CN203627667U - 一种退位式变速器以及绳牵引装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种退位式变速器及绳牵引装置，退位式变速器包括壳体、输入轴、变速轴、输出轴、滑套，输入轴、变速轴、输出轴均与壳体枢转连接，输入轴上固定有第一齿轮，输出轴上枢转连接有联体齿轮和第四齿轮，联体齿轮包括与输出轴枢转连接的第二齿轮以及与第二齿轮固定连接而且同轴设置的第三齿轮，第三齿轮、第四齿轮具有与滑套配合的花键孔，滑套位于第三齿轮与第四齿轮之间，滑套与输出轴为轴向滑动连接，变速轴上固定有第五齿轮和第六齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第五齿轮啮合，第六齿轮与第四齿轮啮合。本实用新型的退位式变速器结构紧凑、效率高，能够实现单级快速输出以及双级退位慢速输出。

Description

一种退位式变速器以及绳牵引装置

技术领域

本实用新型涉及一种变速装置，具体涉及一种退位式变速器。 

背景技术

传统的变速装置由减速器和多级圆柱圆锥齿轮变速器组合而成，体积大，重量重，制造成本高，且在煤矿井下施工、运输、维护极为不便。例如，在无级绳牵引装置中，常常采用变速器和减速器的组合、绳轮和联体开式齿轮副的组合相连接实现扭矩的输出，传统变速器的输入轴、传动轴、输出轴依次布置，输入轴与输出轴距离较远，会造成变速器的宽度尺寸较大，占用空间较大，不利整机的布置和操作。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种退位式变速器，其结构紧凑、效率高，能够实现单级快速输出以及双级退位慢速输出。 

解决上述问题的技术方案： 

一种退位式变速器，其包括壳体、输入轴、变速轴、输出轴、滑套，所述输入轴、所述变速轴、所述输出轴均与所述壳体枢转连接，所述输入轴上固定有第一齿轮，所述输出轴上枢转连接有联体齿轮和第四齿轮，联体齿轮包括与输出轴枢转连接的第二齿轮以及与第二齿轮固定连接而且同轴设置的第三齿轮，所述第三齿轮、所述第四齿轮具有与所述滑套配合的花键孔，所述滑套位于所述第三齿轮与所述第四齿轮之间，所述滑套与所述输出轴为轴向滑动连接，所述变速轴上固定有第五齿轮和第六齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第六齿轮与所述第四齿轮啮合。 

可选择的，所述输入轴与所述输出轴垂直设置，所述第一齿轮与所述第二 齿轮为圆锥齿轮。 

可选择的，所述枢转连接采用滚动轴承实现。 

可选择的，所述退位式变速器包括换挡机构，所述换挡机构包括摆杆、齿轮轴、支承轴、拨叉、齿条，所述摆杆与所述齿轮轴固定连接，所述齿轮轴与所述齿条啮合，所述齿条与所述拨叉固定连接，所述拨叉与所述支承轴滑动连接，所述拨叉与所述滑套卡接；转动所述摆杆，所述齿轮轴推动所述齿条和拨叉沿所述支承轴移动，所述拨叉带动所述滑套沿所述输出轴轴向移动。 

可选择的，所述支承轴、齿轮轴、齿条的个数为两个，呈对称分布，所述摆杆与其中一根齿轮轴连接，两个齿轮轴上的齿轮相啮合，两个齿轮分别与相应的齿条配合。 

可选择的，所述滑套的外表面为外花键，内表面为内花键，所述外花键的中部具有卡接槽，所述卡接槽与所述拨叉配合，所述拨叉与所述卡接槽之间具有轴向间隙、径向间隙。 

一种绳轮传动机构，其包括退位式变速器，以及渐开线少齿差减速器，所述渐开线少齿差减速器包括输入曲轴、齿环板、内齿圈、壳体、行星架、支撑座，所述行星架固设于所述支撑座上，所述输入曲轴包括主轴颈和曲拐，所述输入曲轴的曲拐在所述齿环板的中心与所述齿环板枢转连接，所述输入曲轴的主轴颈与所述行星架枢转连接，所述齿环板、内齿圈均位于所述壳体内，所述齿环板与所述齿环板啮合，所述齿环板与所述壳体固定连接，所述壳体与所述行星架枢转连接，所述输入曲轴的主轴颈的枢转连接轴与所述壳体的枢转连接轴同轴设置； 

所述退位式变速器的输出轴与所述渐开线少齿差减速器的输入曲轴连接。 

可选择的，所述壳体的外圈缠绕有绳。 

可选择的，所述壳体的外圈具有两个沿周向分布的护板，所述绳位于两个护板之间。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型的退位式变速器，同一根输出轴实现两级换挡，输入轴靠近输出轴，减小了变速器的宽度尺寸，体积更小，重量更轻，更为安全可靠。同时，输出轴制动的情况下，可实现变速轴及第一齿轮自由转动，具有换档方便，防 止设备滑动、溜车的作用。 

在绳牵引装置中，退位式变速器与绳轮减速器组合，能够实现单级快速输出，双级退位慢速输出，减少了传动级数，提高了效率，减小了绳牵引装置的外形尺寸及重量，充分利用了整体设备的空置位置；更易于使用及维护，降低了制造成本。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的退位式变速器的原理图； 

图2为本实用新型实施例的退位式变速器主视图； 

图3为图2的A-A剖视图； 

图4为本实用新型实施例的换挡机构的主视图； 

图5为本实用新型实施例的换挡机构的左视图； 

图6为图4的B-B剖视图； 

图7为本实用新型实施例的渐开线少齿差减速器的原理图。 

附图标记说明：1-退位式变速器，11-壳体，12-输入轴，121-第一齿轮，13-变速轴，131-第五齿轮，132-第六齿轮，14-输出轴，141-第二齿轮，142-第三齿轮，1421-花键孔，143-第四齿轮，1431-花键孔，15-滑套，151-卡接槽，16-滚动轴承，17-换挡机构，171-摆杆，172-齿轮轴，173-支承轴，174-拨叉，175-齿条，2-渐开线少齿差减速器，21-输入曲轴，22-齿环板，23-内齿圈，24-壳体，241-护板，25-行星架，26-支撑座，27-辅助曲轴。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。 

如图1～3所示，退位式变速器包括壳体11、输入轴12、变速轴13、输出轴14、滑套15，输入轴12、变速轴13、输出轴14均与壳体11枢转连接，输入轴12上固定有第一齿轮121，输出轴14上枢转连接有联体齿轮和第四齿轮143，联体齿轮包括与输出轴枢转连接的第二齿轮141以及与第二齿轮141固定连接而且同轴设置的第三齿轮142，第三齿轮142、第四齿轮143具有与滑套15配合的花键孔1431、1421，滑套15位于第三齿轮142与第四齿轮143 之间，滑套15与输出轴14为轴向滑动连接，变速轴13上固定有第五齿轮131和第六齿轮132，第一齿轮121与第二齿轮141啮合，第三齿轮142与第五齿轮131啮合，第六齿轮132与第四齿轮143啮合。滑套15与第三齿轮142的花键孔1421配合时，动力经输入轴12传递到输出轴14；滑套15与第四齿轮143的花键孔1431配合时，动力依次经输入轴12、第二齿轮141、变速轴13、输出轴14传递。 

枢转连接能够通过枢轴、滚动轴承等实现，优选的，枢转连接采用滚动轴承16实现。 

输入轴12与输出轴14可以平行布置，也可以垂直设置，优选的，输入轴12与输出轴14垂直设置，第一齿轮121与第二齿轮141为圆锥齿轮。采用该结构的变速器，动力输入端靠近动力输出端，使整体布置更加紧凑，进一步节省空间。 

滑套15在输出轴14上的移动可以通过换挡机构17拨动实现。优选的，退位式变速器1包括换挡机构17，换挡机构17包括摆杆171、齿轮轴172、支承轴173、拨叉174、齿条175，摆杆171与齿轮轴172固定连接，齿轮轴172与齿条175啮合，齿条175与拨叉174固定连接，拨叉174与支承轴173滑动连接，拨叉174与滑套15卡接；转动摆杆171，齿轮轴172推动齿条175和拨叉174沿支承轴173移动，拨叉174带动滑套15沿输出轴14轴向移动。支承轴173与输出轴14平行，采用齿轮齿条配合来实现拨叉的移动，能够保证滑套准确到位，不易发生滑移。 

换挡机构17可以只设置一组齿轮齿条结构，也可以设置两组同步的齿轮齿条机构，优选的，支承轴173、齿轮轴172、齿条175的个数为两个，呈对称分布，摆杆171与其中一根齿轮轴连接，两个齿轮轴上的齿轮相啮合，两个齿轮分别与相应的齿条配合。换挡机构采用两个同步的齿轮、齿条双向推动滑套，使滑套受力均匀，安全可靠。 

拨叉174的下端与滑套15的相应部位卡接来带动滑套15的移动，优选的，滑套15的外表面为外花键，内表面为内花键，外花键的中部具有卡接槽151，卡接槽151与拨叉174配合，拨叉174与卡接槽151之间具有轴向间隙、径向间隙。采用该结构能够保证拨叉运动平稳、灵活。 

退位式变速器的换挡运动过程：换挡时，摆杆171可限位于0位和±约45°三档位置，摆杆171摆动时带动一个齿轮轴转动，该齿轮轴上的齿轮与另一齿轮轴上的齿轮啮合进而带动另一齿轮轴同步转动，两个齿轮轴分别推动相应的齿条同速、同向移动，齿条175固定在拨叉174上，进而推动拨叉174沿支承轴173滑动，拨叉174下端与滑套卡接，进而带动滑套15一起移动。在换档机构作用下，滑套15可沿输出轴14的轴向移动，进而与第三齿轮142或第四齿轮143的花键孔配合来实现相应齿轮与输出轴的临时固定。滑套15的外花键与第三齿轮141的花键孔配合时，动力依次自输入轴12、第一齿轮121、第二齿轮141、第三齿轮142、滑套15传递至输出轴14，实现了高速输出；滑套15的外花键与第四齿轮143的花键孔1431配合时，动力依次自输入轴12、第一齿轮121、第二齿轮141、第五齿轮131、变速轴13、第六齿轮132、第四齿轮143、滑套15传递至输出轴14，实现了低速输出；滑套15处于自由状态，其与第三齿轮142、第四齿轮143均不啮合时，输出轴输出动力为0,，变速器处于空档状态。两档变速过程应在停机时完成，挂档时需手动或点动跟进完成。 

绳轮传动机构包括退位式变速器1以及渐开线少齿差减速器2。渐开线少齿差减速器2包括输入曲轴21、齿环板22、内齿圈23、壳体24、行星架25、支撑座26，行星架25固设于支撑座26上，输入曲轴21包括主轴颈和曲拐，输入曲轴21的曲拐在齿环板22的中心与齿环板22枢转连接，输入曲轴21的主轴颈与行星架25枢转连接，齿环板22、内齿圈23均位于壳体24内，齿环板22与内齿圈23啮合，内齿圈23与壳体24固定连接，壳体24与行星架25枢转连接，输入曲轴21的主轴颈的枢转连接轴与壳体的枢转连接轴同轴设置；退位式变速器1的输出轴12与渐开线少齿差减速器2的输入曲轴21连接。 

渐开线少齿差减速器可以仅仅通过输入曲轴21带动齿环板22与内齿圈23啮合，进而推动内齿圈23转动，实现扭矩的输出；也可以借助辅助机构实现扭矩的均匀传递。优选的，渐开线少齿差减速器包括多个辅助曲轴27，辅助曲轴27的主轴颈与行星架25枢转连接，辅助曲轴27的曲拐与齿环板24枢转连接，辅助曲轴27与齿环板24的枢转连接轴相对于齿环板的中心均匀分布。辅助曲轴27的个数为至少3个，齿环板具有输入曲轴的曲拐安装孔以及 辅助曲轴的曲拐安装孔，辅助曲轴的曲拐安装孔相对于输入曲轴的曲拐安装孔的中心均匀分布。该结构采用中心单曲轴输入，多曲轴辅助支承，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，实现了输入曲轴的作用力分流，使齿环板受力均匀，保证齿环板与内齿圈良好的接触，提高了减速器的传动效率、使用寿命及安全性。 

优选的，壳体24的外圈缠绕有绳（图中未示出）。壳体24枢接在在行星架25外侧，行星架25最外侧通过支撑座26固定在机座上，壳体24牵引绳连续输出，进而拉动梭车在固定的轨道上行走。优选的，壳体24的外圈具有两个沿周向分布的护板241，绳位于两个护板241之间。护板能够防止绳滑落，具有限位作用。 

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。 

Claims (10)

1.一种退位式变速器，其特征在于，其包括壳体、输入轴、变速轴、输出轴、滑套，所述输入轴、所述变速轴、所述输出轴均与所述壳体枢转连接，所述输入轴上固定有第一齿轮，所述输出轴上枢转连接有联体齿轮和第四齿轮，联体齿轮包括与输出轴枢转连接的第二齿轮以及与第二齿轮固定连接而且同轴设置的第三齿轮，所述第三齿轮、所述第四齿轮具有与所述滑套配合的花键孔，所述滑套位于所述第三齿轮与所述第四齿轮之间，所述滑套与所述输出轴为轴向滑动连接，所述变速轴上固定有第五齿轮和第六齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第六齿轮与所述第四齿轮啮合。 

2.根据权利要求1所述的退位式变速器，其特征在于，所述输入轴与所述输出轴垂直设置，所述第一齿轮与所述第二齿轮为圆锥齿轮。 

3.根据权利要求1所述的退位式变速器，其特征在于，所述枢转连接采用滚动轴承实现。 

4.根据权利要求1～3中任一项所述的退位式变速器，其特征在于，所述退位式变速器包括换挡机构，所述换挡机构包括摆杆、齿轮轴、支承轴、拨叉、齿条，所述摆杆与所述齿轮轴固定连接，所述齿轮轴与所述齿条啮合，所述齿条与所述拨叉固定连接，所述拨叉与所述支承轴滑动连接，所述拨叉与所述滑套卡接；转动所述摆杆，所述齿轮轴推动所述齿条和拨叉沿所述支承轴移动，所述拨叉带动所述滑套沿所述输出轴轴向移动。 

5.根据权利要求4所述的退位式变速器，其特征在于，所述支承轴、齿轮轴、齿条的个数为两个，呈对称分布，所述摆杆与其中一根齿轮轴连接，两个齿轮轴上的齿轮相啮合，两个齿轮分别与相应的齿条配合。 

6.根据权利要求5所述的退位式变速器，其特征在于，所述滑套的外表面为外花键，内表面为内花键，所述外花键的中部具有卡接槽，所述卡接槽与所述拨叉配合，所述拨叉与所述卡接槽之间具有轴向间隙、径向间隙。 

7.一种绳牵引装置，其特征在于，其包括如权利要求1～6中任一项所述的退位式变速器，以及渐开线少齿差减速器，其特征在于，所述渐开线少齿差 减速器包括输入曲轴、齿环板、内齿圈、壳体、行星架、支撑座，所述行星架固设于所述支撑座上，所述输入曲轴包括主轴颈和曲拐，所述输入曲轴的曲拐在所述齿环板的中心与所述齿环板枢转连接，所述输入曲轴的主轴颈与所述行星架枢转连接，所述齿环板、内齿圈均位于所述壳体内，所述齿环板与所述内齿圈啮合，所述内齿圈与所述壳体固定连接，所述壳体与所述行星架枢转连接，所述输入曲轴的主轴颈的枢转连接轴与所述壳体的枢转连接轴同轴设置； 

所述退位式变速器的输出轴与所述渐开线少齿差减速器的输入曲轴连接。 

8.根据权利要求7所述的绳牵引装置，其特征在于，所述渐开线少齿差减速器包括多个辅助曲轴，所述辅助曲轴的主轴颈与所述行星架枢转连接，所述辅助曲轴的曲拐与所述齿环板枢转连接，所述辅助曲轴与所述齿环板的枢转连接轴相对于齿环板的中心均匀分布。 

9.根据权利要求7或8所述的绳牵引装置，其特征在于，所述壳体的外圈缠绕有绳。 

10.根据权利要求9所述的绳牵引装置，其特征在于，所述壳体的外圈具有两个沿周向分布的护板，所述绳位于两个护板之间。 

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