CN108755827B - 手动换挡机构 - Google Patents

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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2004—Control mechanisms, e.g. control levers

Abstract

本发明公开了一种手动换挡机构，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统手动换挡机构存在的结构复杂、可靠性低、操纵性差的缺陷。其主体结构包括上板、前鱼眼球头、后鱼眼球头、支架和十字轴组件，上板的下端设有上叉，支架上设有下叉，上叉与下叉通过十字轴组件传动连接；上板上还设有前立板和后立板，所述前立板与前鱼眼球头连接，所述后立板与后鱼眼球头连接。本发明主要用于工程机械上。

Description

手动换挡机构
技术领域：
本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种手动换挡机构。
背景技术：
工程机械中，装载机需要在不同工况下工作，为了实现前进、后退，以及不同速度的切换，就需要换挡操纵机构。目前对变速箱档位的控制，主要有三种：1、手动换挡机构；2、电控手柄换挡机构；3、自动换挡机构。目前第1和第2种被广泛应用，随着电控技术的发展，第3种也越来越普遍。
但是在目前的国内市场，手动换挡操纵机构占据市场70％以上的份额，手动换挡机构以其可靠性，耐久性，低成本，易保养等优点深受国内用户欢迎。目前国内变速箱，大多是“前二后一”的行星式结构，此类变速阀只有一根阀杆，其换挡机构比较简单。
发明内容：
为了解决现有技术中传统手动换挡机构存在的结构复杂、可靠性低、操纵性差的缺点，本发明提供了一种区别于现有技术的手动换挡机构，其可以同时或分别操纵两根变速阀阀杆，换挡快速、高效，操纵力度小，舒适度较高。
为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种手动换挡机构，包括上板、前鱼眼球头、后鱼眼球头、支架和十字轴组件，上板的下端设有上叉，支架上设有下叉，上叉与下叉通过十字轴组件传动连接；上板上还设有前立板和后立板，所述前立板与前鱼眼球头连接，所述后立板与后鱼眼球头连接。
进一步地，所述手动换挡机构还包括前操纵软轴和后操纵软轴，所述前操纵软轴的外壳通过螺母Ⅲ固定在支架上，前操纵软轴的芯子端部通过锁紧螺母Ⅰ与前鱼眼球头固定连接，所述前立板通过螺母Ⅰ和带丝销轴Ⅰ与前鱼眼球头传动连接；后操纵软轴的外壳通过螺母Ⅳ固定在支架上，后操纵软轴的芯子端部通过锁紧螺母Ⅱ与后鱼眼球头固定连接，所述后立板通过螺母Ⅱ和带丝销轴Ⅱ与后鱼眼球头传动连接。
进一步地，所述十字轴组件包括横轴和纵轴，横轴与上叉连接，纵轴与下叉连接；横轴与纵轴为一体式结构。
进一步地，所述上板上设有操纵杆，所述操纵杆的端部装配有手柄球头；上板的上端焊接有两个限位块，所述限位块设置在上板与操纵杆之间。
进一步地，所述上板的上方还设有定位板，所述定位板的下端设有两处定位块。
进一步地，所述上叉和下叉均为U型结构。
进一步地，所述支架的一侧还设有管夹座和固定夹。
进一步地，所述定位板上还设有管夹。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、简化了操纵机构的结构，可靠性大大提升：目前市场上流行的机械操纵机构都是双操纵杆机构，每一个操纵杆控制一根阀杆，结构复杂，另一种是单操纵杆结构，换挡时需要按压或提拉，然后再换挡，操纵机构本身结构复杂，可靠性下降；
2、操控性大幅度提升：由于采用的是十字轴组件和U型结构的上叉和下叉，其连接处使用滚针轴承，配合间隙小，操纵机构空行程很小，而且换挡时不需要多余的动作，可以直接挂挡至需要的档位即可；而双手柄机构，需要同时操纵两根操纵杆，或有些单手柄操纵杆，需要多一个提拉或按压的动作，然后再挂挡，费时费力，操纵性差；
3、降低司机的劳动强度：装载机在实际作业时，都是双手操作，左手控制档位，右手控制工作装置手柄，所以司机的劳动强度较高，如果需要2个动作挂挡，势必进一步加重了司机的劳动强度；
4、操纵力大大减小：由于采用了十字轴组件，前、后操纵软轴处使用鱼眼球头结构，其连接处全部使用轴承，传动系统得到了极大的简化，操纵力也大幅度减小，经过实际测试，其操纵力和手感可以和电控手柄相媲美；
5、降低了生产和保养成本：有些高端机型配置电控手柄，目的就是降低司机的劳动强度，减小操纵力，减少不必要的动作，本发明所解决的即是操纵力和多余动作的问题；如果和电控换挡机构的系统比较，由于电控系统需要电控变速阀、电控手柄和控制器，经过整体计算本发明可以降低成本8000元每台；另外，电控阀使用电磁阀直接换向或作为先导级换向，而电磁阀的抗污染性较差，容易被异物或杂质卡滞，造成行走无力或无法挂挡，维修时需要专业人员检修，且更换电磁阀的成本较高。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中十字轴组件的结构示意图；
图3为本发明中定位板的结构示意图；
图4为本发明的装配示意图；
图5为本发明的换挡方向示意图。
图中：1、手柄球头；2、操纵杆；3、定位板；4、前鱼眼球头；5、管夹；6、限位块；7、上板；8、上叉；9、下叉；10、支架；11、转向柱；12、后立板；13、后鱼眼球头；14、管夹座；15、螺母Ⅳ；16、后操纵软轴；17、前立板；18、螺母Ⅰ；19、带丝销轴Ⅰ；20、锁紧螺母Ⅱ；21、固定夹；22、螺栓；23、前操纵软轴；24、十字轴组件；25、定位块；26、横轴；27、纵轴；28、带丝销轴Ⅱ；29、螺母Ⅲ；30、螺母Ⅱ；31、锁紧螺母Ⅰ。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种手动换挡机构，包括上板7、前鱼眼球头4、后鱼眼球头13、支架10和十字轴组件24，上板7的下端设有上叉8，支架10上设有下叉9，上叉8与下叉9通过十字轴组件24传动连接；上板7上还设有前立板17和后立板12，所述前立板17与前鱼眼球头4连接，所述后立板12与后鱼眼球头13连接。
实施例2：
如图1-2所示，所述手动换挡机构还包括前操纵软轴23和后操纵软轴16，上板7的下端与上叉8通过焊接连接，支架10的上端与下叉9通过焊接连接，上板7的两侧焊接有前立板17和后立板12，所述前操纵软轴23的外壳通过螺母Ⅲ29固定在支架10上，前操纵软轴23的芯子端部通过锁紧螺母Ⅰ31与前鱼眼球头4固定连接，所述前立板17通过螺母Ⅰ18和带丝销轴Ⅰ19与前鱼眼球头4传动连接，前立板17上面旋入带丝销轴Ⅰ19，前鱼眼球头4穿在带丝销轴Ⅰ19上并通过螺母Ⅰ18固定住；后操纵软轴16的外壳通过螺母Ⅳ15固定在支架10上，后操纵软轴16的芯子端部通过锁紧螺母Ⅱ20与后鱼眼球头13固定连接，所述后立板12通过螺母Ⅱ30和带丝销轴Ⅱ28与后鱼眼球头13传动连接，后立板12上面旋入带丝销轴Ⅱ28，后鱼眼球头13穿在带丝销轴Ⅱ28上并通过螺母Ⅱ30固定住。其他部分与实施例1相同。
实施例3：
一种手动换挡机构，所述十字轴组件24包括横轴26和纵轴27，横轴26与上叉8连接，其连接处采用滚针轴承，纵轴27与下叉9连接，其连接处采用滚针轴承；横轴26与纵轴27为一体式锻打结构。所述上板7上设有操纵杆2，所述操纵杆2的端部装配有手柄球头1；上板7的上端焊接有两个限位块6，所述限位块6设置在上板7与操纵杆2之间；通过一根操纵杆2实现前、后、左、右方向(单独控制一根或同时控制两根变速阀阀杆)的动作。
如图3所示，所述上板7的上方还设有定位板3，操纵杆2穿过定位板3，所述定位板3的下端焊接有两处定位块25；所述定位板3上还设有管夹5，通过管夹5将定位板3固定在转向柱11上；所述上叉8和下叉9均为U型结构。
如图4所示，所述支架10的一侧还设有管夹座14和固定夹21，管夹座14焊接在支架10上，通过管夹座14、固定夹21和螺栓22将本发明固定在转向柱11上。其他部分与实施例2相同。
两个限位块6与定位板3上的两处定位块25用于限制档位，防止R1挂R2档时，直接跳转到R3档位。
本发明应用在“前四后四”或“前四后三”等变速箱系统中，其变速阀有两根操纵阀杆。
如图5所示，本发明以手动换挡变速阀有“前四后四”共八个档位为例，其共有两个阀杆，一根阀杆控制前进、后退，另外一根控制1-2-3-4档位，即后操纵软轴16控制前进、后退阀杆，前操纵软轴23控制1-2-3-4阀杆。
当需要挂F1档时，直接将操纵杆2向前推，此时，后立板12向上运动，带动后鱼眼球头13向上运动，后操纵软轴16被向上拉出，从而拉动变速阀的阀芯向外拉出，但此时，前操纵软轴23的芯子未动。
当需要挂R1时，直接向后拉操纵杆2到R1位置，此时，后立板12向下运动，带动后鱼眼球头13向下运动，后操纵软轴16被向下推动缩回，从而将变速阀的阀芯向内推入，但此时，前操纵软轴23的芯子未动。
当F1挂F2档时，直接向左推动操纵杆2，前立板17向上运动，带动前鱼眼球头4向上运动，前操纵软轴23的芯子被向上拉出，从而拉动变速阀的阀芯向外拉出，但此时，后操纵软轴16的芯子未动。
当F1挂R2档时，直接向左后方拉动操纵杆2，前立板17向上运动，带动前鱼眼球头4向上运动，前操纵软轴23的芯子被向上拉出，从而拉动变速阀的一根阀芯向外拉出；同时，后立板12向下运动，带动后鱼眼球头13向下运动，后操纵软轴16的芯子被向下推动缩回，从而将变速阀的另外一根阀芯向内推入。
当从F2挂到F3时，需要将操纵杆2拉到中间位置(图5中的N处)后，绕过定位块25，然后挂到F3档。其余档位原理同上。

Claims (5)

1.一种手动换挡机构，包括上板(7)、前鱼眼球头(4)、后鱼眼球头(13)、支架(10)和十字轴组件(24)，其特征在于：上板(7)的下端设有上叉(8)，支架(10)上设有下叉(9)，上叉(8)与下叉(9)通过十字轴组件(24)传动连接；上板(7)上还设有前立板(17)和后立板(12)，所述前立板(17)与前鱼眼球头(4)连接，所述后立板(12)与后鱼眼球头(13)连接；所述上板(7)上设有操纵杆(2)，所述操纵杆(2)的端部装配有手柄球头(1)，上板(7)的上端焊接有两个限位块(6)，所述限位块(6)设置在上板(7)与操纵杆(2)之间；上板(7)的上方还设有定位板(3)，操纵杆(2)穿过定位板(3)，所述定位板(3)的下端焊接有两处定位块(25)，所述定位板(3)上还设有管夹(5)，通过管夹(5)将定位板(3)固定在转向柱(11)上。
2.根据权利要求1所述的手动换挡机构，其特征在于：所述手动换挡机构还包括前操纵软轴(23)和后操纵软轴(16)，所述前操纵软轴(23)的外壳通过螺母Ⅲ(29)固定在支架(10)上，前操纵软轴(23)的芯子端部通过锁紧螺母Ⅰ(31)与前鱼眼球头(4)固定连接，所述前立板(17)通过螺母Ⅰ(18)和带丝销轴Ⅰ(19)与前鱼眼球头(4)传动连接；后操纵软轴(16)的外壳通过螺母Ⅳ(15)固定在支架(10)上，后操纵软轴(16)的芯子端部通过锁紧螺母Ⅱ(20)与后鱼眼球头(13)固定连接，所述后立板(12)通过螺母Ⅱ(30)和带丝销轴Ⅱ(28)与后鱼眼球头(13)传动连接。
3.根据权利要求1或2所述的手动换挡机构，其特征在于：所述十字轴组件(24)包括横轴(26)和纵轴(27)，横轴(26)与上叉(8)连接，纵轴(27)与下叉(9)连接；横轴(26)与纵轴(27)为一体式结构。
4.根据权利要求3所述的手动换挡机构，其特征在于：所述上叉(8)和下叉(9)均为U型结构。
5.根据权利要求4所述的手动换挡机构，其特征在于：所述支架(10)的一侧还设有管夹座(14)和固定夹(21)。
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