本實用新型涉及重型車輛變速器領域,特別是一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)。
背景技術:
目前,國內重型商用車變速器多為手動變速器,其冷卻方式絕大多數(shù)采用行車風冷的方式。然而,行車風冷受車輛行駛工況影響很大,特別是在山區(qū)工況,存在連續(xù)大長坡,車輛行駛速度低,變速器風冷效果差,變速器容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。當變速器出現(xiàn)過熱時,變速器內齒輪油粘度下降、碳化,易造成軸齒件點蝕、膠合,進而影響變速器使用壽命,可靠性降低。
另外,變速器內軸齒件的潤滑,絕大多數(shù)采用齒輪飛濺潤滑的方式,屬于被動潤滑。由于雙中間軸結構的特殊性,主副箱各有一根中間軸布置在斜上方,在山區(qū)等連續(xù)大長坡工況下,上坡或下坡總有一根中間軸由于接觸不到齒輪油面而使?jié)櫥儾睢?/p>
本實用新型結合山區(qū)工況的特殊性和雙中間軸變速器的結構特點,設計了一種外置散熱器和油泵強制潤滑相結合的冷卻潤滑系統(tǒng),滿足雙中間軸重型變速器特殊工況下的使用需求,提高產品的適應性和可靠性。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足,而提供一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng),該重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)采用外置散熱器和油泵強制潤滑相結合的冷卻潤滑系統(tǒng),滿足雙中間軸重型變速器在特殊復雜工況下軸齒、軸承、密封件、潤滑油等的潤滑冷卻需求;同時具有結構簡單,性能可靠,冷卻潤滑效果顯著的優(yōu)點。
為解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是:
一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng),重型變速器包括變速器殼體、主箱、副箱和密封填充在變速器殼體中下部的齒輪油;主箱和副箱內各設置有兩根中間軸,且均有一根中間軸位于主箱或副箱腔體的斜上方;重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)包括油泵、過濾器、溫控閥、散熱器、放油螺栓、兩根噴油管和一個噴油頭。
油泵的輸入端連接有進油管,進油管的另一端伸入變速器殼體中下部的齒輪油中,進油管的中部設置有過濾器。
溫控閥具有溫控閥進油管和溫控閥出油管,散熱器具有冷卻進油管和冷卻出油管;冷卻進油管和冷卻出油管的另一端均與溫控閥相連接;當溫控閥關閉時,溫控閥進油管與溫控閥出油管相連通;當溫控閥開啟時,溫控閥進油管與冷卻進油管相連通,冷卻出油管與溫控閥出油管相連通。
放油螺栓具有一個輸入端和三個輸出端,其中,放油螺栓的輸入端與溫控閥出油管相連接,放油螺栓的三個輸出端分別與兩根噴油管和噴油頭相連接。
噴油頭固定在位于主箱外側的變速器殼體上,噴油頭能對位于主箱腔體斜上方中間軸上減速齒輪、前軸承及嚙合齒輪進行噴油潤滑。
兩根噴油管均從主箱延伸至副箱,每根噴油管上均設置有若干個噴孔,兩根噴油管能對位于主箱和副箱腔體斜上方的中間軸以及套裝在兩根中間軸上的所有齒輪均進行噴油潤滑。
重型變速器還包括能對齒輪油溫度進行檢測的齒輪油溫傳感器,溫控閥與齒輪油溫傳感器相連接。
主箱內的兩根中間軸,一根位于主箱腔體的斜上方,另一根位于主箱腔體的斜下方,位于主箱腔體斜下方的中間軸上設置有插槽,油泵上設置有與該插槽相配合的油泵插銷,油泵的內轉子能隨位于主箱腔體斜下方的中間軸進行轉動,實現(xiàn)泵油。
主箱內的兩根中間軸分別為主箱右上中間軸和主箱左下中間軸,副箱內的兩根中間軸分別為副箱左上中間軸和副箱右下中間軸;兩根噴油管分別為左上噴油管和右下噴油管。
放油螺栓固定在位于主箱外側的變速器殼體上,左上噴油管的一端直接與放油螺栓固定連接,左上噴油管的布置路徑為:從主箱左下中間軸的前端貫穿至尾端,再從副箱左上中間軸的前端貫穿至尾端;右下噴油管的布置路徑為:從主箱右上中間軸的前端貫穿至尾端,再從副箱右下中間軸的前端貫穿至尾端;右下噴油管的入口端固定設置有噴油螺栓,噴油螺栓固定在變速器殼體上并通過輸油管與放油螺栓的一個輸出端相連接。
左上噴油管的末端設置有固定在變速器殼體上的噴油罩,該噴油罩能對副箱左上中間軸的后軸承進行噴油潤滑。
右下噴油管包括前段和后段,前段位于主箱內,后段位于副箱內,前段和后段的交接點固定在主副箱隔墻上,后段的末端指向副箱常嚙合齒輪的副嚙合點處。
本實用新型采用上述結構后,能保證任何復雜工況下重型變速器的冷卻需求,內部潤滑油路能保證所有工況下重型變速器內部軸齒件、軸承、密封件的潤滑需求,特別適用于山區(qū)連續(xù)坡路等惡劣工況,保證重型變速器的使用壽命。同時,還具有結構簡單,性能可靠,冷卻潤滑效果顯著的優(yōu)點。
附圖說明
圖1顯示了本實用新型一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)的主視結構示意圖。
圖2顯示了本實用新型一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)的的三維立體示意圖。
圖3顯示了圖1中所示A-A剖視圖。
圖4顯示了圖3中所示B-B剖視圖。
圖5顯示了圖1中所示E-E剖視圖。
圖6顯示了圖1中所示F-F剖視圖。
圖7顯示了圖1中所示G-G剖視圖。
圖8顯示了圖1中所示H-H剖視圖。
圖9顯示了圖1中所示C向視圖(已隱藏變速器殼體)。
圖10顯示了圖1中所示D向視圖(已隱藏變速器殼體)。
其中有:1.油泵;2.出油管;3.溫控閥進油管;4.溫控閥;5.冷卻進油管;6.散熱器;7.冷卻出油管;8.溫控閥出油管;9.放油螺栓;10.輸油管;11.噴油頭;12.噴油螺栓;13.過濾器;14.變速器殼體孔;15.進油管;16.焊接支架;17.密封墊片;18.左上噴油管;19.噴油罩;20.右下噴油管;20-1.前段;20-2.后段;21.油泵插銷;22.主箱左下中間軸。
具體實施方式
下面結合附圖和具體較佳實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
為便于理解,在對本實用新型的重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)介紹前,先對重型變速器做一下簡單介紹如下。
重型變速器包括變速器殼體、主箱、副箱和密封填充在變速器殼體中下部的齒輪油。
主箱和副箱內各設置有兩根中間軸,一根中間軸均位于主箱或副箱腔體的斜上方,另一根均位于主箱腔體的斜下方。
主副箱內兩根中間軸的位置,優(yōu)選設置方式為:主箱內的兩根中間軸分別為主箱右上中間軸和主箱左下中間軸22,也即主箱內的兩根中間軸分別設置在主箱腔體的右上方和左下方。
副箱內的兩根中間軸分別為副箱左上中間軸和副箱右下中間軸,也即副箱內的兩根中間軸分別設置在副箱腔體的左上方和右下方。
作為替換,當主副箱內兩根中間軸的位置為其他設置方式時,本實用新型的重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng)及冷卻潤滑方法也均適用。
主副箱內每根中間軸的前端均設置有前軸承,中部均套裝有多個齒輪,尾端均設置有后軸承。
如圖1至圖2所示,一種重型變速器冷卻潤滑系統(tǒng),包括油泵1、過濾器13、溫控閥4、散熱器6、放油螺栓9、兩根噴油管和一個噴油頭11。
油泵優(yōu)選與主箱左下中間軸固定連接,油泵的內轉子能隨主箱左下中間軸進行轉動,實現(xiàn)自驅動泵油。
油泵與主箱左下中間軸之間的固定連接方式,優(yōu)選如圖8所示,主箱左下中間軸上設置有插槽,油泵上設置有與該插槽相配合的油泵插銷21。
如圖3所示,油泵的輸入端連接有進油管15,進油管15通過焊接支架16與變速器殼體經(jīng)螺栓固定。油泵的輸出端連接有出油管2。
進油管的輸入端伸入變速器殼體中下部的齒輪油中。
進油管的中部設置有過濾器,過濾器優(yōu)選為焊接一體結構,過濾器前端優(yōu)選通過螺紋與變速器殼體固定連接,從而便于拆卸與更換過濾器。
如圖4所示,過濾器末端優(yōu)選通過變速器殼體孔14與進油管15連接。
溫控閥4具有溫控閥進油管3和溫控閥出油管8。溫控閥進油管3和出油管2之間優(yōu)選通過變速器殼體孔相連接。
油泵1在主箱左下中間軸22的驅動下將齒輪油(也即潤滑油)泵出,經(jīng)出油管2和溫控閥進油管3進入溫控閥4。
上述散熱器6優(yōu)選安裝在車架上,布置于通風效果好的位置,利于齒輪油的冷卻。
散熱器6具有冷卻進油管5和冷卻出油管7。冷卻進油管和冷卻出油管的另一端均與溫控閥相連接。
進一步,重型變速器還包括能對齒輪油溫度進行檢測的齒輪油溫傳感器,溫控閥與齒輪油溫傳感器相連接。溫控閥根據(jù)齒輪油溫傳感器檢測的溫度,控制溫控閥的開啟時機,決定齒輪油是否需要進入散熱器進行冷卻。
當然,作為替換,也可以在溫控閥內部或進油管15內設置溫度傳感器,該溫度傳感器能自動檢測流至溫控閥的齒輪油的溫度。
當齒輪油溫度低于溫控閥開啟溫度時,溫控閥關閉,溫控閥進油管與溫控閥出油管相連通,齒輪油不進入散熱器。
當齒輪油溫度達到溫控閥4開啟溫度后,溫控閥開啟,溫控閥進油管與冷卻進油管相連通,冷卻出油管與溫控閥出油管相連通;齒輪油經(jīng)冷卻進油管5進入散熱器6,實現(xiàn)齒輪油的冷卻功能,齒輪油冷卻后經(jīng)過冷卻出油管7流回溫控閥4,并經(jīng)過溫控閥出油管8和輸油管10輸送至放油螺栓9。其中,溫控閥出油管和輸油管之間通過變速器殼體孔相連接。
放油螺栓固定在主箱外側的變速器殼體上,放油螺栓的結構為現(xiàn)有技術,其結構具體可以參考申請?zhí)?01010586685.4中所述,相當于一個閥體,但還可以防止在變速器殼體內部形成飛濺油液,改善變速器的散熱條件。
放油螺栓具有一個輸入端和三個輸出端,其中,放油螺栓的輸入端與溫控閥出油管相連接,放油螺栓的三個輸出端分別與兩根噴油管和噴油頭11相連接。
噴油頭固定在位于主箱外側的變速器殼體上,噴油頭能對位于主箱腔體斜上方中間軸減速齒輪、以及套裝在該中間軸上的前軸承及嚙合齒輪進行噴油潤滑。
如圖6所示,噴油頭11優(yōu)選穿過密封墊片17螺接固定在變速器殼體上,上下左右四個方向分別開一個小孔,因此,能夠潤滑主箱右上中間軸的前軸承和常嚙合齒輪。從而能夠保證全工況特別是極端上坡工況下的潤滑需要,同時可以在箱體內部形成飛濺油液,改善變速器的散熱條件。
兩根噴油管均從主箱延伸至副箱,每根噴油管上均設置有若干個噴孔,兩根噴油管能對位于主箱和副箱腔體斜上方的中間軸以及套裝在兩根中間軸上的所有齒輪均進行噴油潤滑。
兩根噴油管分別為左上噴油管和右下噴油管。
如圖5所示,左上噴油管18與放油螺栓9通過變速器殼體孔連通,放油螺栓9優(yōu)選穿過密封墊片17螺接在變速器殼體上。
如圖9所示,左上噴油管的布置路徑為:從主箱左下中間軸的前端貫穿至尾端,再從副箱左上中間軸的前端貫穿至尾端。
左上噴油管的具體優(yōu)選設置方式為:左上噴油管18經(jīng)主箱左下中間軸22上方延伸至副箱腔體,左上噴油管18正對主箱左下中間軸22和副箱左上中間軸的每個齒輪分別開有噴孔,便于對各對齒輪嚙合點處潤滑。
左上噴油管18末端配有噴油罩19,噴油罩19上開有小孔,用于對副箱左上中間軸的后軸承進行噴油潤滑。
如圖7所示,右上噴油管20與噴油螺栓12通過變速器殼體孔連通,噴油螺栓12優(yōu)選穿過密封墊片17螺接在變速器殼體上,放油螺栓通過輸油管與噴油螺栓相連通。
噴油螺栓也為現(xiàn)有技術,也即中部設置有輸油通道的螺栓,具體結構參見申請?zhí)枮?01310255830.4的專利申請。
如圖10所示,右下噴油管的布置路徑為:從主箱右上中間軸的前端貫穿至尾端,再從副箱右下中間軸的前端貫穿至尾端;右下噴油管的入口端固定設置有噴油螺栓,噴油螺栓固定在變速器殼體上并通過輸油管與放油螺栓的一個輸出端相連接。
右下噴油管的具體優(yōu)選設置方式為:右下噴油管20包括前段20-1和后段20-2,前段20-1和后段20-2通過變速器殼體內部的主副箱隔墻殼體孔相連。
前段20-1位于主箱內,布置在主箱右上中間軸的下方,一直延伸到主副箱隔墻殼體孔,正對著主箱右上中間軸的每個齒輪分別開有噴孔,用于對各對齒輪嚙合點進行潤滑。
后段20-2位于副箱內,優(yōu)選通過螺釘固定在主副箱隔墻上,布置于副箱輸入齒輪和副箱右下中間軸的減速齒輪上方,正對主箱右上中間軸的后軸承處開有噴孔,用于潤滑主箱右上中間軸的后軸承,右下噴油管20末端正對副箱常嚙合齒輪的副嚙合點處,用于潤滑該對齒輪。
在放油螺栓9的作用下,分別將潤滑油傳輸至左上噴油管18、噴油頭11和右下噴油管20,實現(xiàn)主副箱所有軸齒件的強制潤滑功能。
一種重型變速器冷卻潤滑方法,包括如下步驟。
步驟1,齒輪油過濾:位于變速器殼體中下部的齒輪油經(jīng)進油管進入過濾器進行過濾。
步驟2,步驟1中過濾完成的齒輪油經(jīng)油泵進入溫控閥,溫控閥能直接或間接對進入溫控閥中的齒輪油油溫進行檢測,并決定齒輪油是否進入散熱器。
1)當齒輪油油溫低于設定溫度時,溫控閥關閉,齒輪油直接從溫控閥進油管流向溫控閥出油管。
2)當齒輪油油溫等于或超過設定溫度時,溫控閥開啟,溫控閥進油管與冷卻進油管相連通,溫控閥出油管與冷卻出油管相連通,齒輪油進入散熱器中進行冷卻。
上述齒輪油油溫的設定溫度優(yōu)選為120℃,但也可以為其他溫度,具體根據(jù)需要進行設置。
步驟3,噴油潤滑:從溫控閥出油管流出的齒輪油進入放油螺栓,再依次進入兩根噴油管和一個噴油頭中,實現(xiàn)主動噴油潤滑。
以上詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式,但是,本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本實用新型的技術構思范圍內,可以對本實用新型的技術方案進行多種等同變換,這些等同變換均屬于本實用新型的保護范圍。