CN102691783A - 齿轮箱内行星轴承润滑装置 - Google Patents

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王雄厚
何芸
陈斌
叶爱雪
项建忠
陈永生
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Abstract

本发明提供了一种齿轮箱内行星轴承润滑装置，包括行星架、行星轮、行星轴、行星轴承、铲油板、轴承内圈隔圈和轴承外圈隔圈，铲油板固定安装在行星轴的端部，铲油板上设置有铲油口和产油腔；行星轴内设置有储油腔和输油孔，所述储油腔的一端与铲油腔连通，另一端与输油孔连通；轴承内圈隔圈的中心位置开设内一环槽，输油孔的尾部设置有多个用于与环槽连通的供油孔。本发明采用了非强制润滑的方式，可减少供油量，大大节约成本；润滑装置结构简单，减少了供油设备失效而发生供油不足的风险，设备可靠度大大提高；该润滑装置可以通过铲油区域大小和铲油板厚度调整铲油量来设计，计算简单，设计难度小。

Description

齿轮箱内行星轴承润滑装置
技术领域
 本发明属于齿轮箱润滑装置，具体涉及一种用于行星齿轮箱的行星轴承润滑装置。 
背景技术
现有技术中行星结构轴承润滑主要有强制供油和非强制供油两种，强制润滑存在的问题是：油道复杂，油压沿程损失严重，计算复杂，供油途中有油量损耗，实际润滑点供油量难以确定。非强制润滑目前主要采用浸油、飞溅、集油盘等方式，浸油方式存在的问题是：行星结构回转部件尤其是行星轮只能短时浸没；飞溅方式存在的问题是：飞溅油量不可控，无法进入行星轴承润滑；集油盘方式存在的问题是：集油盘因空间限制会开口很小，在旋转一周过程中，能获得飞溅进入盘中的油极为有限，润滑油无压力状况不能有效到达润滑点。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种齿轮箱内行星轴承润滑装置，该齿轮箱内行星轴承润滑装置通过主动取油的方式，保证了行星轴承润滑点能够有充足的润滑油量。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种齿轮箱内行星轴承润滑装置，包括行星架、行星轮、行星轴和行星轴承，行星轴固定安装在行星架上，行星轮通过行星轴承安装在行星轴上；其特征在于，所述齿轮箱内行星轴承润滑装置还包括铲油板、轴承内圈隔圈和轴承外圈隔圈，所述行星轴承为左、右两个，两个行星轴承通过轴承内圈隔圈和轴承外圈隔圈隔开；铲油板固定安装在行星轴的端部，铲油板包括一铲油口和一铲油腔，铲油口开口向外，铲油口的内侧与铲油腔连通；行星轴内设置有储油腔和输油孔，所述储油腔的一端与铲油腔连通，另一端与输油孔连通；轴承内圈隔圈的中心位置开设有一环槽，输油孔的尾部沿行星轴的径向设置有多个用于与环槽连通的供油孔，多个供油孔分布在180度范围内；所述环槽内设置有多个用于与行星轴承连通的径向油孔。
进一步的，轴承外圈隔圈通过卡簧固定于行星轮内。
进一步的，行星轴承内圈装配在行星轴上，行星轴承内圈的外端面设置有定距环。
进一步的，行星轴和行星架通过定位孔和定位销固定连接。
本发明所述的齿轮箱内行星轴承润滑装置，通过在行星轴的端部设置一铲油板，在行星轴上设置储油腔和内孔、以及在轴承内圈隔圈上设置供油孔，实现了主动取油、自动供油、有效润滑的目的。齿轮箱工作时，行星架持续转动，每只行星轮都会依次运转到下方浸入润滑油内，行星架每转一周，铲油板便会铲一次油。当铲油板从进入润滑油开始铲油，直到铲油板的铲油口下沿离开液面结束一次铲油。铲油板所铲取的润滑油并不立即进入润滑，而是储存在铲油板和行星轴的储油腔内，在行星架转动的过程中，储油腔中的润滑油会根据行星轮所处的不同位置缺油程度的不同，而实现按需为行星轴承提供润滑油。
该齿轮箱内行星轴承润滑装置采用了非强制润滑的方式，可减少供油量，大大节约成本；润滑装置结构简单，减少了供油设备失效而发生供油不足的风险，设备可靠度大大提高；该润滑装置可以通过铲油区域大小和铲油板厚度调整铲油量来设计，计算简单，设计难度小；同时在行星架线速度较高时，搅油发热较严重，本发明可以允许油位降低到轴承滚子都无法浸没的情况，实现低油位铲油从而保证充足润滑油量。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为铲油板的立体结构图；
图3为行星轴的部分剖面图；
图4为铲油区域示意图；
图5为铲油板在3点、6点、9点、12点方向4个位置的铲油口开口朝向示意图；
图6为行星轴在3点、6点、9点、12点方向4个位置的储油腔开口朝向示意图；
图7为行星轴内输油孔出油方向示意图；
图8为低油位铲油板示意图；
图中各标号的含义如下：
行星架-1，行星轮-2，行星轴-3，行星轴承-4，铲油板-5，轴承内圈隔圈-6，轴承外圈隔圈-7，卡簧-8，铲油口-9，储油腔-10，定距环-11，供油孔-12，铲油腔-14，输油孔-15，定位销-16，螺钉-17。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-3所示，本发明提供了一种齿轮箱内行星轴承润滑装置，包括行星架1、行星轮2、行星轴3、行星轴承4、铲油板5、轴承内圈隔圈6和轴承外圈隔圈7，行星轴3固定安装在行星架1上，行星轮2通过行星轴承4安装在行星轴3上；所述行星轴承4为左、右两个，两个行星轴承4通过轴承内圈隔圈6和轴承外圈隔圈7隔开；轴承外圈隔圈7通过卡簧8固定于行星轮2内。铲油板5固定安装在行星轴1的端部，铲油板5包括一铲油口9和一铲油腔14，铲油口9开口向外，铲油口9的内侧与铲油腔14连通，其中铲油腔14的径向尺寸大于储油腔10的径向尺寸。行星轴3的端部设置有一储油腔10，储油腔10的一端与铲油腔14连通，另一端开设有一盲孔作为输油孔15，其深度直达轴承内圈隔圈6；轴承内圈隔圈6的中心位置开设内一环槽，输油孔15的尾部沿行星轴3的径向设置有多个用于与环槽连通的供油孔12，多个供油孔12分布在180度范围内；环槽内沿环槽的径向设置有多个用于与行星轴承4连通的径向油孔。
为了实现行星轴承4的定位，行星轴承4的内圈装配在行星轴3上，行星轴承4的内圈的外端面用定距环11调整，在行星架法兰内侧实现定位。 
为了实现行星轴3的定位，行星轴3上有定位孔，依靠定位销16固定于行星架1上，定位销16用螺钉17固定以防止脱落。
如图4所示，H为行星架回转中心距离润滑油液面的距离，R1为铲油口9上沿的半径，R2为铲油口9下沿的半径，efgh扇形环状区域即是铲油板5的可铲油面积S，铲油板5的铲油腔深度h，理论可铲油量通过二者乘积简单计算能够得出。
铲油板5上的铲油口9的开口方向与行星架1旋转方向一致时才可实现铲油，图4所示，铲油板从3点位置到6点位置逐步进入液面以下，开始铲油；从6点到9点，逐步脱离液面，结束铲油。铲油板5在9点位置时铲油腔14的最低点低于供油孔12，该处润滑油被储存在铲油腔14中；铲油板5处于12点位置，铲油腔14中部分油液进入了供油孔12，但铲油腔14最低点依然低于供油孔12，即仍然有储油。随着铲油板5位置从12点往3点位置运动，铲油腔14中的存油逐渐全部进入供油孔12，经径向油孔参与向行星轴承4供油。
如图6所示，行星轴3上的储油腔10类似为水车结构，其低位储油，随着位置和角度变化逐渐排油。储油腔10的深度根据铲油量的大小和实际需用油量调整，储油腔10开在行星架1运转方向的反侧，开口角度决定润滑油供给的位置和油量。当行星轴3运转在6点位置，行星轴承4可以直接得到润滑油，无需供油；行星轴3运转到9点位置，行星轴承4在润滑油液以下所获得的润滑油逐步流失，开始需要增加润滑油，此时油量缺口较小，只需从铲油板5和供油孔12中供油，储油腔10不供油。从9点位置向12点位置运动，行星轴承4油量缺口增大，储油腔10和铲油腔14同时供油。从12点位置向3点位置运动，储油腔10和铲油腔14中的油全部进入供油孔12的供油通道。从3点位置到6点位置运动，供油孔12中的油进入径向油孔，在供油通道内的润滑油耗尽前，再次通过铲油得到润滑油补充。
如图7所示，本实施例中在行星轴2的供油位置开设a、b、c、d四个供油孔12。润滑油的提供方式是这样的：6点位置行星轴承4可以直接从润滑油液面以下得到补充，不供油；从6点位置运动向9点位置，因供油方向和运动方向相反，供油压力最大，a孔作为主要供油孔，b孔辅助供油；从9点位置运动向12点位置，a孔供油效果逐渐减弱，b孔c孔都参与供油；从12点位置运动向3点位置，依靠c孔和d孔供油。油孔a、b、c、d分布在180°范围内，本实施例中角度均分，实际实施时要根据实际油位进行调整，把润滑油集中在缺油程度高的位置，轴承可以得到浸油的位置就不额外供油。
附图8所示，当行星架线速度较大时，可以将润滑油液面降低，铲油板5的铲油口9开设到深入液面以下取油，同时加大铲油板5和行星轴3的储油腔10，在整个圆周方向都能保证充足润滑。
本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种齿轮箱内行星轴承润滑装置，包括行星架、行星轮、行星轴和行星轴承，行星轴固定安装在行星架上，行星轮通过行星轴承安装在行星轴上；其特征在于，所述齿轮箱内行星轴承润滑装置还包括铲油板、轴承内圈隔圈和轴承外圈隔圈，所述行星轴承为左、右两个，两个行星轴承通过轴承内圈隔圈和轴承外圈隔圈隔开；铲油板固定安装在行星轴的端部，铲油板包括一铲油口和一铲油腔，铲油口开口向外，铲油口的内侧与铲油腔连通；行星轴内设置有储油腔和输油孔，所述储油腔的一端与铲油腔连通，另一端与输油孔连通；轴承内圈隔圈的中心位置开设有一环槽，输油孔的尾部沿行星轴的径向设置有多个用于与环槽连通的供油孔，多个供油孔分布在180度范围内；所述环槽内设置有多个用于与行星轴承连通的径向油孔。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱内行星轴承润滑装置，其特征在于，轴承外圈隔圈通过卡簧固定于行星轮内。
3.根据权利要求1所述的齿轮箱内行星轴承润滑装置，其特征在于，行星轴承内圈装配在行星轴上，行星轴承内圈的外端面设置有定距环。
4.根据权利要求1所述的齿轮箱内行星轴承润滑装置，其特征在于，行星轴和行星架通过定位孔和定位销固定连接。
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