)與所述輪 轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由此使所述輪轂和軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接，并且使得在所述 聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于脫開位置時(shí)，所述滑動軸環(huán)從所述輪轂脫開。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的聯(lián)接器，其中，所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括 棘爪機(jī)構(gòu)，所述棘爪機(jī)構(gòu)用于將所述滑動軸環(huán)固定在所述接合位置 和脫開位置中的至少一處。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的聯(lián)接器，還包括f. 第二螺線管，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)布置成使得所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)選 擇性地從所述接合位置向所述脫開位置運(yùn)動。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的聯(lián)接器，還包括f.位置傳感器，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可操作地布置成用于在所述 聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于所述接合位置和所述脫開位置中的至少 一 處時(shí) 檢測所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)的位置。
24. —種用于輸出傳動齒輪組的控制器，所述輸出傳動齒輪組與 傳動裝置可操作地連接，所述傳動裝置至少具有空檔、前進(jìn)驅(qū)動檔 和停車檔，所述輸出傳動齒輪組包括分別與第 一傳動系和第二傳動系相關(guān)聯(lián)的第 一聯(lián)接器和第二聯(lián)接器，用于選擇性地使得所述傳動 裝置與所述第 一傳動系和第二傳動系聯(lián)接，所述控制器包括安裝在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，用于a. 接收來自用戶的信號以接合所述第一聯(lián)接器；b. 給所述傳動裝置發(fā)信號以切換到停車檔；c. 給所述輸出傳動齒輪組發(fā)信號以脫開所述第二聯(lián)接器；d. 檢測所述第二聯(lián)接器的位置以確定所述第二聯(lián)接器脫開；e. 給所述輸出傳動齒輪組發(fā)信號以接合所述第 一聯(lián)接器；f. 檢測所述第 一 聯(lián)接器的位置以確定所述第 一 聯(lián)接器接合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的控制器，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼還包括g. 從給所述輸出傳動齒輪組發(fā)信號到接合所述第一聯(lián)接器，允 許經(jīng)過預(yù)定長的時(shí)間；h. 在經(jīng)過所述預(yù)定長的時(shí)間之后，如果所述第一聯(lián)接器沒有接 合，則給所述輸出傳動齒輪組發(fā)信號以使所述第 一聯(lián)接器和 第二聯(lián)接器脫開；i. 給所述傳動裝置發(fā)信號以轉(zhuǎn)換到前進(jìn)驅(qū)動檔； j.從給所述傳動裝置發(fā)信號到轉(zhuǎn)換到所述前進(jìn)驅(qū)動檔，允許經(jīng)過預(yù)定長的時(shí)間； k.重復(fù)步驟b-g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸出傳動齒輪組或分動箱，其可以包括外殼和可轉(zhuǎn)動地支撐在所述外殼內(nèi)的齒輪傳動系，所述齒輪傳動系包括用于與傳動裝置輸出軸嚙合的輸入齒輪和在輸入齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)可以轉(zhuǎn)動的齒輪傳動輸出軸?？梢栽O(shè)置聯(lián)接器，其包括與所述齒輪傳動輸出軸轉(zhuǎn)動聯(lián)接的輪轂、軸承座、與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接的聯(lián)接器輸出軸以及與所述軸承座轉(zhuǎn)動聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)。所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動，在所述接合位置中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂轉(zhuǎn)動聯(lián)接，在所述脫開位置中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述輪轂脫開。所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以布置有螺線管，用來使所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)選擇性地從所述脫開位置向所述接合位置運(yùn)動。
文檔編號E21B19/00GK101417613SQ200810166748
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者D·A·沃雷爾, N·J·加利格, R·A·赫羅爾德, R·L·伊薩阿克斯, S·施羅普希爾 申請人:卡特彼勒公司