CN105805235A - 齿轮减速器及起吊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮减速器及起吊装置，包括：箱体、输入轴系、第三轴系、第四轴系和输出轴系；输入轴系包括二级主动齿轮轴，第三轴系包括：二级被动齿轮、三级主动齿轮轴，二级主动齿轮轴与二级被动齿轮啮合，二级被动齿轮与三级主动齿轮轴固定连接；第四轴系包括：三级被动齿轮、四级主动齿轮轴，第三轴系的三级主动齿轮轴与三级被动齿轮啮合，三级被动齿轮与四级主动齿轮轴固定连接；输出轴系包括：四级被动齿轮、输出齿轮轴，输出齿轮轴为空心齿轮轴，输出齿轮轴套装在第三轴系的三级主动齿轮轴外，且输出齿轮轴与三级主动齿轮轴共轴；第四轴系的四级主动齿轮轴与四级被动齿轮啮合，四级被动齿轮与输出齿轮轴固定连接。

Description

齿轮减速器及起吊装置

技术领域

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种齿轮减速器及起吊装置。

背景技术

减速器是机械技术领域的一种常见的机械传动装置，应用涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等各个行业。以石油钻机配套防喷器吊移装置为例，通常采用气控环链葫芦实现对防喷器的升降操作，气动马达经过起吊减速器减速后驱动环链葫芦带动防喷器上下移动。

目前常用的减速器有行星齿轮减速器、齿轮减速器；但行星齿轮减速器结构复杂，制造成本高，且不易维修；齿轮减速器虽然结构简单，但若想获得大传动比，则需要使用较多数量的轴与齿轮配合传动，这样势必造成减速器体积庞大，重量大；因此无法充分满足石油钻机配套防喷器的吊装要求。

发明内容

本发明提供一种齿轮减速器及起吊装置，用以解决现有技术的减速器结构复杂、体积庞大、制造成本高的问题，通过空心齿轮轴与实心齿轮轴的套装以及反馈传动结构，实现了大传动比，且体积小、结构简单，造价低的齿轮减速器及应用该齿轮减速器的吊装装置。

本发明的一个方面是提供一种齿轮减速器，包括：

箱体、输入轴系、第三轴系、第四轴系和输出轴系；

所述输入轴系、第三轴系、第四轴系依次轴向平行地固定设置在所述箱体内，且所述输入轴系、第三轴系、第四轴系各自的旋转轴相对于所述箱体旋转；

所述输入轴系包括二级主动齿轮轴，所述第三轴系包括：二级被动齿轮、三级主动齿轮轴，所述二级主动齿轮轴与所述二级被动齿轮啮合，所述二级被动齿轮与所述三级主动齿轮轴固定连接；

所述第四轴系包括：三级被动齿轮、四级主动齿轮轴，所述第三轴系的所述三级主动齿轮轴与所述三级被动齿轮啮合，所述三级被动齿轮与所述四级主动齿轮轴固定连接；

所述输出轴系包括：四级被动齿轮、输出齿轮轴，所述输出齿轮轴为空心齿轮轴，所述输出齿轮轴套装在所述第三轴系的所述三级主动齿轮轴外，且所述输出齿轮轴与所述三级主动齿轮轴共轴；所述第四轴系的所述四级主动齿轮轴与所述四级被动齿轮啮合，所述四级被动齿轮与所述输出齿轮轴固定连接。

本发明的另一个方面是提供一种起吊装置，包括：上述的任一所述的齿轮减速器，还包括：花键、主动链轮、被动链轮、双链轮起吊钩、环链；

所述主动链轮通过所述花键套设在所述输出齿轮轴上，并随所述输出齿轮轴转动；

所述被动链轮通过轴承连接在被动链轮轴上，所述被动链轮轴固定设置在所述箱体上，并相对于所述箱体旋转；

所述双链轮起吊钩包括第一链轮、第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮轴向平行设置；

所述环链的一端缠绕于环链箱内，另一端固定于所述箱体上，所述环链依次环绕所述主动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第二链轮、所述被动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第一链轮。

本发明的齿轮减速器及起吊装置，通过将输入轴系、第三轴系、第四轴系依次轴向平行地固定设置在箱体内，且输入轴系、第三轴系、第四轴系各自的旋转轴相对于该箱体旋转；其中，输入轴系包括二级主动齿轮轴，第三轴系包括：二级被动齿轮、三级主动齿轮轴；第四轴系包括：三级被动齿轮、四级主动齿轮轴；输出轴系包括：四级被动齿轮、输出齿轮轴；并且传动过程是通过：输入轴系的二级主动齿轮轴与第三轴系的二级被动齿轮啮合，带动与二级被动齿轮固定连接的三级主动齿轮轴转动；再通过第三轴系的三级主动齿轮轴与第四轴系的三级被动齿轮啮合，使与三级被动齿轮固定连接的四级主动齿轮轴转动；其中，输出齿轮轴为空心齿轮轴，输出齿轮轴套装在第三轴系的三级主动齿轮轴外，且输出齿轮轴与第三轴系的三级主动齿轮轴共轴；因此，再通过第四轴系的四级主动齿轮轴与输出轴系的四级被动齿轮啮合，将动力传递给与输出轴系的四级被动齿轮固定连接的输出齿轮轴，从而完成动力由输入轴系到第三轴系，再传递到第四轴系，再由第四轴系传递回与第三轴系套装的输出轴系，实现了从输入轴系到输出轴系的传动。该齿轮减速器及具有该齿轮减速器的起吊装置，通过空心齿轮轴与实心齿轮轴的套装及反馈传动结构，解决了现有技术中减速器结构复杂、体积庞大、制造成本高的问题，实现了大传动比，且体积小、结构简单，造价低的齿轮减速器以及应用该齿轮减速器的吊装装置。

附图说明

图1为本发明齿轮减速器的实施例一的结构示意图；

图2为本发明齿轮减速器的输入轴系的一种局部结构示意图；

图3为本发明齿轮减速器的输入轴系的另一种局部结构示意图；

图4为本发明齿轮减速器的第三轴系的结构示意图；

图5为本发明齿轮减速器的第四轴系的结构示意图；

图6为本发明齿轮减速器的输出轴系的结构示意图；

图7为本发明起吊装置的实施例一的结构示意图；

图8为本发明起吊装置的被动链轮的结构示意图；

图9为本发明起吊装置的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。

图1为本发明齿轮减速器及起吊装置的实施例一的结构示意图，图2、3共同构成本发明齿轮减速器的输入轴系的结构示意图；图4为本发明齿轮减速器的第三轴系的结构示意图；图5为本发明齿轮减速器的第四轴系的结构示意图；图6为本发明齿轮减速器的输出轴系的结构示意图。如图1～6所示，本实施例的齿轮减速器包括：箱体1、输入轴系2、第三轴系3、第四轴系4和输出轴系5；输入轴系2、第三轴系3、第四轴系4依次轴向平行地固定设置在箱体1内，且输入轴系2、第三轴系3、第四轴系4各自的旋转轴相对于箱体1旋转；输入轴系2包括二级主动齿轮轴21，第三轴系3包括：二级被动齿轮31、三级主动齿轮轴32，二级主动齿轮轴21与二级被动齿轮31啮合，二级被动齿轮31与三级主动齿轮轴32固定连接；第四轴系4包括：三级被动齿轮41、四级主动齿轮轴42，第三轴系3的三级主动齿轮轴32与三级被动齿轮41啮合，三级被动齿轮41与四级主动齿轮轴42固定连接；输出轴系5包括：四级被动齿轮51、输出齿轮轴52，输出齿轮轴52为空心齿轮轴，输出齿轮轴52套装在第三轴系3的三级主动齿轮轴32外，且输出齿轮轴52与三级主动齿轮轴32共轴；第四轴系4的四级主动齿轮轴42与四级被动齿轮51啮合，四级被动齿轮51与输出齿轮轴52固定连接。

具体的，气动马达6驱动输入轴系2转动，输入轴系2的结构图见图2和图3所示，在上述实施例一的基础上，进一步的，输入轴系2还包括：输入齿轮轴22、一级被动齿轮23；输入齿轮轴22与一级被动齿轮23啮合；一级被动齿轮23与输入轴系2的二级主动齿轮轴21固定连接；输入齿轮轴22与二级主动齿轮轴21平行设置且与箱体1固定。其中，输入齿轮轴22是一根悬臂齿轮轴，通过与输入轴系2的一级被动齿轮23的啮合，将动力传递给与一级被动齿轮23固定连接的二级主动齿轮轴21。进而，输入轴系2中的二级主动齿轮轴21带动第三轴系3上的二级被动齿轮31，从而通过与二级被动齿轮31固定连接的三级主动齿轮轴32带动第四轴系4转动，即三级主动齿轮轴32通过与第四轴系4的三级被动齿轮41的啮合，将动力传递给与三级被动齿轮41固定连接的四级主动齿轮轴42。第三轴系结构见图4所示，第四轴系结构见图5所示。输出轴系5是一根套在第三轴系3上的空心轴系，除输出轴系5是空心轴系外，其余各个轴系均为实心轴系。输出轴系5的结构见图6所示。通过第四轴系4上的四级主动齿轮轴42与输出轴系5上的四级被动齿轮51的啮合关系带动整个输出轴系5转动。从而完成从输入轴系2到输出轴系5的动力传动。

进一步的，优选的，齿轮减速器还包括(如图4所示)，套装轴承33；套装轴承33的内圈331与第三轴系3的三级主动齿轮轴32过盈配合；套装轴承33的外圈332与输出轴系5的输出齿轮轴52过盈配合。

本实施例的齿轮减速器，通过将输入轴系、第三轴系、第四轴系依次轴向平行地固定设置在箱体内，且输入轴系、第三轴系、第四轴系各自的旋转轴相对于该箱体旋转；其中，输入轴系包括二级主动齿轮轴，第三轴系包括：二级被动齿轮、三级主动齿轮轴；第四轴系包括：三级被动齿轮、四级主动齿轮轴；输出轴系包括：四级被动齿轮、输出齿轮轴；并且传动过程是通过：输入轴系的二级主动齿轮轴与第三轴系的二级被动齿轮啮合，带动与二级被动齿轮固定连接的三级主动齿轮轴转动；再通过第三轴系的三级主动齿轮轴与第四轴系的三级被动齿轮啮合，使与三级被动齿轮固定连接的四级主动齿轮轴转动；其中，输出齿轮轴为空心齿轮轴，输出齿轮轴套装在第三轴系的三级主动齿轮轴外，且输出齿轮轴与第三轴系的三级主动齿轮轴共轴；因此，再通过第四轴系的四级主动齿轮轴与输出轴系的四级被动齿轮啮合，将动力传递给与输出轴系的四级被动齿轮固定连接的输出齿轮轴，从而完成动力由输入轴系到第三轴系，再传递到第四轴系，再由第四轴系传递回与第三轴系套装的输出轴系，实现了从输入轴系到输出轴系的传动。该齿轮减速器及具有该齿轮减速器的起吊装置，通过空心齿轮轴与实心齿轮轴的套装及反馈传动结构，解决了现有技术中减速器结构复杂、体积庞大、制造成本高的问题，实现了大传动比，且体积小、结构简单，造价低的齿轮减速器以及应用该齿轮减速器的吊装装置。

图7为本发明起吊装置的实施例一的结构示意图；图8为本发明起吊装置的被动链轮的结构示意图；如图7～8所示，本实施例的起吊装置包括：上述实施例中的齿轮减速器，还包括：花键(未示出)、主动链轮7、被动链轮8、双链轮起吊钩9、环链10；主动链轮7通过花键套设在输出齿轮轴52上(如图6所示)，并随输出齿轮轴52转动；被动链轮8通过轴承连接在被动链轮轴11上，被动链轮轴11固定设置在箱体1上(如图1所示)，，并相对于箱体1旋转，被动链轮8为定滑轮。被动链轮8与被动链轮轴11具体是通过两个滚针轴承81(如图8所示)连接，优选的，可以选用型号为NK160/35滚针轴承；两个滚针轴承81通过内隔垫82和外隔垫83隔开；双链轮起吊钩9包括第一链轮91、第二链轮92，第一链轮91和第二链轮92轴向平行设置；环链10的一端缠绕于环链箱12内，另一端固定于箱体1上，即图7所示的死绳端固定在箱体1上；环链10依次环绕主动链轮7、双链轮起吊钩9的第二链轮92、被动链轮8、双链轮起吊钩9的第一链轮91。

具体的，该起吊装置的传动过程为：主动链轮7通过花键套设在上述实施例中的齿轮减速器的输出齿轮轴52上，因而主动链轮7随输出轴系5转动，从而带动缠绕在主动链轮7上的环链10运动，环链10再通过双链轮起吊钩9的两个动滑轮：第一链轮91和第二链轮92，以及被动链轮8(定滑轮)的作用固定在死绳端，从而实现了起吊功能。当图7所示的主动链轮7沿逆时针转动时，环链10被收紧缠绕在环链箱12内，从而双链轮起吊钩9上升运动；当主动链轮7沿顺时针转动时，环链10从环链箱12内释放，从而双链轮起吊钩9下降运动。为了使双链轮起吊钩9可以准确停在固定位置，防止原动机停止转动后各个链轮在惯性作用下继续转动，原动机采用带制动器的气动马达，优选的，可以采用如嘉仕达8AM-BRV-70气动马达。

进一步的，在上述实施例一的基础上，如图9所示为本发明起吊装置的实施例二的结构示意图，起吊装置还包括：压轮13；压轮13通过轴承连接在压轮轴上，压轮轴固定设置在箱体1上(如图1所示)，并相对于箱体1旋转，且压轮轴与输出齿轮轴52平行；压轮13起到防止环链10脱轨的作用。环链10经过压轮13并依次环绕主动链轮7、双链轮起吊钩9的第二链轮92、被动链轮8、双链轮起吊钩9的第一链轮91。该起吊装置的每根链条能够承重6.25吨，共计25吨重量，可以满足大部分起吊需求，例如7000米石油钻机配套防喷器的吊装要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种齿轮减速器，其特征在于，包括：

箱体、输入轴系、第三轴系、第四轴系和输出轴系；

所述输入轴系、第三轴系、第四轴系依次轴向平行地固定设置在所述箱体内，且所述输入轴系、第三轴系、第四轴系各自的旋转轴相对于所述箱体旋转；

所述输入轴系包括二级主动齿轮轴，所述第三轴系包括：二级被动齿轮、三级主动齿轮轴，所述二级主动齿轮轴与所述二级被动齿轮啮合，所述二级被动齿轮与所述三级主动齿轮轴固定连接；

所述第四轴系包括：三级被动齿轮、四级主动齿轮轴，所述第三轴系的所述三级主动齿轮轴与所述三级被动齿轮啮合，所述三级被动齿轮与所述四级主动齿轮轴固定连接；

所述输出轴系包括：四级被动齿轮、输出齿轮轴，所述输出齿轮轴为空心齿轮轴，所述输出齿轮轴套装在所述第三轴系的所述三级主动齿轮轴外，且所述输出齿轮轴与所述三级主动齿轮轴共轴；所述第四轴系的所述四级主动齿轮轴与所述四级被动齿轮啮合，所述四级被动齿轮与所述输出齿轮轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的齿轮减速器，其特征在于，所述输入轴系还包括：输入齿轮轴、一级被动齿轮；所述输入齿轮轴与所述一级被动齿轮啮合；所述一级被动齿轮与所述输入轴系的所述二级主动齿轮轴固定连接；所述输入齿轮轴与所述二级主动齿轮轴平行设置且与所述箱体固定。

3.根据权利要求1-2任一所述的齿轮减速器，其特征在于，还包括，套装轴承；所述套装轴承的内圈与所述第三轴系的所述三级主动齿轮轴过盈配合；所述套装轴承的外圈与所述输出轴系的所述输出齿轮轴过盈配合。

4.一种起吊装置，其特征在于，包括：如权利要求1-3任一所述的齿轮减速器，还包括：花键、主动链轮、被动链轮、双链轮起吊钩、环链；

所述主动链轮通过所述花键套设在所述输出齿轮轴上，并随所述输出齿轮轴转动；

所述被动链轮通过轴承连接在被动链轮轴上，所述被动链轮轴固定设置在所述箱体上，并相对于所述箱体旋转；

所述双链轮起吊钩包括第一链轮、第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮轴向平行设置；

所述环链的一端缠绕于环链箱内，另一端固定于所述箱体上，所述环链依次环绕所述主动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第二链轮、所述被动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第一链轮。

5.根据权利要求4所述的起吊装置，其特征在于，还包括：压轮；

所述压轮通过轴承连接在压轮轴上，所述压轮轴固定设置在所述箱体上，并相对于所述箱体旋转，且所述压轮轴与所述输出齿轮轴平行；所述环链经过所述压轮并依次环绕所述主动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第二链轮、所述被动链轮、所述双链轮起吊钩的所述第一链轮。