CN205064709U - 一种减速机及混凝土搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种减速机及混凝土搅拌运输车，其中减速机包括末级行星传动减速机构、输出法兰和底座，其中末级行星传动减速机构包括末级太阳轮、末级行星轮、末级行星架和末级齿圈，减速机的输入端与末级太阳轮之间设置有传动机构，用于将减速机的输入端的动力传递给末级行星传动减速机构，末级行星架安装于底座上，末级齿圈与末级行星架上的末级行星轮啮合，并与输出法兰形成可传动的连接，输出法兰位于减速机的输入端和末级行星传动减速机构之间。本实用新型中输出法兰位于减速机的输入端和末级行星传动减速机构之间，这样允许将末级行星传动减速机构置于与输出法兰连接的筒状结构之内，以减小减速机的占用空间。

Description

一种减速机及混凝土搅拌运输车

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种减速机及混凝土搅拌运输车。

背景技术

搅拌车减速机是一种为搅拌筒旋转提供动力，并为搅拌筒提供前部支撑的传动机构。搅拌车减速机一般应用于混凝土搅拌运输车上，混凝土搅拌运输车，或称搅拌车，是一种罐式专用运输汽车，旋转拌筒，混凝土物料由拌筒内的螺旋叶片带至高处，靠自重下落进行搅拌；反转拌筒，混凝土物料被拌筒内的螺旋叶片推出，且拌筒轴线对水平面倾斜一定角度。

在现有搅拌车减速机中，其动力传动机构普遍采用行星传动机构，行星传动机构是一种具有太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架的传动机构，以一定的关系安装完成后，当太阳轮输入功率时，固定内齿圈则行星架输出功率，固定行星架则内齿圈输出功率。

减速机的普遍结构形式是鼓形齿连接法兰a2与低速级行星架a1通过花键连接并传递扭矩，其结构原理如图1所示。鼓形齿传动的内齿为普通的直齿齿轮或花键，外齿在工作圆切面内沿齿长方向加工成圆弧轮廓。除了具有普通齿轮或花键的承载、传动外，同时还允许内外齿之间偏转一定的角度。

搅拌车在实际使用中，因路况、工况等各种因素影响，需要输出法兰a3能够提供较大角度偏转。现有搅拌车减速机为实现输出法兰a3的角度偏转，普遍采用鼓形齿连接法兰a2加非标调心滚子轴承的结构形式，并在输出法兰处配以碗式密封，其内部结构剖切示意图如图2所示。非标调心滚子轴承是在普通调心滚子轴承的基础上，加宽轴承的外圈，使其外圈宽度大于内圈宽度尺寸。除了具备普通调心滚子轴承支撑和旋转的作用外，还可以实现内圈与外圈在360°范围内相对偏转一定的角度。

上述现有的搅拌车减速机存在以下缺点：

1)现有搅拌车减速机中，底座体积及重量庞大，鼓形齿连接法兰形状复杂，锻模复杂且费用高，而且通常需要数控滚齿机或数控插齿机才能加工；

2)低速级行星架形状复杂、体积庞大，并且需要数控插齿机才能加工，对设备依赖性强，行星架机构与鼓形齿内齿为一体锻造，这种结构形式具有较大的体积和重量，需要昂贵的模具费用、加工费用和材料费用；

3)实心输出法兰轴向长度大，对锻压设备的要求高，材料利用率低，锻模费用高；

4)减速机整机均处于搅拌筒外部，占用空间大，而实际搅拌筒与驾驶室之间的距离有限；

5)搅拌筒通过输出法兰传递给减速机的轴向力，经过调心滚子轴承传递后施加于减速机壳体上弯曲的受力横截面a4处，受力面积小，危险系数高，对弯曲横截面区域的铸造有较高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种减速机及混凝土搅拌运输车，以解决现有技术中减速机占用空间较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种减速机，包括末级行星传动减速机构、输出法兰和底座，其中所述末级行星传动减速机构包括末级太阳轮、末级行星轮、末级行星架和末级齿圈，所述减速机的输入端与所述末级太阳轮之间设置有传动机构，用于将所述减速机的输入端的动力传递给所述末级行星传动减速机构，所述末级行星架安装于底座上，所述末级齿圈与所述末级行星架上的所述末级行星轮啮合，并与所述输出法兰形成可传动的连接，所述输出法兰位于所述减速机的输入端和所述末级行星传动减速机构之间。

进一步地，所述传动机构包括至少一级行星传动减速机构，所述至少一级行星传动减速机构设置于所述减速机的输入端和所述末级行星传动减速机构之间。

进一步地，所述末级行星架为双臂行星架。

进一步地，所述末级齿圈与所述输出法兰之间设有第一唇形密封。

进一步地，所述减速机还包括支架，所述末级行星架通过所述支架安装于底座上，所述输出法兰通过轴承套设在所述支架上。

进一步地，所述轴承采用外圈宽度大于内圈宽度的非标调心滚子轴承。

进一步地，所述支架与所述输出法兰之间设有第二唇形密封。

进一步地，所述减速机还包括鼓形齿连接法兰，所述鼓形齿连接法兰的外齿与所述末级齿圈啮合，并与所述输出法兰固定连接。

进一步地，所述鼓形齿连接法兰为圆盘式，所述鼓形齿连接法兰通过设置于其圆周上的螺栓孔固定于所述输出法兰的外侧。

进一步地，所述末级齿圈上与所述末级行星轮相互啮合的内齿和所述末级齿圈上与所述鼓形齿连接法兰的外齿相互啮合的内齿一体制成。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种混凝土搅拌运输车，包括上述的减速机和搅拌筒，所述搅拌筒与所述输出法兰固定连接，并使得所述末级行星传动减速机构位于所述搅拌筒的内部。

基于上述技术方案，本实用新型中的末级行星传动减速机构采用末级行星架固定不动，动力从末级太阳轮向末级齿圈传递的形式，然后末级齿圈再将动力传递至输出法兰。输出法兰位于减速机的输入端和末级行星传动减速机构之间，这样允许将末级行星传动减速机构置于与输出法兰连接的筒状结构之内，以减小减速机的占用空间。

附图说明

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

图1为现有技术中搅拌车减速机的结构原理图。

图2为现有技术中搅拌车减速机的内部结构剖切示意图。

图3为本实用新型搅拌车用减速机一个实施例的结构原理图。

图4为本实用新型搅拌车用减速机一个实施例的内部结构剖切示意图。

图中：a1-行星架，a2-鼓形齿连接法兰，a3-输出法兰，a4-受力截面；1-末级太阳轮，2-末级行星架，3-输出法兰，4-鼓形齿连接法兰，5-末级齿圈，6-支架，7-底座，8-端盖，9-输入端，10-第一唇形密封，10′-第二唇形密封，11-末级行星轮，12-第一级行星传动减速机构，13-第二级行星传动减速机构，14-第二级行星架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型保护范围的限制。

现有的行星架结构较为复杂，体积较庞大，锻模复杂，模具费用高，加工费用和材料费用也较高，从而导致整机成本高，并且多采用数控插齿机进行加工，对设备依赖性强，鉴于以上问题，本实用新型提出一种减速机，以克服这些问题。

首先，为了解决现有技术中的减速机占用空间较大的问题，本实用新型提出一种减速机，如图3所示，该减速机包括末级行星传动减速机构、输出法兰3和底座7，其中所述末级行星传动减速机构包括末级太阳轮1、末级行星轮11、末级行星架2和末级齿圈5，所述减速机的输入端9与所述末级太阳轮1之间设置有传动机构，用于将所述减速机的输入端9的动力传递给所述末级行星传动减速机构，所述末级行星架2安装于底座7上，所述末级齿圈5与所述末级行星架上的所述末级行星轮11啮合，并与所述输出法兰3形成可传动的连接，所述输出法兰3位于所述减速机的输入端9和所述末级行星传动减速机构之间。

上述减速机中，其末级行星传动减速机构采用末级行星架固定不动，动力从末级太阳轮向末级齿圈传递的形式，然后末级齿圈再将动力传递至输出法兰。输出法兰位于减速机的输入端9和末级行星传动减速机构之间，这样允许将末级行星传动减速机构置于与输出法兰连接的筒状结构之内，以减小减速机的占用空间。比如将上述减速机应用于混凝土搅拌运输车时，输出法兰3与搅拌筒连接，末级行星传动减速机构置于搅拌筒内，可以充分利用搅拌筒内部的闲置空间，大大缩小了减速机在搅拌筒外部占用的空间，进而减小整机的安装体积，以满足实际搅拌筒与驾驶室之间的有限距离。

其中，传动机构设置在减速机的输入端9和末级太阳轮1之间，传动机构的作用是将输入端9的动力传递给末级行星传动减速机构。传动机构的具体形式可以有多种选择，既可以采用仅具有传递动力作用的传动机构，也可以采用除了传递动力还能够起到减速作用的减速机构。

优选地，所述传动机构包括至少一级行星传动减速机构，所述至少一级行星传动减速机构设置于所述减速机的输入端9和所述末级行星传动减速机构之间。该行星传动减速机构可以采用普通的行星传动减速机构，其运动形式可以采用齿圈固定不动，动力从太阳轮向行星架传递的形式。传动机构的级数可以是一级的，也可以是多级的。比如，上述传动机构采用两级普通的行星传动减速机构时，输入端9的动力从第一级行星传动减速机构12的太阳轮传递至第一级行星架，再由第一级行星架传递至第二级行星传动减速机构13中的太阳轮，再传递至第二级行星架14，然后再由第二级行星架14传递至末级行星传动减速机构中的末级太阳轮1，最后由末级太阳轮1向末级齿圈5传动。

当传动机构采用多级的行星传动减速机构时，在相同的速比要求下，可以减小减速机的整体径向尺寸，减小减速机的整体结构尺寸，进而减轻整机重量，但是采用的级数越高，减速机的整体重量也会越大，因此传动机构的级数选择要综合考虑速比要求和减速机的整体重量要求。

在上述至少一级行星传动减速机构中，与末级太阳轮1直接连接的第二级行星传动减速机构中的第二级行星架14可以通过花键和挡圈与末级太阳轮1进行连接，同时，该级行星传动减速机构中的第二级行星架14可以采用空心结构，以使末级太阳轮1穿过该第二级行星架14，可以减小减速机的整体径向尺寸，进一步减小减速机的占用空间。

在本实用新型的一个优选的实施例中，所述末级行星架2为双臂行星架。采用双臂行星架可以减小减速机的整体结构尺寸，双臂行星架可采用铸造成型，获得较大的强度，以满足行星架在转动过程中对强度的要求，可避免现有行星架锻模复杂、模具费用高等缺点，节省材料，节约资源，提高经济效益。在另一个实施例中，双臂行星架还可以采用由行星左片、行星右片和行星销焊接而成的结构形式，缩小行星架的体积和整体重量。

由于末级齿圈5与输出法兰3之间为可传动地连接，输出法兰3与末级齿圈5的转速和转向均相同，因此二者之间相当于静密封。优选地，所述末级齿圈5与所述输出法兰3之间设有第一唇形密封10。该唇形密封不仅可以防止减速机内腔齿轮油的泄露，还能够允许输出法兰3在预设角度内偏摆，以满足输出法兰3的偏摆运动。

上述各实施例中，末级行星架2安装于底座7上，具体地安装方式优选为：所述减速机还包括支架6，所述末级行星架2通过所述支架6安装于底座7上，底座7的端部还可以设置端盖8，末级行星架2与支架6之间可以通过花键配合及挡圈连接。

如图4所示，在末级行星架2和底座7之间设置了支架6之后，输出法兰3位于输入端9和末级行星传动减速机构之间的具体实现形式可以为：所述输出法兰3通过轴承套设在所述支架6上，即输出法兰3可以设置空心结构，通过该空心结构，输出法兰3可套设在支架6上，然后输出法兰3与支架6之间还可以采用轴承进行装配。这样末级太阳轮1可以穿过上述至少一级行星传动减速机构中的行星架和输出法兰3，然后将输出动力通过末级齿圈5向输入端9的方向传递至输出法兰3，这种结构既减小了减速机的整体尺寸，还可以将末级行星传动减速机构置于与输出法兰3连接的筒状结构内部，以减小减速机的占用空间。

输出法兰3与支架6之间的轴承优选地采用外圈宽度大于内圈宽度的非标调心滚子轴承。非标调心滚子轴承的外圈加宽，可以实现内圈与外圈在360°范围内相对偏转一定的角度，进而增大了输出法兰3的自由度，允许输出法兰3在一定角度范围内的偏转。其中，非标调心滚子轴承的中心可以与鼓形齿连接法兰4的旋转中心相同。

当上述减速机安装于混凝土搅拌运输车的搅拌筒时，搅拌筒通过输出法兰3传递至减速机的轴向力，可以通过非标调心滚子轴承过渡，由支架6传递至底座7，二者的接触面积大，承载效果好，克服了现有技术中易出现的如图2所示的受力截面危险问题，现有技术中轴向力经过调心滚子轴承传递后，直接施加于减速机壳体上受力面积小的受力横截面a4处，危险系数高，而本实用新型的结构不会出现上述危险截面。

进一步地，所述支架6与所述输出法兰3之间设有第二唇形密封10′。该唇形密封不仅可以防止减速机内腔齿轮油的泄露，还能够允许输出法兰3在预设角度内偏摆，以满足输出法兰3的偏摆运动。

对于输出法兰3与末级齿圈5之间的可传动连接，可以采用直接将输出法兰3与末级齿圈5固定连接，以使末级齿圈5直接带动输出法兰3转动并输出动力。其连接方式还可以为：所述减速机还包括鼓形齿连接法兰4，所述鼓形齿连接法兰4的外齿与所述末级齿圈5啮合，并与所述输出法兰3固定连接。输出法兰3与鼓形齿连接法兰4的转速和转向均相同。这种连接方式可以适用于更多类型的输出法兰3，对于无法与末级齿圈5的尺寸相配合而无法直接与末级齿圈5相连接的输出法兰3来说，就可以通过上述方式进行连接。

上述连接方式中，末级齿圈5同时与末级行星传动减速机构的末级行星轮11和鼓形齿连接法兰4的外齿相互啮合。末级齿圈5接收到由末级太阳轮1传递的动力后，可以再将动力传递至鼓形齿连接法兰4，然后在传递至输出法兰3。

对于上述通过鼓形齿连接法兰4的外齿与末级齿圈5啮合，并与输出法兰3固定连接的方式，其中所述鼓形齿连接法兰4优选为圆盘式，所述鼓形齿连接法兰4通过设置于其圆周上的螺栓孔固定于所述输出法兰3的外侧。这种结构简单，加工方便，不仅避免了现有的鼓形齿外齿形状复杂、锻模费用高的缺点，可以降低锻造难度和锻模费用；还可以缩小了输出法兰3的伸出轴长度，进而减小整机尺寸。

相比于现有技术中将鼓形齿连接法兰和非标调心滚子轴承均设置于输出法兰的同一侧，本实用新型实施例中将非标调心滚子轴承置于输出法兰3的轴内侧，鼓形齿连接法兰4置于输出法兰3的轴外侧，这样可以同时减小了鼓形齿连接法兰4和输出法兰3的制造难度及制造成本。

优选地，末级齿圈5上与末级行星轮11相互啮合的内齿和末级齿圈5上与鼓形齿连接法兰4的外齿相互啮合的内齿可以一体制造而成，即在构造上述两个内齿时，可以在同一工序下一体完成，方便制造。末级齿圈5采用普通的环锻和插齿加工便可实现，降低对加工模具的要求，减少制造成本。

基于上述的减速机，本实用新型还提出一种混凝土搅拌运输车，包括上述的减速机和搅拌筒，所述搅拌筒与所述输出法兰3固定连接，并使得所述末级行星传动减速机构位于所述搅拌筒的内部。

下面对本实用新型减速机及混凝土搅拌运输车的一个实施例的具体结构和传动关系进行详细说明：

前两级行星传动减速机构均采用普通的行星传动形式，齿圈固定，太阳轮向行星架传递功率，支架6与末级太阳轮1通过花键配合及挡圈连接；

支架6与末级行星架2也可以通过花键配合及挡圈连接，并通过支架6固定于底座7上，于是，末级行星传动减速机构的行星传动形式为：末级太阳轮1由上一级行星架驱动，末级行星架2固定不动，末级齿圈5为输出机构；

末级齿圈5同时啮合末级行星传动减速机构的末级行星轮11和与鼓形齿连接法兰4啮合的外齿，可以将动力传送至鼓形齿连接法兰4；

鼓形齿连接法兰4通过一圈螺栓与输出法兰3连接，可以将动力传送至输出法兰3；

输出法兰3的内部装有非标调心滚子轴承，其中心与鼓形齿连接法兰4上鼓形齿的旋转中心相同；

末级齿圈5通过轴承支撑于末级行星架2上，末级行星架2通过支架6固定于底座7上，输出法兰3与末级齿圈5和支架6之间装有允许偏转的唇形密封，便在防止减速机内腔齿轮油泄露的同时，实现输出法兰3的偏摆运动。

通过对本实用新型减速机及混凝土搅拌运输车的多个实施例的说明，可以看到本实用新型减速机及混凝土搅拌运输车实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、如图3所示的实施例中，采用三级行星传动减速机构代替现有的两级减速机构，相同速比的情况下，减小了减速机的整体径向尺寸；

2、前两级均使用普通的行星传动机构，末级行星传动减速机构的结构形式为末级行星架通过支架固定于底座上，采用双臂行星架代替现有的行星架，不仅大大缩小了行星架的体积和重量，还避免了现有行星架锻模复杂、费用高的缺点；

3、传动机构中的行星架和输出法兰设置为空心结构形式，将末级太阳轮穿过上述行星架和输出法兰，输出动力通过末级齿圈向输入端9的方向传递至鼓形齿连接法兰和输出法兰，这种结构将输出法兰设置在减速机的输入端与末级行星传动减速机构之间，减速机安装于混凝土搅拌运输车的搅拌筒时，末级行星传动减速机构便整体处于搅拌筒的内部，利用了搅拌筒内部的闲置空间，大大缩小了减速机在搅拌筒外部占用的空间；

4、鼓形齿连接法兰中的鼓形齿外齿为普通圆盘式，通过一圈螺栓孔固定于输出法兰上，结构简单，加工方便，不仅避免了现有鼓形齿外齿形状复杂、锻模费用高的缺点，还缩小了输出法兰伸出轴的长度，相对于现有输出法兰，可以降低锻造难度和锻模费用；

5、末级齿圈内齿为一体式，使用普通的环锻和插齿加工便可实现；

6、非标调心滚子轴承和输出法兰与支架之间的密封可以与现有减速机的选型、安装相同，输出法兰与鼓形齿内齿转速相同，转向相同，二者之间相当于静密封，设置的唇形密封允许唇口处产生小角度偏摆，以满足输出法兰的偏摆运动；

7、搅拌筒通过输出法兰传递至减速机的轴向力，可以通过非标调心滚子轴承过渡，由支架传递至底座，二者的接触面积大，承载效果好。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种减速机，其特征在于，包括末级行星传动减速机构、输出法兰(3)和底座(7)，其中所述末级行星传动减速机构包括末级太阳轮(1)、末级行星轮(11)、末级行星架(2)和末级齿圈(5)，所述减速机的输入端(9)与所述末级太阳轮(1)之间设置有传动机构，用于将所述减速机的输入端(9)的动力传递给所述末级行星传动减速机构，所述末级行星架(2)安装于底座(7)上，所述末级齿圈(5)与所述末级行星架上的所述末级行星轮(11)啮合，并与所述输出法兰(3)形成可传动的连接，所述输出法兰(3)位于所述减速机的输入端(9)和所述末级行星传动减速机构之间。

2.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于，所述传动机构包括至少一级行星传动减速机构，所述至少一级行星传动减速机构设置于所述减速机的输入端(9)和所述末级行星传动减速机构之间。

3.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于，所述末级行星架(2)为双臂行星架。

4.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于，所述末级齿圈(5)与所述输出法兰(3)之间设有第一唇形密封(10)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的减速机，其特征在于，所述减速机还包括支架(6)，所述末级行星架(2)通过所述支架(6)安装于底座(7)上，所述输出法兰(3)通过轴承套设在所述支架(6)上。

6.根据权利要求5所述的减速机，其特征在于，所述轴承采用外圈宽度大于内圈宽度的非标调心滚子轴承。

7.根据权利要求5所述的减速机，其特征在于，所述支架(6)与所述输出法兰(3)之间设有第二唇形密封(10′)。

8.根据权利要求1～4任一项所述的减速机，其特征在于，所述减速机还包括鼓形齿连接法兰(4)，所述鼓形齿连接法兰(4)的外齿与所述末级齿圈(5)啮合，并与所述输出法兰(3)固定连接。

9.根据权利要求8所述的减速机，其特征在于，所述鼓形齿连接法兰(4)为圆盘式，所述鼓形齿连接法兰(4)通过设置于其圆周上的螺栓孔固定于所述输出法兰(3)的外侧。

10.根据权利要求8所述的减速机，其特征在于，所述末级齿圈(5)上与所述末级行星轮(11)相互啮合的内齿和所述末级齿圈(5)上与所述鼓形齿连接法兰(4)的外齿相互啮合的内齿一体制成。

11.一种混凝土搅拌运输车，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的减速机和搅拌筒，所述搅拌筒与所述输出法兰(3)固定连接，并使得所述末级行星传动减速机构位于所述搅拌筒的内部。