CN114278721B - 一种多段冷却式行星减速机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多段冷却式行星减速机，包括减速机本体，减速机本体包括壳体、减速齿轮组，壳体内设有冷却流道，冷却流道内壁设有驱动装置。驱动装置包括叶轮、连接件，连接件包括连接轴以及伸缩条，连接轴设有连接轴同轴固定有锥齿轮一，锥齿轮一啮合有锥齿轮二，锥齿轮二同轴设有有螺旋推进器，壳体内设有润滑油腔、输油道、回油通道，输油道连接有喷油管。通过设置冷却流道、驱动装置，能够对本减速机进行冷却，使得本减速机的温度不易过高；通过设置润滑油腔、螺旋推进器以及喷油管，使得叶轮转动时，驱使喷油管、喷油嘴对减速齿轮组进行润滑以及冷却，降低本减速机的因过热造成的额外摩擦损耗，使得本减速机能够保持较高的传动精度。
Description
技术领域
本申请涉及减速机领域，尤其是涉及一种多段冷却式行星减速机。
背景技术
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮蜗杆传动所组成的独立部件，常用作源动件与工作机之间的减速传动装置。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
在运用于森林消防泵时，由于森林消防泵都是高热量的汽油器作为动力源。
针对上述中的相关技术，由于汽油器的产热较高，其热量传递到减速器上，会使减速机温度过高，导致减速机的传动处受高温影响，更容易出现磨损。
发明内容
为了降低减速机的温度，本申请提供一种多段冷却式行星减速机。
本申请提供的一种多段冷却式行星减速机采用如下的技术方案：
一种多段冷却式行星减速机，包括减速机本体，所述减速机本体包括壳体、减速齿轮组，所述壳体内设有冷却流道，所述冷却流道的两端贯通至壳体的外侧壁以分别用于进水和出水，所述冷却流道内壁设有用于增强冷却流道水体流速的驱动装置。
通过采用上述技术方案，冷却流道的设置，能够通过水冷的方式对减速机进行降温，使减速机的温度不易过高，驱动装置的设置，能够增强冷却流道内的水流速度，使得冷却流道对本减速机的冷却效果更佳，从而有效减低减速机的温度。
优选的，所述驱动装置包括叶轮、连接件，所述减速齿轮组包括转动设置在壳体内的行星齿轮，所述叶轮通过连接件与行星齿轮同轴连接以受行星齿轮带动转动。
通过采用上述技术方案，驱动装置通过减速机内部的减速齿轮组驱动运行，对冷却流道内的水体进行搅动，无需设置额外驱动源，节约了成本。
优选的，所述连接件包括连接轴以及伸缩条，所述连接轴与叶轮固定连接，所述连接轴上设有供行星齿轮的齿轮轴伸入的伸入槽，所述伸入槽槽壁设有连通通道，所述连通通道连通有膨胀腔，所述膨胀腔位于连接轴内部且填充有惰性气体，所述伸缩条滑动设置在连通通道中，所述行星齿轮的齿轮轴的侧壁设有供伸缩条伸入的嵌入槽。
通过采用上述技术方案，伸缩条以及伸入槽的设置，只有在水泵高档位、高功率运行时，使得减速机到特定温度，伸缩条便会嵌入嵌入槽内，使得行星齿轮带动叶轮转动，从而加强本减速机的散热能力，在减速机温度正常时，则叶轮不转动，节约能量。
优选的，所述连接轴设有连接轴同轴固定有锥齿轮一，所述锥齿轮一啮合有锥齿轮二，所述锥齿轮二同轴固定有螺旋推进器，所述壳体内设有润滑油腔、输油道，所述螺旋推进器穿过润滑油腔且其端部伸入输油道内，所述输油道的尺寸与螺旋推进器的尺寸相适配，所述输油道连接有喷油管，所述喷油管设有与输油道连通的喷油嘴，所述喷油嘴用于向减速齿轮组喷射润滑油。
通过采用上述技术方案，在连接轴转动后会带动锥齿轮一以及锥齿轮二转动，带动螺旋推进器转动，对润滑油进行传输，使得润滑油从喷油嘴处喷出对减速齿轮组进行润滑以及降温。
优选的，所述润滑油腔连通有回油通道，所述回油通道与螺旋推进器远离输油道的一端连通，所述壳体内设有供减速齿轮组安装的安装腔，所述回油通道贯通至安装腔底壁以对流下的润滑油进行回收。
通过采用上述技术方案，回油通道的设置，能够对安装腔到内的润滑油进行回收，将润滑油输送会润滑油腔，使得喷油管以及喷油嘴能够循环将润滑油喷出对减速齿轮组进行持续润滑较为方便。
优选的，所述安装腔内壁设有用于过滤进入回油通道中润滑油的过滤网。
通过采用上述技术方案，过滤网的设置，能够对从减速齿轮组产生的金属碎屑等杂质进行阻拦，使其不易进入喷油管或者喷油嘴内，保持喷油管或喷油嘴的通畅性。
优选的，所述安装腔内壁设有驱动通道，所述驱动通道内安装有限压阀，所述壳体转动安装有通道切换件，所述通道切换件设有用于连通冷却流道同一端的端孔一、端孔二以及用于连通冷却流道另一端的端孔三、端孔四，所述端孔一、端孔三用于与外部水罐连通，所述端孔二、端孔四用于分别与消防泵的出水口、进水口连通，所述端孔一、端孔二、端孔三、端孔四沿通道切换件的周向设置，所述通道切换件设有抵接杆，所述壳体表面设有与驱动通道连通的连通槽，所述抵接杆的端部伸入连通槽，所述驱动通道内壁滑动设有弧形驱动件，弧形驱动件与驱动通道的形状相适配，使得弧形驱动件远离驱动通道的端部用于抵接抵接杆以切换端孔一、端孔二、端孔三、端孔四四者位置。
通过采用上述技术方案，通过设置驱动通道、限压阀，使得在安装腔温度过高后，通过气压推动弧形驱动件移动，使得弧形驱动件抵接抵接杆，以通过抵接杆带动通道切换件转动，切换端孔一、端孔二、端孔三、端孔四的位置，使得消防泵的进水口、出水口进入冷却流道的两端，进一步加速冷却流道内的流速。
优选的，所述通道切换件的转轴套设有复位扭簧，所述复位扭簧两端分别与通道切换件、壳体固定连接。
通过采用上述技术方案，复位扭簧的设置，使得在本减速机温度下降后，弧形驱动件回缩不在抵接抵接杆，使得通道切换件受到复位扭簧的回复弹力作用回复原位。
优选的，所述壳体的材质采用铝。
通过采用上述技术方案，铝质壳体的质量较轻，便于消防人员背负，同时耐水体腐蚀，使得本减速机较为耐用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过设置冷却流道、驱动装置，能够对本减速机进行冷却，使得本减速机的温度不易过高；
通过设置润滑油腔、螺旋推进器以及喷油管，使得叶轮转动时，驱使喷油管、喷油嘴对减速齿轮组进行润滑以及冷却，较为巧妙；
通过设置驱动通道、限压阀、管道切换件，使得本本减速机的散热能力进一步提高。
附图说明
图1是本申请实施例的立体结构示意图。
图2是本申请实施例的驱动通道部分剖开后的局部爆炸示意图。
图3是本申请实施例的第一剖视示意图。
图4是本申请实施例的减速齿轮组的结构示意图。
图5是本申请实施例的连接件的剖视示意图。
图6是本申请实施例的第二剖视示意图。
附图标记说明：1、减速机本体；11、壳体；111、冷却流道；112、润滑油腔；113、输油道；114、回油通道；1141、回油孔；115、安装腔；116、过滤网；117、驱动通道；1171、驱动段；1172、连通段；118、限压阀；119、连通槽；12、减速齿轮组；121、行星齿轮；122、输入齿轮；123、传动齿轮；124、太阳齿轮；2、驱动装置；21、叶轮；22、连接件；221、连接轴；222、伸缩条；23、伸入槽；24、连通通道；25、膨胀腔；26、嵌入槽；27、锥齿轮一；28、锥齿轮二；29、螺旋推进器；3、喷油管；31、喷油嘴；4、通道切换件；41、端孔一；42、端孔二；43、端孔三；44、端孔四；45、抵接杆；46、弧形驱动件；47、复位扭簧。
具体实施方式
本申请实施例公开一种多段冷却式行星减速机。
参照图1和图2，一种多段冷却式行星减速机，包括减速机本体1，减速机本体1包括壳体11、减速齿轮组12。壳体11内设有冷却流道111，冷却流道111的两端贯通至壳体11的外侧壁以分别用于进水和出水以对减速机本体1进行冷却。
参照图3和图4，壳体11内设有安装腔115以供减速齿轮组12安装，其中减速齿轮组12包括输入齿轮122、传动齿轮123、行星齿轮121以及太阳齿轮124，输入齿轮122、行星齿轮121以及太阳齿轮124均转动连接安装腔115内壁上，输入齿轮122固定连接有输入轴。输入齿轮122与传动齿轮123啮合，传动齿轮123与行星齿轮121同轴固定，行星齿轮121与太阳齿轮124啮合，太阳齿轮124同轴固定有输出轴。此外壳体11的材质采用铝，铝质壳体11的质量较轻，便于消防人员背负本减速机以及连接的水泵赶赴事故现场。
参照图2和图5，冷却流道111内壁设有用于增强冷却流道111水体流速的驱动装置2，驱动装置2包括叶轮21、连接件22，叶轮21转动连接在冷却流道111的内壁上，连接件22包括连接轴221以及伸缩条222，连接轴221与叶轮21同轴固定，连接轴221上的端部设有供行星齿轮121的齿轮轴伸入的伸入槽23，行星齿轮121的齿轮轴的侧壁设有供伸缩条222伸入的嵌入槽26，嵌入槽26位于伸入槽23内，伸入槽23槽壁设有连通通道24，连通通道24连通有膨胀腔25，伸缩条222滑动设置在连通通道24内壁上，伸缩条222的滑动方向沿连接轴221的径向，连通通道24的形状与伸缩条222的形状相适配，伸缩条222的端部固定有弹簧，弹簧的另一端与连通通道24的内壁固定，弹簧的弹力方向沿连接轴221的径向以便伸缩条222能够自动复位。膨胀腔25位于连接轴221内部且填充有惰性气体。当本减速机温度过高后，膨胀腔25内气体膨胀将伸缩件推出连通通道24外，使之凸出伸入槽23的槽壁，在行星齿轮121的齿轮轴转动时嵌入嵌入槽26，实现键槽配合，使得行星齿轮121带动叶轮21转动，对冷却流道111内的水体进行搅动，增加水体流速提高冷却效果。
再参照图3和图4，连接轴221同轴固定有锥齿轮一27，锥齿轮一27啮合有锥齿轮二28，锥齿轮二28与壳体11转动连接，锥齿轮二28同轴固定有螺旋推进器29，壳体11内设有润滑油腔112、输油道113、回油通道114，输油道113、回油通道114分别连通润滑油腔112的两侧内壁，螺旋推进器29远离输油道113的一端位于回油通道114内，螺旋推进器29穿过回油通道114、润滑油腔112，螺旋推进器29的端部伸入输油道113内，回油通道114、输油道113的尺寸与螺旋推进器29的形状相适配。输油道113连接有喷油管3，喷油管3固定安装有与输油道113连通的喷油嘴31，喷油嘴31用于向减速齿轮组12喷射润滑油，喷油嘴31沿安装腔115的周向间隔设有多个，安装腔115的底壁设有连通回油通道114的回油孔1141。回油孔1141内固定安装有过滤网116。
在连接轴221被行星齿轮121带动转动后，会带动螺旋推进器29转动，螺旋推进器29会将回油通道114内的润滑油推动润滑油腔112内，之后将润滑油腔112内的润滑油挤推到输油道113内，之后通过喷油嘴31喷射到减速齿轮组12上，对减速齿轮组12进行冷却降温，使得减速齿轮组12不易因干磨受损。
参照图2和图6，此外，为在本减速机温度过高时，进一步提高本冷却流道中冷却水对本减速机的冷却效果，当本减速机温度过高会导致润滑油气化过多导致安装腔115内气压以及温度会上升。本申请的安装腔115内壁设有驱动通道117，驱动通道117内固定安装有限压阀118，以在安装腔115温度过高，其内部的气压到达特定值后，驱动通道117打开，此外驱动通道117包括与安装槽连通的连通段1172以及驱动段1171，驱动段1171与连通端远离安装腔115的端部连通，驱动段1171内设有弧形驱动件46，弧形驱动件46的形状与驱动段1171的形状适配，壳体11的外表面设有连通槽119，连通槽119连通驱动段1171。
壳体11转动安装有通道切换件4，通道切换件4呈圆盘状，通道切换件4贯穿设有多个端孔，多个端孔包括端孔一41、端孔二42、端孔三43、端孔四44，端孔一41、端孔二42、端孔三43、端孔四44沿通道切换件4的周向设置，端孔一41、端孔二42用于连通冷却流道111同一端的进水端连通，端孔三43、端孔四44用于与冷却流道111的出水端连通。端孔一41、端孔三43的另一端用于与外部水罐连通，端孔二42、端孔四44用于分别与消防泵的出水口、进水口连通。通道切换件4固定连接有抵接杆45，抵接杆45伸入连通槽119内，抵接杆45的表面用于与弧形驱动件46远离连通段1172的端部相抵，弧形驱动件46于驱动端的滑动方向沿通道切换件4转动轴的周向，抵接杆45受弧形驱动件46推动带动通道切换件4转动以切换与冷却流道111连通的端孔。当抵接杆45分别与连通槽119靠近驱动段1171的端壁相抵后，冷却流道111的两端口分别与端孔一41、端孔三43连通；当抵接杆45分别与连通槽119的另一端壁相抵后，冷却流道111的两端口分别与端孔二42、端孔四44连通。
此外通道切换件4的转轴套接有复位扭簧47，复位扭簧47两端分别与通道切换件4、壳体11固定连接。当本减速机内部温度下降后，安装腔115内气压不足以打开限压阀118，失去气压支撑后，弧形驱动件46被抵接杆45抵接缩回驱动段1171。
当冷却流道111中的流体被行星齿轮121搅动后，其流速仍无法将减速机的温度降低后，减速机内的温度，会安装腔115内的气体膨胀，顶开限压阀118，推动弧形驱动件46伸出，弧形驱动件46带动通道切换件4转动，进而将水泵的出水口接入冷却流道111的进水端，将水泵的进水端挤入冷却流道111的出水端，以使得冷却流道111的水冷降温能力进一步提高。
本申请实施例一种多段冷却式行星减速机的实施原理为：在本减速机的运行时，冷却流道111会对本减速机进行热交换冷却，若是本减速机温度继续上升，则会使伸缩条222从连通通道24伸出嵌入嵌入槽26，使得行星齿轮121带动叶轮21转动，加速冷却流道111内的水体传输，同时螺旋推进器29将润滑油液挤入喷油管3内，由喷油管3喷到减速齿轮组12上，对减速齿轮组12进行润滑以及冷却，若是上述操作仍无法将减速机的稳定降低，则在减速机温度过高后，会打开限压阀118，推动通道切换件4转动，将水泵或消防泵的进水口、出水口接入冷却流道111进一步提高冷却流道111内的水流速度，使其对本减速机的冷却效果更佳。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多段冷却式行星减速机，包括减速机本体(1)，其特征在于：所述减速机本体(1)包括壳体(11)、减速齿轮组(12)，所述壳体(11)内设有冷却流道(111)，所述冷却流道(111)的两端贯通至壳体(11)的外侧壁以分别用于进水和出水，所述冷却流道(111)内壁设有用于增强冷却流道(111)水体流速的驱动装置(2)；所述驱动装置(2)包括叶轮(21)、连接件(22)，所述减速齿轮组(12)包括转动设置在壳体(11)内的行星齿轮(121)，所述叶轮(21)通过连接件(22)与行星齿轮(121)同轴连接以受行星齿轮(121)带动转动；所述连接件(22)包括连接轴(221)以及伸缩条(222)，所述连接轴(221)与叶轮(21)固定连接，所述连接轴(221)上设有供行星齿轮(121)的齿轮轴伸入的伸入槽(23)，所述伸入槽(23)槽壁设有连通通道(24)，所述连通通道(24)连通有膨胀腔(25)，所述膨胀腔(25)位于连接轴(221)内部且填充有惰性气体，所述伸缩条(222)滑动设置在连通通道(24)中，所述行星齿轮(121)的齿轮轴的侧壁设有供伸缩条(222)伸入的嵌入槽(26)。
2.根据权利要求1所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述连接轴(221)同轴固定有锥齿轮一(27)，所述锥齿轮一(27)啮合有锥齿轮二(28)，所述锥齿轮二(28)同轴固定有螺旋推进器(29)，所述壳体(11)内设有润滑油腔(112)、输油道(113)，所述螺旋推进器(29)穿过润滑油腔(112)且其端部伸入输油道(113)内，所述输油道(113)的尺寸与螺旋推进器(29)的尺寸相适配，所述输油道(113)连接有喷油管(3)，所述喷油管(3)设有与输油道(113)连通的喷油嘴(31)，所述喷油嘴(31)用于向减速齿轮组(12)喷射润滑油。
3.根据权利要求2所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述润滑油腔(112)连通有回油通道(114)，所述回油通道(114)与螺旋推进器(29)远离输油道(113)的一端连通，所述壳体(11)内设有供减速齿轮组(12)安装的安装腔(115)，所述回油通道(114)贯通至安装腔(115)底壁以对流下的润滑油进行回收。
4.根据权利要求3所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述安装腔(115)内壁设有用于过滤进入回油通道(114)中润滑油的过滤网(116)。
5.根据权利要求4所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述安装腔(115)内壁设有驱动通道(117)，所述驱动通道(117)内安装有限压阀(118)，所述壳体(11)转动安装有通道切换件(4)，所述通道切换件(4)设有用于连通冷却流道(111)同一端的端孔一(41)、端孔二(42)以及用于连通冷却流道(111)另一端的端孔三(43)、端孔四(44)，所述端孔一(41)、端孔三(43)用于与外部水罐连通，所述端孔二(42)、端孔四(44)用于分别与消防泵的出水口、进水口连通，所述端孔一(41)、端孔二(42)、端孔三(43)、端孔四(44)沿通道切换件(4)的周向设置，所述通道切换件(4)设有抵接杆(45)，所述壳体(11)表面设有与驱动通道(117)连通的连通槽(119)，所述抵接杆(45)的端部伸入连通槽(119)，所述驱动通道(117)内壁滑动设有弧形驱动件(46)，所述弧形驱动件(46)与驱动通道(117)的形状相适配，使得弧形驱动件(46)远离驱动通道(117)的端部用于抵接抵接杆(45)以切换端孔一(41)、端孔二(42)、端孔三(43)、端孔四(44)四者位置。
6.根据权利要求5所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述通道切换件(4)的转轴套设有复位扭簧(47)，所述复位扭簧(47)两端分别与通道切换件(4)、壳体(11)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种多段冷却式行星减速机，其特征在于：所述壳体(11)的材质采用铝。
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