CN103375539B - 架空索道自制动摆线减速器 - Google Patents

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本发明涉及架空索道减速装置技术领域，一种架空索道自制动摆线减速器，包括立式机座、电机、联接筒、制动件与传动件，所述传动件包括输入轴、偏心轴承、行星轮、针齿壳及包括输出轴、柱销、柱套的输出机构，其特征在于：电机、联接筒、针齿壳及立式机座顺次联接一体，机座中央凸缘联接圆罩，偏心轴承外圆有带挡边的外套圈，机座上装有油尺，针齿壳顶部装的通气帽高出顶部50～60mm，通气帽主排气道φ25～φ35mm，制动件包括两组V型槽盘机构、摩擦副与复位弹簧。有益效果：(1)制动力矩随阻力矩增加而自动增；(2)重量比背景技术STJ型、HZL型索道减速器轻40-50％。

Description

架空索道自制动摆线减速器
【技术领域】
本发明涉及架空索道减速装置技术领域，一种架空索道自制动摆线减速器。
【背景技术】
架空索道款广泛应用于矿山运输及险峰旅游景区，减速装置是架空索道中一个极为重要的部件，高可靠性减速装置可以保护成千上万人的生命及财产的安全。背景技术有三种：
(1)STJ型架空索道减速机(见成大先《机械设计手册》卷4.16-235页)：STJ型减速器由弧锥齿轮传动和圆柱行星齿轮减速机组合而成，为三级立式传动，STJ型主要适用于架空索道，也可用于其他机械设备，特别是较大功率的立式传动。缺点是：结构复杂、维修不方便，锥齿轮副与行星减速部件价高(是摆线的2-2.5倍)及可靠性不稳定，因为渐开线齿根是应力集中处，在渗碳淬火与磨削时，极易出现微细裂纹导致轮齿折断；
(2)双入式架空索道行星减速装置(ZL200520111177.5)：双电机输入、弧锥齿轮-圆柱行星三级立式传动，缺点是：发明人认为当其中一电机发生故障时减速器不会停止工作，这只能在负载小于额定的50％时，减速器才能正常转动，否则，单台电机根本无法驱动减速器。因此可以断定双电机输入不具创造性，没实用价值。其它缺点与STJ相同；
(3)HZL星轮减速器(JB/T8712-1998、JB/T7344-1994)：系现有渐开线少齿差的改进：内齿圈输出；销轴式输出机构的柱销改为双偏心轴，轴上装有四只调心滚子轴承，发明人将此叫做滚动星轮，四只轴承中分别支承于两侧支承盘与两片行星轮销孔中，由于行星轮很宽，因此在每一销孔中加了一只称为辅助轴承。缺点是：结构复杂、维修极不方便，星减速部器价格比行星减速器要高出20-30％。网上可查到某公司的架空索道HZL星轮减速器：额定功率80kW、输入转速1500rpm、许用扭矩：80000N.m，当前价：200000元/台。
【发明内容】
本发明目的提供结构简单、检查、修理方便、价格低、效率相同及运行可靠的单级立式摆线取代背景技术的弧锥齿轮传动和圆柱行星齿轮减速机，一种架空索道自制动摆线减速器。
据中国索道协会论文《分析故障原因寻求治理途径》认为：立式索道减速器的最主要问题是漏油；内蒙兴华机械制造厂、北京慕田峪…的《进口客运索道减速机国产化改造的探索》指出：索道减速机的主要问题是发热、漏油；中国索道2002.9《谈谈索道驱动机械减速机的润滑》提出：索道减速机安全运行取决于能否及时发现减速机内油品与油量的变化。
(A)用单级摆线减速取代三级减速的理论依据是二者机械效率相同：《齿轮手册》(上)8-3页：摆线η＝0.93-0.95；朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上1-12页：摆线效率η＝0.9～0.98≈0.94；其实用性(价值)在于：结构简单、成本约低一半。
技术方案：(1)立式机座中央凸缘的圆环面上联接一圆罩用来罩住轴承，防止润滑油进入轴承从油封处漏出；(2)半埋齿结构使针销具有很高弯曲力；(3)偏心轴承外套圈挡边使摆线轮在垂直方向能够定位，避免摆线轮与隔圈之间发生摩擦，导致油温升高；(4)立式机座上装有油尺，便于快速检查油品、油量；(5)针齿壳27顶部装的通气帽16高出50～60mm，通气帽16主排气道φ25～φ35mm，以保证减速机内腔油压与环境相等而避免漏油；
(B)单级摆线减速制动技术方案：制动件中的两组钢球V型槽装置是钢球V型槽自动加压装置改进的(见于阮忠唐《机械无级变速器》90页)：第一组由主动V型槽盘、中间盘一侧从动V型槽盘及二V型槽面间的钢球组成，中间盘与锥盘联接；第二组由中间盘另一侧主动V型槽盘、第二从动V型槽盘及二V型槽面中间的钢球组成。工作原理：通电时，第一主动V型槽面对钢球产生正压力，其轴向分力推动中间盘从动V型槽盘使摩擦副分离，制动力矩消失，其周向分力驱动与第二从动V型槽盘联接的输出轴作功；断电时，输入轴仃止，阻力矩使第二从动V型槽面对钢球产生正压力，其轴向分力使摩擦副压紧，制动力矩大。
【有益效果】比照背景技术，其创造性体现在：
(1)制动力矩随阻力矩增加而自动增；
(2)摆线传动平稳、永不断齿高可靠度、销-摆线轮为滚动啮合，使用寿命长；
(3)本发明单级摆线索道减速器与背景技术：STJ型、HZL型比较见下表：
【附图说明】
图1.本发明实施例结构示意图
图2、3分别为钢球与V型槽断电(制动)、通电(作功)时受力原理图
【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.2.与3.一种架空索道自制动摆线减速器，包括立式机座1、电机20、联接筒23、制动件及传动件，传动件包括输入轴26、输入轴26上的第一、二偏心轴承、第一、二摆线轮8、11、针齿壳27、针销28及输出机构，所述输入轴26由第一轴承支承在联接筒23内孔，输出机构包括输出轴3、柱销12及柱套7，输出轴3由第二轴承2支承在立式机座1内孔，其特征在于；
所述的电机20、联接筒23、针齿壳27及立式机座1顺次联接一体；
二偏心轴承中，第一偏心轴承b为带挡边的第一外套圈6、NUP圆柱滚子轴承4及内偏心套的组装件，第二偏心轴承d为带挡边的第二外套圈10、NUP圆柱滚子轴承4及内偏心套的组装件；
输入轴26轴伸端的组合挡圈a与输入轴26轴肩之间顺次装配第一偏心轴承b、隔圈c、第二偏心轴承d，组合挡圈a包括圆环片与弹性挡圈，依靠套圈的挡边使摆线轮在垂直方向能够定位，以避免摆线轮与隔圈之间发生摩擦，导致油温升高；
立式机座1中央凸缘的圆环面上联接一圆罩5用来罩住第二轴承2，目的是防止润滑油进入轴承从油封处漏出，立式机座1上装有油尺13，操作工可随时、很方便地拉出油尺来检查机座内的油况；
所述针销28半埋在针齿壳27中，称半埋齿结构(朱孝录《齿轮传动设计手册》828页)，使针销具有很高弯曲力；
针齿壳27顶部联接的联接筒23法兰圈面上装通气帽16，通气帽16高出联接筒23法兰圈面50～60mm，通气帽主排气道直径为φ25～φ35mm，以保证减速机内腔油压与环境相等而避免漏油；
所述制动件包括联接筒23及装置在其内腔的V型槽盘机构、摩擦副与复位弹簧15，其中V型槽盘机构设置两组，所述摩擦副包括内锥体25与锥盘24，其中内锥体25联接在联接筒23内孔，锥盘24与中间盘21联接，摩擦副分离为一轴向理论值；
两组所述V型槽盘机构中，第一主动V型槽盘19联接在电机20转子轴上，中间盘21的一侧为第一从动V型槽盘，第一主、从动V型槽盘之间有第一钢球18，第二从动V型槽盘17与输入轴26的外花键轴伸端滑动联接，中间盘21另一侧为第二主动V型槽盘，第二主、从动V型槽盘之间有第二钢球22，第一、二钢球18、22均布的钢球数量与其两侧的V型槽数相等；
所述复位弹簧15的一端靠紧杯型弹簧座14内底，另一端靠紧第二从动V型槽盘17端面，复位弹簧15使锥24与内锥体25摩擦副压紧，杯型弹簧座14的外端面紧靠输入轴26轴肩、杯型弹簧座14开口端与第二从动V型槽盘17之间的间隙等于摩擦副分离的轴向理论值。
制动原理：通电时，与电机20转子轴联接的第一主动V型槽盘19型槽面对钢球18正压力：轴向分力推动中间盘21从动V型槽盘使摩擦副分离，制动力矩消失；周向分力驱动与第二从动V型槽盘17键联接的输入轴26作功。显然第一组钢球V型槽装置功能是离合器，第二组钢球V型槽装置功能是联轴器；当断电时，电机转子20轴仃止，阻力矩使第二从动V型槽盘17的V型槽面对钢球22正压力，其轴向分力使摩擦副压紧，因而制动力矩大。

Claims (1)

1.一种架空索道自制动摆线减速器，包括立式机座(1)、电机(20)、联接筒(23)、制动件及传动件，传动件包括输入轴(26)、输入轴(26)上的第一、二偏心轴承、第一、二摆线轮(8、11)、针齿壳(27)、针销(28)及输出机构，所述输入轴(26)由第一轴承支承在联接筒(23)内孔，输出机构包括输出轴(3)、柱销(12)及柱套(7)，输出轴(3)由第二轴承(2)支承在立式机座(1)内孔，其特征在于：
所述的电机(20)、联接筒(23)、针齿壳(27)及立式机座(1)顺次联接一体；
二偏心轴承中，第一偏心轴承(b)为带挡边的第一外套圈(6)、NUP圆柱滚子轴承(4)及内偏心套的组装件，第二偏心轴承(d)为带挡边的第二外套圈(10)、NUP圆柱滚子轴承(4)及内偏心套的组装件；
输入轴(26)轴伸端的组合挡圈(a)与输入轴(26)轴肩之间顺次装配第一偏心轴承(b)、隔圈(c)、第二偏心轴承(d)，组合挡圈(a)包括圆环片与弹性挡圈；
立式机座(1)中央凸缘的圆环面上联接一圆罩(5)用来罩住第二轴承(2)，立式机座(1)上装有油尺(13)；
所述针销(28)半埋在针齿壳(27)中；
针齿壳(27)顶部联接的联接筒(23)法兰圈面上装通气帽(16)，通气帽(16)高出联接筒(23)法兰圈面50～60mm，通气帽主排气道直径为
制动件包括联接筒(23)及装置在其内腔的V型槽盘机构、摩擦副与复位弹簧(15)，其中V型槽盘机构设置为两组，摩擦副包括内锥体(25)与锥盘(24)，其中内锥体(25)联接在联接筒(23)内孔，锥盘(24)与中间盘(21)联接，摩擦副分离为一轴向理论值；
两组所述V型槽盘机构中，第一主动V型槽盘(19)联接在电机(20)转子轴上，中间盘(21)的一侧为第一从动V型槽盘，第一主、从动V型槽盘之间有第一钢球(18)，第二从动V型槽盘(17)与输入轴(26)的外花键轴伸端滑动联接，中间盘(21)另一侧为第二主动V型槽盘，第二主、从动V型槽盘之间有第二钢球(22)，第一、二钢球(18、22)均布的钢球数量与其两侧的V型槽数相等；
所述复位弹簧(15)的一端靠紧杯型弹簧座(14)内底，另一端靠紧第二从动V型槽盘(17)端面，复位弹簧(15)使锥盘(24)与内锥体(25)摩擦副压紧，杯型弹簧座(14)的外端面紧靠输入轴(26)轴肩、杯型弹簧座(14)开口端与第二从动V型槽盘(17)之间的间隙等于摩擦副分离的轴向理论值。
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