一种轨道板调整传动箱 |
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| 申请号 | CN202010713077.9 | 申请日 | 2020-07-22 | 公开(公告)号 | CN112096798B | 公开(公告)日 | 2021-07-13 |
| 申请人 | 重庆工程职业技术学院; | 发明人 | 张伟; 黄崇富; 林雪峰; 李诚; 傅剑锋; 王家胜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种轨道板调整传动箱，包括 箱体 、驱动机构、第一 输出轴 、第二输出轴、第三输出轴及拨叉机构；驱动机构包括驱动 电机 、 驱动轴 、主动 齿轮 、第一从动齿轮及第二从动齿轮，驱动轴上设有第一主动介齿，第一从动齿轮上设有第二主动介齿，第二从动齿轮上设有第三主动介齿；第一输出轴上设有第一从动介齿；第二输出轴上设有第二从动介齿；第三输出轴上设有第三从动介齿；驱动轴及第一输出轴间，第一从动齿轮与第二输出轴间，第二从动齿轮与第三输出轴间均设有拨叉机构。通过拨叉机构实现一个 驱动电机 对三个输出轴分别传动，减少了驱动电机和电控设备及系统的数量，降低了投资成本，节约了大量的施工空间，且电气控制也相对简单。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轨道板调整传动箱，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种轨道板调整传动箱技术领域[0001] 本发明属于轨道安装技术领域，具体涉及一种轨道板调整传动箱。 背景技术[0002] 随着国内高速铁路的飞速发展，对板式轨道的精调测量系统的需求将与日俱增，无论是何种形式，何种规格的板式无砟轨道，只有具体的测量标架形状，性能的差异，而轨道板的精密测量，调整定位原理却基本相同。目前高铁系统的轨道板多采用CRTSⅢ型轨道板，此类轨道板已经成为新建高铁线路的主要路基。对于CRTSⅢ型轨道板铺设均采用机械化铺设，但是轨道板铺设精度要求很高，上下、左右、前后铺设的精度要求≤3mm，而CRTSⅢ轨道板的尺寸2.5m×5m的预制板，重量达到10吨左右，因此调节比较困难。 [0003] 目前CRTSⅢ轨道板的调节，先通过机械吊装粗调，再依靠人力或机械设备驱动轨道板在水平方向和竖直方向微量运动以精调，人力精调一块轨道板，5个工人同时操作需要2h～3h，费人费时；依靠机械设备精调，能大大提高工作效率，节约大量的时间和人力。 [0004] 依靠机械设备精调时，在CRTSⅢ轨道板的四个角落都需要设置机械设备，每台机械设备在CRTSⅢ轨道板的XYZ方向都需设置驱动电机，即每台机械设备均需设置有三台驱动电机，每台电机均需配备电控设备及系统，即需配备三套电控设备及系统，投资成本高，占用了大量的施工空间，且电气控制也相当复杂。 发明内容[0005] 针对上述现有技术之不足，本发明旨在提供一种轨道板调整传动箱，以解决现有的每台精调CRTSⅢ轨道板的机械设备均设置有三台驱动电机以及三套电控设备及系统，投资成本高，占用了大量的施工空间，且电气控制也相当复杂的问题。 [0006] 为了解决该技术问题，本发明采用的技术方案是： [0007] 一种轨道板调整传动箱，包括： [0008] 箱体； [0009] 驱动机构，包括驱动电机、驱动轴、主动齿轮、第一从动齿轮及第二从动齿轮，所述驱动电机固设于所述箱体的一外侧面上；所述驱动轴可转动设于所述箱体内，所述驱动轴一端与所述驱动电机连接，另一端设有第一主动介齿；所述主动齿轮固定套设于所述驱动轴上；所述第一从动齿轮与所述第二从动齿轮可转动设于所述箱体内，位于所述驱动轴的两侧，且均与所述主动齿轮啮合传动，所述第一从动齿轮上设有第二主动介齿，所述第二从动齿轮上设有第三主动介齿； [0011] 第二输出轴，一端同轴可转动设于所述第一从动齿轮内，所述第二输出轴上设有与所述第二主动介齿规格相同的第二从动介齿，所述第二输出轴中部可转动设于所述箱体内，另一端为输出端，伸出所述箱体外； [0012] 第三输出轴，一端同轴可转动设于所述第二从动齿轮内，所述第三输出轴上设有与所述第三主动介齿规格相同的第三从动介齿，所述第三输出轴中部可转动设于所述箱体内，另一端为输出端，伸出所述箱体外；及 [0013] 拨叉机构，设于所述箱体上，所述驱动轴及所述第一输出轴间设有一所述拨叉机构，能够使得所述第一主动介齿和所述第一从动介齿连接及断开；所述第一从动齿轮与所述第二输出轴间设有一所述拨叉机构，能够使得所述第二主动介齿和所述第二从动介齿连接及断开；所述第二从动齿轮与所述第三输出轴间设有一所述拨叉机构，能够使得所述第三主动介齿和所述第三从动介齿连接及断开。 [0014] 通过拨叉机构将驱动机构与第一输出轴、第二输出轴及第三输出轴分别连接及断开，通过一个驱动电机实现了对三个输出轴分别传动，无需为每台机械设备设置三台驱动电机，也无需配备三套电控设备及系统，只需为每台机械设备设置一台驱动电机以及一套电控设备及系统，大大降低了投资成本，节约了大量的施工空间，且电气控制也相对简单。 [0015] 进一步地，所述拨叉机构包括齿套、拨块、拨叉臂及轴座，所述齿套的圆周表面上开设有沿周向的导向槽，所述齿套的圆周内圈沿周向设有内齿； [0016] 所述齿套套设于所述第一主动介齿和所述第一从动介齿上，所述内齿与所述第一主动介齿和所述第一从动介齿啮合，所述齿套能够轴向滑动使得所述内齿脱离所述第一主动介齿； [0017] 所述齿套套设于所述第二主动介齿和所述第二从动介齿上，所述内齿与所述第二主动介齿和所述第二从动介齿啮合，所述齿套能够轴向滑动使得所述内齿脱离所述第二主动介齿； [0018] 所述齿套套设于所述第三主动介齿和所述第三从动介齿上，所述内齿与所述第三主动介齿和所述第三从动介齿啮合，所述齿套能够轴向滑动使得所述内齿脱离所述第三主动介齿； [0019] 所述拨块通过所述导向槽与所述齿套滑动连接，所述拨块与所述拨叉臂的一端铰接，所述轴座上设有安装孔，所述拨叉臂的中部通过所述安装孔与所述轴座转动连接，所述轴座固设于所述箱体内。 [0020] 通过拨叉臂拨动拨块，拨块带动齿套沿轴向滑动，使得第一主动介齿和第一从动介齿、第二主动介齿和第二从动介齿、第三主动介齿和第三从动介齿连接或断开，从而驱动第一输出轴、第二输出轴、第三输出轴转动而输出动力。 [0021] 进一步地，所述拨叉臂包括连接臂、转动轴及手柄，所述转动轴两端通过所述轴座与所述箱体转动连接，所述连接臂一端与所述转动轴固定连接，另一端与所述拨块铰接，所述手柄一端与所述转动轴固定连接，另一端伸出所述箱体外。手柄伸出箱体外以便人工握持操作。 [0022] 进一步地，上述轨道板调整传动箱还包括齿套防滑机构，所述齿套防滑机构包括第一弹性元件及防转组件，所述第一弹性元件设于所述轴座的安装孔内且两端分别与所述轴座及所述转动轴连接，所述防转组件设于所述拨叉臂上且与所述轴座连接，所述防转组件能防止转动轴转动从而防止齿套轴向滑动。第一弹性元件可使得转动轴一直处于绷紧的状态，不会因为驱动机构的振动而晃动，防转组件可在齿套处于连接和断开的两个状态时使得转动轴被卡锁住不得转动，从而防止齿套沿轴向滑动。 [0023] 进一步地，所述防转组件包括棘齿、止回棘爪、棘爪座、第二弹性元件及棘爪伸缩构件，所述棘齿设于所述轴座的安装孔内，所述止回棘爪一端与所述棘爪座铰接，一端与所述棘齿啮合，所述第二弹性元件两端分别与所述止回棘爪及所述棘爪座连接，所述棘爪座与所述转动轴滑动连接，所述棘爪伸缩构件驱动所述棘爪座与所述转动轴间相对滑动。采用棘齿和止回棘爪防转，结构可靠，棘爪伸缩构件可使得止回棘爪脱离棘齿，以使得齿套在连接和断开的两个状态切换时，转动轴能够转动。 [0024] 进一步地，所述棘爪伸缩构件包括第三弹性元件、固定座、定滑轮、钢丝绳及连杆，所述固定座固设于所述转动轴一端；所述棘爪座与所述固定座滑动连接；所述第三弹性元件两端分别与所述棘爪座及所述固定座连接；所述定滑轮与所述固定座转动连接；所述转动轴沿轴向开设有第一通孔，所述手柄沿轴向开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相连通，所述连杆设于所述第二通孔内，所述连杆中部与所述手柄铰接；所述钢丝绳穿过所述第一通孔，绕过所述定滑轮，两端分别与所述连杆的一端及所述棘爪座固定连接。设置钢丝绳处于紧绷的状态，当驱动连杆使其转动时，钢丝绳拉动棘爪座使其沿固定座滑动，从而使止回棘爪脱离棘齿。 [0025] 进一步地，所述连杆的另一端设有握把，所述握把伸出所述手柄。通过将棘爪伸缩构件的连杆一端设于手柄上，且伸出手柄外，方便人工操作。 [0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0027] 1、通过拨叉机构将驱动机构与第一输出轴、第二输出轴及第三输出轴分别连接及断开，通过一个驱动电机实现了对三个输出轴分别传动，无需为每台机械设备设置三台驱动电机，也无需配备三套电控设备及系统，只需为每台机械设备设置一台驱动电机以及一套电控设备及系统，大大降低了投资成本，节约了大量的施工空间，且电气控制也相对简单。 [0028] 2、通过对拨叉机构设置齿套防滑机构，使得齿套在连接和断开的两个状态时始终保持稳定可靠，且减少了齿套的晃动。 [0030] 图1为本发明的结构主视图； [0031] 图2为图1中的A‑A剖视图； [0032] 图3为本发明的拨叉机构的结构主视图； [0033] 图4为图3中的P向视图； [0034] 图5为图3中的B‑B视图； [0035] 图6为图4中的C‑C视图； [0036] 图7为图4中的D‑D视图。 [0037] 附图标记： [0038] 1‑箱体； [0039] 2‑驱动机构，21‑驱动电机，22‑驱动轴，23‑主动齿轮，24‑第一从动齿轮，25‑第二从动齿轮，26‑第一主动介齿，26a‑第一从动介齿，27‑第二主动介齿，27a‑第二从动介齿，28‑第三主动介齿，28a‑第三从动介齿； [0040] 3‑第一输出轴； [0041] 4‑第二输出轴； [0042] 5‑第三输出轴； [0043] 6‑拨叉机构，61‑齿套，62‑拨块，63‑拨叉臂，631‑连接臂，632‑转动轴，632H‑第一通孔，633‑手柄，633H‑第二通孔，64‑轴座； [0044] 7‑齿套防滑机构，71‑第一弹性元件，72‑防转组件，721‑棘齿，722‑止回棘爪，723‑棘爪座，724‑第二弹性元件，725‑棘爪伸缩构件，7251‑第三弹性元件，7252‑固定座，7253‑定滑轮，7254‑钢丝绳，7255‑连杆，7256‑握把。 具体实施方式[0045] 下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。在本发明申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0046] 请参阅图1和图2，本实施例提供的轨道板调整传动箱，包括：箱体1、驱动机构2、第一输出轴3、第二输出轴4、第三输出轴5及拨叉机构6。 [0047] 箱体1为长方体结构，可固定于地面上，也可固定于已经固定在地面上的专用设备上。 [0048] 驱动机构2包括驱动电机21、驱动轴22、主动齿轮23、第一从动齿轮24及第二从动齿轮25，驱动电机21固设于箱体1的一外侧面上；驱动轴22可转动设于箱体1内，驱动轴22一端与驱动电机21连接，另一端设有第一主动介齿26；主动齿轮23固定套设于驱动轴22上；第一从动齿轮24与第二从动齿轮25可转动设于箱体1内，位于驱动轴22的两侧，且均与主动齿轮23啮合传动，第一从动齿轮24上设有第二主动介齿27，第二从动齿轮25上设有第三主动介齿28。驱动轴22两端通过轴承可转动设于箱体1内，第一从动齿轮24与第二从动齿轮25均通过轴承可转动设于箱体1内。本实施例中采用的驱动电机21，考虑到控制的精度高，本实施例中采用伺服变频电机。 [0049] 第一输出轴3可转动设于箱体1内，且与驱动轴22同轴，一端设有与第一主动介齿26规格相同的第一从动介齿26a，另一端为输出端，伸出箱体1外。具体地，第一输出轴3通过轴承可转动设于箱体1内。 [0050] 第二输出轴4，一端同轴可转动设于第一从动齿轮24内，第二输出轴4上设有与第二主动介齿27规格相同的第二从动介齿27a，第二输出轴4中部可转动设于箱体1内，另一端为输出端，伸出箱体1外。具体地，第二输出轴4一端通过轴承同轴可转动设于第一从动齿轮24内，第二输出轴4的中部通过轴承可转动设于箱体1内。第二输出轴4的另一端伸出箱体1。 [0051] 第三输出轴5，一端同轴可转动设于第二从动齿轮25内，第三输出轴5上设有与第三主动介齿28规格相同的第三从动介齿28a，第三输出轴5中部可转动设于箱体1内，另一端为输出端，伸出箱体1外。具体地，第三输出轴5一端通过轴承同轴可转动设于第二从动齿轮25内，第三输出轴5的中部通过轴承可转动设于箱体1内。第三输出轴5的另一端伸出箱体1。 [0052] 请一并参阅图3和图4，拨叉机构6设于箱体1上，驱动轴22及第一输出轴3间设有一拨叉机构6，能够使得第一主动介齿26和第一从动介齿26a连接及断开；第一从动齿轮24与第二输出轴4间设有一拨叉机构6，能够使得第二主动介齿27和第二从动介齿27a连接及断开；第二从动齿轮25与第三输出轴5间设有一拨叉机构6，能够使得第三主动介齿28和第三从动介齿28a连接及断开。 [0053] 具体地，拨叉机构6包括齿套61、拨块62、拨叉臂63及轴座64，齿套61的圆周表面上开设有沿周向的导向槽，齿套61的圆周内圈沿周向设有内齿；齿套61套设于第一主动介齿26和第一从动介齿26a上，内齿与第一主动介齿26和第一从动介齿26a啮合，齿套61能够轴向滑动使得内齿脱离第一主动介齿26；齿套61套设于第二主动介齿27和第二从动介齿27a上，内齿与第二主动介齿27和第二从动介齿27a啮合，齿套61能够轴向滑动使得内齿脱离第二主动介齿27；齿套61套设于第三主动介齿28和第三从动介齿28a上，内齿与第三主动介齿 28和第三从动介齿28a啮合，齿套61能够轴向滑动使得内齿脱离第三主动介齿28；拨块62通过导向槽与齿套61滑动连接，拨块62与拨叉臂63的一端铰接，轴座64上设有安装孔，拨叉臂 63的中部通过安装孔与轴座64转动连接，轴座64固设于箱体1内。通过拨叉臂63拨动拨块 62，拨块62带动齿套61沿轴向滑动，使得第一主动介齿26和第一从动介齿26a、第二主动介齿27和第二从动介齿27a、第三主动介齿28和第三从动介齿28a连接或断开，从而驱动第一输出轴3、第二输出轴4、第三输出轴5转动而输出动力。 [0054] 作为进一步地优化，拨叉臂63包括连接臂631、转动轴632及手柄633，转动轴632两端通过轴座64与箱体1转动连接，连接臂631一端与转动轴632固定连接，另一端与拨块62铰接，手柄633一端与转动轴632固定连接，另一端伸出箱体1外。手柄633伸出箱体1外以便人工握持操作。本实施例中，每个齿套61上沿直径方向设有两个拨块62，每个拨块62均与连接臂631铰接，两个连接臂631均与转动轴632固定连接，形成叉状。 [0055] 请一并参阅图6，为了防止齿套61沿轴向滑动，上述轨道板调整传动箱还可以设置齿套防滑机构7，齿套防滑机构7包括第一弹性元件71及防转组件72，第一弹性元件71设于轴座64的安装孔内且两端分别与轴座64及转动轴632连接，防转组件72设于拨叉臂63上且与轴座64连接，防转组件72能防止转动轴632转动从而防止齿套61轴向滑动。第一弹性元件71可使得转动轴632一直处于绷紧的状态，不会因为驱动机构2的振动而晃动，防转组件72可在齿套61处于连接和断开的两个状态时使得转动轴632被卡锁住不得转动，从而防止齿套61沿轴向滑动。本实施例中，防转组件72设有两套，分设于转动轴632的两端。第一弹性元件71可以采用弹簧、扭簧等，只要使得转动轴632相对于轴座64保持绷紧的状态即可，本实施例中采用涡卷弹簧。涡卷弹簧的内圈与转动轴632固定连接，涡卷弹簧的外圈与轴座64的安装孔的内壁固定连接。 [0056] 请一并参阅图7，防转组件72包括棘齿721、止回棘爪722、棘爪座723、第二弹性元件724及棘爪伸缩构件725，棘齿721设于轴座64的安装孔内，止回棘爪722一端与棘爪座723铰接，一端与棘齿721啮合，第二弹性元件724两端分别与止回棘爪722及棘爪座723连接，棘爪座723与转动轴632滑动连接，棘爪伸缩构件725驱动棘爪座723与转动轴632间相对滑动。采用棘齿721和止回棘爪722防转，结构可靠，棘爪伸缩构件725可使得止回棘爪722脱离棘齿721，以使得齿套61在连接和断开的两个状态切换时，转动轴632能够转动。第二弹性元件 724能使止回棘爪722与棘齿721卡紧。此处第二弹性元件724在止回棘爪722卡在棘齿721间的初始位置时不设置压缩量。第二弹性元件724可以采用螺旋弹簧、扭簧及橡胶等，只要使得止回棘爪722被棘齿721压迫转动后回复到初始位置，使得止回棘爪722始终被卡在棘齿 721间即可，本实施例中采用螺旋弹簧，螺旋弹簧的一端与止回棘爪722的中部固定连接，螺旋弹簧的另一端与棘爪座723固定连接。本实施例中，由于转动轴632两端均设有止回棘爪 722与棘齿721，所以转动轴632两端均设有棘爪伸缩构件725。 [0057] 请一并参阅图5，棘爪伸缩构件725包括第三弹性元件7251、固定座7252、定滑轮7253、钢丝绳7254及连杆7255，固定座7252固设于转动轴632一端；棘爪座723与固定座7252滑动连接；第三弹性元件7251两端分别与棘爪座723及固定座7252连接；定滑轮7253与固定座7252转动连接；转动轴632沿轴向开设有第一通孔632H，手柄633沿轴向开设有第二通孔 633H，第一通孔632H与第二通孔633H相连通，连杆7255设于第二通孔633H内，连杆7255中部与手柄633铰接；钢丝绳7254穿过第一通孔632H，绕过定滑轮7253，两端分别与连杆7255的一端及棘爪座723固定连接。固定座7252截面呈H型，焊接在转动轴632的两端。设置钢丝绳 7254处于紧绷的状态，当驱动连杆7255使其转动时，钢丝绳7254拉动棘爪座723使其沿固定座7252滑动，从而使止回棘爪722脱离棘齿721。第三弹性元件7251能使棘爪座723回复到初始位置，从而使止回棘爪722与棘齿721啮合卡紧。第三弹性元件7251可以采用螺旋弹簧、扭簧及橡胶等，只要使得棘爪座723能回复到初始位置即可，本实施例中采用螺旋弹簧，螺旋弹簧的一端与棘爪座723的底部固定连接，螺旋弹簧的另一端与固定座7252固定连接。 [0058] 作为进一步的改进，连杆7255的另一端还可以设置握把7256，握把7256伸出手柄633。通过将棘爪伸缩构件725的连杆7255一端设于手柄633上，且伸出手柄633外，方便人工操作。 [0059] 请一并参阅图1‑图7，上述轨道板调整传动箱的具体传动过程为： [0060] 驱动电机21驱动驱动轴22转动，从而第一主动介齿26转动，驱动轴22的主动齿轮23驱动第一从动齿轮24及第二从动齿轮25转动，从而第二主动介齿27和第三主动介齿28转动；齿套61初始位置处于断开状态，即齿套61位于第一从动介齿26a、第二从动介齿27a和第三从动介齿28a上，当手动驱动拨叉臂63，使得拨块62带动齿套61轴向滑动，从而可以通过齿套61将第一主动介齿26和第一从动介齿26a连接，驱动第一输出轴3转动；通过齿套61将第二主动介齿27和第二从动介齿27a连接，驱动第二输出轴4转动；通过齿套61将第三主动介齿28和第三从动介齿28a连接，驱动第三输出轴5转动。当需要断开时，只需手动驱动拨叉臂63，使得拨块62带动齿套61轴向滑动，从而将第一主动介齿26和第一从动介齿26a断开，第一输出轴3不转动；将第二主动介齿27和第二从动介齿27a断开，第二输出轴4不转动；将第三主动介齿28和第三从动介齿28a断盯，第三输出轴5不转动。 [0061] 拨叉机构6上的齿套防滑机构7的工作原理为：第一弹性元件71使得转动轴632一直处于绷紧的状态，而止回棘爪722卡在棘齿721间使得转动轴632不能转动。当需要将齿套 61沿轴向滑动使其处于连接状态时，只需推动手柄633转动转动轴632，此时棘齿721压迫止回棘爪722，使其绕铰点转动，压缩第二弹性元件724，当止回棘爪722越过棘齿721的齿顶时，第二弹性元件724推动止回棘爪722再卡入棘齿721间，当将齿套61推到位后，止回棘爪 722再卡入棘齿721间使得转动轴632不能转动或晃动，保持齿套61稳定的连接状态。当需要将齿套61脱开时，需要使齿套61沿轴向滑动从而断开，手持手柄633捏压握把7256，连杆 7255沿铰点转动而拉动钢丝绳7254，钢丝绳7254通过定滑轮7253拉动棘爪座723使其沿固定座7252滑动，第三弹性元件7251被压缩，此时止回棘爪722脱离棘齿721，转动轴632可转动，只需推动手柄633转动转动轴632，当齿套61完全脱离后，松开握把7256，第三弹性元件 7251推动棘爪座723，使得止回棘爪722卡入棘齿721间，防止转动轴632转动或晃动从而引起齿套61滑动或晃动。 [0062] 采用此轨道板调整传动箱，通过拨叉机构6将驱动机构2与第一输出轴3、第二输出轴4及第三输出轴5分别连接及断开，通过一个驱动电机21实现了对三个输出轴分别传动，无需为每台机械设备设置三台驱动电机，也无需配备三套电控设备及系统，只需为每台机械设备设置一台驱动电机以及一套电控设备及系统，大大降低了投资成本，节约了大量的施工空间，且电气控制也变得相对简单；通过对拨叉机构6设置齿套防滑机构7，使得齿套61在连接和断开的两个状态时始终保持稳定可靠，且减少了齿套61的晃动；机构灵活可靠，适用性强。 |
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