一种AMT变速器的选换挡自锁互锁装置及其使用方法与流程

本发明涉及变速箱选换挡技术，具体涉及一种用于amt变速器的选换挡自锁互锁装置及其使用方法。

背景技术：

1、随着驾驶人员对车辆驾乘舒适性、油耗及经济性、可靠性的不断提高，商用车市场上amt变速器将占用越来越多的市场份额。中重卡amt市场竞争激烈，对于成本有更严苛的要求，需要amt选换挡执行机构适配多种不同挡位、扭矩的箱型，同时机械结构中与选换挡执行机构配合的结构应简单、可靠并能实现选换挡自锁及互锁功能。

2、中国专利cn217519184u一种变速箱选换挡机构中公开了设置在变速箱内的多个弹簧、自锁钢球、互锁钢球、拨叉轴联锁销以及多根设计有自锁槽和互锁环槽的拨叉轴；在进行挡位选择时，其中一根拨叉轴沿轴向移动，其余的拨叉轴通过钢球、拨叉轴联锁销与拨叉轴配合、多根拨叉轴上的弹簧与钢球配合实现互锁和自锁。其存在的不足是：自锁互锁结构复杂，所需零件数量多，占用空间大，导致其制造成本较高；并且在换挡过程中若换挡拨头同时拨动多根拨叉轴的导块，会存在挂双挡的情况，导致变速器主箱齿轮损坏、故障点增多、可靠性降低，不利于实际应用，不能满足多种不同挡位、扭矩的箱型换挡需求。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术中选换挡变速器结构复杂、制造成本高，不能满足多种不同挡位、扭矩的箱型换挡需求，以及使用过程中易导致变速器主箱齿轮损坏、故障点增多、可靠性降低的问题，而提出一种amt变速器的选换挡自锁互锁装置及其使用方法。

2、为实现上述目的，本发明提出的技术解决方案为：

3、一种amt变速器的选换挡自锁互锁装置，包括主箱拨叉轴、定位销、换挡拨头和换挡自锁槽，其特殊之处在于：主箱拨叉轴上由换挡自锁槽一端开始，依次套设有倒挡拨叉、换挡块、互锁块、一二挡拨叉和三四挡拨叉；

4、所述换挡块通过定位销固定在主箱拨叉轴上；

5、所述互锁块包括互锁套筒、选挡拨头、第一互锁块和第二互锁块，所述互锁套筒上开设有轴向限位孔，第一互锁块和第二互锁块相对称的设置在轴向限位孔两侧的互锁套筒的外环面上，且二者位于同一圆周上；选挡拨头设置在远离轴向限位孔的互锁套筒另一侧外环面上；

6、所述换挡拨头包括依次连接的拨叉销头、轴向限位台和拨叉销块，所述换挡拨头通过拨叉销头固定在主箱拨叉轴上，所述轴向限位台嵌入轴向限位孔内；

7、所述倒挡拨叉、一二挡拨叉和三四挡拨叉上均设置有与拨叉销块、第一互锁块和第二互锁块相适配的凹槽，且三者的凹槽位于同一圆周面上；

8、换挡拨头上的拨叉销块，主箱拨叉轴运动时，用于与三个所述凹槽中一个选定的凹槽相卡合，第一互锁块和第二互锁块用于与其余两个凹槽相卡合。

9、进一步地，沿逆时针方向将三四挡拨叉、倒挡拨叉和一二挡拨叉上的凹槽依次排布在同一圆周上。

10、进一步地，所述倒挡拨叉包括套设在主箱拨叉轴上的倒挡套筒，倒挡套筒上设置有与拨叉销块、第一互锁块、第二互锁块相适配的第一凹槽；

11、所述一二挡拨叉包括套设在主箱拨叉轴上的一二挡套筒，一二挡套筒上设置有与拨叉销块、第一互锁块、第二互锁块相适配的第二凹槽；

12、所述三四挡拨叉包括套设在主箱拨叉轴上的三四挡套筒，三四挡套筒上设置有与拨叉销块、第一互锁块、第二互锁块相适配的第三凹槽。

13、进一步地，所述换挡块包括换挡套筒、换挡板，沿换挡套筒径向同轴开设的上销孔和下销孔，所述换挡板设置在靠近上销孔的换挡套筒两端；

14、所述主箱拨叉轴上沿径向开设有与上销孔和下销孔相匹配的定位销孔；

15、所述定位销依次穿过上销孔、定位销孔和下销孔将换挡块固定在主箱拨叉轴上。

16、进一步地，所述下销孔靠近换挡块外侧面的一端上设置有定位销台，定位销台的直径小于定位销的直径，用于防止定位销脱落，同时可以方便定位销的拆卸。

17、进一步地，所述互锁块上的轴向限位孔与互锁套筒内环面的连接处上设置有弧形防脱槽；

18、所述换挡拨头上的拨叉销头与轴向限位台之间设置有与弧形防脱槽相适配的防脱锥台，用于防止换挡拨头脱落。

19、进一步地，所述主箱拨叉轴上开设有拨叉销头安装孔和防转凸台安装孔；

20、所述拨叉销头插入拨叉销头安装孔内将换挡拨头固定在主箱拨叉轴上；

21、所述防脱锥台的一侧设置有防转凸台，防转凸台安装在主箱拨叉轴上的防转凸台安装孔内，用于防止换挡拨头转动。

22、进一步地，所述拨叉销头的中轴线与选挡拨头的中轴线均垂直于主箱拨叉轴的中轴线，拨叉销头的中轴线与选挡拨头的中轴线在垂直于主箱拨叉轴的同一投影面上相交，两者之间的角度根据实际工况需求设定，拨叉销头的中轴线与选挡拨头的中轴线存在一定角度有利于装置的装配。

23、进一步地，所述主箱拨叉轴的一端设置有多个所述换挡自锁槽，用于与外部的弹簧、钢球配合换挡自锁槽实现挡位自锁。

24、一种基于上述amt变速器的选换挡自锁互锁装置的使用方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

25、步骤一、控制amt变速器选换挡执行机构驱动主箱拨叉轴运动；

26、步骤二、当执行机构执行倒挡指令时，使主箱拨叉轴带动倒挡拨叉、换挡块和换挡拨头轴向移动，换挡拨头的拨叉销块卡入倒挡拨叉上的凹槽内，同时互锁块上的第一互锁块和第二互锁块分别卡入一二挡拨叉和三四挡拨叉上的凹槽内，完成倒挡指令以及一二挡拨叉和三四挡拨叉的挡位互锁；

27、步骤三、当执行机构执行一二挡换挡指令时，外部选挡气缸带动互锁块旋转，主箱拨叉轴带动换挡拨头径向转动，直至换挡拨头上的拨叉销块卡入一二挡拨叉的凹槽内，同时第一互锁块卡入倒挡拨叉和三四挡拨叉上的凹槽内，完成一二挡换挡指令以及倒挡拨叉和三四挡拨叉的挡位互锁；

28、步骤四、当执行机构执行三四挡换挡指令时，外部选挡气缸带动互锁块旋转，主箱拨叉轴带动换挡拨头径向转动，直至换挡拨头上的拨叉销块卡入三四挡拨叉的凹槽内，同时第二互锁块卡入倒挡拨叉和一二挡拨叉上的凹槽内，完成三四挡换挡指令以及倒挡拨叉和一二挡拨叉的挡位互锁，实现amt变速器的选换挡自锁互锁功能。

29、进一步地，拨叉销头的中轴线与选挡拨头的中轴线之间的角度可根据实际工况进行调整。

30、本发明的有益效果：

31、【1】本发明的amt变速器的选换挡自锁互锁装置仅通过一根拨叉轴就可以实现选换挡控制，该装置结构较简洁、零件数量少、空间占用量小，成本低、易于装配、可靠性高，可适用于不同挡位、扭矩的变速箱型。

32、【2】本发明中的互锁块与换挡拨头相互配合，在选挡气缸动作时，主箱拨叉轴带动换挡拨头旋转直至拨叉销块卡入选定挡位的凹槽内实现选挡，同时，互锁块上的第一互锁块和第二互锁块卡入其余两个凹槽内实现挡位互锁，避免了在换挡的过程中造成挂双挡的现象，提高了amt变速器的稳定性和可靠性，降低了主箱齿轮的故障率。

33、【3】本发明中换挡拨头通过拨叉销头固定在主箱拨叉轴上，进一步还设置了防转凸台与主箱拨叉轴固定连接，避免了换挡拨头在主箱拨叉轴上移动，防止拨叉销头在位置变换时造成换挡拨头脱落，同时也可避免换挡拨头与拨叉底部接触，使得拨叉销头可以顺利在拨叉凹槽内转换，提高了装置的稳定性和可靠性。

34、【4】本发明中设置有上销孔和下销孔用于安装定位销，可以保证定位销安装到位，防止其脱落造成变速箱故障，同时下销孔可以便于定位销的拆卸。

35、【5】本发明中在互锁块和换挡拨头上设置相适配的弧形防脱槽和防脱锥台，大大提高了互锁块和换挡拨头之间的稳定性，可防止换挡拨头的脱落，进一步保证了变速器选换挡过程的正常运行。

36、【6】本发明中沿逆时针方向将三四挡拨叉、倒挡拨叉和一二挡拨叉上的凹槽依次排布在同一圆周上，该排布方式不仅可以保证三四挡拨叉、倒挡拨叉和一二挡拨叉的装配强度，提高了装置装配的实用性和可靠性。

37、【7】本发明中选挡拨头与互锁功能集成在一个零件上，装配过程简单，集成度高，同时可减少零件数量降低生产成本。