CN111288159A - 一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置 - Google Patents

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刘德宁
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程玉军
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杨建勇
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Abstract

本发明属于矿用防爆车辆安全操纵技术领域，具体是一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置。包括换向阀控制装置和换挡阀控制装置，换向阀控制装置安装在气动阀立座上的上方，换挡阀控制装置安装在气动阀立座的下方，定位座Ⅰ安装固定在面板上，通过两条螺钉紧固；所述的定位座Ⅱ安装固定在气动阀立座上，通过两条螺钉紧固。面板上固定安装盒，安装盒上通过螺栓对称安装有挡片Ⅰ和挡片Ⅱ，挡片Ⅰ和挡片Ⅱ分别用于限位手柄Ⅰ的运动。挡片Ⅰ和挡片Ⅱ包括焊接连接的片和锁杆，锁杆伸出安装盒外。本发明实现了自锁定位，操纵可靠性增强，手感舒适，保证了防爆车辆换挡换向的可靠操纵。

Description

一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置
技术领域
本发明属于矿用防爆车辆安全操纵技术领域，具体是一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置。
背景技术
在防爆车辆操纵方面，一般都是手动拉线换挡换向方式。为实现防爆车俩的智能化，有了气动换挡换向，气动换挡换向操纵简单方便，但如单纯用手动气阀换挡换向，由于气阀比较轻巧，其拨动杆较细，一方面易造成误动作，另一方面易损坏，造成防爆车辆换挡换向定位失控，且故障率高，影响防爆车辆的安全运行，为此，发明了一种对气阀进行力放大的操纵机构，并实现了自锁定位，操纵可靠性增强，手感舒适，保证了防爆车辆换挡换向的可靠操纵。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置
本发明采取以下技术方案：一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置，包括换向阀控制装置和换挡阀控制装置，
换向阀控制装置安装在气动阀立座上的上方，换向阀控制装置包括与换向阀的阀杆通过螺钉和垫圈固定的加长杆，加长杆套在滑块内，滑块安装在小套上，小套通过垫圈及挡圈与操作板连接，操作板通过销轴、螺母和开口销与定位座Ⅰ固定，操作板上安装用于车辆前后换向的手柄Ⅰ；操作板通过两条螺钉固定弹簧座，弹簧座与定位座Ⅰ紧密贴紧，弹簧座内部设置有弹簧、钢球及调节螺丝；定位座Ⅰ上设置有两个用于换向过程中钢球定位的三角槽，钢球一部分安装在三角槽内，钢球另一部分安装在弹簧座内，弹簧设置在弹簧座内支撑钢球，还包括用于调整弹簧预紧力的调节螺丝。
换挡阀控制装置安装在气动阀立座的下方，换挡阀控制装置包括与换挡阀的阀杆通过螺钉和垫圈固定的加长杆，加长杆套在滑块内，为间隙配合，滑块安装在小套上，小套通过垫圈及挡圈与操作板连接，操作板与定位座Ⅱ通过销轴、螺母和开口销固定，操作板上安装有用于车辆行驶中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档换向的手柄Ⅱ，操作板上通过两条螺钉固定弹簧座，弹簧座内部设置有弹簧、钢球及调节螺丝；定位座Ⅱ上设置有三个用于换挡过程中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档定位的圆珠孔，钢球一部分安装在圆珠孔内，钢球另一部分安装在弹簧座内，弹簧设置在弹簧座内支撑钢球，还包括用于调整弹簧预紧力的调节螺丝。
进一步的，定位座Ⅰ安装固定在面板上，通过两条螺钉紧固；所述的定位座Ⅱ安装固定在气动阀立座上，通过两条螺钉紧固。
进一步的，面板上固定安装盒，安装盒上通过螺栓对称安装有挡片Ⅰ和挡片Ⅱ，挡片Ⅰ和挡片Ⅱ分别用于限位手柄Ⅰ的运动。
进一步的，挡片Ⅰ和挡片Ⅱ包括焊接连接的片和锁杆，锁杆伸出安装盒外。
一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置的控制系统，包括的储气罐、防水开关阀、安全阀、单向阀、空压机、调压卸荷阀、换向阀、换挡阀、换向气缸、换挡气缸和消音器，换向阀和换挡阀为三位置阀，换向气缸及换挡气缸为三位置气缸；储气罐出口分别与换向阀的1口、换挡阀的1口以及调压卸荷阀连接，调压卸荷阀依次通过空压机、单向阀与储气罐形成回路，换向气缸及换挡气缸的活塞腔及活塞杆腔与分别与换向阀及换挡阀的4口和2口相通，换向阀及换挡阀的4口与2口分别与5口和3口相通，换向阀及换挡阀的5口和3口经消音器与大气相通。
与现有技术相比，本发明发明了一种对气阀进行力放大的操纵机构，并实现了自锁定位，操纵可靠性增强，手感舒适，保证了防爆车辆换挡换向的可靠操纵。
附图说明
图1为气控换挡换向原理图；
图2为换挡换向操纵总成结构示意图；
图3为换挡换向操纵总成正视图；
图4为换挡换向操纵总成侧视图；
图中S1-储气罐，S2-防水开关阀，S3-安全阀，S4-单向阀，S5-空压机，S6-调压卸荷阀，S7-换向阀，S8-换挡阀，S9-换向气缸，S10-换挡气缸，S11-消音器，1-气动阀立座，2-加长杆，3-十字头开槽螺钉，4-弹簧垫圈，5-滑块，6-螺母，7-开口销，8-操作板，9-手柄Ⅰ，10-手柄球，11-平垫，12-大套，13-定位座Ⅰ，14-螺钉，15-销，16-挡片Ⅰ，17-铆钉，18-挡片Ⅱ，19-手柄Ⅱ，20-螺母，21-垫片，22-定位座Ⅱ，23-螺栓，24-弹垫，25-螺母，26-安装盒，27-面板，28-螺钉，29-弹垫，30-螺钉，31-销轴，32-弹簧座，33-调节螺丝，34-钢球，35-螺钉，36-弹簧，37-挡圈，38-垫圈，39-小套，40-平垫圈。
具体实施方式
如图1所示，一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置的控制系统，包括的储气罐S1、防水开关阀S2、安全阀S3、单向阀S4、空压机S5、调压卸荷阀S6、换向阀S7、换挡阀S8、换向气缸S9、换挡气缸S10和消音器S11，换向阀S7和换挡阀S8为三位置阀，换向气缸S9及换挡气缸S10为三位置气缸；储气罐S1出口分别与换向阀S7的1口、换挡阀S8的1口以及调压卸荷阀S6连接，调压卸荷阀S6依次通过空压机S5、单向阀S4与储气罐S1形成回路，换向气缸S9及换挡气缸S10的活塞腔及活塞杆腔与分别与换向阀S9及换挡阀S10的4口和2口相通，换向阀S9及换挡阀S10的4口与2口分别与5口和3口相通，换向阀S9及换挡阀S10的5口和3口经消音器S11与大气相通。
车辆着车后。通过车载空压机S5向储气罐S1充气，当储气罐内压力达到调压卸荷阀S6的调定压力后，空压机卸荷。在工作一段时间后，将储气罐内析出的水经防水开关S2排出。安全阀S3是为了保证系统由于故障时出现负载突变而设定的保护储气罐不会超压损坏。单向阀S4保证空压机高压压缩空气只能由空压机充向储气罐，而储气罐内的高压压缩空气不能外流，起到保压的作用。
换向阀S7和换挡阀S8为三位置阀，且在每个位置都手动换向，不能自动复位。换向气缸S9及换挡气缸S10为三位置气缸，活塞腔及活塞杆腔均有弹簧。图1所示位置，换向阀S7及换挡阀S8均处于中位，这时，从储气罐来的压缩空气到达换向阀S7和换挡阀S8的1口，1口处于封闭。换向气缸S9及换挡气缸S10的活塞腔及活塞杆腔与分别与换向阀S9及换挡阀S10的4口和2口相通，而4口与2口分别与5口和3口通，经消音器S11与大气相通。故这时换向阀处于中位，换挡阀中位为Ⅱ挡位置。
当车辆需要行进时，首先将换向阀S7推至左位，这时，换向阀S7的1口与4口相通，5口封闭，2口与3口相通。压缩空气经1口、4口进入到换向气缸S9的活塞腔推动活塞向右移动，压缩活塞杆腔的弹簧。活塞杆伸出，推动变速箱的换向机构到前进挡。这时车辆可以按Ⅰ挡运行。
当操作换挡阀S8到左位时，这时，换挡阀S8的1口与4口相通，5口封闭，2口与3口相通。压缩空气经1口、4口进入到换档气缸10的活塞腔推动活塞向右移动，压缩活塞杆腔的弹簧。活塞杆伸出，推动变速箱的换档机构到Ⅲ挡。这时车辆可以按Ⅲ挡运行。
当操作换挡阀S8到右位时，这时，换挡阀S8的1口与2口相通，3口封闭，5口与4口相通。压缩空气经1口、2口进入到换档气缸10的活塞杆腔推动活塞向左移动，压缩活塞腔的弹簧。活塞杆缩回，拉动变速箱的换档机构到Ⅲ挡。这时车辆可以按Ⅲ挡运行。
当车辆需要倒车时，将换向阀S7推至右位，这时，换向阀S7的1口与2口相通，3口封闭，5口与4口相通。压缩空气经1口、2口进入到换向气缸S9的活塞杆腔推动活塞向左移动，压缩活塞腔的弹簧。活塞杆缩回，拉动变速箱的换向机构到后退挡。这时车辆可以按Ⅰ挡倒车。
如图2-4所示，换向阀安装在气动阀立座1上的上方，换向阀的阀杆与加长杆2用螺钉3、垫圈4固定，加长杆2套在滑块5内，为间隙配合，可以做往复运动。小套39紧配合在操作板8上，滑块5经过小套39，用垫圈38及挡圈37与操作板8连接。操作板8与定位座Ⅰ13通过销轴31、螺母6、开口销7固定，操作板8上安装手柄Ⅰ9，手柄Ⅰ9用于车辆前后换向。弹簧座32通过两条螺钉35固定在操作板8上，弹簧座32内部有弹簧36，钢球34及调节螺丝33。定位座Ⅰ13上有两个三角槽，用于换向过程中的钢球定位。调节螺丝33用于调整弹簧36的预紧力，以确保换向后的钢球定位到定位座Ⅰ13上上的三角槽中，保证定位力度及准确性。
换挡阀安装在气动阀立座1上的下方，换挡阀的阀杆与加长杆2用螺钉3、垫圈4固定，加长杆2套在滑块5内，为间隙配合，可以做往复运动。小套39紧配合在操作板8上，滑块5经过小套39，用垫圈38及挡圈37与操作板8连接。操作板8与定位座22通过销轴31、螺母6、开口销7固定，操作板8上安装手柄Ⅱ19，手柄Ⅱ19用于车辆行驶中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档换向，弹簧座32通过两条螺钉35固定在操作板8上，弹簧座32内部有弹簧36，钢球34，调节螺丝33用于调整弹簧36的预紧力，以确保在车辆挂档后的定位，定位座Ⅱ22上有三个圆珠孔用于换挡过程中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档定位。
定位座Ⅰ13安装固定在面板27上，用两条螺钉30紧固。定位座Ⅱ22安装固定在气动阀立座1上，用两条螺钉30紧固。
挡片Ⅰ16和挡片Ⅱ18通过螺栓23对称安装在安装盒26上，挡片Ⅰ16和挡片Ⅱ18分别用于限位手柄Ⅰ9的运动，防止司机的误操作。安装盒26固定于面板27上。
挡片Ⅰ16和挡片Ⅱ18由片和锁杆焊接而成，锁杆伸出安装盒外，便于操作。当需要换向时，先拨动挡片Ⅰ16或挡片Ⅱ18的锁杆，将挡片拨正，才能进行换向手柄的操纵。
图示位置时，换向手柄Ⅰ9处于中位，被挡片Ⅰ16和挡片Ⅱ18卡死，这时。推动换向手柄是不能动作的，当需要前进即前向时，首先拨动挡片Ⅱ18的锁杆到滑槽的左上方，然后才能将换挡手柄切换至前进档位。换向手柄Ⅰ9带动操作板8绕销轴31向前进档位转动，弹簧座32、弹簧36、钢球34及调节螺丝33同时随着操作板8转动，到位后钢球滑向前进方向的三角槽并卡死定位。在操作板8转动的同时，滑块5也跟着转动，滑块5转动，带动了加长杆2的转动，实现了换向阀阀杆的转动，实现了换向阀的换向。反之，当需要倒车时，首先拨动挡片Ⅱ16的锁杆到滑槽的右上方，然后才能将换挡手柄切换至倒车档位。换向手柄Ⅰ9带动操作板8绕销轴31向倒车档位转动，弹簧座32、弹簧36、钢球34及调节螺丝33同时随着操作板8转动，到位后钢球滑向后向方向的三角槽并卡死定位。在操作板8转动的同时，滑块5也跟着转动，滑块5转动，带动了加长杆2的转动，实现了换向阀阀杆的转动，实现了换向阀的换向。13 换向操纵也是同理。当转动换挡手柄Ⅱ19到Ⅰ挡位置时，换向手柄Ⅱ19带动操作板8绕销轴31向Ⅰ档位顺时针转动，弹簧座32、弹簧36、钢球34及调节螺丝33同时随着操作板8转动，到位后钢球滑向Ⅰ档位的三角槽并卡死定位。在操作板8转动的同时，滑块5也跟着转动，滑块5转动，带动了加长杆2的转动，实现了换挡阀阀杆的转动，实现了换档阀的换向。当转动换挡手柄Ⅱ19到Ⅲ挡位置时，换向手柄Ⅱ19带动操作板8绕销轴31向Ⅲ档位逆时针转动，弹簧座32、弹簧36、钢球34及调节螺丝33同时随着操作板8转动，到位后钢球滑向Ⅲ档位的三角槽并卡死定位。在操作板8转动的同时，滑块5也跟着转动，滑块5转动，带动了加长杆2的转动，实现了换挡阀阀杆的转动，实现了换档阀的换向。
换向手柄Ⅰ和换挡手柄Ⅱ转动是以销轴31为中心，而换向阀阀杆是以滑块5为中心转动的。这样将手柄很大的操纵力巧妙的以很小的力转移到阀杆上。实现了力的传递。

Claims (5)

1.一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置，其特征在于：包括换向阀控制装置和换挡阀控制装置，
换向阀控制装置包括与换向阀（7）的阀杆通过螺钉和垫圈固定的加长杆，加长杆套在滑块内，滑块安装在小套上，小套通过垫圈及挡圈与操作板连接，操作板通过销轴、螺母和开口销与定位座Ⅰ（13）固定，操作板上安装用于车辆前后换向的手柄Ⅰ（9）；操作板通过两条螺钉固定弹簧座，弹簧座与定位座Ⅰ（13）紧密贴紧，弹簧座内部设置有弹簧、钢球及调节螺丝；定位座Ⅰ（13）上设置有两个用于换向过程中钢球定位的三角槽，钢球一部分安装在三角槽内，钢球另一部分安装在弹簧座内，弹簧设置在弹簧座内支撑钢球，还包括用于调整弹簧预紧力的调节螺丝；
换挡阀控制装置包括与换挡阀的阀杆通过螺钉和垫圈固定的加长杆，加长杆套在滑块内，为间隙配合，滑块安装在小套上，小套通过垫圈及挡圈与操作板连接，操作板与定位座Ⅱ（22）通过销轴、螺母和开口销固定，操作板上安装有用于车辆行驶中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档换向的手柄Ⅱ（19），操作板上通过两条螺钉固定弹簧座，弹簧座内部设置有弹簧（36）、钢球及调节螺丝；定位座Ⅱ（22）上设置有三个用于换挡过程中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档定位的圆珠孔，钢球一部分安装在圆珠孔内，钢球另一部分安装在弹簧座内，弹簧设置在弹簧座内支撑钢球，还包括用于调整弹簧预紧力的调节螺丝。
2.根据权利要求1所述的防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置，其特征在于：所述的定位座Ⅰ（13）安装固定在面板（27）上，通过两条螺钉紧固；所述的定位座Ⅱ（22）安装固定在气动阀立座（1）上，通过两条螺钉紧固。
3.根据权利要求2所述的防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置，其特征在于：所述的面板（27）上固定安装盒（26），安装盒（26）上通过螺栓对称安装有挡片Ⅰ（16）和挡片Ⅱ（18），挡片Ⅰ（16）和挡片Ⅱ（18）分别用于限位手柄Ⅰ（9）的运动。
4.根据权利要求3所述的防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置，其特征在于：所述的挡片Ⅰ（16）和挡片Ⅱ（18）包括焊接连接的片和锁杆，锁杆伸出安装盒（26）外。
5.一种防爆车辆用带自锁定位的气控换挡换向装置的控制系统，其特征在于：包括的储气罐（S1）、防水开关阀（S2）、安全阀（S3）、单向阀（S4）、空压机（S5）、调压卸荷阀（S6）、换向阀（S7）、换挡阀（S8）、换向气缸（S9）、换挡气缸（S10）和消音器（S11），换向阀（S7）和换挡阀（S8）为三位置阀，换向气缸（S9）及换挡气缸（S10）为三位置气缸；储气罐（S1）出口分别与换向阀（S7）的1口、换挡阀（S8）的1口以及调压卸荷阀（S6）连接，调压卸荷阀（S6）依次通过空压机（S5）、单向阀（S4）与储气罐（S1）形成回路，换向气缸（S9）及换挡气缸（S10）的活塞腔及活塞杆腔与分别与换向阀（S9）及换挡阀（S10）的4口和2口相通，换向阀（S9）及换挡阀（S10）的4口与2口分别与5口和3口相通，换向阀（S9）及换挡阀（S10）的5口和3口经消音器（S11）与大气相通。
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