CN112032290A - 行星变速机构和行星变速电机 - Google Patents

行星变速机构和行星变速电机 Download PDF

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Abstract

本发明属于电机技术领域，一方面提供一种行星变速机构，其冷却液通道包括相互连通的第一腔室和第二腔室，在行星变速机构的轴向上，第一腔室和第二腔室分别设置于行星轮的两侧，第一腔室和第二腔室中的一者设有冷却液通道的进液口，另一者设有冷却液通道的出液口。增加冷却液与待冷却腔室接触的时间，充分利用冷却液，提高冷却效率。本发明另一方面提供一种行星变速电机，通过设置在待冷却腔室和电机部分之间的第一腔室或第二腔室内的冷却液对电机部分进行散热，进一步提高冷却液的利用效率。

Description

行星变速机构和行星变速电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种行星变速机构和行星变速电机。
背景技术
在大功率应用领域中，由于行星变速机构体积小，单位重量密度高，散热困难，长期高温工作将会破坏润滑油性能以及变速机构各零件强度，而且作为变速电机变速机构的行星变速机构的一端与电机直接贴合，散热难度更大，故行星变速机构常用大量冷却液强制冷却。现有行星变速机构的冷却液通道都是设置在行星系统的主要发热元件(太阳轮、行星轮、行星轴、内齿轮)的径向外侧，与主要发热元件距离较远，冷却液与待冷却腔室的接触面积较小，冷却效率一般，而且冷却液通道加工困难，整体的径向体积偏大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行星变速机构，通过特别的冷却液通道设计，提高新型变速机构的冷却效率。
一方面，本发明提供一种行星变速机构，其冷却液通道包括相互连通的第一腔室和第二腔室，在行星变速机构的轴向上，第一腔室和第二腔室分别设置于行星轮的两侧，第一腔室和第二腔室中的一者设有冷却液通道的进液口，另一者设有冷却液通道的出液口。
根据本发明的一个方面，行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳、体壳和后壳，行星轮设置于前壳和体壳之间，第二腔室由体壳和后壳包围形成；前壳包括相连的前法兰和液道壳，第一腔室由前法兰和液道壳包围形成。
根据本发明的一个方面，前法兰上设置有沿轴向延伸的前凸台，前凸台的外侧面与液道壳配合，前凸台的内侧面作为前轴承座的内环形面与行星架的前轴承配合，前凸台的外侧面与液道壳之间设置有密封件；体壳上设置有后轴承座，后轴承座的内侧面与行星架的后轴承配合，后轴承座的外侧面与后壳配合，后轴承座的外侧面与后壳之间设置有密封件。
根据本发明的一个方面，液道壳在轴向上的一端抵靠前法兰，另一端抵靠体壳或抵靠内齿轮，内齿轮安装于体壳上。
根据本发明的一个方面，液道壳包括相连的回转部和突出部，回转部为回转体，回转部与前法兰配合密封，液道壳通过突出部抵靠内齿轮的非工作面；体壳上开设有进油口。
根据本发明的一个方面，液道壳与前轴承座配合的第一内环形面上开设有用于放置第一密封圈的第一让位槽，前法兰与前液道壳配合的第二内环形面上开设有用于放置第二密封圈的第二让位槽，通过第一密封圈和第二密封圈防止第一腔室内的液体从前法兰和液道壳的配合面之间流出；后壳与后轴承座配合的第三内环形面上开设有用于放置第三密封圈的第三让位槽，后壳与体壳配合的平面上开设有用于放置第四密封圈的第四让位槽，通过第三密封圈和第四密封圈防止第二腔室内的液体从后壳和体壳的配合面之间流出；第一让位槽、第二让位槽、第三让位槽为环形槽。
根据本发明的一个方面，进液口设于第一腔室的上侧，出液口设于第二腔室的上侧，行星变速机构的底部设有连通流道，连通流道连通第一腔室和第二腔室。
根据本发明的一个方面，进液口开设于前法兰的顶部，出液口开设于后壳的顶部；连通流道包括相连的第一流道和第二流道，第一流道开设于前壳上，第二流道开设于体壳上；第一流道和第二流道的连接处设置有第五密封圈以防止连通流道内的液体从前壳和体壳之间的配合面流出。
根据本发明的一个方面，行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳、体壳和后壳，行星轮设置于前壳和体壳之间，第二腔室由体壳和后壳包围形成；第一腔室由前壳和体壳包围形成。
另一方面，本发明还提供一种行星变速电机，包括权利要求上述行星变速机构和为行星变速机构提供动力的电机部分。
本发明提供的行星变速结构，通过分别设置在行星轮两侧的第一腔室和第二腔室，从轴向上的两侧将行星系统的主要发热元件所在的待冷却腔室包围，冷却液与行星系统的主要发热元件距离近，冷却液与待冷却腔室的接触面积大，冷却效果好，并通过将第一腔室和第二腔室连通，在其中一者上设置进液口，在另一者上设置出液口，增加冷却液与待冷却腔室接触的时间，充分利用冷却液，可以只通过一个泵体驱动冷却液，提高冷却效率。
本发明提供的行星变速电机，通过设置在待冷却腔室和电机部分之间的第一腔室或第二腔室内的冷却液对电机部分进行散热，进一步提高冷却液的利用效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种行星变速结构的示意图；
图2是图1中A区域的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的前法兰的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的液道壳的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的体壳的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的后壳的结构示意图；
附图标记说明：
100、第一腔室；200、第二腔室；300、前壳；310、前法兰；311、前凸台；320、液道壳；321、回转部；322、突出部；400、体壳；410、进油口；500、后壳；600、进液口；700、出液口；800、连通流道；810、第一流道；820、第二流道；001、内齿轮；002、行星架；003、前轴承；004、后轴承；005、第一密封圈；006、第二密封圈；007、第三密封圈；008、第四密封圈；009、第五密封圈
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行详细描述。应理解，所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而并不用于限定本发明。文中的诸如第一、第二等用语仅用来对一个实体(或操作)与另一个实体(或操作)进行区分，而不表示这些实体(或操作)之间存在任何关系或顺序；另外，文中的诸如上、下、左、右、前、后等表示方向或方位的用语，仅表示相对的方向或方位，而非绝对的方向或方位。在没有额外限制的情况下，由语句“包括”限定的要素，不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在其他要素。
如图1所示，本发明提供一种行星变速机构，其冷却液通道包括相互连通的第一腔室100和第二腔室200，在行星变速机构的轴向上，第一腔室100和第二腔室200分别设置于行星轮的两侧，第一腔室100和第二腔室200中的一者设有冷却液通道的进液口600，另一者设有冷却液通道的出液口700。
本发明提供的行星变速结构，通过分别设置在行星轮两侧的第一腔室100和第二腔室200，从轴向上的两侧将行星系统的主要发热元件所在的待冷却腔室包围，冷却液与行星系统的主要发热元件距离近，冷却液与待冷却腔室的接触面积大，冷却效果好，并通过将第一腔室和第二腔室连通，在其中一者上设置进液口，在另一者上设置出液口，增加冷却液与待冷却腔室接触的时间，充分利用冷却液，可以只通过一个泵体驱动冷却液，提高冷却效率。
本文中的轴向和径向都是以行星变速机构的太阳轮为准。
作为一种可选的实施方式，行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳300、体壳400和后壳500，行星轮设置于前壳300和体壳400之间，第二腔室200由体壳400和后壳500包围形成；
前壳300包括相连的前法兰310和液道壳320，第一腔室100由前法兰310和液道壳320包围形成。
由于行星轮等所在的待冷却腔室也需要密封以防止润滑油泄露、第一腔室100和第二腔室200分别通过不同的零部件包围形成，在连接体壳400和后壳500，并组装完前壳300后，即可完成第一腔室100和第二腔室200的密封，后续再将前壳300、体壳400和后壳500连接起来、密封待冷却腔室的时候就不用考虑液冷腔室的密封问题，在密封待冷却腔室的时候更加方便，也便于检测。
如图1和图3所示，作为一种可选的实施方式，前法兰310上设置有沿轴向延伸的前凸台311，前凸台311的外侧面与液道壳320配合，前凸台311的内侧面作为前轴承座的内环形面与行星架002的前轴承003配合，前凸台311的外侧面与液道壳320之间设置有密封件；
体壳400上设置有后轴承座，后轴承座的内侧面与行星架002的后轴承004配合，后轴承座的外侧面与后壳500配合，后轴承座的外侧面与后壳500之间设置有密封件。
通过利用轴承座的外侧面作为密封配合面，可以缩减机构的轴向长度，同时也可以冷却轴承。
如图1所示，作为一种可选的实施方式，液道壳320在轴向上的一端抵靠前法兰310，另一端抵靠体壳400或抵靠内齿轮001，内齿轮001安装于体壳400上。
通过两端抵靠的方式来定位液道壳320可以避免加工安装结构，减小液道壳320的尺寸。
如图4和图5所示，作为一种可选的实施方式，液道壳320包括相连的回转部321和突出部322，回转部321为回转体，回转部321与前法兰310配合密封，液道壳320通过突出部322抵靠内齿轮001的非工作面；体壳400上开设有进油口410。
回转体321与前法兰320的配合面为环形面，便于在配合面之间安装密封圈。通过设置突出部322，便于向待冷却腔室内注入润滑油。
如图1所示，作为一种可选的实施方式，液道壳320与前轴承座配合的第一内环形面上开设有用于放置第一密封圈005的第一让位槽，前法兰310与前液道壳320配合的第二内环形面上开设有用于放置第二密封圈006的第二让位槽，通过第一密封圈005和第二密封圈006防止第一腔室100内的液体从前法兰310和液道壳320的配合面之间流出；
后壳500与后轴承座配合的第三内环形面上开设有用于放置第三密封圈007的第三让位槽，后壳500与体壳400配合的平面上开设有用于放置第四密封圈008的第四让位槽，通过第三密封圈007和第四密封圈008防止第二腔室200内的液体从后壳500和体壳400的配合面之间流出；
第一让位槽、第二让位槽、第三让位槽为环形槽。
在本实施例中，第一密封圈005、第二密封圈006、第三密封圈007、第四密封圈008的数量均为2。成对设置的密封圈可以更好地支撑配合面，具有更好的稳定性。
如图1所示，作为一种可选的实施方式，进液口600设于第一腔室100的上侧，出液口700设于第二腔室200的上侧，行星变速机构的底部设有连通流道800，连通流道800连通第一腔室100和第二腔室200。
如图1、图3和图6所示，作为一种可选的实施方式，进液口600开设于前法兰310的顶部，出液口700开设于后壳500的顶部；
如图2、图3和图5所示，连通流道800包括相连的第一流道810和第二流道820，第一流道810开设于前壳300上，第二流道820开设于体壳400上；第一流道810和第二流道820的连接处设置有第五密封圈009以防止连通流道800内的液体从前壳300和体壳400之间的配合面流出。
进液口600和出液口700设置在顶部，连通流道800设置在底部，有利于冷却液充满通道，保持整机的稳定。
在本实施例中，连通流道800的数量为4。
作为另一种可选的实施方式，行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳300、体壳400和后壳500，行星轮设置于前壳300和体壳400之间，第二腔室200由体壳400和后壳500包围形成；第一腔室100由前壳300和体壳400包围形成。
第一腔室100由前壳300和体壳400包围形成，可以将前壳300设计为一个整体，减少一个待装配零件，减少密封面。
本发明还提供一种行星变速电机，包括上述行星变速机构和为变速机狗提供动力的电机部分。电机部分的输出轴为行星变速机构的太阳轮提供动力，后壳500可以兼做电机的前法兰，为电机输出轴的前轴承提供支撑。变速电机可以通过设置在待冷却腔室和电机部分之间的第一腔室或第二腔室内的冷却液对电机部分进行散热，进一步提高冷却液的利用效率。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.行星变速机构，其特征在于，其冷却液通道包括相互连通的第一腔室(100)和第二腔室(200)，在所述行星变速机构的轴向上，所述第一腔室(100)和所述第二腔室(200)分别设置于行星轮的两侧，所述第一腔室(100)和所述第二腔室(200)中的一者设有所述冷却液通道的进液口(600)，另一者设有所述冷却液通道的出液口(700)。
2.根据权利要求1所述的行星变速机构，其特征在于，所述行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳(300)、体壳(400)和后壳(500)，行星轮设置于所述前壳(300)和所述体壳(400)之间，所述第二腔室(200)由所述体壳(400)和所述后壳(500)包围形成；
所述前壳(300)包括相连的前法兰(310)和液道壳(320)，所述第一腔室(100)由所述前法兰(310)和所述液道壳(320)包围形成。
3.根据权利要求2所述的行星变速机构，其特征在于，所述前法兰(310)上设置有沿轴向延伸的前凸台(311)，所述前凸台(311)的外侧面与所述液道壳(320)配合，所述前凸台(311)的内侧面作为前轴承座的内环形面与行星架(002)的前轴承(003)配合，所述前凸台(311)的外侧面与所述液道壳(320)之间设置有密封件；
所述体壳(400)上设置有后轴承座，所述后轴承座的内侧面与行星架(002)的后轴承(004)配合，所述后轴承座的外侧面与所述后壳(500)配合，所述后轴承座的外侧面与所述后壳(500)之间设置有密封件。
4.根据权利要求3所述的行星变速机构，其特征在于，所述液道壳(320)在轴向上的一端抵靠所述前法兰(310)，另一端抵靠所述体壳(400)或抵靠内齿轮(001)，所述内齿轮(001)安装于所述体壳(400)上。
5.根据权利要求4所述的行星变速机构，其特征在于，所述液道壳(320)包括相连的回转部(321)和突出部(322)，所述回转部(321)为回转体，所述回转部(321)与所述前法兰(310)配合密封，所述液道壳(320)通过所述突出部(322)抵靠所述内齿轮(001)的非工作面；所述体壳(400)上开设有进油口(410)。
6.根据权利要求5所述的行星变速机构，其特征在于，所述液道壳(320)与所述前轴承座配合的第一内环形面上开设有用于放置第一密封圈(005)的第一让位槽，所述前法兰(310)与所述前液道壳(320)配合的第二内环形面上开设有用于放置第二密封圈(006)的第二让位槽，通过所述第一密封圈(005)和所述第二密封圈(006)防止所述第一腔室(100)内的液体从所述前法兰(310)和所述液道壳(320)的配合面之间流出；
所述后壳(500)与所述后轴承座配合的第三内环形面上开设有用于放置第三密封圈(007)的第三让位槽，所述后壳(500)与所述体壳(400)配合的平面上开设有用于放置第四密封圈(008)的第四让位槽，通过所述第三密封圈(007)和所述第四密封圈(008)防止所述第二腔室(200)内的液体从所述后壳(500)和所述体壳(400)的配合面之间流出；
所述第一让位槽、所述第二让位槽、所述第三让位槽为环形槽。
7.根据权利要求2所述的行星变速机构，其特征在于，所述进液口(600)设于所述第一腔室(100)的上侧，所述出液口(700)设于所述第二腔室(200)的上侧，行星变速机构的底部设有连通流道(800)，所述连通流道(800)连通所述第一腔室(100)和所述第二腔室(200)。
8.根据权利要求7所述的行星变速机构，其特征在于，所述进液口(600)开设于所述前法兰(310)的顶部，所述出液口(700)开设于所述后壳(500)的顶部；
所述连通流道(800)包括相连的第一流道(810)和第二流道(820)，所述第一流道(810)开设于所述前壳(300)上，所述第二流道(820)开设于所述体壳(400)上；所述第一流道(810)和所述第二流道(820)的连接处设置有第五密封圈(009)以防止所述连通流道(800)内的液体从所述前壳(300)和所述体壳(400)之间的配合面流出。
9.根据权利要求1所述的行星变速机构，其特征在于，所述行星变速机构包括相连的、沿轴向依次排列的前壳(300)、体壳(400)和后壳(500)，行星轮设置于所述前壳(300)和所述体壳(400)之间，所述第二腔室(200)由所述体壳(400)和所述后壳(500)包围形成；
所述第一腔室(100)由所述前壳(300)和所述体壳(400)包围形成。
10.行星变速电机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的行星变速机构和为行星变速机构提供动力的电机部分。
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