CN203627678U - 循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于真空压缩机械，特别涉及一种循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构；包括同步的正反转动的齿轮组件和变向主轴组件，其特征在于：由同步的正反转动齿轮组件驱动正、反向的变向齿轮机构，所述的每个变向齿轮机构由变向齿轮轴、减速箱、a变向齿轮、上下端盖、变向滚键、鸭嘴键组件、b变向齿轮、上下轴套、超越离合器和超越离合器套组成。本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，既便于两个变向齿轮轴的正、反变向，又便于实现两个变向齿轮轴从工作状态和空转状态的交换，而且具有传动性能可靠，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。

Description

循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构

技术领域

本实用新型属于真空压缩机械，特别涉及一种循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构。

背景技术

目前，在机械产品中诸如往复式真空泵和往复式压缩机的机械传动装置，它的结构大都采用电机、带传动驱动曲轴与偏心轮式的传动机构。通过采用滑块和连杆配合推动活塞实现往复运动，由于受上述传动方式的制约，其缸体分布形式只能是V型，扇型或并联双缸型。由于曲轴与偏心轮传动存在周期性拐点或死点——即输出转矩为“0”的死点；传动时必然会造成震动与噪声，并且曲轴和偏心传动没有增力系数；所以动力消耗就大，尤其是当压缩比——排出压力/输入压力较大时动力消耗是很不经济的。这也是目前为什么往反式真空泵和往反式压缩机是独立设备的原因；且这些独立的往反式真空泵和独立的往反式压缩机既部件多，既重量重又结构不紧凑。近年来，为了解决上述往复式真空泵和往复式压缩机的机械传动装置存在的问题，人们立图从利用螺旋传动具有增力系数大，运行平稳精确的特性出发，结合采用弹力控制丝杠的往返换向装置，而研究开发了专利号为ZL201110158356.4的一种螺旋往复式真空压缩机；其结构包括由机座、电机、带传动、从动轮、支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴、轴承座、中空丝杠、丝母、丝母套管、连接套、换向杆、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式的电传动机构，其螺旋往复式的电传动机构中的换向杆的换向转动，带动由缸体、活塞、密封连接管、密封件甲、中隔腔、密封件乙、前隔腔、后隔腔、三通型进气阀，三通型排气阀、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管和总进气管组成的真空压缩装置，真空压缩装中的活塞串联组，不断在缸体内的往、返运动，实现该真空压缩机集抽真空和压缩功能于一体。该螺旋往复式真空压缩机虽然较上述往复式真空泵和往复式压缩机的结构，有了进步，但其传动装置仍然存在一些缺点和不足，最主要的缺点是其牙嵌式离合器在正常工作时易于脱结和其传动装置不能在高速条件下进行正常工作，制约了真空压缩机的抽真空与压缩功能的效率提高；因此，针对上述技术存在的缺点和不足，本申请人构思了一种循环式正反变向变速真空压缩机，该循环式正反变向变速真空压缩机是由机座、电机和带传动组成的电机驱动组件驱动正反变向变速式传动装置，该正反变向变速式传动装置包括减速装置、正反转动的齿轮组件、正反变向装置和增速装置，其中正反变向装置包括正反转动的齿轮组件、变向主轴组件和正反向的变向齿轮机构，该正反变向变速式传动装置秉着集高速→减速→变向→增速的传动方案，经减速装置和正反变向组件；将输入的高转速降至低转速及变向后，又经增速装置将低转速增速到输出轴的高转速，通过正反变向变速式传动装置中的输出轴以高转速驱动真空压缩装置中的活塞串联组不断在真空压缩缸体的往、返运动，实现该真空压缩机的抽真空与压缩的高效功能；为此，要求循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，必须具有结构合理和传动性能稳定可靠。因此，创新开发一种适用于循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，是十分必要的。

发明内容

本实用新型旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，秉着使传动装置的输出轴以高转速驱动真空压缩装置出发，采用高速→减速→变向→增速的技术方案的传动装置，而提供一种循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构；该正反变向齿轮轴机构不仅设计合理，结构紧凑，既便于两个变向齿轮轴的正反变向，又便于实现两个变向齿轮轴从工作状态和空转状态的交换，而且具有传动性能可靠，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。

本实用新型的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，包括同步的正反向齿轮同步驱动机构和变向主轴机构，其特征在于：由正反向齿轮同步驱动机构驱动正反向变向齿轮机构，所述的每个变向齿轮机构由变向齿轮轴、减速箱、a变向齿轮、上下端盖、变向滚键、鸭嘴键组件、b变向齿轮、上下轴套、超越离合器和超越离合器套组成，所述的变向齿轮轴的顶端穿过减速箱通过轴承支撑在减速箱盖内，变向齿轮轴的底端通过轴承支撑在变向箱内，底面内，紧贴减速箱盖底面的变向齿轮轴上置入a变向齿轮，所述的a变向齿轮轴孔与变向齿轮轴之间留有间距δ，a变向齿轮轴孔内侧面上设有单向棘齿；所述的a变向齿轮顶端面内的变向齿轮轴上依序装设上端盖和超越离合器套，于所述的超越离合器套内装入超越离合器，超越离合器套通过螺栓固定在减速箱盖上，所述的上轴套底面与a变向齿轮的接触面间置放若干个滚珠，所述的a变向齿轮的底端内的变向齿轮轴上通过顶丝固定上轴套，所述的上轴套顶面与a变向齿轮的接触面间置放若干个滚珠；于变向箱内底面轴承以上的变向齿轮轴上装设超越离合器套，该超越离合器套通过螺栓固定在变向箱内底上，所述的超越离合器装入超越离合器套内，于超越离合器套以上的变向齿轮轴上置入b变向齿轮，所述的b变向齿轮与变向齿轮轴之间留有间距δ，b变向齿轮轴孔内侧面上设有单向棘齿；所述的b变向齿轮的下端内通过螺钉固定下端盖，所述的下端盖顶面与b变向齿轮的接触面间置放若干个滚珠，所述的b变向齿轮端内通过顶丝固定下轴套，所述的下轴套底面与b变向齿轮的接触面间置放若干个滚珠，所述的b变向齿轮的内侧面内铰接弹簧式鸭嘴键组件；当所述的弹簧式鸭嘴键组件通过弹力作用伸露在b变向齿轮轴外时，该b变向齿轮轴处于工作状态，当该弹簧式鸭嘴键组件通过弹力作用龟缩在b变向齿轮轴内时，该b变向齿轮轴处于空转状态；与所述换向器体每端位置相对应的变向齿轮轴上装设变向滚键；所述的变向滚键与a、b变向齿轮轴孔高度尺寸相一致的圆柱形键体上分别设有相同圆弧形横截面的上、下键段，所述的圆弧形横截面的弧高大于变向滚键的半径，所述上键段的顶端穿过上轴套和变向齿轮轴内的变向滚键槽固接在上端盖上；所述下键段的底端穿过下轴套和变向齿轮轴内的变向滚键槽固接在下端盖上；该变向滚键的中段设有棘爪头和滚键弹簧，所述的所述的棘爪头连接滚键弹簧的一端，所述的变向滚键的另一端连接在变向齿轮轴上；所述的变向滚键的棘爪头与其换向器体的外圆弧耳一端相触接；当正向的变向齿轮机构中的变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳一端，且该正向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿的阻挡，此时该正向的变向齿轮机构的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴不能转动，招致正向的变向齿轮机构不工作；而另一边的反向的变向齿轮机构中正常工作；反之，当反向的变向齿轮机构中的变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿的阻挡，此时该反向的变向齿轮机构的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴不能转动，招致反向的变向齿轮机构不工作；而另一边的正向的变向齿轮机构中正常工作；通过正反两个变向轴上的两个弹簧式鸭嘴键组件、两个变向滚键与换向器左、右摆动的相互配合，实现正反向的变向齿轮机构的正、反变向功能。

本实用新型的原理和特点分述于下：

本实用新型传动装置的输出轴旨在以高转速驱动真空压缩装置的目的，采用高速→减速→变向→增速的技术方案的传动装置，即在机座上的电机通过带传动驱动或直接由电机驱动正反变向变速式传动装置，该正反变向变速式传动装置由减速装置、正反转动的齿轮组件、正反变向装置和增速装置组成；其中由同步的正反转动齿轮组件驱动正反向的变向齿轮机构，每个变向齿轮机构由变向齿轮轴、a变向齿轮、上下轴套、变向滚键、鸭嘴键组件、b变向齿轮、上下端盖、超越离合器和超越离合器套组成；通过正反转动的齿轮组件驱动，经换向器产生的时间差的作用和弹簧式鸭嘴键组件的相互配合，使其正反向的变向齿轮机构中的变向齿轮轴实现正、反方向的变向功能。

综合以上所采取的技术方案，实现本实用新型的目的。

与现有技术相比，本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，既便于两个变向齿轮轴的正、反变向，又便于实现两个变向齿轮轴从工作状态和空转状态的交换，而且具有传动性能可靠，运行稳定和提高真空压缩机抽真空与压缩的效率等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型有五幅附图。其中：

附图1是本实用新型具体实施例的的主视结构示意图；

附图2是图1中的H处的放大示意图；

附图3是图2中沿D—D线的剖视放大示意图；

附图4是图2中沿E—E线的剖视放大示意图；

附图5是本实施例中的变向滚键10的放大示意图。

图中：1、超越离合器套，2、滚珠，3、超越离合器，4、变向齿轮轴，5、上下端盖，6、a变向齿轮，7、减速箱盖，8、减速箱体，9、上下轴套，10、变向滚键，11、b变向齿轮，12、滚键弹簧，13、棘爪头，14、换向器体，15、变向箱，16、变向主轴组件，17、弹簧式鸭嘴键组件,18、铰轴，19、单向棘齿，20、O型圈，21、鸭嘴弹簧，22、上下键段，23、变向主轴，24、过渡轮支架，25、A过度齿轮，26、A过度齿轮轴，27、B过渡齿轮轴，28、B过渡齿轮。

具体实施方式

图1、2、3、4、5所示是本实用新型的具体实施例，它是循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮机构，包括正反向齿轮同步驱动机构和变向主轴机构，其特征在于：由同步的正反转动齿轮组件驱动正反变向齿轮轴机构，所述的每个变向齿轮轴机构由变向齿轮轴4、减速箱体8、a变向齿轮6、上下端盖5、变向滚键10、弹簧式鸭嘴键组件17、b变向齿轮11、上下轴套9、超越离合器3和超越离合器套1组成，所述的变向齿轮轴4的顶端穿过减速箱8通过轴承支撑在减速箱盖7内，变向齿轮轴4的底端通过轴承支撑在变向箱15内底面内，紧贴减速箱盖7底面的变向齿轮轴4上置入a变向齿轮6，所述的a变向齿轮6轴孔与变向齿轮轴4之间留有间距δ，a变向齿轮6轴孔内侧面上设有单向棘齿19；所述的a变向齿轮6顶端面内的变向齿轮轴4上依序装设上端盖5和超越离合器套1，于所述的超越离合器套1内装入超越离合器3，超越离合器套1通过螺栓固定在减速箱盖7上，所述的上轴套5底面与a变向齿轮6的接触面间置放若干个滚珠2，所述的a变向齿轮6的底端内的变向齿轮轴11上通过顶丝固定上轴套9，所述的上轴套9顶面与a变向齿轮12的接触面间置放若干个滚珠2；于变向箱15内底面轴承以上的变向齿轮轴4上装设超越离合器套1，该超越离合器套1通过螺栓固定在变向箱15内底上，所述的超越离合器3装入超越离合器套1内，于超越离合器套1以上的变向齿轮轴4上置入b变向齿轮11，所述的b变向齿轮11与变向齿轮轴4之间留有间距δ，b变向齿轮11轴孔内侧面上设有单向棘齿(19)；所述的b变向齿轮11的下端内通过螺钉固定下端盖5，所述的下端盖5顶面与b变向齿轮11的接触面间置放若干个滚珠2，所述的b变向齿轮11的顶端内通过顶丝固定下轴套9，所述的下轴套9底面与b变向齿轮11的接触面间置放若干个滚珠2，所述的b变向齿轮11的内侧面内铰接弹簧式鸭嘴键组件17）；当所述的弹簧式鸭嘴键组件17通过弹力作用伸露在b变向齿轮轴4外时，该b变向齿轮轴处于工作状态，当该弹簧式鸭嘴键组件17通过弹力作用龟缩在b变向齿轮轴4内时，该b变向齿轮轴4处于空转状态；与所述换向器体13每端位置相对应的变向齿轮轴4上装设变向滚键10；所述的变向滚键10与a、b变向齿轮轴孔高度尺寸相一致的圆柱形键体上分别设有相同圆弧形横截面的上、下键段22，所述的圆弧形横截面的弧高大于变向滚键10的半径，所述上键段22的顶端穿过上轴套9和变向齿轮轴4内的变向滚键槽固接在上端盖5上；所述下键段22的底端穿过下轴套9和变向齿轮轴4内的变向滚键槽固接在下端盖5上；该变向滚键10的中段设有棘爪头13和滚键弹簧12，所述的所述的棘爪头13连接滚键弹簧12的一端，所述的变向滚键10的另一端连接在变向齿轮轴4上；所述的变向滚键10的棘爪头13与其换向器体14的外圆弧耳31一端相触接；当正向的变向齿轮机构中的变向滚键10的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳一端，且该正向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿19的阻挡，此时该正向的变向齿轮机构的a变向齿轮6空转，使变向齿轮轴4不能转动，招致正向的变向齿轮机构不工作；而另一边的反向的变向齿轮机构中正常工作；反之，当反向的变向齿轮机构中的变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿19的阻挡，此时该反向的变向齿轮机构的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴4不能转动，招致反向的变向齿轮机构不工作；而另一边的正向的变向齿轮机构中正常工作；通过正、反的两个变向轴上的两个弹簧式鸭嘴键组件17、两个变向滚键10与换向器左、右摆动的相互配合，实现正反向的变向齿轮机构的正、反变向功能。

所述的减速箱盖7、减速箱体8和变向箱15的外形均为直径相同的圆筒形。

所述的减速箱盖7、减速箱体8、变向箱15之间的密封连接均分别采用O型圈20。

所述的弹簧式鸭嘴键组件17由鸭嘴体、铰轴18和鸭嘴弹簧21组成，所述的变向齿轮轴4的内侧面内开有容纳鸭嘴体的槽，所述的鸭嘴体通过铰轴18铰接在槽内，所述的铰轴18的顶端铰接在下轴套9内，铰轴18的底端铰接鸭嘴体内，鸭嘴体的嘴端与变向滚键10下键段相触接，实现鸭嘴体通过铰轴18在槽内运动，该鸭嘴体尾端与槽内壁之间装设2～4个的鸭嘴弹簧21，本具体实施例为2个鸭嘴弹簧21，所述的每个鸭嘴弹簧21的一端插入鸭嘴体的弹簧孔内，鸭嘴弹簧21的另一端插入槽内壁内。

本具体实施例中的正反转动的齿轮组件由A过度齿轮轴26、A过度齿轮25、B过渡齿轮轴27、B过渡齿轮28和过渡轮支架24组成。

本具体实施例中的主轴组件（16）由变向主轴23、甲变向齿轮、丙变向齿轮、丁变向齿轮、乙变向齿轮、缓冲组件和换向器体14组成.，

以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其本实用新型的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，包括同步的正反转动的齿轮组件和变向主轴组件，其特征在于：由同步的正反转动齿轮组件驱动正、反向的变向齿轮机构，所述的每个变向齿轮机构由变向齿轮轴（4）、减速箱体（8）、a变向齿轮（6）、上下端盖（5）、变向滚键（10）、弹簧式鸭嘴键组件（17）、b变向齿轮（11）、上下轴套（9）、超越离合器（3）和超越离合器套（1）组成，所述的变向齿轮轴（4）的顶端穿过减速箱（8）通过轴承支撑在减速箱盖（7）内，变向齿轮轴（4）的底端通过轴承支撑在变向箱（15）内底面内，紧贴减速箱盖（7）底面的变向齿轮轴（4）上置入a变向齿轮（6），所述的a变向齿轮（6）轴孔与变向齿轮轴（4）之间留有间距δ，a变向齿轮（6）轴孔内侧面上设有单向棘齿(19)；所述的a变向齿轮（6）顶端面内的变向齿轮轴（4）上依序装设上端盖（5）和超越离合器套（1），于所述的超越离合器套（1）内装入超越离合器（3），超越离合器套（1）通过螺栓固定在减速箱盖（7）上，上轴套（9）底面与a变向齿轮（6）的接触面间置放若干个滚珠（2），所述的a变向齿轮（6）的底端内的变向齿轮轴（11）上通过顶丝固定上轴套（9），所述的上轴套（9）顶面与a变向齿轮（12）的接触面间置放若干个滚珠（2）；于变向箱（15）内底面轴承以上的变向齿轮轴（4）上装设超越离合器套（1），该超越离合器套（1）通过螺栓固定在变向箱（15）内底上，所述的超越离合器（3）装入超越离合器套（1）内，于超越离合器套（1）以上的变向齿轮轴（4）上置入b变向齿轮（11），所述的b变向齿轮（11）与变向齿轮轴（4）之间留有间距δ，b变向齿轮（11）轴孔内侧面上设有单向棘齿(8)；所述的b变向齿轮（11）的下端内通过螺钉固定下端盖（5），所述的下端盖（5）顶面与b变向齿轮（11）的接触面间置放若干个滚珠（2），所述的b变向齿轮（11）的顶端内通过顶丝固定下轴套（9），所述的下轴套（9）底面与b变向齿轮（11）的接触面间置放若干个滚珠（2），所述的b变向齿轮（11）的内侧面内铰接弹簧式鸭嘴键组件（17）；当所述的弹簧式鸭嘴键组件（17）通过弹力作用伸露在b变向齿轮轴（4）外时，该b变向齿轮轴处于工作状态，当该弹簧式鸭嘴键组件（17）通过弹力作用龟缩在b变向齿轮轴（4）内时，该b变向齿轮轴（4）处于空 转状态；与换向器体（13）每端位置相对应的变向齿轮轴（4）上装设变向滚键（10）；所述的变向滚键（10）与a、b变向齿轮轴孔高度尺寸相一致的圆柱形键体上分别设有相同圆弧形横截面的上、下键段（22），所述的圆弧形横截面的弧高大于变向滚键（10）的半径，上键段(22)的顶端穿过上轴套（9）和变向齿轮轴（4）内的变向滚键槽固接在上端盖（5）上；所述下键段（22）的底端穿过下轴套（9）和变向齿轮轴（4）内的变向滚键槽固接在下端盖（5）上；该变向滚键（10）的中段设有棘爪头（13）和滚键弹簧（12），所述的所述的棘爪头（13）连接滚键弹簧（12）的一端，所述的变向滚键（10）的另一端连接在变向齿轮轴（4）上；所述的变向滚键（10）的棘爪头（13）与其换向器体（14）的外圆弧耳（31）一端相触接；当正向的变向齿轮机构中的变向滚键（10）的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳（31）一端，且该正向的上、下键段（22）不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿（19）的阻挡，此时该正向的变向齿轮机构的a变向齿轮（6）空转，使变向齿轮轴（4）不能转动，招致正向的变向齿轮机构不工作；而另一边的反向的变向齿轮机构中正常工作；反之，当反向的变向齿轮机构中的变向滚键的棘爪头施压于相对应的换向器体外圆弧耳的另一端，与此同时，该反向的上、下键段（22）不受a、b变向齿轮轴孔内单向棘齿（19）的阻挡，此时该反向的变向齿轮机构的a变向齿轮空转，使变向齿轮轴（4）不能转动，招致反向的变向齿轮机构不工作；而另一边的正向的变向齿轮机构中正常工作；通过正、反两个变向轴上的两个弹簧式鸭嘴键组件（17）、两个变向滚键（10）与换向器左、右摆动的相互配合，实现正反向的变向齿轮机构的正、反变向功能。 

2.按权利要求1所述的循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，其特征在于：所述的减速箱盖（7）、减速箱体（8）和变向箱（15）的外形均为直径相同的圆筒形。 

3.按权利要求1所述的循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，其特征在于：所述的减速箱盖（7）、减速箱体（8）、变向箱（15）之间的密封连接均分别采用O型圈（20）。 

4.按权利要求1所述的循环式正反变向变速真空压缩机的正反变向齿轮轴机构，其特征在于：所述的弹簧式鸭嘴键组件（17）由鸭嘴体、铰轴（18）和鸭嘴弹簧（21）组成，所述的变向齿轮轴（4）的内侧面内开有容纳鸭嘴体的槽， 所述的鸭嘴体通过铰轴（18）铰接在槽内，所述的鸭嘴体通过铰轴（18）铰接在槽内，所述的铰轴（18）的顶端铰接在下轴套（9）内，铰轴（18）的底端铰接鸭嘴体内，鸭嘴体的嘴端与变向滚键（10）下键段相触接，实现鸭嘴体通过铰轴（18）在槽内运动，该鸭嘴体尾端与槽内壁之间装设一个以上的鸭嘴弹簧（21），所述的每个鸭嘴弹簧（21）的一端插入鸭嘴体的弹簧孔内，鸭嘴弹簧（21）的另一端插入槽内壁内。 

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