CN114337124B - 高寿命行星齿轮减速滑环机构及减速机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高寿命行星齿轮减速滑环机构。包括：输入轴；第一导电环组：环绕设置在输入轴外周；行星齿轮机构，输入轴端部的齿轮与太阳轮啮合；输出轴，以行星齿轮机构的位置为基准，设置在输入轴的相对侧，工作时不转动；第二导电环组：环绕设置在输出轴外周；正极电刷和负极电刷：均设置在行星齿轮架上；正极电刷第一端刷头与第一正极导电环接触，第二端刷头与第二正极导线环接触，负极电刷第一端刷头与第一负极导电环接触，第二端刷头与第二负极导线环接触。本发明利用行星齿轮的减速原理，在保证输入轴与输出轴在同一轴线的基础上，通过二级转动配合结构，使滑环的转动速度降低，可减少导电滑环与电刷之间的磨损，延长电刷的使用寿命。

Description

高寿命行星齿轮减速滑环机构及减速机

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种高寿命行星齿轮减速滑环机构。

背景技术

滑环又称集流环，负责为旋转连通，输送能源与信号的电气部件。常与电刷配合使用。

现有技术中导电滑环使用中存在的问题是：集流环或电刷本身处于静止状态，滑环分为内外圈，固定内圈或外圈，另一部分旋转，二者之间通过金属触点接触，实现导电传输。触点磨损到一定程度后，即达到滑环的寿命。现有技术中滑环的候命一般在千万转级左右。

发明内容

本发明目的在于解决以上技术问题之一，提供一种减速滑环机构和减速机，以期降低电刷和导电滑环之间的磨损，提高减速滑环机构的使用寿命。

实现上述目的，在本发明一些实施例中，本发明采用的技术方案是：

一种高寿命行星齿轮减速滑环机构，包括：

输入轴：接入外部动力；

第一导电环组：环绕设置在输入轴外周，包括第一正极导线环和第一负极导线环，第一正极导线环连接有正极线，第一负极导线环连接有负极线；

行星齿轮机构：包括齿圈、行星齿轮架、设置在所述齿圈内的若干太阳轮和与太阳轮啮合的中心轮，输入轴端部连接至中心轮；

输出轴，以行星齿轮机构的位置为基准，设置在输入轴的相对侧，工作时不转动；

第二导电环组：环绕设置在输出轴外周，包括第二正极导线环和第二负极导线环，第二正极导线环连接有正极线，第二负极导线环连接有负极线；

正极电刷和负极电刷：均设置在行星齿轮架上，两电刷长度方向沿行星齿轮架轴向延伸；正极电刷第一端刷头与第一正极导电环接触，第二端刷头与第二正极导线环接触，负极电刷第一端刷头与第一负极导电环接触，第二端刷头与第二负极导线环接触。

本发明一些实施例中，输出轴与行星齿轮架经齿轮架中心的小轴承连接，二者不产生相对转动。

本发明一些实施例中，所述正极电刷和所述负极电刷间隔60°中心角排列。

本发明一些实施例中，进一步包括外壳，所述输出轴、第二导电环组、行星齿轮均设置于外壳内。

本发明一些实施例中，输入轴端进一步设置有端盖，所述端盖与外壳连接，可拆卸。

本发明一些实施例中，输入轴端进一步设置有大轴承。

本发明一些实施例中，第一导电环组与输入轴之间设置有绝缘衬套，第二导电环组与输出轴之间设置有绝缘衬套。

本发明一些实施例中，第一正极导线环和第二正极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧，或，第一负极导线环和第二负极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧。

本发明一些实施例中，进一步提供一种减速机，包括以上述的高寿命行星齿轮减速滑环机构。

与现有技术相比，本发明提供的行星齿轮减速机滑环机构的有益效果在于：

1、本发明采用的电刷两端均有刷头，进入了两组导电环组，一组静止，一组转动，可转动的电刷分别与两组不同转速导电环组配合，可降低相对磨损度；

2、本发明提供的减速滑环机构和减速机，引入了行星齿轮结构，利用行星齿轮的减速原理，在保证输入轴与输出轴在同一轴线的基础上，通过二级转动配合结构，使滑环的转动速度降低，进而可减少导电滑环与电刷之间的磨损，延长电刷的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明减速滑环整体结构示意图；

图2为本发明减速滑环内部结构示意图；

图3为本发明减速滑环剖视图；

图4为本发明减速滑环电传递原理图；

图5为减速滑环爆炸图。

其中，图中各附图标记：

1-输入轴，101-行星齿轮；

201-第一导电环组，202-第二导电环组

301-正极线，302-负极线；

4-输出轴；

501-齿圈，502-行星齿轮架，503-太阳轮，5031-太阳轮轴承，5032-太阳

轮轴，504-中心轮；

601-正极电刷，602-负极电刷；

7-小轴承；

8-外壳；

9-端盖；

10-大轴承。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”、“安装在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等，仅用于描述目的，不用于暗指相对重要性。

本发明第一实施例提供一种高寿命行星齿轮减速滑环机构，结构参考图1至图3，包括输入轴1、第一导电环组201、行星齿轮机构、输出轴4、第二导电环组202等。

输入轴1：为整个减速滑环机构的动力来源，可接入外部动力机构，其与行星齿轮机构配合的一端连接至行星齿轮机构的中心轮504。

第一导电环组201：环绕设置在输入轴1外周，包括第一正极导线环和第一负极导线环，第一正极导线环连接有正极线301，第一负极导线环连接有负极线302。

行星齿轮机构：包括齿圈501、行星齿轮架502和设置在齿圈501内的若干太阳轮503等，每个太阳轮503中心为太阳轮轴承5031，经轴5032连接至行星齿轮架502，输入轴1端部连接的中心轮504与太阳轮啮合，用于为行星齿轮机构传输动力，驱动太阳轮转动。行星齿轮机构的结构属于现有技术，本发明通过引入行星齿轮机构，可降低行星齿轮架502一侧的转速。

输出轴4，以行星齿轮机构的位置为基准，设置在输入轴1的相对侧；即，输入轴1和输出轴4分别位于行星齿轮机构的两侧，输出轴4工作状态下不转动。

第二导电环组202：环绕设置在输出轴外周，包括第二正极导线环和第二负极导线环，第二正极导线环连接有正极线301，第二负极导线环连接有负极线302；由于输出轴4位于降速侧，第二导电环组202的转动速度较第一导电环组201的转动速度低。

正极电刷601和负极电刷602：均安装在行星齿轮架502上，两电刷长度方向沿行星齿轮架502轴向延伸；两个电刷均为双刷头结构，正极电刷第一端刷头与第一正极导电环接触，第二端刷头与第二正极导线环接触，负极电刷第一端刷头与第一负极导电环接触，第二端刷头与第二负极导线环接触。

对第一正极导线环和第一负极导线环在输入轴1上的设置顺序、第二正极导线环和第二负极导线环在输出轴4上的设置顺序不做限定，优选的实施例中，第一正极导线环和第二正极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧，或，第一负极导线环和第二负极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧，这样可以将一个电刷做的较短。例如，本实施例中，第一负极导线环和第二负极导线环均位于靠近行星齿轮机构5的一侧。

基于上述结构，构造了一种定子、一级转子、二级转子的结构，具体的说：

输出轴4工作状态下不转动，可拟定视其为定子，第二导电环组202不转动；

行星齿轮机构为中转机构，行星齿轮架502的转速经行星齿轮减速，转速降低，视为一级转子，其转速降低量取决于行星齿轮与太阳轮的齿数比；正极电刷601和负极电刷602的转速同行星齿轮架502的转速；

输入轴1为整个系统动力输入端，视为二级转子，第一导电环组201的转速同输入轴1。

减速滑环机构工作时，在输入轴1转动，带动第一导电环组201转动；通过与行星齿轮机构的联动带动行星齿轮机构转动，行星齿轮架502减速输出转动，带动正极电刷601和负极电刷602减速输出转动；输出轴4不转动，第二导电环组202不转动。正极电刷601和负极电刷602靠近第一导电环组201的一侧与第一导电环组201产生转动速度差，在相对运动中接触；靠近第二导电环组202的一侧与第二导电环组202产生转动速度差，在相对运动中接触。此过程中，电流从静态的定子端向高速旋转的二级转子端传递。

为解决输出轴4的安装问题，本发明一些实施例中，输出轴4与行星齿轮架经小轴承7连接，二者之间没有相对运动。小轴承7主要起支撑作用，其内圈与输出轴4配合，外圈与行星齿轮架502主轴配合。

本发明一些实施例中，正极电刷601和所述负极电刷602设置在间隔60°中心角排列。

本发明一些实施例中，进一步包括外壳8，所述输出轴4、第二导电环组202、行星齿轮均设置于外壳8内。

本发明一些实施例中，输入轴1端进一步设置有端盖9，端盖9与外壳8连接，形成可拆卸的结构。端盖9一端可作为维护端，拆卸端盖9后可进行内部部件的维护。

本发明一些实施例中，输入轴1端进一步设置有大轴10，输入轴1经大轴承10连接至外部动力单元。

本发明一些实施例中，第一导电环组201与输入轴1之间设置有绝缘衬套11，第二导电环组202与输出轴4之间设置有绝缘衬套11(视角原因附图未可见)。导电环组与输入轴1、输出轴4之间通过绝缘衬套11进行隔绝，保证稳定工作。

本发明第二实施例进一步提供一种减速机，包括实施例一中提供的高寿命行星齿轮减速滑环机构。

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 (9)

1.一种高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，包括：

输入轴：接入外部动力；

第一导电环组：环绕设置在输入轴外周，包括第一正极导线环和第一负极导线环，第一正极导线环连接有正极线，第一负极导线环连接有负极线；

行星齿轮机构：包括齿圈、行星齿轮架、设置在所述齿圈内的若干太阳轮和与太阳轮啮合的中心轮，输入轴端部连接至中心轮；

输出轴，以行星齿轮机构的位置为基准，设置在输入轴的相对侧，工作时不转动；

第二导电环组：环绕设置在输出轴外周，包括第二正极导线环和第二负极导线环，第二正极导线环连接有正极线，第二负极导线环连接有负极线；

正极电刷和负极电刷：均设置在行星齿轮架上，两电刷长度方向沿行星齿轮架轴向延伸；正极电刷第一端刷头与第一正极导电环接触，第二端刷头与第二正极导线环接触，负极电刷第一端刷头与第一负极导电环接触，第二端刷头与第二负极导线环接触。

2.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，所述输出轴与行星齿轮架经齿轮架中心的小轴承连接，二者不产生相对转动。

3.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，所述正极电刷和所述负极电刷间隔60°中心角排列。

4.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，进一步包括外壳，所述输出轴、第二导电环组、行星齿轮均设置于外壳内。

5.如权利要求4所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，输入轴端进一步设置有端盖，所述端盖与外壳连接，可拆卸。

6.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，输入轴端进一步设置有大轴承。

7.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，第一导电环组与输入轴之间设置有绝缘衬套，第二导电环组与输出轴之间设置有绝缘衬套。

8.如权利要求1所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构，其特征在于，第一正极导线环和第二正极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧，或，第一负极导线环和第二负极导线环均位于靠近行星齿轮机构的一侧。

9.一种减速机，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的高寿命行星齿轮减速滑环机构。

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