CN104776164A - 工程机械动力传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工程机械动力传动装置，包括至少两个变频电机、动力耦合轮系、减速行星轮系和输出滚筒，动力耦合轮系包括太阳轮、行星轮、行星架和传动齿轮，变频电机的输出齿轮均与传动齿轮啮合，该传动齿轮固套在传动轴上，太阳轮固套在传动轴的另一端，行星轮至少为两个，并与所述太阳轮啮合；所述减速行星轮系包括减速太阳轮、减速行星轮减速齿圈，行星轮通过行星架连接所述减速太阳轮，减速行星轮至少为两个，并与该减速太阳轮啮合，所述减速行星轮与减速齿圈啮合，以驱动该输出滚筒旋转。本发明传动效率高，实现了输出滚筒的无级调速，对变化煤层的适应性好，能够进行大传动比传动，结构紧凑，集成度高，安装及维修方便。

Description

工程机械动力传动装置
技术领域
本发明涉及一种工程机械，尤其是涉及一种工程机械动力传动装置。
背景技术
现有技术中，工程机械通过安装在摇臂一端的截割电机经惰轮传动链、减速机构驱动输出滚筒旋转，完成采掘及装煤动作，由于动力传递路线较长，传递过程中，消耗的功率较大，导致传动效率低下。
另外，工程机械实际工作过程中，由于煤质不均，截割载荷频繁变化，而传统工程机械的输出滚筒转速通常为定值，无法调节，因此对变化煤层的适应性较差，尤其是在应对硬质煤层时，难以满足大传动比要求。
同时，由于动力传动装置中零部件较多，结构复杂，集成度不高，造成设备维修困难。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种工程机械动力传动装置，传动效率高，对变化煤层的适应性好，可以进行大传动比传动，并且结构紧凑，集成度高，维修方便。
其技术方案如下：
一种工程机械动力传动装置，包括至少两个变频电机、动力耦合轮系、减速行星轮系和输出滚筒，所述动力耦合轮系和减速行星轮系均位于输出滚筒内，该动力耦合轮系包括太阳轮、行星轮、行星架和传动齿轮，所述变频电机的输出齿轮均与传动齿轮啮合，所述传动齿轮固套在传动轴上，太阳轮固套在传动轴的另一端，行星轮至少为两个，并与所述太阳轮啮合，行星轮啮合有外齿圈，各行星轮均可转动地连接在行星架上；
所述减速行星轮系包括减速太阳轮、减速行星轮和固设在输出滚筒内壁上的减速齿圈，行星轮通过行星架连接所述减速太阳轮，减速行星轮至少为两个，并与该减速太阳轮啮合，所述减速行星轮与减速齿圈啮合，以驱动该输出滚筒旋转。
采用以上结构，变频电机输出动力经动力耦合轮系耦合后，由减速行星轮系驱动输出滚筒转动，与传统工程机械相比，缩短了传动链，实现了动力的短程、高效传递；变频电机能够通过变频器调节电机转速，实现输出滚筒的无级调速，提高了工程机械对变化煤层的适应性，由多个电机共同提供截割动力，并经减速行星轮系减速，可以进行大传动比传动，另外，本发明动力源模块和减速行星轮系分别集成为独立的模块，集成度高，方便装配及维修。
进一步地，所述减速太阳轮位于太阳轮和传动齿轮之间，即将减速行星轮系设置在变频电机与动力耦合轮系之间，使传动装置整体结构更加紧凑。
进一步地，所述输出滚筒内设置有动力壳体和减速壳体，该动力壳体和减速壳体通过螺栓连接，所述变频电机平行地安装在动力壳体中，减速壳体内竖直地设有隔板，将该减速壳体沿水平方向分隔为两个腔室，太阳轮和行星轮安装在减速壳体远离动力壳体一侧的腔室中，所述行星架可转动地穿过隔板与减速太阳轮连接，减速行星轮系安装在该减速壳体的另一腔室中，所述减速壳体在对应减速行星轮位置开设有缺口。该结构能够保证变频电机、动力耦合轮系与减速行星轮系的可靠安装，并节省电机安装空间，减速壳体上的缺口有助于减速行星轮与减速齿圈啮合，防止干涉。
进一步地，所述动力壳体内设置有电机安装架，以方便变频电机的安装，并支撑输出齿轮和传动轴。
进一步地，所述减速壳体在其远离动力壳体的一端设有端盖，形成对输出滚筒的轴向定位并确保动力耦合轮系的可靠密封。
有益效果：采用以上技术方案的工程机械动力传动装置，传动效率高，实现了输出滚筒的无级调速，对变化煤层的适应性好，能够进行大传动比传动，结构紧凑，集成度高，安装及维修方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，1、输出滚筒，2、变频电机，21、输出齿轮，3、传动齿轮，4、传动轴，5、太阳轮，6、行星轮，6a、外齿圈，7、行星架，8、减速太阳轮，9、减速行星轮，9a、减速齿圈，10、动力壳体，10a、电机安装架，11、减速壳体，11a、隔板，11b、缺口，12、端盖。
具体实施方式
本发明的核心在于利用多个变频电机共同提高截割动力，经动力耦合轮系、减速行星轮系进行动力传递，实现输出滚筒的无级调速，提高工程机械对变化煤层的适应性，并且传动链短，能够适应大传动比传动要求，同时，采用模块化设计，使结构更加紧凑，集成度高。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种工程机械动力传动装置，包括输出滚筒1和设置在该输出滚筒1内的动力耦合轮系和减速行星轮系，输出滚筒1内沿水平方向并排设置有动力壳体10和减速壳体11，动力壳体10的左侧部分位于输出滚筒1内，该动力壳体10和减速壳体11之间通过螺栓连接固定，在减速壳体11远离动力壳体10的一端设有端盖12，以对输出滚筒1进行轴向定位，并保证系统密封性能。
多个变频电机2和动力耦合轮系构成本传动装置的动力源模块，为方便说明，本实施例中，变频电机2优选为两个，采用多个变频电机2时，其原理与本实施例相同，两个变频电机2通过电机安装架10a平行地安装在动力壳体10内，并分别配置有变频器(图中未示出)，变频电机2的输出齿轮21水平设置，并均与位于两输出齿轮21之间的传动齿轮3啮合，其端部可转动地支撑在电机安装架10a上，传动齿轮3固套在传动轴4上，该传动轴4水平地向减速壳体11一侧延伸，其远离传动齿轮3的一端固套有太阳轮5，与该太阳轮5啮合有不少于两个行星轮6，该行星轮6与固设于减速壳体11内壁上的外齿圈6a啮合，各行星轮6通过一个行星架7连接，太阳轮5转动时，能够使行星轮6在自转的同时沿太阳轮5公转，即沿减速壳体11周向转动，进而带动行星架7旋转，所述太阳轮5、行星轮6、行星架7和传动齿轮3共同构成所述动力耦合轮系。
减速行星轮系包括设置在行星架7上的减速太阳轮8、与该减速太阳轮8啮合的至少两个减速行星轮9，以及固设在输出滚筒内壁上的减速齿圈9a，减速壳体11在对应减速行星轮9和减速齿圈9a位置开有缺口11b，以方便减速行星轮9与减速齿圈9a啮合，从而驱动输出滚筒1旋转。
减速壳体11内竖直地设有隔板11a，将该减速壳体11沿水平方向分隔为两个腔室，动力耦合轮系的太阳轮5和行星轮6安装在减速壳体11远离动力壳体10一侧的腔室中，所述行星架7可转动地穿过隔板11a与减速太阳轮8连接，当然，也可以采用一根空心传动轴连接行星架7和减速太阳轮8，减速行星轮系安装在该减速壳体11的另一腔室中，该腔室位于动力壳体与太阳轮5和行星轮6所在腔室之间。
工程机械工作时，动力壳体10和减速壳体11均不转动，两变频电机2共同输出截割动力，经传动齿轮3传递至动力耦合轮系，再由行星架7传递至减速行星轮系减速增扭，并驱动输出滚筒1旋转，实现大传动比传动。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种工程机械动力传动装置，其特征在于：包括至少两个变频电机(2)、动力耦合轮系、减速行星轮系和输出滚筒(1)，所述动力耦合轮系和减速行星轮系均位于输出滚筒(1)内，该动力耦合轮系包括太阳轮(5)、行星轮(6)、行星架(7)和传动齿轮(3)，所述变频电机(2)的输出齿轮(21)均与传动齿轮(3)啮合，所述传动齿轮(3)固套在传动轴(4)上，太阳轮(5)固套在传动轴(4)的另一端，行星轮(6)至少为两个，并与所述太阳轮(5)啮合，行星轮(6)啮合有外齿圈(6a)，各行星轮(6)均可转动地连接在行星架(7)上；
所述减速行星轮系包括减速太阳轮(8)、减速行星轮(9)和固设在输出滚筒(1)内壁上的减速齿圈(1a)，行星轮(6)通过行星架(7)连接所述减速太阳轮(8)，减速行星轮(9)至少为两个，并与该减速太阳轮(8)啮合，所述减速行星轮(9)与减速齿圈(1a)啮合，以驱动该输出滚筒(1)旋转。
2.根据权利要求1所述的工程机械动力传动装置，其特征在于：所述减速太阳轮(8)位于太阳轮(5)和传动齿轮(3)之间。
3.根据权利要求2所述的工程机械动力传动装置，其特征在于：所述输出滚筒(1)内设置有动力壳体(10)和减速壳体(11)，该动力壳体(10)和减速壳体(11)通过螺栓连接，所述变频电机(2)平行地安装在动力壳体(10)中，减速壳体(11)内竖直地设有隔板(11a)，将该减速壳体(11)沿水平方向分隔为两个腔室，太阳轮(5)和行星轮(6)安装在减速壳体(11)远离动力壳体(10)一侧的腔室中，所述行星架(7)可转动地穿过隔板(11a)与减速太阳轮(8)连接，减速行星轮系安装在该减速壳体(11)的另一腔室中，所述减速壳体(11)在对应减速行星轮(9)位置开设有缺口(11b)。
4.根据权利要求3所述的工程机械动力传动装置，其特征在于：所述动力壳体(10)内设置有电机安装架(10a)。
5.根据权利要求3或4所述的工程机械动力传动装置，其特征在于：所述减速壳体(11)在其远离动力壳体(10)的一端设有端盖(12)。
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