CN112762153A - 一种组合齿轮传动的电动驱动轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合齿轮传动的电动驱动轮，包括组合齿轮传动机构、平行轴齿轮传动机构、行星齿轮传动机构、常闭式电磁制动器、直流电动机，所述组合齿轮传动机构由平行轴齿轮传动机构和行星齿轮传动机构组成，所述平行轴齿轮传动机构包括输入主动齿轮、一级齿轮传动左箱体和一级齿轮传动右箱体，所述输入主动齿轮一端与直流电动机连接，其另一端齿轮部与所述从动齿轮啮合，所述输入主动齿轮两端安装有一轴轴承A和一轴轴承B，该组合齿轮传动的电动驱动轮，由于采用平行轴齿轮传动和行星齿轮传动组合传动的结构，在设计结构上可以做到可靠的全密封结构，齿轮传动的润滑方式可以采用齿轮油润滑，方便定期更换齿轮油，大大提高了减速器的使用寿命。

Description

一种组合齿轮传动的电动驱动轮
技术领域
本发明涉及电动驱动轮设备技术领域，具体为一种组合齿轮传动的电动驱动轮。
背景技术
现有剪叉式高空作业车的自行走用电动驱动轮多采用平行轴外-外-内啮合的齿轮传动方式或多级行星齿轮传动方式，且动力往往是以转动的减速器壳体向外输出到轮胎。平行轴齿轮传动方式，直流电机的输出轴上加工有齿轮，此齿轮作为动力输入齿轮，该电机轴齿轮和一个双联齿轮的大齿轮啮合，而双联齿轮的小齿轮与另外一个外齿轮相啮合，外齿轮和小齿轮相啮合的同时又和内齿圈的内齿相啮合，构成外啮合-外啮合-内啮合的传动链，该传动链在整个减速器内部对称的布置了两组，从而将直流电机的输出扭矩放大后输出到内齿圈上，通过内齿圈将动力输出到轮胎，驱动高空作业车自行走；行星齿轮传动方式，直流电动机输出轴通过花键驱动一级行星传动，一级行星传动的行星架输出带动二级行星传动转动，动力经功率分流分别输出到转动的行星减速内齿轮壳体上，行星减速内齿轮壳体进而输出到轮胎，驱动高空作业车自行走。
现有技术都采用转动的内齿轮壳体作为最终的动力输出，由于内齿轮壳体的结构尺寸的限制，导致高空作业车的自行走驱动轮胎的尺寸不能过小，轮胎的尺寸直接影响到高空作业车在全收缩状态下整机的最低高度，而高空作业车在进行楼层施工时经常需要通过建筑物的电梯进入到施工楼层，这就要求高空作业在全收缩状态能够顺利进入的电梯内部，因而对高空作业车全收缩状态的整机高度就有严格的要求，现有技术无法满足需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合齿轮传动的电动驱动轮，以解决上述背景技术中提出的现有技术都采用转动的内齿轮壳体作为最终的动力输出，由于内齿轮壳体的结构尺寸的限制，导致高空作业车的自行走驱动轮胎的尺寸不能过小，轮胎的尺寸直接影响到高空作业车在全收缩状态下整机的最低高度，而高空作业车在进行楼层施工时经常需要通过建筑物的电梯进入到施工楼层，这就要求高空作业在全收缩状态能够顺利进入的电梯内部，因而对高空作业车全收缩状态的整机高度就有严格的要求，现有技术无法满足需求的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种组合齿轮传动的电动驱动轮，包括组合齿轮传动机构、平行轴齿轮传动机构、行星齿轮传动机构、常闭式电磁制动器和直流电动机，所述组合齿轮传动机构由平行轴齿轮传动机构和行星齿轮传动机构组成，所述平行轴齿轮传动机构包括输入主动齿轮、从动齿轮、一轴轴承A、一轴轴承B、二轴轴承A、二轴轴承B、一级齿轮传动左箱体和一级齿轮传动右箱体，所述输入主动齿轮一端与直流电动机连接，其另一端齿轮部与所述从动齿轮啮合，所述输入主动齿轮两端安装有一轴轴承A和一轴轴承B，所述从动齿轮两端安装有二轴轴承A和二轴轴承B，所述行星齿轮传动机构包括太阳齿轮、行星架、三个行星齿轮、行星减速内齿轮壳体、行星轮轴、主轴轴承A和主轴轴承B，所述太阳齿轮与三个行星齿轮啮合，所述行星齿轮通过行星轮轴固定于行星架上。
优选的，所述直流电动机偏置安装在组合齿轮传动机构上，动力经过平行轴齿轮传动机构的输入主动齿轮输入。
优选的，所述平行轴齿轮传动机构为齿轮传动的高速传动级，所述输入主动齿轮和从动齿轮为圆柱斜齿轮啮合传动，所述从动齿轮与行星齿轮传动机构的太阳齿轮为一体成型结构或者为分体式键联接，且同轴同速同向转动。
优选的，所述行星齿轮传动机构为齿轮传动的低速级，所述行星减速内齿轮壳体内设置有内齿轮，三个所述行星齿轮与内齿轮啮合，所述行星减速内齿轮壳体为固定构件，所述行星架为具有转动自由度的构件，最终动力经行星架的输出轴输出到橡胶轮胎。
优选的，所述行星架后端设置有输出轴，输出轴上设置有圆柱轴平键或者圆锥轴平键联接，使得橡胶轮胎的直径尺寸不受齿轮传动部分结构尺寸影响。
优选的，所述行星减速内齿轮壳体为固定构件与车架联接，所述行星减速内齿轮壳体通过侧面矩形法兰或与行星减速内齿轮壳体同心的圆形法兰固定。
优选的，所述行星减速内齿轮壳体内孔中分别安装有主轴轴承A和主轴轴承B，所述行星架的两端安装于主轴轴承A和主轴轴承B的内孔中。
优选的，所述行星架采用了整体铸造式结构，既作为行星齿轮的支承本体，又作为整个组合齿轮传动机构的动力输出轴。
优选的，所述行星架上设置骨架油封B，所述输入主动齿轮的轴径上设置有骨架油封A，一级齿轮传动左箱体、前端盖与行星减速内齿轮壳体的结合面分别设置了骨O形圈A和O形圈B，所述行星架与前端盖结合面设置有架油封B。
优选的，所述直流电动机后端设置有常闭式电磁制动器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该组合齿轮传动的电动驱动轮，通过设置平行轴齿轮传动和行星齿轮传动组合传动的减速器，平行轴齿轮传动作为高速输入级，行星齿轮传动作为低速输出级，行星齿轮传动的内齿轮壳体固定与机器的车架相联接，行星架具有转动自由度，以圆柱平键轴或圆锥平键轴的输出型式向外输出动力，由于动力输出轴为圆柱平键轴或圆锥平键轴，联接轮胎的直径不受限制，可以设计的尽可能小，大大降低了整机的底盘高度。因而本发明很好的解决了高空作业车通过电梯进入施工楼层的特殊需求。另外，直流电动机的输入动力是首先经过平行轴齿轮传动的，使得直流电动机的输出轴轴线和行星齿轮传动的中心轴线自然产生一定的偏心，这个偏距使得直流电机相对驱动轮胎的中心是偏置的，提高整机车体底盘在复杂路面情况下的通过能力。。
2、该组合齿轮传动的电动驱动轮，由于采用平行轴齿轮传动和行星齿轮传动组合传动的结构，在设计结构上可以做到可靠的全密封结构，齿轮传动的润滑方式可以采用齿轮油润滑，方便定期更换齿轮油，大大提高了减速器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体剖面结构示意图；
图2为本发明实施例一行星减速内齿轮壳体结构示意图；
图3为本发明实施例二行星减速内齿轮壳体结构示意图；
图4为本发明行星架和输出轴结构示意图。
图中： 1、常闭式电磁制动器； 2、直流电动机； 3、骨架油封A； 4、一轴轴承A； 5、一级齿轮传动左箱体； 6、输入主动齿轮； 7、O形圈A； 8、一轴轴承B； 9、一级齿轮传动右箱体； 10、主轴轴承A； 11、行星减速内齿轮壳体； 12、行星齿轮； 13、主轴轴承B； 14、O形圈B； 15、前端盖； 16、行星轮轴； 17、骨架油封B； 18、橡胶轮胎； 19、平键； 20、防松螺母；21、二轴轴承A； 22、从动齿轮； 23、二轴轴承B； 24、太阳齿轮； 25、行星架； 26、输出轴；27、内齿轮。
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。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。
实施例一
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种组合齿轮传动的电动驱动轮，包括组合齿轮传动机构、平行轴齿轮传动机构、行星齿轮传动机构、常闭式电磁制动器1、直流电动机2、骨架油封A3、一轴轴承A4、一级齿轮传动左箱体5、输入主动齿轮6、O形圈A7、一轴轴承B8、一级齿轮传动右箱体9、主轴轴承A10、行星减速内齿轮壳体11、行星齿轮12、主轴轴承B13、O形圈B14、前端盖15、行星轮轴16、骨架油封B17、橡胶轮胎18、平键19、防松螺母20、二轴轴承A21、从动齿轮22、二轴轴承B23、太阳齿轮24、行星架25、输出轴26、内齿轮27，组合齿轮传动机构由平行轴齿轮传动机构和行星齿轮传动机构组成，平行轴齿轮传动机构包括输入主动齿轮6、从动齿轮22、一轴轴承A4、一轴轴承B8、二轴轴承A21、二轴轴承B23、一级齿轮传动左箱体5和一级齿轮传动右箱体9，输入主动齿轮6一端与直流电动机2连接，其另一端齿轮部与从动齿轮22啮合，输入主动齿轮6两端安装有一轴轴承A4和一轴轴承B8，从动齿轮22两端安装有二轴轴承A21和二轴轴承B23，行星齿轮传动机构300包括太阳齿轮24、行星架25、三个行星齿轮12、行星减速内齿轮壳体11、行星轮轴16、主轴轴承A10和主轴轴承B13，太阳齿轮24与三个行星齿轮12啮合，行星齿轮12通过行星轮轴16固定于行星架25上。
进一步的，直流电动机2偏置安装在组合齿轮传动机构上，动力经过平行轴齿轮传动机构的输入主动齿轮6输入。
进一步的，平行轴齿轮传动机构为齿轮传动的高速传动级，输入主动齿轮6和从动齿轮22为圆柱斜齿轮啮合传动，从动齿轮22与行星齿轮传动机构的太阳齿轮24为一体成型结构或者为分体式键联接，且同轴同速同向转动。
进一步的，行星齿轮传动机构为齿轮传动的低速级，行星减速内齿轮壳体11内设置有内齿轮27，三个行星齿轮12与内齿轮27啮合，行星减速内齿轮壳体11为固定构件，行星架25为具有转动自由度的构件，最终动力经行星架25的输出轴26输出到橡胶轮胎18。
进一步的，行星架25后端设置有输出轴26，输出轴26上设置有圆柱轴平键或者圆锥轴平键，使得橡胶轮胎18的直径尺寸不受齿轮传动部分结构尺寸影响。
进一步的，行星减速内齿轮壳体11为固定构件与车架联接，如图2所示，行星减速内齿轮壳体11通过侧面矩形法兰固定。
进一步的，行星减速内齿轮壳体11内孔中分别安装有主轴轴承A10和主轴轴承B13，行星架25的两端安装于主轴轴承A10和主轴轴承B13的内孔中，增加了行星传动的结构刚性。
进一步的，行星架25采用了整体铸造式结构，既作为行星齿轮12的支承本体，又作为整个组合齿轮传动机构的动力输出轴。
进一步的，行星架25上设置骨架油封B17，输入主动齿轮6的轴径上设置有骨架油封A3，一级齿轮传动左箱体5、前端盖15与行星减速内齿轮壳体11的结合面分别设置了骨O形圈A7和O形圈B14，行星架25与前端盖15结合面设置有架油封B17，组成了组合齿轮传动的全密封结构，有效地阻止了外部水和泥沙等杂物进入齿轮传动内部。
进一步的，直流电动机2后端设置有常闭式电磁制动器1，保证了整机的可靠驻车制动及坡道驻车安全性。
实施例二
如图3所示，本实施例与实施例一结构基本相同，其区别在于行星减速内齿轮壳体11通过与行星减速内齿轮壳体11同心的圆形法兰固定。
工作原理：该电动驱动轮包括与转动的行星架25联接的橡胶轮胎18、平行轴传动和行星齿轮传动的组合减速机构、常闭式电磁制动器1、直流电动机2，直流电动机2直接安装在一级齿轮传动左箱体5上，直流电机2的后输出轴端设置了常闭式电磁制动器1；直流电机2的输出轴通过扁键或者渐开线花键与输入主动齿轮6联接，输入主动齿轮6由一轴轴承A4和一轴轴承B8支承，并且输入主动齿轮6的轴径上安装了骨架油封A3，一轴轴承A4和一轴轴承B8分别安装在一级齿轮传动左箱体5和一级齿轮传动右箱体9的轴承孔内；输入主动齿轮6随直流电动机2转动带动从动齿轮22转动，从动齿轮22与太阳齿轮24可以整体式结构或者分体式键联接结构，二者一起同轴同速同向转动，从动齿轮22由二轴轴承A21和二轴轴承B23支承，二轴轴承A21和二轴轴承B23与一轴轴承同样安装在一级齿轮传动左、右箱体5和9的轴承孔内；太阳齿轮24同时与3个行星齿轮12啮合，行星齿轮12通过行星轮轴16安装在行星架25上，行星齿轮12同时还与行星减速内齿轮壳体11的内齿轮27啮合，由于行星减速内齿轮壳体11为固定构件，动力经行星传动后通过行星架25向外输出；行星架25的输出轴26通过圆柱轴或圆锥轴平键19与橡胶轮胎18轮毂轴孔联接，并增加了防止橡胶轮胎18脱出的防松螺母20；行星架25由两个主轴轴承10和13支承，承受橡胶轮胎18传递的车辆重力；前端盖15封闭了整个行星传动，其内孔内设置了骨架油封B17，骨架油封B17的内径与行星架25的输出轴外径配合密封；一级齿轮传动左箱体5与行星减速内齿轮壳体11的结合面之间设置了O形圈A7；前端盖15与行星减速内齿轮壳体11的结合面之间设置了O形圈B14；骨架油封3、骨架油封17、O形圈7、O形圈14构成了整个齿轮传动的密封系统。
在本申请实施例中，针对“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词的描述，仅为根据本申请示出的附图所示的方向进行描述，并不限于对本申请权利要求保护范围的限制，具体实施过程中，可根据该实施例对其进行相应变形得到其他相同或相近的实施方式，均在本申请的保护范围内，且对于其他相近或相同的实施方式，本申请中并不做重复阐述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种组合齿轮传动的电动驱动轮，包括组合齿轮传动机构、平行轴齿轮传动机构、行星齿轮传动机构、常闭式电磁制动器（1）和直流电动机（2），其特征在于：所述组合齿轮传动机构由平行轴齿轮传动机构和行星齿轮传动机构组成，所述平行轴齿轮传动机构包括输入主动齿轮（6）、从动齿轮（22）、一轴轴承A（4）、一轴轴承B（8）、二轴轴承A（21）、二轴轴承B（23）、一级齿轮传动左箱体（5）和一级齿轮传动右箱体（9），所述输入主动齿轮（6）一端与直流电动机（2）连接，其另一端齿轮部与所述从动齿轮（22）啮合，所述输入主动齿轮（6）两端安装有一轴轴承A（4）和一轴轴承B（8），所述从动齿轮（22）两端安装有二轴轴承A（21）和二轴轴承B（23），所述行星齿轮传动机构包括太阳齿轮（24）、行星架（25）、三个行星齿轮（12）、行星减速内齿轮壳体（11）、行星轮轴（16）、主轴轴承A（10）和主轴轴承B（13），所述太阳齿轮（24）与三个行星齿轮（12）啮合，所述行星齿轮（12）通过行星轮轴（16）固定于行星架（25）上。
2.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述直流电动机（2）偏置安装在组合齿轮传动机构上，动力经过平行轴齿轮传动机构的输入主动齿轮（6）输入。
3.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述平行轴齿轮传动机构为齿轮传动的高速传动级，所述输入主动齿轮（6）和从动齿轮（22）为圆柱斜齿轮啮合传动，所述从动齿轮（22）与行星齿轮传动机构的太阳齿轮（24）为一体成型结构或者为分体式键联接，且同轴同速同向转动。
4.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星齿轮传动机构为齿轮传动的低速级，所述行星减速内齿轮壳体（11）内设置有内齿轮（27），三个所述行星齿轮（12）与内齿轮（27）啮合，所述行星减速内齿轮壳体（11）为固定构件，所述行星架（25）为具有转动自由度的构件，最终动力经行星架（25）的输出轴（26）输出到橡胶轮胎（18）。
5.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星架（25）后端设置有输出轴（26），输出轴（26）上设置有圆柱轴平键或者圆锥轴平键联接，使得橡胶轮胎（18）的直径尺寸不受齿轮传动部分结构尺寸影响。
6.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星减速内齿轮壳体（11）为固定构件与车架联接，所述行星减速内齿轮壳体（11）通过侧面矩形法兰或与行星减速内齿轮壳体（11）同心的圆形法兰固定。
7.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星减速内齿轮壳体（11）内孔中分别安装有主轴轴承A（10）和主轴轴承B（13），所述行星架（25）的两端安装于主轴轴承A（10）和主轴轴承B（13）的内孔中。
8.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星架（25）采用了整体铸造式结构，既作为行星齿轮（12）的支承本体，又作为整个组合齿轮传动机构的动力输出轴。
9.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述行星架（25）上设置骨架油封B（17），所述输入主动齿轮（6）的轴径上设置有骨架油封A（3），一级齿轮传动左箱体（5）、前端盖（15）与行星减速内齿轮壳体（11）的结合面分别设置了骨O形圈A（7）和O形圈B（14），所述行星架（25）与前端盖（15）结合面设置有架油封B（17）。
10.根据权利要求1所述的一种组合齿轮传动的电动驱动轮，其特征在于：所述直流电动机（2）后端设置有常闭式电磁制动器（1）。
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CN113224904A (zh) * 2021-05-13 2021-08-06 江苏科技大学 一种多类型切换的减速输出电机系统
CN114483905A (zh) * 2022-02-21 2022-05-13 浙江万向精工有限公司 一种新型轮边集成系统

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