CN115855486B - 一种叶片式液压加载结构的齿轮 - Google Patents

Abstract

一种叶片式液压加载结构的齿轮，它涉及一种齿轮。本发明为了解决现有叶片式液压加载器存在加载不平稳、漏油、结构复杂和体积大的问题。本发明的端盖安装在支撑体上，液压螺纹杆密封安装在端盖的一侧端部，磨损环套装在端盖与液压螺纹杆之间，压紧活环套装在齿轮本体一侧的第二联接辐板上，压紧半环套装在齿轮本体的第二联接辐板上，且压紧半环位于压紧活环的右侧，弹簧的一端内嵌到压紧半环内，弹簧的另一端与压紧活环相抵，第一滚动轴承和第一定位环由左至右依次套装在齿轮本体的第二联接辐板上，且第一滚动轴承的左侧与端盖相抵，液压油通过液压螺纹杆后通入齿轮本体内，并带动齿轮本体同向或双向同轴加载。本发明用于齿轮箱功率封闭试验。

Description

一种叶片式液压加载结构的齿轮

技术领域

本发明涉及一种齿轮，具体涉及一种叶片式液压加载结构的齿轮。

背景技术

齿轮传动是传递功率的重要传动形式，在汽车、船舶、航天、航空、化工等领域发挥着重要的作用。为了测试齿轮箱的性能，对齿轮箱采用全负荷全转速的性能试验；单台小批量时，因成本考虑采用开式的试验型式，尤其是对大功率齿轮传动来说，驱动和能耗较大。

公告号为CN92206737.6，专利名称为叶片式液压加载器，该专利中记载了：用一根内有多孔的轴置于加载器中心，轴外围设有液压进口，通过液压进口，将带有压力的液体打入轴内，并通过轴内的孔向轴外套施加压力，使轴产生转动，这样，这根轴与外界的轴连接时就有一定预加载力，这种加载器置于齿轮试验台上就可测量齿轮寿命了，由于采用液压方式加载，因此，加载方向可逆，且能动态加载。但是，该结构复杂，占用空间大，而且由于轴内设有通孔，沿轴径向方向又设有多个与该通孔连通的径向孔，在初始进行液压加载时，因径向孔存在先后顺序通油，导致液压加载冲击大，且常规密封方式在使用一段时间后会存在漏油的问题。

综上所述，现有叶片式液压加载器存在加载不平稳、漏油、结构复杂和体积大的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有叶片式液压加载器存在加载不平稳、漏油、结构复杂和体积大的问题。进而提供一种叶片式液压加载结构的齿轮。

本发明的技术方案是：一种叶片式液压加载结构的齿轮包括齿轮本体、端盖、液压螺纹杆、磨损环、压紧半环、弹簧、压紧活环、第一滚动轴承和第一定位环，端盖安装在支撑体上，液压螺纹杆密封安装在端盖的一侧端部，磨损环套装在端盖与液压螺纹杆之间，压紧活环套装在齿轮本体一侧的第二联接辐板上，压紧半环套装在齿轮本体的第二联接辐板上，且压紧半环位于压紧活环的右侧，弹簧的一端内嵌到压紧半环内，弹簧的另一端与压紧活环相抵，第一滚动轴承和第一定位环由左至右依次套装在齿轮本体的第二联接辐板上，且第一滚动轴承的左侧与端盖相抵，液压油通过液压螺纹杆后通入齿轮本体内，并带动齿轮本体同向或双向同轴加载。

进一步地，齿轮本体包括凸瓣轴、第一联接辐板、齿轮圈和第二联接辐板，齿轮圈套装在凸瓣轴上，且凸瓣轴上的凸起与齿轮圈上的凸起沿圆周方向紧紧贴合，或凸瓣轴上的凸起插装在齿轮圈上的相邻两个凸起之间；第一联接辐板和第二联接辐板分别安装在凸瓣轴和齿轮圈的左右两侧。

进一步地，齿轮本体还包括第二定位环、第二滚动轴承和挡圈，第二滚动轴承套装在凸瓣轴上，且第二滚动轴承位于第一联接辐板内，第二定位环套装在凸瓣轴上并位于第二滚动轴承的右侧，挡圈套装在第一联接辐板的内侧壁上并与第二滚动轴承的外圈相抵。

进一步地，齿轮本体还包括密封片、第一螺栓和第一锁片，凸瓣轴的每个凸起上均通过第一螺栓安装有密封片和第一锁片。

进一步地，齿轮本体还包括第二螺栓和第二锁片，第二锁片通过第二螺栓安装在第一联接辐板上。

进一步地，齿轮本体还包括第一封堵和第二封堵，第二联接辐板沿其轴线方向上加工有液压油水平通孔，所述液压油水平通孔的端部连接有第一封堵，第二联接辐板沿其径向方向上加工有多个液压油竖直通孔，该液压油竖直通孔与液压油水平通孔相连通，且液压油竖直通孔的端部安装有第二封堵，第二联接辐板上与凸瓣轴上的凸起和齿轮圈上的凸起连接处开设有液压油注入通孔，使液压油直接通入凸瓣轴上的凸起和齿轮圈上的凸起之间。

进一步地，齿轮本体还包括锁紧螺母和第三锁片，第三锁片通过锁紧螺母安装在第二联接辐板上。

进一步地，它还包括石墨环，石墨环安装在磨损环和压紧活环之间。

进一步地，它还包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，端盖与支撑体之间安装有第一密封圈，液压螺纹杆和磨损环的连接处安装有第二密封圈，压紧活环与第二联接辐板之间安装有第三密封圈。

进一步地，它还包括第四密封圈和第五密封圈，凸瓣轴和第二联接辐板之间安装有第四密封圈，凸瓣轴和第一联接辐板之间安装有第五密封圈。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明齿轮主要用在齿轮箱加载的场合，尤其是常用于齿轮箱功率封闭试验台，该齿轮采用液压加载方式，可实现同轴平稳加载，避免加载时产生冲击；在齿轮内部实现加载，体积小，结构紧凑。

2、本发明在各结合面处使用密封圈进行密封，保证了整个齿轮的密封性，避免漏油情况的产生。

3、本发明为了防止在旋转的联接辐板和静止的磨损环之间泄油，还在旋转的联接辐板固定压紧半环和压紧活环，在压紧半环圆周方向均匀放置若干个弹簧，在压紧活环固定石墨环，在弹簧的弹簧力作用下使磨损环与石墨环压紧，同时也可在磨损环与石墨环磨损的情况下保持压紧。

4、本发明通过锁片、螺栓将密封片固定在凸瓣轴的每个凸起上。连接方式简单、可靠，便于拆装和检修。

5、本发明为了支撑齿轮，使用滚动轴承承受齿轮施加的径向力和/或轴向力，通过定位环、锁紧螺母、锁片、挡圈将滚动轴承固定在支撑体上。

6、本发明能够实现两种工作状态：

工作原理(1)：通过将凸瓣轴上的凸起与对应的齿轮圈上的凸起沿圆周方向紧紧贴合在一起，然后使用螺栓、锁片将联接辐板、齿轮圈、联接辐板联接形成一个刚性组件，实现单向加载，加载方向可根据使用要求，选择凸瓣轴上的凸起与对应的齿轮圈上的凸起贴合的平面。

工作原理(2)：通过将凸瓣轴上的凸起放置在对应的齿轮圈上的凸起之间的任意位置，然后使用螺栓、锁片将联接辐板、齿轮圈、联接辐板联接形成一个刚性组件，实现正反向双向加载。

7、本发明的齿轮可实现同轴加载。采用液压加载方式，由于在凸瓣轴上仅有一处液压油注入孔，避免了液压油通入过程中产生加载冲击的问题，本发明液压加载更加平稳无冲击。

8、本发明的该种结构的齿轮体积小，结构更紧凑，可应用在功率封闭试验台中。

附图说明

图1是本发明的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种叶片式液压加载结构的齿轮包括齿轮本体、端盖17、液压螺纹杆12、磨损环11、压紧半环16、弹簧9、压紧活环10、第一滚动轴承7和第一定位环6，端盖17安装在支撑体18上，液压螺纹杆12密封安装在端盖17的一侧端部，磨损环11套装在端盖17与液压螺纹杆12之间，压紧活环10套装在齿轮本体一侧的第二联接辐板4上，压紧半环16套装在齿轮本体的第二联接辐板4上，且压紧半环16位于压紧活环10的右侧，弹簧9的一端内嵌到压紧半环16内，弹簧9的另一端与压紧活环10相抵，第一滚动轴承7和第一定位环6由左至右依次套装在齿轮本体的第二联接辐板4上，且第一滚动轴承7的左侧与端盖17相抵，液压油通过液压螺纹杆12后通入齿轮本体内，并带动齿轮本体同向或双向同轴加载。

对于批量齿轮箱，常常采用功率封闭试验型式，因此，叶片式液压加载结构的齿轮可实现同轴内部液压加载，体积小、加载平稳无冲击；加载方向任意，并可根据需要实现单向加载和正反向加载。

通过本发明的齿轮结构可解决液压传动因液体泄漏导致系统动作收到影响，采用较好的密封措施，提高液压系统的加载精度。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体包括凸瓣轴1、第一联接辐板2、齿轮圈3和第二联接辐板4，齿轮圈3套装在凸瓣轴1上，且凸瓣轴1上的凸起与齿轮圈3上的凸起沿圆周方向紧紧贴合，或凸瓣轴1上的凸起插装在齿轮圈3上的相邻两个凸起之间；第一联接辐板2和第二联接辐板4分别安装在凸瓣轴1和齿轮圈3的左右两侧。

本实施方式的叶片式液压加载结构的齿轮采用组装式结构，齿轮本体主要由凸瓣轴1、第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4等组成；根据加载圆周旋转角度的要求，凸瓣轴1沿圆周方向均匀分成若干个凸起，对应的齿轮圈3沿圆周方向也均匀分成若干个凸起，凸瓣轴1和齿轮圈3沿轴向方向插入并组装；齿轮圈3两侧分别装上第一联接辐板2和第二联接辐板4，通过第二螺栓24、第二锁片25将第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4联接形成一个刚性组件；形成叶片式加载结构的齿轮。

叶片式液压加载结构的齿轮采用液压加载方式，液压油从液压螺纹杆12处进入，经过第二联接辐板4的轴向和径向油孔分别到达凸瓣轴1凸起和齿轮圈3凸起形成的密封腔中。

其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体还包括第二定位环30、第二滚动轴承29和挡圈28，第二滚动轴承29套装在凸瓣轴1上，且第二滚动轴承29位于第一联接辐板2内，第二定位环30套装在凸瓣轴1上并位于第二滚动轴承29的右侧，挡圈28套装在第一联接辐板2的内侧壁上并与第二滚动轴承29的外圈相抵。如此设置，第二联接辐板4为了支撑齿轮，使用第一滚动轴承7、第二滚动轴承29承受齿轮施加的径向力和/或轴向力，通过第一定位环6、第三锁紧螺母19、第三锁片20将第一滚动轴承7固定在支撑体18上，通过挡圈28、第二定位环30将第二滚动轴承29固定在支撑体18上。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体还包括密封片27、第一螺栓26和第一锁片23，凸瓣轴1的每个凸起上均通过第一螺栓26安装有密封片27和第一锁片23。如此设置，便于起到连接和密封的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体还包括第二螺栓24和第二锁片25，第二锁片25通过第二螺栓24安装在第一联接辐板2上。

如此设置，便于起到连接和密封的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体还包括第一封堵21和第二封堵22，第二联接辐板4沿其轴线方向上加工有液压油水平通孔，所述液压油水平通孔的端部连接有第一封堵21，第二联接辐板4沿其径向方向上加工有多个液压油竖直通孔，该液压油竖直通孔与液压油水平通孔相连通，且液压油竖直通孔的端部安装有第二封堵22，第二联接辐板4上与凸瓣轴1上的凸起和齿轮圈3上的凸起连接处开设有液压油注入通孔，使液压油直接通入凸瓣轴1上的凸起和齿轮圈3上的凸起之间。

如此设置，齿轮圈3为了防止泄油和保持腔内压力，凸瓣轴1上使用第五密封圈31、第二联接辐板4上使用第四密封圈22、第一螺堵5、第二螺堵21，压紧半环10上使用第三密封圈15，磨损环11上使用第二密封圈13，端盖17上使用第一密封圈8。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮本体还包括锁紧螺母19和第三锁片20，第三锁片20通过锁紧螺母19安装在第二联接辐板4上。如此设置，便于起到锁紧连接的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括石墨环14，石墨环14安装在磨损环11和压紧活环10之间。如此设置，本实施方式为了防止在旋转的第二联接辐板4和静止的磨损环11之间泄油，在旋转的第二联接辐板4固定压紧半环16和压紧活环10，在压紧半环16圆周方向均匀放置若干个弹簧9，在压紧活环10固定石墨环14，在弹簧9的弹簧力作用下使磨损环11与石墨环14压紧，同时也可在磨损环11与石墨环14磨损的情况下保持压紧；通过第一锁片23、第一螺栓26将密封片27固定在凸瓣轴1的每个凸起上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括第一密封圈8、第二密封圈13和第三密封圈15，端盖17与支撑体18之间安装有第一密封圈8，液压螺纹杆12和磨损环11的连接处安装有第二密封圈13，压紧活环10与第二联接辐板4之间安装有第三密封圈15。如此设置，密封效果好，防止漏油。其它组成和连接关系与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括第四密封圈22和第五密封圈31，凸瓣轴1和第二联接辐板4之间安装有第四密封圈22，凸瓣轴1和第一联接辐板2之间安装有第五密封圈31。如此设置，密封效果好，防止漏油。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。

结合图1说明本发明的工作原理：

1、本发明的目的是提供一种叶片式液压加载结构的齿轮为组装式结构，包括凸瓣轴、联接辐板、齿轮圈等，采用液压加载方式，，用在同轴加载的场合，可实现加载平稳无冲击、体积小、结构紧凑，有效解决液压传动中液体泄漏的问题。

2、本发明的齿轮主要由凸瓣轴1、第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4、第一螺堵5、第一定位环6、第一滚动轴承7、第一密封圈8、弹簧9、压紧活环10、磨损环11、液压螺纹杆12、第二密封圈13、石墨环14、第三密封圈15、压紧半环16、端盖17、支撑体18、第三锁紧螺母19、第三锁片20、第二螺堵21、第四密封圈22、第一锁片23、第二螺栓24、第二锁片25、第一螺栓26、密封片27、挡圈28、第二滚动轴承29、第二定位环30、第五密封圈31等零件组成。

3、本发明的齿轮采用组装式结构，齿轮本体主要由凸瓣轴1、第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4等组成；根据加载圆周旋转角度的要求，凸瓣轴1沿圆周方向均匀分成若干个凸起，对应的齿轮圈3沿圆周方向也均匀分成若干个凸起，凸瓣轴1和齿轮圈3沿轴向方向插入并组装；齿轮圈3两侧分别装上第一联接辐板2和第二联接辐板4，通过第二螺栓24、第二锁片25将第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4联接形成一个刚性组件；形成叶片式加载结构的齿轮。

4、本发明的齿轮采用液压加载方式，液压油从液压螺纹杆12处进入，经过第二联接辐板4的轴向和径向油孔分别到达凸瓣轴1凸起和齿轮圈3凸起形成的密封腔中。

5、本发明的齿轮，为了防止泄油和保持腔内压力，凸瓣轴1上使用第五密封圈31、第二联接辐板4上使用第四密封圈22、第一螺堵5、第二螺堵21，压紧半环10上使用第三密封圈15，磨损环11上使用第二密封圈13，端盖17上使用第一密封圈8；为了防止在旋转的第二联接辐板4和静止的磨损环11之间泄油，在旋转的第二联接辐板4固定压紧半环16和压紧活环10，在压紧半环16圆周方向均匀放置若干个弹簧9，在压紧活环10固定石墨环14，在弹簧9的弹簧力作用下使磨损环11与石墨环14压紧，同时也可在磨损环11与石墨环14磨损的情况下保持压紧；通过第一锁片23、第一螺栓26将密封片27固定在凸瓣轴1的每个凸起上。

6、本发明的齿轮使用第一滚动轴承7、第二滚动轴承29承受齿轮施加的径向力和/或轴向力，通过第一定位环6、第三锁紧螺母19、第三锁片20将第一滚动轴承7固定在支撑体18上，通过挡圈28、第二定位环30将第二滚动轴承29固定在支撑体18上。

7、本发明的齿轮的工作原理1：通过将凸瓣轴1上的凸起与对应的齿轮圈3上的凸起沿圆周方向紧紧贴合在一起，然后使用第二螺栓24、第二锁片25将第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4联接形成一个刚性组件，实现单向加载，加载方向可根据使用要求，选择凸瓣轴1上的凸起与对应的齿轮圈3上的凸起贴合的平面。

8、本发明的的齿轮的工作原理2：通过将凸瓣轴1上的凸起放置在对应的齿轮圈3上的凸起之间的任意位置，然后使用第二螺栓24、第二锁片25将第一联接辐板2、齿轮圈3、第二联接辐板4联接形成一个刚性组件，实现正反向双向加载。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：它包括齿轮本体、端盖(17)、液压螺纹杆(12)、磨损环(11)、压紧半环(16)、弹簧(9)、压紧活环(10)、第一滚动轴承(7)和第一定位环(6)，

端盖(17)安装在支撑体(18)上，液压螺纹杆(12)密封安装在端盖(17)的一侧端部，磨损环(11)套装在端盖(17)与液压螺纹杆(12)之间，压紧活环(10)套装在齿轮本体一侧的第二联接辐板(4)上，压紧半环(16)套装在齿轮本体的第二联接辐板(4)上，且压紧半环(16)位于压紧活环(10)的右侧，弹簧(9)的一端内嵌到压紧半环(16)内，弹簧(9)的另一端与压紧活环(10)相抵，第一滚动轴承(7)和第一定位环(6)由左至右依次套装在齿轮本体的第二联接辐板(4)上，且第一滚动轴承(7)的左侧与端盖(17)相抵，液压油通过液压螺纹杆(12)后通入齿轮本体内，并带动齿轮本体同向或双向同轴加载；

齿轮本体包括凸瓣轴(1)、第一联接辐板(2)、齿轮圈(3)和第二联接辐板(4)，齿轮圈(3)套装在凸瓣轴(1)上，且凸瓣轴(1)上的凸起与齿轮圈(3)上的凸起沿圆周方向紧紧贴合，或凸瓣轴(1)上的凸起插装在齿轮圈(3)上的相邻两个凸起之间；第一联接辐板(2)和第二联接辐板(4)分别安装在凸瓣轴(1)和齿轮圈(3)的左右两侧；液压油从液压螺纹杆(12)处进入，经过第二联接辐板(4)的轴向和径向油孔分别到达凸瓣轴(1)凸起和齿轮圈(3)凸起形成的密封腔中。

2.根据权利要求1所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：齿轮本体还包括第二定位环(30)、第二滚动轴承(29)和挡圈(28)，第二滚动轴承(29)套装在凸瓣轴(1)上，且第二滚动轴承(29)位于第一联接辐板(2)内，第二定位环(30)套装在凸瓣轴(1)上并位于第二滚动轴承(29)的右侧，挡圈(28)套装在第一联接辐板(2)的内侧壁上并与第二滚动轴承(29)的外圈相抵。

3.根据权利要求2所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：齿轮本体还包括密封片(27)、第一螺栓(26)和第一锁片(23)，凸瓣轴(1)的每个凸起上均通过第一螺栓(26)安装有密封片(27)和第一锁片(23)。

4.根据权利要求3所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：齿轮本体还包括第二螺栓(24)和第二锁片(25)，第二锁片(25)通过第二螺栓(24)安装在第一联接辐板(2)上。

5.根据权利要求4所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：齿轮本体还包括第一封堵(21)和第二封堵(5)，第二联接辐板(4)沿其轴线方向上加工有液压油水平通孔，所述液压油水平通孔的端部连接有第一封堵(21)，第二联接辐板(4)沿其径向方向上加工有多个液压油竖直通孔，该液压油竖直通孔与液压油水平通孔相连通，且液压油竖直通孔的端部安装有第二封堵(5)，第二联接辐板(4)上与凸瓣轴(1)上的凸起和齿轮圈(3)上的凸起连接处开设有液压油注入通孔，使液压油直接通入凸瓣轴(1)上的凸起和齿轮圈(3)上的凸起之间。

6.根据权利要求5所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：齿轮本体还包括锁紧螺母(19)和第三锁片(20)，第三锁片(20)通过锁紧螺母(19)安装在第二联接辐板(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：它还包括石墨环(14)，石墨环(14)安装在磨损环(11)和压紧活环(10)之间。

8.根据权利要求7所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：它还包括第一密封圈(8)、第二密封圈(13)和第三密封圈(15)，端盖(17)与支撑体(18)之间安装有第一密封圈(8)，液压螺纹杆(12)和磨损环(11)的连接处安装有第二密封圈(13)，压紧活环(10)与第二联接辐板(4)之间安装有第三密封圈(15)。

9.根据权利要求8所述的一种叶片式液压加载结构的齿轮，其特征在于：它还包括第四密封圈(22)和第五密封圈(31)，凸瓣轴(1)和第二联接辐板(4)之间安装有第四密封圈(22)，凸瓣轴(1)和第一联接辐板(2)之间安装有第五密封圈(31)。