CN102328885A - 双速行星减速器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双速行星减速器装置,其包括箱体、设置于箱体内的输入齿轮轴、传输轴、输出齿轮轴和齿圈组件,输入齿轮轴与输入齿轮连接,输入齿轮与齿轮啮合,齿轮与传输轴连接,传输轴与太阳轮连接,太阳轮与行星齿轮啮合,行星齿轮与行星轮轴连接,行星轮轴设置于行星架内,行星架设置于齿圈组件内,齿圈组件包括内外齿齿轮,内外齿齿轮与输出齿轮轴上的轮齿啮合。通过电气或液压控制系统控制两个带制动盘的联轴器的互锁功能,本装置既能输出大的扭矩,又能输出较高转速,可以实现双速比输出;同时本装置还具有结构紧凑、质量轻、工艺性强、输出扭矩大、输出转速范围宽、效率高、安全可靠、运转平稳的特点。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮传动技术领域,特别适用于石油钻机绞车的双速行星减速器装置。
背景技术
齿轮减速器的应用范围相当广泛。目前,国内外石油、天然气钻机绞车用的齿轮减速器装置都为定轴传动轮系,该种传动方式在减速比较大的时候显得体积大、重量重、经济性不好,在安装齿轮减速器装置时占用的空间较大,且跟行星齿轮传动比较而言,定轴轮系的效率略低,运转平稳性稍差。
石油钻机用传统的齿轮减速器输出的转速与扭矩曲线是唯一的,在输出大扭矩时获得的转速较低,反之,在输出小扭矩时就能获得较高的转速。然而,在实际使用过程中,有时希望钻机绞车减速器能够输出很大的扭矩,同时又希望它输出较高的转速,但在减速比一定的情况下,要么为获得重载就牺牲了速度,要么获得了高速就不能输出大扭矩,这始终是石油钻机绞车减速器一直未解决的突出矛盾。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种既能输出大的扭矩,又能输出较高转速的可实现双速比输出的双速行星减速器装置。
本发明的目的是通过采用如下技术方案实现的:
一种双速行星减速器装置,包括箱体、设置于箱体内的输入齿轮轴、传输
轴、输出齿轮轴和齿圈组件,所述输入齿轮轴与输入齿轮连接,所述输入齿轮与齿轮啮合,所述齿轮与所述传输轴连接,所述传输轴与太阳轮连接,所述太阳轮与行星齿轮啮合,所述行星齿轮与行星轮轴连接,所述行星轮轴设置于行星架内,所述行星架设置于齿圈组件内,所述齿圈组件包括内外齿齿轮,所述内外齿齿轮与输出齿轮轴上的轮齿啮合。
所述箱体包括齿轮箱盖、小箱体和大箱体。
所述齿圈组件安装于箱体内,其还包括第一支架和第二支架,所述第一支架和第二支架之间安装有所述内外齿齿轮。
所述齿轮与所述传输轴过盈配合连接。
所述传输轴为外花键轴,其外花键端通过内花键套与太阳轮的外花键端连接。
所述太阳轮通过太阳轮顶块和耐磨调整垫在行星架内实现轴向定位。
所述行星架通过轴承安装于齿圈组件内。
所述行星轮轴在行星架内实现轴向固定。
所述行星齿轮的数量为四个。
所述输入齿轮轴、传输轴和输出齿轮轴均通过轴承安装于箱体内。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.通过控制两个带制动盘的联轴器的互锁功能,可以实现双速比输出: 当与输入齿轮轴连接的B联轴器的制动器松开,且与输出齿轮轴连接的C联轴器的制动器刹车,此时输出齿轮轴锁死内外齿齿轮,而A电机通过B联轴器驱动输入齿轮轴, 最后通过行星架输出低速大扭矩载荷,输出减速比为19.32;反之,当与输出齿轮轴连接的C联轴器的制动器松开,且与输入齿轮轴连接的B联轴器的制动器刹车,此时输入齿轮锁死齿轮,而D电机通过C联轴器驱动输出齿轮轴旋转,最后通过行星架输出高速稍小扭矩载荷,输出减速比为5.94。
2.本装置具有结构紧凑、质量轻、工艺性强、输出扭矩大、输出转速范围宽、效率高、安全可靠、运转平稳的特点。
附图说明
图1是本发明内部结构示意图。
图2是图1中Q放大图。
图3是图1中M放大图。
图4是本发明外部结构使用示意图。
附图标记:1是齿轮箱盖,2是输入齿轮,3是小箱体,4是行星架,5是第一支架,6是内外齿齿轮,7是大箱体,8是第二支架,9是太阳轮,10是太阳轮顶块,11是耐磨调整垫,12是行星轮轴,13是行星齿轮,14是轴承套,15是输出齿轮轴,16是紧定螺钉,17是齿轮,18是传输轴,19是内花键套,20是输入齿轮轴,21是弹簧挡圈,22是B联轴器,23是C联轴器,24是D电机,25是A电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述:
如图1所示,一种双速行星减速器装置,包括箱体、输入齿轮2、传输轴18、输出齿轮轴15和齿圈组件,箱体由齿轮箱盖1、小箱体3和大箱体7构成,第一支架5、内外齿齿轮6和第二支架8构成齿圈组件(见图2),第一支架5和第二支架8通过螺钉与内外齿齿轮6连接,通过两个深沟球轴承安装在箱体内。输入齿轮2安装于输入齿轮轴20上,输入齿轮轴20通过两个调心滚子轴承安装在箱体内,输入齿轮2与齿轮17啮合,齿轮17通过过盈连接方式安装在传输轴18上,传输轴18为外花键轴,其通过两个调心滚子轴承安装在箱体内。传输轴18的外花键端通过内花键套19连接太阳轮9(见图3),太阳轮9通过太阳轮顶块10和耐磨调整垫11在行星架4内实现轴向定位,耐磨调整垫11和太阳轮顶块10分别安装于传输轴18和太阳轮9上,弹簧挡圈21安装于内花键套19上,行星架4通过两个深沟球轴承安装在齿圈组件内。四个行星齿轮13安装于行星轮轴12上,通过行星轮轴12及调心滚子轴承安装在行星架4内,行星轮轴12通过紧定螺钉16在行星架4内实现轴向固定。输出齿轮轴15通过轴承套14和两个调心滚子轴承安装在箱体内。
如图4所示,有两种功率传输路径,其工作过程如下。
功率传输路径一(减速比为19.32),B联轴器22的制动器松开且C联轴器23的制动器刹车,输出齿轮轴15锁死内外齿齿轮6。此时,A电机25通过B联轴器22驱动输入齿轮轴20,输入齿轮轴20带动输入齿轮2旋转,输入齿轮2带动齿轮17旋转,传输轴18与齿轮17通过圆柱面过盈联结成一整体,因此传输轴18旋转又带动内花键套19旋转,再由内花键套19带动太阳轮9旋转,又由太阳轮9带动行星齿轮13旋转,此时内外齿齿轮6被输出齿轮轴15上的轮齿锁死,因此行星齿轮13在自转的同时又推动行星架4绕太阳轮9公转,由于行星架4与输出机构为整体式设计,最后通过行星架4输出低速大转矩载荷。
功率传输路径二(减速比为5.94),C联轴器23的制动器松开且B联轴器22的制动器刹车,输入齿轮2锁死齿轮17,齿轮17通过传输轴18锁死内花键套19,内花键套19又锁死太阳轮9,D电机24通过C联轴器23驱动输出齿轮轴15旋转,输出齿轮轴15旋转,其轮齿驱动内外齿齿轮6旋转,内外齿齿轮6的内齿驱动行星齿轮13旋转,由于此时太阳轮9被锁死,故行星齿轮13在自转的同时推动行星架4绕太阳轮9公转,由于行星架4与输出机构为整体式设计,最后通过行星架4输出另一种转速与扭矩的载荷,即高速轻载工况。
Claims (10)
1.一种双速行星减速器装置,包括箱体、设置于箱体内的输入齿轮轴(20)、传输轴(18)、输出齿轮轴(15)和齿圈组件,所述输入齿轮轴(20)与输入齿轮(2)连接,其特征在于,所述输入齿轮(2)与齿轮(17)啮合,所述齿轮(17)与所述传输轴(18)连接,所述传输轴(18)与太阳轮(9)连接,所述太阳轮(9)与行星齿轮(13)啮合,所述行星齿轮(13)与行星轮轴(12)连接,所述行星轮轴(12)设置于行星架(4)内,所述行星架(4)设置于齿圈组件内,所述齿圈组件包括内外齿齿轮(6),所述内外齿齿轮(6)与输出齿轮轴(15)上的轮齿啮合。
2.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述箱体包括齿轮箱盖(1)、小箱体(3)和大箱体(7)。
3.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述齿圈组件安装于箱体内,其还包括第一支架(5)和第二支架(8),所述第一支架(5)和第二支架(8)之间安装有所述内外齿齿轮(6)。
4.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述齿轮(17)与所述传输轴(18)过盈配合连接。
5.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述传输轴(18)为外花键轴,其外花键端通过内花键套(19)与太阳轮(9)的外花键端连接。
6.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述太阳轮(9)通过太阳轮顶块(10)和耐磨调整垫(11)在行星架(4)内实现轴向定位。
7.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述行星架(4)通过轴承安装于齿圈组件内。
8.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述行星轮轴(12)在行星架(4)内实现轴向固定。
9.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述行星齿轮(13)的数量为四个。
10.根据权利要求1所述的双速行星减速器装置,其特征在于,所述输入齿轮轴(20)、传输轴(18)和输出齿轮轴(15)均通过轴承安装于箱体内。
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