CN105465297B - 用于卧式行星磨机的行星齿轮箱和包括其的卧式行星磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卧式行星磨机的行星齿轮箱和包括其的卧式行星磨机。其中该行星齿轮箱包括：圆柱形的箱体；太阳轮，通过中心轴可转动地设于箱体内；多个行星轮，行星轮通过行星轴可转动地设于箱体内，并与太阳轮相啮合；以及带油齿轮，通过转轴可转动地设于箱体内，并与行星轮相啮合，带油齿轮的外周比行星轮的外周更靠近箱体的周壁内表面。本发明的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱能够提高行星齿轮箱的使用寿命。

Description

用于卧式行星磨机的行星齿轮箱和包括其的卧式行星磨机

技术领域

本发明属于磨机技术领域，具体涉及一种用于卧式行星磨机的行星齿轮箱和一种包括该行星齿轮箱的卧式行星磨机。

背景技术

磨机是粉碎物料的核心设备，广泛应用于建材、电力、冶金、矿山、化工等领域。近年来，卧式行星磨机得到了广泛的关注，卧式行星磨机主要利用若干个既可自转又可公转的磨筒来粉碎物料，由于每个磨筒的转速都突破了传统圆管形磨机的临界转速，其转速可达到原磨机转速的若干倍，使得粉磨效率能够得以大幅度提高，同时还能够比传统圆管形磨机节能35-50％，因此其是一种高效粉磨设备。

现有的卧式行星磨机包括行星齿轮箱，该行星齿轮箱包括圆柱形的箱体、可转动地设于所述箱体内的太阳轮和行星轮。当行星齿轮箱工作时，箱体可绕自身中轴线转动，并促使箱体内的齿轮油均匀分布在箱体的周壁内表面上，使得行星轮在转动时不仅可以将齿轮油打散到或带到其他齿轮上，而且还可以直接粘附齿轮油并通过齿轮间的啮合方式来实现齿轮油在齿轮间的传递。但是，现有的行星齿轮箱尤其是大型化的行星齿轮箱的使用寿命严重偏低，这一问题一直困扰卧式行星磨机的生产商，因此这个技术问题亟需被人们所解决。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的提供了一种用于卧式行星磨机的行星齿轮箱，其能够提高行星齿轮箱的使用寿命。本发明的另一个目的提供了一种包括前述行星齿轮箱的卧式行星磨机，其能够提高行星齿轮箱的使用寿命。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于卧式行星磨机的行星齿轮箱，其包括：圆柱形的箱体；太阳轮，通过中心轴可转动地设于所述箱体内；多个行星轮，所述行星轮通过行星轴可转动地设于所述箱体内，并与所述太阳轮相啮合；以及带油齿轮，通过转轴可转动地设于所述箱体内，并与所述行星轮相啮合。其中，所述带油齿轮的外周比所述行星轮的外周更靠近所述箱体的周壁内表面；在所述行星齿轮箱的径向截面内，所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

进一步地，所述行星轮的中轴线、太阳轮的中轴线和带油齿轮的中轴线三者平行但不共面。

进一步地，所述带油齿轮的外周到所述箱体的周壁内表面的最短距离为5～20mm。

进一步地，在所述行星齿轮箱的径向截面内，带油齿轮还可以按如下方式设置，所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向的反向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

进一步地，所述带油齿轮为多个，多个所述带油齿轮分别与不同的所述行星轮相啮合。

进一步地，在所述行星齿轮箱的径向截面内，部分所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合，而剩余所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮旋转方向的反向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

进一步地，所述带油齿轮的外径小于所述行星轮的外径。

进一步地，所述行星齿轮箱还包括中心轴轴承和行星轴轴承，所述中心轴轴承设于所述箱体的侧壁上，以用于安装所述中心轴，所述行星轴轴承也设于所述箱体的侧壁上，以用于安装所述行星轴。

本申请的发明人创造性地发现了卧式行星磨机的行星齿轮箱的使用寿命严重偏低的原因，即行星轮的外周到离箱体的周壁内表面的距离太大，并且行星齿轮箱内的油量不足。该太大的距离主要因行星齿轮的拆装和密封等因素所致。在这种情况下，由于人们为了减轻行星齿轮箱的重量通常不会向箱体内加入大量且充足的齿轮油，并且还错误地认为静止箱体内的油量只要保证行星轮与齿轮油有大范围接触既可，但是实际上箱体在绕自身中轴线转动时因离心力的作用而促使箱体内的齿轮油附着在箱体的周壁内表面上，使得箱体内的底部油量大幅度缩减，导致行星轮无法接触箱体底部的齿轮油和箱体的周壁内表面上的齿轮油，从而无法为齿轮间的润滑提供充足的齿轮油，造成齿轮间的磨损过大，降低行星齿轮箱的使用寿命。

根据本发明的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱，该行星齿轮箱的带油齿轮的外周设置为比行星轮的外周更靠近箱体的周壁内表面，由于带油齿轮的外周设置为比行星轮的外周更靠近箱体的周壁内表面，因此当旋转的行星轮无法接触和搅动箱体的底部齿轮油和箱体的周壁内表面上的齿轮油时，带油齿轮可以接触并搅动箱体的底部齿轮油和箱体的周壁内表面上的齿轮油，并将齿轮油打散到或带到其他齿轮上，同时还可以直接粘附齿轮油并通过齿轮间的啮合方式来实现齿轮油在齿轮间的传递，这样可以有效地保证转动的齿轮之间都有较为充足的齿轮油，从而提高该行星齿轮箱的使用寿命。通过这种方式，不仅可以有效地提高该行星齿轮箱的使用寿命，而且不需要向行星齿轮箱内加入大量的齿轮油，还可以方便生产商对已销售的行星齿轮箱进行简单改进，从而可以有效、简单地克服已销售的行星齿轮箱的缺陷。

根据本发明的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱的结构简单，制造容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。

根据本发明的第二方面，提供了一种卧式行星磨机，其特征在于，包括根据本发明的第一方面所述的行星齿轮箱。

进一步地，所述卧式行星磨机还包括驱动机构，所述驱动机构用于：驱动所述行星齿轮箱的箱体绕其中轴线沿着第一方向转动；驱动所述行星齿轮箱的中心轴沿着第二方向转动，所述第二方向与第一方向相反。

根据本发明的卧式行星磨机，卧式行星磨机的行星齿轮箱的带油齿轮的外周设置为比行星轮的外周更靠近箱体的周壁内表面，由于带油齿轮的外周设置为比行星轮的外周更靠近箱体的周壁内表面，因此当旋转的行星轮无法接触和搅动箱体的底部齿轮油和箱体的周壁内表面上的齿轮油时，带油齿轮可以接触并搅动箱体的底部齿轮油和箱体的周壁内表面上的齿轮油，并将齿轮油打散到或带到其他齿轮上，同时还可以直接粘附齿轮油并通过齿轮间的啮合方式来实现齿轮油在齿轮间的传递，这样可以有效地保证转动的齿轮之间都有较为充足的齿轮油，从而提高该行星齿轮箱的使用寿命。通过这种方式，不仅可以有效地提高该行星齿轮箱的使用寿命，而且不需要向行星齿轮箱内加入大量的齿轮油，还可以方便生产商对已销售的行星齿轮箱进行简单改进，从而可以有效、简单地克服已销售的行星齿轮箱的缺陷。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为根据本发明的第一个实施例的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱的轴向剖视图；

图2为根据本发明的第一个实施例的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱的径向剖视图；

图3为图2中B处的局部放大图；以及

图4显示了根据本发明的用于卧式行星磨机的行星齿轮箱的第二个实施例。

在附图中相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行说明。

本发明的实施例的卧式行星磨机包括行星齿轮箱10，详见图1和图2。如图1和图2所示，该行星齿轮箱10包括圆柱形的箱体2、太阳轮3(齿轮)和多个行星轮4(齿轮)。太阳轮3通过中心轴5可转动地设于箱体2内，行星轮4通过行星轴6可转动地设于箱体2内，并与太阳轮3相啮合。当太阳轮3绕着其中轴线进行转动时，太阳轮3既可以带动行星轮4绕该行星轮4的中轴线旋转，也可以带动行星轮4绕太阳轮3的中轴线旋转，使得行星轮4类似于地球似地既做公转运动又做自转运动。

如图1和图2所示，该行星齿轮箱10还包括带油齿轮7，详见图2。带油齿轮7通过转轴9可转动地设于箱体2内，并与行星轮4相啮合。其中，带油齿轮7的外周7a设置为比行星轮4的外周4a更靠近箱体2的周壁内表面2a。由于带油齿轮7的外周7a设置为比行星轮4的外周4a更靠近箱体2的周壁内表面2a，因此当旋转的行星轮4无法接触和搅动箱体2的底部齿轮油和箱体2的周壁内表面2a上的齿轮油时，带油齿轮7可以接触并搅动箱体2的底部齿轮油和箱体2的周壁内表面2a上的齿轮油，并将齿轮油打散到或带到其他齿轮上，同时还可以直接粘附齿轮油并通过齿轮间的啮合方式来实现齿轮油在齿轮间的传递，这样可以有效地保证转动的齿轮之间都有较为充足的齿轮油，从而提高行星齿轮箱10的使用寿命。

在该实施例中，行星轮4的中轴线、太阳轮3的中轴线和带油齿轮7的中轴线三者平行但不共面。在另一个实施例中，行星轮4的中轴线、太阳轮3的中轴线和带油齿轮7的中轴线三者平行且共面。由于当行星轮4的中轴线、太阳轮3的中轴线和带油齿轮7的中轴线三者平行且共面时，行星轮4的外周4a到箱体2的周壁内表面2a上的齿轮油直接影响带油齿轮7的直径，使得带油齿轮7的带油能力受到了严重制约，但是当行星轮4的中轴线、太阳轮3的中轴线和带油齿轮7的中轴线三者平行但不共面时，带油齿轮7的直径就可选为更大的尺寸，使得带油齿轮7的带油能力(即单位时间内能够带动齿轮油的油量)能够得以提高，从而便于提高行星齿轮箱10的使用寿命。

在该实施例中，带油齿轮7的外周7a到箱体2的周壁内表面2a的最短距离L为5～20mm，详见图3。为避免带油齿轮7与箱体2的周壁内表面2a产生较大摩擦，并综合考虑目前加工工艺的水平，带油齿轮7的外周7a到箱体的周壁内表面的最短距离L优选为5～20mm，使得带油齿轮7的带油效果达到更佳，即将齿轮油更好地打散到或带到其他齿轮上，同时还可以更多地粘附齿轮油并通过齿轮间的啮合方式来实现齿轮油在齿轮间的传递，从而进一步地提高行星齿轮箱10的使用寿命。

在行星齿轮箱10的径向截面(即图4所示的截面)内，带油齿轮7的布置方式有以下两种。第一种布置方式是，带油齿轮7与所啮合的行星轮4的中心连线L1绕该行星轮4的旋转方向F2旋转一个设定钝角α1后与该行星轮4和太阳轮3的中心连线L2重合。通过第一种布置方式，即便行星齿轮箱10内齿轮油的油量不足以与行星齿轮4接触，带油齿轮7也能够在转动时将齿轮油集中带到相应行星轮4上的最靠近箱体2的周壁内表面2a的齿，如R1所示那样，且还能通过带油齿轮7通过与行星轮4的啮合将齿轮油带到该行星轮4上。第二种布置方式是，带油齿轮7与所啮合的行星轮4的中心连线L3绕行星轮4的旋转方向F2的反向旋转一个设定钝角α2后与该行星轮4和太阳轮3的中心连线L4重合。通过第二种布置方式，即便行星齿轮箱10内齿轮油的油量不足以与行星齿轮4接触，该带油齿轮7在转动时能够将齿轮油聚集到相应两个行星轮4之间，如R2所示那样，且能通过带油齿轮7通过与行星轮4的啮合将齿轮油带到该行星轮4上。其中，设定钝角α1和设定钝角α2不作具体限定，本领域技术人员可根据具体需要进行设定，两者既可以相等也可以不相等。

在一个实施例中，带油齿轮7的数量为一个，带油齿轮7的布置方式既可以上述第一种布置方式也可以是上述第二种布置方式。实验证明，当带油齿轮7的数量为一个时，上述第一种布置方式要比第二种布置方式更好，虽然第二种布置方式也能够进一步地提高行星齿轮箱10的使用寿命，但是第一种布置方式更进一步提高行星齿轮箱10的使用寿命。

在另一个实施例中，带油齿轮7的数量为多个，多个带油齿轮7分别与不同的行星轮4相啮合，部分带油齿轮7选为第一种布置方式，而剩余的带油齿轮7选为第二布置方式，详见图4。实验证明，当行星齿轮箱10的多个带油齿轮7中的一部分带油齿轮7选为第一种布置方式而另一部带油齿轮7选为第二布置方式时，该行星齿轮箱10要比其多个带油齿轮7同时选为第一种布置方式或者第二布置方式的效果更好，即对提高行星齿轮箱10的使用寿命更有效果。

在一个优选的实施例中，带油齿轮7的外径小于行星轮4的外径。通过这种方式，一方面有利于降低带油齿轮7对动能的需求，从而节约行星齿轮箱10的能耗，另一方面可以节约带油齿轮7的成本。

在一个优选的实施例中，行星齿轮箱10还包括中心轴轴承51和行星轴轴承61。其中，中心轴轴承51设于箱体2的侧壁2b或侧壁2c上，以用于安装并承载中心轴5；而行星轴轴承61设于箱体2的侧壁2b或侧壁2c上，以用于安装并承载行星轴6。心轴轴承51和行星轴轴承61能够分别降低中心轴5和行星轴6在转动时产生的摩擦力，从而有利于同时提高中心轴轴承51和行星轴轴承61的转速，进而提高行星齿轮箱10的传动效率。中心轴轴承51和行星轴轴承61的安装方式属于本领域技术人员熟知的，在此不再赘述。优选地，箱体2的侧壁2b比侧壁2c靠近卧式行星磨机的行星磨筒，中心轴轴承51设于箱体2的侧壁2b上，这样就增强中心轴5的强度和稳定性，保证齿轮间的啮合效果，且便于太阳轮3和中心轴5的拆装，行星轴轴承61设于箱体2的侧壁2b上，这样使行星磨筒的两轴承(其中一个为行星轴轴承61)的支撑距离减少，增加行星磨筒在运行时的稳定性，还便于行星齿轮6的拆装”。其中，中心轴轴承51和行星轴轴承61的安装方式属于本领域技术人员熟知的，在此不再赘述。

上述卧式行星磨机还包括驱动机构(未显示)。在一个优选的实施例中，驱动机构用于驱动行星齿轮箱10的箱体2绕其中轴线沿着第一方向F1转动，同时还驱动行星齿轮箱10的中心轴5沿着第二方向F2转动，其中第二方向F2与第一方向F1相反。在行星齿轮箱10的工作过程中，中心轴5的转动方向、太阳轮3的转动方向和带油齿轮7的转动方向均为第二方向F2，而箱体2的转动方向、行星轮4的转动方向和行星轴6的转动方向均为第一方向F1，由于带油齿轮7的转动方向与箱体2的转动方向相反，强化带油齿轮7的带油能力，从而可以再进一步地提高行星齿轮箱10的使用寿命。其中，所述驱动机构属于本领域技术人员熟知的，在此不再赘述。

综上可知，本发明的实施例的卧式行星磨机能够提高行星齿轮箱的使用寿命。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于卧式行星磨机的行星齿轮箱，其特征在于，包括：

圆柱形的箱体；

太阳轮，通过中心轴可转动地设于所述箱体内；

多个行星轮，所述行星轮通过行星轴可转动地设于所述箱体内，并与所述太阳轮相啮合；

带油齿轮，通过转轴可转动地设于所述箱体内，并与所述行星轮相啮合，其中所述带油齿轮的外周比所述行星轮的外周更靠近所述箱体的周壁内表面；

在所述行星齿轮箱的径向截面内，所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮箱，其特征在于，所述行星轮的中轴线、太阳轮的中轴线和带油齿轮的中轴线三者平行但不共面。

3.根据权利要求2所述的行星齿轮箱，其特征在于，所述带油齿轮的外周到所述箱体的周壁内表面的最短距离为5～20mm。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的行星齿轮箱，其特征在于，在所述行星齿轮箱的径向截面内，带油齿轮还可以按如下方式设置，所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向的反向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

5.根据权利要求1到3任一项所述的行星齿轮箱，其特征在于，所述带油齿轮为多个，多个所述带油齿轮分别与不同的所述行星轮相啮合。

6.根据权利要求5所述的行星齿轮箱，其特征在于，在所述行星齿轮箱的径向截面内，部分所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮的旋转方向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合，而剩余所述带油齿轮与所啮合的行星轮的中心连线绕该行星轮旋转方向的反向旋转一个设定钝角后与该行星轮和所述太阳轮的中心连线重合。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的行星齿轮箱，其特征在于，所述带油齿轮的外径小于所述行星轮的外径。

8.根据权利要求1到3中任一项所述的行星齿轮箱，其特征在于，还包括中心轴轴承和行星轴轴承，所述中心轴轴承设于所述箱体的侧壁上，以用于安装所述中心轴，所述行星轴轴承设于所述箱体的侧壁上，以用于安装所述行星轴。

9.一种卧式行星磨机，其特征在于，包括根据权利要求1到8中任一项所述的行星齿轮箱。

10.根据权利要求9所述的卧式行星磨机，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构用于：驱动所述行星齿轮箱的箱体绕其中轴线沿着第一方向转动；驱动所述行星齿轮箱的中心轴沿着第二方向转动，所述第二方向与第一方向相反。