變速箱檔位鎖緊機構設計

季衛東 李立強 姜 輝 郝峻崧

（齊重數控裝備股份有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161005）

目前，我國數控重型立式車床的直流主傳動變速箱一般采用機械兩檔立軸傳動變速結構。該變速結構采用液壓油缸推動撥叉、滑移齒輪沿立軸上下方向移動至兩檔工作位置，滑移齒輪、撥叉在自身重力的作用下向下滑落。為了克服滑移齒輪、撥叉自身的重力，變速箱一般采用液壓保壓裝置維持換檔油缸液壓油的壓力。但是，由于液壓保壓裝置存在泄漏，在變速箱工作過程中，經常出現變速箱檔位脫開、滑移齒輪從變速箱的高速檔位向下滑落并與相鄰齒輪發生碰撞的現象，造成齒輪、軸、軸承損壞事故的發生，其根本原因在于該變速箱換檔結構中缺少檔位鎖緊機構。

為了解決上述問題，我們對原變速換檔結構進行改進設計，取消了變速油缸液壓保壓裝置，新設計了一套變速箱檔位鎖緊機構（圖1）。該機構采用在撥叉上新增加2個檔位鎖緊槽，并在撥叉相對的變速箱側面新增加一套鎖緊活塞桿、油缸，活塞桿的頭部為鎖緊插銷，通過將鎖緊插銷插入撥叉的鎖緊槽來鎖住撥叉，從而鎖住滑移齒輪。活塞桿的運動采用彈簧鎖緊、液壓放松的結構。該檔位鎖緊機構具有自動鎖緊、鎖緊牢固、安全可靠的特點。

變速箱由高速檔至低速檔的換檔過程:首先，鎖緊油缸進油管來油，推動鎖緊插銷從撥叉的鎖緊槽中脫出到位后，鎖緊插銷壓合鎖緊限位開關，鎖緊限位開關發出撥叉換檔信號，換檔油缸無桿腔進油管進油，換檔油缸有桿腔進油管回油，液壓油推動活塞桿、撥叉移動到低速檔位置后，固定在撥叉上的撞塊壓合低速檔限位開關，低速檔限位開關便發出換檔結束信號，至此高速檔至低速檔換檔工作結束。

變速箱由低速檔至高速檔的換檔過程:首先，鎖緊油缸進油管來油，推動鎖緊插銷從撥叉的鎖緊槽中脫出到位，鎖緊插銷壓合鎖緊限位開關后，鎖緊限位開關發出撥叉換檔信號，換檔油缸有桿腔進油管進油，換檔油缸無桿腔進油管回油，液壓油推動活塞、撥叉移動至高速檔位置后，固定在撥叉上的撞塊壓合高速檔限位開關，高速檔限位開關便發出換檔結束信號，至此低速檔至高速檔換檔工作結束。

新設計的變速箱檔位鎖緊機構，經過在10 m數控重型立式車床上使用后驗證，該機構安全、可靠，大大提高了機床變速箱工作的可靠性、安全性，有效地防止了變速箱檔位脫開事故的發生。該機構已在我公司的單柱系列、雙柱系列數控重型立式車床上全面投入使用，經濟效果顯著，并已被我公司正式申請了國家實用新型專利。