齒輪箱的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械的齒輪箱，包括箱體、主動(dòng)齒輪軸、從動(dòng)齒輪、中間齒輪軸、車(chē)軸齒輪、換擋機(jī)構(gòu)和鎖定機(jī)構(gòu)，從動(dòng)齒輪固定在中間齒輪軸上，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪軸常嚙合，換擋機(jī)構(gòu)包括換擋驅(qū)動(dòng)缸，換擋驅(qū)動(dòng)缸固連在箱體上，換擋機(jī)構(gòu)還包括推桿、連接塊和轉(zhuǎn)動(dòng)架，推桿位于箱體內(nèi)，且相對(duì)箱體往復(fù)滑動(dòng)，換擋驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與推桿的一端連接，推桿的另一端與連接塊鉸接，連接塊與轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)架套在主動(dòng)齒輪軸之外，且繞主動(dòng)齒輪軸擺動(dòng)，中間齒輪軸的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架上，中間齒輪軸與車(chē)軸齒輪嚙合或分離，鎖定機(jī)構(gòu)包括箱體上安裝的定位塊和轉(zhuǎn)動(dòng)架上對(duì)應(yīng)設(shè)有的行程塊。本發(fā)明換擋過(guò)程平穩(wěn)、操作安全方便，且結(jié)構(gòu)合理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】齒輪箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其是液壓驅(qū)動(dòng)齒輪箱。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪箱根據(jù)不同工況要求，通過(guò)換擋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擋位轉(zhuǎn)換，為了防止擋位位置的意外移動(dòng)，設(shè)有擋位鎖定機(jī)構(gòu)。現(xiàn)有的液壓驅(qū)動(dòng)齒輪箱的換擋鎖定機(jī)構(gòu)有如下兩種方式:一種是從Plasser & Theurer公司引進(jìn)的08-32型搗固車(chē)輔助驅(qū)動(dòng)車(chē)軸齒輪箱，其通過(guò)撥動(dòng)齒輪的方式換擋，它采用氣缸推動(dòng)撥叉，撥叉帶動(dòng)齒輪在花鍵軸上移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)擋位轉(zhuǎn)換，由于齒輪嚙合側(cè)隙較小，在換擋時(shí)，主動(dòng)齒輪很難準(zhǔn)確地插入從動(dòng)齒輪，換擋不方便；其鎖定機(jī)構(gòu)采用彈簧、鋼球鎖定，鎖定可靠性不高，特別在車(chē)輛運(yùn)行震動(dòng)大或彈簧剛度不夠的情況下，極易發(fā)生擋位位置的意外移動(dòng)，即發(fā)生脫擋現(xiàn)象，從而損壞齒輪；另一種是從美國(guó)Jackson公司引進(jìn)的PGM-48型鋼軌打磨車(chē)車(chē)軸齒輪箱，其通過(guò)撥動(dòng)嚙合套的方式換擋，由于采用帶有內(nèi)、外花鍵的薄壁嚙合套與帶外花鍵的齒輪軸及帶內(nèi)花鍵的齒輪進(jìn)行擋位轉(zhuǎn)換，并利用嚙合套的倒錐齒進(jìn)行擋位鎖定，嚙合套制造難度大，擋位鎖定也不可靠，齒輪軸配合部位多，加工要求高，制造難度大，受力復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種換擋過(guò)程平穩(wěn)、操作安全方便，且結(jié)構(gòu)合理，易于制造的齒輪箱。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種齒輪箱，包括箱體、主動(dòng)齒輪軸、從動(dòng)齒輪、中間齒輪軸、車(chē)軸齒輪、換擋機(jī)構(gòu)和鎖定機(jī)構(gòu)，其中所述從動(dòng)齒輪固定在中間齒輪軸上,從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪軸常嚙合,所述換擋機(jī)構(gòu)包括換擋驅(qū)動(dòng)缸，換擋驅(qū)動(dòng)缸固連在箱體上，所述換擋機(jī)構(gòu)還包括推桿、連接塊和轉(zhuǎn)動(dòng)架，所述推桿位于箱體內(nèi)，且相對(duì)箱體往復(fù)滑動(dòng)，所述換擋驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與推桿的一端連接，所述推桿的另一端與連接塊鉸接，所述連接塊與轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架套在主動(dòng)齒輪軸之外，且繞主動(dòng)齒輪軸擺動(dòng)，所述中間齒輪軸的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架擺動(dòng)時(shí)，中間齒輪軸與車(chē)軸齒輪嚙合或分離，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括箱體上安裝的定位塊和轉(zhuǎn)動(dòng)架上對(duì)應(yīng)設(shè)有的行程塊，當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架擺動(dòng)并掛檔后，轉(zhuǎn)動(dòng)架上的行程塊能與定位塊相貼靠，以鎖定位置。
[0005]所述箱體內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽，所述推桿與導(dǎo)向槽往復(fù)滑動(dòng)配合。
[0006]所述轉(zhuǎn)動(dòng)架具有兩個(gè)叉臂，兩個(gè)叉臂上均具有連接孔和支撐孔，所述連接孔中裝有第一軸承座，所述主動(dòng)齒輪軸兩端分別通過(guò)第一軸承轉(zhuǎn)動(dòng)支承在第一軸承座上，第一軸承座再通過(guò)第二軸承支承在箱體上，所述兩個(gè)叉臂的支撐孔均裝有第三軸承，所述中間齒輪軸的兩端均通過(guò)第三軸承轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架的叉臂上。
[0007]所述箱體上安裝有固定軸，固定軸上松配合有兩個(gè)定位塊，轉(zhuǎn)動(dòng)架上的行程塊對(duì)應(yīng)為兩個(gè)，定位塊和行程塊的貼合面均為平面。
[0008]所述鎖定機(jī)構(gòu)還包括插銷(xiāo)，箱體的兩側(cè)各滑動(dòng)配合有一個(gè)插銷(xiāo)，當(dāng)齒輪箱處于空擋位置時(shí)，兩個(gè)插銷(xiāo)能伸在轉(zhuǎn)動(dòng)架的行程塊前面，以阻止轉(zhuǎn)動(dòng)架擺動(dòng)。
[0009]所述換擋驅(qū)動(dòng)缸上安裝有兩個(gè)位置傳感器，兩個(gè)位置傳感器分別與掛檔和空檔位置相對(duì)應(yīng)。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的齒輪箱換擋過(guò)程如下，當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿伸出時(shí)，推桿向前直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連接塊，連接塊再推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架繞主動(dòng)齒輪軸擺動(dòng)，使中間齒輪軸與車(chē)軸齒輪嚙合，為掛擋狀態(tài)；當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿縮回時(shí)，推桿向后直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連接塊，連接塊再使轉(zhuǎn)動(dòng)架繞主動(dòng)齒輪軸反向擺動(dòng)，使中間齒輪軸與車(chē)軸齒輪脫開(kāi)，為空擋狀態(tài)。換擋過(guò)程中齒輪副是逐漸進(jìn)入嚙合或逐漸脫離嚙合的，換擋過(guò)程平穩(wěn)、無(wú)沖擊、操作安全方便，與現(xiàn)有技術(shù)相比還具有擋位鎖定可靠，結(jié)構(gòu)合理，易于制造等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明的齒輪箱連接在輪對(duì)上的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明處于掛擋位置時(shí)的圖1的A-A剖視圖；
圖3是本發(fā)明處于空擋位置時(shí)的圖1的A-A剖視圖；
圖4是圖2的B-B剖視圖；
圖5是圖3的C-C剖視圖；
圖6是本發(fā)明中的轉(zhuǎn)動(dòng)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是圖6的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、2、3、4、5、6、7所示，本發(fā)明的一種齒輪箱，包括箱體4、主動(dòng)齒輪軸7、從動(dòng)齒輪10、中間齒輪軸11、車(chē)軸齒輪12、換擋機(jī)構(gòu)和鎖定機(jī)構(gòu)，其中所述從動(dòng)齒輪10固定在中間齒輪軸11上，從動(dòng)齒輪10與主動(dòng)齒輪軸7常嚙合，所述換擋機(jī)構(gòu)包括換擋驅(qū)動(dòng)缸6，換擋驅(qū)動(dòng)缸6固連在箱體4上，所述換擋機(jī)構(gòu)還包括推桿17、連接塊18和轉(zhuǎn)動(dòng)架5，所述推桿17位于箱體4內(nèi)，且相對(duì)箱體4往復(fù)滑動(dòng),所述換擋驅(qū)動(dòng)缸6的活塞桿6-1與推桿17的一端連接，所述推桿17的另一端與連接塊18鉸接，所述連接塊18與轉(zhuǎn)動(dòng)架5鉸接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架5套在主動(dòng)齒輪軸7之外，且繞主動(dòng)齒輪軸7擺動(dòng)，所述中間齒輪軸11的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架5上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架5擺動(dòng)時(shí)，中間齒輪軸11與車(chē)軸齒輪12嚙合或分離，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括箱體4上安裝的定位塊14和轉(zhuǎn)動(dòng)架5上對(duì)應(yīng)設(shè)有的行程塊15，當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸6推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架5擺動(dòng)并掛檔后，轉(zhuǎn)動(dòng)架5上的行程塊15能與定位塊14相貼靠，以鎖定位置。
[0014]如圖2、3、4、5所不,所述箱體4內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽4-1,所述推桿17與導(dǎo)向槽4_1往復(fù)滑動(dòng)配合。
[0015]如圖1、4、5、6、7所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架5具有兩個(gè)叉臂5_1，兩個(gè)叉臂5_1上均具有連接孔5-1-1和支撐孔5-1-2，所述連接孔5-1-1中裝有第一軸承座8，所述主動(dòng)齒輪軸7兩端分別通過(guò)第一軸承21轉(zhuǎn)動(dòng)支承在第一軸承座8上，第一軸承座8再通過(guò)第二軸承9支承在箱體4上，所述兩個(gè)叉臂5-1的支撐孔5-1-2均裝有第三軸承20，所述中間齒輪軸11的兩端均通過(guò)第三軸承20轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架5的叉臂5-1上。
[0016]如圖2、3、4、5所示，為了保證掛擋位置的可靠性，所述箱體4上安裝有固定軸13，固定軸13上松配合有兩個(gè)定位塊14，轉(zhuǎn)動(dòng)架5上的行程塊15對(duì)應(yīng)為兩個(gè)，定位塊14和行程塊15的貼合面均為平面。這樣，當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸6推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架5掛檔后，轉(zhuǎn)動(dòng)架5上的行程塊15與定位塊14緊貼，鎖定位置。定位塊14可以繞固定軸13旋轉(zhuǎn)，保證行程塊15的貼合面與定位塊14的貼合面相互貼合，鎖定安全可靠。
[0017]如圖3、4、5所示，為了使空擋位置鎖定可靠，所述鎖定機(jī)構(gòu)還包括插銷(xiāo)19，箱體4的兩側(cè)各滑動(dòng)配合有一個(gè)插銷(xiāo)19，當(dāng)齒輪箱處于空擋位置時(shí)，兩個(gè)插銷(xiāo)19能伸在轉(zhuǎn)動(dòng)架5的行程塊15前面，以阻止轉(zhuǎn)動(dòng)架5擺動(dòng)。一個(gè)插銷(xiāo)19由手動(dòng)操作，另一個(gè)插銷(xiāo)19由電控式的動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)齒輪箱處于空擋位置時(shí)，兩個(gè)插銷(xiāo)19同時(shí)伸出阻止轉(zhuǎn)動(dòng)架5擺動(dòng)，防止因誤操作而導(dǎo)致齒輪嚙合損壞。
[0018]如圖2、3所示，為了保證換擋鎖定可靠，所述換擋驅(qū)動(dòng)缸6上安裝有兩個(gè)位置傳感器16，兩個(gè)位置傳感器16分別與掛檔和空檔位置相對(duì)應(yīng)。
[0019]如圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明的換擋鎖定動(dòng)作過(guò)程如下:將液壓驅(qū)動(dòng)裝置3與本發(fā)明的主動(dòng)齒輪軸7通過(guò)花鍵聯(lián)接，當(dāng)?shù)退僮鳂I(yè)運(yùn)行時(shí)，首先輸入電信號(hào)，拔出箱體4兩側(cè)的插銷(xiāo)19，再給換擋驅(qū)動(dòng)缸6電信號(hào)，使活塞桿6-1向前伸出，推動(dòng)推桿17沿箱體4的導(dǎo)向槽4-1向前運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連接塊18，連接塊18帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架5向上繞主動(dòng)齒輪軸7擺動(dòng)(見(jiàn)圖2)，使中間齒輪軸11與車(chē)軸齒輪12嚙合，行程塊15與定位塊14貼合鎖定，車(chē)軸齒輪12固連在車(chē)軸I上，將動(dòng)力傳遞至車(chē)輪2，驅(qū)動(dòng)整車(chē)作業(yè)前行；當(dāng)高速運(yùn)行時(shí)，首先給換擋驅(qū)動(dòng)缸6電信號(hào)，使活塞桿6-1向后縮回，帶動(dòng)推桿17沿箱體4的導(dǎo)向槽4-1向后運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連接塊18，連接塊18使轉(zhuǎn)動(dòng)架5向下繞主動(dòng)齒輪軸7擺動(dòng)(見(jiàn)圖3)，使中間齒輪軸11與車(chē)軸齒輪12脫離嚙合，當(dāng)換擋結(jié)束后，再給插銷(xiāo)19電信號(hào)，手動(dòng)和電控一起使兩側(cè)的插銷(xiāo)19伸出，空擋鎖定，此時(shí)，齒輪箱被牽引運(yùn)行，中間齒輪軸11與主動(dòng)齒輪軸7均不旋轉(zhuǎn)，齒輪箱處于空擋位置。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪箱，包括箱體(4 )、主動(dòng)齒輪軸(7 )、從動(dòng)齒輪(10 )、中間齒輪軸(11)、車(chē)軸齒輪(12 )、換擋機(jī)構(gòu)和鎖定機(jī)構(gòu)，其中所述從動(dòng)齒輪(10 )固定在中間齒輪軸(11)上，從動(dòng)齒輪(10)與主動(dòng)齒輪軸(7)常嚙合，所述換擋機(jī)構(gòu)包括換擋驅(qū)動(dòng)缸(6)，換擋驅(qū)動(dòng)缸(6)固連在箱體(4)上，其特征在于: a、所述換擋機(jī)構(gòu)還包括推桿(17)、連接塊(18 )和轉(zhuǎn)動(dòng)架(5 )， b、所述推桿(17)位于箱體(4 )內(nèi)，且相對(duì)箱體(4 )往復(fù)滑動(dòng)， C、所述換擋驅(qū)動(dòng)缸(6)的活塞桿(6-1)與推桿(17)的一端連接， d、所述推桿(17)的另一端與連接塊(18)鉸接， e、所述連接塊(18)與轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)鉸接， f、所述轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)套在主動(dòng)齒輪軸(7)之外，且繞主動(dòng)齒輪軸(7)擺動(dòng)， g、所述中間齒輪軸(11)的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)上， h、所述轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)擺動(dòng)時(shí)，中間齒輪軸(11)與車(chē)軸齒輪(12)嚙合或分離， 1、所述鎖定機(jī)構(gòu)包括箱體(4)上安裝的定位塊(14 )和轉(zhuǎn)動(dòng)架(5 )上對(duì)應(yīng)設(shè)有的行程塊(15),當(dāng)換擋驅(qū)動(dòng)缸(6)推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)擺動(dòng)并掛檔后，轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)上的行程塊(15)能與定位塊(14)相貼靠，以鎖定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱，其特征在于:所述箱體(4)內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽(4-1)，所述推桿(17)與導(dǎo)向槽(4-1)往復(fù)滑動(dòng)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)具有兩個(gè)叉臂(5-1)，兩個(gè)叉臂(5-1)上均具有連接孔(5-1-1)和支撐孔(5-1-2 )，所述連接孔(5-1-1)中裝有第一軸承座(8)，所述主動(dòng)齒輪軸(7)兩端分別通過(guò)第一軸承(21)轉(zhuǎn)動(dòng)支承在第一軸承座(8)上，第一軸承座(8)再通過(guò)第二軸承(9)支承在箱體(4)上，所述兩個(gè)叉臂(5-1)的支撐孔(5-1-2 )均裝有第三軸承(20 )，所述中間齒輪軸(11)的兩端均通過(guò)第三軸承(20 )轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)的叉臂(5-1)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱，其特征在于:所述箱體(4)上安裝有固定軸(13)，固定軸(13)上松配合有兩個(gè)定位塊(14)，轉(zhuǎn)動(dòng)架(5)上的行程塊(15)對(duì)應(yīng)為兩個(gè)，定位塊(14)和行程塊(15)的貼合面均為平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱，其特征在于:所述鎖定機(jī)構(gòu)還包括插銷(xiāo)(19)，箱體(4)的兩側(cè)各滑動(dòng)配合有一個(gè)插銷(xiāo)(19)，當(dāng)齒輪箱處于空擋位置時(shí)，兩個(gè)插銷(xiāo)(19)能伸在轉(zhuǎn)動(dòng)架(5 )的行程塊(15 )前面，以阻止轉(zhuǎn)動(dòng)架(5 )擺動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱，其特征在于:所述換擋驅(qū)動(dòng)缸(6)上安裝有兩個(gè)位置傳感器(16)，兩個(gè)位置傳感器(16)分別與掛檔和空檔位置相對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】F16H63/42GK103851180SQ201210516004
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】張志強(qiáng), 胡高華, 馬瑞卿, 丁忍 申請(qǐng)人:常州市瑞泰工程機(jī)械有限公司, 南車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司