CN115962257A - 一种低磨损蜗轮减速箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种低磨损蜗轮减速箱，包括箱体以及安装在箱体中的涡轮和蜗杆，所述箱体内设有隔板，箱体的内部分隔形成传动室和储油室，所述隔板中部向下凹陷形成凹陷区，所述凹陷区的上部位置开设有连通储油室的回油口；所述减速箱还包括轮盘、油泵以及油道；所述油道包括第一油道和第二油道，所述第一油道的出油端朝向蜗杆用以向蜗杆喷油，所述第二油道的出油端朝向轮盘的上壁用以向轮盘喷油，喷向轮盘的润滑油由旋转的轮盘甩向传动室的内壁。如此能保证凹陷区始终有合适的润滑油液位存在，不至于液位过高对涡轮造成更大阻力；而且油液预先可以尽量多的储存在储油室内，如此也就无需频繁的添加润滑油。

Description

一种低磨损蜗轮减速箱

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种低磨损蜗轮减速箱。

背景技术

对于涡轮减速箱，也称涡轮减速机，是一种动力传递机构，主要用于将高速转动转换成低速转动，其一般由箱体和设置在箱体内相互啮合的蜗杆、涡轮组成。

为了减小涡轮和蜗杆之间的磨损以及为二者散热，需要在箱体中注入润滑油，通过润滑油来对涡轮和蜗杆进行润滑，并吸收二者工作所产生的热量，常用润滑方式是，将润滑油注入箱体内，且润滑油的液位要保证涡轮至少部分浸没于其中，如此涡轮能够在润滑油中转动实现润滑和散热。

这种减速箱对润滑油的液位要求比较高，如果液位过高使涡轮浸没的过多，涡轮在润滑油中转动时，润滑油对涡轮产生的阻力也会相应的增加；而如果液位过低，随着润滑油的消耗，润滑油的液位很快就会低于涡轮的最低点，从而无法实现润滑效果，因此需要频繁的向箱体内重新补入润滑油。

另外，相关技术中，也有一些采用喷油的方式将润滑油喷洒到涡轮和蜗杆上，这种方式对于蜗杆而言，基本能够适应，而对于涡轮的润滑，为了实现涡轮的轮齿的润滑和整个涡轮的散热，喷液时既要喷洒到轮齿又要喷洒到轮面，而涡轮的轮面一般较大，因而对于喷头的布置要求较高，而且润滑散热效果也不如直接将涡轮浸没在润滑油中的方式。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种低磨损蜗轮减速箱。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低磨损蜗轮减速箱，包括箱体以及安装在箱体中的涡轮和蜗杆，其中蜗杆于涡轮的上部与涡轮相啮合，所述箱体内设有隔板，通过隔板将箱体的内部分隔形成上部的传动室和下部的储油室，所述隔板中部向下凹陷形成凹陷区，所述涡轮和蜗杆位于传动室中，且所述涡轮至少部分位于凹陷区中，所述凹陷区的上部位置开设有连通储油室的回油口；所述减速箱还包括轮盘、油泵以及油道；所述轮盘位于蜗杆的上方并由一电机驱动绕一竖向轴线转动；

所述油泵的进油端与储油室连通，油泵的出油端与油道连通用以向油道中供油；

所述油道包括第一油道和第二油道，所述第一油道的出油端朝向蜗杆用以向蜗杆喷油，所述第二油道的出油端朝向轮盘的上壁用以向轮盘喷油，喷向轮盘的润滑油由旋转的轮盘甩向传动室的内壁。

较之现有技术，采用本方案的优点在于：

首先，本方案中通过设置凹陷区，并在凹陷区上设置回油口，同时设置油泵，如此在使用时，可以预先在储油室内储备较多的润滑油，工作时，依靠油泵不断循环抽取储油室内的润滑油通过油道输送至传动室中，落入储油室内的最终会落入凹陷区中，而凹陷区上的回油口的存在，使得当润滑油漫过回油口时，会经由回油口再次回落至储油室中，如此循环往复，可以使得传动室内的油液液位基本保持在凹陷区的回油口位置，而涡轮是在凹陷区中转动的，如此可以对涡轮进行润滑和吸热。这样的设置，既能保证凹陷区始终有合适的润滑油液位存在，不至于液位过高对涡轮造成更大阻力；而且油液预先可以尽量多的储存在储油室内，如此也就无需频繁的添加润滑油。

其次，本方案中，由于凹陷区的液位不足以浸没到蜗杆，因而设置了第一油道，通过第一油道直接向蜗杆进行喷油润滑散热。

此外，本方案中，通过设置第二油道和转动的轮盘，如此油泵将油通过第二油道喷向轮盘，油液喷到轮盘上时，由于轮盘在旋转，所以会在离心力的作用下将其轮盘上的油液向四周甩开，从而将部分油液甩到箱体的内周壁（或者说传动室的内壁）上，使得油液的热量可以直接传递到箱体的表壁上，借助箱体的表壁将热量散发出去，如此有助于油液的降温散热。

而且，第二油道将油液喷向轮盘上壁时，油液会冲击轮盘的上壁，从而会被溅起，使得部分油液溅起形成油雾，同样，油雾在经轮盘甩向箱体的内壁时，冲击箱体的内壁过程中同样也有部分油液会形成油雾；如此形成的油雾可以弥漫在传动室，有助于吸收传动室内部空间的热量，而且分散的油雾也有助于落到箱体内的其他部件（比如轴承等）上实现一定程度上的润滑。

作为优选，所述轮盘呈上窄下宽的圆锥体结构，所述圆锥体结构的外周壁构成所述轮盘的上壁，所述轮盘的上壁上设有若干沿轮盘周向均匀分布的凸片。

作为优选，所述箱体的顶部设有顶壳，所述顶壳包括封闭的配油室，所述油泵的出油端与配油室连通用以向配油室内注油；所述第一油道和第二油道的进油端与配油室连通。

作为优选，所述第一油道至少部分区域和/或第二油道至少部分区域开设在顶壳的周壁中，且所述顶壳的外周壁上设有制冷件。

作为优选，所述顶壳的周壁中开设有若干沿轮盘的周向依次分布的第二油道，其中所述第二油道的进油端与配油室连通，出油端贯穿顶壳的底部。

作为优选，所述顶壳中转动连接有竖向延伸的转轴，所述转轴由电机驱动旋转，且所述轮盘安装在转轴的下端；所述第一油道开设在转轴中，且第一油道的进油端于配油室中贯穿转轴的周壁，所述第一油道的出油端贯穿轮盘。

作为优选，所述顶壳中转动连接有竖向延伸的转轴，所述转轴由电机驱动旋转，且所述轮盘安装在转轴的下端；所述转轴上转动连接有套环，所述套环通过固定杆固定在顶壳上；所述第一油道包括固定油道和活动油道，所述固定油道开设在顶壳的周壁上，其一端与配油室连通，另一端沿固定杆内延伸至套环中并贯穿套环的内周壁；所述活动油道设于转轴中，且所述活动油道一端贯穿轮盘，另一端于套环位置贯穿转轴的周壁用以与固定油道贯穿套环的一端相连通。

作为优选，所述轮盘内部为中空结构。

作为优选，所述箱体的上部外周壁上设有散热翅片。

作为优选，所述制冷件为半导体制冷片。

本发明的其他优点和效果在具体实施方式部分进行具体阐释。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1的截面图；

图3为实施例1的剖视图；

图4为顶壳的内部结构示意图；

图5为顶壳位置的结构示意图；

图6实施例2中顶壳部分的截面图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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。

实施例1

请参阅图1-3所示，本实施例提供一种低磨损蜗轮减速箱，包括箱体1以及安装在箱体1中的涡轮21和蜗杆22，蜗杆22和涡轮21转动设置在箱体1上；其中蜗杆22于涡轮21的上部与涡轮21相啮合。

如图2和图3所示，所述箱体1内设有隔板11，通过隔板11将箱体1的内部分隔形成上部的传动室13和下部的储油室12；储油室12主要用于实现较多的储存润滑油，而传动室13则用于安装涡轮21、蜗杆22等部件。

所述隔板11中部向下凹陷形成凹陷区111，所述涡轮21和蜗杆22位于传动室13中，且所述涡轮21至少部分位于凹陷区111中，本实施例中，所展示的涡轮21的下半部分浸没在凹陷区111中。

所述凹陷区111的上部位置开设有连通储油室12的回油口112，值得说明的是，回油口112所处高度至少要高于涡轮21的最低点，以保证涡轮21的下部能够浸没在凹陷区111的油液中。

所述减速箱还包括轮盘3、油泵5以及油道；所述轮盘3位于蜗杆22的上方并由一电机4驱动绕一竖向轴线转动，这里的竖向也可理解为垂直于蜗杆22的轴向。

所述油泵5的进油端与储油室12的底部位置连通，用以抽取储油室12内的油液，油泵5的出油端与油道连通用以向油道中供油，油道的出油端连通传动室13，用以将油泵5抽取的油液导入传动室13中。

在使用时，可以预先在储油室12内储备较多的润滑油，工作时，依靠油泵5不断循环抽取储油室12内的润滑油通过油道输送至传动室13中，落入储油室12内的最终会落入凹陷区111中，而凹陷区111上的回油口112的存在，使得当润滑油漫过回油口112时，会经由回油口112再次回落至储油室12中，如此循环往复，可以使得传动室13内的油液液位基本保持在凹陷区111的回油口112位置，而涡轮21是在凹陷区111中转动的，如此可以对涡轮21进行润滑和吸热。这样的设置，既能保证凹陷区111始终有合适的润滑油液位存在，不至于液位过高对涡轮21造成更大阻力；而且油液预先可以尽量多的储存在储油室12内，如此也就无需频繁的添加润滑油。

如图2和图3所示，所述油道包括第一油道7和第二油道6：

所述第一油道7的出油端朝向蜗杆22用以向蜗杆22喷油，由于凹陷区111的液位不足以浸没到蜗杆22，因而设置了第一油道7，通过第一油道7直接向蜗杆22进行喷油润滑散热。

所述第二油道6的出油端朝向轮盘3的上壁用以向轮盘3喷油，喷向轮盘3的润滑油由旋转的轮盘3甩向传动室13的内壁。

通过设置第二油道6和转动的轮盘3，如此油泵5将油通过第二油道6喷向轮盘3，油液喷到轮盘3上时，由于轮盘3在旋转，所以会在离心力的作用下将其轮盘3上的油液向四周甩开，从而将部分油液甩到箱体1的内周壁（或者说传动室13的内壁）上，使得油液的热量可以直接传递到箱体1的表壁上，借助箱体1的表壁将热量散发出去，如此有助于油液的降温散热。

为了箱体1的表壁能够更好的散热，本实施例中，结合图1所示，所述箱体1的上部外周壁上设有散热翅片131，优选是至少将部分散热翅片131设置在传动室13部分的外周壁上。

而且，第二油道6将油液喷向轮盘3上壁时，油液会冲击轮盘3的上壁，从而会被溅起，使得部分油液溅起形成油雾，同样，油雾在经轮盘3甩向箱体1的内壁时，油液冲击箱体1的内壁过程中同样也有部分油液溅起会形成油雾；如此形成的油雾可以弥漫在传动室13，有助于吸收传动室13内部空间散发的热量，而且分散的油雾也有助于落到箱体1内的其他部件（比如轴承等）上实现一定程度上的润滑。

本实施例中，如图3和图4所示，所述轮盘3呈上窄下宽的圆锥体结构，由该圆锥体结构的外周壁构成所述轮盘3的上壁，换言之至，轮盘3的上壁呈圆锥面结构，其轴向垂直于蜗杆22的轴向。第二油道6将油液喷向轮盘3的上壁时，由轮盘3将其向四周甩开。

另外，为了使得第二油道6喷向轮盘3后能够有更多的油雾产生，本实施例中，所述轮盘3的上壁上设有若干沿轮盘3周向均匀分布的凸片31，如此轮盘3旋转带动凸片31一起旋转，油液喷向轮盘3时，旋转的凸片31会击打喷向轮盘3的油液，击打油液的过程中会形成一定的油雾。

为了能够对第一油道7和第二油道6供油，本实施例中，所述箱体1的顶部设有顶壳8，顶壳8基本呈空心的圆柱状壳体结构。

如图2和图3所示，所述顶壳8的内部设有水平设置的封板，通过封板将顶壳8的内上部分隔形成封闭的配油室81。

在顶壳8中间转动连接有竖向延伸的转轴41，电机4安装在顶壳8的顶部，所述转轴41由电机4驱动旋转，且所述轮盘3安装在转轴41的下端；此外，为了降低轮盘3的重量，本实施例中，所述轮盘3内部为中空结构。

其中，所述油泵5的出油端连接至顶壳8的顶部，以与配油室81连通用以向配油室81内注油；所述第一油道7和第二油道6的进油端与配油室81连通；如此油泵5抽取储油室12的油液至配油室81，再由配油室81分别输入到第一油道7和第二油道6。

为了更好的对流入第二油道6中的油液进行散热降温，本实施例中，如图2-4所示，所述顶壳8的外周壁上设有制冷件82，其中制冷件82可以采用半导体制冷片，其可设置多个，并沿顶壳8周向均匀分布在顶壳8的外周上；并且第二油道6至少部分区域开设在顶壳8的周壁中；如此通过制冷件82可以对顶壳8的周壁进行制冷，如此油液在第二油道6位于顶壳8周壁中的部分流过时，可以被顶壳8的周壁进行冷却降温。

其中第二油道6的具体构造为：如图2和图3所示，所述顶壳8的周壁中开设有若干沿轮盘3的周向依次分布的第二油道6，第二油道6基本竖向延伸，其中第二油道6的进油端（即上端）贯穿配油室81的内周壁以与配油室81连通；如图5所示，第二油道6的出油端（即下端）贯穿顶壳8的底部以竖向朝向轮盘3的上壁；使用时，油液经油泵5输入配油室81中，再由配油室81分别进入各第二油道6的进进油端，最终从各第二油道6的出油端喷向轮盘3的上壁。

由于第一油道7是将油液直接喷向蜗杆22的蜗齿部分的，由于轮盘3和转轴41的存在，会对蜗杆22形成阻挡，使得第一油道7难以将油液直接喷向蜗杆22，故而本实施例中，对第一油道7的设计作出改进：

第一油道7的具体构成为：如图2和图4所示，第一油道7沿转轴41的轴向开设在转轴41中，且第一油道7的进油端（即上端）于配油室81中贯穿转轴41的周壁以与配油室81连通，所述第一油道7的出油端（即下端）贯穿轮盘3，如此配油室81内的油液会经第一油道7的进油端进入，从第一油道7的出油端喷向蜗杆22，涡轮21和蜗杆22的存在也不会干涉第一油道7将油液喷向蜗杆22；此外，这样的设计也不会干涉转轴41的正常转动。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于第一油道7的构成不同；在实施例1中，第一油道7完全开设在转轴41中，使得其不能很好的接触顶壳8的周壁，进而也就难以被顶壳8的周壁冷却降温，故而本实施例在实施例1的基础上对第一油道7作出如下改进：

结合图6所示，将所述第一油道7至少部分区域位于顶壳8的周壁上，如此第一油道7位于顶壳8周壁上的部分可以对油液进行冷却降温，具体的：

所述转轴41上转动连接有套环83，所述套环83通过固定杆84固定在顶壳8上，如此套环83与顶壳8保持相对固定，转轴41能够在套环83中转动。

所述第一油道7主要由两部分构成，其包括固定油道71和活动油道72，所述固定油道71沿竖向开设在顶壳8的周壁上，其上端贯穿配油室81的内周壁以与配油室81连通，作为整个第一油道7的进油端；固定油道71的下端沿固定杆84的长度方向向内延伸至套环83中并贯穿套环83的内周壁，形成一个固定端口；

所述活动油道72设于转轴41中，且所述活动油道72一端贯穿轮盘3作为整个第一油道7的出油端，活动油道72的另一端于套环83位置贯穿转轴41的周壁形成一个活动端口，该活动端口主要用以与固定油道71贯穿套环83的一端（即固定端口）相连通。

如此，随着转轴41的转动，活动端口会周期性的与固定端口重合，当活动端口和固定端口重合时，固定油道71中的油液会进入活动油道72中，最终由活动油道72喷向蜗杆22；如此设置，即保证了转轴41能够正常转动，又能使第一油道7有一部分（主要是固定油道71的部分）位于顶壳8周壁中，以实现对第一油道7中的油液实现冷却降温。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种低磨损蜗轮减速箱，包括箱体以及安装在箱体中的涡轮和蜗杆，其中蜗杆于涡轮的上部与涡轮相啮合，其特征在于，所述箱体内设有隔板，通过隔板将箱体的内部分隔形成上部的传动室和下部的储油室，所述隔板中部向下凹陷形成凹陷区，所述涡轮和蜗杆位于传动室中，且所述涡轮至少部分位于凹陷区中，所述凹陷区的上部位置开设有连通储油室的回油口；所述减速箱还包括轮盘、油泵以及油道；所述轮盘位于蜗杆的上方并由一电机驱动绕一竖向轴线转动；

所述油泵的进油端与储油室连通，油泵的出油端与油道连通用以向油道中供油；

所述油道包括第一油道和第二油道，所述第一油道的出油端朝向蜗杆用以向蜗杆喷油，所述第二油道的出油端朝向轮盘的上壁用以向轮盘喷油，喷向轮盘的润滑油由旋转的轮盘甩向传动室的内壁。

2.根据权利要求1所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述轮盘呈上窄下宽的圆锥体结构，所述圆锥体结构的外周壁构成所述轮盘的上壁，所述轮盘的上壁上设有若干沿轮盘周向均匀分布的凸片。

3.根据权利要求1所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述箱体的顶部设有顶壳，所述顶壳包括封闭的配油室，所述油泵的出油端与配油室连通用以向配油室内注油；所述第一油道和第二油道的进油端与配油室连通。

4.根据权利要求3所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述第一油道至少部分区域和/或第二油道至少部分区域开设在顶壳的周壁中，且所述顶壳的外周壁上设有制冷件。

5.根据权利要求4所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述顶壳的周壁中开设有若干沿轮盘的周向依次分布的第二油道，其中所述第二油道的进油端与配油室连通，出油端贯穿顶壳的底部。

6.根据权利要求4所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述顶壳中转动连接有竖向延伸的转轴，所述转轴由电机驱动旋转，且所述轮盘安装在转轴的下端；所述第一油道开设在转轴中，且第一油道的进油端于配油室中贯穿转轴的周壁，所述第一油道的出油端贯穿轮盘。

7.根据权利要求4所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述顶壳中转动连接有竖向延伸的转轴，所述转轴由电机驱动旋转，且所述轮盘安装在转轴的下端；所述转轴上转动连接有套环，所述套环通过固定杆固定在顶壳上；所述第一油道包括固定油道和活动油道，所述固定油道开设在顶壳的周壁上，其一端与配油室连通，另一端沿固定杆内延伸至套环中并贯穿套环的内周壁；所述活动油道设于转轴中，且所述活动油道一端贯穿轮盘，另一端于套环位置贯穿转轴的周壁用以与固定油道贯穿套环的一端相连通。

8.根据权利要求1所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述轮盘内部为中空结构。

9.根据权利要求1所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述箱体的上部外周壁上设有散热翅片。

10.根据权利要求4所述的一种低磨损蜗轮减速箱，其特征在于，所述制冷件为半导体制冷片。

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