CN110065896A - 一种高效轻量化的塔机用减速器 - Google Patents

一种高效轻量化的塔机用减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效轻量化的塔机用减速器，包括整体式箱体，以及依次啮合传动的输入轴、传动组件和输出轴；输出轴的伸出箱体端为花键结构，输出轴的盖板上预设有第一凸止口，第一凸止口与卷筒花键套的第一凹止口相适配，输出轴的伸出箱体端外圆轴预设有第二凸止口，第二凸止口与卷筒花键套的第二凹止口相适配；箱体内形成油箱，油箱内壁形成第一集油槽和第一油道，第一油道途经传动组件和/或输出轴的轴承，第一油道一端与第一集油槽连通，另一端与油箱内腔连通；箱体连接有高速端轴承座，高速端轴承座上形成第二集油槽和第二油道，第二油道途经高速端轴承座内腔，第二油道的一端与第二集油槽连通，另一端与油箱内腔连通。

Description

一种高效轻量化的塔机用减速器
技术领域
本发明涉及一种减速器，特别是一种高效轻量化的塔机用减速器。
背景技术
传统的减速器箱体为分离式上下箱体，壁厚较厚且箱体较为笨重，同时，分离式上下箱体也不易于保证轴承孔的加工精度，也不易于保证平行和直交轴承孔的形位公差，箱体上下接合面存在漏油风险。另外，传统的减速器内部缺少润滑油循环油路，导致轴承润滑不充分，尤其是减速器高速端轴承，其转速高、发热量较大，由于缺少循环流动的润滑油将热量带走，造成高速端轴承座温度高，大大影响了工作效率和轴承寿命。而且，传统的减速器输出轴与塔机卷筒的连接采用直轴平键结构，装配(拆卸)时需用工装将卷筒轴套压入(拉出)减速器输出轴，装配拆卸困难。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种高效轻量化的塔机用减速器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高效轻量化的塔机用减速器，包括箱体，以及安装在所述箱体上的输入轴、传动组件和输出轴，所述输入轴、传动组件和输出轴依次啮合传动。所述箱体为整体式结构，所述输入轴和输出轴在所述箱体上呈L型布置；所述输出轴的伸出箱体端为花键结构，所述输出轴的盖板上预设有第一凸止口，所述第一凸止口与塔机的卷筒花键套的第一凹止口相适配，所述输出轴的伸出箱体端外圆轴预设有第二凸止口，所述第二凸止口与塔机的卷筒花键套的第二凹止口相适配；所述箱体内形成油箱，所述油箱内壁形成第一集油槽和第一油道，所述第一油道途经所述传动组件和/或输出轴的轴承，所述第一油道一端与所述第一集油槽连通，所述第一油道另一端与所述油箱内腔连通；所述箱体连接有高速端轴承座，所述高速端轴承座用以与所述输入轴相连接，所述高速端轴承座上形成第二集油槽和第二油道，所述第二油道途经所述高速端轴承座内腔，所述第二油道的一端与第二集油槽连通，所述第二油道另一端与所述油箱内腔连通。
本发明采用整体式箱体结构，整体式箱体的刚度比分离式箱体大，因此，整体式箱体的壁厚可减薄，从而可大大减轻箱体的重量，实现轻量化设计；另外，整体式箱体的轴承孔精度不受装配精度影响，减少了箱体接合面，降低了漏油风险，同时可吸收噪音、降低振动。本发明的输入轴和输出轴呈L型结构，便于塔机机构布置，从而可以满足塔机机构采用大直径卷筒来实现大卷筒容绳量的设计需求。
本发明将输出轴设计为花键结构，安装拆卸便捷，输出轴的盖板可阻止卷筒做轴向移动。且在花键上设计有用以与卷筒花键套相适配的两个配合面，包括由第一凸止口和第一凹止口形成的第一配合面，以及由第二凸止口和第二凹止口形成的第二配合面，两个配合面确保了输出轴花键轴和卷筒花键套两轴线同轴，确保花键副只承受扭矩、不承受压轴力，避免花键旋转时接触点做轴向和径向移动，从而减缓了花键磨损，延长了花键寿命。同时，花键在只承受扭矩时，在传动轴直径相同、传递转矩相同的情况下，花键的工作长度可比平键缩短约50％，从而大大减轻了减速器的重量，实现了轻量化设计。
本发明在箱体上形成第一集油槽和第一油道，传动组件在运行时，将油箱中的润滑油甩到箱体的内壁，并汇集到第一集油槽中，第一集油槽中的润滑油通过第一油道被输送到传动组件和/或输出轴的轴承处，实现轴承的润滑油补充。本发明在高速端轴承座上形成第二集油槽和第二油道，传动组件在运行时，将油箱中的润滑油甩到箱体的内壁，并汇集到第二集油槽中，第二集油槽中的润滑油通过第二油道被输送到第一高速轴承和第二高速轴承处，实现高速轴承的润滑油补充。本发明可收集飞溅的润滑油用于润滑轴承，延长轴承寿命，流动的润滑油可将高速端轴承热量带走，降低高速端轴承温度，从而提高减速器的工作效率，实现高效率运行。
作为本发明的优选方案，所述输出轴的外圆轴上还预设有的第三凸止口，所述第三凸止口与所述输出轴的盖板上的第三凹止口相适配，第三凸止口和第三凹止口形成的配合面，进一步确保了输出轴花键轴和卷筒花键套两轴线同轴，提高了安装精度，从而减缓了花键磨损，延长了花键寿命。
作为本发明的优选方案，所述箱体内底上设有杂质沉淀槽，且所述箱体上设有放油孔，便于排出陈旧的润滑油。作为本发明的优选方案，所述放油孔处还安装有磁性螺塞，所述磁性螺塞用以吸附所述杂质沉淀槽中沉淀的铁屑类杂质。本发明可将铁屑类杂质从润滑油中分离出来，减少齿轮和轴承磨损，延长减速器寿命。
作为本发明的优选方案，所述杂质沉淀槽与所述箱体为一体成型结构件，比如可以一同铸造成型，加工制造方便。
作为本发明的优选方案，所述箱体上设有整体式检修盖。整体式检修盖制造便捷、成本低，且为减速器的装配和检修预留了足够的空间。
作为本发明的优选方案，所述检修盖上设有通气帽，用以确保减速器内部气压与外部大气压一致；所述检修盖上还设有加油口，从而方便添加润滑油。
作为本发明的优选方案，所述传动组件包括减速齿轮，所述减速齿轮通过减速齿轮轴承安装在所述箱体上，设计加工方便。
作为本发明的优选方案，所述传动组件的每一个减速齿轮轴承处均设置有独立的端盖，和/或所述输出轴的轴承处设置有独立的端盖。采用独立的端盖，具有加工方便、装配便捷、成本较低的优点。
作为本发明的优选方案，所述输入轴通过第一高速轴承和第二高速轴承与所述高速端轴承座相连接，保证装配精度。
作为本发明的优选方案，在输出轴花键轴和卷筒花键套形成的花键副上涂抹有润滑脂，从而避免花键表面擦伤，提高花键耐磨性。
作为本发明的优选方案，所述箱体的侧面设有油标或油位装置，便于观察油位。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用整体式箱体结构，整体式箱体的壁厚可减薄，可大大减轻箱体的重量，实现轻量化设计；整体式箱体的轴承孔精度不受装配精度影响，减少了箱体接合面，降低了漏油风险，同时可吸收噪音、降低振动。
2、本发明的输入轴和输出轴呈L型结构，便于塔机机构布置，可以满足塔机机构采用大直径卷筒来实现大卷筒容绳量的设计需求。
3、本发明将输出轴设计为花键结构，安装拆卸便捷，输出轴的盖板可阻止卷筒做轴向移动，两个配合面确保了输出轴花键轴和卷筒花键套两轴线同轴，确保花键副只承受扭矩、不承受压轴力，避免花键旋转时接触点做轴向和径向移动，从而减缓了花键磨损，延长了花键寿命。同时，花键在只承受扭矩时，在传动轴直径相同、传递转矩相同的情况下，花键的工作长度可比平键缩短约50％，从而大大减轻了减速器的重量，实现了轻量化设计。
4、本发明在箱体和高速端轴承座处均设置有集油槽和油道，可收集飞溅的润滑油用于润滑轴承，延长轴承寿命，流动的润滑油可将高速端轴承热量带走，降低高速端轴承温度，从而提高减速器的工作效率，实现高效率运行。
5、本发明在箱体内部设置杂质沉淀槽，配合磁性螺塞，可将铁屑类杂质从润滑油中分离出来，减少齿轮和轴承磨损，延长减速器寿命。
6、本发明在所述箱体上设有整体式检修盖，整体式检修盖制造便捷、成本低，且为减速器的装配和检修预留了足够的空间。所述检修盖上设有通气帽，用以确保减速器内部气压与外部大气压一致；所述检修盖上还设有加油口，从而方便添加润滑油。
附图说明
图1是本发明所述的一种高效轻量化的塔机用减速器的三维结构示意图。
图2是本发明所述的箱体的三维结构示意图。
图3是本发明所述的一种高效轻量化的塔机用减速器的内部结构示意图。
图4是本发明所述的一种高效轻量化的塔机用减速器与塔机卷筒花键套的装配示意图。
图5是图4中的局部放大图I。
图6是图4中的局部放大图II。
图7是本发明所述的第一集油槽和第一油道的结构示意图。
图8是本发明所述的第二集油槽和第二油道的结构示意图。
图中标记：1-箱体，11-杂质沉淀槽，12-放油孔，13-油标或油位装置，
2-输入轴，21-第一高速轴承，22-第二高速轴承，
3-传动组件，31-减速齿轮，32-减速齿轮轴承，
4-输出轴，41-盖板，42-第一凸止口，43-外圆轴，44-轴肩，45-第二凸止口，46-第三凸止口，47-第三凹止口，
5-卷筒花键套，51-第一凹止口，52-第二凹止口，
6-油箱，61-第一集油槽，62-第一油道，
7-高速端轴承座，71-第二集油槽，72-第二油道，
8-检修盖，81-通气帽，82-加油口，
9-磁性螺塞，10-端盖。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图3所示，一种高效轻量化的塔机用减速器，包括箱体1，以及安装在所述箱体1上的输入轴2、传动组件3和输出轴4，所述输入轴2、传动组件3和输出轴4依次啮合传动。所述箱体1连接有高速端轴承座7，所述输入轴2通过第一高速轴承21和第二高速轴承22安装在所述高速端轴承座7上，所述输出轴4通过轴承安装在所述箱体1上，且所述输出轴4的轴承处设置有独立的端盖10。为了便于塔机卷筒的布置，所述输入轴2和输出轴4在所述箱体1上呈L型布置，所述输入轴2和输出轴4分别安装在两个垂直的平面上。所述传动组件3包括多个减速齿轮31，所有所述减速齿轮31均通过减速齿轮轴承32安装在所述箱体1上，所述传动组件3的每一个减速齿轮轴承32处均设置有独立的端盖10。
如图2所示，所述箱体1为整体式结构，所述箱体1内底靠近侧面处设有两个杂质沉淀槽11，所述杂质沉淀槽11与所述箱体1为一同铸造成型结构件，且所述箱体1在靠近所述杂质沉淀槽11处设有放油孔12，用以排出陈旧的润滑油。同时，在所述箱体1的侧面还设有油标或油位装置13，用以观察油位。进一步的，所述放油孔12处还安装有磁性螺塞9，所述磁性螺塞9用以吸附所述杂质沉淀槽11中沉淀的铁屑类杂质。
所述箱体1上可拆卸连接有整体式检修盖8，所述检修盖8上设有通气帽81和加油口82，整体式检修盖8为减速器的装配和检修预留了足够的空间。
如图4-图6所示，所述输出轴4的伸出箱体端为花键结构，所述输出轴4的花键轴和塔机的卷筒花键套5相适配。为了确保花键副只承受扭矩、不承受压轴力，避免花键旋转时接触点做轴向和径向移动，本发明设计了多个配合面。配合面包括由所述输出轴4的盖板41的第一凸止口42和卷筒花键套5的第一凹止口51形成的第一配合面，由所述输出轴4的伸出箱体端部分外圆轴43预设有的第二凸止口45(在本实施例中所述第二凸止口45通过外圆轴43和轴肩44配合形成)和卷筒花键套5的第二凹止口52形成的第二配合面，以及由伸出箱体端部分外圆轴43上的第三凸止口46和所述盖板41上的第三凹止口47形成的第三配合面。
需要说明的是，所述输出轴4包括安装于箱体内的部分，也包括伸出箱体部分，即本发明所述的伸出箱体端。在所述伸出箱体端大部分为花键结构，但也存在小部分的非花键结构，即本发明所述的外圆轴。
如图7所示，所述箱体1内形成油箱6，所述油箱6内壁形成第一集油槽61和第一油道62，所述第一油道62途经所述传动组件3(减速齿轮31和减速齿轮轴承32)、输出轴4的轴承，所述第一油道62一端与所述第一集油槽61连通，所述第一油道62另一端与所述油箱6内腔连通。所述第一集油槽61收集的润滑油，可实现减速齿轮轴承32和输出轴4轴承的润滑油补充。图中箭头代表润滑油流动方向。
如图8所示，所述高速端轴承座7上形成第二集油槽71和第二油道72，所述第二油道72途经所述高速端轴承座7内腔，所述第二油道72的一端与所述第二集油槽71连通，所述第二油道72另一端与所述油箱6内腔连通。所述第二集油槽71收集的润滑油，可实现第一高速轴承21和第二高速轴承22的润滑油补充。图中箭头代表润滑油流动方向。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效轻量化的塔机用减速器，包括箱体(1)，以及安装在所述箱体(1)上的输入轴(2)、传动组件(3)和输出轴(4)，所述输入轴(2)、传动组件(3)和输出轴(4)依次啮合传动，其特征在于，
所述箱体(1)为整体式结构，所述输入轴(2)和输出轴(4)在所述箱体(1)上呈L型布置；
所述输出轴(4)的伸出箱体端为花键结构，所述输出轴(4)的盖板(41)上预设有第一凸止口(42)，所述第一凸止口(42)与塔机的卷筒花键套(5)的第一凹止口(51)相适配，所述输出轴(4)的伸出箱体端外圆轴(43)预设有第二凸止口(45)，所述第二凸止口(45)与塔机的卷筒花键套(5)的第二凹止口(52)相适配；
所述箱体(1)内形成油箱(6)，所述油箱(6)内壁形成第一集油槽(61)和第一油道(62)，所述第一油道(62)途经所述传动组件(3)和/或输出轴(4)的轴承，所述第一油道(62)一端与所述第一集油槽(61)连通，所述第一油道(62)另一端与所述油箱(6)内腔连通；
所述箱体(1)连接有高速端轴承座(7)，所述高速端轴承座(7)用以与所述输入轴(2)相连接，所述高速端轴承座(7)上形成第二集油槽(71)和第二油道(72)，所述第二油道(72)途经所述高速端轴承座(7)内腔，所述第二油道(72)的一端与所述第二集油槽(71)连通，所述第二油道(72)另一端与所述油箱(6)内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述外圆轴(43)上还预设有的第三凸止口(46)，所述第三凸止口(46)与所述盖板(41)上的第三凹止口(47)相适配。
3.根据权利要求1所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述箱体(1)内底上设有杂质沉淀槽(11)，且所述箱体(1)上设有放油孔(12)。
4.根据权利要求3所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述放油孔(12)处还安装有磁性螺塞(9)，所述磁性螺塞(9)用以吸附所述杂质沉淀槽(11)中沉淀的铁屑类杂质。
5.根据权利要求3所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述杂质沉淀槽(11)与所述箱体(1)为一体成型结构件。
6.根据权利要求1所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述箱体(1)上设有整体式检修盖(8)。
7.根据权利要求6所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述检修盖(8)上设有通气帽(81)和加油口(82)。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述传动组件(3)包括减速齿轮(31)，所述减速齿轮(31)通过减速齿轮轴承(32)安装在所述箱体(1)上。
9.根据权利要求8所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述传动组件(3)的每一个减速齿轮轴承(32)处均设置有独立的端盖(10)，和/或所述输出轴(4)的轴承处设置有独立的端盖(10)。
10.根据权利要求1-7任一所述的一种高效轻量化的塔机用减速器，其特征在于，所述箱体(1)的侧面设有油标或油位装置(13)。
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