CN116201879A - 自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱及其操作方法 - Google Patents

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CN116201879A CN202310256306.2A CN202310256306A CN116201879A CN 116201879 A CN116201879 A CN 116201879A CN 202310256306 A CN202310256306 A CN 202310256306A CN 116201879 A CN116201879 A CN 116201879A
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Abstract

本发明公开了一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置及其操作方法。该装置由行星齿轮传动系统、润滑过滤系统以及冷却系统组成。行星齿轮传动系统采用行星包整体式安装，结构紧凑，易于安装。行星齿轮箱装置设置有润滑过滤系统，因而不需要额外接液压站。而且润滑过滤系统采用喷淋润滑，润滑效果好，减少齿轮及其它运动部件的磨损，延长使用寿命。冷却系统采用“冷却风机+冷却盘管”的方式，能够实现强制冷却，显著降低行星齿轮箱装置的温升。行星齿轮箱装置的箱体既能起到支撑连接作用，还可以作为油箱使用，结构紧凑，储油量多，整体重量轻。该装置还设有阀组和压力表，能实时监控和调节油压。

Description

自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱及其操作方法
技术领域
本发明涉及减速机装置技术领域，具体涉及一种自带润滑过滤和冷却系统的行星齿轮箱及其操作方法。
背景技术
目前市场上常规减速机大多采用油池润滑，在高速或重载运行工况下，油池润滑效果较差，需外接液压泵站进行喷淋润滑。减速机内部油液清洁度不能有效控制在理想范围内，运行一段时间油液里面的杂质会对齿轮造成不可逆的损伤，轻则齿面磨损，重则直接断齿，将直接影响整机的运行。若减速机需持续高负载运行工作，润滑油液温度也会持续上升，此时还需要考虑散热的问题。总的来说，一台减速机想要达到理想运行状态与设计要求，需要配置一系列的辅助装置。
发明内容
本发明的目的在于提供本发明公开了一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置，其由行星齿轮传动系统、润滑过滤系统以及冷却系统组成。
其中，所述行星齿轮传动系统由第一油封1、第一油封座2、前端盖3、箱体4、输入齿轮轴12、后端盖13、输入轴14、第一轴承15、第二油封座16、第二油封17、输出行星架18、平键19、第二轴承20、销轴21、挡圈22、行星轮23、孔用挡圈24、内齿圈25、第三轴承26、第四轴承27、限位隔圈29、安装地脚30、油标31、油液过滤器32和排气阀33组成；所述润滑过滤系统由喷淋管5、压力表6、阀组7、第一齿轮8、液压泵9、出油管10、进油管11和第二齿轮28组成；所述冷却系统由进油接头34、出油接头35、回油管36、进油管37和冷却装置38组成。
进一步地，箱体4两端止口分别安装有前端盖3和后端盖13，两侧端盖分别通过螺栓配防松垫圈安装在箱体4上；箱体4底部设有安装地脚30；前端盖3上安装有油标31；内齿圈25通过螺栓配防松垫圈安装在箱体4内部；箱体4内部装有液压泵9，液压泵9前端装有第一齿轮8并通过螺钉配防松垫圈锁紧，液压泵9进油口处安装有进油管11，出油口安装有出油管10，喷淋管5安装在箱体4内部，出油口对着内齿圈25；箱体4顶部安装有排气阀33和阀组7，油液过滤器32通过油液过滤器接口49安装在阀组7侧面，压力表6通过压力表接口52安装在阀组7顶部。
进一步地，行星轮23内部安装有第三轴承26，第三轴承26之间通过孔用挡圈24限位，第三轴承26内孔与销轴21配合安装组成行星包，行星包中第三轴承26两侧配有挡圈22并一起安装在输出行星架18上，输出行星架18上安装有平键19，输出行星架18两侧配有第二轴承20和第四轴承27，第二轴承20内圈与输出行星架18配合安装，外圈与前端盖3配合安装，第四轴承27内圈与输出行星架18配合安装，外圈与箱体4配合安装。第一油封1安装在第一油封座2内部，第一油封座2通过螺钉配防松垫圈安装在前端盖3上，第一油封1与输出行星架18形成密封。第一轴承15内圈安装在输入轴14上，外圈安装在后端盖13上。第二油封17安装在第二油封座16上，第二油封座16通过螺钉配防松垫圈安装在后端盖13上，第二油封17与输入轴14形成密封。输入齿轮轴12一侧与行星轮23配合安装，另一侧与输入轴14配合安装；输入齿轮轴12上装有第二齿轮28，第二齿轮28装有限位隔圈24。
进一步地，上阀体42内部有阀腔40、弹簧43、阀芯41和阀座44一同安装在阀腔40内部，上阀体42左侧安装有螺堵54，右侧安装有调压螺钉45，下阀体46内部含有溢流孔47、出油孔48、油液过滤器接口49、进油孔50和压力表接口52；上阀体42和下阀体46通过密封圈53实现上下阀体间油道的密封，并通过第一固定螺栓39配防松垫圈的形式连接紧固；下阀体46通过第二固定螺栓51配防松垫圈安装在箱体4上。
其中，所述冷却装置38安装在箱体4一侧，主要由冷却风机55、换热器56和冷却盘管57组成；进油接头34、进油管37与冷却盘管57的进油口相连接，出油接头35、回油管36与冷却盘管57的出油口相连接。
根据本发明的另一个方面，本发明提出了一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的操作方法，包括以下步骤：
步骤1、将回油管36和进油管37从散热装置38上拆下，并在回油管36处外接一根加长油管至油桶内部，启动行星齿轮箱装置将油液加入箱体4内部，并使得油液液面位于油标31处；
步骤2、输入轴14和电机相连接，带动输入齿轮轴12旋转，将扭矩传递给行星包，行星包再将扭矩传递给输出行星架18；
步骤3、输入齿轮轴12给液压泵9提供动力；所述液压泵9开始运行，并通过进油管11从箱体4底部吸油，再从出油管10将油液传送至阀组7；
步骤4、油液在阀组7内部先经过油液过滤器32进行过滤，接着将过滤好的油液传送至阀组控制部分；
步骤5、高温油液流经冷却装置38的冷却盘管57，在换热器56中与冷却风机55强制流动的冷空气进行高效热交换，使油温降至工作温度；
步骤6、油液从阀组7流至喷淋管5，对行星齿轮箱进行喷淋润滑。
进一步地，排气阀33处于常闭状态，当箱体内部压力大于大气压时，排气阀33自动开启。
进一步地，输入齿轮轴12上配有第二齿轮28；第二齿轮28和第一齿轮8组成一对齿轮副，形成功率分流，给液压泵9提供动力。
附图说明
图1为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的剖视图。
图2为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的正视图。
图3为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的左视图。
图4为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的行星包的结构示意图。
图5为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的阀组示意图。
图6为本发明自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置的冷却系统示意图。
图中标记：1、第一油封；2、第一油封座；3、前端盖；4、箱体；5、喷淋管；6、压力表；7、阀组；8、第一齿轮；9、液压泵；10、出油管；11、进油管；12、输入齿轮轴；13、后端盖；14、输入轴；15、第一轴承；16、第二油封座；17、第二油封；18、输出行星架；19、平键；20、第二轴承；21、销轴；22、挡圈；23、行星轮；24、孔用挡圈；25、内齿圈；26、第三轴承；27、第四轴承；28、第二齿轮；29、限位隔圈；30、安装地脚；31、油标；32、油液过滤器；33、排气阀；34、进油接头；35、出油接头；36、回油管；37、进油管；38、冷却装置；39、第一固定螺栓；40、阀腔；41、阀芯；42、上阀体；43、弹簧；44、阀座；45、调压螺钉；46、下阀体；47、溢流孔；48、出油孔；49、油液过滤器接口；50、进油孔；51、第二固定螺栓；52、压力表接口；53、密封圈；54、螺堵；55、冷却风机；56、换热器；57、冷却盘管。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提出的一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置。该行星齿轮箱装置由行星齿轮传动系统、润滑过滤系统以及冷却系统组成。
参见图1-4，行星齿轮传动系统由第一油封1、第一油封座2、前端盖3、箱体4、输入齿轮轴12、后端盖13、输入轴14、第一轴承15、第二油封座16、第二油封17、输出行星架18、平键19、第二轴承20、销轴21、挡圈22、行星轮23、孔用挡圈24、内齿圈25、第三轴承26、第四轴承27、限位隔圈29、安装地脚30、油标31、油液过滤器32和排气阀33组成。
其中，润滑过滤系统由喷淋管5、压力表6、阀组7、第一齿轮8、液压泵9、出油管10、进油管11和第二齿轮28组成。
参见图3，冷却系统由进油接头34、出油接头35、回油管36、进油管37和冷却装置38组成。
在行星齿轮箱装置中，进一步地，所述箱体4两端止口分别安装有前端盖3和后端盖13，两侧端盖分别通过螺栓配防松垫圈安装在箱体4上。箱体4底部设有安装地脚30。前端盖3上安装有油标31。内齿圈25通过螺栓配防松垫圈安装在箱体4内部。箱体4内部装有液压泵9，液压泵9前端装有第一齿轮8并通过螺钉配防松垫圈锁紧，液压泵9进油口处安装有进油管11，出油口安装有出油管10，喷淋管5安装在箱体4内部，出油口对着内齿圈25。参见图3，箱体4顶部安装有排气阀33和阀组7，油液过滤器32通过油液过滤器接口49安装在阀组7侧面，压力表6通过压力表接口52安装在阀组7顶部。冷却装置38安装在箱体4一侧，进油接头34和进油管37与冷却装置38相连接，出油接头35、回油管36与冷却装置38相连接。
参见图4，行星轮23内部安装有第三轴承26，第三轴承26之间通过孔用挡圈24限位，第三轴承26内孔与销轴21配合安装组成行星包，行星包中第三轴承26两侧配有挡圈22并一起安装在输出行星架18上，输出行星架18上安装有平键19，输出行星架18两侧配有第二轴承20和第四轴承27，第二轴承20内圈与输出行星架18配合安装，外圈与前端盖3配合安装，第四轴承27内圈与输出行星架18配合安装，外圈与箱体4配合安装。第一油封1安装在第一油封座2内部，第一油封座2通过螺钉配防松垫圈安装在前端盖3上，第一油封1与输出行星架18形成密封。第一轴承15内圈安装在输入轴14上，外圈安装在后端盖13上。第二油封17安装在第二油封座16上，第二油封座16通过螺钉配防松垫圈安装在后端盖13上，第二油封17与输入轴14形成密封。输入齿轮轴12一侧与行星轮23配合安装，另一侧与输入轴14配合安装。输入齿轮轴12上装有第二齿轮28，第二齿轮28装有限位隔圈24。
在所述润滑过滤系统中，进一步的，参见图5，所述阀组7由第一固定螺栓39、阀腔40、阀芯41、上阀体42、弹簧43、阀座44、调压螺钉45、下阀体46、溢流孔47、出油孔48、油液过滤器接口49、进油孔50、第二固定螺栓51、压力表接口52、密封圈53和螺堵54组成。
其中，所述上阀体42内部有阀腔40、弹簧43、阀芯41和阀座44一同安装在阀腔40内部，上阀体42左侧安装有螺堵54，右侧安装有调压螺钉45，下阀体46内部含有溢流孔47、出油孔48、油液过滤器接口49、进油孔50和压力表接口52。上阀体42和下阀体46通过密封圈53实现上下阀体间油道的密封，并通过第一固定螺栓39配防松垫圈的形式连接紧固。下阀体46通过第二固定螺栓51配防松垫圈安装在箱体4上。
本发明提出的一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置，其在工作时，先将回油管36和进油管37从散热装置38上拆下，并在回油管36处外接一根加长油管至油桶内部，低速启动行星齿轮箱装置，利用“虹吸效应”的工作原理将油液加入箱体4内部，加至油标处31即可；反之，设备运行一段时间后，若需要更换润滑油，只需将加长油管一端和进油管37相连接，另一端放置在空桶里，低速反向启动行星齿轮箱装置，即可把箱体4内部的润滑油排出。
输入轴14和电机相连接，作为“动力源”带动输入齿轮轴12旋转，将扭矩传递给行星包，行星包再将扭矩传递给输出行星架18，从而降低额定转速，输出扭矩，实现减速增扭。
在输入齿轮轴12上配有第二齿轮28，第二齿轮28和第一齿轮8组成一对齿轮副，形成功率分流，为液压泵9提供动力。液压泵9运行并通过进油管11从箱体4底部吸油，再从出油管10将油液传送至阀组7，油液在阀组7内部先经过油液过滤器32进行过滤，接着将过滤好的油液传送至阀组的控制部分。刚开机运行时，可将阀组7上调压螺钉45完全松开，待运行一段时间后再调整相应压力，届时可从压力表6判断是否达到使用压力。最终油液从阀组7流至喷淋管5，对行星齿轮箱装置进行喷淋润滑。排气阀33处于常闭状态，当箱体内部压力大于大气压时，排气阀33会自动开启，减少渗油风险。
开机后液压泵9自动开启工作，关机时液压泵9也会自动停止，阀组7上装有进油接头34和出油接头35，并通过回油管36、进油管37与冷却装置38相连接。
在所述冷却系统中，进一步的，参见图6，所述冷却装置38主要由冷却风机55、换热器56和冷却盘管57组成。工作时，润滑过滤系统中高温油流经冷却装置38的冷却盘管57，在换热器56中与冷却风机55强制流动的冷空气进行高效热交换，使油温降至工作温度，再将冷却后的油液传送各需要润滑部位，以确保行星齿轮传动系统可以连续正常运转。
本发明提出的一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置结构紧凑，集成度高，便于操作，安全性能高。行星齿轮箱装置设置有润滑过滤系统，因而不需要额外接液压站。液压泵自动启停，操作方便。润滑过滤系统设有加油口、放油口和油液过滤器，能够提高油品，延长使用寿命，降低维护成本。该装置还设置冷却系统，采用“冷却风机+冷却盘管”的方式，能够实现强制冷却，显著降低温升，在相同负载工况下温升能有效降低20K以上。进一步的，该装置还采用喷淋润滑，润滑效果好，减少齿轮及其它运动部件的磨损，延长使用寿命。该装置的箱体既能起到支撑连接作用，还可以作为油箱使用，机构紧凑，储油量多，整体重量轻。该装置进一步设有阀组和压力表，能实时监控和调节油压。采用行星包整体式安装，结构紧凑，易于安装。该装置还设有常闭式排气阀，箱体内部压力大于大气压式会自动开启。
以上对本发明的方案进行了详细的说明。但显而易见的是，以上说明所描述的实施方式只是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。以上所提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置，其由行星齿轮传动系统、润滑过滤系统以及冷却系统组成；其特征在于：
其中，所述行星齿轮传动系统由第一油封(1)、第一油封座(2)、前端盖(3)、箱体(4)、输入齿轮轴(12)、后端盖(13)、输入轴(14)、第一轴承(15)、第二油封座(16)、第二油封(17)、输出行星架(18)、平键(19)、第二轴承(20)、销轴(21)、挡圈(22)、行星轮(23)、孔用挡圈(24)、内齿圈(25)、第三轴承(26)、第四轴承(27)、限位隔圈(29)、安装地脚(30)、油标(31)、油液过滤器(32)和常闭排气阀(33)组成；
所述润滑过滤系统由喷淋管(5)、压力表(6)、阀组(7)、第一齿轮(8)、液压泵(9)、出油管(10)、进油管(11)和第二齿轮(28)组成；
所述冷却系统由进油接头(34)、出油接头(35)、回油管(36)、进油管(37)和冷却装置(38)组成。
2.如权利要求1所述的行星齿轮箱装置，其特征在于：
其中，箱体(4)两端止口分别安装有前端盖(3)和后端盖(13)，两侧端盖分别通过螺栓配防松垫圈安装在箱体(4)上；箱体(4)底部设有安装地脚(30)；前端盖(3)上安装有油标(31)；内齿圈(25)通过螺栓配防松垫圈安装在箱体(4)内部；箱体(4)内部装有液压泵(9)，液压泵(9)前端装有第一齿轮(8)并通过螺钉配防松垫圈锁紧，液压泵(9)进油口处安装有进油管(11)，出油口安装有出油管(10)，喷淋管(5)安装在箱体(4)内部，出油口对着内齿圈(25)；箱体(4)顶部安装有常闭排气阀(33)和阀组(7)，油液过滤器(32)通过油液过滤器接口(49)安装在阀组(7)侧面，压力表(6)通过压力表接口(52)安装在阀组(7)顶部。
3.如权利要求2所述的行星齿轮箱装置，其特征在于：
其中，行星轮(23)内部安装有第三轴承(26)，第三轴承(26)之间通过孔用挡圈(24)限位，第三轴承(26)内孔与销轴(21)配合安装组成行星包，行星包中第三轴承(26)两侧配有挡圈(22)并一起安装在输出行星架(18)上，输出行星架(18)上安装有平键(19)，输出行星架(18)两侧配有第二轴承(20)和第四轴承(27)，第二轴承(20)内圈与输出行星架(18)配合安装，外圈与前端盖(3)配合安装，第四轴承(27)内圈与输出行星架(18)配合安装，外圈与箱体(4)配合安装。第一油封(1)安装在第一油封座(2)内部，第一油封座(2)通过螺钉配防松垫圈安装在前端盖(3)上，第一油封(1)与输出行星架(18)形成密封。第一轴承(15)内圈安装在输入轴(14)上，外圈安装在后端盖(13)上。第二油封(17)安装在第二油封座(16)上，第二油封座(16)通过螺钉配防松垫圈安装在后端盖(13)上，第二油封(17)与输入轴(14)形成密封。输入齿轮轴(12)一侧与行星轮(23)配合安装，另一侧与输入轴(14)配合安装；输入齿轮轴(12)上装有第二齿轮(28)，第二齿轮(28)装有限位隔圈(24)。
4.如权利要求3所述的行星齿轮箱装置，其特征在于：
其中，上阀体(42)内部有阀腔(40)、弹簧(43)、阀芯(41)和阀座(44)一同安装在阀腔(40)内部，上阀体(42)左侧安装有螺堵(54)，右侧安装有调压螺钉(45)，下阀体(46)内部含有溢流孔(47)、出油孔(48)、油液过滤器接口(49)、进油孔(50)和压力表接口(52)；上阀体(42)和下阀体(46)通过密封圈(53)实现上下阀体间油道的密封，并通过第一固定螺栓(39)配防松垫圈的形式连接紧固；下阀体(46)通过第二固定螺栓(51)配防松垫圈安装在箱体(4)上。
5.如权利要求2所述的行星齿轮箱装置，其特征在于：所述冷却装置(38)安装在箱体(4)一侧，主要由冷却风机(55)、换热器(56)和冷却盘管(57)组成；进油接头(34)、进油管(37)与冷却盘管(57)的进油口相连接，出油接头(35)、回油管(36)与冷却盘管(57)的出油口相连接。
6.一种自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱的操作方法，包括如权利要求1-5任意之一的自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱装置；其特征在于：
所述方法依次包括以下步骤：
步骤1、将回油管(36)和进油管(37)从散热装置(38)上拆下，并在回油管(36)处外接一根加长油管至油桶内部，启动行星齿轮箱装置将油液加入箱体(4)内部，并使得油液液面位于油标(31)处；
步骤2、输入轴(14)和电机相连接，带动输入齿轮轴(12)旋转，将扭矩传递给行星包，行星包再将扭矩传递给输出行星架(18)；
步骤3、输入齿轮轴(12)给液压泵(9)提供动力；所述液压泵(9)开始运行，并通过进油管(11)从箱体(4)底部吸油，再从出油管(10)将油液传送至阀组(7)；
步骤4、油液在阀组(7)内部先经过油液过滤器(32)进行过滤，接着将过滤好的油液传送至阀组控制部分；
步骤5、高温油液流经冷却装置(38)的冷却盘管(57)，在换热器(56)中与冷却风机(55)强制流动的冷空气进行高效热交换，使油温降至工作温度；
步骤6、油液从阀组(7)流至喷淋管(5)，对行星齿轮传动系统进行喷淋润滑。
7.如权利要求6所述的自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱的操作方法，其特征在于：常闭排气阀(33)处于常闭状态，当箱体内部压力大于大气压时，常闭排气阀(33)自动开启。
8.如权利要求6所述的自带润滑过滤系统和冷却系统的行星齿轮箱的操作方法，其特征在于：输入齿轮轴(12)上配有第二齿轮(28)；第二齿轮(28)和第一齿轮(8)组成一对齿轮副，形成功率分流，给液压泵(9)提供动力。
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