CN108612822A - 限矩型减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种限矩型减速器。该限矩型减速器包括箱体、至少部分在箱体内的轴组件、及在箱体外的限矩装置。轴组件包括轴杆和套置于轴杆外周的轴套。轴杆和轴套一端伸出箱体并分别连接限矩装置的第一部分和第二部分。限矩装置的第一和第二部分在轴杆和轴套间的相对扭矩小于或等于设定最大扭矩时使轴杆和轴套同步转动，在轴杆和轴套间的相对扭矩大于设定最大扭矩时使轴杆和轴套间打滑。轴套外周设有主动侧传动轮，轴杆从轴套远离限矩装置的一端露出的部分设有被动侧传动轮。主动侧传动轮受到动力输入端的动力作用并且被动侧传动轮向动力输出端施加动力作用。这种限矩型减速器结构紧凑且简单易实现，运行安全可靠，并具有良好的限矩作用。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下、矿山上及其他重型配套减速机设备技术领域，尤其涉及一种限矩型减速器。
背景技术
煤矿井下的综采工作面采煤运输大都使用转载机和刮板输送机等运输机，运输机的传动部分都采用减速器进行减速，来满足实际工作需要的速比。
图1为示例提供的一种现有的减速器的结构示意图。如图1所示，这种现有的减速器包括箱体11以及至少部分位于箱体11内的一轴组件12、二轴组件13、三轴组件14、和太阳轮15，动力输入端的电机的动力通过一轴组件12、二轴组件13、三轴组件14和太阳轮15逐级传动至动力输出端。三轴组件14的轴杆和太阳轮15的轴杆在轴杆的延伸方向间隔开，三轴组件14与太阳轮15之间通过花键连接，属于硬联接。太阳轮15通过行星轮与动力输出端(综采工作面)相连。传统的减速器内部均为硬联接，当有特殊情况出现导致输出端卡死的时候，通常会烧坏电机，或者直接导致减速器断齿，造成工作面停产。
可控启动传输(CST)减速器具有限矩保护功能，但是体积庞大，并且其限矩装置位于减速器内部，涉及冷却及密封等比较复杂的结构形式，而且价格较同类型减速器高出很多，维护保养及维修颇为复杂，维修周期长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在减速器外部设置限矩装置的限矩型减速器。
为了解决上述技术问题，本发明公开了如下技术方案：
提出一种限矩型减速器。该限矩型减速器包括箱体、至少部分位于所述箱体内的轴组件、以及位于所述箱体外的限矩装置。其中，
所述轴组件包括轴杆和套置于所述轴杆外周的轴套，所述轴杆和所述轴套一端伸出所述箱体并且分别与所述限矩装置的第一部分和第二部分相连，所述限矩装置的所述第一和第二部分在所述轴杆和所述轴套之间的相对扭矩小于或等于设定最大扭矩时使所述轴杆和所述轴套同步转动，在所述轴杆和所述轴套之间的相对扭矩大于设定最大扭矩时使所述轴杆和所述轴套之间打滑；
所述轴套外周设有主动侧传动轮，所述轴杆从所述轴套远离所述限矩装置的一端露出的部分设有被动侧传动轮，所述主动侧传动轮受到动力输入端的动力作用并且所述被动侧传动轮向动力输出端施加动力作用。
对于上述限矩型减速器，轴端连接所述限矩装置的所述轴组件为行星减速器中的三轴组件，所述轴套外周设有所述主动侧传动轮，所述轴杆远离所述限矩装置的端部设有所述被动侧传动轮，其中，所述主动侧传动轮为大齿轮，所述被动侧传动轮为太阳轮。
对于上述限矩型减速器，所述轴套设有用于连接所述大齿轮的花键。
对于上述限矩型减速器，所述轴套设有用于连接限矩装置第二部分的花键。
对于上述限矩型减速器，所述轴杆设有用于连接限矩装置第一部分的花键。
对于上述限矩型减速器，轴端连接所述限矩装置的所述轴组件为行星减速器中的二轴组件。
对于上述限矩型减速器，所述轴套设有用于连接所述主动侧传动轮的花键和/或用于连接所述限矩装置第二部分的花键。
对于上述限矩型减速器，所述轴杆设有用于连接所述限矩装置第一部分的花键。
对于上述限矩型减速器，所述限矩装置外部设有保护罩。
对于上述限矩型减速器，所述保护罩内部充有油液。
本发明技术方案的主要优点如下：
由于目前的矿山设备在井下或者地面上运行过程中意外出现堵转时，如果处理不及时，会损坏电机、减速器、耦合器或限矩器等关键零部件，影响工作面正常生产，针对目前的实际情况，本发明提供一种结构紧凑，维护方便，经济性良好的限矩型减速器，当综采工作面出现堵转或者卡死时，限矩型减速器的限矩装置打滑，并且限矩装置产生较大阻力力矩，从而输出端与输入端之间产生相对扭矩及滑差，有效防止电机烧毁、减速器断齿以及耦合器、限矩器的失效，当堵转消除后，限矩型减速器停止打滑，又可以同步运转，恢复正常速比。本发明是在减速器箱体外部设置限矩装置，与限矩装置相连的轴组件为轴杆轴套结构，在输出端卡死时可以实现打滑，保护电机及减速器，该减速器整体体积与现有减速器基本相差无几，结构紧凑，而且限矩装置便于维修并且便于散热，具有良好的经济性。有效地保证了井下不停机连续作业，为正常生产争取时间，并且可以有效减少拆卸及更换零部件的人力物力，提高经济性，并且兼顾井下有限的安装空间，有效地节约了空间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明实施例的一部分，只是作为示例用来解释本发明实施例，并不构成对本发明实施例的不当限定。在附图中：
图1为示例提供的一种现有的减速器的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的限矩型减速器的结构示意图；
图3为图2中所示的三轴组件部分的放大示意图；
图4A和图4B分别为图3中所示的轴套的横截面视图和纵截面视图；
图5为图3中所示的轴杆的正视图。
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及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
图2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器的结构示意图。如图2所示，本发明一个实施例提供的限矩型减速器包括箱体21、至少部分位于箱体21内的轴组件、以及位于箱体21外的限矩装置26。其中，轴组件包括轴杆和套置于轴杆外周的轴套，轴杆和轴套一端伸出箱体21，轴杆伸出箱体21的一端与限矩装置26的第一部分相连，轴套伸出箱体21的一端与限矩装置26的第二部分相连。限矩装置26的第一部分和第二部分在轴杆和轴套之间的相对扭矩小于或等于设定最大扭矩时使轴杆和轴套同步转动，在轴杆和轴套之间的相对扭矩超过设定最大扭矩时使轴套和轴杆之间打滑，即限矩装置26能够在减速器卡死时产生限矩作用。轴套外周设有主动侧传动轮，轴杆从轴套远离限矩装置26的一端露出的部分设有被动侧传动轮。主动侧传动轮受到动力输入端的动力作用并且被动侧传动轮向动力输出端25施加动力作用。
图3为图2中所示的三轴组件部分的放大示意图。实施例1是上述实施例的一个更具体的例子。在实施例1中，轴端连接限矩装置26的轴组件为行星减速器中的三轴组件24，相当于将现有的行星减速器中太阳轮的轴杆沿着其中心轴线延长后与三轴组件的轴杆固定连接比如通过螺栓或者一体成型，并在连接后的轴杆中部外周设置轴套242，即将传统的行星减速器的太阳轮的功能分为两部分，一部分由现在的三轴组件中的太阳轮执行，另一部分由轴杆外周的轴套242执行，改进后的三轴组件将现有行星减速器的太阳轮的功能完全取代。如图3所示，实施例1的限矩装置26中，三轴组件24的轴套242外周设有主动侧传动轮，主动侧传动轮为大齿轮243；轴杆241远离限矩装置26的端部设有被动侧传动轮，被动侧传动轮为太阳轮244。实施例1的限矩型减速器还包括一轴组件22和二轴组件23，三轴组件24的主动侧传动轮通过一轴组件22和二轴组件23逐级连接于动力输入端。
图4A和图4B分别为图3中所示的轴套的横截面视图和纵截面视图。如图4A和4B所示，轴套242可以设有用于连接大齿轮243的花键2421，通过花键2421与大齿轮243相连，使得连接强度更高。三轴组件24中的大齿轮243通过轮齿与二轴组件23的被动侧传动轮啮合。轴套242上可以设有用于连接限矩装置26的花键2422，轴套242可以通过花键2422与限矩装置26的第二部分相连，保证连接强度。
图5为图3中所示的轴杆的正视图。如图5所示，轴杆241上可以设有用于连接限矩装置26的花键2411，轴杆241通过花键与限矩装置26的第一部分相连。太阳轮244可以为齿轮，通过轮齿2441与动力输出端25的行星轮啮合。
其中，限矩装置26可以为任意一种现有的限矩装置，比如摩擦限矩装置等。限矩装置26可以在外部设置有保护罩261，防止恶劣环境下的巨大冲击作用将限矩装置26损坏。保护罩261内部充有油液，例如齿轮油，用于轴承润滑及冷却限矩装置26。保护罩261内的齿轮油可以与限矩型减速器内部齿轮油相通，随着限矩型减速器内部的冷却器一起冷却，将限矩装置26产生的热量及时散出去，并且可以起到润滑端部轴承的作用。
实施例1的限矩型减速器在正常工作时，动力输入端的电机带动一轴组件2的被动侧传动轮转动，一轴组件22的被动侧传动轮带动二轴组件23的主动侧传动轮转动，二轴组件23的被动侧传动轮带动三轴组件24的主动侧传动轮转动，三轴组件24的主动侧传动轮所连接的轴套242同步转动，并带动轴杆241和太阳轮244转动，进而太阳轮244带动输出组件中的行星轮转动。在减速器的输出端发生卡死堵转的情况下，输出端停转，而输入端电机正常运转，当输入与输出间扭矩差超过限矩装置26设定的最大扭矩时，限矩装置26的第一部分与第二部分之间打滑，输入与输出间出现扭矩差及滑差，并提供较大阻力，起到限矩作用，可以有效保护电机、减速器及耦合器，由此可见，实施例1的限矩型减速器兼有耦合器或者限矩器的功能，所以传动设备上可以直接省略耦合器及限矩器，大大提高了经济性，而且实施例1的限矩型减速器体积小，限矩装置26便于维护并且便于散热。
实施例2提供的限矩型减速器的结构与实施例1的限矩型减速器的结构主要区别是：轴端连接限矩装置26的轴组件为行星减速器中的二轴组件23。实施例2的限矩型减速器中，二轴组件23包括轴杆和轴套，轴套外周设有主动侧传动轮，轴杆从轴套远离限矩装置26的一端露出的部分设有被动侧传动轮。实施例2的限矩型减速器还包括一轴组件22和三轴组件24，二轴组件23的主动侧传动轮通过一轴组件22连接于动力输入端，二轴组件23的被动侧传动轮通过三轴组件24连接于动力输出端25。
实施例2的的限矩型减速器中，二轴组件23的轴套上可以设有用于连接限矩装置26的花键，轴套通过花键与限矩装置26的第二部分相连。轴套上可以设有用于连接主动侧传动轮的花键，轴套通过花键与主动侧传动轮相连。主动侧传动轮可以为齿轮，通过轮齿与一轴组件中的被动侧传动轮啮合。
二轴组件23的轴杆上可以设有用于连接限矩装置26的花键，轴杆通过花键与限矩装置26的第一部分相连，保证连接强度。
实施例2的的限矩型减速器中，二轴组件23的被动侧传动轮可以为齿轮，通过轮齿与三轴组件23中的主动侧传动轮啮合。
实施例2的限矩型减速器中限矩装置26的结构与实施例1类似，在此不再赘述。
实施例2的限矩型减速器在正常工作时，动力输入端的电机带动一轴组件22的被动侧传动轮转动，一轴组件22的被动侧传动轮带动二轴组件23的主动侧传动轮转动，二轴组件23的主动侧传动轮所连接的轴套同步转动，并带动轴杆和被动侧传动轮转动，二轴组件23的被动侧传动轮带动三轴组件24的主动侧传动轮转动，三轴组件24的主动侧传动轮带动被动侧传动轮，三轴组件24的被动侧传动轮为太阳轮，太阳轮带动动力输出端25中的行星轮转动。在设备发生卡死堵转的情况下，输出端停转，而输入端电机正常运转，此时输入与输出间扭矩差超过限矩装置26设定的最大扭矩时，限矩装置26的第一部分与第二部分之间打滑，输入与输出间出现扭矩差及滑差，并提供较大阻力，起到限矩作用，可以有效保护电机、减速器及耦合器，由此可见，实施例2的限矩型减速器兼有耦合器或者限矩器的功能，所以传动设备上可以直接省略耦合器及限矩器，大大提高了经济性，而且实施例2的限矩型减速器由于限矩装置26位于减速器箱体21外部，因此限矩装置26便于维护并且便于散热。
针对目前的矿山设备在井下或者地面上运行过程中意外出现堵转时，如果处理不及时，会损坏电机、减速器、耦合器或限矩器等关键零部件，影响工作面正常生产，本发明提供了一种结构紧凑，维护方便，经济性良好的限矩型减速器，当综采工作面出现堵转或者卡死时，限矩型减速器的限矩装置打滑，并且限矩装置产生较大阻力力矩，从而输出端与输入端之间产生相对扭矩及滑差，有效防止电机烧毁、减速器断齿以及耦合器、限矩器的失效，当堵转消除后，限矩型减速器停止打滑，又可以同步运转，恢复正常速比。本发明是在减速器箱体外部设置限矩装置，与限矩装置相连的轴组件为轴杆轴套结构，在输出端卡死时可以实现打滑，保护电机及减速器，该减速器整体体积与现有减速器基本相差无几，结构紧凑并且简单易实现，运行安全可靠，并且具有良好的限矩作用，可以省去传统传动中的耦合器或限矩器，整体结构维护方便，，大大降低了总体成本，而且限矩装置便于维修并且便于散热，具有良好的经济性。有效地保证了井下不停机连续作业，为正常生产争取时间，并且可以有效减少拆卸及更换零部件的人力物力，提高经济性，并且兼顾井下有限的安装空间，有效地节约了井下设备布置空间。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种限矩型减速器，其特征在于，包括箱体(21)、至少部分位于所述箱体(21)内的轴组件、以及位于所述箱体(21)外的限矩装置(26)，其中，
所述轴组件包括轴杆和套置于所述轴杆外周的轴套，所述轴杆和所述轴套一端伸出所述箱体(21)并且分别与所述限矩装置(26)的第一部分和第二部分相连，所述限矩装置(26)的所述第一和第二部分在所述轴杆和所述轴套之间的相对扭矩小于或等于设定最大扭矩时使所述轴杆和所述轴套同步转动，在所述轴杆和所述轴套之间的相对扭矩大于设定最大扭矩时使所述轴杆和所述轴套之间打滑；
所述轴套外周设有主动侧传动轮，所述轴杆从所述轴套远离所述限矩装置(26)的一端露出的部分设有被动侧传动轮，所述主动侧传动轮受到动力输入端的动力作用并且所述被动侧传动轮向动力输出端(25)施加动力作用。
2.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，轴端连接所述限矩装置(26)的所述轴组件为行星减速器中的三轴组件(24)，所述轴套外周设有所述主动侧传动轮，所述轴杆远离所述限矩装置(26)的端部设有所述被动侧传动轮，其中，所述主动侧传动轮为大齿轮(243)，所述被动侧传动轮为太阳轮(244)。
3.根据权利要求2所述的限矩型减速器，其特征在于，所述轴套(242)设有用于连接所述大齿轮(243)的花键(2421)。
4.根据权利要求2或3所述的限矩型减速器，其特征在于，所述轴套(242)设有用于连接限矩装置(26)第二部分的花键(2422)。
5.根据权利要求2所述的限矩型减速器，其特征在于，所述轴杆(241)设有用于连接限矩装置(26)第一部分的花键(2411)。
6.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，轴端连接所述限矩装置(26)的所述轴组件为行星减速器中的二轴组件(23)。
7.根据权利要求6所述的限矩型减速器，其特征在于，所述轴套设有用于连接所述主动侧传动轮的花键和/或用于连接所述限矩装置(26)第二部分的花键。
8.根据权利要求6所述的限矩型减速器，其特征在于，所述轴杆设有用于连接所述限矩装置(26)第一部分的花键。
9.根据权利要求1或2或6所述的限矩型减速器，其特征在于，所述限矩装置(26)外部设有保护罩(261)。
10.根据权利要求9所述的限矩型减速器，其特征在于，所述保护罩(26)内部充有油液。
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