CN108119630A - 一种新型蜗杆回转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型蜗杆回转机构，包括回转壳体和与回转壳体连通的蜗杆壳体，回转壳体内设有锥蜗轮，蜗杆壳体内设有锥蜗杆机构，锥蜗杆机构包括从蜗杆壳体延伸至回转壳体内的锥蜗杆和设置于锥蜗杆底部的多级行星机构。在工作过程汇总，输入轴进行旋转时，带动最底部的太阳轮进行旋转，太阳轮进行旋转时，同时也会带动行星轮进行围绕太阳轮轴线的周向转动，从而通过行星轮轴也带动了行星架进行旋转，进而带动相邻的上部的太阳轮进行旋转运动，最后通过最顶部的行星架将转动传递给锥蜗杆，由锥蜗杆带动锥蜗轮实现回转。与现有技术相比，本发明所提供的蜗杆回转装置具有结构紧凑、可靠度高，维护成本较低的优点。

Description

一种新型蜗杆回转机构
技术领域
本发明涉及减速器机械领域，特别是涉及一种新型蜗杆回转机构。
背景技术
蜗杆回转装置广泛应用于冶金、港口机械、石油钻井平台、军工、医疗、太阳能发电等行业，其利用开发潜力巨大，但无论是哪种行业、何种工况，其产品的高可靠性、高回转精度、低成本性等都是影响产品核心竞争力的关键。当前，主流回转装置采用的蜗杆副主要是圆柱蜗杆和环面蜗杆传动，因此具有以下缺点和不足：(1)蜗轮材料常为青铜合金，在回转传动装置批量生产中势必消耗大量有色金属，提高成本；(2)运行过程中铜合金易磨损，蜗杆副齿隙增大，降低产品运行精度，增加运行维护、产品更换成本；(3)、铜合金强度不足，在同等强度下势必增大产品重量尺寸、增加成本。
因此，如何提供一种结构紧凑、可靠度高，维护成本较低的回转装置，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型蜗杆回转机构，具有结构紧凑、可靠度高，维护成本较低优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型蜗杆回转机构，包括壳体，所述壳体包括回转壳体和与所述回转壳体连通的蜗杆壳体，所述回转壳体内设有锥蜗轮，所述锥蜗轮内套设有回转轴承，所述锥蜗轮底部还设有回转安装底座，所述蜗杆壳体内设有锥蜗杆机构，所述锥蜗杆机构包括从所述蜗杆壳体延伸至所述回转壳体内的锥蜗杆和设置于所述锥蜗杆底部的多级行星机构，所述锥蜗杆与所述锥蜗轮啮合连接，所述多级行星机构包括多个太阳轮、多个行星轮和多个行星架，多个所述太阳轮沿所述蜗杆壳体中心轴线方向依次竖向排列，所述太阳轮外壁上设置对应的所述行星轮，所述行星轮上还设有用于与所述行星架连接的行星轮轴，所述行星架套接设置于上部相邻的所述太阳轮底部外壁，最底部的所述太阳轮与输入轴连接，最顶部的所述行星架与所述锥蜗杆连接。
优选地，所述多级行星机构为三级行星机构，所述三级行星机构包括底部与输入轴连接的一级太阳轮，所述一级太阳轮外壁咬合设有一级行星轮，所述一级行星轮通过一级行星轮轴与所述一级行星架连接，所述一级行星架套接设置于二级太阳轮底部外壁，所述二级太阳轮外壁上还设有二级行星轮，所述二级行星轮通过二级行星轮轴与二级行星架连接，所述二级行星架套接设置于所述三级太阳轮底部，所述三级太阳轮外壁上设有三级行星轮，所述三级行星轮通过三级行星轮轴与三级行星架连接，所述三级行星架与所述锥蜗杆底部连接。
优选地，所述蜗杆壳体底部还固接设有内齿环，所述多级行星机构设置于所述内齿环内，所述内齿环内壁与所述行星轮外壁啮合。
优选地，所述锥蜗杆底部外壁还设有调节结构，所述调节结构包括套设于所述锥蜗杆外壁上多个轴承，所述相邻的轴承之间设有调整架，多个所述轴承通过圆螺母将其固定。
优选地，还包括端盖，所述端盖固接设置于所述内齿环底部，所述端盖中部设有用于所述输入轴进入的通孔，所述输入轴穿过所述通孔与所述一级太阳轮过盈连接。
优选地，所述三级行星架顶部通过花键副与锥蜗杆底端连接。
优选地，所述锥蜗轮为渗碳淬火钢锥蜗轮或氮化钢锥蜗轮。
本发明所提供的蜗杆回转装置，在回转壳体内设有了锥蜗轮，在蜗杆壳体内设置了锥蜗杆机构，锥蜗杆机构中的锥蜗杆延伸至回转壳体内，并与锥蜗轮啮合连接，因此在工作过程汇总，锥蜗杆发生转动的时候，从而也能带动锥蜗轮进行回转运动，锥蜗杆底部设有多级行星机构，多级行星机构包括多个竖向依次排列的太阳轮，并且每个太阳轮对应设置有行星轮，行星轮上还设有用于与行星架连接的行星轮轴，而行星架套接设置于上部相邻的太阳轮底部外壁上，且底部的太阳轮与输入轴连接，最顶部的行星架与锥蜗杆连接。在工作过程中，输入轴进行旋转时，带动最底部的太阳轮进行旋转，太阳轮进行旋转时，同时也会带动行星轮进行围绕太阳轮轴线的周向转动，从而通过行星轮轴也带动了行星架进行旋转，进而带动相邻的上部的太阳轮进行旋转运动，最后通过最顶部的行星架将转动传递给锥蜗杆，由锥蜗杆带动锥蜗轮实现回转。与现有技术相比，本发明所提供的蜗杆回转装置具有结构紧凑、可靠度高，维护成本较低的优点。
附图说明
图1为本发明所提供的蜗杆回转装置一种具体实施例中的结构示意图；
图2为本发明所提供的蜗杆回转装置K-K剖视图；
图3为本发明所提供的蜗杆回转装置中二级太阳轮和三级太阳轮结构示意图；
图4为本发明所提供的蜗杆回转装置另一种具体实施例中的结构示意图。
附图中，11为回转壳体，12为蜗杆壳体，21为锥蜗杆，31为一级太阳轮，32为一级行星轮，33为一级行星轮轴，34为一级行星架，41为二级太阳轮，42为二级行星轮，43为二级行星轮轴，44为二级行星架，51为三级太阳轮，52为三级行星轮，53为三级行星轮轴，54为三级行星架，61为轴承，62为调整架，63为圆螺母，64为内齿环，65为端盖，66为输入轴，71为锥蜗轮，72为回转轴承，73为回转安装底座，81为球形凸起，82为台阶形凹槽，91为固定轴承，92为偏心套，93为定位销。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
请参考图1、图2、图3和图4，图1为本发明所提供的蜗杆回转装置一种具体实施例中的结构示意图；图2为本发明提供的蜗杆回转装置K-K剖视图；图3为本发明所提供的蜗杆回转装置中二级太阳轮和三级太阳轮结构示意图；图4为本发明所提供的蜗杆回转装置另一种具体实施例中的结构示意图。
本发明所提供的一种新型蜗杆回转机构，包括壳体，所述壳体包括回转壳体11和与所述回转壳体11连通的蜗杆壳体12，所述回转壳体11内设有锥蜗轮，所述锥蜗轮71内套设有回转轴承72，所述锥蜗轮71底部还设有回转安装底座73，所述蜗杆壳体12内设有锥蜗杆21机构，所述锥蜗杆21机构包括从所述蜗杆壳体12延伸至所述回转壳体11内的锥蜗杆21和设置于所述锥蜗杆21底部的多级行星机构，所述锥蜗杆21与所述锥蜗轮71啮合连接，所述多级行星机构包括多个太阳轮、多个行星轮和多个行星架，多个所述太阳轮沿所述蜗杆壳体12中心轴线方向依次竖向排列，所述太阳轮外壁上设置对应的所述行星轮，所述行星轮上还设有用于与所述行星架连接的行星轮轴，所述行星架套接设置于上部相邻的所述太阳轮底部外壁，最底部的所述太阳轮与输入轴66连接，最顶部的所述行星架与所述锥蜗杆21连接。
其中，在回转壳体11内设有了锥蜗轮71，在蜗杆壳体12内设置了锥蜗杆21机构，锥蜗杆21机构中的锥蜗杆21延伸至回转壳体11内，并与锥蜗轮71啮合连接，因此在工作过程汇总，锥蜗杆21发生转动的时候，从而也能带动锥蜗轮71进行回转运动。
其中，行星轮轴与行星轮之间通过行星轮轴承连接。
其中，锥蜗杆21底部设有多级行星机构，多级行星机构包括多个竖向依次排列的太阳轮，并且每个太阳轮对应设置有行星轮，行星轮上还设有用于与行星架连接的行星轮轴，而行星架套接设置于上部相邻的太阳轮底部外壁上，且底部的太阳轮与输入轴66连接，最顶部的行星架与锥蜗杆21连接。在工作过程中，输入轴66进行旋转时，带动最底部的太阳轮进行旋转，太阳轮进行旋转时，同时也会带动行星轮进行围绕太阳轮轴线的周向转动，从而通过行星轮轴也带动了行星架进行旋转，进而带动相邻的上部的太阳轮进行旋转运动，最后通过最顶部的行星架将转动传递给锥蜗杆21，由锥蜗杆21带动锥蜗轮71实现回转。
与现有技术相比，本发明所提供的蜗杆回转装置具有结构紧凑、可靠度高，维护成本较低的优点。
为了进一步优化上述实施例，所述多级行星机构为三级行星机构，所述三级行星机构包括底部与输入轴66连接的一级太阳轮31，所述一级太阳轮31外壁咬合设有一级行星轮32，所述一级行星轮32通过一级行星轮轴33与所述一级行星架34连接，所述一级行星架34套接设置于二级太阳轮41底部外壁，所述二级太阳轮41外壁上还设有二级行星轮42，所述二级行星轮42通过二级行星轮轴43与二级行星架44连接，所述二级行星架44套接设置于所述三级太阳轮51底部，所述三级太阳轮51外壁上设有三级行星轮52，所述三级行星轮52通过三级行星轮轴53与三级行星架54连接，所述三级行星架54与所述锥蜗杆21底部连接。
本实施例中，出于对产品的使用范围和产品结构大小及稳定性的考虑，优选地采用三级行星机构。当然，在特定的范围下，或者使用的目的不同的情况下，均可设置为它的级数，比如二级行星机构，四级行星机构等。
其中，应当说明的是，如图3所示，二级太阳轮41和三级太阳轮51的结构相同，因此都需要与行星架连接，在太阳轮底部外壁上均设有台阶形凹槽82，其顶部还设有球形凸起81，从而提高耐磨性。
又进一步，所述蜗杆壳体12底部还固接设有内齿环64，所述多级行星机构设置于所述内齿环64内，所述内齿环64内壁与所述行星轮外壁啮合。
为了保证锥蜗杆21运行时的轴向游隙，还设置调节结构，所述调节结构包括套设于所述锥蜗杆21外壁上多个轴承61，所述相邻的轴承61之间设有调整架62，多个所述轴承61通过圆螺母63将其固定。其中，应当说明的是，在本实施例中，出于对产品运动时受力状态的角度考虑，不需要采用过多的轴承61，因此优选地采用两个轴承61即可。
在本发明一具体实施例中，还包括端盖65，所述端盖65固接设置于所述内齿环64底部，所述端盖65中部设有用于所述输入轴66进入的通孔，所述输入轴66穿过所述通孔与所述一级太阳轮31过盈连接。
当然，在以上实施例中，三级行星架54与锥蜗杆21底端的连接方式具有多种多样的，但是出现对产品稳定性和便于维护的情况考虑，优选地所述三级行星架54顶部通过花键副与锥蜗杆21底端连接。
而且，应当说明的是，所述锥蜗轮为渗碳淬火钢锥蜗轮71或氮化钢锥蜗轮71。采用渗碳淬火钢材料或氮化钢材料代替原有的青铜合金，不仅提高了运行强度，而且还避免了在工作过程中，锥蜗轮71磨损过快的情况发生，降低了维护成本，成产品生产成本，并且还减少了有色材料的浪费。
需要说明的是，在本发明另一具体实施例中，出于对产品进一步结构后期维护和调整的考虑，还可以将多行星机构设置于锥蜗杆21顶部相对的位置。如图4所示，在锥蜗杆21两端分别采用固定轴承91将其进行固定，并且在固定轴承91的外壁上均设有偏心套92进行支撑，通过偏心套92之间的组合使用，方便锥蜗杆21的啮合调整和后期的维护。所述偏心套92采用定位销93降低进行圆周定位。
本发明所提供的蜗杆回转装置，在回转壳体11内设有了锥蜗轮71，在蜗杆壳体12内设置了锥蜗杆21机构，锥蜗杆21机构中的锥蜗杆21延伸至回转壳体11内，并与锥蜗轮71啮合连接，因此在工作过程汇总，锥蜗杆21发生转动的时候，从而也能带动锥蜗轮71进行回转运动，锥蜗杆21底部设有多级行星机构，多级行星机构包括多个竖向依次排列的太阳轮，并且每个太阳轮对应设置有行星轮，行星轮上还设有用于与行星架连接的行星轮轴，而行星架套接设置于上部相邻的太阳轮底部外壁上，且底部的太阳轮与输入轴66连接，最顶部的行星架与锥蜗杆21连接。在工作过程中，输入轴66进行旋转时，带动最底部的太阳轮进行旋转，太阳轮进行旋转时，同时也会带动行星轮进行围绕太阳轮轴线的周向转动，从而通过行星轮轴也带动了行星架进行旋转，进而带动相邻的上部的太阳轮进行旋转运动，最后通过最顶部的行星架将转动传递给锥蜗杆21，由锥蜗杆21带动锥蜗轮71实现回转。与现有技术相比，本发明所提供的蜗杆回转装置具有结构紧凑、可靠度高，维护成本较低的优点。
以上对本发明所提供的蜗杆回转装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种新型蜗杆回转机构，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括回转壳体(11)和与所述回转壳体(11)连通的蜗杆壳体(12)，所述回转壳体(11)内设有锥蜗轮(71)，所述锥蜗轮(71)内套设有回转轴承(72)，所述锥蜗轮(71)底部还设有回转安装底座(73)，所述蜗杆壳体(12)内设有锥蜗杆(21)机构，所述锥蜗杆(21)机构包括从所述蜗杆壳体(12)延伸至所述回转壳体(11)内的锥蜗杆(21)和设置于所述锥蜗杆(21)底部的多级行星机构，所述锥蜗杆(21)与所述锥蜗轮(71)啮合连接，所述多级行星机构包括多个太阳轮、多个行星轮和多个行星架，多个所述太阳轮沿所述蜗杆壳体(12)中心轴线方向依次竖向排列，所述太阳轮外壁上设置对应的所述行星轮，所述行星轮上还设有用于与所述行星架连接的行星轮轴，所述行星架套接设置于上部相邻的所述太阳轮底部外壁，最底部的所述太阳轮与输入轴(66)连接，最顶部的所述行星架与所述锥蜗杆(21)连接。
2.如权利要求1所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，所述多级行星机构为三级行星机构，所述三级行星机构包括底部与输入轴(66)连接的一级太阳轮(31)，所述一级太阳轮(31)外壁咬合设有一级行星轮(32)，所述一级行星轮(32)通过一级行星轮轴(33)与所述一级行星架(34)连接，所述一级行星架(34)套接设置于二级太阳轮(41)底部外壁，所述二级太阳轮(41)外壁上还设有二级行星轮(42)，所述二级行星轮(42)通过二级行星轮轴(43)与二级行星架(44)连接，所述二级行星架(44)套接设置于所述三级太阳轮(51)底部，所述三级太阳轮(51)外壁上设有三级行星轮(52)，所述三级行星轮(52)通过三级行星轮轴(53)与三级行星架(54)连接，所述三级行星架(54)与所述锥蜗杆(21)底部连接。
3.如权利要求2所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，所述蜗杆壳体(12)底部还固接设有内齿环(64)，所述多级行星机构设置于所述内齿环(64)内，所述内齿环(64)内壁与所述行星轮外壁啮合。
4.如权利要求3所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，所述锥蜗杆(21)底部外壁还设有调节结构，所述调节结构包括套设于所述锥蜗杆(21)外壁上多个轴承(61)，所述相邻的轴承(61)之间设有调整架(62)，多个所述轴承(61)通过圆螺母(63)将其固定。
5.如权利要求4所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，还包括端盖(65)，所述端盖(65)固接设置于所述内齿环(64)底部，所述端盖(65)中部设有用于所述输入轴(66)进入的通孔，所述输入轴(66)穿过所述通孔与所述一级太阳轮(31)过盈连接。
6.如权利要求5所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，所述三级行星架(54)顶部通过花键副与锥蜗杆(21)底端连接。
7.如权利要求6所述的新型蜗杆回转机构，其特征在于，所述锥蜗轮为渗碳淬火钢锥蜗轮(71)或氮化钢锥蜗轮(71)。
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