专利名称：不完全齿轮箱截割换向装置的制作方法
技术领域：
本发明属于截齿试验装置的技术领域，具体涉及一种不完全齿轮箱截割换向装置。
背景技术：
在截齿对煤岩的截割过程中，截齿沿截割头轴线整周旋转，通过与煤岩的挤压、剪切作用完成对岩石的截割。在试验室条件下对截割力进行测定过程中需要在截割刀具试验台平台上设计一种模拟截齿截割的机构，受传感器数据传输只能以有线的方式进行的限制，而且驱动电机不能频繁启停、换向的限制，试验台上的截齿只能沿圆周轨迹在有限的范围内往复摆动，这就需要发明一种能够将同一输入轴的连续单向旋转运动分解为同一输出轴不同方向的两种连续输出旋转运动的齿轮装置。目前常规减速器、离合器等均无法满足·试验要求。
发明内容
本发明的发明目的为了解决现有常规传动装置不能满足截齿试验要求的问题。本发明采用如下的技术方案实现一种不完全齿轮箱截割换向装置，其特征在于包括输入轴以及箱体，箱体分为减速腔和换向腔，输入轴上安装一号齿轮，一号齿轮和二号齿轮哨合，二号齿轮和三号齿轮双联装在一号轴上，三号齿轮和四号齿轮哨合，四号齿轮和五号齿轮装在二号轴上，五号齿轮和六号齿轮啮合，六号齿轮、七号齿轮和十二号齿轮三联装在三号轴上，七号齿轮和八号齿轮啮合，八号齿轮和九号齿轮装在四号轴上；九号齿轮和十号齿轮哨合，十号齿轮和i 号齿轮装在二号输出轴上，输出轴、一号轴以及二号轴都位于减速腔，四号轴和输出轴位于换向腔，三号轴安装六号齿轮的部分位于减速腔，三号轴安装七号齿轮和十二号齿轮的部分位于换向腔，七号齿轮和十二号齿轮为不完全齿，并且下述关系进行安装，当七号齿轮的有齿部分与八号齿轮形成有效啮合时，十二号齿轮的无齿部分与i 号齿轮相对，形成无效哨合；当十二号齿轮的有齿部分与i 号齿轮形成有效哨合时，七号齿轮的无齿部分与八号齿轮相对，形成无效哨合。箱体外还设置有电机，电机的输出轴连接油泵，油泵吸油口通过吸油管连通箱体内部，油泵出油口连接分油块，分油块连接若干路并联的油管，各油管出口端连接喷油嘴，各喷油嘴设置于各个轴承和齿轮啮合副处。本发明是一种采用不完全齿传动机制换向齿轮箱，齿轮箱分为减速腔和换向腔。减速腔采用小模数、多齿数的大传动比的齿轮副，可以为换向腔提供较低的输入转速，减小换向冲击；换向腔采用大模数、不完全齿的齿轮副，可以在输入方向不变的条件下实现同一输出轴的不同方向、不同转速的输出。减速腔为3级传动，减速腔输出与换向腔的输入同为一根轴，换向腔为2级/3级传动。当换向腔处于2级传动阶段，齿轮箱输出轴为同向高速输出；当换向腔处于3级传动阶段，齿轮箱输出轴为反向低速速输出。本发明利用常规标准齿轮实现齿轮箱输出换向功能。换向腔采用大模数不完全齿轮以一定哨合相位关系双联安装在同一轴上，实现稳定连续换向功能。本发明具有如下的有益效果提供了一种能够将同一输入轴同向等速旋转运动转换为同一输出轴不同方向、不同转速连续旋转运动的截割换向齿轮箱，实现了截齿对岩石的往复截割试验，满足传感器通过有线方式传输数据的要求，实现回程速度低于工作行程速度的试验循环，便于在回程时间内将截割过程中采集的数据传输出去。本发明能实现稳定的传动关系，提供两种稳定的输出转速，为试验室条件下研究截齿截割过程提供了可靠的机械实现装置。
图I为本发明的结构示意图， 图中1-输入轴；2-—号齿轮；3_三号齿轮；4_一号轴；5_二号齿轮；6_二号轴；7-四号齿轮；8_五号齿轮；9_六号齿轮；10_轴承；11-减速腔；12_箱体；13-换向腔；14_十号齿轮；15_输出轴；16-^ 号齿轮N ;17_八号齿轮；18_九号齿轮；19_四号轴；20_三号轴；21-十二号齿轮；22_七号齿轮；23_喷油嘴；24_油管；25_分油块；26_吸油管；27_油泵；28-电机。
具体实施例方式结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。—号齿轮2装在输入轴I上,一号齿轮2和二号齿轮5哨合,二号齿轮5和三号齿轮3双联装在一号轴4上，三号齿轮3和四号齿轮7啮合，四号齿轮7和五号齿轮8装在二号轴6上,五号齿轮8和六号齿轮9哨合,六号齿轮9、七号齿轮22和十二号齿轮21三联装在三号轴20上，七号齿轮22和八号齿轮17啮合，八号齿轮17和九号齿轮18装在四号轴19上；九号齿轮18和十号齿轮14哨合,十号齿轮14和^ 号齿轮16装在输出轴15上。输入轴I、一号轴4、二号轴6都位于减速腔11，三号轴20、四号轴19、输出轴15位于换向腔13。每根轴的两端都安装有轴承。、在减速腔11中，动力由输入轴输入，通过一号二号齿轮副哨合，将动力传到一号轴上，接着通过三号四号齿轮副啮合，将动力传到二号轴上，在通过五号六号齿轮副将动力传到三号轴上，至此动力由减速腔传入换向腔中。在换向腔中，七号齿轮22和十二号齿轮21为不完全齿，并且按照一定的相位关系进行安装，当七号齿轮22的有齿部分与八号齿轮17形成有效啮合时，十二号齿轮21的无齿部分与i 号齿轮16相对,形成无效哨合；当十二号齿轮21的有齿部分与^ 号齿轮16形成有效啮合时，七号齿轮22的无齿部分与八号齿轮17相对，形成无效啮合。这样的过程交替出现，这样就实现了同一输入轴同向旋转运动转换为同一输出轴不同方向连续旋转运动。七号齿轮22与八号齿轮17形成有效啮合时，输出轴低速反转，实现截割抬刀过程；十二号齿轮21与i^一号齿轮16形成有效啮合时，输出轴高速正转，实现正向截割过程。为解决各齿轮和轴承的润滑问题，本发明对齿轮和轴承进行强制润滑的循环系统。箱体外还设置有电机28，电机28的输出轴连接油泵27，油泵27吸油口通过吸油管26连通箱体内部，油泵27出油口连接分油块25，分油块25连接若干路并联的油管24，各油管24出口端连接喷油嘴23，各喷油嘴设置于各个轴承和齿轮啮合副处。电机28带动泵27转动,通过吸油管26从箱体12中吸油，被吸上来的油通过分油块25形成多路并联油路，再由有关24分配到喷油嘴23上，喷油嘴23将齿轮油喷射的所有轴承和啮合齿轮副上，确保齿 轮箱工作时，所有轴承和齿轮均能得到良好有效的润滑。
权利要求
1.一种不完全齿轮箱截割换向装置，其特征在于包括输入轴(I)以及箱体，箱体分为减速腔(11)和换向腔(13),输入轴(I)上安装一号齿轮(2), —号齿轮(2)和二号齿轮(5)啮合，二号齿轮(5)和三号齿轮(3)双联装在一号轴(4)上，三号齿轮(3)和四号齿轮(7)啮合，四号齿轮(7)和五号齿轮(8)装在二号轴(6)上,五号齿轮(8)和六号齿轮(9)哨合,六号齿轮(9)、七号齿轮(22)和十二号齿轮(21)三联装在三号轴(20)上，七号齿轮(22)和八号齿轮(17)啮合，八号齿轮(17)和九号齿轮(18)装在四号轴(19)上；九号齿轮(18)和十号齿轮(14)哨合,十号齿轮(14)和^ 号齿轮(16)装在输出轴(15)上,输入轴(I)、一号轴(4)以及二号轴(6)都位于减速腔(11)，四号轴(19)和输出轴(15)位于换向腔(13)，三号轴(20)安装六号齿轮(9)的部分位于减速腔(11)，三号轴(20)安装七号齿轮(22)和十二号齿轮(21)的部分位于换向腔(13)，七号齿轮(22)和十二号齿轮(21)为不完全齿，并且下述关系进行安装，当七号齿轮(22)的有齿部分与八号齿轮(17)形成有效啮合时，十二号齿轮(21)的无齿部分与i^一号齿轮(16)相对，形成无效啮合；当十二号齿轮(21)的有齿部分与i 号齿轮(16)形成有效哨合时,七号齿轮(22)的无齿部分与八号齿轮(17)相对,形成无效啮合。
2.根据权利要求I所述不完全齿轮箱截割换向装置，其特征在于箱体外还设置有电机(28)，电机(28)的输出轴连接油泵(27)，油泵(27)吸油口通过吸油管(26)连通箱体内部，油泵(27)出油口连接分油块(25)，分油块(25)连接若干路并联的油管(24)，各油管(24)出口端连接喷油嘴(23)，各喷油嘴设置于各个轴承和齿轮啮合副处。
全文摘要
本发明属于截齿试验装置的技术领域，具体涉及一种不完全齿轮箱截割换向装置，解决现有常规传动装置不能满足截齿试验要求的问题。包括输入轴以及箱体，箱体分为减速腔和换向腔，输入轴上安装一号齿轮，一号、二号齿轮啮合，二号、三号齿轮双联装在一号轴上，三号、四号齿轮啮合，四号、五号齿轮装在二号轴上，五号、六号齿轮啮合，六号、七号齿轮和十二号齿轮三联装在三号轴上，七号、八号齿轮啮合，八号、九号齿轮装在四号轴上；九号、十号齿轮啮合，十号、十一号齿轮装在二号输出轴上，七号、十二号齿轮为不完全齿。本发明的有益效果能实现稳定的传动关系，提供两种稳定的输出转速，为试验室条件下研究截齿截割过程提供了可靠的机械实现装置。
文档编号F16H57/023GK102943847SQ201210421779
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者马健康, 张梦奇, 张建广, 侯林, 郝建生, 于向东 申请人:中国煤炭科工集团太原研究院, 山西天地煤机装备有限公司