專利名稱：用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)齒輪箱中的換擋裝置，尤其是一種工業(yè)齒輪箱中的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，在高技術(shù)化、高生產(chǎn)效率的要求下，不斷促進(jìn)著其生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展與改進(jìn)。齒輪箱做為工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，對其工作及操作性能也提出了更高的要求。像石油、冶金、橡塑及煤礦等行業(yè)均要求其有關(guān)生產(chǎn)設(shè)備具有速度可調(diào)性，以提高生產(chǎn)效率及實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行速度的可選性。“高效率、多功能、智能化”已經(jīng)成為工業(yè)齒輪箱的方向趨勢。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的工業(yè)齒輪箱一般不采用氣動(dòng)換擋。所需的換擋機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在工作機(jī)中，位于齒輪箱的外部，這樣不僅使相關(guān)零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量繁多，而且增大了工作機(jī)組的安裝難度；即使齒輪箱內(nèi)部具有換擋機(jī)構(gòu)的，通常也是采用手動(dòng)換擋方式，它們的操作方式一般都需要停機(jī)換擋，且操作過程復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控難度較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對目前工業(yè)齒輪箱設(shè)備中的手動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)，以及換擋機(jī)構(gòu)置于齒輪箱外部的現(xiàn)狀，導(dǎo)致使用過程中換擋需停機(jī)，操作困難等不足，提供一種新的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，包括換擋變速箱，換擋變速箱中設(shè)有支撐于箱體的換擋調(diào)整軸，換擋調(diào)整軸上設(shè)有高速擋齒輪和低速擋齒輪，它們分別與輸入軸上對應(yīng)的齒輪嚙合，高速擋齒輪與低速擋齒輪之間為調(diào)速機(jī)構(gòu)，換擋調(diào)整軸通過輸出齒輪與下一級(jí)齒輪嚙合，其特征在于，a)所述的高速擋齒輪和低速擋齒輪通過軸承安裝在換擋調(diào)整軸上，高速擋齒輪與低速擋齒輪的相對面上設(shè)有同心的圓柱凸臺(tái)，圓柱凸臺(tái)的外壁上設(shè)有外花鍵；b)所述的調(diào)速機(jī)構(gòu)包括兩端設(shè)有外花鍵的外花鍵套、齒式摩擦片、兩個(gè)環(huán)形氣缸體、一對活塞定位環(huán)、高速內(nèi)花鍵套、低速內(nèi)花鍵套、擋板和壓板，所述的齒式摩擦片由相間排列的內(nèi)齒摩擦片和外齒摩擦片組成，所述的活塞定位環(huán)上設(shè)有與環(huán)形氣缸體匹配的活塞；c)所述高速內(nèi)花鍵套的一端與高速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，低速內(nèi)花鍵套的一端與低速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，高速內(nèi)花鍵套和低速內(nèi)花鍵套的另一端分別與對應(yīng)的齒式摩擦片中外齒摩擦片的外齒匹配嚙合；所述的外花鍵套兩端的外花鍵分別與對應(yīng)齒式摩擦片中內(nèi)齒摩擦片的內(nèi)齒匹配嚙合；d)所述的外花鍵套通過鍵固定安裝在高速擋齒輪與低速擋齒輪之間的換擋調(diào)整軸上，一對活塞定位環(huán)通過螺栓連為一體后，由軸承支撐于外花鍵套的兩端外花鍵之間，兩個(gè)活塞定位環(huán)上的活塞分別置于對應(yīng)的環(huán)形氣缸體中，兩個(gè)環(huán)形氣缸體端部與對應(yīng)的齒式摩擦片之間設(shè)有壓板，齒式摩擦片與對應(yīng)的高速擋齒輪或低速擋齒輪之間設(shè)有擋板；e)每個(gè)活塞定位環(huán)上均設(shè)有獨(dú)立的氣道，氣道的終端位于環(huán)形氣缸體內(nèi)的活塞端面，起點(diǎn)位于活塞定位環(huán)外緣，起點(diǎn)設(shè)有氣管接口。[0011]在本實(shí)用新型中環(huán)形氣缸體內(nèi)壁與對應(yīng)的活塞外壁之間設(shè)有密封圈。在本實(shí)用新型中所述的擋板通過定位銷定位于對應(yīng)的高速擋齒輪或低速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)的端面。在本實(shí)用新型中環(huán)形氣缸體與對應(yīng)的壓板之間設(shè)有緩沖彈性墊圈。在本實(shí)用新型中獨(dú)立氣道的氣管接口通過管路與氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)出氣口對接，工作中或其中一個(gè)獨(dú)立氣道為卸壓狀態(tài)，或不停機(jī)狀態(tài)下卸壓狀態(tài)在兩個(gè)獨(dú)立氣道之間相互轉(zhuǎn)換，或兩個(gè)獨(dú)立氣道均為卸壓狀態(tài)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在單一電機(jī)動(dòng)力輸入的情況下，可以利用氣動(dòng)系統(tǒng)對齒輪箱進(jìn)行不停機(jī)調(diào)速，且操作十分簡單。由于外花鍵套通過鍵安裝在齒輪軸上，兩端均具有外花鍵，呈對稱布置，使得整個(gè)裝置十分緊湊；由于高/低速擋齒輪與高/低速擋內(nèi)花鍵套之間以花鍵齒式相聯(lián)，高/低速擋內(nèi)花鍵套與外花鍵套之間通過齒式摩擦片連接，使得安裝更加容易，定位精度更高；由于齒式摩擦片采用相間排列的內(nèi)齒摩擦片和外齒摩擦片，并在齒式摩擦片兩側(cè)設(shè)有擋板和壓板，通過加壓后內(nèi)/外齒摩擦片的摩擦力傳遞扭矩，換擋過程中動(dòng)力傳遞更加可靠；由于采用氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、兩個(gè)環(huán)形氣缸體和活塞定位環(huán)組成的氣控機(jī)構(gòu)，可以在不停機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立氣道之間工作狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換；由于環(huán)形氣缸體內(nèi)壁與對應(yīng)的活塞外壁之間設(shè)有密封圈，可以確保氣缸體中的氣壓穩(wěn)定，齒輪箱工作可靠；由于環(huán)形氣缸體與對應(yīng)的壓板之間設(shè)有緩沖彈性墊圈，可以減小操作過程中的撞擊，使換擋更加平穩(wěn)，噪聲更加?。挥捎谡麄€(gè)換擋裝置處于齒輪箱內(nèi)部，使得其各個(gè)齒部及軸承潤滑更便捷、更充分。

圖I是本實(shí)用新型的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的換擋裝置中離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是齒式摩擦片中的外齒式摩擦片示意圖；圖4是齒式摩擦片中的內(nèi)齒式摩擦片示意圖。圖中1、氣動(dòng)控制系統(tǒng)；2、輸入軸；3、換擋齒輪箱；4、換擋調(diào)整軸；5、齒輪；6、第三齒輪軸；7、高速擋齒輪；8、軸承；9、低速擋齒輪；10、高速內(nèi)花鍵套；11、擋板；12、鍵；13、外花鍵套；14、齒式摩擦片；15、壓板；16、彈性體；17、環(huán)形氣缸體；18、密封圈；19、活塞定位環(huán)；20、氣管接口 ；21、低速內(nèi)花鍵套；22、螺栓；23、彈性墊圈。
具體實(shí)施方式
附圖非限制性的公開了本實(shí)用新型實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。由圖I可見，本實(shí)用新型包括氣動(dòng)控制系統(tǒng)I和換擋變速箱3，換擋變速箱3中支撐于箱體換擋調(diào)整軸4，換擋調(diào)整軸4上設(shè)有高速擋齒輪7和低速擋齒輪9，它們分別與輸入軸2上對應(yīng)的兩個(gè)不同齒部嚙合，高速擋齒輪7與低速擋齒輪9之間為調(diào)速機(jī)構(gòu)，換擋調(diào)整軸4通過輸出齒輪與下一級(jí)齒輪軸6的齒輪5嚙合，所述的高速擋齒輪7和低速擋齒輪9通過軸承固定支撐在換擋調(diào)整軸4上，高速擋齒輪7與低速擋齒輪9的相對面上設(shè)有同心的圓柱凸臺(tái)，圓柱凸臺(tái)的外壁上設(shè)有外花鍵，調(diào)速機(jī)構(gòu)位于高速擋齒輪7和低速擋齒輪9之間。由圖2可見，所述的調(diào)速機(jī)構(gòu)包括兩端設(shè)有外花鍵的外花鍵套13、齒式摩擦片14、兩個(gè)環(huán)形氣缸體17、一對活塞定位環(huán)19、高速內(nèi)花鍵套10、低速內(nèi)花鍵套21、擋板11和壓板15，所述的齒式摩擦片14由相間排列的內(nèi)齒摩擦片(如圖4)和外齒摩擦片(如圖3)組成，所述的活塞定位環(huán)19上設(shè)有與環(huán)形 氣缸體17匹配的活塞。所述高速內(nèi)花鍵套10的一端與高速擋齒輪7上的圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，低速內(nèi)花鍵套21的一端與低速擋齒輪9上圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，高速內(nèi)花鍵套10和低速內(nèi)花鍵套21的另一端分別與對應(yīng)的齒式摩擦片14中外齒摩擦片的外齒匹配嚙合；所述外花鍵套13的兩端外花鍵分別與對應(yīng)齒式摩擦片14中內(nèi)齒摩擦片的內(nèi)齒匹配嚙合；外花鍵套13通過鍵12固定安裝在高速擋齒輪7與低速擋齒輪9之間的換擋調(diào)整軸4上，一對活塞定位環(huán)19通過螺栓22連為一體后，由軸承支撐于外花鍵套13的兩端外花鍵之間，兩個(gè)活塞定位環(huán)19上的活塞分別置于對應(yīng)的環(huán)形氣缸體17中，兩個(gè)環(huán)形氣缸體17端部與對應(yīng)的齒式摩擦片14之間設(shè)有壓板15，齒式摩擦片14與對應(yīng)的高速擋齒輪7或低速擋齒輪9之間設(shè)有擋板11 ;一對活塞定位環(huán)19上分別設(shè)有獨(dú)立的氣道，氣道的終端位于環(huán)形氣缸體17內(nèi)的活塞端面，起點(diǎn)位于活塞定位環(huán)19外緣，起點(diǎn)設(shè)有氣管接口 20。在本實(shí)施例中環(huán)形氣缸體17內(nèi)壁與對應(yīng)的活塞外壁之間設(shè)有密封圈18。所述的擋板通過定位銷定位于對應(yīng)的高速擋齒輪7或低速擋齒輪9上圓柱凸臺(tái)的端面。環(huán)形氣缸體17與對應(yīng)的壓板15之間設(shè)有緩沖彈性墊圈16。連接一對活塞定位環(huán)19通過螺栓22為內(nèi)六角螺栓，螺栓22還配有彈性墊圈23。具體實(shí)施時(shí)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)I可以處于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，所述獨(dú)立氣道的氣管接口分別與氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)出氣口對接。使用中，當(dāng)獨(dú)立氣道處于卸壓狀態(tài)時(shí)，齒式摩擦片14中的內(nèi)齒摩擦片和外齒摩擦片之間存在相對的逆向運(yùn)動(dòng)，齒式摩擦片14不傳遞動(dòng)力；當(dāng)獨(dú)立氣道處于高壓工作狀態(tài)時(shí)，齒式摩擦片14中的內(nèi)齒摩擦片和外齒摩擦片被壓緊,外齒摩擦片帶動(dòng)內(nèi)齒摩擦片同步運(yùn)動(dòng)，齒式摩擦片14有效傳遞動(dòng)力。工作中，在需要齒輪箱輸出時(shí)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)I只能允許一個(gè)獨(dú)立氣道為高壓工作狀態(tài)，另一個(gè)為卸壓狀態(tài)，此時(shí)，處于高壓工作狀態(tài)一側(cè)的齒式摩擦片14將輸入軸2的動(dòng)力傳遞給外花鍵套13，并由外花鍵套13通過換擋調(diào)整軸4傳遞到下一級(jí)齒輪5 ;需要換擋時(shí)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)I可以在不停機(jī)狀態(tài)下改變兩個(gè)獨(dú)立氣道工作狀態(tài)。當(dāng)不需要齒輪箱輸出時(shí)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)I可以使兩個(gè)獨(dú)立氣道均處于卸壓狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，包括換擋變速箱，換擋變速箱中設(shè)有支撐于箱體的換擋調(diào)整軸，換擋調(diào)整軸上設(shè)有高速擋齒輪和低速擋齒輪，它們分別與輸入軸上對應(yīng)的齒輪嚙合，高速擋齒輪與低速擋齒輪之間為調(diào)速機(jī)構(gòu)，換擋調(diào)整軸通過輸出齒輪與下一級(jí)齒輪嚙合，其特征在于， a)所述的高速擋齒輪和低速擋齒輪通過軸承安裝在換擋調(diào)整軸上，高速擋齒輪與低速擋齒輪的相對面上設(shè)有同心的圓柱凸臺(tái)，圓柱凸臺(tái)的外壁上設(shè)有外花鍵； b)所述的調(diào)速機(jī)構(gòu)包括兩端設(shè)有外花鍵的外花鍵套、齒式摩擦片、兩個(gè)環(huán)形氣缸體、一對活塞定位環(huán)、高速內(nèi)花鍵套、低速內(nèi)花鍵套、擋板和壓板，所述的齒式摩擦片由相間排列的內(nèi)齒摩擦片和外齒摩擦片組成，所述的活塞定位環(huán)上設(shè)有與環(huán)形氣缸體匹配的活塞； c)所述高速內(nèi)花鍵套的一端與高速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，低速內(nèi)花鍵套的一端與低速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)外壁的外花鍵匹配嚙合，高速內(nèi)花鍵套和低速內(nèi)花鍵套的另一端分別與對應(yīng)的齒式摩擦片中外齒摩擦片的外齒匹配嚙合；所述的外花鍵套兩端的外花鍵分別與對應(yīng)齒式摩擦片中內(nèi)齒摩擦片的內(nèi)齒匹配嚙合； d)所述的外花鍵套通過鍵固定安裝在高速擋齒輪與低速擋齒輪之間的換擋調(diào)整軸上，一對活塞定位環(huán)通過螺栓連為一體后，由軸承支撐于外花鍵套的兩端外花鍵之間，兩個(gè)活塞定位環(huán)上的活塞分別置于對應(yīng)的環(huán)形氣缸體中，兩個(gè)環(huán)形氣缸體端部與對應(yīng)的齒式摩擦片之間設(shè)有壓板，齒式摩擦片與對應(yīng)的高速擋齒輪或低速擋齒輪之間設(shè)有擋板； e)每個(gè)活塞定位環(huán)上均設(shè)有獨(dú)立的氣道，氣道的終端位于環(huán)形氣缸體內(nèi)的活塞端面，起點(diǎn)位于活塞定位環(huán)外緣，起點(diǎn)設(shè)有氣管接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，其特征在于，環(huán)形氣缸體內(nèi)壁與對應(yīng)的活塞外壁之間設(shè)有密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，其特征在于，所述的擋板通過定位銷定位于對應(yīng)的高速擋齒輪或低速擋齒輪上圓柱凸臺(tái)的端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3之一所述的用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，其特征在于，環(huán)形氣缸體與對應(yīng)的壓板之間設(shè)有緩沖彈性墊圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，其特征在于，獨(dú)立氣道的氣管接口通過管路與氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)出氣口對接，工作中或其中一個(gè)獨(dú)立氣道為卸壓狀態(tài)，或不停機(jī)狀態(tài)下卸壓狀態(tài)在兩個(gè)獨(dú)立氣道之間相互轉(zhuǎn)換，或兩個(gè)獨(dú)立氣道均為卸壓狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于工業(yè)齒輪箱的氣動(dòng)不停機(jī)換擋裝置，包括換擋變速箱，其特征在于，高速擋齒輪和低速擋齒輪通過軸承安裝在換擋調(diào)整軸上，高速擋齒輪與低速擋齒輪的相對面上設(shè)有同心的含外花鍵的圓柱凸臺(tái)；調(diào)速機(jī)構(gòu)包括外花鍵套、齒式摩擦片、環(huán)形氣缸體、活塞定位環(huán)、高速內(nèi)花鍵套、低速內(nèi)花鍵套、擋板和壓板，外花鍵套通過鍵固定安裝在高速擋齒輪與低速擋齒輪之間的換擋調(diào)整軸上。輸入軸的動(dòng)力可以在不停機(jī)的狀態(tài)下，由氣動(dòng)控制系統(tǒng)選擇不同速比的高速擋齒輪或低速擋齒輪通過齒式摩擦片傳遞給外花鍵套，再由外花鍵套通過換擋調(diào)整軸傳遞到下一級(jí)齒輪，直至輸出軸。
文檔編號(hào)F16H61/28GK202360743SQ201120503508
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者王平, 袁金安, 趙文應(yīng) 申請人:湖南利爾電路板有限公司