《具有安全互锁装置的车床溜板箱》实施例设有动力输入轴21、纵向运动输出轴24、横向运动输出轴6、手动轮轴18、过渡轴22和拔叉轴8。上述轴均支撑于溜板箱箱体1上。
输入轴21上设有动力输入蜗轮20、柱形传动齿轮10。过渡轴22上空套传动齿轮11和齿轮23,齿轮11的位置由拔叉轴8上的拔叉7控制。齿轮11为设有内外齿的滑移齿轮,可与齿轮23或者齿轮5啮合。纵向运动输出轴24上设有传动齿轮12、空套快进蜗轮19,纵向运动输出轴24为齿轮轴,齿轮设于轴24的轴端,用于向箱体外进行纵向运动输出,所以轴24的轴端齿轮也为纵向运动输出齿轮。手动轮轴18上设有手动进给的大手轮17,上端空套小齿轮16。横向运动输出轴6上设有传动齿轮5,齿轮5用于向箱体外进行横向运动输出。动力输入蜗轮20为机动进给的纵、横向动力输入端,由齿轮10通过齿轮11与齿轮23或者齿轮5的选择啮合,使轴24、轴6实现机动纵向或者机动横向的动力输出,从而实现纵、横向机动进给。快进蜗轮19可外接电机,直接驱动纵向运动输出轴24,以实现溜板箱的纵向快进快退的快速移动功能。大手轮17可进行手动动力输入,由手动轮轴18、小齿轮16、传动齿轮12带动轴24实现手动纵向进给。拨叉轴8上设有拔叉7和齿轮4,均由同一手柄9控制。
拔叉轴8和纵向运动输出轴24、手动轮轴18上设有溜板箱纵、横向机动进给和纵向快速移动及纵向手动移动三者之间的互锁机构,即在某一时刻溜板箱只能完成三个运动中的一种。
该互锁机构由齿轮4、齿条3、齿条轴2、拔块14、拔叉13、拔叉15、以及二组钢球27-弹簧26-定位销25组成。齿轮4设于拨叉轴8上,拨叉轴8由设于箱体1外侧的手柄9控制。齿轮4与齿条3啮合,拔块14和齿条3由螺钉连成一体并由齿条轴2支撑于箱体1上,拔块14的轴向位置由齿轮4驱动控制。拨块14设于二拔叉13、15之间,且与之相联,二拨叉13、15的轴向位置由拔块14同时控制,也即,拔叉13和拔叉15的轴向位置由手柄9控制。
图4,为上述二组钢球27、弹簧26、定位销25的结构示意放大图。二组钢球27-弹簧26-定位销25分别设于纵向运动输出轴24与蜗轮19对应的销孔中以及手动轮轴18与小齿轮16对应的销孔中。拔叉13和拔叉15上分别设有周向环槽,拔叉13和拔叉15可在拨块14的控制下在蜗轮19和齿轮16的轴套上滑动,当拔叉13或者拔叉15的周向环槽移动到钢球27的外侧时,所在轴上的钢球27在弹簧26的弹力作用下将会退入拔叉(13或15)的周向环槽中,定位销25插入所在轴(24或18)上的齿轮(19或16)的轴套内。设计安装时,二拨叉(13或15)上的环槽位置相互错开,以保证在同一时刻只有一只钢球27退入所在轴的拨叉周向环槽中,从而保证分设于轴24和轴18上的二个定位销在某一时刻只有一个定位销插入其所在轴上的蜗轮19或齿轮16的销孔中,使得同一时刻只有一个齿轮(蜗轮19或齿轮16)与轴跟转,另一个齿轮(蜗轮19或齿轮16)在其轴上空转。
由于拨叉轴8上同时设有拔叉7和齿轮4,所以手柄9可同时控制拨叉7、拨叉13和拨叉15的轴向位置。转动手柄9可得到三个位置,在这三个位置中,转动齿轮11始终与圆柱齿轮10相啮合:
位置一:横向机动进给和纵向快速移动。转动手柄9→拔叉轴8→拔叉7→传动齿轮11,使传动齿轮11与传动齿轮5啮合,将运动传至横向运动输出轴6上的传动齿轮5,实现了横向机动进给,传动路线为:动力输入蜗轮20→输入轴21→柱形齿轮10→传动齿轮11→传动齿轮5。同时,在传动齿轮11与传动齿轮5啮合这一位置,拔叉7→齿轮4→齿条3→拔块14→拔叉13,使纵向运动输出轴24上的钢球27被弹进拔叉13的环槽内,弹簧26将定位销25弹进快进蜗轮19上的孔内;若快进电机带动快进蜗轮19快速旋转,就能实现纵向快速移动,运动路线为:快进蜗轮19→定位销25→纵向运动输出轴24。此时由于手动轮轴18上的钢球被拔叉15压入小齿轮16上的孔内,定位销25被压入手动轮轴18内,这样手动轮轴18与小齿轮16脱开,即使传动齿轮12旋转,小齿轮16在手动轮轴18上空转,大手轮17不转。即纵向快速移动和横向机动进给时,纵向机动进给和纵向手动移动都不起作用。
位置二:纵向手动移动。图2所示位置,转动手柄9→拔叉轴8→拔叉7→传动齿轮11,使传动齿轮11与传动齿轮5脱开。同时拔叉轴8→齿轮4→齿条3→拔块14→拔叉15,使手动轮轴18上的钢球27被弹进拔叉15的周向环槽内,弹簧26将定位销25弹进小齿轮16上的孔内,小齿轮16与手动轮轴18通过定位销25相联;此时若转动大手轮17,就能实现纵向手动移动,运动路线为:大手轮17→手动轮轴18→小齿轮16→传动齿轮12→纵向运动输出轴24。此时由于纵向运动输出轴24上的钢球27被拔叉13压入快进蜗轮19上的孔内,定位销25被压入纵向运动输出轴24内,这样级向运动输出轴24与快进蜗轮19脱开,即使传动齿轮12旋转,纵向运动输出轴24在快进蜗轮19内空转,快进蜗轮19不转,此时,能轻松地转动大手轮17,实现溜板箱1的纵向手动移动。即纵向手动移动时,纵向机动进给、纵向快速移动和横向机动进给都不起作用。
位置三:纵向机动进给。转动手柄9→拔叉轴8→拔叉7→传动齿轮11,使传动齿轮11的内齿轮与齿轮23啮合,将运动传至纵向运动输出轴24,从而实现纵向机动进给;运动路线为:动力输入蜗轮20→输入轴21→柱形齿轮10→传动齿轮11→齿轮23→传动齿轮12→纵向运动输出轴24;此刻由于纵向运动输出轴24上的钢球27和手动轮轴18上的钢球27都不在其拔叉的周向环槽内,纵向运动输出轴24在快进蜗轮19内空转,小齿轮16在手动轮轴18上空转,这样快进蜗轮19与大手轮17不转。即纵向机动进给时,纵向手动移动、纵向快速移动和横向机动进给都不起作用。