CN103307227A

CN103307227A - 一种可调速的低速重载三环减速器

Info

Publication number: CN103307227A
Application number: CN2013101873759A
Authority: CN
Inventors: 程延海; 仁玉树; 朱真才; 杨金勇; 彭玉兴
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开了一种可调速的低速重载三环减速器，包括设置在轴装式机架上的输入轴、太阳轮轴、三根中间轮轴、三根高速轴和输出轴，以及四个内齿板；输入轴上设有滑移式齿轮组，太阳轮轴上设有变速齿轮组和太阳轮，在太阳轮轴的周围由内至外依次环绕三根中间轮轴和三根高速轴，在中间轮轴上设有中间轮，在高速轴上设有侧外齿轮和偏心轴套，偏心轴套包括一个中间轴套和两个侧轴套，中间轴套的长度为侧轴套的两倍，且中间轴套和侧轴套呈双偏心对称布置；两个内齿板设置在中间轴套上，另外两个内齿板分别设置在侧轴套上，在输出轴上设有外齿轮，外齿轮与四个内齿板的内齿圈相啮合实现少齿差传动。本发明能够有效减小支撑轴承受的载荷，增加其使用寿命。

Description

一种可调速的低速重载三环减速器

技术领域

本发明涉及一种可调速的低速重载三环减速器，尤其适用于矿用凿井绞车的传动部分。

背景技术

三环减速器作为少齿差传动***的一种，具有传动比大，传动效率高，载荷均匀等优点，已广泛应用于冶金、石油、建筑、采矿、水泥等行业，但在实际应用过程中，由于存在振动、冲击等因素，三环减速器在低速重载时输入轴与支撑轴常常因为交变力矩而造成劳损。输入轴上的轴承由于承受较大的载荷，使用寿命往往不长，需要经常性更换。现有的凿井绞车，由于需要较大的传动比，往往采用蜗轮蜗杆传递或四级圆柱减速的方式，传动效率低，占用体积大，且蜗轮蜗杆极易磨损，磨损后维修难度大，修理成本高，拆卸安装不方便。

现有的三环减速器多采用双输入180°内齿板布置方式或单输入120°布置方式，其均载装置采用V带或齿轮直接传递的方式，在受到较大载荷或者冲击时，往往造成载荷分配不均，使轴容易断裂。直接齿轮啮合的均载方式还使得齿轮啮合所需中心距过大，造成整机重量的增加。

发明内容

发明目的：本发明的目的是设计一种可调速的、适用于低速重载工况下、利用中间轮均载的三输入四内齿板三环减速器，以降低支撑轴所承受的载荷，增加其使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种可调速的低速重载三环减速器，包括设置在轴装式机架上的输入轴、太阳轮轴、三根中间轮轴、三根高速轴和输出轴，以及四个内齿板；

输入轴上设有滑移式齿轮组，太阳轮轴上设有变速齿轮组和太阳轮，变速齿轮组与滑移式齿轮组相啮合，在太阳轮轴的周围由内至外依次环绕三根中间轮轴和三根高速轴，中间轮轴和高速轴一一对应，且均呈等边三角形设置，在中间轮轴上设有中间轮，在高速轴上设有侧外齿轮和偏心轴套，中间轮分别与太阳轮和侧外齿轮相啮合，偏心轴套包括一个中间轴套和两个侧轴套，中间轴套的长度为侧轴套的两倍，且中间轴套和侧轴套呈双偏心对称布置；

两个内齿板设置在中间轴套上，另外两个内齿板分别设置在侧轴套上，输出轴的中轴线与太阳轮轴的中轴线相重合，在输出轴上设有外齿轮，外齿轮与四个内齿板的内齿圈相啮合实现少齿差传动，中间轴套上的两个内齿板与侧轴套上的两个内齿板的相位差呈180°。

在本发明中，进一步的，所述轴装式机架包括三环减速器框架，在三环减速器框架的中部隔板上设置行星架，在三环减速器框架的两端分别设置左箱体盖和右箱体盖，在左箱体盖或右箱体盖的外侧设置变速器箱体；所述输入轴穿设于变速器箱体和左箱体盖上，太阳轮轴穿设于变速器箱体、左箱体盖上和行星架上，中间轮轴穿设于行星架上，高速轴和输出轴均穿设于中部隔板和右箱体盖上。

在本发明中，进一步的，所述左箱体盖和右箱体盖上分别设有凸台，变速器箱体和三环减速器框架通过凸台与两个箱体盖进行定位，并通过螺钉组装在一起。

在本发明中，进一步的，所述变速器箱体上开设拨叉槽，在拨叉槽内设有拨叉，拨叉的一端卡住所述滑移式齿轮组，拨叉的另一端与拨叉杆的中部连接，拨叉杆的一端与变速器箱体连接，拨叉杆的另一端与手柄连接。

在本发明中，进一步的，所述内齿板为正三角形。

有益效果：

（1）该减速器采用三输入四内齿板传动方式，能够有效地减小每一根支撑轴所承受的载荷，同时能减小内齿板上轴承所承受的载荷，增加其使用寿命，减少轴承更换所需的拆卸问题；

（2）采用四块相同的内齿板，中间两块内齿板通过挡板螺钉组合，而不做成一体的形式，有利于统一的加工和安装，中间轴套上的两个内齿板与侧轴套上的两个内齿板的相位差呈180°，能够自平衡载荷和力矩，轴两侧的圆柱滚子轴承承受载荷小；

（3）内齿板为正三角形形状，相比于普通的两输入内齿板，虽然增大了体积，但能够承受更大的载荷，在低速重载中，有利于提高减速器的使用寿命；

（4）偏心轴套一端带有定位轴肩，用于圆柱滚子轴承的定位以及偏心轴套之间的定位，可以减少轴套数量，且便于安装以及维修拆卸；

（5）不同于传统的上下箱体结构，本减速器采用轴装式机架，能够在没有提升设备的情况下，方便地进行拆装维修；

（6）采用中间轮互成120°进行均载，可根据不同的减速比适当增减中间轮的尺寸，方便具体情况的修改；

（7）使用滑移齿轮进行变速，通过调节拨叉杆的位置，能够有快、慢两种档位，适应凿井绞车的快、慢速度需求；

（8）该可调速三环减速器制造工艺简单，操作灵活方便，使用安全可靠，维护成本低，传动效率高。

附图说明

附图1为本发明可调速低速重载三环减速器左视剖面图。

附图2为本发明可调速低速重载三环减速器主视半剖图。

附图3为本发明可调速低速重载三环减速器俯视图。

附图4为本发明可调速低速重载三环减速器中间轮均载机构剖视图。

附图5为本发明可调速低速重载三环减速器操作手柄与拨叉杆的布置图。

附图6为本发明可调速低速重载三环减速器操作手柄与拨叉杆的左视图。

图中：1—输入轴，2—轴承端盖一，3—深沟球轴承一，4—滑移式齿轮组，5—变速齿轮组，6—太阳轮轴，7—变速器箱体，8—太阳轮，9—中间轮，10—圆柱滚子轴承一，11—中间轮轴，12—行星架，13—侧外齿轮，14—高速轴，15—三环减速器框架，16—圆柱滚子轴承二，17—挡板，18—内齿板，19—圆柱滚子轴承三，20—偏心轴套，21—轴承端盖二，22—深沟球轴承二，23—外齿轮，24—轴承端盖三，25—圆柱滚子轴承四，26—输出轴，27—圆柱滚子轴承五，28—手柄，29—拨叉杆，30—拨叉，31—开口销，32—垫片，33—销轴。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1至图6所示，本发明可调速的低速重载三环减速器包括轴装式机架、输入轴1、太阳轮轴6、三根中间轮轴11、三根高速轴14、输出轴26和四个内齿板18。

轴装式机架包括三环减速器框架15，在三环减速器框架15的中部隔板上设置行星架12，在三环减速器框架15的两端分别设置左箱体盖和右箱体盖，在左箱体盖的外侧设置变速器箱体7。左箱体盖和右箱体盖上分别设有凸台，变速器箱体7和三环减速器框架15通过凸台与两个箱体盖进行定位，并通过螺钉组装在一起。

输入轴1的一端通过联轴器连接电机输出轴，输入轴1的中部和另一端通过深沟球轴承3分别穿设于变速器箱体7和左箱体盖上，深沟球轴承3的外侧安装轴承端盖一2。在变速器箱体7和左箱体盖之间的输入轴1上通过平键安装滑移式齿轮组4，滑移式齿轮组4由两个齿轮组成。在速器箱体7上开设拨叉槽，在拨叉槽内设有拨叉30，拨叉30的一端卡住滑移式齿轮组4，拨叉30的另一端与拨叉杆29的中部铰接，拨叉杆29的一端通过开口销31、垫片32和销轴33与变速器箱体7铰接，拨叉杆29的另一端与手柄28铰接。

太阳轮轴6的两端和中部通过深沟球轴承3分别穿设于变速器箱体7、行星架12和左箱体盖上，在变速器箱体7和左箱体盖之间的太阳轮轴6上通过平键安装变速齿轮组5，变速齿轮组5也由两个齿轮组成，变速齿轮组5的其中一个齿轮与滑移式齿轮组4的其中一个齿轮相啮合，在左箱体盖和行星架12之间的太阳轮轴6上通过平键安装太阳轮8。在太阳轮轴6的周围由内至外依次环绕三根中间轮轴11和三根高速轴14，中间轮轴11和高速轴14一一对应，且均呈等边三角形设置。中间轮轴11穿设于行星架12上，在中间轮轴11上通过圆柱滚子轴承一10安装中间轮9，中间轮9与太阳轮8相啮合。

高速轴14的一端通过圆柱滚子轴承二16穿设于中部隔板上，高速轴14的另一端通过深沟球轴承二22穿设于右箱体盖上，在深沟球轴承二22的外侧安装轴承端盖二21。在左箱体盖和中部隔板之间的高速轴14上通过平键安装侧外齿轮13，侧外齿轮13与中间轮9相啮合，在中部隔板和右箱体盖之间的高速轴14上通过平键安装偏心轴套20。偏心轴套20包括一个中间轴套和两个侧轴套，中间轴套的长度为侧轴套的两倍，且中间轴套和侧轴套呈双偏心对称布置。

内齿板18为正三角形，其中两个内齿板18通过圆柱滚子轴承三19安装在中间轴套上，另外两个内齿板18通过圆柱滚子轴承三19分别安装在侧轴套上。为了防止内齿板18轴向窜动，在中间轴套和两个侧轴套的右端都带有定位轴肩，在左侧侧轴套的左端设有定位轴套，在中间轴套上的两个内齿板18的两端和侧轴套上的两个内齿板18的两端均通过螺栓安装挡板17，这样以来，圆柱滚子轴承三19的内圈被定位轴肩和定位轴套卡住，圆柱滚子轴承三19的外圈被挡板17卡住，进而将圆柱滚子轴承三19和内齿板18轴向定位。

输出轴26的中轴线与太阳轮轴6的中轴线相重合，输出轴26的一端通过圆柱滚子轴承五27穿设于中部隔板上，输出轴26的中部通过圆柱滚子轴承四25穿设于右箱体盖上，在圆柱滚子轴承四25的外侧安装轴承端盖三24，输出轴26的另一端通过联轴器与凿井绞车卷筒轴相连。在中部隔板和右箱体盖之间的输出轴26上通过平键安装外齿轮23，外齿轮23与四个内齿板18的内齿圈相啮合实现少齿差传动，由于中间轴套和侧轴套呈双偏心对称布置，中间轴套上的两个内齿板18与侧轴套上的两个内齿板18的相位差呈180°。

工作原理：电机通过联轴器驱动输入载荷，通过手柄28控制拨叉30拨动滑移式齿轮组4实现快、慢速调节后，经由三根中间轮轴11进行均载，将载荷平均分为三份，再由三根带有偏心轴套20的高速轴14带动内齿板18运动，根据少齿差原理进行减速，将载荷最终传递到输出轴26上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种可调速的低速重载三环减速器，其特征在于：包括设置在轴装式机架上的输入轴（1）、太阳轮轴（6）、三根中间轮轴（11）、三根高速轴（14）和输出轴（26），以及四个内齿板（18）；

输入轴（1）上设有滑移式齿轮组（4），太阳轮轴（6）上设有变速齿轮组（5）和太阳轮（8），变速齿轮组（5）与滑移式齿轮组（4）相啮合，在太阳轮轴（6）的周围由内至外依次环绕三根中间轮轴（11）和三根高速轴（14），中间轮轴（11）和高速轴（14）一一对应，且均呈等边三角形设置，在中间轮轴（11）上设有中间轮（9），在高速轴（14）上设有侧外齿轮（13）和偏心轴套（20），中间轮（9）分别与太阳轮（8）和侧外齿轮（13）相啮合，偏心轴套（20）包括一个中间轴套和两个侧轴套，中间轴套的长度为侧轴套的两倍，且中间轴套和侧轴套呈双偏心对称布置；

两个内齿板（18）设置在中间轴套上，另外两个内齿板（18）分别设置在侧轴套上，输出轴（26）的中轴线与太阳轮轴（6）的中轴线相重合，在输出轴（26）上设有外齿轮（23），外齿轮（23）与四个内齿板（18）的内齿圈相啮合实现少齿差传动，中间轴套上的两个内齿板（18）与侧轴套上的两个内齿板（18）的相位差呈180°。

2.根据权利要求1中任意一项所述的一种可调速的低速重载三环减速器，其特征在于：所述轴装式机架包括三环减速器框架（15），在三环减速器框架（15）的中部隔板上设置行星架（12），在三环减速器框架（15）的两端分别设置左箱体盖和右箱体盖，在左箱体盖或右箱体盖的外侧设置变速器箱体（7）；所述输入轴（1）穿设于变速器箱体（7）和左箱体盖上，太阳轮轴（6）穿设于变速器箱体（7）、左箱体盖上和行星架（12）上，中间轮轴（11）穿设于行星架（12）上，高速轴（14）和输出轴（26）均穿设于中部隔板和右箱体盖上。

3.根据权利要求2所述的一种可调速的低速重载三环减速器，其特征在于：所述左箱体盖和右箱体盖上分别设有凸台，变速器箱体（7）和三环减速器框架（15）通过凸台与两个箱体盖进行定位，并通过螺钉组装在一起。

4.根据权利要求2所述的一种可调速的低速重载三环减速器，其特征在于：所述变速器箱体（7）上开设拨叉槽，在拨叉槽内设有拨叉（30），拨叉（30）的一端卡住所述滑移式齿轮组（4），拨叉（30）的另一端与拨叉杆（29）的中部连接，拨叉杆（29）的一端与变速器箱体（7）连接，拨叉杆（29）的另一端与手柄（28）连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调速的低速重载三环减速器，其特征在于：所述内齿板（18）为正三角形。