專利名稱：一種差動行星齒輪傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械無級調(diào)速傳動裝置領(lǐng)域，特別是礦用提升絞車和提升機(jī)用機(jī)械無級調(diào)速傳動裝置，具體涉及一種差動行星齒輪傳動裝置。
背景技術(shù)：
礦用提升絞車必須有調(diào)速性能，在煤礦井下和其他有瓦斯煤塵爆炸危險的地點(diǎn)使用，還必須有防爆性能。有些礦用提升絞車采用防爆繞線式電機(jī)串防爆電阻調(diào)速，這有耗能發(fā)熱，防爆電阻數(shù)量大，占地面積大，設(shè)備基建投資大等問題。小型礦用提升絞車上大都采用差動行星齒輪傳動(簡稱行星差速器)來解決提升絞車的調(diào)速和防爆問題，但都拘泥于原型絞車的總體結(jié)構(gòu)，保留了低效開式齒輪傳動，結(jié)構(gòu)不完善，使用性能不夠理想。全液壓傳動防爆提升絞車調(diào)速運(yùn)行性能好，但低效耗能、運(yùn)行費(fèi)用高、造價大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是要針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速性能好、成本低的差動行星齒輪傳動裝置。
解決本實(shí)用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該差動行星齒輪傳動裝置包括兩級傳動，一級是減速傳動，另一級是差動行星齒輪傳動，差動行星齒輪傳動包括有機(jī)座(1)、齒輪軸(2)、中心齒輪(3)、行星齒輪(4)、行星架(5)、內(nèi)齒輪(6)、內(nèi)齒輪架(7)、內(nèi)齒圈(8)、半齒聯(lián)軸器(9)、輸出軸(10)、外伸軸(11)，中心齒輪(3)緊固在齒輪軸(2)的端部與行星齒輪(4)嚙合，行星齒輪(4)與固裝在內(nèi)齒輪架(7)上的內(nèi)齒輪(6)嚙合，與行星齒輪(4)連為一體的行星架(5)的輸出端緊固著內(nèi)齒圈(8)，有輸出軸(10)穿過內(nèi)齒輪架(7)尾部中空的外伸軸(11)，輸出軸(10)的前端固裝有半齒聯(lián)軸器(9)，半齒聯(lián)軸器(9)、內(nèi)齒圈(8)與內(nèi)外齒套(43)構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器(12)。減速傳動可以是圓錐齒輪傳動或圓柱齒輪傳動或行星齒輪傳動或三平行軸式圓柱齒輪傳動。
該差動行星齒輪傳動裝置高效節(jié)能，可廣泛用于有調(diào)速和傳動要求的場合。


以下結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型錐齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖圖2為本實(shí)用新型柱齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖圖3為本實(shí)用新型行星—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖圖4為本使用新型后柱齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖圖5為本實(shí)用新型液壓行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖圖6為采用本實(shí)用新型錐齒—行星差速器的手控機(jī)械調(diào)速提升絞車的結(jié)構(gòu)原理圖圖7為采用本實(shí)用新型后柱齒—行星差速器的手控機(jī)械調(diào)速提升絞車的結(jié)構(gòu)原理圖圖8為采用本實(shí)用新型液壓行星差速器的液壓機(jī)械調(diào)速提升機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖圖中1-機(jī)座 2-齒輪軸 3-中心齒輪 4-行星齒輪 5-行星架 6-內(nèi)齒輪 7-內(nèi)齒輪架 8-內(nèi)齒圈 9、76-半齒聯(lián)軸器 10、75-輸出軸 11、53、75-外伸軸 12、91-齒輪聯(lián)軸器 13-行星軸 14-軸錐齒輪 15-大錐齒輪 16、55-圓柱齒輪 17、56、90-大齒輪18、74-輸入軸 19-小內(nèi)齒套 20-小中心齒輪 21-小行星齒輪 22-小內(nèi)齒輪 23-小行星軸 24-小行星架 25-中內(nèi)齒圈 26、45-內(nèi)外齒套 27-箱體 28、80-軸齒輪 29、81-大齒輪 30、82-大外齒輪 31-差動大軸齒輪 32-差動大齒輪 33-差動軸齒輪 34、64-高或中速油馬達(dá) 35、63-雙向變量油泵 36、43、44、46、54、59、72-電機(jī) 37-錐齒—行星差速器 38、47、61-調(diào)速閘 39、48、62-調(diào)速閘輪 40、51、66-卷筒 41、52、68-制動閘 42、65-軸承座 49-后柱齒—行星差速器 50、67、69-主軸 57-齒輪軸 58-液壓行星差速器 60、70、71-聯(lián)軸器 92-前后內(nèi)齒輪架具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型錐齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖。一級傳動為圓錐齒輪傳動，二級傳動為差動行星齒輪傳動。由電機(jī)驅(qū)動軸錐齒輪(14)，軸錐齒輪(14)與大錐齒輪(15)嚙合，大錐齒輪(15)固裝于齒輪軸(2)上，中心齒輪(3)緊固在齒輪軸(2)的端部與行星齒輪(4)嚙合，行星齒輪(4)與固裝在內(nèi)齒輪架(7)上的內(nèi)齒輪(6)嚙合，行星齒輪(4)通過行星軸(13)與行星架(5)組合，與行星齒輪(4)連為一體的行星架(5)的輸出端緊固著內(nèi)齒圈(8)，有輸出軸(10)穿過內(nèi)齒輪架(7)尾部中空的外伸軸(11)，輸出軸(10)的前端固裝有半齒聯(lián)軸器(9)，半齒聯(lián)軸器(9)、內(nèi)齒圈(8)與內(nèi)外齒套(43)構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器(12)。
圖6為采用本實(shí)用新型錐齒—行星差速器的手控機(jī)械調(diào)速提升絞車的結(jié)構(gòu)原理圖。本實(shí)施例中，主軸(69)直接伸入并支承在中空的外伸軸(11)中，而省去錐齒—行星差速器(37)中的輸出軸。外伸軸(11)上固裝有調(diào)速閘輪(39)，調(diào)速閘輪(39)外緣上有調(diào)速閘(38)，主軸(69)上有卷筒(40)，有制動閘(41)對卷筒(40)的啟停進(jìn)行控制。礦用提升絞車運(yùn)行時有四個運(yùn)動過程，即空載啟動、貨載啟動加速、勻速提升、減速停車。空載啟動之初，主電機(jī)(36)通過聯(lián)軸器帶動軸錐齒輪(14)轉(zhuǎn)動，經(jīng)大錐齒輪(15)減速后，傳動到差動行星齒輪的中心齒輪(3)、行星齒輪(4)和內(nèi)齒輪(6)，此時調(diào)速閘(38)全開，制動閘(41)全閉，內(nèi)齒輪(6)連同內(nèi)齒輪架(7)及裝在中空外伸軸(11)上的調(diào)速閘輪(39)全速轉(zhuǎn)動，行星架(5)及主軸(69)不轉(zhuǎn)，速度為零，行星軸(13)、行星齒輪(4)無周轉(zhuǎn)運(yùn)動，行星齒輪機(jī)構(gòu)呈定軸輪系運(yùn)轉(zhuǎn)。手控制動閘(41)和調(diào)速閘(38)逐步啟閉，協(xié)調(diào)動作，調(diào)速閘輪(39)、內(nèi)齒輪(6)轉(zhuǎn)速呈無級減速運(yùn)轉(zhuǎn)，行星架(5)連同主軸(69)、卷筒(40)呈無級加速運(yùn)轉(zhuǎn)，此為貨載啟動加速過程。直到內(nèi)齒輪(6)最后被閘住不轉(zhuǎn)，制動閘(41)全開，行星架(5)和主軸(69)、卷筒(40)以最大或額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，差動傳動結(jié)束，差動行星齒輪傳動變?yōu)槠胀ㄐ行驱X輪傳動，此為勻速提升的過程。減速停車過程中，調(diào)速閘(38)逐步開啟至全開，制動閘(41)逐步施閘至全閉，內(nèi)齒輪(6)由零速逐步無級加速到最大速度運(yùn)轉(zhuǎn)，行星架(5)轉(zhuǎn)速及主軸(69)、卷筒(40)轉(zhuǎn)速由最大減速到零，貨載定位，電機(jī)(36)停止轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例中，調(diào)速閘(38)和制動閘(41)可采用帶式閘，也可采用瓦塊閘。
圖2為本實(shí)用新型柱齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖。一級傳動為圓柱齒輪減速傳動，即由電機(jī)(72)驅(qū)動圓柱齒輪(16)，圓柱齒輪(16)與大齒輪(17)嚙合，大齒輪(17)固裝在齒輪軸(2)上。第二級傳動結(jié)構(gòu)為差動行星齒輪傳動，其結(jié)構(gòu)與圖1中所述相同，其傳動原理和運(yùn)動過程與圖6中所述相同，這里不再重述。
圖3為本實(shí)用新型行星—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖。一級傳動為行星齒輪傳動，即裝在電機(jī)軸上的輸入軸(18)與小內(nèi)齒套(19)、小中心齒輪(20)的左端構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器，傳動小中心齒輪(20)。小中心齒輪(20)與小行星齒輪(21)嚙合，小行星齒輪(21)與小內(nèi)齒輪(22)嚙合，小內(nèi)齒輪(22)固定在箱體(27)上。小行星架(24)與中內(nèi)齒圈(25)連在一起，中內(nèi)齒圈(25)通過內(nèi)外齒套(26)與中心齒輪(3)構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器，傳動中心齒輪(3)。其中一級行星齒輪傳動中的箱體(27)是用法蘭與二級傳動的機(jī)座(1)等徑連接，二級傳動為差動行星齒輪傳動，其結(jié)構(gòu)與圖1中所述相同，但輸出軸(75)前端的半齒聯(lián)軸器(76)與內(nèi)齒圈(8)直連傳動，其傳動原理與圖6中所述相同，這里不再多述。
圖4為本使用新型后柱齒—行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖。其結(jié)構(gòu)與圖2中所述結(jié)構(gòu)一致，只是把差動行星齒輪傳動作為一級傳動，圓柱齒輪減速傳動作為二級傳動。圖中齒輪軸(57)上固裝著大齒輪(56)。
圖7為采用本實(shí)用新型后柱齒—行星差速器的手控機(jī)械調(diào)速提升絞車的結(jié)構(gòu)原理圖。輸入軸(74)裝在電機(jī)(46)的軸上。輸入軸(74)與內(nèi)齒套、中心齒輪(3)的左端構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器(91)，傳動中心齒輪(3)。外伸軸(75)上裝有調(diào)速閘輪(48)，調(diào)速閘輪(48)上有調(diào)速閘(47)。主軸(50)左端支承在行星差速器的后軸孔中，主軸(50)的軸端固裝有大齒輪(90)，主軸(50)上裝有卷筒(51)，卷筒(51)右端有制動閘(52)。其傳動原理和傳動過程與圖6相同，這里不再重述。
圖5為本實(shí)用新型液壓行星差速器的結(jié)構(gòu)原理圖。液壓行星差速器包括三平行軸式圓柱齒輪傳動，差動行星齒輪傳動和差動傳動三部分。其減速傳動為三平行軸式圓柱齒輪傳動，大齒輪(29)及其兩側(cè)的軸齒輪(28)簡支在機(jī)座(1)的軸承孔中，互相嚙合傳動，大齒輪(29)的軸端是中心齒輪(3)。內(nèi)齒輪(6)外固裝有大外齒輪(30)，大外齒輪(30)與差動大軸齒輪(31)嚙合，差動大齒輪(32)與差動大軸齒輪(31)在同一軸上，差動大齒輪(32)與差動軸齒輪(33)嚙合。高或中速油馬達(dá)(34)與差動軸齒輪(33)用聯(lián)軸器連接，調(diào)控內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)差動傳動變速。主電機(jī)(44)驅(qū)動大齒輪(29)一側(cè)的軸齒輪(28)，另一側(cè)的軸齒輪(28)驅(qū)動雙向變量油泵(35)，雙向變量油泵(35)與高或中速油馬達(dá)(34)組成閉式循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)行容積調(diào)速。第二級傳動為差動行星齒輪傳動，其結(jié)構(gòu)與圖1所述相同，只是內(nèi)齒輪(6)由前后內(nèi)齒輪架(92)筒支在機(jī)座(1)的中后軸孔中。
圖8為采用本實(shí)用新型液壓行星差速器的液壓機(jī)械調(diào)速提升機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。本實(shí)施例中，液壓行星差速器(58)中的輸出軸(10)與主軸(67)通過聯(lián)軸器(70)連接在一起。啟動時，電機(jī)(59)帶動軸齒輪(80)轉(zhuǎn)動，經(jīng)大齒輪(81)減速后，傳動到中心齒輪(3)，再傳動到內(nèi)齒輪(6)，內(nèi)齒輪(6)全速轉(zhuǎn)動，與內(nèi)齒輪(6)固結(jié)為一體的大外齒輪(82)跟著轉(zhuǎn)動，傳動高速油馬達(dá)(34)運(yùn)轉(zhuǎn)，因高速油馬達(dá)(34)與雙向變量油泵(35)組成閉式循環(huán)系統(tǒng)，高速油馬達(dá)(34)輸出高壓油，注入雙向變量油泵(35)，使雙向變量油泵(35)以高速油馬達(dá)工況運(yùn)轉(zhuǎn)，反傳給大齒輪(29)，形成逆向傳動，功率反饋。操控雙向變量油泵(35)的變量手柄，逐步無級地減小雙向變量油泵(35)和高速油馬達(dá)(34)間的循環(huán)油量，與此協(xié)調(diào)，使制動閘(68)逐步開啟，當(dāng)垂直下放時，內(nèi)齒輪(6)逐步無級減速，輸出軸(10)連同主軸(67)、卷筒(66)及負(fù)載由零速啟動，無級加速。內(nèi)齒輪(6)連同高速油馬達(dá)(34)由最大速度無級減速到零，調(diào)速閘(61)施閘，內(nèi)齒輪(6)停轉(zhuǎn)，差動傳動停止，差動行星齒輪傳動變成普通行星齒輪減速傳動，系統(tǒng)由電機(jī)(59)拖動進(jìn)入勻速高效運(yùn)行階段。此時雙向變量油泵(35)旁通以微量油流空轉(zhuǎn)。在減速停車階段，操控雙向變量油泵(35)的變量手柄，使其輸出高壓油注入高速油馬達(dá)(34)，雙向變量油泵(35)的輸油量由零逐步無級加大，高速油馬達(dá)(34)連同內(nèi)齒輪(6)由零速啟動，同時使調(diào)速閘(61)全開，內(nèi)齒輪(6)逐步無級加速到最大速度運(yùn)轉(zhuǎn)，行星架(5)轉(zhuǎn)速由額定轉(zhuǎn)速逐步無級減速到零。絞車貨載準(zhǔn)確定位制動閘(68)施閘。在貨載過卷時，使雙向變量油泵(35)加大供油，使高速油馬達(dá)(34)微量超速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)貨載的反向微拖動。故此種液壓機(jī)械調(diào)速提升機(jī)可實(shí)現(xiàn)貨載的正反向微拖動，從而省出大型主井提升機(jī)的微拖動裝置。本液壓機(jī)械調(diào)速提升機(jī)的液壓調(diào)速系統(tǒng)只是在加速、減速段運(yùn)行，故此種結(jié)構(gòu)的絞車兼有全液壓提升機(jī)和電動絞車的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于該差動行星齒輪傳動裝置包括兩級傳動，一級是減速傳動，另一級是差動行星齒輪傳動，差動行星齒輪傳動包括有機(jī)座(1)、齒輪軸(2)、中心齒輪(3)、行星齒輪(4)、行星架(5)、內(nèi)齒輪(6)、內(nèi)齒輪架(7)、內(nèi)齒圈(8)、半齒聯(lián)軸器(9)、輸出軸(10)、外伸軸(11)，中心齒輪(3)緊固在齒輪軸(2)的端部與行星齒輪(4)嚙合，行星齒輪(4)與固裝在內(nèi)齒輪架(7)上的內(nèi)齒輪(6)嚙合，與行星齒輪(4)連為一體的行星架(5)的輸出端緊固著內(nèi)齒圈(8)，有輸出軸(10)穿過內(nèi)齒輪架(7)尾部中空的外伸軸(11)，輸出軸(10)的前端固裝有半齒聯(lián)軸器(9)，半齒聯(lián)軸器(9)、內(nèi)齒圈(8)與內(nèi)外齒套(45)構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于減速傳動可以是圓錐齒輪減速傳動，軸錐齒輪(14)與大錐齒輪(15)嚙合，大錐齒輪(15)固裝于齒輪軸(2)上，中心齒輪(3)緊固在齒輪軸(2)的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于減速傳動可以是圓柱齒輪減速傳動，其中圓柱齒輪(16)與大齒輪(17)嚙合，大齒輪(17)固裝在齒輪軸(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于減速傳動可以是行星齒輪傳動，裝在電機(jī)軸上的輸入軸(18)與小內(nèi)齒套(19)、小中心齒輪(20)的左端構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器，傳動小中心齒輪(20)，小中心齒輪(20)與小行星齒輪(21)嚙合，小行星齒輪(21)與小內(nèi)齒輪(22)嚙合，小內(nèi)齒輪(22)固定在箱體(27)上，小行星架(24)與中內(nèi)齒圈(25)連在一起，中內(nèi)齒圈(25)通過內(nèi)外齒套(26)與中心齒輪(3)的左端構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器，傳動中心齒輪(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于減速傳動可以是三平行軸式圓柱齒輪傳動，大齒輪(29)與兩側(cè)的軸齒輪(28)互相嚙合，大齒輪(29)的軸端是中心齒輪(3)，內(nèi)齒輪(6)外固裝有大外齒輪(30)，大外齒輪(30)與差動大軸齒輪(31)嚙合，差動大齒輪(32)與差動大軸齒輪(31)在同一軸上，差動大齒輪(32)與差動軸齒輪(33)嚙合，高或中速油馬達(dá)(34)與差動軸齒輪(33)連接，電機(jī)(44)驅(qū)動大齒輪(29)一側(cè)的軸齒輪(28)，另一側(cè)的軸齒輪(28)驅(qū)動雙向變量油泵(35)，雙向變量油泵(35)與高或中速油馬達(dá)(34)組成閉式循環(huán)系統(tǒng)，雙向變量油泵(35)設(shè)旁通回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動行星齒輪傳動裝置，其特征在于差動行星齒輪傳動裝置的兩級傳動可以是第一級減速傳動，第二級差動行星齒輪傳動，也可以是第一級差動行星齒輪傳動，第二級減速傳動。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)械無級調(diào)速傳動裝置領(lǐng)域，特別是礦用提升絞車和提升機(jī)用機(jī)械無級調(diào)速傳動裝置。該差動行星齒輪傳動裝置包括兩級傳動，第一級傳動為齒輪傳動，第二級傳動為差動行星齒輪傳動，差動行星齒輪傳動中，中心齒輪緊固在齒輪軸的端部與行星齒輪嚙合，行星齒輪與固裝在內(nèi)齒輪架上的內(nèi)齒輪嚙合，與行星齒輪連為一體的行星架的輸出端緊固著內(nèi)齒圈，有輸出軸穿過中空的外伸軸，輸出軸的前端固裝有半齒聯(lián)軸器，半齒聯(lián)軸器與內(nèi)齒圈構(gòu)成齒輪聯(lián)軸器。第一級傳動可以是錐齒輪傳動或柱齒輪傳動或行星齒輪傳動或三平行軸式圓柱齒輪傳動。該差動行星齒輪傳動裝置結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速性能好、成本低，且高效節(jié)能，既可用于礦井提升，也可用于其它的場合。
文檔編號F16H48/06GK2682248SQ20032012404
公開日2005年3月2日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者石世清, 石紅 申請人:石世清, 石紅