一種軟啟動減速機的製作方法

2023-05-02 00:55:26

專利名稱：一種軟啟動減速機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種軟啟動減速機，具體說是一種液粘控制的軟啟動減速機，適用於 膠帶輸送機、刮板輸送機、各類球磨機、礦山機械、造紙機械、冶金機械以及其他重載設備的 軟啟動、停車和多驅動功率平衡。
背景技術：
軟啟動技術是指機械設備在滿載或重載的工況下也能夠按照設計要求的速度逐 步克服整個系統的慣性而緩慢、平穩的啟動的一項技術。對於具有大慣性負載的機械設備 而言，設備的軟啟動不僅能極為有效的減小啟動時電動機對傳動系統和執行機構的衝擊， 延長減速機和與其相連的其他重要機械設備的使用壽命，同時還能大大縮短電動機啟動電 流的衝擊時間和對電網的影響。此外，通過使用軟啟動技術，在電動機的選型上將可以選用 容量較小的電動機，因而還能減少基礎設備的投資。軟啟動技術經過多年的發展，目前市場上運用的軟啟動技術主要有採用液力偶 合器的軟啟動技術、大功率變頻調速軟啟動技術、大功率直流電動機調速軟啟動技術、採用 軟啟動器的軟啟動技術、採用液體粘性制動原理的軟啟動技術等。採用液體粘性制動原理的軟啟動技術是國外70年代中期發展起來的一種新型流 體傳動形式。它利用存在於主、從動摩擦片之間的油膜剪切作用來傳遞動力，能夠實現主、 從動軸之間的無級調速和同步運行，並且還能實現傳動系統的過載保護。早期的液體粘性 軟啟動裝置系統(CST)結構相當複雜，價格也比較昂貴，該裝置是由一對圓柱齒輪和一級 行星齒輪傳動組成，其中行星減速傳動為低速級，其內齒圈不固定，形成差速行星傳動。液 體粘性制動器的動摩擦片安裝在內齒圈上，靜摩擦片安裝在機體上。當電機啟動時，液體粘 性制動器的動、靜摩擦片處於「分離」狀態。由於行星級傳動的輸出軸上有較大的負載，從 而使得差動行星裝置的內齒圈空轉，電機只需要克服行星傳動裝置本身的慣性就可以順利 輕載啟動，當液體粘性制動器的摩擦片逐漸貼合制動時，內齒圈逐漸減速，輸出軸則由於差 動原理而緩慢加速，由此實現了機械設備的軟啟動。如專利申請號為200810108458. 3公開 的一種防爆型式摩擦片控制的軟啟動減速機，採用的就是上述軟啟動裝置輔以對摩擦片水 冷，在軟啟動的過程當中，由於在主、從動摩擦片之間處於相對高速摩擦狀態，傳動效率很 低，功率損失大，發熱仍很嚴重，摩擦片使用壽命偏短。此外，因摩擦片在減速裝置內部，結 構複雜，製造成本高，摩擦片工作條件惡劣，更換維護十分不便。由於上述的種種不足，目前國內已有廠商將該結構做了調整。主要是將液粘摩擦 片從減速裝置內部分離出來，作為一個獨立的單元與減速機連接，並設置了單獨的潤滑與 冷卻系統。目前該類減速機的傳動形式主要還是以行星差速傳動為主，減速機的輸入軸和 輸出軸為同軸式，與電機相連接時需要較大的安裝空間。尤其應用在煤礦帶式輸送機上時， 佔用空間大的問題尤為突出。該減速機與液粘制動器採用聯軸器連接，佔用空間大的同時 往往還會帶來由於安裝導致的軸對中性不好的問題。該減速機箱體的設計限制了減速比的 範圍的拓寬；該減速機都是根據實際的工況參數，安裝條件進行單臺設計，給用戶選型帶來
3不便，廠商無法事先生產備件，延長了交貨期。

發明內容
為了解決現有技術中內置制動器結構複雜，製造成本高，安裝、維護不便，傳動效 率低，功率損耗大，工作條件惡劣，易過熱損壞，使用壽命短，以及減速機佔用空間大，減速 比範圍小，用戶選型困難等不足，本發明的目的是提供一種外置液粘制動器結構簡單，製造 成本低，安裝、維護便捷，傳動效率高、損耗低、磨損小、使用壽命長，整機體積緊湊、佔用空 間小，減速比範圍大，便於用戶選型的軟啟動減速機。本發明採用的技術方案是一種軟啟動減速機，包括均置於箱體內的傘齒輪輸入 機構、行星傳動機構、制動機構和輸出軸，傘齒輪輸入機構連接帶有制動機構的行星傳動機 構，行星傳動機構連接經軸承座支承於箱體上的輸出軸輸出，傘齒輪輸入機構包括減速傘 齒輪軸、減速傘齒輪和過渡軸，過渡軸支承於箱體內，過渡軸上套接減速傘齒輪，減速傘齒 輪軸一端支承於箱體上，另一端嚙合減速傘齒輪，行星傳動機構包括太陽輪、行星輪、行星 軸、行星架和內外齒圈，內外齒圈經齒圈前、後支撐支承於箱體內，行星架經軸承支撐於齒 圈前支撐內，行星架上的行星軸連接的行星輪分別嚙合太陽輪和內外齒圈，太陽輪經浮動 齒套連接過渡軸，行星架連接輸出軸，其技術特點是所述制動機構包括液粘制動器、增速傘 齒輪軸、增速傘齒輪、增速齒輪軸和增速齒輪，液粘制動器經法蘭安裝於箱體上，液粘制動 器輸入連接增速齒輪軸一端，增速齒輪軸支承於箱體內，增速傘齒輪套裝於增速齒輪軸上， 增速傘齒輪嚙合增速傘齒輪軸另一端，增速齒輪軸上設有增速齒輪，增速齒輪與內外齒圈 的外圈嚙合。進一步地，所述傘齒輪輸入機構還包括一級以上的平行軸減速傳動機構，平行軸 減速傳動機構包括減速輸入軸、減速小齒輪和減速大齒輪，減速輸入軸一端支承於箱體內， 另一端支承於箱體上，減速輸入軸上設有減速小齒輪，減速大齒輪設於減速傘齒輪軸上，減 速小齒輪與減速大齒輪嚙合。再進一步地，所述制動機構還包括一級以上的平行軸增速傳動機構，平行軸增速 傳動機構包括增速平行軸、增速大齒輪和增速小齒輪，增速平行軸經軸承支承於箱體內，增 速平行軸上設有增速大齒輪和增速小齒輪，增速大齒輪與增速齒輪嚙合，增速小齒輪與內 外齒圈的外圈嚙合。更進一步地，所述箱體上還設有雙向潤滑油泵，雙向潤滑油泵的輸入軸通過平鍵 連接在過渡軸上；或所述箱體上還設有雙向潤滑油泵，雙向潤滑油泵的輸入軸通過平鍵連 接在減速傘齒輪軸上。重載設備啟動之前，由重載設備控制系統控制制動機構的液粘制動器內摩擦片處 於分離狀態，然後啟動重載設備的驅動電機。此時由於輸出軸上具有較大的負載，行星架傳 動機構的行星架保持靜止狀態。驅動電機驅動傘齒輪輸入機構傳動行星傳動機構太陽輪， 由行星傳動機構行星輪傳動制動機構，制動機構增速傘齒輪軸高速空轉；當驅動電機啟動 完成後，由重載設備控制系統逐漸使制動機構的液粘制動器的摩擦片貼合，通過增速齒輪 逐步降低內外齒圈的轉速，即利用行星差動機構的傳動特性將來自重載設備的驅動電機的 動力逐漸施加到與輸出周相連的重載設備的負載上，從而實現機械設備的軟啟動。採用以上技術方案後，本發明達到的有益效果是
1、減速機的輸入端設置有傘齒輪傳動，能使減速機的輸入軸線和輸出軸線成垂直 布置，即電動機可以與減速機的輸出軸垂直布置，大大降低了減速機的安裝所佔用空間，尤 其適合煤礦用帶式輸送機以及其他重載設備空間要求；2、箱體上設置有連接液粘制動器的法蘭接口，液粘制動器可與所述減速機直接連 接，使得結構更加緊湊，還能解決由於使用聯軸器連接時帶來的軸對中性不好的問題，運轉 穩定，延長使用壽命；3、減速機的輸入端還設置一級以上的平行軸減速傳動機構，如減速機選用的速比 減小，可在原有減速傘齒輪軸傳動配置的基礎上增加一級或多級平行軸圓柱齒輪傳動；減 速機的制動機構還設置一級以上的平行軸增速傳動機構，如減速機選用的速比增大，可在 原有增速傘齒輪軸傳動配置的基礎上增加一級或多級平行軸圓柱齒輪傳動，平行軸減速、 增速傳動機構的任意搭配，減速機的減速比範圍寬，能滿足各種用戶選型要求，適用性強， 液粘制動器在減速機速比較大或較小時均能在額定的扭矩下工作；4、在過渡軸外端端或減速傘齒輪軸外端連接有雙向潤滑油泵，不管輸入軸的旋向 是順時針還是逆時針，潤滑油泵都能按照設計的要求向減速機內各潤滑點供油，確保潤滑， 有利於延長減速機使用壽命，降低噪音。本發明採用外置液粘制動器經傘齒輪增速制動機構對行星傳動機構的內外齒圈 制動，配合傘齒輪減速輸入機構穩定輸入動力，實現減速機在重載設備負載下的軟啟動，其 結構緊湊，安裝空間小，速比範圍寬，傳動穩定、效率高，使用壽命長，用戶選型方便。說明書附1為本發明實施例一結構示意圖；圖2為本發明實施例二結構示意圖。 圖中箱體1，減速傘齒輪軸2，減速傘齒輪3，過渡軸4，浮動齒套5，太陽輪6，行星 輪7，行星軸8，行星架9，內外齒圈10，齒圈前支撐11，齒圈後支撐12，輸出軸13，液粘制動 器14，法蘭15，增速傘齒輪軸16，增速傘齒輪17，增速齒輪軸18，增速齒輪19，減速輸入軸 20，減速小齒輪21，減速大齒輪22，增速平行軸23，增速大齒輪24，增速小齒輪25，端蓋26， 雙向潤滑油泵27。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1所示實施例一，一種軟啟動減速機主要包括箱體1、減速傘齒輪軸2、減速傘齒 輪3、過渡軸4、浮動齒套5、太陽輪6、行星輪7、行星軸8、行星架9、內外齒圈10、齒圈前支 撐11、齒圈後支撐12、輸出軸13、液粘制動器14、增速傘齒輪軸16、增速傘齒輪17、增速齒 輪軸18、增速齒輪19和雙向潤滑油泵27。箱體1 一端經軸承活動支承減速傘齒輪軸2，箱 體1內經軸承支承有過渡軸4、增速齒輪軸18和齒圈前、後支撐11、12，過渡軸4上連接有 減速傘齒輪3，減速傘齒輪3與減速傘齒輪軸2呈垂直嚙合傳動狀態；雙向潤滑油泵27經 螺栓和端蓋26固定連接在箱體1上，雙向潤滑油泵27的輸入軸通過平鍵連接過渡軸4軸 端，過渡軸4另一端伸入齒圈前支撐11內經浮動齒套5連接太陽輪6，齒圈前、後支撐11、 12之間經螺栓和銷連接內外齒圈10，行星架9 一端經軸承支承在齒圈前支撐11上，另一端 連接經軸承支承於箱體1側邊上的輸出軸13，行星架9經行星軸8連接行星輪7，行星輪7與太陽輪6嚙合且行星輪7嚙合於內外齒圈10的內圈；箱體1另一端經軸承活動支承增速 傘齒輪軸16，液粘制動器14經法蘭15固定連接箱體1該端且傳動連接增速傘齒輪軸16， 增速齒輪軸上連接有增速傘齒輪17和增速齒輪19，增速傘齒輪17與增速傘齒輪軸16呈垂 直嚙合傳動狀態，增速齒輪19嚙合內外齒圈10的外圈。圖2所示實施例二，在軟啟動減速機選用速比要求變化時，在實施例一的傘齒輪 輸入機構之前增加一級以上圓柱齒輪傳動的平行軸減速傳動機構，支承減速傘齒輪軸2的 箱體1 一端還支承有減速輸入軸20，減速輸入軸20上設有減速小齒輪21，減速輸入軸2上 設有減速大齒輪22，減速小齒輪21與減速大齒輪22嚙合，雙向潤滑油泵27可經螺栓和端 蓋26固定連接在支承減速傘齒輪軸2的箱體1端，雙向潤滑油泵27的輸入軸通過平鍵連 接減速傘齒輪軸2軸端；在實施例一的制動機構之後增加一級以上圓柱齒輪傳動的平行軸 增速傳動機構，增速齒輪軸23與內外齒圈10之間的箱體1內支承有增速平行軸23，增速平 行軸23上設有增速大齒輪24和增速小齒輪25，增速大齒輪24與增速齒輪19嚙合，增速小 齒輪25嚙合內外齒圈10的外圈。本實施例只增設了一級平行軸減速、增速傳動機構，對減 速機傳動速比進一步優化，可任意配置多級平行軸減速、增速傳動機構滿足不同用戶不同 的速比需求。在重載設備啟動之前，由重載設備控制系統控制減速機制動機構的液粘制動器內 摩擦片處於分離狀態，然後啟動重載設備的驅動電機。此時由於輸出軸上具有較大的負載， 行星架傳動機構的行星架保持靜止狀態。驅動電機驅動傘齒輪輸入機構傳動行星傳動機構 太陽輪，由行星傳動機構行星輪傳動制動機構，制動機構增速傘齒輪軸高速空轉；當驅動電 機啟動完成後，由重載設備控制系統逐漸使制動機構的液粘制動器的摩擦片貼合，通過增 速齒輪逐步降低內外齒圈的轉速，即利用行星差動機構的傳動特性將來自重載設備的驅動 電機的動力逐漸施加到與輸出周相連的重載設備的負載上，從而實現機械設備的軟啟動。
權利要求
一種軟啟動減速機，包括均置於箱體(1)內的傘齒輪輸入機構、行星傳動機構、制動機構和輸出軸(13)，傘齒輪輸入機構連接帶有制動機構的行星傳動機構，行星傳動機構連接經軸承座支承於箱體上的輸出軸輸出，傘齒輪輸入機構包括減速傘齒輪軸(2)、減速傘齒輪(3)和過渡軸(4)，過渡軸支承於箱體內，過渡軸上套接減速傘齒輪，減速傘齒輪軸一端支承於箱體上，另一端嚙合減速傘齒輪，行星傳動機構包括太陽輪(6)、行星輪(7)、行星軸(8)、行星架(9)和內外齒圈(10)，內外齒圈經齒圈前、後支撐(11，12)支承於箱體內，行星架經軸承支撐於齒圈前支撐內，行星架上的行星軸連接的行星輪分別嚙合太陽輪和內外齒圈，太陽輪經浮動齒套(5)連接過渡軸，行星架連接輸出軸，其特徵在於所述制動機構包括液粘制動器(14)、增速傘齒輪軸(16)、增速傘齒輪(17)、增速齒輪軸(18)和增速齒輪(19)，液粘制動器經法蘭(15)安裝於箱體上，液粘制動器輸入連接增速齒輪軸(18)一端，增速齒輪軸支承於箱體內，增速傘齒輪(17)套裝於增速齒輪軸上，增速傘齒輪嚙合增速傘齒輪軸另一端，增速齒輪軸上設有增速齒輪(19)，增速齒輪與內外齒圈(10)的外圈嚙合。
2.根據權利要求1所述的一種軟啟動減速機，其特徵在於所述傘齒輪輸入機構還包 括一級以上的平行軸減速傳動機構，平行軸減速傳動機構包括減速輸入軸(20)、減速小齒 輪(21)和減速大齒輪(22)，減速輸入軸一端支承於箱體內，另一端支承於箱體上，減速輸 入軸上設有減速小齒輪，減速大齒輪設於減速傘齒輪軸(2)上，減速小齒輪與減速大齒輪 嚙合。
3.根據權利要求1所述的一種軟啟動減速機，其特徵在於所述制動機構還包括一級 以上的平行軸增速傳動機構，平行軸增速傳動機構包括增速平行軸(23)、增速大齒輪(24) 和增速小齒輪(25)，增速平行軸經軸承支承於箱體內，增速平行軸上設有增速大齒輪和增 速小齒輪，增速大齒輪與增速齒輪嚙合，增速小齒輪與內外齒圈(10)的外圈嚙合。
4.根據權利要求1所述的一種軟啟動減速機，其特徵在於所述箱體(1)上還設有雙 向潤滑油泵(27)，雙向潤滑油泵的輸入軸通過平鍵連接在過渡軸(4)上。
5.根據權利要求2所述的一種軟啟動減速機，其特徵在於所述箱體(1)上還設有雙 向潤滑油泵(27)，雙向潤滑油泵的輸入軸通過平鍵連接在減速傘齒輪軸(2)上。
全文摘要
本發明涉及一種軟啟動減速機，箱體內傘齒輪輸入機構連接帶有制動機構的行星傳動機構，行星傳動機構連接輸出軸輸出，所述制動機構包括液粘制動器、增速傘齒輪軸、增速傘齒輪、增速齒輪軸和增速齒輪，液粘制動器輸入連接增速齒輪軸一端，增速齒輪軸支承於箱體內，增速傘齒輪套裝於增速齒輪軸上，增速傘齒輪嚙合增速傘齒輪軸另一端，增速齒輪軸上設有與行星傳動機構的內外齒圈外圈嚙合增速齒輪，增速齒輪。採用外置液粘制動器經傘齒輪增速制動機構對行星傳動機構的內外齒圈制動，配合傘齒輪減速輸入機構穩定輸入動力，實現減速機在重載設備負載下的軟啟動，其結構緊湊，安裝空間小，速比範圍寬，傳動穩定、效率高，使用壽命長，用戶選型方便。
文檔編號F16H57/10GK101963219SQ20101027963
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者張紹明, 潘亮亮 申請人:江蘇泰隆減速機股份有限公司