具体实施方式

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下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～5所示，本发明一种动力耦合的四挡变速器，包括四挡变速器本体110，所述四挡变速器本体110的动力输入轴150的输入端外侧设有多个耦合转轴130，耦合转轴130与动力输入轴150相平行，每个耦合转轴130分别经耦合电机180驱动旋转，每个耦合转轴130分别经传动机构与动力输入轴150的输入端传动连接，以驱动动力输入轴150转动。采用多台耦合电机进行动力的耦合，使得整个四挡变速器的体积更小，减少占用空间；同时在其中某台耦合电机出现故障时，其余耦合电机还可以继续工作来保证变速器的运行。

本实施例中，多个耦合转轴130绕着动力输入轴150呈圆周均布，所述动力输入轴150的输入端安装有中心齿轮160；所述传动机构包括安装在耦合转轴130的耦合齿轮140，所述耦合齿轮140与中心齿轮160相啮合。

本实施例中，所述耦合电机采用功率为100KW左右的高速电机。优选的，耦合电机、耦合转轴和耦合齿轮的数量相同，且均为5，但不限于此。

本实施例中，还包括位于动力输入轴150外侧的并与四挡变速器本体110相固定的分动箱壳体170，动力输入轴150的输入端通过旋转连接座连接于分动箱壳体170上，分动箱壳体170外侧设置有用以安装耦合电机180的法兰座120，所述耦合电机180和分动箱壳体170的法兰座120之间通过连接法兰连接。

如图6所示，所述四挡变速器本体110包括变速器壳体100、动力输入轴150、动力输出轴210、中间轴220、第一离合器K1、第二离合器K2、第三离合器K3以及第四离合器K4；所述动力输入轴150的中心线与动力输出轴210的中心线共线设置，所述动力输入轴150的输入端与动力输出轴210的输出端分别贯穿变速器壳体100相对的两侧壁，动力输入轴150通过第一离合器K1或第二离合器K2将动力传导到中间轴220，然后中间轴220通过第三离合器K3或第四离合器K4将动力传导到动力输出轴210；所述中间轴的中心线平行于动力输入轴的中心线设置在变速器壳体内；第一离合器与第二离合器组成为第一切换式双离合器230，第三离合器与第四离合器组成为第二切换式双离合器240，第一切换式双离合器和第二切换式双离合器为相同的切换式双离合器。应说明的是，该四挡变速器本体还包括设置在动力输入轴、动力输出轴以及中间轴之间的齿轮传动机构，这部分齿轮传动机构均属于现有技术，在此不对其具体结构和工作原理做具体阐述。第一离合器、第二离合器、第三离合器以及第四离合器均为现有的离合器结构，如摩擦式离合器和液力离合器，离合器只是起到传递动力的作用。

本实施例中，所述变速器壳体的底部设有油液加热机构，如图7-9所示，所述油液加热机构包括油底壳200，所述油底壳200侧部开设有出油口210A和回油口220A，所述出油口210A处连接有出油管230A，所述出油管230A朝外一端安装有伸入出油管中的加热棒240A，所述出油管230A侧部开设有吸油口231A，所述吸油口231A与一油泵（图中未示出）入口相连通。四挡变速器本体内的液压油从出油口抽出，加热棒对通过出油管的油进行加热，加热后的油通过油泵又回到变速器中。通过对液压油加热到一定程度，可以提高油的流动性，使得变速器上的液压泵抽油时不至于太费劲，保证变速器正常工作；并且采用即热的方式，可以较快的提升油温。

本实施例中，所述出油管230A上方设置有过滤器300A，所述过滤器300A的入口端与出油管230A的吸油口相连接，所述过滤器的出口端连接有L形接头310A，所述L形接头经软管与油泵入口相连接，油泵出口经软管与油底壳的回油口相连接；过滤器可以过滤掉油液中的杂质。

在本实施例中，为了使过滤器安装更加牢固，所述过滤器300A通过弓形的过滤器支架320A固定于变速器壳体100上，过滤器300A和过滤器支架320A通过螺钉连接，过滤器支架320A通过螺钉连接于变速器壳体100外侧面。

本实施例中，所述出油管230A由卡套式管接头232A和卡套式三通接头233A组成，所述卡套式三通接头233A朝外一端安装有过渡接头234A，所述加热棒由过渡接头中间穿过并与其螺纹连接。

如图10-12所示，所述油底壳内设置有一上一下的两层蛇形散热管110B，油底壳200侧部设置有分别与蛇形散热管110B两端相连接的冷却液进口120B和冷却液出口130B；所述油底壳200侧部还安装有第一温度传感器140B，所述第一温度传感器140B的探针延伸至油底壳200中。利用油底壳内的空间布置散热器，结构简单紧凑，不会影响变速器壳体设计，设计合理，向散热管中通入冷却液，冷却液会通过散热管带走液压油的热量，从而起到降低油温的作用，保证变速器运行的稳定性；第一温度传感器可以实时检测油温。

本实施例中，所述油底壳200底部开设有多个螺纹通孔，所述螺纹通孔内安装有磁性堵头150B。磁性堵头能够吸附油液中的铁粉或铁屑，防止这些杂质堵塞过滤器，同时也避免在润滑时造成齿轮磨损。所述散热管采用铜管。

本实施例中，所述油底壳内设置有支撑下层蛇形散热管的下支撑条，所述下支撑条上侧设置有支撑着上层蛇形散热管的中间支撑条，所述中间支撑条上侧设置有上压条160B，所述下支撑条、中间支撑条和上压条通过螺栓连接在一起，下支撑条上侧和中间支撑条下侧开设有位置对应的半圆形槽，中间支撑条上侧和上压条下侧也开设有位置对应的半圆形槽，上、下对应的两个半圆形槽形成圆孔供散热管穿过。

本实施例中，还包括离合器温度检测结构，如图13和14所示，所述离合器温度检测结构包括与第一离合器、第二离合器、第三离合器以及第四离合器的位置相对应的四个第二温度传感器120C，四个第二温度传感器120C安装在变速器壳体100的侧壁，第二温度传感器120C的探针朝内一端延伸至对应组离合器附近。将第二温度传感器的探针延伸至离合器附近，离合器沿径向甩出的油液便会立刻接触到温度传感器的探针，油液的温度不会过多流失，保证温度传感器检测到的油温最接近离合器温度，结构简单，检测结果准确性高。

本实施例中，每组离合器110C具有位于中间的活塞顶压盘和两个位于活塞顶压盘两侧的离合器，所述离合器为多片摩擦离合器，所述温度传感器的探针朝内一端贴近对应组离合器的活塞顶压盘111C；活塞顶压盘朝不同侧运动能够实现不同侧离合器接合，进而实现换挡，多片摩擦离合器处于现有技术，在此不对其结构和工作原理做具体阐述；离合器内部润滑和冷却摩擦片的油会从第二温度传感器的探针两侧（即活塞顶压盘两侧）甩出来，甩出来的油液刚好接触到第二温度传感器的探针，第二温度传感器便会检测到此时的油温，而此时的油温是最近就离合器本身温度的。

本实施例中，所述第二温度传感器朝内一端与活塞顶压盘之间的距离为2~5mm。

本实施例中，所述变速器壳体100侧壁开设有用以安装温度传感器的安装孔。

本实施例中，该动力耦合的四挡变速器工作时，多台耦合电机以相同的方式将动力传输至中心齿轮外围对应的耦合转轴，再通过耦合转轴上的耦合齿轮与中心齿轮相啮合将动力传输给中心齿轮，中心齿轮带动动力输入轴转动以实现动力的耦合；四挡变速器本体内的液压油从出油口抽出，加热棒对通过出油管的油进行加热，加热后的油通过油泵又回到四挡变速器本体上的液压系统中。

如图15所示，该四档变速器的四个离合器分别对应的油腔分别为离合器的K1端油腔、K2端油腔、K3端油腔以及K4端油腔。该变速器工作时，空档切换到一档，第一离合器和第四离合器闭合，一档切换到二档，第一离合器和第三离合器闭合，二档切换到三档，第二离合器和第四离合器闭合，三档切换到四档，第二离合器和第三离合器闭合。

该四档变速器的控制系统包括包括液压阀块1、油箱2、进油油路3以及润滑油路4，所述液压阀块1的各个出油口分别与离合器的K1、K2、K3、K4端油腔相连接；所述油箱2的出油端与液压阀块1的进油口之间经进油油路3连接，用于对离合器的各端油腔进行供油；所述润滑油路4包含与一端与油箱2的出油端相连接的润滑油输送主路5，所述润滑油输送主路5的另一端连接有相并联的第一补充油路6和润滑油输送支路7，润滑油输送支路用于对变速器进行输送润滑油；所述第一补充油路6与进油油路3相连，润滑油路内的油液可通过第一补充油路输入到进油油路内，这样两台定量泵同时工作对液压阀块进行供油，保证两个离合器活塞同时工作时（例如二档切换到三档）有足够的工作压力，确保换档平顺。

本实施例中，所述液压阀块1包括主阀块8上与进油油路3相连接的进油管9，进油管9经第一单向阀10分别通往第一比例阀11、第二比例阀12、第三比例阀13的进油口；第一比例阀10的出油口连接第一换向阀14的进油口，第二比例阀11的出油口连接第二换向阀15的进油口，第三比例阀12的出油口连接第三换向阀16的进油口，第三换向阀16的出油口接往第一换向阀14和第二换向阀15的回油口；第一换向阀14的A\B端分别经第一出油滤17芯接往离合器的K1、K2端油腔，第二换向阀15的A\B端分别经第二出油滤芯18接往离合器的K3、K4端油腔；即每个比例阀控制2个离合器油腔的供油，2个比例阀控制4个油腔的压力。第三个比例阀用于切换挡位时平衡油腔的压力差，第三换向阀用于切换平衡油腔的压力源。

本实施例中，第一换向阀14与第二换向阀15均采用三位四通电磁换向阀，第三换向阀16采用两位三通电磁换向阀。

本实施例中，所述润滑油输送支路7连接有用于对变速器输送润滑油的主润滑油路19，所述主润滑油路19上连接有第二补充油路20，所述第二补充油路20与第三换向阀16的回油口连接。润滑油通过第二补充油路20输送至第三换向阀16，第三换向阀16往离合器管路中输送油液，使得管路中的具有一定压力的油液，当变速器启动时，只需输入较小压力的油液即可实现启动，这大大减小变速器的启动压力，提高了响应速度、缩短响应时间。应说明的是，主润滑油路可连接多个润滑管路。

本实施例中，所述润滑油输送支路7上还连接有与主润滑油路19相并联的副润滑油路21，所述副润滑油路21用于为机械平台阀块输22送润滑油，所述机械平台阀块22的回油口经软管接回油箱2。

本实施例中，所述润滑油输送支路7上安装有第四换向阀23，所述第四换向阀23用于控制润滑油输送支路的通断。

本实施例中，所述进油油路3沿输送方向依次设置有第一定量泵24、两个第一滤芯25以及第二单向阀26，两个第一滤芯对油箱输出的油液进行过滤处理，第一定量泵将油箱输出的油液以一定压力输送到液压阀块中，为离合器供油。

本实施例中，所述润滑油输送主路5沿输送方向依次设置有第二定量泵27和至两个第二滤芯28。

本实施例中，所述第一定量泵24与第二定量泵27之间设有用于为高速电机29供油的油路。

本实施例中，所述进油油路3的旁侧设有由节流阀30和溢流阀31串接组成的卸压油路32，所述卸压油路32分别与进油油路3和油箱2相连。当需要进行维修时，通过卸压油路对进油油路进行卸压，而卸压产生的回流油液则流回至油箱内。优选的，所述卸压油路32上连接有测压接头34和第一测压传感器33，用于检测油压。

本实施例中，所述油箱2的出油端沿输送方向依次设置有加热器35和吸油过滤器36，油箱2内设置有散热器39，油箱2上还设置有透气帽40。

本实施例中，第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13的回油口通往回油箱38。

本实施例中，离合器的K1、K2、K3、K4端油腔与换向阀之间均设有第二测压传感器，用于检测油压。

具体实施过程，按如下步骤进行：

步骤S1：初始状态，第一比例阀11、第二比例阀12、第三比例阀13、第一换向阀14、第二换向阀15以及第三换向阀16均不得电；

步骤S2，空档切换到一档，第一离合器和第四离合器闭合；

步骤S21：第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13都给一个指定的电压，通过变速箱控制器使得第一比例阀11和第二比例阀12的供油压力略大于第三比例阀13的油压，接着第一换向阀14的A端（Y1端）和第二换向阀15的B端（Y4端）分别得电，第三换向阀和第四换向阀分别得电；此时第一比例阀11给离合器的K2端油腔供油，活塞推向K1端油腔，第一离合器开始闭合，第二比例阀12给离合器的K3端油腔供油，活塞推向K4端油腔，第四离合器开始闭合；第三比例阀13通过第三换向阀16给离合器的K1、K4端油腔供油，平衡油腔的压力差；

步骤S22：第一离合器和第四离合器闭合的过程中不断的调整第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13的电压，让离合器的K1端油腔与K2端油腔、K3端油腔与K4端油腔的压力差越来越大，最终达到一个需要的压力差使得第一离合器和第四离合器完全闭合，随后第三换向阀、第四换向阀以及第三比例阀失电，完成换档过程；

步骤S3：一档切换到二档，第一离合器和第三离合器闭合；

步骤S31：第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13都给一个指定的电压，第一比例阀11和第二比例阀12的供油压力大于第三比例阀13的油压，接着第一换向阀14的A端（Y1端）和第二换向阀15的A端（Y3端）分别得电，第三换向阀和第四换向阀分别得电；此时第一比例阀11给离合器的K2端油腔供油，活塞推向K1端油腔，第一离合器开始闭合，第二比例阀12给离合器的K4端油腔供油，活塞推向K3端油腔，第三离合器开始闭合；第三比例阀13通过第三换向阀16给离合器的K1、K3端油腔供油，平衡油腔的压力差；

步骤S32：第一离合器和K3闭合的过程中不断的调整第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13的电压，让离合器的K1端油腔与K2端油腔、K3端油腔与K4端油腔的压力差越来越大，最终达到一个需要的压力差使得第一离合器和第三离合器完全闭合，随后第三换向阀、第四换向阀以及第三比例阀失电，完成换档过程；

步骤S4，二档切换到三档，第二离合器和第四离合器闭合；

步骤S41：第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13都给一个指定的电压，第一比例阀11和第二比例阀12的供油压力大于第三比例阀13的油压，接着第一换向阀14的B端（Y2端）和第二换向阀15的B端（Y4端）分别得电，第三换向阀和第四换向阀分别得电；此时第一比例阀11给离合器的K1端油腔供油，活塞推向K2端油腔，第二离合器开始闭合，第二比例阀12给离合器的K3端油腔供油，活塞推向K4端油腔，第四离合器开始闭合；第三比例阀13通过第三换向阀16给离合器的K2、K4端油腔供油，平衡油腔的压力差；

步骤S42：第二离合器和第四离合器闭合的过程中不断的调整第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13的电压，让离合器的K1端油腔与K2端油腔、K3端油腔与K4端油腔的压力差越来越大，最终达到一个需要的压力差使得第二离合器和第四离合器完全闭合，随后第三换向阀、第四换向阀以及第三比例阀失电，完成换档过程；

步骤S5，三档切换到四档，第二离合器和第三离合器闭合；

步骤S51：第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13都给一个指定的电压，第一比例阀11和第二比例阀12的供油压力大于第三比例阀13的油压，接着第一换向阀14的B端（Y2端）和第二换向阀15的A端（Y3端）分别得电，第三换向阀和第四换向阀分别得电；此时第一比例阀11给离合器的K1端油腔供油，活塞推向K2端油腔，第二离合器开始闭合，第二比例阀12给离合器的K4端油腔供油，活塞推向K3端油腔，第三离合器开始闭合；第三比例阀13通过第三换向阀16给离合器的K2、K3端油腔供油，平衡油腔的压力差；

步骤S52：第二离合器和第三离合器闭合的过程中不断的调整第一比例阀11、第二比例阀12以及第三比例阀13的电压，让离合器的K1端油腔与K2端油腔、K3端油腔与K4端油腔的压力差越来越大，最终达到一个需要的压力差使得第二离合器和第三离合器完全闭合，随后第三换向阀、第四换向阀以及第三比例阀失电，完成换档过程；

步骤S6：倒车的时候只需变速器挂合适的挡位，电机反转即可。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。