CN116292658A - 一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置 - Google Patents

一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置 Download PDF

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Abstract

一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，它涉及一种联接装置。本发明为了解决现有行星背靠背试验台的联接结构存在轴向位移窜动，导致无法保证行星齿轮传动试验安全稳定的运行的问题。本发明的第一输出法兰的一端与试验行星齿轮箱连接，第二输出法兰的一端与陪试行星齿轮箱连接，第一过渡联接齿与第一输出法兰的另一端连接，第二过渡联接齿与第二输出法兰的另一端连接；齿式法兰套装在第一过渡联接齿和第二过渡联接齿上，轴向限位单元安装在齿式法兰的左右两侧并向传动轴的轴线处延伸，且轴向限位单元的内侧壁设有轴向补偿凹槽。本发明用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接。

Description

一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置
技术领域
本发明涉及一种联接装置，具体涉及一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，用于在行星背靠背试验时试验行星齿轮箱和陪试行星齿轮箱之间的联接。
背景技术
行星齿轮传动因具有功率分流性、输入输出同轴性和合理采用内啮合等许多独特的特点，与普通定轴齿轮传动相比，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点，行星齿轮传动适用于高速、大功率，而且可用于低速、大扭矩的机械传动装置上，因此在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、汽车、船舶、兵器、航空航天等工业领域均获得日益广泛的应用。
行星齿轮箱封闭功率流式试验台通常采用将试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的背靠背(输出端与输出端)通过联接机构相连；通过加载器并把输入端与输入端之间用超长传动轴系穿过试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的内部联接起来，形成封闭状态。
在行星背靠背试验台搭建过程中，需要将试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱联接起来。由于试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱之间的距离有限，使得在搭建时通常会遇到联接空间受限的问题，空间受限限制了安装的便利性，导致安装难度大，且安装精度不易保证。
公告号为CN211401676U，名称为重载行星传动机械封闭功率流式同侧加载联接结构的专利中，其联接结构包括两个联接法兰和内齿套，两个联接法兰分别安装在试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的输出法兰上，两个联接法兰之间通过内齿套连接。上述联接结构虽然解决了安装难度的问题，但由于其在高速运转过程中，内齿套在轴向方向上位移窜动量大，导致无法保证行星齿轮传动试验安全稳定运行的问题。
综上所述，现有行星背靠背试验台的联接结构存在轴向位移窜动，导致无法保证行星齿轮传动试验安全稳定的运行的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有行星背靠背试验台的联接结构存在轴向位移窜动，导致无法保证行星齿轮传动试验安全稳定的运行的问题。进而提供一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置。
本发明的技术方案是：一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置包括第一输出法兰、第二输出法兰、第一过渡联接齿和第二过渡联接齿，第一输出法兰的一端与试验行星齿轮箱连接，第二输出法兰的一端与陪试行星齿轮箱连接，第一过渡联接齿与第一输出法兰的另一端连接，第二过渡联接齿与第二输出法兰的另一端连接；它还包括齿式法兰和轴向限位单元，齿式法兰套装在第一过渡联接齿和第二过渡联接齿上，轴向限位单元安装在齿式法兰的左右两侧并向传动轴的轴线处延伸，且轴向限位单元的内侧壁设有轴向补偿凹槽，轴向补偿凹槽遮挡在第一过渡联接齿和第二过渡联接齿的上部外侧。
进一步地，齿式法兰包括第一齿式法兰和第二齿式法兰，第一齿式法兰和第二齿式法兰的纵截面形状为“L”形，第一齿式法兰和第二齿式法兰左右镜像布置，第一齿式法兰和第二齿式法兰的竖直段通过连接件进行连接，第一齿式法兰和第二齿式法兰的水平段内侧壁上设有内齿与第一过渡联接齿和第二过渡联接齿啮合。
更进一步地，第一齿式法兰和第二齿式法兰的水平段上端的端部分别加工一个卡槽。
进一步地，轴向限位单元包括两个挡板，两个挡板的上部分别卡在第一齿式法兰和第二齿式法兰的卡槽上，两个挡板的中部分别通过连接件连接在第一齿式法兰和第二齿式法兰的外侧端面上，两个挡板的下部分别向下延伸。
优选地，齿式法兰为圆环形内齿法兰。
进一步地，齿式法兰在圆周方向上加工有n个螺纹孔，n的数量为2个或4个或6个。
更进一步地，轴向限位单元包括两个半圆形的槽型套体，两个半圆形的槽型套体扣装在齿式法兰的外壁上，且槽型套体的槽体内侧壁开设有轴向补偿凹槽。
优选地，槽型套体上与螺纹孔对应位置处开设有通孔。
更进一步地，它还包括径向限位环和多根螺杆，径向限位环同轴套装在传动轴上，每根螺杆穿过一个通孔和一个螺纹孔旋拧在径向限位环上，实现径向限位环与第一过渡联接齿和第二过渡联接齿的内侧面相抵。
优选地，径向限位环的纵截面形状为“凸”字形。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明采用了齿式联轴器和法兰联接组合的方式，使试验箱与陪试箱的联接安装变得精确和方便，尤其是本发明采用了齿式联轴器在装配时，只需要对试验箱侧和陪试箱侧进行预安装，然后将陪试箱侧推入到齿式法兰内，再进行连接。利用同轴线的特性，实现行星背靠背试验的试验箱与陪试箱之间的精确联接安装，整个安装过程简单、方便。
2、本发明的联接装置不但能够实现轴线方向的定位，而且在轴向方向上通过设置轴向补偿凹槽来实现装配和实际工作过程中的轴向位移补偿。进而保证整个试验台能够安全平稳的进行运行。
3、本发明适用于不同重量的设备进行联接（详见本发明的工作原理部分）。适用范围广。
附图说明
图1是本发明的采用分体式齿式法兰时的整体结构示意图；图2是图1在A处的局部放大图；图3是采用一体式齿式法兰时的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置包括第一输出法兰1、第二输出法兰2、第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4，第一输出法兰1的一端与试验行星齿轮箱5连接，第二输出法兰2的一端与陪试行星齿轮箱6连接，第一过渡联接齿3与第一输出法兰1的另一端连接，第二过渡联接齿4与第二输出法兰2的另一端连接；它还包括齿式法兰7和轴向限位单元，齿式法兰7套装在第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4上，轴向限位单元安装在齿式法兰7的左右两侧并向传动轴8的轴线处延伸，且轴向限位单元的内侧壁设有轴向补偿凹槽9，轴向补偿凹槽9遮挡在第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4的上部外侧。
本实施方式的轴向补偿凹槽9用于实现齿式法兰7在轴向方向上的位移补偿。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的齿式法兰7包括第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2，第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的纵截面形状为“L”形，第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2左右镜像布置，第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的竖直段通过连接件进行连接，第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的水平段内侧壁上设有内齿与第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4啮合。
如此设置，本实施方式中采用的分体式齿式法兰，该法兰在安装时，只需在试验箱与陪试箱侧各自安装各自的齿式法兰和过渡联接齿即可，当第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2相抵时，通过螺栓将其连接，整个连接过程简单、可靠，避免了传统联接方式在试验箱与陪试箱之间的狭小空间内，实现对试验箱与陪试箱的连接造成的安装困难的问题。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
本实施方式中的分体式齿式法兰，结构简单，便于批量化生产。在安装时，在圆周方向上将第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2连接即可，而且由于第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2能够转动，只需在试验行星齿轮箱5和陪试行星齿轮箱6之间的空间操作即可，便于工作人员安装。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的水平段上端的端部分别加工一个卡槽11。
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和图2说明本实施方式，本实施方式的轴向限位单元包括两个挡板10，两个挡板10的上部分别卡在第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的卡槽11上，两个挡板10的中部分别通过连接件连接在第一齿式法兰7-1和第二齿式法兰7-2的外侧端面上，两个挡板10的下部分别向下延伸。卡槽11主要是为了实现对挡板10在径向方向的定位。
如此设置，该挡板10 不但起到了对齿式法兰在轴向方向的限位，其下部的轴向补偿凹槽9实现了第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4在发生微位移和需要调整装配误差时的补偿作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
本实施方式中的第一输出法兰1和第一过渡联接齿3之间通过螺栓连接的方式，实现了在轴向和径向上的定位。
具体实施方式五：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的齿式法兰7为圆环形内齿法兰。如此设置，该齿式法兰7为一体式齿式法兰，生产制造方便，安装时，只需将过渡联接齿推入即可。其它组成和连接关系与具体实施方式一至四任意一项相同。
具体实施方式六：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的齿式法兰7在圆周方向上加工有n个螺纹孔12，n的数量为2个或4个或6个。如此设置，便于与径向限位环15连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一至五中任意一项相同。
具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式的轴向限位单元包括两个半圆形的槽型套体13，两个半圆形的槽型套体13扣装在齿式法兰7的外壁上，且槽型套体13的槽体内侧壁开设有轴向补偿凹槽9。如此设置，只需将其扣装即可，安装简单方便。其它组成和连接关系与具体实施方式一至六中任意一项相同。
具体实施方式八：结合图3说明本实施方式，本实施方式的槽型套体13上与螺纹孔12对应位置处开设有通孔14。如此设置，便于与径向限位环15连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一至七中任意一项相同。
具体实施方式九：结合图3说明本实施方式，本实施方式还包括径向限位环15和多根螺杆16，径向限位环15同轴套装在传动轴8上，每根螺杆16穿过一个通孔14和一个螺纹孔12旋拧在径向限位环15上，实现径向限位环15与第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4的内侧面相抵。如此设置，通过在径向方向上对齿式法兰7进行限位，防止齿式法兰7发生轴向和径向的位移。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3说明本实施方式，本实施方式的径向限位环15的纵截面形状为“凸”字形。如此设置，便于螺杆16连接更加牢固。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至图3说明本发明的工作原理：
联接安装的准备：将试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的输出法兰分别与过渡联接齿通过止口定位放置到位，并使用螺母、垫圈、联接螺栓固定。
结合图1说明联接安装方法1：当试验行星齿轮箱5和陪试行星齿轮箱6的重量较轻时，将两个齿式法兰7通过联接螺栓、垫圈、螺母联接完毕成一个齿式法兰组件，与试验行星齿轮箱5上的第一过渡联接齿3相啮合并安装到位；将陪试行星齿轮箱6缓缓推进直到陪试行星齿轮箱6上的第二过渡联接齿4与齿式法兰组件相啮合并安装到位为止；通过螺钉、锁片将挡板10分别安装到两个齿式法兰上，防止齿式法兰组件轴向传动窜动；此时安装完成。
结合图1说明联接安装方法2：当试验行星齿轮箱5和陪试行星齿轮箱6的重量较重时，将齿式法兰7分别通过过渡联接齿挂在试验行星齿轮箱5和陪试行星齿轮箱6上；将试验行星齿轮箱5、陪试行星齿轮箱6按照安装设备关系放置到位；缓缓轴向移动齿式法兰7，将其与安装在试验行星齿轮箱5、陪试行星齿轮箱6上的过渡联接齿相啮合并安装到位；根据啮合关系和陪试行星齿轮箱的传动系统，使得两个齿式法兰7通过联接螺栓、垫圈、螺母联接成一个组件；通过螺钉、锁片将挡板10分别安装到两个齿式法兰上，防止齿式法兰组件轴向传动窜动；此时安装完成。
结合图3说明联接安装方法3：先安装在试验行星齿轮箱5一侧的结构，将第一输出法兰1和第一过渡联接齿3之间通过螺栓连接，将径向限位环15套装在传动轴8上，其中，径向限位环15的左侧内嵌在第一过渡联接齿3中，然后将一体式齿式法兰7套装在第一过渡联接齿3上。陪试行星齿轮箱6一侧按照此方式相同安装，然后将陪试行星齿轮箱6一侧的第二过渡联接齿4推入到齿式法兰7内。再将槽型套体13扣装在齿式法兰7上，最后通过螺杆16穿过一个通孔14和螺纹孔12旋拧在径向限位环15上，实现径向限位环15与第一过渡联接齿3和第二过渡联接齿4的内侧面相抵。此时安装完成。
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 (10)

1.一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，它包括第一输出法兰（1）、第二输出法兰（2）、第一过渡联接齿（3）和第二过渡联接齿（4），第一输出法兰（1）的一端与试验行星齿轮箱（5）连接，第二输出法兰（2）的一端与陪试行星齿轮箱（6）连接，第一过渡联接齿（3）与第一输出法兰（1）的另一端连接，第二过渡联接齿（4）与第二输出法兰（2）的另一端连接；
其特征在于：它还包括齿式法兰（7）和轴向限位单元，齿式法兰（7）套装在第一过渡联接齿（3）和第二过渡联接齿（4）上，轴向限位单元安装在齿式法兰（7）的左右两侧并向传动轴（8）的轴线处延伸，且轴向限位单元的内侧壁设有轴向补偿凹槽（9），轴向补偿凹槽（9）遮挡在第一过渡联接齿（3）和第二过渡联接齿（4）的上部外侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：齿式法兰（7）包括第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2），第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的纵截面形状为“L”形，第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）左右镜像布置，第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的竖直段通过连接件进行连接，第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的水平段内侧壁上设有内齿与第一过渡联接齿（3）和第二过渡联接齿（4）啮合。
3.根据权利要求2所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的水平段上端的端部分别加工一个卡槽（11）。
4.根据权利要求3所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：轴向限位单元包括两个挡板（10），两个挡板（10）的上部分别卡在第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的卡槽（11）上，两个挡板（10）的中部分别通过连接件连接在第一齿式法兰（7-1）和第二齿式法兰（7-2）的外侧端面上，两个挡板（10）的下部分别向下延伸。
5.根据权利要求1所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：齿式法兰（7）为圆环形内齿法兰。
6.根据权利要求5所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：齿式法兰（7）在圆周方向上加工有n个螺纹孔（12）。
7.根据权利要求6所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：轴向限位单元包括两个半圆形的槽型套体（13），两个半圆形的槽型套体（13）扣装在齿式法兰（7）的外壁上。
8.根据权利要求7所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：槽型套体（13）上与螺纹孔（12）对应位置处开设有通孔（14）。
9.根据权利要求1或8所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：它还包括径向限位环（15）和多根螺杆（16），径向限位环（15）同轴套装在传动轴（8）上，每根螺杆（16）穿过一个通孔（14）和一个螺纹孔（12）旋拧在径向限位环（15）上，实现径向限位环（15）与第一过渡联接齿（3）和第二过渡联接齿（4）的内侧面相抵。
10.根据权利要求9所述的一种用于行星背靠背试验的试验箱与陪试箱的联接装置，其特征在于：径向限位环（15）的纵截面形状为“凸”字形。
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