CN112228546B - 一种行星减速机及其润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速机技术领域，尤其涉及一种行星减速润滑系统，包括行星减速机，所述行星减速机上具有与进油口连接的进油接口和与出油口连接的出油接口；过滤器，所述过滤器的出口与所述进油接口连接；油泵，所述油泵一端连接所述出油接口，另一端连接所述过滤器的入口，用以将从所述行星减速机内排出的润滑油输送至所述过滤器内。本发明通过在行星减速机的多级台阶式容置腔室内设置挡油板，使得润滑油在各级齿轮呈阶梯状分布，与现有技术相比减少了润滑油的使用量，而且通过将进油口设置在第一腔室将出油口设置在第三腔室内形成从动力输入端到动力输出端的流动润滑系统，提高了润滑油的利用率。本发明还请求保护一种行星减速机。

Description

一种行星减速机及其润滑系统

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，尤其涉及一种行星减速机及其润滑系统。

背景技术

行星减速机是一种工业产品，其结构由太阳轮、行星轮组、内齿圈及行星架等主要部件组成，太阳轮与输入设备连接，太阳轮设置在内齿圈中心，行星轮组设置有至少三个均布在太阳轮和内齿圈之间，行星架为输出构件，与行星轮组连接；为了调节传动比，可以沿太阳轮的轴向设置多套行星齿轮结构，为了实现更大的传动比的调节，往往多套行星齿轮的内齿圈的尺寸渐变设置，当行星齿轮减速机水平放置时，其内部的润滑问题日益凸显。

现有技术中，对于横置的多级行星齿轮减速机，其润滑油量较大，在减速机具体工作时，多在行星齿轮减速机的壳体内部灌注润滑油，润滑油的注入量至少要保持在壳体内最大半径的内圈的一半以上的高度，否则内部的齿轮得不到足够的润滑。

然而上述润滑方式对润滑油的利用率并不高，由于多级行星齿轮靠近输入端的转速较快，对于润滑油的损耗较大，而靠近输出端的齿轮的转速则较慢，对润滑油的损耗量较少，然而当转速较快的一端磨损发热时，会对润滑油造成污染，技术人员只能对减速机内的润滑油进行更换。

鉴于上述问题的存在，本发明人提出了一种行星减速机及其润滑系统，以使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种行星减速机及其润滑系统，提高润滑油的利用率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种行星减速机及其润滑系统，包括壳体和设置在壳体内的成套行星齿轮机构，其中：

所述壳体内具有容置腔室，所述容置腔室内沿其轴向呈阶梯状设置；

所述成套行星齿轮机构转动设置在所述容置腔室内，且设置有多级行星齿轮组件，且靠近动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径小于远离动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径；

所述容置腔室从动力输入端至动力输出端依次包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，且为半径逐渐增大的圆柱形腔体，所述第一腔室顶部设置有进油口，所述第三腔室内设置有出油口，所述第一腔室和第二腔室之间具有第一挡油板，所述第二腔室和第三腔室之间具有第二挡油板；

所述第一挡油板和第二挡油板设置在容置腔室的底板，且其高度不低于临近输入端方向的内齿圈的底部齿牙顶部的高度，且润滑油从所述进油口进入，依次流经第一腔室、第一挡油板、第二腔室、第二挡油板和第三腔室后从所述出油口流出，所述第一挡油板和第二挡油板的高度均低于容置腔室一半的高度。

进一步地，所述第一挡油板和第二挡油板的两侧面上均固定有弧形连接片，所述连接片的底面与所述第一挡油板或者第二挡油板两侧的腔室底部贴合设置，且分别与两侧的腔室底部固接。

进一步地，所述第一挡油板和第二挡油板的顶部均布有若干分油槽。

进一步地，所述壳体内还具有油道，所述油道一端与壳体外部连通，另一端与所述进油口连通，所述油道上还具有与所述第二腔室连通的第一支路以及与所述第三腔室连通的第二支路。

进一步地，所述第一支路和第二支路平行设置，且所述第一支路和第二支路的顶部设置有储油槽，储油槽的深度与第一支路或第二支路的长度成正比。

本发明另一方面还提供了一种行星减速润滑系统，包括：

上述行星减速机，所述行星减速机上具有与进油口连接的进油接口和与出油口连接的出油接口；

过滤器，所述过滤器的出口与所述进油接口连接；

油泵，所述油泵一端连接所述出油接口，另一端连接所述过滤器的入口，用以将从所述行星减速机内排出的润滑油输送至所述过滤器内。

进一步地，所述进油接口连接有第一油温计，所述出油接口连接有第二油温计和温度比较器，所述温度比较器与所述油泵的控制器电连接，当所述温度比较器检测到所述第二油温计与第一油温计的温差大于设定值时，所述油泵的控制器提高所述油泵的转速。

进一步地，所述第一油温计还连接有流量计，所述流量计用于检测单位时间内润滑油的流量，所述流量计与所述温度比较器电连接，当所述温度比较器检测到单位时间内单位流量的润滑油温差变大时，发出警报。

本发明的有益效果为：本发明通过在行星减速机的多级台阶式容置腔室内设置第一挡油板和第二挡油板，使得润滑油在各级齿轮呈阶梯状分布，与现有技术相比减少了润滑油的使用量，而且通过将进油口设置在第一腔室将出油口设置在第三腔室内形成从动力输入端到动力输出端的流动润滑结构，一方面提高了润滑油的利用率，另一方面也有助于润滑油内部的散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中行星减速机的剖视图；

图2为本发明实施例中行星减速机中容置腔室内部结构示意图；

图3为本发明实施例中第一挡油板或第二挡油板的结构示意图；

图4为本发明实施例中行星减速润滑系统的连接结构示意图；

图5为本发明实施例中行星减速润滑系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示的一种行星减速机及其润滑系统，包括壳体100和设置在壳体100内的成套行星齿轮机构200，这里需要指出的是，成套行星齿轮机构200为现有技术，每一级行星齿轮机构中均采用内齿轮固定、太阳轮输入、行星轮通过行星轴及轴承安装于行星架上，行星架为输出构件，后一级的太阳轮通过花键和前一级行星架连接，其中：

壳体100内具有容置腔室110，容置腔室110内沿其轴向呈阶梯状设置；如图1和图2中所示，在本发明实施例中减速机的输入端设置在右侧，即电机从右端与减速机的太阳轮连接，通过电机的转动驱动减速机的成套行星齿轮机构200的转动从而实现传动比的转换。

成套行星齿轮机构200转动设置在容置腔室110内，且设置有多级行星齿轮组件，且靠近动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径小于远离动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径；通过多级行星齿轮组件的设置，提高了对传动比调整的灵活性。

容置腔室110从动力输入端至动力输出端依次包括第一腔室111、第二腔室112和第三腔室113，且为半径逐渐增大的圆柱形腔体，第一腔室111顶部设置有进油口110a，第三腔室113内设置有出油口110b，第一腔室111和第二腔室112之间具有第一挡油板111a，第二腔室112和第三腔室113之间具有第二挡油板112a；在本发明实施例中，通过第一挡油板111a和第二挡油板112a的设置，使得在各级内圈底部存储一定量的润滑油，从而使得行星轮转动至底部时得到足够的浸润，在行星轮转动的过程中，与太阳轮和内齿圈的其他部位接触，从而使得整个行星齿轮机构都能够得到润滑，而且相对于现有技术灌满腔体内部至少一半的方式节省了大量的润滑油的使用；

第一挡油板111a和第二挡油板112a设置在容置腔室110的底板，且其高度不低于临近输入端方向的内齿圈的底部齿牙顶部的高度，且润滑油从进油口110a进入，依次流经第一腔室111、第一挡油板111a、第二腔室112、第二挡油板112a和第三腔室113后从出油口110b流出，第一挡油板111a和第二挡油板112a的高度均低于容置腔室110一半的高度。这里需要指出，为了便于第一挡油板111a和第二挡油板112a的安装，本发明实施例中的壳体100可以分节设置，从而可以实现逐级安装行星齿轮以及挡油板，简化安装的难度。

在上述实施例中，通过在行星减速机的多级台阶式容置腔室110内设置第一挡油板111a和第二挡油板112a，使得润滑油在各级齿轮呈阶梯状分布，与现有技术相比减少了润滑油的使用量，而且通过将进油口110a设置在第一腔室111将出油口110b设置在第三腔室113内形成从动力输入端到动力输出端的流动润滑结构，一方面提高了润滑油的利用率，另一方面也有助于润滑油内部的散热。

为了提高挡油板的固定强度，如图3所示，第一挡油板111a和第二挡油板112a的两侧面上均固定有弧形连接片，连接片的底面与第一挡油板111a或者第二挡油板112a两侧的腔室底部贴合设置，且分别与两侧的腔室底部固接。这里需要指出的是，如图3中所示第一挡油板111a或第二挡油板112a的弧形连接片在高度方向的位置与容置空腔内的底部侧壁相适应，从而可以在挡油片的两侧均起到固定作用，提高了挡油板在竖直方向上的固定强度，同时还可以防止挡油片的倾斜导致的干涉齿轮的运行。

进一步地，请继续参照图3，第一挡油板111a和第二挡油板112a的顶部均布有若干分油槽。顶部分油槽的设置，可以是的油流更加均衡，另一方面可能够提高润滑油的整体流动性从而提高润滑油散热的效率。

由于行星轮在底部浸润于润滑油内，随着其转动的过程对齿轮的其他机构进行润滑，这种润滑方式对于初级半径较小的内齿圈的润滑效果较好，然而对于末级转动速度较慢而且半径内齿圈半径较大的齿轮机构而言，润滑效果欠佳，为了解决该问题，如图2中所示，壳体100内还具有油道120，油道120一端与壳体100外部连通，另一端与进油口110a连通，油道120上还具有与第二腔室112连通的第一支路121以及与第三腔室113连通的第二支路122。这里需要指出的是，油道120与容置腔室110仅在第一支路121、第二支路122和进油口110a处连接，第一支路121和第二支路122设置在容置腔室110水平放置时的顶部，从而使得润滑油可以直接从顶部润滑内齿圈以及通过行星轮的转动对太阳轮也进行润滑。

在本发明实施例中，为了实现多个支路的同步润滑，第一支路121和第二支路122平行设置，且第一支路121和第二支路122的顶部设置有储油槽，储油槽的深度与第一支路121或第二支路122的长度成正比。如图2中所示，第一支路121的长度较长，对应的润滑油在其中的阻力就越大，通过将其顶部的储油槽的深度加大，实现油压力与在第一支路121中阻力的平衡，而且通过将第一支路121和第二支路122的平行设置，使得润滑油在流经各支路时的压力和阻力达到平衡，从而实现各支路的同步润滑，提高了减速机整体的润滑效果。

本发明实施例还提供了如图4和图5所示的行星减速润滑系统，包括行星减速机10、油泵30和过滤器20，其中：

行星减速机10上具有与进油口110a连接的进油接口11和与出油口110b连接的出油接口12；润滑油从进油接口11处进入，流经壳体100内部的各台阶式腔体后从出油接口12处流出，形成了一个流动的润滑油路，从而提高润滑的效率。

过滤器20的出口与进油接口11连接，过滤器20为现有技术，其作用在于将润滑油内部的杂质去除，提高润滑油的纯度，从而实现对润滑油的再利用，提高润滑油的利用率。

油泵30一端连接出油接口12，另一端连接过滤器20的入口，用以将从行星减速机10内排出的润滑油输送至过滤器20内。油泵30作为这个润滑系统的动力单元，将从减速机内部流出的润滑油输入至过滤器20的进口处，当然这里需要指出的是，油泵30也可以直接设置在过滤器20中作为其中的一个结构单元，通过油泵30和过滤器20的使用，形成了一个循环润滑油路，一方面能够对润滑油进行过滤，提高润滑油的利用率及润滑效果，另一方面通过润滑油的流动，使得减速机内部的热交换达到稳定，使得转速较快处的齿轮机构的热量能够及时转移流出，通过润滑效果的提高以及散热效率的提高，提高了减速机的使用寿命。

在本发明实施例中，还设置了油流速自适应机构，如图4和图5所示，进油接口11连接有第一油温计13a，出油接口12连接有第二油温计14a和温度比较器14b，温度比较器14b与油泵30的控制器电连接，当温度比较器14b检测到第二油温计14a与第一油温计13a的温差大于设定值时，油泵30的控制器提高油泵30的转速。在设备运行时，对减速机进油口110a以及出油口110b的温度进行监测，并对油泵30的转速做适应性调整，具体为，当温度上升时，提高油泵30的转速，从而加快了润滑油温度的热交换；这里需要指出的是，对润滑油的冷却可以采用多种方式，例如图中4中所示的自然冷却，其中管路的长度根据油量进行确认，当然也可以采用例如风冷、水冷等其他冷却方式对润滑油进行有效的冷却。

此外，在本发明实施例中，为了提高油温的检测效果，如图4中所示，在第一油温计13a和第二油温计13b处设置了U型折弯，而且在折弯的起始端设置有直径变大的变截端，通过变截端以及U型折弯的设置可以提高油路的稳定性，减少流速不稳对温度测量造成的影响，提高了油温检测的精度。

在本发明实施例中，还设置了挡油板失效检测的机构，如图5中所示，第一油温计13a还连接有流量计13b，流量计13b用于检测单位时间内润滑油的流量，流量计13b与温度比较器14b电连接，当温度比较器14b检测到单位时间内单位流量的润滑油温差变大时，发出警报。在正常使用时，润滑油依次流经第一腔室111的底部、第二腔室112的底部最终流经第三腔室113，如果第一挡油板111a和第二挡油板112a中任一者失效，则在壳体100内油路的时间则会变短，从而使得在相同的时间内油流量变少，但是减速机的发热并没有减少，甚至会由于齿轮没有得到有效润滑而导致齿轮的磨损进而导致发热量的增加，通过流量计13b的设置，可以检查单位流量内温度的变化，如果单位时间内温度的变化超过了设定值，则通过报警器发出警报，提醒工作人员对减速机内部进行及时的维护，从而提高了减速机运行过程中的可靠性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种行星减速机，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的成套行星齿轮机构，其中：

所述壳体内具有容置腔室，所述容置腔室内沿其轴向呈阶梯状设置；

所述成套行星齿轮机构转动设置在所述容置腔室内，且设置有多级行星齿轮组件，且靠近动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径小于远离动力输入端的行星齿轮组件的内齿圈的直径；

所述容置腔室从动力输入端至动力输出端依次包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，且为半径逐渐增大的圆柱形腔体，所述第一腔室顶部设置有进油口，所述第三腔室内设置有出油口，所述第一腔室和第二腔室之间具有第一挡油板，所述第二腔室和第三腔室之间具有第二挡油板；

所述第一挡油板和第二挡油板设置在容置腔室的底板，且其高度不低于临近输入端方向的内齿圈的底部齿牙顶部的高度，且润滑油从所述进油口进入，依次流经第一腔室、第一挡油板、第二腔室、第二挡油板和第三腔室后从所述出油口流出，所述第一挡油板和第二挡油板的高度均低于容置腔室一半的高度；

所述壳体内还具有油道，所述油道一端与壳体外部连通，另一端与所述进油口连通，所述油道上还具有与所述第二腔室连通的第一支路以及与所述第三腔室连通的第二支路；

所述第一支路和第二支路平行设置，且所述第一支路和第二支路的顶部设置有储油槽，储油槽的深度与第一支路或第二支路的长度成正比，以实现各支路的同步润滑，提高减速机的润滑效果。

2.根据权利要求1所述的行星减速机，其特征在于，所述第一挡油板和第二挡油板的两侧面上均固定有弧形连接片，所述连接片的底面与所述第一挡油板或者第二挡油板两侧的腔室底部贴合设置，且分别与两侧的腔室底部固接。

3.根据权利要求2所述的行星减速机，其特征在于，所述第一挡油板和第二挡油板的顶部均布有若干分油槽。

4.一种行星减速润滑系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至3任一项所述的行星减速机，所述行星减速机上具有与进油口连接的进油接口和与出油口连接的出油接口；

过滤器，所述过滤器的出口与所述进油接口连接；

油泵，所述油泵一端连接所述出油接口，另一端连接所述过滤器的入口，用以将从所述行星减速机内排出的润滑油输送至所述过滤器内。

5.根据权利要求4所述的行星减速润滑系统，其特征在于，所述进油接口连接有第一油温计，所述出油接口连接有第二油温计和温度比较器，所述温度比较器与所述油泵的控制器电连接，当所述温度比较器检测到所述第二油温计与第一油温计的温差大于设定值时，所述油泵的控制器提高所述油泵的转速。

6.根据权利要求5所述的行星减速润滑系统，其特征在于，所述第一油温计还连接有流量计，所述流量计用于检测单位时间内润滑油的流量，所述流量计与所述温度比较器电连接，当所述温度比较器检测到单位时间内单位流量的润滑油温差变大时，发出警报。

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