CN110375035B - 限矩型减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限矩型减速器，包括：箱体、传动组件和输出组件。传动组件一端与电机输出端连接，另一端与太阳轮连接，带动太阳轮转动。摩擦限矩机构位于第一支撑座和第二支撑座之间且分别与第一支撑座的外壁和第二支撑座的内壁相抵。摩擦限矩机构与第一支撑座和第二支撑座之间的摩擦力可调。太阳轮、行星架和内齿圈构成行星轮系，第一支撑座与第二支撑座相对固定时，太阳轮带动行星架转动，通过花键套输出力矩；第一支撑座和第二支撑座打滑时，行星架停止转动，太阳轮带动内齿圈和第二支撑座转动。本发明的限矩型减速器，能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，起到保护作用。工作装置故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。

Description

限矩型减速器

技术领域

本发明涉及煤矿运输技术领域，尤其涉及一种限矩型减速器。

背景技术

刮板输送机是煤矿综采工作面的主要设备，其通过位于机头、机尾的链轮组件牵引刮板链，在槽内运送煤炭及物料。目前刮板输送机不断向大功率、长运距方向发展，刮板输送机在运行过程中，由于链传动的多边形效应及煤块陆续落在圆环链上，引起圆环链产生动载荷或者卡别，当出现输出端卡死的时候，传统的减速器通常会烧坏电机，或者直接导致减速器断齿，造成工作面停产，进而导致煤矿的经济损失。

现有技术中一般通过在输入轴安装限矩器进行限矩保护，保护效果较差，不能有效的保护减速器和链条。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种限矩型减速器。具体技术方案如下：

一种限矩型减速器，包括：箱体、传动组件和输出组件；所述输出组件包括：壳体、以及位于壳体内部的第一支撑座、第二支撑座、太阳轮、内齿圈、行星架、花键套和摩擦限矩机构；所述壳体与所述箱体连接，所述传动组件位于所述箱体内，一端与电机输出端连接，另一端与所述太阳轮连接，带动所述太阳轮转动；所述第一支撑座固定在所述箱体上，所述第二支撑座围设在所述第一支撑座外，所述摩擦限矩机构位于所述第一支撑座和所述第二支撑座之间且分别与所述第一支撑座的外壁和所述第二支撑座的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使所述第二支撑座与所述第一支撑座相对固定；所述摩擦限矩机构与所述第一支撑座和所述第二支撑座之间的摩擦力可调；所述内齿圈与所述第二支撑座连接，所述行星架与所述花键套连接；所述太阳轮、所述行星架和所述内齿圈构成行星轮系，所述第一支撑座与所述第二支撑座相对固定时，所述太阳轮带动所述行星架转动，通过所述花键套输出力矩；所述第一支撑座和所述第二支撑座打滑时，所述行星架停止转动，所述太阳轮带动所述内齿圈和所述第二支撑座转动。

在一种可能的设计中，所述摩擦限矩机构包括耐磨套和膨胀件，所述耐磨套套装在所述第一支撑座上，所述膨胀件围设在所述耐磨套外，用于提供径向力产生摩擦力。

在一种可能的设计中，所述膨胀件为胀套。

在一种可能的设计中，所述膨胀件为高压油囊。

在一种可能的设计中，所述耐磨套的内壁设置有螺旋油槽。

在一种可能的设计中，所述传动组件包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴的一端与电机输出轴连接，另一端与所述第二传动轴的一端通过啮合的锥齿轮连接，所述第二传动轴和所述第三传动轴通过啮合的直齿轮连接。

在一种可能的设计中，所述限矩型减速器还包括压板，所述压板的内侧与所述第一支撑座连接，外侧与所述第二支撑座相对，所述压板的外侧与所述第二支撑座之间设置有耐磨垫，所述第一支撑座、所述第二支撑座、所述压板和所述耐磨垫配合围成密封的容纳腔，所述摩擦限矩机构位于所述容纳腔内。

在一种可能的设计中，所述行星架与所述壳体之间设置有轴承。

在一种可能的设计中，所述限矩型减速器还包括第一浮封座和第二浮封座，所述第一浮封座的内侧与所述行星架的端面连接，所述第一浮封座和所述第二浮封座之间通过浮动油封联接并密封，所述第二浮封座的外侧与所述壳体的端面连接，所述第二浮封座与所述轴承的端面相抵。

在一种可能的设计中，所述压板的内侧与所述第一支撑座通过螺栓连接；和/或，所述第一浮封座的内侧与所述行星架的端面通过螺栓连接；和/或，所述第二浮封座的外侧与所述壳体的端面通过螺栓连接。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的限矩型减速器，通过摩擦限矩机构提供的摩擦力使第二支撑座与第一支撑座相对固定，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，对电机、传动装置或者工作装置等起到保护作用，提高整机可靠性。通过对摩擦限矩机构的摩擦力进行调整，可以满足不同场景的使用需求，适用范围较广。由于摩擦限矩机构在打滑过程中不易损坏，工作装置故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的限矩型减速器的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中输出组件的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中摩擦限矩机构的结构示意图；

图4-1为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中第一支撑座的截面图；

图4-2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中第一支撑座的主视图；

图5-1为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中第二支撑座的截面图；

图5-2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中第二支撑座的主视图；

图6-1为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中压板的截面图；

图6-2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中压板的主视图。

附图标记说明：

I-传动组件，II-输出组件，1-箱体，2-壳体，3-第一支撑座，4-第二支撑座，5-太阳轮，6-内齿圈，7-行星架，8-花键套，9-摩擦限矩机构，91-耐磨套，92-膨胀件，10-第一传动轴，11-第二传动轴，12-第三传动轴，13-压板，14-耐磨垫，15-轴承，16-第一浮封座，17-第二浮封座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

本发明实施例提供了一种限矩型减速器，如附图1和附图2所示，包括：箱体1、传动组件I和输出组件II。输出组件II包括：壳体2、以及位于壳体2内部的第一支撑座3、第二支撑座4、太阳轮5、内齿圈6、行星架7、花键套8和摩擦限矩机构9。壳体2与箱体1连接，传动组件I位于箱体1内，一端与电机输出端连接，另一端与太阳轮5连接，带动太阳轮5转动。第一支撑座3固定在箱体1上，第二支撑座4围设在第一支撑座3外，摩擦限矩机构9位于第一支撑座3和第二支撑座4之间且分别与第一支撑座3的外壁和第二支撑座4的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使第二支撑座4与第一支撑座3相对固定；摩擦限矩机构9与第一支撑座3和第二支撑座4之间的摩擦力可调。内齿圈6与第二支撑座4连接，行星架7与花键套8连接。太阳轮5、行星架7和内齿圈6构成行星轮系，第一支撑座3与第二支撑座4相对固定时，太阳轮5带动行星架7转动，通过花键套8输出力矩；第一支撑座3和第二支撑座4打滑时，行星架7停止转动，太阳轮5带动内齿圈6和第二支撑座4转动。

以下对本发明实施例提供的限矩型减速器的工作原理进行说明：

使用时，传动组件I与电机输出轴连接，电机的输出力矩通过传动组件I带动太阳轮5转动，太阳轮5、行星架7和内齿圈6构成行星轮系，可以理解的是，行星架7上套装有行星轮，行星轮位于行星架7与内齿圈6之间并分别与太阳轮5和内齿圈6啮合。内齿圈6被设置为固定不动时，太阳轮5转动，带动行星轮自转的同时沿太阳轮5公转，进而带动行星架7转动。行星架7无法转动时，太阳轮5转动时带动行星轮自转，进而使内齿圈6发生转动。基于上述，第一支撑座3和第二支撑座4通过摩擦限矩机构9的摩擦力进行联动，该摩擦力能够传递的最大扭矩为打滑力矩。第一支撑座3和第二支撑座4之间的冲击力矩小于打滑力矩时，第二支撑座4固定不动，即，内齿圈6被设置为固定不动，太阳轮5带动行星架7转动，通过花键套8向外输出力矩，此时为正常工作状态。发生卡堵现象时，行星架7和花键套8无法转动，第二支撑座4和第一支撑座3之间的冲击力矩增大，冲击力矩大于或等于打滑力矩时，第二支撑座4与第一支撑座3相对打滑，此时太阳轮5通过行星轮带动内齿圈6和第二支撑座4转动。通过将打滑力矩设置为略大于正常工作态下的扭矩(例如，可以为正常工作态下的3倍)，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡死等现象时发生打滑，避免产生较大的力矩导致电机和/或工作装置损坏，提高生产安全性能。且打滑过程中摩擦限矩机构9不会损坏，工作装置故障排除后无需人工恢复即可正常投入使用。进一步地，由于摩擦限矩机构9与第一支撑座3和第二支撑座4之间的摩擦力可调，不同的摩擦力对应不同的打滑力矩，可以满足不同场景的限矩使用需求，适用范围较广。

可见，本发明实施例提供的限矩型减速器，通过摩擦限矩机构9提供的摩擦力使第二支撑座4与第一支撑座3相对固定，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，对电机、传动装置或者工作装置等起到保护作用，提高整机可靠性。通过对摩擦限矩机构9的摩擦力进行调整，可以满足不同场景的使用需求，适用范围较广。由于摩擦限矩机构9在打滑过程中不易损坏，工作装置故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。

其中，减速器的减速传动比可以通过传动组件I中的齿数比以及行星轮系中的齿数比进行设置，其为本领域技术人员公知的技术手段，本发明实施例中不再赘述。

可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器中，摩擦限矩机构9包括耐磨套91和膨胀件92，耐磨套91套装在第一支撑座3上，膨胀件92围设在耐磨套91外，用于提供径向力产生摩擦力。如此设置，通过膨胀件92的膨胀程度对径向力的大小进行控制，使摩擦限矩机构9与第一支撑座3和第二支撑座4之间的摩擦力可调。通过设置耐磨套91，避免膨胀件92的磨损，延长使用寿命，提高使用可靠性。

对于膨胀件92的结构，以下进行示例说明：

作为一种示例，膨胀件92可以为胀套，以胀套的胀紧力作为径向力，通过调整胀紧力的大小设置打滑力矩。

在进行胀紧力的调整时，可以通过在耐磨套91和第二支撑座4之间填充不同体积的胀套控制胀套的受挤压程度，进而达到不同的胀紧力；或者，胀套可以通过沿轴向设置的螺栓固定在第一支撑座3的端面上，通过转动螺栓对胀套进行不同程度的压缩获得不同的胀紧力。

或者，胀套可以包括两个外圈、一个内圈以及涨紧螺栓。两个外圈安装在内圈的两侧，内圈和外圈之间通过锥型接触面接触，两个外圈通过涨紧螺栓联结。通过拧紧螺栓拉近两个外圈距离，使涨套轴向尺寸减少，径向尺寸加大，达到涨紧的目的。

作为另一种示例，膨胀件92可以为高压油囊，高压油囊内填充有液压油用于提供径向力。通过控制高压油囊内填充液压油的数量可以对径向力的大小进行调整，进而设置打滑力矩。

本发明实施例中，摩擦限矩机构9的最大摩擦副比压可达180MPa。

可选地，为了避免打滑时产生的热量堆积，如附图3所示，耐磨套91的内壁设置有螺旋油槽。如此设置，润滑油能够在螺旋油槽内均匀流经耐磨套91的各个部位，确保打滑时摩擦限矩机构9产生的热量能及时被润滑油带走，起冷却和保护作用，延长耐磨套91的使用寿命。

本发明实施例中，传动组件I用于将电机输出轴的转矩传递至太阳轮5，且起到减速作用，传动组件I可以为多种形式，只要能起到扭矩传递和降速目的即可。示例地，如附图1所示，传动组件I包括第一传动轴10、第二传动轴11和第三传动轴12，第一传动轴10的一端与电机输出轴连接，另一端与第二传动轴11的一端通过啮合的锥齿轮连接，第二传动轴11和第三传动轴12通过啮合的直齿轮连接。如此设置，第一传动轴10和第二传动轴11通过啮合的锥齿轮连接，可以改变转矩的方向，且通过锥齿轮的齿数比，可以对减速传动比进行控制。第二传动轴11与第三传动轴12平行设置，通过啮合的直齿轮进行联动，起到减速传动目的。

可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器还包括压板13，压板13的内侧与第一支撑座3连接，外侧与第二支撑座4相对，压板13的外侧与第二支撑座4之间设置有耐磨垫14，第一支撑座3、第二支撑座4、压板13和耐磨垫14配合围成密封的容纳腔，摩擦限矩机构9位于容纳腔内。如此设置，压板13和耐磨垫14配合围成密封的容纳腔，便于在容纳腔内填充润滑油对摩擦限矩机构9起到冷却作用，且能对摩擦限矩机构9进行保护，避免发生撞击或者落入异物等。通过采用耐磨垫14与第二支撑座4连接进行封堵，既能起到封堵作用，又能在发生打滑时不影响第二支撑座4的转动，使用效果良好。压板13的结构示意图可以参见附图6-1和附图6-2。

其中，耐磨垫14为环片结构，其内侧可以设置有通孔，螺栓穿过通孔将耐磨垫14压紧固定在压盖的外侧上。压盖与第一支撑座3可以通过螺栓连接，螺栓穿过压盖内侧的通孔或螺孔以螺纹连接方式***并固定在第一支撑座3端面上的螺孔内，将压盖与第一支撑座3连接在一起。

本发明实施例中，通过行星架7带动花键套8转动向外输出力矩，为了便于行星架7的转动，行星架7与壳体2之间设置有轴承15。通过设置轴承15，对行星架7进行轴向定位，避免行星架7发生晃动偏斜等偏心转动，且能降低行星架7与壳体2之间的摩擦阻力。

可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器还包括第一浮封座16和第二浮封座17，第一浮封座16的内侧与行星架7的端面连接，第一浮封座16和第二浮封座17之间通过浮动油封联接并密封，第二浮封座17的外侧与壳体2的端面连接，第二浮封座17与轴承15的端面相抵。

其中，第一浮封座16与行星架7可以通过螺栓连接，螺栓穿过第一浮封座16内侧的通孔或螺孔以螺纹连接方式***并固定在行星架7上的螺孔内，将第一浮封座16与行星架7连接在一起。第二浮封座17与壳体2可以通过螺栓连接，螺栓穿过第二浮封座17外侧上的通孔或螺孔以螺纹连接方式***并固定在壳体2端面上的螺孔内，将第二浮封座17与联接盘连接在一起。

第一支撑座3的结构示意图可以参见附图4-1和附图4-2。第二支撑座4的结构示意图可以参见附图5-1和附图5-2中，第二支撑座4的底端可以设置有定位环形槽，便于部件安装时的辅助定位，使减速器的整体结构紧凑。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种限矩型减速器，其特征在于，包括：箱体(1)、传动组件(I)和输出组件(II)；

所述输出组件(II)包括：壳体(2)、以及位于壳体(2)内部的第一支撑座(3)、第二支撑座(4)、太阳轮(5)、内齿圈(6)、行星架(7)、花键套(8)和摩擦限矩机构(9)；

所述壳体(2)与所述箱体(1)连接，所述传动组件(I)位于所述箱体(1)内，一端与电机输出端连接，另一端与所述太阳轮(5)连接，带动所述太阳轮(5)转动；

所述第一支撑座(3)固定在所述箱体(1)上，所述第二支撑座(4)围设在所述第一支撑座(3)外，所述摩擦限矩机构(9)位于所述第一支撑座(3)和所述第二支撑座(4)之间且分别与所述第一支撑座(3)的外壁和所述第二支撑座(4)的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使所述第二支撑座(4)与所述第一支撑座(3)相对固定；所述摩擦限矩机构(9)与所述第一支撑座(3)和所述第二支撑座(4)之间的摩擦力可调；所述内齿圈(6)与所述第二支撑座(4)连接，所述行星架(7)与所述花键套(8)连接；

所述太阳轮(5)、所述行星架(7)和所述内齿圈(6)构成行星轮系，所述第一支撑座(3)与所述第二支撑座(4)相对固定时，所述太阳轮(5)带动所述行星架(7)转动，通过所述花键套(8)输出力矩；所述第一支撑座(3)和所述第二支撑座(4)打滑时，所述行星架(7)停止转动，所述太阳轮(5)带动所述内齿圈(6)和所述第二支撑座(4)转动；

所述摩擦限矩机构(9)包括耐磨套(91)和膨胀件(92)，所述耐磨套(91)套装在所述第一支撑座(3)上，所述膨胀件(92)围设在所述耐磨套(91)外，用于提供径向力产生摩擦力，其中所述膨胀件(92)为胀套或者高压油囊；

所述限矩型减速器还包括压板(13)，所述压板(13)的内侧与所述第一支撑座(3)连接，外侧与所述第二支撑座(4)相对，所述压板(13)的外侧与所述第二支撑座(4)之间设置有耐磨垫(14)，所述第一支撑座(3)、所述第二支撑座(4)、所述压板(13)和所述耐磨垫(14)配合围成密封的容纳腔，所述摩擦限矩机构(9)位于所述容纳腔内；

所述行星架(7)与所述壳体(2)之间设置有轴承(15)，并且所述限矩型减速器还包括第一浮封座(16)和第二浮封座(17)，所述第一浮封座(16)的内侧与所述行星架(7)的端面连接，所述第一浮封座(16)和所述第二浮封座(17)之间通过浮动油封联接并密封，所述第二浮封座(17)的外侧与所述壳体(2)的端面连接，所述第二浮封座(17)与所述轴承(15)的端面相抵。

2.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述耐磨套(91)的内壁设置有螺旋油槽。

3.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述传动组件(I)包括第一传动轴(10)、第二传动轴(11)和第三传动轴(12)，所述第一传动轴(10)的一端与电机输出轴连接，另一端与所述第二传动轴(11)的一端通过啮合的锥齿轮连接，所述第二传动轴(11)和所述第三传动轴(12)通过啮合的直齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述压板(13)的内侧与所述第一支撑座(3)通过螺栓连接；和/或，

所述第一浮封座(16)的内侧与所述行星架(7)的端面通过螺栓连接；和/或，

所述第二浮封座(17)的外侧与所述壳体(2)的端面通过螺栓连接。