带自锁功能的机械换挡机构及工程机械的制作方法
1.本实用新型涉及机械换挡技术领域，尤其涉及一种带自锁功能的机械换挡机构及工程机械。
背景技术：
2.工程机械中大多采用机械换挡，如图1所示，现有技术中，机械换挡机构包括换挡手柄1
′
、主动锥齿轮2
′
、从动锥齿轮3
′
、齿轮4
′
、齿条5
′
、钢丝轴 6
′
以及变速操纵阀7
′
。其中，主动锥齿轮2
′
设置于壳体上，从动锥齿轮3
′
与主动锥齿轮2
′
啮合，从动锥齿轮3
′
与齿轮4
′
通过连接轴连接，且从动锥齿轮3
′
和齿轮4
′
能够同步转动，连接轴转动设置于壳体上，齿轮4
′
与齿条5
′
啮合，钢丝轴6
′
的两端分别连接齿条5
′
和变速操纵阀7
′
的分配阀杆71
′
。换挡时，拨动换挡手柄1
′
，带动主动锥齿轮2
′
转动，主动锥齿轮2
′
带动从动锥齿轮3
′
转动，同时齿轮4
′
与从动锥齿轮3
′
同步转动，齿轮4
′
带动齿条5
′
上下移动，齿条5
′
在移动时通过钢丝轴6
′
带动分配阀杆71
′
移动，以实现控制变速操纵阀7
′
实现变速器的换挡操作。该机械换挡机构主动锥齿轮2
′
和从动锥齿轮3
′
之间无自锁功能，分配阀杆71
′
在液压油的作用下受到一定的轴向力，该轴向力可能会使分配阀杆71
′
产生左右移动，进而导致挡位脱挡。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种带自锁功能的机械换挡机构及工程机械，能够有效防止挡位脱挡。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.带自锁功能的机械换挡机构，包括变速操纵阀，所述变速操纵阀上设置有分配阀杆，所述带自锁功能的机械换挡机构还包括：
6.换挡装置，包括壳体、换挡杆、蜗轮、蜗杆以及联动组件，所述蜗轮和所述蜗杆分别转动设置于所述壳体上，所述蜗杆与所述蜗轮相互啮合，所述联动组件的一端与所述蜗杆连接，另一端与所述分配阀杆连接，所述换挡杆固定设置于所述蜗轮上，所述换挡杆能够带动所述蜗轮转动，所述蜗轮能够通过所述蜗杆带动所述联动组件移动，以使所述分配阀杆移动。
7.作为一种可选方案，所述联动组件包括螺杆和连接件，所述螺杆与所述蜗杆螺纹连接，所述连接件连接于所述分配阀杆和所述螺杆之间。
8.作为一种可选方案，所述连接件为钢丝轴。
9.作为一种可选方案，所述蜗轮和所述蜗杆的导程角小于3
°
30
′
。
10.作为一种可选方案，所述蜗轮和所述蜗杆的所述导程角为3
°
16
′
14
″
。
11.作为一种可选方案，所述蜗轮上设置有固定轴，所述蜗轮通过所述固定轴转动设置于所述壳体上，所述换挡杆的一端固定设置于所述固定轴上。
12.作为一种可选方案，所述固定轴的两端以及所述蜗杆的两端均分别设置有滚动轴承，所述固定轴和所述蜗杆均通过所述滚动轴承设置于所述壳体上。
13.作为一种可选方案，所述换挡杆与所述固定轴可拆卸地连接。
14.作为一种可选方案，所述换挡杆与所述固定轴连接的一端沿所述换挡杆径向设置有通孔，所述固定轴与所述换挡杆连接的端部设置连接部，所述连接部设置有外螺纹且与所述固定轴之间具有台阶面，螺母螺纹连接于所述连接部，所述换挡杆通过所述通孔套设于所述连接部并夹设于所述螺母和所述台阶面之间。
15.工程机械，包括如上述任一方案中所述的带自锁功能的机械换挡机构。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型提供的一种带自锁功能的机械换挡机构，包括变速操纵阀和换挡装置。其中，换挡装置包括壳体、换挡杆、蜗轮、蜗杆以及联动组件，蜗轮和蜗杆分别转动设置于壳体上，且蜗杆与蜗轮传动连接，联动组件一端与蜗杆传动连接，另一端与分配阀杆连接，换挡杆固定设置于蜗轮上，通过拨动换挡杆能够带动蜗轮转动，蜗轮通过蜗杆带动联动组件移动，以使分配阀杆移动，进而实现变速箱的挡位的变化。该带自锁功能的机械换挡机构通过利用蜗轮和蜗杆之间具有自锁性能，以防止分配阀杆在液压油的作用下产生不必要的移动，进而防止挡位脱挡。
附图说明
18.图1是现有技术中的机械换挡机构的示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的带自锁功能的机械换挡机构的结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例提供的换挡装置的结构示意图一；
21.图4是本实用新型实施例提供的换挡装置的结构示意图二。
22.图中：
[0023]1′
、换挡手柄；2
′
、主动锥齿轮；3
′
、从动锥齿轮；4
′
、齿轮；5
′
、齿条； 6
′
、钢丝轴；7
′
、变速操纵阀；71
′
、分配阀杆；
[0024]
1、换挡装置；11、壳体；12、换挡杆；13、蜗轮；131、固定轴；14、蜗杆；15、联动组件；151、螺杆；152、连接件；16、滚动轴承；17、螺母；
[0025]
100、变速操纵阀；101、分配阀杆。
具体实施方式
[0026]
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0028]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不
是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0030]
如图2-图4所示，本实用新型实施例提供了一种带自锁功能的机械换挡机构，包括变速操纵阀100和换挡装置1。其中，变速操纵阀100与工程机械中变速箱的挡位离合器通过液压油连接，变速操纵阀100上设置有分配阀杆101，分配阀杆101在变速操纵阀100中能够移动以使液压油通过变速操纵阀100进入变速箱的挡位离合器，挡位离合器工作实现变速箱换挡。可以理解的是，分配阀杆101在变速操纵阀100中的位置移动，能够实现变速箱不同挡位的切换。换挡装置1包括壳体11、换挡杆12、蜗轮13、蜗杆14以及联动组件15，壳体 11固定设置于工程机械上，蜗轮13和蜗杆14分别转动设置于壳体11上，蜗杆14与蜗轮13相互啮合，联动组件15的一端与蜗杆14连接，另一端与分配阀杆 101连接，换挡杆12固定设置于蜗轮13上。通过拨动换挡杆12，能够同时带动蜗轮13转动，蜗轮13转动的同时带动蜗杆14转动，蜗杆14转动时带动联动组件15移动，进而带动分配阀杆101移动。
[0031]
工程机械在行驶时，由于变速操纵阀100中的液压油会产生晃动，晃动的液压油会使分配阀杆101受到一定的轴向力，该带自锁功能的机械换挡机构通过利用蜗轮13和蜗杆14之间具有自锁性能，以防止分配阀杆101在液压油的作用下产生不必要的移动，进而防止挡位脱挡。
[0032]
具体地，联动组件15包括螺杆151和连接件152，螺杆151与蜗杆14螺纹连接，连接件152的两端分别连接于分配阀杆101和螺杆151之间，当蜗杆14 在转动时，能够使螺杆151相对蜗杆14上下移动，进而通过连接件152带动分配阀杆101移动。
[0033]
继续参照图2，蜗杆14沿其轴向上设置有中心通孔，中心通孔内设置有内螺纹，螺杆151的外周面上设置有与内螺纹相配合的外螺纹，螺杆151螺纹连接于中心通孔内，该结构通过将蜗杆14的转动实现螺杆151的直线运动，以通过连接件152拉动或推动分配阀杆101移动。
[0034]
连接件152为钢丝轴，钢丝轴的两端分别连接螺杆151和分配阀杆101。该结构简单，使用方便，且成本较低。
[0035]
可选地，根据壳体11的尺寸选择蜗轮13和蜗杆14的模数和齿数，蜗轮13 和蜗杆14的导程角小于3
°
30
′
，以使蜗轮13和蜗杆14具有自锁性。
[0036]
在本实施例中，蜗轮13和蜗杆14的模数为1.6，蜗轮13的齿数是61个，蜗杆14的齿数是5个，蜗轮13的分度圆直径28mm,蜗轮13和蜗杆14的中心距为63mm，传动比为12.2，导程角为3
°
16
′
14
″
。该结构尺寸选择合理，且自锁性能好。
[0037]
继续参照图2-图4，蜗轮13上设置有固定轴131，固定轴131与蜗轮13固定连接，固定轴131转动设置于壳体11上，且换挡杆12的一端与固定轴131 固定连接。通过拨动换挡杆12能够带动固定轴131转动，进而实现蜗轮13转动，以使结构更加合理。
[0038]
为了使固定轴131和蜗杆14在壳体11上转动更加顺畅，固定轴131的两端以及蜗杆14的两端均分别设置有滚动轴承16，四个滚动轴承16设置于壳体 11上，固定轴131和蜗杆14均通过滚动轴承16设置于壳体11上。
[0039]
可选地，换挡杆12与固定轴131可拆卸地连接，以使安装和拆卸更加方便。
[0040]
具体地，换挡杆12与固定轴131连接的一端沿换挡杆12的径向设置有通孔，固定轴131与换挡杆12连接的端部设置有连接部，连接部的直径小于固定轴131的直径，且连接部上设置有外螺纹，连接部与固定轴131之间具有台阶面，换挡杆12通过通孔套设于连接部，螺母17螺纹连接于连接部，换挡杆12 夹设于螺母17和台阶面之间，以使换挡杆12固定连接于固定轴131上。该结构设计简单，安装方便，且在拧紧螺母17之前，换挡杆12相对固定轴131能够转动以调节换挡杆12与固定轴131之间的位置，以使换挡杆12的位置设计更加合理。
[0041]
本实施还提供一种工程机械，带自锁功能的机械换挡机构安装于工程机械上，以保证了工程机械的挡位可靠，不脱挡。
[0042]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
技术特征：
1.带自锁功能的机械换挡机构，包括变速操纵阀(100)，所述变速操纵阀(100)上设置有分配阀杆(101)，其特征在于，所述带自锁功能的机械换挡机构还包括：换挡装置(1)，包括壳体(11)、换挡杆(12)、蜗轮(13)、蜗杆(14)以及联动组件(15)，所述蜗轮(13)和所述蜗杆(14)分别转动设置于所述壳体(11)上，所述蜗杆(14)与所述蜗轮(13)相互啮合，所述联动组件(15)的一端与所述蜗杆(14)连接，另一端与所述分配阀杆(101)连接，所述换挡杆(12)固定设置于所述蜗轮(13)上，所述换挡杆(12)能够带动所述蜗轮(13)转动，所述蜗轮(13)能够通过所述蜗杆(14)带动所述联动组件(15)移动，以使所述分配阀杆(101)移动。2.根据权利要求1所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述联动组件(15)包括螺杆(151)和连接件(152)，所述螺杆(151)与所述蜗杆(14)螺纹连接，所述连接件(152)连接于所述分配阀杆(101)和所述螺杆(151)之间。3.根据权利要求2所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述连接件(152)为钢丝轴。4.根据权利要求1所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述蜗轮(13)和所述蜗杆(14)的导程角小于3
°
30
′
。5.根据权利要求4所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述蜗轮(13)和所述蜗杆(14)的所述导程角为3
°
16
′
14
″
。6.根据权利要求1所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述蜗轮(13)上设置有固定轴(131)，所述蜗轮(13)通过所述固定轴(131)转动设置于所述壳体(11)上，所述换挡杆(12)的一端固定设置于所述固定轴(131)上。7.根据权利要求6所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述固定轴(131)的两端以及所述蜗杆(14)的两端均分别设置有滚动轴承(16)，所述固定轴(131)和所述蜗杆(14)均通过所述滚动轴承(16)设置于所述壳体(11)上。8.根据权利要求6所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述换挡杆(12)与所述固定轴(131)可拆卸地连接。9.根据权利要求8所述的带自锁功能的机械换挡机构，其特征在于，所述换挡杆(12)与所述固定轴(131)连接的一端沿所述换挡杆(12)径向设置有通孔，所述固定轴(131)与所述换挡杆(12)连接的端部设置连接部，所述连接部设置有外螺纹且与所述固定轴(131)之间具有台阶面，螺母(17)螺纹连接于所述连接部，所述换挡杆(12)通过所述通孔套设于所述连接部并夹设于所述螺母(17)和所述台阶面之间。10.工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的带自锁功能的机械换挡机构。
技术总结
本实用新型属于机械换挡技术领域，公开了一种带自锁功能的机械换挡机构及工程机械。带自锁功能的机械换挡机构包括变速操纵阀和换挡装置。其中，换挡装置包括壳体、换挡杆、涡轮、蜗杆以及联动组件，涡轮和蜗杆分别转动设置于壳体上，且蜗杆与涡轮传动连接，联动组件一端与蜗杆传动连接，另一端与分配阀杆连接，换挡杆固定设置于涡轮上，通过拨动换挡杆能够带动涡轮转动，涡轮通过蜗杆带动联动组件移动，以使分配阀杆移动，进而实现变速箱的挡位的变化。该带自锁功能的机械换挡机构通过利用涡轮和蜗杆之间具有自锁性能，以防止分配阀杆在液压油的作用下产生不必要的移动，进而防止挡位脱挡。脱挡。脱挡。
