本發(fā)明涉及一種機(jī)械裝置，尤其是一種實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置。

背景技術(shù)：
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目前，動(dòng)力機(jī)械系統(tǒng)大多采用變速齒輪箱實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。其存在的問(wèn)題：換擋中會(huì)出現(xiàn)齒輪咬死，高速換擋易造成輪齒折斷，齒輪間隙導(dǎo)致傳動(dòng)準(zhǔn)確度降低，緊急狀況下易失控、機(jī)動(dòng)性差。

基于上述情況，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，通過(guò)移動(dòng)離合片實(shí)現(xiàn)不同的離合片配合方式來(lái)控制行星齒輪系的不同工作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明目的是：通過(guò)本發(fā)明所述的軸系快速正反轉(zhuǎn)裝置，解決傳統(tǒng)變速箱通過(guò)換擋桿帶動(dòng)套筒與齒輪相配合從而帶動(dòng)齒輪嚙合達(dá)到正反轉(zhuǎn)這種換向方式帶來(lái)的換向齒輪不能順利進(jìn)入換檔位的問(wèn)題；同時(shí)，解決現(xiàn)有裝置正反轉(zhuǎn)切換需要齒輪箱和離合配合來(lái)實(shí)現(xiàn)而帶來(lái)的換向時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，其設(shè)有支座和安裝在其上的輸入軸、機(jī)械控制裝置、正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、行星齒輪系、輸出軸，通過(guò)液壓油缸控制正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變離合片支座位置來(lái)實(shí)現(xiàn)其與輸入軸上的離合片或正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上離合片的不同作用，實(shí)現(xiàn)軸系快速的正轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

所述的正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括壓緊彈簧、滑動(dòng)離合盤(pán)、滑動(dòng)軸承盤(pán)、滾動(dòng)體、離合控制架、多片離合片、制動(dòng)前蓋板和制動(dòng)后蓋板；所述制動(dòng)前蓋板、制動(dòng)后蓋板通過(guò)螺栓套筒和螺栓固定在一起；所述壓緊彈簧安裝在滑動(dòng)離合盤(pán)與行星齒輪架之間的矩形花鍵上，用于壓緊滑動(dòng)離合盤(pán)；所述滑動(dòng)離合盤(pán)的內(nèi)花鍵套與行星齒輪架上矩形花鍵配合安裝，使滑動(dòng)離合盤(pán)沿行星齒輪架軸線方向移動(dòng)；所述多片離合片中，第一離合片安裝在輸入軸上的離合架上，第二離合片、第三離合片安裝在滑動(dòng)離合盤(pán)上，第四離合片安裝在制動(dòng)后蓋板上。

所述的機(jī)械裝置通過(guò)離合控制架和滑動(dòng)離合盤(pán)推動(dòng)第二離合片、第三離合片的位置發(fā)生變化實(shí)現(xiàn)離合片間的不同結(jié)合方式來(lái)控制行星齒輪架的工作方式，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)間自由切換。

所述的滑動(dòng)離合盤(pán)與離合控制架、滾動(dòng)體組成止推軸承，其通過(guò)控制離合控制架控制滑動(dòng)離合盤(pán)沿行星齒輪架軸線方向移動(dòng)。

所述的行星齒輪系由一個(gè)內(nèi)齒輪、四個(gè)行星齒輪和一個(gè)太陽(yáng)輪構(gòu)成，通過(guò)太陽(yáng)輪與行星齒輪、行星齒輪與內(nèi)齒輪嚙合傳遞扭矩。

所述太陽(yáng)輪通過(guò)平鍵固定安裝在輸入軸上；所述內(nèi)齒輪通過(guò)定位銷(xiāo)固定在內(nèi)齒輪支架上；所述行星齒輪通過(guò)行星齒輪軸和壓緊墊片安裝在行星齒輪架上。

所述支座用于固定安裝輸入軸、輸出軸和液壓油缸；所述輸入軸一端安裝在雙向圓錐滾子軸承的內(nèi)圈，另一端固定在支座上；所述輸入軸可以繞支座和行星齒輪架同心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)平衡由于滑動(dòng)離合盤(pán)移動(dòng)帶來(lái)的軸向力；所述輸出軸通過(guò)圓錐滾子軸承與內(nèi)齒輪支架相連，內(nèi)齒輪支架與輸出軸通過(guò)同心安裝的棱柱與棱柱孔使內(nèi)齒輪支架上的扭矩傳遞到輸出軸上；所述雙向圓錐滾子軸承安裝在星齒輪架上的軸承座上。

所述的機(jī)械控制裝置安裝在支座上，由液壓油缸、離合控制架和液壓泵組成，其中：液壓油缸通過(guò)螺栓安裝在支座上；液壓油缸的內(nèi)活塞桿通過(guò)螺紋與離合控制架連接。

所述的機(jī)械裝置通過(guò)控制液壓油缸的供油方向，實(shí)現(xiàn)內(nèi)活塞桿的伸長(zhǎng)或者收縮來(lái)控制離合控制架的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出軸不同工作方式的切換。

本發(fā)明提供的上述的機(jī)械裝置，其在實(shí)現(xiàn)船舶、機(jī)動(dòng)車(chē)軸系快速正反轉(zhuǎn)中的應(yīng)用，正轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有齒輪的嚙合，靠離合片傳遞扭矩，傳動(dòng)效率達(dá)95％，反轉(zhuǎn)時(shí)效率達(dá)84.7％；同時(shí)，在正轉(zhuǎn)時(shí)齒輪之間相對(duì)靜止，減少了齒輪的疲勞循環(huán)次數(shù)，延長(zhǎng)機(jī)械裝置的使用壽命。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的有益效果：

1.不改變輸入軸工作狀態(tài)，只對(duì)正反轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適配性好。

2.所述正反轉(zhuǎn)裝置較齒輪箱傳動(dòng)更加簡(jiǎn)單，將正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與離合片結(jié)合在一起，通過(guò)控制離合片的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)，集成度高、推廣性強(qiáng)、控制簡(jiǎn)單、體積較小。

3.較原有變速箱，本正反轉(zhuǎn)裝置正轉(zhuǎn)時(shí)僅依靠離合片間的摩擦傳遞扭矩，傳動(dòng)效率高，可達(dá)95％；同時(shí)在正轉(zhuǎn)時(shí)齒輪之間相對(duì)靜止，減少了齒輪的疲勞循環(huán)次數(shù)，增加了裝置的使用壽命。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1全剖視圖。

圖3為圖1中正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中行星齒輪系的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為行星齒輪架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為輸入軸結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1.輸入軸；2.正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；3.行星齒輪系；4.輸出軸；5.內(nèi)齒輪；6.壓緊彈簧；7.雙向圓錐滾子軸承；8.圓錐滾子軸承；9.制動(dòng)后蓋板；10.制動(dòng)前蓋板；11.螺栓套筒；12.滑動(dòng)離合盤(pán)；13.滑動(dòng)軸承盤(pán)；14.滾動(dòng)體；15.第一離合片；16.離合控制架；17.螺栓；18.行星齒輪架；19.第二離合片；20.第三離合片；21.第四離合片；22.定位銷(xiāo)；23.行星齒輪；24.太陽(yáng)輪；25.螺紋；26.壓緊螺母；27.行星齒輪軸；28.壓緊墊片；29.平鍵；30.支座；31.內(nèi)齒輪支架；32.液壓油缸；33.矩形花鍵；34.雙向軸承座；35.離合架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。

本發(fā)明所述實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，設(shè)有支座30和依次連接的輸入軸1、正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2、行星齒輪系3、輸出軸4。

所述正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，其控制主要由液壓油缸32推動(dòng)離合控制架16移動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)離合盤(pán)12移動(dòng)，同時(shí)壓緊彈簧6對(duì)滑動(dòng)離合盤(pán)12的產(chǎn)生彈性阻力，通過(guò)液壓油缸32與壓緊彈簧6協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)中的離合片間的不同配合方式。

所述正反轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，如圖2所示，由壓緊彈簧6、制動(dòng)前蓋板10、制動(dòng)后蓋板9、滑動(dòng)離合盤(pán)12、滑動(dòng)軸承盤(pán)13、滾動(dòng)體14、第一離合片15、離合控制架16、第二離合片19、第三離合片20和第四離合片21組成，其中：制動(dòng)前蓋板10、制動(dòng)后蓋板9通過(guò)螺栓套筒11和螺栓17固定在一起；壓緊彈簧6安裝在滑動(dòng)離合盤(pán)12與行星齒輪架18之間的矩形花鍵33上，其用于壓緊滑動(dòng)離合盤(pán)12；滑動(dòng)離合盤(pán)12的內(nèi)花鍵套與所述行星齒輪架18上矩形花鍵33配合安裝，使滑動(dòng)離合盤(pán)12可以沿行星齒輪架18軸線方向移動(dòng)；滑動(dòng)離合盤(pán)12上安裝有第二離合片19、第三離合片20；所述離合架35上安裝有第一離合片15；制動(dòng)后蓋板9上安裝有第四離合片21。通過(guò)離合控制架16和滑動(dòng)離合盤(pán)12和推動(dòng)第二離合片19、第三離合片20的位置發(fā)生變化實(shí)現(xiàn)離合片間的不同結(jié)合方式來(lái)控制行星齒輪架18的工作方式，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸4在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)間自由切換。

所述的滑動(dòng)離合盤(pán)12與離合控制架16、滾動(dòng)體14組成止推軸承36，其通過(guò)控制所述離合控制架16控制滑動(dòng)離合盤(pán)13沿行星齒輪架18軸線方向移動(dòng)。該止推軸承36可以將離合控制架16的力傳遞給滑動(dòng)離合盤(pán)12；同時(shí)減小滑動(dòng)離合盤(pán)12繞軸線高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力。

所述的行星齒輪系3，其結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示：由內(nèi)齒輪5、雙向圓錐滾子軸承7、行星齒輪架18、行星齒輪23、太陽(yáng)輪24、壓緊螺母26、壓緊墊片28和內(nèi)齒輪支架31組合而成，其中：太陽(yáng)輪24通過(guò)平鍵29固定安裝在輸入軸1上，將輸入軸1的扭矩傳遞給太陽(yáng)輪24；內(nèi)齒輪5通過(guò)定位銷(xiāo)22固定在內(nèi)齒輪支架31上，使內(nèi)齒輪的扭矩傳遞給內(nèi)齒輪支架31；4個(gè)所述行星齒輪23通過(guò)行星齒輪軸27和壓緊墊片28安裝在行星齒輪架18上；所述行星齒輪23與太陽(yáng)輪24外嚙合，與內(nèi)齒輪5內(nèi)嚙合，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞。

所述支座30主要是用于固定輸入軸1、輸出軸4的相對(duì)位置，以及液壓油缸32的安裝。

所述雙向圓錐滾子軸承7安裝在星齒輪架18上的軸承座34上；所述輸入軸1一端安裝在雙向圓錐滾子軸承7的內(nèi)圈，一端固定在支座30上；所述輸入軸1可以繞支座30和行星齒輪架18同心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)平衡由于滑動(dòng)離合盤(pán)12移動(dòng)帶來(lái)的軸向力；所述內(nèi)齒輪支架31通過(guò)圓錐滾子軸承8裝在輸出軸4上，內(nèi)齒輪支架31與輸出軸4通過(guò)同心安裝的棱柱與棱柱孔使內(nèi)齒輪支架31上的扭矩傳遞到輸出軸4上。

所述機(jī)械控制裝置安裝在支座30上，由液壓油缸32、離合控制架16和液壓泵組成，其中：液壓油缸32通過(guò)螺栓安裝在支座30上；液壓油缸32內(nèi)活塞桿通過(guò)螺紋與離合控制架16連接。通過(guò)控制液壓泵的供油方向，實(shí)現(xiàn)液壓油缸32內(nèi)活塞桿的伸長(zhǎng)或者收縮來(lái)控制離合控制架16的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出軸4正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)間切換。

本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)軸系快速正反轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，其工作具體如下：

當(dāng)接到正轉(zhuǎn)命令時(shí)，液壓油缸32帶動(dòng)離合控制架16運(yùn)動(dòng)，通過(guò)止推軸承36帶動(dòng)滑動(dòng)離合盤(pán)12移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)壓緊彈簧的作用使第一離合片15和第二離合片19結(jié)合，使行星齒輪架18相對(duì)軸上離合架35靜止，從而使內(nèi)齒輪支架31和輸入軸1沿同一方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出軸4正轉(zhuǎn)。

當(dāng)接到反轉(zhuǎn)命令時(shí)，液壓油缸32帶動(dòng)離合控制架16運(yùn)動(dòng)，通過(guò)止推軸承2帶動(dòng)滑動(dòng)離合盤(pán)12移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)壓緊彈簧的作用使第三離合片20和第四離合片21結(jié)合，使行星齒輪架18相對(duì)支座30靜止，從而使內(nèi)齒輪支架31和輸入軸1沿相反方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出軸4反轉(zhuǎn)。

當(dāng)接到空轉(zhuǎn)命令時(shí)，液壓油缸32帶動(dòng)離合控制架16運(yùn)動(dòng)，通過(guò)止推軸承2帶動(dòng)滑動(dòng)離合盤(pán)12移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)壓緊彈簧的作用使第一離合片15和第二離合片19、第三離合片20和第四離合片21分離，使行星齒輪架18和內(nèi)齒輪支架31沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸1相對(duì)支座30靜止，實(shí)現(xiàn)輸出軸4空轉(zhuǎn)。

以上僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或類(lèi)似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，此外凡是在外觀等方面上進(jìn)行改進(jìn)而沒(méi)有脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理也均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。