CN117570167B - 一种多电机超大扭矩均衡输出减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电铲提升驱动系统技术领域，尤其是一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，包括分别与多个电机传动连接的第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴。本发明的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器利用多电机配合减速器输出超大扭矩的同时，还可以保证输出的均衡和稳定，很好的提高电铲提升驱动系统性能以及安全稳定性；通过在第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧面上装配有可调式电机传动组件，可以根据实际的电机数量和位置对传动槽的数量的位置进行调节，使其可以大大提升适用性；采用内置布局的调节设计，不会影响外部的传动和散热空间，结构紧凑，布局合理。

Description

一种多电机超大扭矩均衡输出减速器

技术领域

本发明涉及电铲提升驱动系统技术领域，尤其是一种多电机超大扭矩均衡输出减速器。

背景技术

水利与采矿工业是国民经济的重要基础，它承担着提供交通、电力以及煤炭及各种矿物原材料的任务。启闭系统与升船系统主要为大坝水电站提供交通运输，其提升重量大，需要超大型减速器提供动力；电铲是露天采矿中主要的重型装备之一，主要用于露天采矿中矿山表面覆盖物的剥离和矿石的采装，主要靠减速器提供铲运动力；超大型提升机通过减速器提供垂直运输能力；超大型刮板输送机与带式输送机主要靠减速器提供水平运输能力。 目前应用于电铲的驱动系统主要包括电动机、减速器、卷筒装置等组成。升船机、电铲、提升机、刮板输送机等运输过程中自重加上载重的重量很重，需要减速器有超大的扭矩输出能力。当前多采用的方案是采取双电机并流输入加上二级定轴齿轮传动配合单轴输出减速器的结构，亦或是单电机配合二级行星齿轮减速器。 通过双电机并流输入，然后进行二级减速的方案，虽然可以充分利用两个电机提供更大的扭矩，但是两个电机的输出同时作用的情况下，两台电机输的的不均衡性均会直接作用在减速器输出上，会导致最后提升力的不稳定。单电机配合二级行星齿轮减速器的结构，在有超大扭矩输出场合，会受限于电机的扭矩输出，当需要更大扭矩时需适配更大的电机。 随着露天矿年开采量的增加，电铲的稳定可靠运行越来越重要，其中提升系统的稳定性对于电铲的稳定运行十分重要。对于电铲提升驱动减速器，目前使用的技术方案，均存在一些限制，无法根据实际驱动电机的数量进行适配性调节，导致无法适应不断变化的生产需求，在运行过程中无法自动对传动齿面进行快速清渣和润滑，导致后期维护成本比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前电铲提升驱动减速器的技术方案，均存在一些限制，无法根据实际驱动电机的数量进行适配性调节，导致无法适应不断变化的生产需求，在运行过程中无法自动对传动齿面进行快速清渣和润滑，导致后期维护成本比较高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，包括与多个电机传动连接的第一电机轴、与多个电机传动连接的第二电机轴、与多个电机传动连接的第三电机轴和与多个电机传动连接的第四电机轴，所述第一电机轴和第二电机轴之间从上往下分别设置有相互传动的纵置左上传动齿轮和纵置左下传动齿轮，所述第三电机轴和第四电机轴之间从上往下分别设置有相互传动的纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮，所述纵置左上传动齿轮和纵置右上传动齿轮之间通过第一横置传动轴传动连接，所述纵置左下传动齿轮和纵置右下传动齿轮之间通过第二横置传动轴传动连接，所述第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧面上装配有可调式电机传动组件，所述纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮右侧壁上均轴向安装有电控式扭矩调节组件。

所述的第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴内侧弧形面中部位置固定有向内凸起的一体结构的内部安装环，所述第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧面上开设有与可调式电机传动组件相配合的纵置调节开口。

所述可调式电机传动组件包括活动套接在第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧弧形面上端的第一升降隔离环，活动套接在第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧弧形面下端的第二升降隔离环，固定在内部安装环上端的第一电控撑杆，固定安装在内部安装环下端的第二电控撑杆，轴向固定在第一电控撑杆的伸缩段伸出端的第一内部控制环和轴向固定在第二电控撑杆的伸缩段伸出端的第二内部控制环。

所述第一电机轴上、下端与纵置左上传动齿轮与纵置左下传动齿轮的电控式扭矩调节组件之间、第二电机轴上、下端与纵置左上传动齿轮和纵置左下传动齿轮的电控式扭矩调节组件之间、第三电机轴上、下端与纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮的电控式扭矩调节组件之间和第四电机轴上、下端与纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮的电控式扭矩调节组件之间均设置有横置传动连杆。

所述电控式扭矩调节组件包括固定在纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮右侧面上的第一固定基座、第二固定基座、固定安装在第一固定基座外侧面上端的第一调控撑杆、固定安装在第二固定基座外侧面下端的第二调控撑杆、轴向固定在第一调控撑杆和第二调控撑杆伸缩段上的啮合齿头。

所述第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴的轴芯位置均通过侧向支架固定装配有与横置传动连杆传动连接的内部控制轴。

所述纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮中心位置开设有与横置传动连杆相配合的圆形过渡通孔，所述横置传动连杆外侧面上轴向套接有内置导流叶片。

所述纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮外侧齿槽内壁上开设有与圆形过渡通孔内部相连通的斜置导流孔。

所述圆形过渡通孔两侧开口位置具有环形扰流罩。

所述第一内部控制环下表面和第二内部控制环上表面均固定装配有环形传动斜齿框，所述第一内部控制环和第二内部控制环通过内侧支架固定有中置导向筒。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器利用多电机配合减速器输出超大扭矩的同时，还可以保证输出的均衡和稳定，很好的提高电铲提升驱动系统性能以及安全稳定性；

（2）通过在第一电机轴、第二电机轴、第三电机轴和第四电机轴外侧面上装配有可调式电机传动组件，可以根据实际的电机数量和位置对传动槽的数量的位置进行调节，使其可以大大提升适用性；

（3）采用内置布局的调节设计，不会影响外部的传动和散热空间，结构紧凑，布局合理；

（4）通过在纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮右侧壁上均轴向安装有电控式扭矩调节组件，可以根据需要适配不同规格尺寸的太阳锥齿轮，以此适配不同的扭矩，还可以在使用过程中通过分合来调节扭矩大小；

（5）利用在纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮中心位置开设有与横置传动连杆相配合的圆形过渡通孔，可以方便横置传动连杆布局，进一步提升内部的空间利用率；

（6）在横置传动连杆外侧面上轴向套接有内置导流叶片，通过转动过程中产生的离心作用，将外侧的空气或者润滑油导入到斜置导流孔，然后对纵置左上传动齿轮、纵置左下传动齿轮、纵置右上传动齿轮和纵置右下传动齿轮的齿面进行自维护清理和润滑，提升主传动面的稳定性和耐用性，还可以快速提升散热性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明中电控式扭矩调节组件位置的局部示意图。

图4是本发明中纵置右下传动齿轮的内部结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1、图2、图3和图4所示的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，包括与1个电机传动连接的第一电机轴1、与1个电机传动连接的第二电机轴2、与1个电机传动连接的第三电机轴3和与1个电机传动连接的第四电机轴4，第一电机轴1和第二电机轴2之间从上往下分别设置有相互传动的纵置左上传动齿轮5和纵置左下传动齿轮6，第三电机轴3和第四电机轴4之间从上往下分别设置有相互传动的纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8，纵置左上传动齿轮5和纵置右上传动齿轮7之间通过第一横置传动轴9传动连接，纵置左下传动齿轮6和纵置右下传动齿轮8之间通过第二横置传动轴10传动连接，第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧面上装配有可调式电机传动组件11，纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8右侧壁上均轴向安装有电控式扭矩调节组件12。

第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4结构相同，纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8结构相同。

为了配合内部安装和配合控制，第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4内侧弧形面中部位置固定有向内凸起的一体结构的内部安装环13，第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧面上开设有与可调式电机传动组件11相配合的纵置调节开口14。

为了配合调节传动电机的位置和数量，可调式电机传动组件12包括活动套接在第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面上端的第一升降隔离环15，活动套接在第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面下端的第二升降隔离环16，固定在内部安装环13上端的第一电控撑杆17，固定安装在内部安装环13下端的第二电控撑杆18，轴向固定在第一电控撑杆17的伸缩段伸出端的第一内部控制环19和轴向固定在第二电控撑杆18的伸缩段伸出端的第二内部控制环20。

第一升降隔离环15与第二内部控制环20之间和第二升降隔离环16与第一内部控制环19之间均通过位于纵置调节开口14内部的连接支架固定连接。

第一电控撑杆17和第二电控撑杆18均为现有技术，第一电控撑杆17和第二电控撑杆18错位固定在内部安装环13两端，采用环形阵列方式排布，提升第一升降隔离环15和第二升降隔离环16的升降稳定性。

第一电控撑杆17通过控制第一内部控制环19升降来带动第二升降隔离环16升降，第二电控撑杆18通过控制第二内部控制环20升降来带动第一升降隔离环15升降，第一升降隔离环15和第二升降隔离环16通过升降来改变第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面上用于装配传送皮带凹槽的数量和位置，比如当第一升降隔离环15向下，第二升降隔离环16向上，这时候在第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面上就形成了三个传送皮带凹槽，这时候就可以在单个电机轴上传动连接3个电机；而当第一升降隔离环15向下，第二升降隔离环16向上移动到中部位置，就会在第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面上就形成了2个传送皮带凹槽，这时候就可以在单个电机轴上传动连接2个电机；而当第一升降隔离环15向上，第二升降隔离环16向下移动到外侧边缘位置，就会在第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4外侧弧形面上就形成了1个传送皮带凹槽，这时候就可以在单个电机轴上传动连接1个电机。

为了配合传动，第一电机轴1上、下端与纵置左上传动齿轮5与纵置左下传动齿轮6的电控式扭矩调节组件之间、第二电机轴2上、下端与纵置左上传动齿轮5和纵置左下传动齿轮6的电控式扭矩调节组件之间、第三电机轴3上、下端与纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8的电控式扭矩调节组件之间和第四电机轴4上、下端与纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8的电控式扭矩调节组件之间均设置有横置传动连杆21。

为了配合啮合传动，电控式扭矩调节组件12包括固定在纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8右侧面上的第一固定基座121、第二固定基座122、固定安装在第一固定基座121外侧面上端的第一调控撑杆123、固定安装在第二固定基座122外侧面下端的第二调控撑杆124、轴向固定在第一调控撑杆123和第二调控撑杆124伸缩段上的啮合齿头125。

第一调控撑杆123和第二调控撑杆124均为现有技术，通过控制啮合齿头125升降，从而与横置传动连杆21相邻端进行啮合传动，通过横置传动连杆21转动来同步带动纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8转动，当第一调控撑杆123和第二调控撑杆124控制啮合齿头125与横置传动连杆21分离时，这时候纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8就与第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4分离，从而失去动力来源，通过增加啮合齿头125与横置传动连杆21的啮合数量，从而提升扭矩；也可以通过改变横置传动连杆21两端的传动齿轮规格，来改变传动扭矩和转速大小。

为了配合内部传动控制，第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3和第四电机轴4的轴芯位置均通过侧向支架固定装配有与横置传动连杆21传动连接的内部控制轴22。

横置传动连杆21和内部控制轴22两端均具有太阳锥齿轮。

为了配合横向传动，纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8中心位置开设有与横置传动连杆21相配合的圆形过渡通孔23，横置传动连杆21外侧面上轴向套接有内置导流叶片24。

为了配合对齿槽内壁进行导流，纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8外侧齿槽内壁上开设有与圆形过渡通孔23内部相连通的斜置导流孔25。

在内置导流叶片24转动时，会将位于纵置左上传动齿轮5、纵置左下传动齿轮6、纵置右上传动齿轮7和纵置右下传动齿轮8两侧的流体，可以是润滑油，也可以是空气，抽入到圆形过渡通孔23内部，然后再通过圆形过渡通孔23导入到斜置导流孔25内部，再利用斜置导流孔25导入到对面的齿面上，这样采用斜向导流的方式，可以对向对面的齿面上的杂质或者热量进行排离，如果是润滑油的话还可以对其表面进行润滑，同时还可以当啮合传动时对啮合的齿面进行清理和润滑。

为了配合侧向导流，圆形过渡通孔23两侧开口位置具有环形扰流罩26。

通过在内置导流叶片24两侧对圆形过渡通孔23的开口进行缩小，从而方便内置导流叶片24在转动时从圆形过渡通孔23两侧开口抽取流体。

为了提升传动方式，第一内部控制环19下表面和第二内部控制环20上表面均固定装配有环形传动斜齿框27，第一内部控制环19和第二内部控制环20通过内侧支架固定有中置导向筒28。

当第一电控撑杆17控制第一内部控制环19向下，第二电控撑杆18控制第二内部控制环20向上，当第一内部控制环19下降到最底部，固定在第一内部控制环19下表面的环形传动斜齿框27从第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3、第四电机轴4下端开口伸出；当第二内部控制环20抬升到最高位，固定在第二内部控制环20上表面的环形传动斜齿框27从第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3、第四电机轴4上端开口伸出，这时候第一电机轴1、第二电机轴2、第三电机轴3、第四电机轴4就可以通过齿轮轴与电机传动连接，从而提升可传动方式。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，包括与多个电机传动连接的第一电机轴（1）、与多个电机传动连接的第二电机轴（2）、与多个电机传动连接的第三电机轴（3）和与多个电机传动连接的第四电机轴（4），其特征是：所述第一电机轴（1）和第二电机轴（2）之间从上往下分别设置有相互传动的纵置左上传动齿轮（5）和纵置左下传动齿轮（6），所述第三电机轴（3）和第四电机轴（4）之间从上往下分别设置有相互传动的纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8），所述纵置左上传动齿轮（5）和纵置右上传动齿轮（7）之间通过第一横置传动轴（9）传动连接，所述纵置左下传动齿轮（6）和纵置右下传动齿轮（8）之间通过第二横置传动轴（10）传动连接，所述第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）外侧面上装配有可调式电机传动组件（11），所述纵置左上传动齿轮（5）、纵置左下传动齿轮（6）、纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）右侧壁上均轴向安装有电控式扭矩调节组件（12）；

所述的第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）内侧弧形面中部位置固定有向内凸起的一体结构的内部安装环（13），所述第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）外侧面上开设有与可调式电机传动组件（11）相配合的纵置调节开口（14）；

所述可调式电机传动组件（11）包括活动套接在第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）外侧弧形面上端的第一升降隔离环（15），活动套接在第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）外侧弧形面下端的第二升降隔离环（16），固定在内部安装环（13）上端的第一电控撑杆（17），固定安装在内部安装环（13）下端的第二电控撑杆（18），轴向固定在第一电控撑杆（17）的伸缩段伸出端的第一内部控制环（19）和轴向固定在第二电控撑杆（18）的伸缩段伸出端的第二内部控制环（20）。

2.根据权利要求1所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述第一电机轴（1）上、下端与纵置左上传动齿轮（5）与纵置左下传动齿轮（6）的电控式扭矩调节组件之间、第二电机轴（2）上、下端与纵置左上传动齿轮（5）和纵置左下传动齿轮（6）的电控式扭矩调节组件之间、第三电机轴（3）上、下端与纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）的电控式扭矩调节组件之间和第四电机轴（4）上、下端与纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）的电控式扭矩调节组件之间均设置有横置传动连杆（21）。

3.根据权利要求1所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述电控式扭矩调节组件（12）包括固定在纵置左上传动齿轮（5）、纵置左下传动齿轮（6）、纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）右侧面上的第一固定基座（121）、第二固定基座（122）、固定安装在第一固定基座（121）外侧面上端的第一调控撑杆（123）、固定安装在第二固定基座（122）外侧面下端的第二调控撑杆（124）、轴向固定在第一调控撑杆（123）和第二调控撑杆（124）伸缩段上的啮合齿头（125）。

4.根据权利要求2所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述第一电机轴（1）、第二电机轴（2）、第三电机轴（3）和第四电机轴（4）的轴芯位置均通过侧向支架固定装配有与横置传动连杆（21）传动连接的内部控制轴（22）。

5.根据权利要求2所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述纵置左上传动齿轮（5）、纵置左下传动齿轮（6）、纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）中心位置开设有与横置传动连杆（21）相配合的圆形过渡通孔（23），所述横置传动连杆（21）外侧面上轴向套接有内置导流叶片（24）。

6.根据权利要求5所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述纵置左上传动齿轮（5）、纵置左下传动齿轮（6）、纵置右上传动齿轮（7）和纵置右下传动齿轮（8）外侧齿槽内壁上开设有与圆形过渡通孔（23）内部相连通的斜置导流孔（25）。

7.根据权利要求5所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述圆形过渡通孔（23）两侧开口位置具有环形扰流罩（26）。

8.根据权利要求1所述的一种多电机超大扭矩均衡输出减速器，其特征是：所述第一内部控制环（19）下表面和第二内部控制环（20）上表面均固定装配有环形传动斜齿框（27），所述第一内部控制环（19）和第二内部控制环（20）通过内侧支架固定有中置导向筒（28）。