一种采棉机分动箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种采棉机分动箱，属于机械设备分动箱技术领域。


背景技术：

2.随着机械化程度的逐渐提高，目前我国棉花采摘所需采棉机的数量也逐步增加，但受制于技术壁垒的影响，大部分采棉机都源于国外进口，甚至部分国产整机中的关键零部件也依赖于国外进口，极大的遏制了国内采棉业的发展。分动箱作为采棉机的核心传动部件，主要用于将发动机的动力传输到各个工作部件中，以满足整机的正常工作需求。如采棉机在采摘工况下，其发动机既要驱动车辆运行，又要通过液压源驱动相关液压部件工作，同时还需驱动采棉机进行采摘工作等，因此分动箱直接决定了采棉机的整体工作性能和工作效率，一旦分动箱失效，将导致采棉机整机瘫痪甚至无法工作。
3.鉴于分动箱在采棉机中的重要左右，且国外进口分动箱的交货周期长、价格高，目前国内对采棉机分动箱已经进行了大量的研发和生产，经专利检索，有如下专利方案涉及采棉机分动箱：
4.1、专利号为“201921715371.2”，专利名称为“一种具有液压离合器的分动箱总成”实用新型专利，该分动箱总成包括离合器部分、输入轴、输出轴和分动箱部分，分动箱部分的分动齿轮作为常啮合的动力取力口，输出轴作为主动力取力口，由离合器部分控制工作与分离，离合器的工作状态通过油缸以及摩擦副组件进行转换，摩擦副组件体积小，能够传递的扭矩大，可靠性高，维护方便。
5.2、专利号为“202110351199.2”，专利名称为“一种分体式采棉机传动装置用分动箱”的发明专利，本方案将需要经常维护的离合器组件模块化设计，在分动箱不需要从整机上拆下来的情况下就能将离合器组件从分动箱体中取出，在更换摩擦片组件后即可将离合器组件装回分动箱中，本方案可缩短离合器更换的时间，提高工作效率并减少了维修成本。
6.3、专利号为“202122451272.1”，专利名称为“一种快拆离合器分动箱”的实用新型专利，该专利中的分动箱能够高效、便捷地完成离合器在分动箱内的拆装操作，降低人工劳动负荷，提高拆装效率。
7.但上述专利中的分动箱存在结构不够紧凑，轴向稳定性欠佳等问题，因此，如何设计一种既可满足采棉机多输出端口同时工作的工况需求，同时又具备结构紧凑、离合器轴向性能稳定等优点的采棉机分动箱，是当下亟需解决的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种采棉机分动箱，可将动力传递给多个动力输出端以满足采棉机的工况要求，同时在承受大轴向力时其离合器具有良好的轴向稳定性能。
9.为达到上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种采棉机分动箱，包括箱体、设于箱体内的动力输入组件和多个动力输出端，动力输入组件包括输入齿轮和输入轴，输入齿轮通过输入轴与发动机联动；动力输入组件上连接有第一动力输出组件和集成在第一
动力输出组件上的液压离合器，第一动力输出组件包括与输入齿轮连接的输出齿轮一；液压离合器包括摩擦片组，摩擦片组包括间隔设置的外摩擦片和内摩擦片，外摩擦片与输出齿轮一连接，内摩擦片上连接有可驱动采棉机动力输出端一工作的输出轴；当离合器通入液压油时，通过输入齿轮带动输出齿轮一运转并由内、外摩擦片将扭矩传递给输出轴；输入轴上远离发动机的一侧与动力输出端三连接。
10.优选地，输入轴两端分别设有外花键一和内花键一，外花键一上匹配设有过滤发动机振动冲击的弹性联轴器；内花键一上设有花键套并通过花键套与动力输出端三的输出件连接。
11.优选地，输出齿轮一上设有内花键二，外摩擦片上设有外花键二，输出齿轮一和外摩擦片通过内花键二和外花键二形成刚性连接；内摩擦片上设有内花键三，输出轴上设有外花键三，输出轴和内摩擦片通过内花键三和外花键三形成刚性连接。
12.优选地，液压离合器包括设于输出轴远离采棉机动力输出端一一侧的后壳体，摩擦片组靠近后壳体的一侧设有轴承一，输出齿轮一通过轴承一固定在输出轴上。
13.优选地，轴承一靠近后壳体的一侧设有轴承二，轴承二外侧包括与后壳体连接的轴承盖；摩擦片组远离轴承一的一侧设有轴承座一和轴承三，轴承座一内还设有弹性件一。
14.优选地，轴承三远离轴承座一的一侧设有轴承四，轴承三和轴承四之间置有活塞件；轴承四远离活塞件的一侧依次设有油封座和轴承座二。
15.优选地，轴承四与油封座之间的端面上设有经预压缩的弹性件二，通过弹性件二来根据输出轴所承受的轴向力自动调整轴承的轴向间隙。
16.优选地，动力输入组件和第一动力输出组件之间设有包括输出齿轮二的第二动力输出组件，输出齿轮一通过输出齿轮二与输入齿轮连接；第二动力输出组件的动力输出端二用以驱动采棉机的采棉头工作。
17.优选地，动力输入组件远离输出齿轮二的一侧设有包括输出齿轮四的第四动力输出组件，第四动力输出组件的动力输出端四用以驱动采棉机行走。
18.优选地，输出齿轮一的旋向与发动机旋向相同，输出齿轮二和输出齿轮四的旋向与发动机旋向相反。
19.本实用新型的有益效果是：
20.1、本实用新型中的分动箱可将发动机的动力通过一路动力输入，再通过分动箱将输入的一路动力转化为采棉机所需的多路动力并输出以满足采棉机的工作需求；多路动力输出具体为接皮带轮以驱动风机工作的动力输出端一、接采棉机采棉头以驱动采摘棉花工作的动力输出端二、接齿轮泵或其他工作泵的动力输出端三和接采棉机行走机构以驱动采棉机行走的动力输出端四；其中动力输出端一处设有液压离合器，通过液压离合器可实现动力的脱开或结合。
21.2、本实用新型中的输入组件结构紧凑，可在保证工作性能的同时节省空间；其中输入轴既有动力输入端（与发动机的动力输出端相连），又有动力输出端（与采棉机的动力输出端三相连）；输入轴上设有内花键和花键套，可通过更换花键套来实现端口的快速更换以匹配规格不同的工作部件来满足不同客户或不同采棉工况的需求。
22.3、离合器内的输出轴上设有三个圆锥滚子轴承（轴承二、轴承三和轴承四），当整个输出组件一在承受大轴向力时，可通过三个圆锥滚子轴承支撑输出组件一的运转，保障
输出轴及第一动力输出组件的整体轴向稳定性；同时，在轴承四的端面上设置了经预压缩的钢质波形弹簧（弹性件二），可根据输出组件一所受的轴向力自动调整轴承的间隙，从而保证圆锥滚子轴承的间隙始终处于最优状态，以进一步保证输出轴的轴向稳定性能。
附图说明
23.图1为分动箱的整体结构示意图。
24.图2为分动箱的剖视图。
25.图3为输入组件的结构示意图。
26.图4为液压离合器的结构示意图。
27.图5为图4中m处的局部放大图。
28.图6为图4中n处的局部放大图。
29.图7为分动箱动力输出端的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1、动力输出端一；2、动力输出端二；3、动力输出端三；4、动力输出端四；5、输入齿轮；6、输入轴；7、弹性联轴器；8、外花键一；9、内花键一；10、花键套；11、输出齿轮一；12、外摩擦片；13、内摩擦片；14、输出轴；15、后壳体；16、轴承一；17、轴承二；18、轴承盖；19、轴承三；20、弹性件一；21、轴承座一；22、轴承四；23、活塞件；24、油封座；25、轴承座二；26、弹性件二；27、输出齿轮二；28、输出齿轮四；29、液压离合器；30、皮带轮；31、骨架油封；32、离合器控制油口；34、箱体。
具体实施方式
32.以下结合附图1-7对本实用新型做进一步详细描述。
33.一种采棉机分动箱，如图1所示，包括箱体34、设于箱体34内的动力输入组件和多个动力输出端，具体包括动力输出端一1、动力输出端二2、动力输出端三3和动力输出端四4；其中动力输出端一1与皮带轮30相连，通过驱动皮带轮30运动以带动风机运转；动力输出端二2与采棉头相连，可驱动采棉头进行棉花采摘工作；动力输出端三3与齿轮泵或其他采棉机需要的工作泵相连，具体根据实际工况进行设置，用于驱动分动箱散热器工作或离合器润滑；动力输出端四4与行走泵相连，用于驱动采棉机行走。
34.图如2和图3所示，动力输入组件包括输入齿轮5和输入轴6，输入齿轮5通过输入轴6与发动机联动；输入轴6包括与发动机连接的输入端和与动力输出端三3连接的输出端，即输入轴6上远离发动机的一侧与动力输出端三3连接，输入齿轮5位于输入轴6的输入端和输出端之间；输入轴6的输入端和输出端分别设有外花键一8和内花键一9，外花键一8上匹配设有弹性联轴器7，弹性联轴器7位于输入轴6的输入端和发动机之间，用于过滤发动机运作时产生的振动冲击，以保护发动机和分动箱，提高发动机和分动箱使用寿命；内花键一9上设有花键套10并通过花键套10与动力输出端三3的齿轮泵或其他工作泵连接，针对不同的工作泵，只需更换与之匹配的花键套10即可，可实现不同工作泵接口的快速更换。
35.如图1和图2所示，动力输入组件上连接有第一动力输出组件和集成在第一动力输出组件上的液压离合器29，第一动力输出组件包括与输入齿轮5连接的输出齿轮一11；动力输入组件和第一动力输出组件之间设有包括输出齿轮二27的第二动力输出组件，输出齿轮
一11进一步地通过输出齿轮二27与输入齿轮5连接，动力输出端二2为第二动力输出组件的动力输出端口；动力输入组件远离输出齿轮二27的一侧设有包括输出齿轮四28的第四动力输出组件，动力输出端四4为第四动力输出组件的动力输出端口；如图7所示，动力输出端一1处输出齿轮一11的旋向s1与发动机的旋向s3相同，同时，动力输出端三3处的输入齿轮5的旋向s3与发动机的旋向s3相同，即输出齿轮一11的旋向s1与输入齿轮5的旋向s3相同；动力输出端二2处的输出齿轮二27的旋向s2和动力输出端四4处的输出齿轮四28的旋向s4与发动机的旋向s3（即输入齿轮5的旋向s3）相反。
36.如图4-6所示，液压离合器29包括摩擦片组，摩擦片组包括间隔设置的多个外摩擦片12和内摩擦片13；输出齿轮一11上设有内花键二，外摩擦片12上设有外花键二，输出齿轮一11和外摩擦片12通过内花键二和外花键二形成刚性连接；内摩擦片13上连接有可驱动采棉机动力输出端一1工作的输出轴14，内摩擦片13上设有内花键三，输出轴14上设有外花键三，输出轴14和内摩擦片13通过内花键三和外花键三形成刚性连接；当液压离合器29通入液压油时，通过输入齿轮5带动输出齿轮二27、输出齿轮一11运转并由内、外摩擦片将扭矩传递给输出轴14。
37.液压离合器29包括设于输出轴14远离采棉机动力输出端一1一侧的后壳体15，摩擦片组靠近后壳体15的一侧设有轴承一16，输出齿轮一11通过轴承一16固定在输出轴14上，轴承一16为深沟球轴承；轴承一16靠近后壳体15的一侧设有位于输出轴14上的轴承二17，轴承二17外侧包括与后壳体15连接的轴承盖18；摩擦片组远离轴承一16的一侧设有轴承座一21和轴承三19，轴承座一21内还设有弹性件一20，弹性件一20为伸缩弹簧，当液压离合器29工作时，弹簧件一20挤压并使得外摩擦片12和内摩擦片13挤压形成一个整体，当液压离合器29不工作时，弹簧件一20回弹并恢复至原位，外摩擦片12和内摩擦片13分开；轴承三19远离轴承座一21的一侧设有轴承四22，轴承三19和轴承四22之间置有活塞件23；轴承四22远离活塞件23的一侧依次设有油封座24和轴承座二25，油封座24和输出轴14之间设有骨架油封31。
38.轴承二17、轴承三19和轴承四22均为圆锥滚子轴承，当第三动力输出组件工作时将承受很大的轴向力，通过三个圆锥滚子轴承可承受较大的轴向力以此支撑整个第三动力输出组件的运转。由于圆锥滚子轴承需要调整间隙，但第三动力输出组件中零件繁多，尺寸链的精度很难保证，且液压离合器29工作和不工作时受到的轴向力相差较大，难以对轴承二17、轴承三19和轴承四22的间隙进行良好的控制；因此，在轴承四22与油封座24之间的端面上设有经预压缩的弹性件二26，本实施例中的轴承四22为钢质波形弹簧，钢质波形弹簧处于预压紧状态，可通过弹性件二26来根据输出轴14所承受的轴向力自动调整圆锥滚子轴承的轴向间隙，从而保证圆锥滚子轴承的间隙始终处于最优状态，保证输出轴14和第三动力输出组件的整体运行稳定性。
39.实施方式：
40.内、外摩擦片接合状态（液压离合器29工作时）：箱体34上包括图1所示的离合器控制油口32，当从离合器控制油口32处按要求通入一定压力的液压油时，压力油将图4中的活塞件23向左推动，进而推动轴承三19和轴承座一21向左移动并给外摩擦片12和内摩擦片13施加一定压力使得内、外摩擦片被压紧，此时内、外摩擦片因摩擦力形成一个整体，弹性件一20被压缩；当输入齿轮5带动输出齿轮二27和输出齿轮一11运转时，扭矩通过输出齿轮一
11的内花键二传递给外摩擦片12，外摩擦片12通过摩擦力将扭矩传递给内摩擦片13，内摩擦片13再将扭矩传递给输出轴14，从而带动皮带轮30运转，动力输出端一1开始工作。
41.内、外摩擦片分离状态（液压离合器29不工作时）：当油口压力释放后，弹性件一20将轴承座一21、轴承三19和和活塞件23向右推动，此时外摩擦片12和内摩擦片13不再受压力，内、外摩擦片不产生摩擦力且可相对运动；当输出齿轮一11高速运转时，输出轴14处于静止状态，动力输出端一1停止工作。
42.同时，当发动机带动输入齿轮5运转时，输入齿轮5驱动输出齿轮二27和输出齿轮四28以与输入齿轮5相反的旋向运转，此时动力输出端二2和动力输出端四4开始工作；同时输入轴5带动动力输出端三3开始工作。
43.以上实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实用新型的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。