一种互锁换挡轧机齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及换挡结构，特别是一种互锁换挡轧机齿轮箱。


背景技术：

2.换挡机构广泛应用于多档位齿轮箱中，以实现不同转速和扭矩的匹配。现有的拨叉换挡机构结构经典固定，为两个轴结构，第一轴为整轴，上面固定连接有两个齿轮，第二轴上安装有两个内孔带轴承的换挡齿轮，拨叉拨动换挡花键套，通过换挡花键套的移动，使不同换挡齿轮和轴相连接，从而实现不同档位的转换。
3.现有的拨叉换挡机构能承受的扭矩比较小，导致在大功率重载应用中，如冶金轧制领域，现有的拨叉换挡机构多应用在开卷、卷取等辅助工序减速机中，和在大功率的宽厚板粗精轧工艺等中的载荷巨大，以及在振动冲击恶劣的环境下，拨叉换挡机构容易发生故障。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是提供一种互锁换挡轧机齿轮箱，提高换挡机构承受的扭矩，以适应大功率重载中的应用。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
6.一种互锁换挡轧机齿轮箱，包括齿轮箱减速机构和换挡机构，所述换挡机构包括丁字摇杆，所述齿轮箱减速机构包括用于换挡的第一离合器和第二离合器，第一离合器和第二离合器分别设有第一花键套和第二花键套；所述丁字摇杆分别与第一花键套和第二花键套连接，所述丁字摇杆摆动带动第一花键套和第二花键套分别向相反方向移动，以使第一离合器和第二离合器形成分离和结合两个相反状态的互锁。
7.采用前述技术方案的本实用新型，通过设置由连杆机构形成的换挡机构，并在换挡机构中设置丁字摇杆，使丁字摇杆分别与第一花键套和第二花键套连接，当换挡机构运行时带动丁字摇杆摆动，摆动时带动第一花键套和第二花键套移动，且第一花键套和第二花键套的移动方向相反，即通过上述任一花键套将齿轮箱中两条不同输出转矩的传递路径一条连通，另一条截断，第一离合器和第二离合器形成分离和结合两个相反状态的互锁，实现换锁换挡，代替现有拨叉换挡结构，提升换挡机构承受的扭矩，以适应大功率重载中和振动冲击恶劣环境的应用，且简化换挡结构，降低生产成本和安装难度。
8.优选的，所述换挡机构还包括油缸、第一摇杆、第二摇杆、连杆、活塞杆和换挡轴，所述油缸固定连接在齿轮箱上，所述油缸的活塞杆自由端与所述第一摇杆的一端铰接，所述第一摇杆的另一端与所述换挡轴固定连接，所述换挡轴上固定连接有第二摇杆，所述第二摇杆的另一端与所述连杆铰接，所述连杆的另一端与所述丁字摇杆铰接。
9.通过设置油缸，通过油缸的活塞杆伸缩带动与其铰接的第一摇杆摆动，第一摇杆带动与其连接的换挡轴摆动，换挡轴摆动带动与其连接的第二摇杆摆动，并通过连杆，使丁字摇杆摆动，形成传动副，通过该传动副带动第一花键套和第二花键套的移动。
10.优选的，所述丁字摇杆由相互垂直，且固定连接成一体的换挡执行杆段和换挡动力输入杆段构成；所述第一花键套和第二花键套与丁字摇杆的两个连接点位于换挡执行杆段的两端，且丁字摇杆的摆动中心位于换挡执行杆段中间；与所述连杆的铰接点位于换挡动力输入杆段远端。
11.通过将丁字摇杆的摆动中心位于换挡执行杆段中间，便于通过输入杆段带动换挡执行杆段摆动，进而带动花键套。
12.优选的，所述换挡轴上固定连接有两个所述第二摇杆，两个所述第二摇杆分别通过所述连杆与对应的一所述丁字摇杆铰接，同一所述丁字摇杆位于第一花键套和第二花键套的同一侧，两所述丁字摇杆相对于同一花键套对称设置。
13.通过在换挡轴上固定连接两个第二摇杆，使其中一丁字摇杆的两个连接点均位于第一花键套和第二花键套的同侧，另一丁字摇杆的两个铰接点均位于第一花键套和第二花键套的另一同侧，并使同一花键套上的两个连接点对称，使花键套在丁字摇杆的作用下受力均衡，方便花键套平稳移动。
14.优选的，所述第一花键套和第二花键套上均形成有环形槽；所述丁字摇杆的换挡执行杆段远端通过滚轮轴连接有滚轮；所述滚轮与所述环形槽滚动连接。
15.通过在花键套上形成安装滚轮的环形槽，便于通过滚轮将花键套与丁字摇杆连接。
16.优选的，所述滚轮上形成有阶梯孔，所述滚轮轴的一端形成有圆台，通过所述圆台与所述阶梯孔配合将所述滚轮轴与滚轮连接，所述滚轮轴的另一端形成有螺纹，所述螺纹上连接有螺母，所述丁字摇杆与所述滚轮轴形成轴孔配合，所述丁字摇杆位于所述滚轮轴中部。
17.通过将滚轮轴的圆台与滚轮的阶梯孔连接，便于滚轮轴可在滑动内转动以适合丁字摇杆的位置，并将避免转动是两者脱落，还滚轮轴的另一端连接螺母，防止丁字摇杆从花键套上中脱落。
18.优选的，所述滚轮轴的中部形成有螺纹孔，所述丁字摇杆的连接部上形成有台阶孔，锁止螺钉穿设所述台阶孔与螺纹孔螺合将所述丁字摇杆连接在所述滚轮轴上。
19.通过在滚轮轴上形成螺纹孔，通过螺栓将丁字摇杆连接在滚轮轴上，进一步避免丁字摇杆从滚轮轴中脱落，保证连接的牢固强度。
20.优选的，所述齿轮箱减速机构还包括输入轴、传动轴、第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴和第二输出轴通过齿轮传动常啮合，所述输入轴和第一输出轴同轴，二者之间设有基于所述第一花键套的所述第一离合器；所述传动轴与所述输入轴通过齿轮传动常啮合，传动轴和第二输出轴同轴，二者之间设有基于所述第二花键套的所述第二离合器。
21.当丁字摇杆带动花键套向第一输出轴方向移动时，将输入轴和第一输出轴连接，将转矩传递给第一输出轴，再通过第一输出轴上的齿轮与第二输出轴上的齿轮啮合，使第二输出轴和第一输出轴扭矩和转速1比1输出到轧辊上，轧制金属原坯；传动轴上的齿轮与输入轴上的齿轮组成减速级，起减速增扭作用，当丁字摇杆带动第二花键套向第二输出轴方向移动时，将传动轴和第二输出轴连接传递扭矩，使第二输出轴和第一输出轴扭矩和转速1比1输出到轧辊上，轧制金属原坯。
22.优选的，所述第一离合器还包括与所述第一花键套配合的第一花键，第一花键分
别形成在输入轴和第一输出轴的相向端外周均上；所述第二离合器还包括与所述第二花键套配合的第二花键，第二花键分别形成在传动轴和第二输出轴的相向端外周均上。
23.在输入轴和第一输出轴的相向端外周都均布形成有第一花键，与第一花键套配合，形成离合器；在传动轴和第二输出轴的相向端外周都均布形成有第二花键，与第二花键套配合，形成离合器。
24.实用新型的有益效果是，通过设置由连杆机构形成的换挡机构，并在换挡机构中设置丁字摇杆，使丁字摇杆分别与第一花键套和第二花键套连接，当换挡机构运行时带动丁字摇杆摆动，摆动时带动第一花键套和第二套移动，且第一花键套和第二花键套的移动方向相反，即通过上述任一花键套将齿轮箱中两条不同输出转矩的传递路径，一条连通，另一条截断，实现换锁换挡，代替现有拨叉换挡机构结构，提升换挡机构承受的扭矩，以适应大功率重载中的应用，且简化换挡结构，降低生产成本和安装难度。
附图说明
25.图1是本实用新型的结构图；
26.图2是本实用新型的图1中的a-a的截面图；
27.图3是部分换挡机构的结构图；
28.图4是本实用新型的部分结构图；
29.图5是本实用新型的换挡机构的简图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
31.说明书附图中的附图标记包括：第二摇杆12、丁字摇杆11、连杆13、油缸14、活塞杆141、第一摇杆15、换挡轴16、输入轴2、传动轴21、第二输出轴22、第一输出轴23，第一花键3、第一花键套32、第二花键41、第二花键套42、环形槽5、滚轮6、滚轮轴7、螺母71。
32.参见图1至图5，一种互锁换挡轧机齿轮箱，包括齿轮箱减速机构和换挡机构，所述换挡机构包括丁字摇杆11，所述齿轮箱减速机构包括用于换挡的第一离合器和第二离合器，第一离合器和第二离合器分别设有第一花键套32和第二花键套42；所述丁字摇杆11分别与第一花键套32和第二花键套42连接，所述丁字摇杆11摆动带动第一花键套32和第二花键套42分别向相反方向移动，以使第一离合器和第二离合器形成分离和结合两个相反状态的互锁。
33.其中，参见图4和图5，所述换挡机构还包括油缸14、第一摇杆15、第二摇杆12、连杆13、活塞杆141和换挡轴16，所述油缸14固定连接在齿轮箱上，所述油缸14的活塞杆141自由端与所述第一摇杆15的一端铰接，所述第一摇杆15的另一端与所述换挡轴16固定连接，所述换挡轴16上固定连接有第二摇杆12，所述第二摇杆12的另一端与所述连杆13铰接，所述连杆13的另一端与所述丁字摇杆11铰接。
34.参见图4和图5，所述丁字摇杆11由相互垂直，且固定连接成一体的换挡执行杆段和换挡动力输入杆段构成；所述第一花键套32和第二花键套42与丁字摇杆11的两个连接点位于换挡执行杆段的两端，且丁字摇杆11的摆动中心位于换挡执行杆段中间；与所述连杆
13的铰接点位于换挡动力输入杆段远端。所述换挡轴16上固定连接有两个所述第二摇杆12，两个所述第二摇杆12分别通过所述连杆13与对应的一所述丁字摇杆11铰接，同一所述丁字摇杆11的两个铰接点均位于第一花键套32和第二花键套42的同一侧，两所述丁字摇杆11相对于同一花键套对称设置。
35.参见图2，所述第一花键套32和第二花键套42上均形成有环形槽5；所述丁字摇杆11的换挡执行杆段远端通过滚轮轴7连接有滚轮6；所述滚轮6与所述环形槽5滚动连接。
36.参见图2，所述滚轮6上形成有阶梯孔，所述滚轮轴7的一端形成有圆台，通过所述圆台与所述阶梯孔配合将所述滚轮轴7与滚轮6连接，所述滚轮轴7的另一端形成有螺纹，所述螺纹上连接有螺母71，所述丁字摇杆11与所述滚轮轴7形成轴孔配合，并位于所述滚轮轴7中部。
37.参见图2和图4，所述滚轮轴7的中部形成有螺纹孔，所述丁字摇杆11的连接部上形成有台阶孔，锁止螺钉穿设所述台阶孔与螺纹孔螺合将所述丁字摇杆11锁止固定在所述滚轮轴7上。
38.参见图1，所述齿轮箱减速机构还包括输入轴2、传动轴21、第一输出轴23和第二输出轴22，第一输出轴23和第二输出轴22通过齿轮传动常啮合，所述输入轴2和第一输出轴23同轴，二者之间设有基于所述第一花键套32的所述第一离合器；所述传动轴21与所述输入轴2通过齿轮传动常啮合，传动轴21和第二输出轴22同轴，二者之间设有基于所述第二花键套42的所述第二离合器。
39.参见图1，所述第一离合器还包括与所述第一花键套32配合的第一花键3，第一花键3分别形成在输入轴2和第一输出轴23的相向端外周均上；所述第二离合器还包括与所述第二花键套42配合的第二花键41，第二花键41分别形成在传动轴21和第二输出轴22的相向端外周均上。
40.工作时，参见图1，油缸14运行带动换挡机构运行，丁字摇杆11向左摆动，使第一花键套32向左移动，将输入轴2与第一输出轴23连接，同时，第二花键套42向右移动，将传动轴21与第二输出轴22断开，第一输出轴23上的齿轮与第二输出轴22上的齿轮啮合，第二输出轴22和第一输出轴23扭矩和转速1比1输出。当丁字摇杆11向右摆动时，第一花键套32向右移动，使输入轴2与第一输出轴23之间断开；同时，第二花键套42向左移动，将传动轴21与第二输出轴22连接，使输入轴2与转动轴21通过齿轮啮合减速，传动轴21再传递扭矩给第二输出轴22，第二输出轴22上的齿轮与第一输出轴23上的齿轮啮合，第二输出轴22和第一输出轴23扭矩和转速1比1输出，实现换挡。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。