本发明涉及液力机械传动领域。
背景技术：
目前国内液力传动箱大多采用液力换向方式，特别对于双动力轴的传动箱，若每根动力轴单独设置换向机构，则须有四根液力轴组成，势必会造成结构更加复杂、传动箱体积增大、零件数量以及成本的增加。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种双换向机构，特别对于存在双动力轴的液力传动箱，可以通过调节换向花键轴与动力输出齿轮的啮合与脱离进而互相传递动力，从而实现扭矩传递变更的机械换向机构。为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种液力传动箱双机械换向机构，其特征在于：设有两组构造相同的换向机构即换向机构Ⅰ与换向机构Ⅱ。换向机构Ⅰ与换向机构Ⅱ的动力输入齿轮相啮合。输入齿轮与内孔壁设有花键套的动力输入轴紧固。动力输出齿轮1通过轴承与轴承支承件固定于液力传动箱箱体内部。动力输出齿轮1中心轴孔内壁设有配合花键i。换向花键轴穿过动力输出齿轮的中心轴孔插入动力输入轴孔内。换向花键轴也为空心轴，它的外圆周面一端设有配合花键ii而另一端设有配合花键iii。动力输入轴内孔壁的花键套与换向花键轴的配合花键ii始终啮合。活塞壳体被固定于液力传动箱箱体上。活塞壳体内靠近压盖i处设有内腔,活塞置于内腔中而活塞杆的头端部伸出活塞壳体。小圆柱弹簧和大圆柱弹簧套在活塞杆上并置于两弹簧座之间。活塞被挡圈ii、挡圈i以及轴用挡圈在尾部定位。活塞的内、外圆周面分别设有O型圈与密封圈。活塞壳体设有充排流体流道。活塞杆与换向花键轴中心同轴。活塞杆头端部通过紧固螺栓固定有调心轴承，该调心轴承与轴承内套以及压盖ii、测速盘被螺栓紧固于换向花键轴非动力输入端部。
该换向机构设计为双换向机构，采用互补互传动力的结构形式，采用双圆柱弹簧和压力油的充排，以及调心轴承的串联，使换向花键轴轴向移动。针对中小功率等级液力传动箱采用本发明机械换向，可以减小传动箱体积，结构简单可靠，还可以降低摩擦损失，提高生产效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细介绍：
图1为本发明液力传动箱机械换向机构的结构示意图。
图中：1、动力输出齿轮，1.1、动力输出齿轮配合花键i，2、换向花键轴，2.1、配合花键ii，2.2、配合花键iii，4、活塞壳体，4.1、内腔，4.2、充排流体流道，5、压盖i，6、轴用挡圈，7、挡圈i，8、O型圈，9、活塞，10、密封圈，11、挡圈ii，12、弹簧座，13、小弹簧，14、大弹簧，15、活塞杆，16、测速盘，17、压盖ii，18、调心轴承，19、轴承内套，20、螺栓，21、动力输入轴，21.1、动力输入轴花键套，22、动力输入齿轮。
具体实施方式
如图1所示的液力传动箱双机械换向机构，设有两组构造相同的换向机构即换向机构Ⅰ与换向机构Ⅱ。把上方的一组叫做换向机构Ⅰ，下方的叫做换向机构Ⅱ。换向机构Ⅰ与换向机构Ⅱ的动力输入端的动力输入齿轮22互相啮合。输入齿轮22与内孔壁设有花键套21.1的动力输入轴21紧固。动力输出齿轮1通过轴承与轴承支承件固定于液力传动箱箱体内部。动力输出齿轮1的中心轴孔内壁设有配合花键i-1.1。换向花键轴2穿过动力输出齿轮1的中心轴孔插入动力输入轴21孔内。换向花键轴2也为空心轴，它的外圆周面一端设有配合花键ii-2.1而另一端设有配合花键iii-2.2。动力输入轴21内孔壁的花键套21.1与换向花键轴2的配合花键ii-2.1始终处于啮合状态。活塞壳体4被固定于液力传动箱箱体内，活塞壳体4内靠近压盖i-5处设有内腔4.1。活塞9置于内腔4.1中而活塞杆15的头端部伸出活塞壳体4。小圆柱弹簧13和大圆柱弹簧14套在活塞杆15上与两弹簧座12之间。活塞9被挡圈ii-11、挡圈i-7以及轴用挡圈6在尾部定位。活塞9的内、外圆周面分别设有O型圈8与密封圈10。活塞壳体4设有充排流体流道4.2。充油时可使活塞9轴向移动从而使动力输出齿轮1和换向花键轴2啮合：活塞9的非进油侧安装小圆柱弹簧13和大圆柱弹簧14，排油时可使活塞9轴向移动从而使啮合的动力输出齿轮1和换向花键轴2断开。活塞杆15与换向花键轴2中心同轴。活塞杆15头端部通过紧固螺栓20固定有调心轴承18，该调心轴承18、轴承内套19以及压盖ii-17、测速盘16被螺栓(附图中未画出)紧固于换向花键轴2非动力输入端部。活塞杆15与换向花键轴2不传递扭矩，但能够传递拉伸动力。
在初始状态下：换向机构Ⅰ/换向机构Ⅱ的充排流体流道注入压力流体，进而压迫活塞9，活塞9处于油压压迫方向的极限位置(弹簧受压力变短)，因而换向花键轴2的配合花键iii-2.2与动力输出齿轮1的配合花键i-1.1处于啮合状态，即换向花键轴2带动动力输出齿轮1转动。同时，换向机构Ⅱ/换向机构Ⅰ的充排流体流道4.2处于排油状态。由于小圆柱弹簧13与大圆柱弹簧14的弹力压迫活塞9，使活塞9处于沿弹力方向的极限位置，因而使换向花键轴2的二级配合花键iii-2.2与动力输出齿轮1的配合花键i-1.1处于脱离状态。(此时活塞机构为第一定位状态)
机械换向：换向机构Ⅰ/换向机构Ⅱ的充排流体流道4.2排出压力流体，小圆柱弹簧13与大圆柱弹簧14的弹力推动活塞9移动，进而活塞杆15移动带动换向花键轴2移动，促使处于啮合状态的换向花键轴2的二级配合花键iii-2.2与动力输出齿轮1的配合花键1.1脱离。同时换向机构Ⅱ/换向机构Ⅰ的充排流体流道4.2充入压力流体，活塞9轴向运动，小圆柱弹簧13与大圆柱弹簧14受压力变短，从而使得处于断开状态的换向花键轴2的二级配合花键iii-2.2与动力输出齿轮1的配合花键i-1.1啮合，又因为一级换向机构与二级换向机构的动力输入齿轮22相啮合，于是动力便从换向机构Ⅰ/换向机构Ⅱ的动力输入轴21传递到换向机构Ⅱ/换向机构Ⅰ的动力输入轴21，再由换向机构Ⅱ/换向机构Ⅰ的换向花键轴2带动动力输出齿轮1转动，从而实现了机械换向。(此时活塞机构为第二定位状态)
该换向机构中换向花键轴2旋转，活塞只作反复直线动作，两者之间通过调心轴承18装配连接，可补偿活塞与换向花键轴的安装误差。
换向花键轴2与换向机构的动力输入机构输出端连接方式采用花键连接传递扭矩，即通过在换向花键轴2加工配合花键ii-2.1与动力输入轴花键套21.1配合传递扭矩，采用这种连接方式主要用于保证扭矩传递稳定以及换向花键轴2在平移过程中不会纵向发生位置偏移(即保证换向花键轴2支撑稳定性)。
综上所述，针对中小功率等级液力传动箱采用本发明的机械换向方案，可以减小传动箱体积，结构简单可靠，还可以降低摩擦损失，提高生产效率。该换向机构设计为双换向机构，采用互补互传动力的结构形式，其结构紧凑，采用双圆柱弹簧和压力油的充排，以及调心轴承的串联，使换向花键轴轴向移动。