CN103671904A - 循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键 - Google Patents

循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键 Download PDF

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Abstract

本发明属于真空压缩机，涉及一种循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构弹簧式变向滚键；其特征在于：变向装置正反的变向齿轮轴上对称装设两个弹簧式变向滚键，每个弹簧式变向滚键为圆柱形键体，圆柱形键体上设圆弧形横截面的上下键段，上键段顶端穿过上轴套和变向齿轮轴内的滚键槽固接在上端盖上；下键段底端穿过下轴套和变向齿轮轴内的滚键槽固接在下端盖上；通过弹簧式变向滚键和单向棘齿的配合，实现变向齿轮轴上的a、b变向齿轮的同步转动。本发明不仅设计合理，结构紧凑，既实现a、b变向齿轮同步转动，又实现正反变向齿轮轴空转和工作转动的换向，而且具有换向时间差，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。

Description

循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键
技术领域
本发明属于真空压缩机，特别涉及一种循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键。
背景技术
目前，在机械产品中诸如往复式真空泵和往复式压缩机的机械传动装置，它的结构大都采用电机、带传动驱动曲轴与偏心轮式的传动机构。通过采用滑块和连杆配合推动活塞实现往复运动，由于受上述传动方式的制约，其缸体分布形式只能是V型，扇型或并联双缸型。由于曲轴与偏心轮传动存在周期性拐点或死点——即输出转矩为“0”的死点；传动时必然会造成震动与噪声，并且曲轴和偏心传动没有增力系数；所以动力消耗就大，尤其是当压缩比——排出压力/输入压力较大时动力消耗是很不经济的。这也是目前为什么往反式真空泵和往反式压缩机是独立设备的原因；且这些独立的往反式真空泵和独立的往反式压缩机既部件多，既重量重又结构不紧凑。近年来，为了解决上述往复式真空泵和往复式压缩机的机械传动装置存在的问题，人们立图从利用螺旋传动具有增力系数大，运行平稳精确的特性出发，结合采用弹力控制丝杠的往返换向装置，而研究开发了专利号为ZL201110158356.4的一种螺旋往复式真空压缩机；其结构包括由机座、电机、带传动、从动轮、支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴、轴承座、中空丝杠、丝母、丝母套管、连接套、换向杆、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式的电传动机构，其螺旋往复式的电传动机构中的换向杆的换向转动，带动由缸体、活塞、密封连接管、密封件甲、中隔腔、密封件乙、前隔腔、后隔腔、三通型进气阀，三通型排气阀、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管和总进气管组成的真空压缩装置，真空压缩装中的活塞串联组，不断在缸体内的往、返运动，实现该真空压缩机集抽真空和压缩功能于一体。该螺旋往复式真空压缩机虽然较上述往复式真空泵和往复式压缩机的结构，有了进步，但其传动装置仍然存在一些缺点和不足，最主要的缺点是其牙嵌式离合器在正常工作时易于脱结和其传动装置不能在高速条件下进行正常工作，制约了真空压缩机的抽真空与压缩功能的效率提高；因此，针对上述技术存在的缺点和不足，本申请人构思了一种循环式正反变向变速真空压缩机，该循环式正反变向变速真空压缩机是由机座、电机和带传动组成的电机驱动组件驱动正反变向变速式传动装置，该正反变向变速式传动装置包括减速装置、正反向齿轮同步驱动机构、正反变向装置和增速装置，其中正反变向装置包括变向齿轮轴、a变向齿轮、上下的轴套、弹簧式变向滚键、鸭嘴键组件、b变向齿轮、上下的端盖、超越离合器和超越离合器套组成的正反向的变向齿轮机构，及包括变向主轴、甲变向齿轮、丙变向齿轮、丁变向齿轮、乙变向齿轮、换向器、缓冲器组件和正反向的变向机构组成的变向主轴机构。该正反变向变速式传动装置秉着集高速→减速→变向→增速的传动方案，经减速装置和正反变向装置；将输入的高转速降至低转速及变向后，又经增速装置将低转速增速到输出轴的高转速，通过正反变向变速式传动装置中的输出轴以高转速驱动真空压缩装置中的活塞串联组不断在真空压缩缸体的往、返运动，实现循环式正反变向变速真空压缩机抽真空与压缩的高效功能；为此，要求循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键，必须具有结构合理紧凑和传动性能稳定可靠的功能。因此，创新开发一种适用于循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键。是十分必要的。
发明内容
本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，秉着使传动装置的输出轴以高转速驱动真空压缩装置出发，采用高速→减速→变向→增速的技术方案的传动装置，而提供一种循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键；该弹簧式变向滚键不仅设计合理，结构紧凑，既实现a、b变向齿轮同步转动，又实现正反向的变向齿轮轴空转和正常工作转动的换向，而且具有精确的换向时间差，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。
本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键；包括换向器和变向齿轮轴，其特征在于：与换向器两端位置相对应的两变向齿轮轴上对称装设两个弹簧式变向滚键，所述的每个弹簧式变向滚键为圆柱形键体，所述的圆柱形键体上设有圆弧形横截面的上键段和圆弧形横截面的下键段，所述的上键段高度与a变向齿轮轴孔高度尺寸相同，所述的下键段与b变向齿轮轴孔高度尺寸相同；所述的上、下键段的圆弧形横截面的形状和位置相同，上、下键段的圆弧形横截面的弧高大于弹簧式变向滚键的半径，所述的上键段的顶端穿过上轴套和变向齿轮轴内的滚键槽固接在上端盖上；所述的a变向齿轮内设有单向棘齿，所述的单向棘齿与圆弧形横截面的上键段相啮合；所述下键段的底端穿过下轴套和变向齿轮轴内的滚键槽固接在下端盖上；所述的b变向齿轮内设有单向棘齿，所述的单向棘齿与圆弧形横截面的下键段相啮合；通过弹簧式变向滚键和单向棘齿的配合，实现变向齿轮轴上的a变向齿轮和b变向齿轮的同步转动；所述的弹簧式变向滚键的中段设有棘爪头，所述的棘爪头顶部的变向齿轮轴上套装滚键弹簧，所述的滚键弹簧的一端连接在棘爪头上，滚键弹簧的另一端连接在变向齿轮轴上；所述的棘爪头与换向器的外圆弧耳一端相触接；正向的变向齿轮轴的弹簧式变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器外圆弧耳一端，且该正向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿的阻挡，此时该正向的变向齿轮轴的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴不能转动，招致正向的变向齿轮轴不工作；而另一边的反向的变向齿轮轴正常工作；反之，待反向的变向齿轮轴中的弹簧式变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿的阻挡，此时该反向的变向齿轮轴的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴不能转动，招致反向的变向齿轮轴不工作；而另一边的正向的变向齿轮轴正常工作，通过弹簧式变向滚键的棘爪头与换向器两端的触接和分开，实现正反向的变向齿轮轴空转和正常工作转动的换向。
本发明的原理和特点分述于下：
本发明传动装置的输出轴旨在以高转速驱动真空压缩装置的目的，采用高速→减速→变向→增速的技术方案的传动装置，即在机座上的电机通过带传动驱动或直接由电机驱动的正反变向变速式传动装置，其正反变向变速式传动装置由减速组件、正反转动的齿轮组件、变向主轴机构、正反向的变向机构和增速组件组成，其变向主轴机构由变向箱、变向主轴、甲变向齿轮、丙变向齿轮、丁变向齿轮、乙变向齿轮、换向器、缓冲器组件和正反向的变向机构组成，在丙变向齿轮的两侧对称装设正反的变向齿轮轴机构，其每个变向齿轮轴机构由正、反的变向齿轮轴、a变向齿轮、上下的轴套、弹簧式变向滚键、鸭嘴键、b变向齿轮、上下的端盖、超越离合器和超越离合器套组成；通过弹簧式变向滚键和单向棘齿的配合，实现变向齿轮轴上的a变向齿轮和b变向齿轮的同步转动；同时，经换向器与弹簧式变向滚键按有序规律的触接和分开，导致换向器产生正反换向时间差；通过正反换向时间差，实现制控正反向的变向齿轮轴空转和正常工作转动的换向。
综合以上所采取的技术方案，实现本发明的目的。
与现有技术相比，本发明不仅设计合理，结构紧凑，既实现a、b变向齿轮同步转动，又实现正反向的变向齿轮轴空转和正常工作转动的换向，而且具有精确的换向时间差，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明有四幅附图。其中：
附图1是本发明具体实施例的的主视结构示意图；
附图2是图1中的K处的放大示意图；
附图3是图2中的M处的放大示意图；
附图4是图3中沿D—D线的剖视放大示意图。
图中：1、上、下端盖，2、变向齿轮轴，3、b变向齿轮，4、上、下轴套，5、a变向齿轮，6、弹簧式变向滚键，7、变向主轴，8、换向器，9、上键段，10、下键段，11、棘爪头，12、单向棘齿，13、螺钉，14、顶丝。
具体实施方式
图1、2、3、4所示是本发明的具体实施例，它是循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键，包括换向器8和变向齿轮轴2，其特征在于：与换向器8两端位置相对应的两变向齿轮轴2上对称装设两个弹簧式变向滚键6，所述的每个弹簧式变向滚键6为圆柱形键体，所述的圆柱形键体上设有圆弧形横截面的上键段9和圆弧形横截面的下键段10，所述的上键段9高度与a变向齿轮5轴孔高度尺寸相同，所述的下键段10与b变向齿轮3轴孔高度尺寸相同；所述的上、下键段的圆弧形横截面的形状和位置相同，上、下键段的圆弧形横截面的弧高大于弹簧式变向滚键6的半径，所述的上键段9的顶端穿过上轴套4和变向齿轮轴2内的滚键槽固接在上端盖1上；所述的a变向齿轮5内设有单向棘齿12，所述的单向棘齿12与圆弧形横截面的上键段9相啮合；所述下键段的底端穿过下轴套4和变向齿轮轴2内的滚键槽固接在下端盖1上；所述的b变向齿轮3内设有单向棘齿12，所述的单向棘齿12与圆弧形横截面的下键段10相啮合；通过弹簧式变向滚键6和单向棘齿12的配合，实现变向齿轮轴2上的a变向齿轮5和b变向齿轮3的同步转动；所述的弹簧式变向滚键6的中段设有棘爪头11，所述的棘爪头11顶部的变向齿轮轴2上套装滚键弹簧7，所述的滚键弹簧7的一端连接在棘爪头11上，滚键弹簧7的另一端连接在变向齿轮轴2上；所述的棘爪头11与换向器的外圆弧耳一端相触接；正向的变向齿轮轴的弹簧式变向滚键6的棘爪头11施压于相对应的换向器外圆弧耳一端，且该正向的上、下键段不受a、b变向齿轮5轴孔内单向棘齿12的阻挡，此时该正向的变向齿轮轴2的a变向齿轮5空转，使变向齿轮轴2不能转动，招致正向的变向齿轮轴2不工作；而另一边的反向的变向齿轮轴2正常工作；反之，待反向的变向齿轮轴2中的弹簧式变向滚键6的棘爪头施压于相对应的换向器外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段不受a、b变向齿轮3轴孔内单向棘齿12的阻挡，此时该反向的变向齿轮轴2的a变向齿轮5空转，使变向齿轮轴2不能转动，招致反向的变向齿轮轴2不工作；而另一边的正向的变向齿轮轴2正常工作，通过弹簧式变向滚键6的棘爪头11与换向器8两端的触接和分开，实现正反向的变向齿轮轴2空转和正常工作转动的换向。
所述的上、下轴套4通过顶丝14固定在变向齿轮轴2外侧面上。
所述的上、下端盖1通过螺钉13固定在变向齿轮轴2端面上。
本具体实施例中的正反向的变向齿轮机构包括变向齿轮轴2、a变向齿轮5、上、下轴套4、鸭嘴键组件、b变向齿轮3、上下端盖1、超越离合器和超越离合器套。
本具体实施例中的变向主轴机构包括变向主轴7、甲变向齿轮、丙变向齿轮、丁变向齿轮、乙变向齿轮、换向器、缓冲器组件和正反向的变向机构。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.所述的一种循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键，包括换向器和变向齿轮轴，其特征在于：与换向器（8）两端位置相对应的两变向齿轮轴（2）上对称装设两个弹簧式变向滚键（6），所述的每个弹簧式变向滚键（6）为一圆柱形键体，所述的圆柱形键体上设有圆弧形横截面的上键段（9）和圆弧形横截面的下键段（10），所述的上键段（9）高度与a变向齿轮（5）轴孔高度尺寸相同，所述的下键段（10）与b变向齿轮（3）轴孔高度尺寸相同；所述的上、下键段的圆弧形横截面的形状和位置相同，上、下键段的圆弧形横截面的弧高大于弹簧式变向滚键（6）的半径，所述的上键段（9）的顶端穿过上轴套（4）和变向齿轮轴（2）内的滚键槽固接在上端盖（1）上；所述的a变向齿轮（5）内设有单向棘齿（12），所述的单向棘齿（12）与圆弧形横截面的上键段（9）相啮合；所述下键段的底端穿过下轴套（4）和变向齿轮轴（2）内的滚键槽固接在下端盖（1）上；所述的b变向齿轮（3）内设有单向棘齿（12），所述的单向棘齿（12）与圆弧形横截面的下键段（10）相啮合；通过弹簧式变向滚键（6）和单向棘齿（12）的配合，实现变向齿轮轴（2）上的a变向齿轮（5）和b变向齿轮（3）的同步转动；所述的弹簧式变向滚键（6）的中段设有棘爪头（11），所述的棘爪头（11）顶部的变向齿轮轴（2）上套装滚键弹簧（7），滚键弹簧（7）的一端连接在棘爪头（11）上，滚键弹簧（7）的另一端连接在变向齿轮轴（2）上；所述的棘爪头（11）与换向器的外圆弧耳一端相触接；待正向的变向齿轮轴的弹簧式变向滚键（6）的棘爪头（11）施压于相对应的换向器外圆弧耳一端，且该正向的上、下键段不受a、b变向齿轮（5）轴孔内单向棘齿（12）的阻挡，此时该正向的变向齿轮轴（2）的a变向齿轮（5）空转，使变向齿轮轴（2）不能转动，招致正向的变向齿轮轴（2）不工作；而另一边的反向的变向齿轮轴（2）正常工作；反之，待反向的变向齿轮轴（2）中的弹簧式变向滚键（6）的棘爪头施压于相对应的换向器外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段不受a、b变向齿轮（3）轴孔内单向棘齿（12）的阻挡，此时该反向的变向齿轮轴（2）的a变向齿轮（5）空转，使变向齿轮轴（2）不能转动，招致反向的变向齿轮轴（2）不工作；而另一边的正向的变向齿轮轴（2）正常工作，通过弹簧式变向滚键（6）的棘爪头（11）与换向器（8）两端的触接和分开，实现正反向的变向齿轮轴（2）空转和正常工作转动的换向。
2.按权利要求1所述的循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键，其特征在于：所述的上、下轴套（4）通过顶丝固定在变向齿轮轴（2）外侧面上。
3.按权利要求1所述的循环式正反变向变速真空压缩机正反变向齿轮轴机构的弹簧式变向滚键，其特征在于：所述的所述的上、下端盖（1）通过螺钉固定在变向齿轮轴（2）端面上。
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