CN102261456A - 一种用于高速传动的摩擦式增速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高速传动的摩擦式增速器，包括连接电机的增速机构，其特征在于，所述增速机构的太阳轮轴上同轴安装有一叶片泵，叶片泵外接配有散热结构的润滑油箱。本发明结构紧凑，增速器被润滑油强制润滑和循环冷却，从而保证增速器良好的润滑和温升并防止润滑油泄漏。

Description

一种用于高速传动的摩擦式增速器

技术领域

本发明涉及增速器技术领域，具体的说是一种用于机械传动中需要高变速比、高线速度或角速度的传动机构。 

背景技术

摩擦式行星增速器依靠机件之间的摩擦力传递扭矩功率和改变从动件的角速度。在运动过程中机件接触面上因形变和摩擦产生的热量导致温度升高甚至接触面材料的烧结，因此在结构中必须有良好的润滑，在接触面上形成油膜，同时保证良好的散热以避免机件及油膜的破坏。传统的摩擦式增速器或因使用速度低，机件温升低，或因结构尺寸大，自身散热条件较好，其润滑大多采用脂润滑或浸油润滑。也有极少数采用在机构本身以外另外增加泵站进行强制润滑，但结构较松散，需要额外的油泵和电机(或额外的传动驱动油泵)。而在某些特殊应用中，要求增速器结构紧凑，传动功率大(5.5KW以上)，速度高(高速轴转速190,000RPM以上)，需要强制供油进行循环润滑和冷却，传统的分体式润滑油系统或脂润滑方式不能适用。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，结构紧凑，而且能解决在高速和大功率应用条件下摩擦增速器的散热及润滑问题的用于高速传动的摩擦式增速器。 

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种用于高速传动的摩擦式增速器，包括连接电机的增速机构，其特征在于，所述增速机构 的太阳轮轴上同轴安装有一叶片泵，叶片泵外接配有散热结构的润滑油箱。 

所述叶片泵由叶片泵壳体、油泵垫板、叶片轮、储油环、叶片组成，油泵垫板上开有四个凹槽，与叶片泵壳体形成四个空腔；叶片轮上开有十个径向凹槽，在凹槽上装上能沿径向自由滑动的叶片；储油环的内孔设计成不规则的偏心形状，内壁与叶片轮外表面构成一个月牙形空腔，月牙形的空腔由叶片分隔成十个扇形的密闭室。 

所述叶片泵上设置有与润滑油箱连接的进、出油孔、与增压机构对应的导油孔，导油孔与叶片泵壳体内形成的空腔连通。 

所述油泵壳体通过一环形支撑安装在电机的端面，叶片轮的中心设置有油泵转子轴，油泵转子轴通过联轴器与电机输出轴连接。 

所述油泵转子轴的端部设置与电机输出轴对应的安装槽，油泵壳体内设置与支承油泵转子轴的轴承。 

所述增速机构中设置有增速驱动板及其上连接的增速驱动环，油泵转子轴与增速驱动板连接。 

所述增速机构的太阳轮输出轴上安装有涡轮。 

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是： 

本发明将润滑冷却油泵与摩擦式增速器集成为一体，增速器与油泵采用同一电机驱动，结构紧凑，增速器被润滑油强制润滑和循环冷却，从而保证增速器良好的润滑和温升并防止润滑油泄漏，解决在高速和大功率应用条件下摩擦增速器的散热及润滑问题，结构紧凑。 

附图说明

图1为本发明结构示意图； 

图2为本发明叶片泵结构示意图。 

附图标记说明：1、增速机构 1-1、增速驱动环 2、叶片泵 2-1、叶片泵壳体 2-2、油泵垫板 2-3、叶片轮 2-4、储油环 2-5、叶片 3、环形支撑 4、电机 5、油泵转子轴 6、联轴器 7、进油孔 8、出油孔 9、导油孔 

具体实施方式

如图1～图2所示，本发明一种用于高速传动的摩擦式增速器，包括连接电机4的增速机构1，增速机构1的太阳轮轴上同轴安装有一叶片泵2，叶片泵2外接配有散热结构的润滑油箱。叶片泵2由叶片泵壳体2-1、油泵垫板2-2、叶片轮2-3、储油环2-4、叶片2-5组成，油泵壳体2-1通过一环形支撑3安装在电机4的端面，叶片轮2-3的中心设置有油泵转子轴5，油泵转子轴5通过联轴器6与电机输出轴连接。油泵转子轴5的端部设置与电机输出轴对应的安装槽，油泵壳体内设置与支承油泵转子轴的轴承。油泵垫板2-2上开有四个凹槽，与叶片泵壳体形成四个空腔A、B、C、D；叶片轮2-3上开有十个径向凹槽，在凹槽上装上能沿径向自由滑动的叶片2-5；储油环的内孔设计成不规则的偏心形状，内壁与叶片轮2-3外表面构成一个月牙形空腔。叶片泵2上设置有与润滑油箱连接的进、出油孔7、8、与增压机构对应的导油孔9，导油孔9与叶片泵壳体内形成的空腔连通。增速机构1中设置有增速驱动板及其上连接的增速驱动环1-1，油泵转子轴与增速驱动板连接。在燃料电池涡轮空气压缩机结构中，要求涡轮最高转速达到190,000RPM，最高功率达到5.5KW，同时保证涡轮压缩机整体结构紧凑。因此本发明的摩擦式增速器结构传动比12.6∶1，并采用一台高速支流无刷电机驱动(电机转速15,000RPM)。 

当叶片轮逆时针旋转时，叶片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧 贴在叶片泵壳体的内圆表壁面上，月牙形的空间被叶片分隔成十个扇形的密闭小室。当向A腔填充油时，油向相连通的月牙形空间流动。当叶片轮转动时，月牙形空间从A腔转动到B腔，月牙形腔体积变小产生正压力，将冷却状态的润滑油通过油泵轴中心油孔和增速器中心油孔注入增速器工作面进行润滑；当月牙形腔与C腔连通时，其体积变大而产生负压，将增速器中被加热后的润滑油通过导油孔吸入C腔；月牙形空间继续转动，当月牙形空间与D腔连通时，月牙形空间里的油在离心力和月牙形空间变小的作用下产生正压被泵出油泵进入油箱进行冷却和过滤；月牙形空间从D腔转回到A腔，月牙形空间变大形成负压，将油箱内已冷却和过滤的油吸入A腔。这个循环过程就是叶片泵的工作过程。由于油腔C的容积大于油腔B，因此润滑油在吸出增速器时的压力始终大于其进入增速器的压力，从而使被增速器加热后的润滑油可顺畅地流出，避免在增速器中形成油压正压导致泄漏。 

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.一种用于高速传动的摩擦式增速器，包括连接电机的增速机构，其特征在于，所述增速机构的太阳轮轴上同轴安装有一叶片泵，叶片泵外接配有散热结构的润滑油箱。

2.根据权利要求1所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述叶片泵由叶片泵壳体、油泵垫板、叶片轮、储油环、叶片组成，油泵垫板上开有四个凹槽，与叶片泵壳体形成四个空腔；叶片轮上开有十个径向凹槽，在凹槽上装上能沿径向自由滑动的叶片；储油环的内孔设计成不规则的偏心形状，内壁与叶片轮外表面构成一个月牙形空腔，月牙形的空腔由叶片分隔成十个扇形的密闭室。

3.根据权利要求2所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述叶片泵上设置有与润滑油箱连接的进、出油孔、与增压机构对应的导油孔，导油孔与叶片泵壳体内形成的空腔连通。

4.根据权利要求2所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述油泵壳体通过一环形支撑安装在电机的端面，叶片轮的中心设置有油泵转子轴，油泵转子轴通过联轴器与电机输出轴连接。

5.根据权利要求2所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述油泵转子轴的端部设置与电机输出轴对应的安装槽，油泵壳体内设置与支承油泵转子轴的轴承。

6.根据权利要求1所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述增速机构中设置有增速驱动板及其上连接的增速驱动环，油泵转子轴与增速驱动板连接。

7.根据权利要求1所述的用于高速传动的摩擦式增速器，其特征在于，所述增速机构的太阳轮输出轴上安装有涡轮。

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