CN112065992A - 一种应用于矿洞车的变速器及锁挡方法 - Google Patents

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张红涛
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刘义
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Abstract

本发明涉及一种变速器，具体涉及一种应用于矿洞车的变速器及锁挡方法。解决现有下矿洞的车辆用九挡与十挡系列变速器，不能同时满足整车动力性要求和最高车速要求的问题，将随动阀高挡气路引入锁挡气缸，通过锁挡气缸将九、十挡拨叉锁死，防止其挂挡操作，限制最高两个挡位的使用(九、十挡)，实现了整车对于最高车速限制的要求，满足了法规要求。

Description

一种应用于矿洞车的变速器及锁挡方法
技术领域
本发明涉及一种变速器，具体涉及一种应用于矿洞车的变速器及锁挡方法。
背景技术
早期对于矿洞车市场而言，大部分使用的是九挡与十挡系列变速器，由于没有锁挡机构，很容易挂入高挡位使得车速过快导致安全事故的发生。
为了减少上述问题的出现，要求下矿洞的车辆必须都具有矿安证，即需要对车辆的最高车速进行限制，法规要求最高行驶车速不能超过35km/h。
伴随着矿洞车动力的不断升级，法规要求也越来越严，现有的九挡与十挡系列变速器已不能满足需求。
市场迫切需要一款既能满足整车动力性要求和爬坡度要求，又要满足最高车速要求的车辆，因此，在综合以上因素后，在十挡变速器上做适应性开发就变得尤为重要。
发明内容
为了解决现有下矿洞的车辆用九挡与十挡系列变速器，不能同时满足整车动力性要求和最高车速要求的问题，本发明提供一种改进后的变速器，将随动阀高挡气路引入锁挡气缸，通过锁挡气缸将九、十挡拨叉锁死，防止其挂挡操作，限制最高两个挡位的使用(九、十挡)，整车驾驶室操纵杆挡位只显示8个挡位，从而实现了整车对于最高车速限制的要求，满足了法规要求。
本发明的技术方案是提供一种应用于矿洞车的变速器，包括壳体、九、十挡拨叉轴、九、十挡拨叉、随动阀及副箱气缸；上述九、十挡拨叉利用套管套设在九、十挡拨叉轴上；上述九、十挡拨叉轴及九、十挡拨叉位于壳体内，上述随动阀及副箱气缸位于壳体外；
其特殊之处在于：还包括锁挡气缸、三通接头及锁挡限位结构；
上述壳体包括上盖，上述锁挡气缸位于壳体上且固定在上盖上，并且位于九、十挡拨叉轴位置正上方；
上述三通接头连接在随动阀、副箱气缸及锁挡气缸之间，通过锁挡气管与锁挡气缸连接，通过副箱气缸的高压气管与与副箱气缸连接，通过气管接头与随动阀连接；
上述锁挡限位结构设置在九、十挡拨叉的套管上，锁挡气缸柱销在高压气的作用下能够卡入锁挡限位结构，锁死九、十挡拨叉，进而锁死九、十挡拨叉轴。
进一步地，为了方便安装并固定锁挡气缸，上述上盖的上表面上设有凸台，锁挡气缸固定在凸台上。
进一步地，为了实现拨叉或拨叉轴的稳定锁死，上述限位结构为设置在套管外表面的两个凸台，两个凸台与套管一体设置且沿套管轴向排布。
进一步地，定义套管轴向方向为X方向；在X方向上，两个凸台之间的间距稍大于锁挡气缸柱销的尺寸，确保锁挡气缸柱销沿Z方向卡入两个凸台之间时，限制九、十挡拨叉在X方向上的位移，实现锁挡功能。
进一步地，为了实现拨叉或拨叉轴的锁死，上述限位结构还可以为设置在套管外表面的环形凸台，环形凸台与套管一体设置。
进一步地，上述环形凸台的内径稍大于锁挡气缸柱销的尺寸，确保锁挡气缸的柱销卡入环形凸台所围成的空腔内时，限制九、十挡拨叉沿九、十挡拨叉轴方向的位移，实现锁挡功能。
本发明还提供一种上述应用于矿洞车的变速器的锁挡方法，其特殊之处在于：
当副箱气缸处于低挡区时，锁挡气缸的柱销会在弹簧作用下回位，脱出九、十挡拨叉的锁挡限位结构，无法对九、十挡拨叉进行锁死；
当副箱气缸处于高挡区时，通过三通接头，高压气通过锁挡气管进入锁挡气缸，进而推动柱销向下运动，柱销卡入九、十挡拨叉的锁挡限位结构，从而对九、十挡拨叉进行锁死。
本发明的有益效果是：
1、本发明巧妙的在随动阀连接副箱气缸的接头处增加一个三通接头，将高压气引入锁挡气缸，通过锁挡气缸将九、十挡拨叉锁死，实现了副箱处于高挡区的前提下锁挡的操作，防止其挂挡操作；气路锁挡结构，结构简单，可靠性高，无需复杂操作即可实现对高挡的锁死，满足了用户和法规需求。
2、本发明的锁挡限位结构只是在九、十挡拨叉上设置限位凸台，与锁挡气缸的柱销共同作用即可实现锁挡，结构简单，可靠性高，成本低。
附图说明
图1为变速器俯视图；
图2为本发明九、十挡拨叉轴、九、十挡拨叉及锁挡气缸装配关系示意图；
图中附图标记为：
11-上盖，2-九、十挡拨叉轴，3-九、十挡拨叉，31-套管，32-锁挡限位结构，4-锁挡气缸，41-柱销，5-随动阀，6-三通接头，7-锁挡气管，8-高压气管。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。
如图1所示，本发明变速器包括壳体，设置在壳体内部的各挡位拨叉轴，套设在各拨叉轴上的拨叉，锁挡气缸4，以及位于壳体外部的随动阀5、三通接头6及副箱气缸。
因本发明主要针对九、十挡的锁死，所以本发明将随动阀5高挡气路引入锁挡气缸4，通过锁挡气缸4将九、十挡拨叉3锁死，限制最高两个挡位即九、十挡的使用。
从图1可以看出，壳体包括上盖11，上盖11的上表面上设有锁挡气缸4安装凸台，用于固定安装锁挡气缸4。从图1可以看出，本实施例，通过两侧的螺栓将锁挡气缸4固定在安装凸台上。
从图2可以看出，锁挡气缸4位于九、十挡拨叉轴2位置的正上方，以实现九、十挡拨叉3的锁死。九、十挡拨叉3利用套管31套设在九、十挡拨叉轴2上，在九、十挡拨叉3的套管31上设有一体的锁挡限位结构32，锁挡气缸4的柱销41在高压气的作用下能够卡入锁挡限位结构32，锁死九、十挡拨叉3。锁挡限位结构32可以为设置在套管31外表面的两个凸台，两个凸台与套管31一体设置且沿套管31轴向排布。定义套管31轴向方向为X方向；在X方向上，两个凸台之间的间距稍大于锁挡气缸4的柱销41尺寸，确保锁挡气缸的4柱销41沿Z方向卡入两个凸台之间时，限制九、十挡拨叉3在X方向上的位移，实现锁挡功能。限位结构也可以为设置在套管31外表面的环形凸台，环形凸台与套管31一体设置。环形凸台的内径稍大于锁挡气缸4的柱销尺寸，确保锁挡气缸4的柱销41卡入环形凸台所围成的空腔内时，限制九、十挡拨叉3沿九、十挡拨叉轴2方向的位移，实现锁挡功能。
从图1可以看出，三通接头6连接在随动阀5、副箱气缸及锁挡气缸4之间，三个端口分别与气管接头、副箱气缸的高压气管8及锁挡气管7连接，锁挡气管7与锁挡气缸4连接，副箱气缸的高压气管8与副箱气缸连接，气管接头与随动阀5连接。
当副箱气缸处于低挡区时，由于锁挡气管7里没有气，锁挡气缸4里的柱销会在弹簧作用下回位，脱出九、十挡拨叉3的锁挡限位结构32，无法对九、十挡拨叉3进行锁死，因此，低挡区的四、五挡可正常使用，不会被锁死。
当副箱气缸处于高挡区时，通过三通接头6，高压气通过锁挡气管7进入锁挡气缸4，进而推动柱销向下运动，柱销卡入九、十挡拨叉3的锁挡限位结构32，从而对九、十挡拨叉3进行锁死，防止其挂挡操作，因此，高挡区的九、十挡(对应低挡区的四、五挡)被锁死，无法正常使用。
本发明气路锁挡结构，结构简单，可靠性高，无需复杂操作即可实现对高挡的锁死，满足了用户需求。

Claims (7)

1.一种应用于矿洞车的变速器，包括壳体、九、十挡拨叉轴(2)、九、十挡拨叉(3)、随动阀(5)及副箱气缸；所述九、十挡拨叉(3)利用套管(31)套设在九、十挡拨叉轴(2)上；所述九、十挡拨叉轴(2)及九、十挡拨叉(3)位于壳体内，所述随动阀(5)及副箱气缸位于壳体外；
其特征在于：还包括锁挡气缸(4)、三通接头(6)及锁挡限位结构(32)；
所述壳体包括上盖(11)，所述锁挡气缸(4)位于壳体上，且固定在上盖(11)上，并且位于九、十挡拨叉轴(2)位置正上方；
所述三通接头(6)连接在随动阀(5)、副箱气缸及锁挡气缸(4)之间，通过锁挡气管(7)与锁挡气缸(4)连接，通过副箱气缸的高压气管(8)与副箱气缸连接，通过气管接头与随动阀(5)连接；
所述锁挡限位结构(32)设置在九、十挡拨叉(3)的套管(31)上，锁挡气缸(4)的柱销(41)在高压气的作用下能够卡入锁挡限位结构(32)，锁死九、十挡拨叉(3)，进而锁死九、十挡拨叉轴(2)。
2.根据权利要求1所述的应用于矿洞车的变速器，其特征在于：所述上盖(11)的上表面设有凸台，所述锁挡气缸(4)固定在凸台上。
3.根据权利要求2所述的应用于矿洞车的变速器，其特征在于：所述限位结构(32)为设置在套管(31)外表面的两个凸台，两个凸台与套管(31)一体设置且沿套管(31)轴向排布。
4.根据权利要求3所述的应用于矿洞车的变速器，其特征在于：定义套管(31)轴向方向为X方向；在X方向上，两个凸台之间的间距稍大于锁挡气缸(4)柱销(41)的尺寸，确保锁挡气缸(4)柱销(41)沿Z方向卡入两个凸台之间时，限制九、十挡拨叉(3)在X方向上的位移，实现锁挡功能。
5.根据权利要求2所述的应用于矿洞车的变速器，其特征在于：所述限位结构(32)为设置在套管(31)外表面的环形凸台，环形凸台与套管(31)一体设置。
6.根据权利要求5所述的应用于矿洞车的变速器，其特征在于：所述环形凸台的内径稍大于锁挡气缸(4)柱销(41)的尺寸，确保锁挡气缸(4)的柱销(41)卡入环形凸台所围成的空腔内时，限制九、十挡拨叉(3)沿九、十挡拨叉轴(2)方向的位移，实现锁挡功能。
7.一种权利要求1-6任一所述应用于矿洞车的变速器的锁挡方法，其特征在于：
当副箱气缸处于低挡区时，锁挡气缸柱销在弹簧作用下回位，脱出九、十挡拨叉的锁挡限位结构，无法对九、十挡拨叉进行锁死；
当副箱气缸处于高挡区时，高压气通过锁挡气管进入锁挡气缸，进而推动柱销向下运动，柱销卡入九、十挡拨叉的锁挡限位结构，对九、十挡拨叉进行锁死。
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