一种换挡锁定机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁路大型养路机械齿轮箱的换挡锁定机构，包括箱体、拨动机构、啮合套、锁定机构、齿轮轴和第一从动齿轮和第二从动齿轮，啮合套的内花键与齿轮轴的外花键常啮合滑动配合，第一从动齿轮通过第一轴承转动支撑在齿轮轴上，第一从动齿轮具有第一内花键，第二从动齿轮通过第二轴承转动支撑在齿轮轴上，第二从动齿轮具有第二内花键，啮合套的两端分别具有第一外花键和第二外花键，啮合套在齿轮轴上移动时，啮合套的第一外花键能与第一从动齿轮的第一内花键啮合或脱离，啮合套的第二外花键能与第二从动齿轮的第二内花键啮合或脱离。本实用新型换挡过程平稳、锁定可靠、操作安全方便，且结构合理，易于制造安装。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种铁路大型养路机械车轴齿轮箱，尤其是齿轮箱的换挡机构。 一种换挡锁定机构
【背景技术】
[0002] 齿轮箱根据不同工况要求，通过换挡机构实现挡位转换，为了防止挡位位置的意 外移动，设有挡位锁定机构。现有的液压驱动齿轮箱的换挡锁定机构有如下两种方式：一 种是从Plasser & Theurer公司引进的08-32型捣固车辅助驱动车轴齿轮箱，其通过拨动 齿轮的方式换挡，它采用气缸推动拨叉，拨叉带动齿轮在花键轴上移动来实现挡位转换，由 于齿轮啮合侧隙较小，在换挡时，主动齿轮很难准确地插入从动齿轮，换挡不方便；其锁定 机构采用弹簧、钢球锁定，锁定可靠性不高，特别在车辆运行震动大或弹簧刚度不够的情况 下，极易发生挡位位置的意外移动，即发生脱挡现象，从而损坏齿轮；另一种是国内自主研 发的YHG-1200移动式闪光焊轨车车轴齿轮箱，通过拨动啮合套的方式换挡，其锁定机构与 08-32型捣固车辅助驱动车轴齿轮箱类似，挡位锁定也不可靠，弹簧和钢球配合的锁定方式 组装不方便。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种换挡过程平稳、锁定可靠、操作安全方便，且结构 合理，易于制造安装的换挡锁定机构。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种换挡锁定机构，包括箱体、拨 动机构、啮合套、锁定机构、齿轮轴和第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述拨动机构装连在 箱体上且传动连接啮合套，所述锁定机构装连在箱体上，所述啮合套具有内花键，所述齿轮 轴具有外花键，所述啮合套的内花键与齿轮轴的外花键常啮合滑动配合，所述第一从动齿 轮通过第一轴承转动支撑在齿轮轴上，所述第一从动齿轮具有第一内花键，所述第二从动 齿轮通过第二轴承转动支撑在齿轮轴上，所述第二从动齿轮具有第二内花键，所述啮合套 的两端分别具有第一外花键和第二外花键，所述啮合套在齿轮轴上移动时，啮合套的第一 外花键能与第一从动齿轮的第一内花键啮合或脱离，啮合套的第二外花键能与第二从动齿 轮的第二内花键啮合或脱离。
[0005] 所述啮合套的第一外花键和第二外花键均为倒锥齿，所述第一从动齿轮的第一 内花键和第二从动齿轮的第二内花键均为倒锥齿。
[0006] 所述拨动机构包括拨动缸、拨叉拉杆和拨叉，拨动缸固连在箱体上，拨动缸的活塞 杆与拨叉拉杆固连，拨叉拉杆与箱体滑动配合且远离拨动缸的一端伸出箱体之外，所述拨 叉与拨叉拉杆固连，拨叉与啮合套的第一外花键和第二外花键之间的凹槽连接。
[0007] 所述锁定机构包括安装座、螺塞、定位螺柱组件、止动销、定位块，所述安装座固 连在箱体上且具有相互贯通的滑孔和腔室，拨叉拉杆的一端伸进滑孔和腔室且与滑孔滑动 配合，定位块固定在拨叉拉杆上且位于腔室中，所述螺塞与安装座的外端固连，定位螺柱组 件与安装座螺纹连接，所述拨叉拉杆上有空挡锁定凹槽，安装座上具有横向插销孔，横向插 销孔与安装座的滑孔相通，所述止动销插在横向插销孔中且能与拨叉拉杆的空挡锁定凹槽 配合。
[0008] 所述定位螺柱组件包括空心螺柱、螺堵、弹簧及定位头，所述空心螺柱螺纹连接在 安装座上，所述空心螺柱的内孔中从里到外依次装有定位头、弹簧和螺堵，螺堵与空心螺柱 的内孔外端螺纹连接，定位头能与拨叉拉杆的空挡锁定凹槽配合。
[0009] 所述定位块具有左端面和右端面，定位块移动时，左端面能与安装座的腔室的底 台阶相抵，右端面能与螺塞的内壁相抵。
[0010] 所述安装座上安装有三个伸进腔室的位置开关传感器，定位块移动时，能分别与 三个位置开关传感器相碰。
[0011] 采用上述结构后，本实用新型的换挡锁定过程如下：当拨动缸的活塞杆带动拨叉 拉杆伸出时，拨叉拉杆连同拨叉一起向前伸出，使哨合套的第二外花键与第二从动齿轮的 第二内花键啮合，定位块的右端面与螺塞的内壁相抵，为低速作业挡；当拨动缸的活塞杆伸 出或缩回至定位螺柱的定位头与拨叉拉杆的凹槽配合时，啮合套的第一外花键、第二外花 键与第一从动齿轮或第二从动齿轮的第一内花键、第二内花键脱开，为空挡状态，手动插入 止动销，可锁定空挡位置；当拨动缸的活塞杆缩回至定位块的左端面与安装座的底台阶相 抵时，啮合套的第一外花键与第一从动齿轮的第一内花键啮合，为高速作业挡。本实用新型 换挡过程平稳，花键副自锁可靠，结构简单，安装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013] 图1是本实用新型的换挡锁定机构的结构示意图；
[0014] 图2是图1的A-A剖视图；
[0015] 图3是图2的局部放大图；
[0016] 图4是图2的B-B剖视图；
[0017] 图5是图1中的啮合套结构示意图；
[0018] 图6是啮合套的锥齿的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 如图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型的一种换挡锁定机构，包括箱体1、拨动机构、 啮合套4、锁定机构、齿轮轴2和第一从动齿轮3和第二从动齿轮6,所述拨动机构装连在箱 体1上且传动连接啮合套4,所述锁定机构装连在箱体1上，所述啮合套4具有内花键4-4， 所述齿轮轴2具有外花键2-1，所述啮合套4的内花键4-4与齿轮轴2的外花键2-1常啮合 滑动配合，所述第一从动齿轮3通过第一轴承18转动支撑在齿轮轴2上，所述第一从动齿 轮3具有第一内花键3-1，所述第二从动齿轮6通过第二轴承19转动支撑在齿轮轴2上，所 述第二从动齿轮6具有第二内花键6-1，所述啮合套4的两端分别具有第一外花键4-1和第 二外花键4-3,啮合套4在齿轮轴2上移动时，啮合套4的第一外花键4-1能与第一从动齿 轮3的第一内花键3-1啮合或脱离，啮合套4的第二外花键4-3能与第二从动齿轮6的第 二内花键6-1啮合或脱离。
[0020] 当啮合套4的第一外花键4-1与第一从动齿轮3的第一内花键3-1啮合时，为高 速走行挡，当啮合套4的第二外花键4-3与第二从动齿轮6的第二内花键6-1啮合时，为低 速作业挡，当啮合套4的第一外花键4-1、第二外花键4-3均与第一从动齿轮3、第二从动齿 轮6的第一内花键3-1、第二内花键6-1脱离啮合时，为空挡。
[0021] 如图1、5、6所示，所述啮合套4的第一外花键4-1和第二外花键4-3均为倒锥齿， 所述第一从动齿轮3的第一内花键3-1和第二从动齿轮6的第二内花键6-1均为倒锥齿。
[0022] 当啮合套4的第一外花键4-1与第一从动齿轮3的第一内花键3-1啮合时，或当 啮合套4的第二外花键4-3与第二从动齿轮6的第二内花键6-1啮合时，花键副会自动派 生出轴向力，防止花键副脱开。
[0023] 如图1、2、6所示，所述拨动机构包括拨动缸7、拨叉拉杆8和拨叉5,拨动缸7固连 在箱体1上，拨动缸7的活塞杆7-1与拨叉拉杆8固连，拨叉拉杆8与箱体1滑动配合且远 离拨动缸7的一端伸出箱体1之外，所述拨叉5与拨叉拉杆8固连，拨叉5与啮合套4的第 一外花键4-1和第二外花键4-3之间的凹槽4-2连接。
[0024] 如图2、3、4所示，所述锁定机构包括安装座9、螺塞13、定位螺柱组件20、止动销 10、定位块12,所述安装座9固连在箱体1上且具有相互贯通的滑孔9-1和腔室9-2,拨叉 拉杆8的一端伸进滑孔9-1和腔室9-2且与滑孔9-1滑动配合，定位块12固定在拨叉拉杆 8上且位于腔室9-2中，所述螺塞13与安装座9的外端固连，定位螺柱组件20与安装座9 螺纹连接，所述拨叉拉杆8上有空挡锁定凹槽8-1，安装座9上具有横向插销孔9-3,横向插 销孔9-3与安装座9的滑孔9-1相通，所述止动销10插在横向插销孔9-3中且能与拨叉拉 杆8的空挡锁定凹槽8-1配合。止动销10可手动插入安装座9的横向插销孔9-3中且与 拨叉拉杆8的空挡锁定凹槽8-1配合，锁定空挡位置。
[0025] 如图3所示，所述定位螺柱组件20包括空心螺柱14、螺堵15、弹簧16及定位头 17,所述空心螺柱14螺纹连接在安装座9上，所述空心螺柱14的内孔中从里到外依次装有 定位头17、弹簧16和螺堵15,螺堵15与空心螺柱14的内孔外端螺纹连接，定位头17能与 拨叉拉杆8的空挡锁定凹槽8-1配合。
[0026] 如图3所示，所述定位块12具有左端面12-1和右端面12-2,定位块12移动时， 左端面12-1能与安装座9的腔室9-2的底台阶9-4相抵，右端面12-2能与螺塞13的内壁 13-1相抵。锁定高速走行挡和低速作业挡。
[0027] 如图2、3所示，所述安装座9上安装有三个伸进腔室9-2的位置开关传感器11，定 位块12移动时，能分别与三个位置开关传感器11相碰。锁定挡位位置。
[0028] 如图1、2、3、4所示，本实用新型的换挡锁定过程如下：当拨动缸7的活塞杆7-1带 动拨叉拉杆8伸出时，拨叉拉杆8连同拨叉5 -起向前伸出，使啮合套4的第二外花键4-3 与第二从动齿轮6的第二内花键6-1啮合，定位块12的右端面12-2与螺塞13的内壁13-1 相抵，如图3的II I位置，为低速作业挡；当拨动缸7的活塞杆7-1伸出或缩回至定位螺柱 的定位头17与拨叉拉杆8的空挡锁定凹槽8-1配合时，啮合套4的第一外花键4-1、第二外 花键4-3与第一从动齿轮3或第二从动齿轮6的第一内花键3-1、第二内花键6-1脱开，位 置状态如图3的II位置，为空挡状态，手动插入止动销10,可锁定空挡位置；当拨动缸7的 活塞杆7-1缩回至定位块12的左端面12-1与安装座9的底台阶9-4相抵时，啮合套4的 第一外花键4-1与第一从动齿轮3的第一内花键3-1啮合，位置状态如图3的I位置，为高 速作业挡。本实用新型换挡过程平稳，花键副自锁可靠，结构简单，安装方便。
【权利要求】
1. 一种换挡锁定机构，包括箱体（1 )、拨动机构、啮合套（4)、锁定机构、齿轮轴（2)和 第一从动齿轮（3)和第二从动齿轮（6)，所述拨动机构装连在箱体（1)上且传动连接啮合套 (4 )，所述锁定机构装连在箱体（1)上，所述啮合套（4 )具有内花键（4-4 )，所述齿轮轴（2 )具 有外花键（2-1)，所述啮合套（4)的内花键（4-4)与齿轮轴（2)的外花键（2-1)常啮合滑动 配合，所述第一从动齿轮（3 )通过第一轴承（18 )转动支撑在齿轮轴（2 )上，其特征在于： a、 所述第一从动齿轮（3)具有第一内花键（3-1)， b、 所述第二从动齿轮（6)通过第二轴承（19)转动支撑在齿轮轴（2)上，所述第二从动 齿轮（6)具有第二内花键（6-1)， c、 所述啮合套（4)的两端分别具有第一外花键（4-1)和第二外花键（4-3)， d、 所述啮合套（4)在齿轮轴（2)上移动时，啮合套（4)的第一外花键（4-1)能与第一从 动齿轮（3)的第一内花键（3-1)啮合或脱离，啮合套（4)的第二外花键（4-3)能与第二从动 齿轮（6)的第二内花键（6-1)啮合或脱离。
2. 根据权利要求1所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述啮合套（4)的第一外花键 (4-1)和第二外花键（4-3)均为倒锥齿，所述第一从动齿轮（3)的第一内花键（3-1)和第二 从动齿轮（6)的第二内花键（6-1)均为倒锥齿。
3. 根据权利要求1所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述拨动机构包括拨动缸（7)、 拨叉拉杆（8 )和拨叉（5 )，拨动缸（7 )固连在箱体（1)上，拨动缸（7 )的活塞杆（7-1)与拨叉 拉杆（8)固连，拨叉拉杆（8)与箱体（1)滑动配合且远离拨动缸（7)的一端伸出箱体（1)之 夕卜，所述拨叉（5)与拨叉拉杆（8)固连，拨叉（5)与啮合套（4)的第一外花键（4-1)和第二 外花键（4-3)之间的凹槽（4-2)连接。
4. 根据权利要求1所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述锁定机构包括安装座（9)、 螺塞（13)、定位螺柱组件（20)、止动销（10)、定位块（12)，所述安装座（9)固连在箱体（1) 上且具有相互贯通的滑孔（9-1)和腔室（9-2)，拨叉拉杆（8)的一端伸进滑孔（9-1)和腔室 (9-2)且与滑孔（9-1)滑动配合，定位块（12)固定在拨叉拉杆（8)上且位于腔室（9-2)中， 所述螺塞（13)与安装座（9)的外端固连，定位螺柱组件（20)与安装座（9)螺纹连接，所述 拨叉拉杆（8)上有空挡锁定凹槽（8-1 )，安装座（9)上具有横向插销孔（9-3)，横向插销孔 (9-3)与安装座（9)的滑孔（9-1)相通，所述止动销（10)插在横向插销孔（9-3)中且能与拨 叉拉杆（8)的空挡锁定凹槽（8-1)配合。
5. 根据权利要求4所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述定位螺柱组件（20)包括 空心螺柱（14)、螺堵（15)、弹簧（16)及定位头（17)，所述空心螺柱（14)螺纹连接在安装座 (9)上，所述空心螺柱（14)的内孔中从里到外依次装有定位头（17)、弹簧（16)和螺堵（15)， 螺堵（15)与空心螺柱（14)的内孔外端螺纹连接，定位头（17)能与拨叉拉杆（8)的空挡锁 定凹槽（8-1)配合。
6. 根据权利要求4所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述定位块（12)具有左端面 (12-1)和右端面（12-2)，定位块（12)移动时，左端面（12-1)能与安装座（9)的腔室（9-2) 的底台阶（9-4)相抵，右端面（12-2)能与螺塞（13)的内壁（13-1)相抵。
7. 根据权利要求4所述的换挡锁定机构，其特征在于：所述安装座（9)上安装有三个伸 进腔室（9-2)的位置开关传感器（11)，定位块（12)移动时，能分别与三个位置开关传感器 (11)相碰。
【文档编号】F16H59/02GK203847681SQ201420146485
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】张志强, 丁忍, 张磊 申请人:常州市瑞泰工程机械有限公司, 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司