CN106958652A - 多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置 - Google Patents

多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置 Download PDF

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范乃则
裴帮
宁可
赵家栋
张祥儒
刘中令
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Abstract

本发明公开了一种多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，包括由马达带动工作的低速齿轮箱，箱体侧壁开设有轴孔，马达带动的第一花键套穿设在轴孔内，过盈套装在输入轴外的第二花键套与第一花键套通过换挡轴套相衔接，在换挡轴套侧壁上开有叉槽；低速齿轮箱上方设置的离合机构包括离合器座以及设在离合器座右侧带有接近开关的气缸；与其位置相对的离合器座左侧开设的通孔中固定有第一滑动套，穿设其中的滑动轴右端通过拨叉与气缸的活塞杆相连接，靠近第一滑动套的滑动轴上固定有第二滑动套，在第一、第二滑动套之间穿设有复位弹簧；位于第二滑动套和拨叉之间的滑动轴上开设有距离与气缸行程相等的左、右定位槽；拨叉的叉头延伸进换挡轴套的叉槽内。

Description

多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置
技术领域
本发明涉及电气化铁路和高速客运专线接触网检修、维护、抢修用多功能作业车，尤其是涉及多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置。
背景技术
多功能作业车是电气化铁路、高速客运专线接触网检修、维护、抢修用作业车。为满足中国高速电气化铁路技术条件的要求，要求多功能作业车具备高速运行和低速作业双模式牵引系统，为适应该双模式牵引系统，需要设计制造出满足其要求的一套性能完整的车轴齿轮箱：包括两个二级减速箱，与液力传动箱连接的高速车轴齿轮箱和与马达连接的低速车轴齿轮箱，两者之间通过一根万向轴连接。车辆牵引运行时，动力由液力传动箱输入高速车轴齿轮箱；车辆作业运行时，动力由液压马达输入低速车轴齿轮箱。为了确保车辆在牵引运行时，能够将马达脱开，防止低速车轴齿轮箱反拖马达造成其损坏，在安装有马达的低速车轴齿轮箱上需要设置一种换挡离合装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、换挡操作方便可靠、无卡阻且运行安全的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，包括由马达带动输入轴工作的低速齿轮箱，在所述低速齿轮箱侧壁上开设有轴孔，所述马达带动的第一花键套通过传动轴承穿设在所述轴孔内，过盈套装在所述输入轴外的第二花键套与所述第一花键套通过滑动套装其上的换挡轴套相衔接，在所述换挡轴套外侧壁上开设有叉槽；
所述低速齿轮箱上方设置有离合机构：所述离合机构包括固连在所述低速齿轮箱箱体上方的离合器座以及水平设置在所述离合器座右侧的离合器气缸，所述离合器气缸上设置有接近开关；与所述离合器气缸位置相对应的离合器座左侧开设的通孔中固定设置有第一滑动套，间隙穿设其中的滑动轴右端通过拨叉与所述离合器气缸的活塞杆相连接，靠近所述第一滑动套的滑动轴上固定设置有第二滑动套，在所述第一滑动套和第二滑动套之间的滑动轴上穿设有复位弹簧；位于第二滑动套和拨叉之间的滑动轴上间隔开设有左、右定位槽，所述左、右定位槽之间的距离与所述离合器气缸的行程相等；所述拨叉的叉头延伸进所述换挡轴套外侧壁上开设的叉槽内。
与所述右定位槽位置相对应的所述离合器座顶壁开设有通孔，固定在所述通孔内的套管向下延伸靠近所述滑动轴，在所述套管内固定有紧定螺钉，活动放置在所述套管底部的钢珠通过套装在所述紧定螺钉上的定位弹簧顶压在所述滑动轴定位槽上。
在靠近所述离合器气缸的离合器座上开设的通孔中活动穿设有手动换挡轴，所述手动换挡轴通过绞耳与销轴与所述拨叉相连接。
所述通孔中固定设置有导向套，所述手动换挡轴滑动穿设在所述导向套中。
所述拨叉上固定设置有轴套，所述滑动轴右端固定穿设在所述轴套内。
所述换挡轴套的两侧齿端和与所述换挡轴套相配合的第一、第二花键套齿端均设置有引导斜面。
所述滑动轴为两根，对称设置在所述离合器气缸的轴线延长线两侧，所述拨叉通过圆螺母与所述离合器气缸的活塞杆相连接。
所述第一滑动套和第二滑动套外径上均设置有径向阶梯，所述复位弹簧的两端分别套装在所述第一滑动套和第二滑动套的径向阶梯上。
本发明的优点在于结构简单、布局紧凑，换挡操作方便可靠，换挡无卡阻，利用换挡离合机构，控制变换啮合位置，满足机车在牵引工况、作业工况及拖挂工况的切换，确保车辆在牵引运行时，能够将带动低速齿轮箱工作的马达脱开，防止低速车轴齿轮箱反拖马达造成其损坏。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明离合机构的结构示意图。
图3是图2的A-A向剖视图。
图4是图2的B-B向剖视图。
图5是图1中换挡齿套的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更加详细的说明，本实施例是以本发明技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本发明所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，包括由马达1带动输入轴2工作的低速齿轮箱，在低速齿轮箱侧壁3上开设有轴孔，马达1带动的第一花键套4通过传动轴承5穿设在轴孔内，过盈套装在输入轴2外的第二花键套6与第一花键套4通过滑动套装其上的换挡轴套7相衔接，在换挡轴套7外侧壁上开设有叉槽8；实际制作时，第一花键套4内外均设置有渐开线花键，花键内孔与马达1的花键轴相配合，外花键和开设在第二花键套6上的外花键相同，与换挡轴套7的花键内孔相配合，为保证换挡轴套7与第一花键套4和第二花键套6之间的花键结合顺利，确保换挡响应快速，在换挡轴套7的两侧齿端和与换挡轴套7相配合的第一花键套4、第二花键套6齿端均设置有引导斜面，图5所示的即为设置在换挡轴套7两侧齿端的引导斜面7a；
如图1、2、4所示，为根据工作需要，实现高速车轴齿轮箱和与马达带动的低速车轴齿轮箱的准确分离换挡，在低速齿轮箱上方设置有离合机构：本发明的离合机构包括用螺栓固连在低速齿轮箱箱体上方的离合器座9，以及通过螺栓水平固连在离合器座右侧的离合器气缸10，离合器气缸10上设置有接近开关11，用于传递信号，在离合器气缸10的活塞杆12端部通过圆螺母固定有拨叉13，拨叉13的叉头延伸进换挡轴套7外侧壁上开设的叉槽8内；在圆螺母两侧的拨叉13上对称开设的通槽内固定设置有轴套14；与离合器气缸10位置相对应的离合器座左侧间隔开设有两个通孔，第一滑动套15通过轴用挡圈固定在通孔内（第一滑动套15与轴套14的位置相对应），间隙穿设在第一滑动套15内的滑动轴16右端通过轴用挡圈固定连接在轴套14上，靠近第一滑动套15的滑动轴上通过轴用挡圈固定连接有第二滑动套17，在第一滑动套15和第二滑动套17之间的滑动轴16上穿设有复位弹簧18，实际制造时，第一滑动套15和第二滑动套17外径上均设置有径向阶梯，复位弹簧18的一端空套并抵住第二滑动套的径向阶梯底部，其另一端空套并抵住用于固定第一滑动套15的轴用挡圈上；位于第二滑动套17和拨叉13之间的滑动轴上间隔开设有左定位槽19和右定位槽20，左定位槽19和右定位槽20之间的距离与离合器气缸10的行程相等。
为保证换挡后的准确定位，与右定位槽20位置相对应的离合器座顶壁开设有通孔，固定在通孔内的套管21向下延伸靠近滑动轴，在套管内固定有紧定螺钉22，活动放置在套管底部的钢珠23通过套装在紧定螺钉上的定位弹簧24顶压在滑动轴定位槽上。
当出现故障，不能自动控制离合器气缸10换挡时，本发明还设置有手动换挡装置，如图3、图4所示：在靠近离合器气缸10的离合器座上开设的通孔中活动穿设有手动换挡轴25，手动换挡轴25通过绞耳26与销轴27与拨叉13（通过轴用挡圈）相连接；为保证手动换挡轴25的顺利工作，在通孔中穿设的导向套28通过轴用挡圈固定连接在离合器座上，手动换挡轴25间隙滑动穿设在导向套28中。
本发明的动作原理为：
多工能车作业运行时，列车控制系统控制电磁阀对离合器气缸10供风，气缸10的运动带动活塞杆12、拨叉13、滑动轴16向左做轴向移动，滑动轴16推动复位弹簧18做同步移动，换挡力储存于复位弹簧18中，同时，拨叉13拨动换挡齿套7向左做同步移动，当换挡齿套7通过引导斜面7a与第二花键套6配合并移动到设定的换挡位置，即气缸10达到设定行程时，钢珠23在定位弹簧24的顶持下从滑动轴16上的右定位槽20移动到左定位槽19里，安装在气缸10上的接近开关11送出信号，从而确保了马达1的动力能够传递给低速车轴齿轮箱，并通过钢珠23固定了离合器的换挡位置，使其不发生移动，实现了多工能车的作业运行。
多工能车牵引运行时，动力由液力传动箱输入高速车轴齿轮箱，动力一部分通过车轴传递给轮对，另一部分通过万向轴传递给低速车轴齿轮箱，低速车轴齿轮箱的动力通过车轴传递给轮对，为了防止低速车轴齿轮箱反拖马达1造成其损坏，此时需要列车控制系统控制电磁阀对离合器气缸10供风，气缸10的运动带动活塞杆12、拨叉13、滑动轴16向右做轴向移动，储存于复位弹簧18中的换挡力同时也推动拨叉13并拨动换挡齿套7向右做同步移动，当换挡齿套7脱离与第二花键套6的配合并移动到设定的换挡位置，即气缸10行程复位时，钢珠23在定位弹簧24的顶持下从滑动轴16上左定位槽19移动到右定位槽20里，安装在气缸10上的接近开关11送出信号，从而确保了车辆牵引运行时，马达1能够脱离低速车轴齿轮箱，并通过钢珠23固定了离合器的换挡位置，实现了机车牵引工况和作业工况的切换。
当车辆出现故障，列车控制系统不能自动控制离合器气缸10进行换挡时，可通过对手动换挡轴25进行手动操作，使拨叉13随手动换挡轴25做轴向往复移动，由拨叉13拨动换挡齿套7移动，换挡齿套7与第二花键套6的结合或脱离，同样通过钢珠23固定离合器的换挡位置，从而实现了手动换挡过程。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “左”、“右”、 “水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，包括由马达带动输入轴工作的低速齿轮箱，其特征在于：
在所述低速齿轮箱侧壁上开设有轴孔，所述马达带动的第一花键套通过传动轴承穿设在所述轴孔内，过盈套装在所述输入轴外的第二花键套与所述第一花键套通过滑动套装其上的换挡轴套相衔接，在所述换挡轴套外侧壁上开设有叉槽；
所述低速齿轮箱上方设置有离合机构：所述离合机构包括固连在所述低速齿轮箱箱体上方的离合器座以及水平设置在所述离合器座右侧的离合器气缸，所述离合器气缸上设置有接近开关；与所述离合器气缸位置相对应的离合器座左侧开设的通孔中固定设置有第一滑动套，间隙穿设其中的滑动轴右端通过拨叉与所述离合器气缸的活塞杆相连接，靠近所述第一滑动套的滑动轴上固定设置有第二滑动套，在所述第一滑动套和第二滑动套之间的滑动轴上穿设有复位弹簧；位于第二滑动套和拨叉之间的滑动轴上间隔开设有左、右定位槽，所述左、右定位槽之间的距离与所述离合器气缸的行程相等；所述拨叉的叉头延伸进所述换挡轴套外侧壁上开设的叉槽内。
2.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：与所述右定位槽位置相对应的所述离合器座顶壁开设有通孔，固定在所述通孔内的套管向下延伸靠近所述滑动轴，在所述套管内固定有紧定螺钉，活动放置在所述套管底部的钢珠通过套装在所述紧定螺钉上的定位弹簧顶压在所述滑动轴定位槽上。
3.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：在靠近所述离合器气缸的离合器座上开设的通孔中活动穿设有手动换挡轴，所述手动换挡轴通过绞耳与销轴与所述拨叉相连接。
4.根据权利要求3所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：所述通孔中固定设置有导向套，所述手动换挡轴滑动穿设在所述导向套中。
5.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：所述拨叉上固定设置有轴套，所述滑动轴右端固定穿设在所述轴套内。
6.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：所述换挡轴套的两侧齿端和与所述换挡轴套相配合的第一、第二花键套齿端均设置有引导斜面。
7.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：所述滑动轴为两根，对称设置在所述离合器气缸的轴线延长线两侧，所述拨叉通过圆螺母与所述离合器气缸的活塞杆相连接。
8.根据权利要求1所述的多功能作业车车轴齿轮箱换挡离合装置，其特征在于：所述第一滑动套和第二滑动套外径上均设置有径向阶梯，所述复位弹簧的两端分别套装在所述第一滑动套和第二滑动套的径向阶梯上。
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