CN107327542B - 一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，用于驱动开关柜上机构动作，可包括电机、减速器输入轴、太阳齿轮、第一内齿圈、第一组行星齿、行星支架、第二内齿圈、第二组行星齿轮、减速器输出轴、棘爪机构和微动开关。第一内齿圈的外周壁上设有一棘爪卡槽，棘爪机构的棘爪搭接在第一内齿圈的外周壁上，第一内齿圈通过棘爪机构的棘爪和其棘爪卡槽的配合来实现制动，第二内齿圈的外周壁上设有一凹槽，微动开关的触头搭接在第二内齿圈的外周壁上，微动开关与电机的开关串联，用于在其触头对准凹槽时断开以关闭电机。本发明零部件制作简单，安装方便，能够实现大变速比传动，与棘轮机构组合实现从动件离合控制，全克服打滑现象，可靠性好。

Description

一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器

技术领域

本发明属于开关柜设备领域，具体地涉及一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器。

背景技术

应用在开关柜中的减速器是配合开关柜操作的重要部件，如中国发明专利申请号：200910181805.X的公开文献中，阐述有关减速器及其预期配合的部件中的应用，从而确保开关柜的正常运动。但目前现有减速器具有结构复杂，零部件加工困难等技术问题，且现有减速器结构中均能实现电动及手动双重运动的结构，而现有的减速器结构中通过拨板具有的尖端与卡簧配合运动，进而在多次操作长时间使用情况下经常出现手动、电动打滑现象，直接影响减速器使用的可靠性。因此在现有开关柜上使用的减速器结构中，如何进一步完善、升级减速器结构，有效解决现有技术中存在结构复杂，零部件加工困难等技术问题，同时能降低甚至避免减速器打滑现象出现是目前减速器结构中研发人员的重要课题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，其主要解决结构复杂，零部件加工困难等，同时降低甚至避免减速器打滑现象出现的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，用于驱动开关柜上机构动作，可包括电机、减速器输入轴、太阳齿轮、第一内齿圈、第一组行星齿、行星支架、第二内齿圈、第二组行星齿轮、减速器输出轴、棘爪机构和微动开关，所述减速器输入轴与所述电机的输出轴驱动连接，所述太阳齿轮固定在所述减速器输入轴上，并与所述第一组行星齿轮啮合，所述第一组行星齿轮和所述第二组齿轮分别设置在所述行星支架的轴向两侧并分别与所述第一内齿圈和所述第二内齿圈啮合组成第一行星齿轮变速机构和第二行星齿轮变速机构，所述第一组行星齿轮和所述第二组行星齿轮为双联行星齿轮，所述减速器输出轴固定设置在所述第二内齿圈上，用于与所述开关柜上机构驱动连接，所述第一内齿圈的外周壁上设有一棘爪卡槽，棘爪机构的棘爪搭接在第一内齿圈的外周壁上，第一内齿圈通过棘爪机构的棘爪和其棘爪卡槽的配合来实现制动，第二内齿圈的外周壁上设有一凹槽，微动开关的触头搭接在第二内齿圈的外周壁上，微动开关与电机的开关串联，用于在其触头对准凹槽时断开以关闭电机。

进一步地，还包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮固定在所述电机的输出轴上，所述从动齿轮固定在所述减速器输入轴上并与所述主动齿轮啮合，所述电机驱动主动齿轮旋转，带动所述从动齿轮旋转，进而带动所述太阳轮旋转。

进一步地，所述主动齿轮与所述从动齿轮的齿数比为1:20至1:50。

进一步地，所述第一行星齿轮减速机构的变速比与所述第二第一行星齿轮减速机构的变速比不同。

进一步地，还包括第一支撑板、第二支撑板和用于将所述第一支撑板和第二支撑板可拆卸地固定在一起的若干支撑柱，所述第一支撑板和所述第二支撑板用于支撑、限位所述的电机、减速器输入轴、太阳齿轮、第一内齿圈、第一组行星齿、行星支架、第二内齿圈、第二组行星齿轮、减速器输出轴、棘爪机构和微动开关。

进一步地，所述第一支撑板设置有所述电机的输出轴和所述减速器输入轴的让位孔，所述第二支撑板设置有所述减速器输出轴的让位孔。

进一步地，所述棘爪机构还包括操作杆、弹簧和弹簧固定柱，所述操作杆可转动地设置在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，并且与所述棘爪固定连接，所述弹簧固定柱固定设置在所述第一支撑板和/或所述第二支撑板上，所述弹簧一端接在所述弹簧固定柱，一端接在所述操作杆上，用于使所述棘爪搭接在所述第一内齿圈上。

进一步地，所述操作杆与所述棘爪一体形成。

本发明采用上述技术方案具有的有益效果是，本发明零部件制作简单，安装方便，体积小，能够实现大变速比传动，与棘轮机构组合实现从动件离合控制，结构简单合理，传动效率高，完全克服打滑现象，可靠性好，且运转稳定。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器的立体图；

图2是图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器的分解图；

图3是去掉部分部件后的图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器的立体图；

图4是图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器的剖视图；

图5是图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器的工作原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。图1是根据本发明实施例的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器1的立体图。图2是图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器1的分解图。图3是去掉部分部件后的图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器1的立体图。图4是图1所示的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器1的剖视图。

如图1-4所示，用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器1(以下简称减速器1)，用于驱动开关柜上机构(未示出)动作，可包括电机10、主动齿轮20、从动齿轮30、减速器输入轴40、太阳齿轮50、第一内齿圈60、第一组行星齿70、行星支架80、第二内齿圈90、第二组行星齿轮100、减速器输出轴110、棘爪机构120和微动开关130。主动齿轮20固定在电机10的输出轴11上，从动齿轮30固定在输入轴40上并与主动齿轮20啮合。主动齿轮20与从动齿轮30构成第一级减速机构，优选地，其齿数比为1:20至1:50，即电机输出轴的转速与减速器输入轴40的转速之比为20:1至50:1。但在其它实施例中，主动齿轮20与从动齿轮30也可以省略，即电机10的输出轴11直接与减速器输入轴40驱动连接。此时，在进入行星减速机构之前，不对电机10的输出进行减速。

太阳齿轮50固定在输入轴40上，并与第一组行星齿轮70啮合。第一组行星齿轮70和第二组行星齿轮100分别设置在行星支架80的轴向两侧并分别与第一内齿圈60和第二内齿圈90啮合以组成第一行星齿轮变速机构和第二行星齿轮变速机构。即，太阳齿轮50、第一内齿圈60、第一组行星齿轮70、行星支架80、第二内齿圈90和第二组行星齿轮100组成二级行星齿轮减速机构。第一组行星齿轮70和第二组行星齿轮100为双联行星齿轮。太阳齿轮50、第一内齿圈60、第一组行星齿轮70、行星支架80、第二内齿圈90和第二组行星齿轮100的具体结构为本领域技术人员所熟知，这里不再作进一步描述。第一行星齿减速机构的变速比与第二行星齿轮减速机构的变速比不同，并且可根据实际设置，以适用于不同的开关柜上机构。减速器输出轴110固定设置在第二内齿圈90上，用于与所述开关柜上机构驱动连接，例如通过卡接配合。具体地，在减速器输出轴110上设置有一插座111，开关柜上机构的工作端可插接在该插座中。第一内齿圈60的外周壁上设有一棘爪卡槽61，棘爪机构120的棘爪121搭接在第一内齿圈60的外周壁上，第一内齿圈60通过棘爪机构120的棘爪121和其棘爪卡槽61的配合来实现制动，即当棘爪121插入棘爪卡槽61时，第一内齿圈60停止转动。第二内齿圈90的外周壁上设有一凹槽91，微动开关130的触头131搭接在第二内齿圈90的外周壁上，微动开关130与电机10的开关串联，用于在其触头131对准凹槽91时断开以关闭电机10。即，当第二内齿圈90的凹槽91转动至触头131所在的位置时，触头131与第二内齿圈90不接触，微动开关130断开，进而关闭电机10。

此外，减速器1还包括第一支撑板140、第二支撑板150和用于将第一支撑板140和第二支撑板150可拆卸地固定在一起的若干支撑柱160。具体地，支撑柱160为螺栓结构，第一支撑板140和第二支撑板150上设置有安装通孔，支撑柱穿过安装通孔，然后用螺母锁固，以实现将第一支撑板140和第二支撑板150固定连接在一起。第一支撑板140和第二支撑板150用于支撑、限位电机10、主动齿轮20、从动齿轮30、减速器输入轴40、第一内齿圈60、第二内齿圈90、减速器输出轴110、棘爪机构120和微动开关130等。第一支撑板140设置有电机10的输出轴11和减速器输入轴40的让位孔141和142，第二支撑板160设置有减速器输出轴110的让位孔151。

在本实施例中，棘爪机构120包括棘爪121、操作杆122、弹簧123和弹簧固定柱124，操作杆可121转动地设置在第一支撑板140和第二支撑板150之间，与棘爪121形成一体。但在其它实施例中，棘爪121也可以与操作杆122分开形成，然后在固定连接在一起。弹簧固定柱124固定设置在第二支撑板150上，其末端设有凹槽。弹簧123一端接在弹簧固定柱124的凹槽上，另一端接在操作杆122上，例如，卡接在开口1221，用于使棘爪121能够搭接在第一内齿圈60上。当然，弹簧固定柱124也可以固定在第一支撑板140上或固定在第一支撑板140和第二支撑板150上，类似支撑柱160的形式，并且在其上设置有卡接弹簧的凹槽。

现参照图5说明减速器1的工作原理。当电机10工作时，其输出轴11旋转，带动固定在其上的主动齿轮20旋转，主动齿轮20与从动齿轮30啮合，将转动传递到从动齿轮30,从动齿轮30固定在减速器输入轴40上，以带动固定在减速器输入轴40上的太阳齿轮50旋转，太阳齿轮50与从动齿轮30的转速一样。当棘爪121与第一内齿圈60脱离时，行星齿轮系为差动齿轮系，减速器输出轴110(第二内齿圈90)在工作载荷的作用下制动，第一内齿圈60空转。当第一内齿圈60转到一定角度时被棘爪121制动，即，棘爪121插入棘爪卡槽61。双联行星轮随着行星架80绕太阳轮50公转，方向转速相同。由于第一行星齿轮减速机构的变速比与第二行星齿轮减速机构的变速比不同，所以需要通过第二内齿圈90来补偿变速比不同带来的两组行星齿轮自转的速度差，这样就实现了减速器输入轴40与减速器输出轴110的变速。通过改变两个行星齿轮减速机构的变速比，即可获得减速器输入轴40与减速器输出轴110的宽范围内不同的变速比。当第二内齿圈90的凹槽91转到微动开关130的触头131时，即第二内齿圈90与触头131不接触时，关闭电机10，减速器1停止工作。

综上，本发明的棘爪行星齿轮减速器结构紧凑，整体体积小，特别适合用于安装空间小、变速比高(可以达到5000)的开关柜中。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，用于驱动开关柜上机构动作_，其特征在于，包括电机、减速器输入轴、太阳齿轮、第一内齿圈、第一组行星齿、行星支架、第二内齿圈、第二组行星齿轮、减速器输出轴、棘爪机构和微动开关，所述减速器输入轴与所述电机的输出轴驱动连接，电机的输出轴上固定有主动齿轮，减速器的输入轴上固定有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合构成第一级减速机构，所述太阳齿轮固定在所述输入轴上，并与所述第一组行星齿轮啮合，所述第一组行星齿轮和所述第二组行星齿轮分别设置在所述行星支架的轴向两侧并分别与所述第一内齿圈和所述第二内齿圈啮合以组成第一行星齿轮变速机构和第二行星齿轮变速机构，所述第一组行星齿轮和所述第二组行星齿轮为双联行星齿轮，所述减速器输出轴固定设置在所述第二内齿圈上，用于与所述开关柜上机构驱动连接，所述第一内齿圈的外周壁上设有一棘爪卡槽，所述棘爪机构的棘爪搭接在所述第一内齿圈的外周壁上，所述第一内齿圈通过所述棘爪机构的棘爪和其棘爪卡槽的配合来实现制动，所述第二内齿圈的外周壁上设有一凹槽，所述微动开关的触头搭接在所述第二内齿圈的外周壁上，所述微动开关与所述电机的开关串联，用于在其触头对准凹槽时断开以关闭所述电机；还包括第一支撑板、第二支撑板和用于将所述第一支撑板和第二支撑板可拆卸地固定在一起的若干支撑柱，所述第一支撑板和所述第二支撑板用于支撑、限位所述的电机、减速器输入轴、第一内齿圈、第二内齿圈、减速器输出轴、棘爪机构和微动开关；

所述棘爪机构还包括操作杆、弹簧和弹簧固定柱，所述操作杆可转动地设置在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，并且与所述棘爪固定连接，所述弹簧固定柱固定设置在所述第一支撑板和/或所述第二支撑板上，所述弹簧一端接在所述弹簧固定柱，一端接在所述操作杆上，用于使所述棘爪搭接在所述第一内齿圈上。

2.如权利要求1所述的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，其特征在于，所述主动齿轮与所述从动齿轮的齿数比为1:20至1:50。

3.如权利要求1所述的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，其特征在于，所述第一行星齿轮变速机构的变速比与所述第二行星齿轮变速机构的变速比不同。

4.如权利要求1所述的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，其特征在于，所述第一支撑板设置有所述电机的输出轴和所述减速器输入轴的让位孔，所述第二支撑板设置有所述减速器输出轴的让位孔。

5.如权利要求1所述的用于开关柜的棘爪行星齿轮减速器，其特征在于，所述操作杆与所述棘爪一体形成。

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