CN102032199A - 大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵技术领域，由外壳、内壳及叶轮组成，其特征在于：电机机座内装置减速部件J；输出轴联接叶轮，轴承与叶轮之间有车氏密封。所述的电机机座中包容电磁驱动件与为改进型准行星减速传动件J，其中：(A)电磁驱动件包括电机座、定子与转子轴；(B)减速传动件J包括太阳轮、准行星轮、内齿圈、大端盖、输出轴、轴承、及内嵌式圆端盖，圆端盖与圆环板用螺钉联接一体形成固定行星架，圆端盖底部将传动件J与电磁驱动件分隔开；(C)准行星轮与内齿圈之间有两只齿数Z、模数m相同的、两侧对称装置的分流齿轮，准行星轮轴与分流齿轮轴固定在固定行星架上。有益效果：(a)本发明改进准行星传动比背景技术仅有三只行星轮的承载能力大一倍；(b)将行星减速件置于电机机座内不仅轴向尺寸短，而且因为没有减速器机座，而使减速部分重量轻40-50％、成本低40-50％(国内减速器均按重量计价，行星减速器5-6万元/t.)。

Description

大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵

【技术领域】

本发明涉及给排水设备技术领域，一种大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵。

【背景技术】

(一)实用新型《行星齿轮变速潜水贯流泵》(ZL01244573.8)因下述改进而取得专利权：

(1)机电一体化壳体内腔装置“电机+NGW行星减速器+叶轮”；

(2)输出轴上有机械密封。

该实用新型的主要问题是：

(A)“电机+NGW减速器+叶轮”结构，结构复杂、维修不便、轴向尺寸长、笨重、成本高；

(B)大型机械密封制造质量要求高、难度大，因而国内制造厂家少、价格很高，进口的更高，交货时间长，给维修带来很大困难。大型机械密封制造装配要求亦很高。

(二)专利《一种改良型潜水贯流泵》(200910026280.2)的技术特征在于：所述的电机转子通过齿轮减速机连接所述的水泵主轴的输入端。该发明亦属于“电机+NGW减速器+叶轮”结构，结构复杂、维修不便、轴向尺寸长、笨重、成本高。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种承载能力大、轴向尺寸短、维修方便及制造成本低，结构型式为“减速电机+叶轮”的大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵。两项技术实施方案如下：

(A)电机座内用内嵌式圆端盖将渐开线周转轮系与电磁驱动件分隔开，此时，电磁驱动件中定子、转子须向风扇端移动一些。周转轮系为改进型准行星传动，准行星传动是指NGW行星机构中行星架处于固定状态，即变为固定架；改进型准行星传动是指在准行星轮与内齿圈之间有两只相同的分流齿轮，使功率分流数增加一倍，因而大大提高了承载能力。该技术方案是建立在下述理论基础上：

(1)电机座承载力：据成大先《机械设计手册》卷3.14-410页：T₂＝δ⁴(Nm)，δ-壁厚，并根据拟合公式：δ＝0.858(机型号)^0.1164，求得YR-710(2240kW)的壁厚δ＝32.5(mm)，电机承载能力远＞145000Nm。

(2)热功率与润滑油：润滑油的功能是润滑而不是散热降温，储油过多并无益处，因为油的比热容为铸铁的四倍，而热导率仅为铸铁的千分之三，因此不存在储油量过少的问题。

(B)输出轴装置了车氏密封：使用寿命为普通油封二十几倍。

【有益效果】

本发明对照发明专利(ZL200710068047.1)，其新颖、创造及实用性体现在：

(a)本发明改进准行星传动比背景技术仅有三只行星轮的承载能力大一倍(见附表)；

(b)将行星减速件置于电机机座内不仅轴向尺寸短，而且因为没有减速器机座，而使减速部分重量轻40-50％、成本低40-50％(国内减速器均按重量计价，行星减速器5-6万元/t.)；

(c)输出轴上由于装置了车氏密封，密封性能好，从而防止了漏油。

为了说明问题，现根据江苏亚太泵业公司魏光新总工程师等《南水北调东线工程贯流泵机组选型与结构初探》(水泵技术，2005年第2期)一文的例子：

电机参数：功率N＝2240kW、八极n₁＝740rpm、减速比i＝4.93、减速器重12t.，价72万元。

计算条件：使用寿命50000小时，工作系数K_A＝1.75，安全系数S_H＝1.20、S_F＝1.50

【附图说明】

图1.本发明实施例结构示意图

图2本发明实施例电机(3)的结构示意图

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明详加描述：

参照图1.与2.一种大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，由外壳(1)、内壳(2)及叶轮(7)组成，其中：内壳(2)法兰联接在外壳(1)内圆环辐板上，其特征在于：

(A)电机(3)法兰联接在内壳(2)内圆环辐板上，所述电机(3)的机座内装置行星齿轮减速部件J；

(B)电机(3)的输出轴(14)轴头外花键与输出轴A内花键联接，输出轴A由轴承(5)支承在内壳(2)孔中，输出轴A的轴伸端联接叶轮(7)，在轴承(5)与叶轮(7)之间有车氏密封(6)，TB3车氏密封由薄唇齿形滑环+O型圈组成，其使用寿命为普通油封二十几倍；

(C)电机(3)输出轴(14)与输出轴A外罩有一薄壁保护筒(4)，以延长输出轴寿命。

所述的大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，其特征在于：电机(3)输出轴(14)与输出轴A为一体轴，目的在于简化轴的结构。

所述的大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，其特征在于：电机(3)是指机座(9)中包容电磁驱动件与为改进型准行星减速传动件J，其中：

(A)电磁驱动件包括电机机座(9)、定子与转子轴(8)；

(B)减速传动件J包括装在转子轴(8)上的太阳轮(15)、准行星轮(20)、与输出轴(14)圆盘联接的内齿圈(12)、大端盖(11)、输出轴(14)及支承轴承(16)、密封圈(13)及内嵌式圆端盖(10)，圆端盖(10)与圆环板(17)用螺钉联接一体形成固定行星架，圆端盖(10)法兰与机座端面联接、短圆筒部嵌入机座内腔、圆端盖底部将传动件J与电磁驱动件分隔开；

(C)准行星轮(20)与内齿圈(12)之间有两只齿数Z、模数m相同的、两侧对称装置的分流齿轮(19)，均布的准行星轮轴(21)与分流齿轮轴(19)固定在由圆端盖(10)与圆环板(17)联接一体的固定行星架上。

行星传动之所以是最好的结构形式，是因为具有同轴、内啮合和功率分流三大特性，功率分流越多、承载能力越大。由于分流齿轮(10)使分流数增加一倍，因而计算表明承载能力较(背景技术)发明专利(ZL200710068047.1)可提高一倍。

成大先《机械设计手册》卷3.14-306页：TB3车氏密封由薄唇齿形滑环+O型圈组成，滑环齿尖与旋转面的接触近于线接触，可大大减少高速旋转产生的摩擦热。滑环薄唇刚性小，O型圈使滑环薄唇束紧于滑动面，滑动面油膜很薄，通常为0.001-0.0025，只起润滑作用，而不至被刮出成滴(泄漏)；O型圈的弹力使线接触密封面磨损得以自动补偿。TB3的使条件为工作压力0-40Mpa、工作温度-55-250℃、v＝10m/s，其使用寿命为普通油封二十几倍。

实施例是对本发明的说明而不是限定，任何简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，由外壳(1)、内壳(2)及叶轮(7)组成，其中：内壳(2)法兰联接在外壳(1)内圆环辐板上，其特征在于：

(A)电机(3)法兰联接在内壳(2)内圆环辐板上，所述电机(3)的机座内装置行星齿轮减速部件J；

(B)电机(3)的输出轴(14)轴头外花键与输出轴A内花键联接，输出轴A由轴承(5)支承在内壳(2)孔中，输出轴A的轴伸端联接叶轮(7)，在轴承(5)与叶轮(7)之间有车氏密封(6)；

(C)电机(3)输出轴(14)与输出轴A外罩有一薄壁保护筒(4)。

2.根据权利要求1所述的大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，其特征在于：电机(3)输出轴(14)与输出轴A为一体轴。

3.根据权利要求1或2所述的大扭矩行星齿轮减速潜水贯流泵，其特征在于：电机(3)是指机座(9)中包容电磁驱动件与为改进型准行星减速传动件J，其中：

(A)电磁驱动件包括电机机座(9)、定子与转子轴(8)；

(B)减速传动件J包括装在转子轴(8)上的太阳轮(15)、准行星轮(20)、与输出轴(14)圆盘联接的内齿圈(12)、大端盖(11)、输出轴(14)及支承轴承(16)、密封圈(13)及内嵌式圆端盖(10)，圆端盖(10)与圆环板(17)用螺钉联接一体形成固定行星架，圆端盖(10)法兰与机座端面联接、短圆筒部嵌入机座内腔、圆端盖底部将减速传动件J与电磁驱动件分隔开；

(C)准行星轮(20)与内齿圈(12)之间有两只齿数Z、模数m相同的、两侧对称装置的分流齿轮(19)，均布的准行星轮轴(21)与分流齿轮轴(19)固定在由圆端盖(10)与圆环板(17)联接一体的固定行星架上。

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