CN1461391A

CN1461391A - 一种采用星轮传动组件的星轮减速器或调速器

Info

Publication number: CN1461391A
Application number: CN01815956.7A
Authority: CN
Inventors: 周干绪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: WO2003006845A1; CN1262772C

Abstract

本发明涉及一种采用星轮传动组件的星轮减速器或调速器，它由单排或双排星轮传动组件分别与单排或双排行星齿轮传动单元、或高转速输出的单排行星齿轮传动单元组合而成。该星轮减速器传递最大转矩可达7840KN.m；星轮调速器能通过功率小的调控电机调速达到大功率高压电机驱动设备调速运行的目的。本发明产品具有承载能力大、体积小、传动平稳、维护方便、寿命长、效率高等优点，可用于大型铲土机等设备配套的外壳悬挂式星轮减速器等以及用于水泵、风机等流体输送设备调速运行和用于重载机械等调速运行。

Description

一种采用星轮传动组件的星轮减速器或调速器技术领域

本发明涉及齿轮传动装置技术领域，具体涉及采用双排或单排星轮传动组件的星轮减速器或调速器（星轮调速器又名 "多功能星轮减速器")。

背景技术

本发明人在申请号为 " 96118189.3 "、 " 01249209.4 " 的专利说明书中以及申请号为 "98112433.X" 的专利说明书的第 10 页都叙述过采用双排星轮传动组件的减速机构，但叙述不够全面；申请号为 "98112433.X" 的专利说明书对采用单排星轮传动组件组合星轮调速器的叙述亦有不够全面的缺点。

发明目的

本发明旨在克服上述不足，从而提供一种采用双排星轮传动组件的高承载能力的星轮减速器或调速器以及用途较广泛的采用单排星轮传动组件的星轮减速器或调速器。

发明内容

本发明的目的是这样实现的：

1 . 按照充分利用有效圆面积的设计原则，先将单排星轮传动组件系列实现通用化和标准化，单排星轮传动组件由一排 n个作为转矩转速传递机构——由高承载能力轴承和双曲柄（双偏心）星轮轴组合的滚动星轮、两个技术参数完全相同的行星齿轮、一个双曲柄偏心套、 n 根支承轴和前后支承盘紧固联结而成的行星架以及一个内齿轮组合而成；两个行星齿轮对称 180° 同时与内齿轮相啮合。（注：单排或双排星轮传动组件上的 n个滚动星轮和 n根支承轴分别均布在直径为 D_z和直径为 D_x的中心圆上。）

2. 将己实现通用化和标准化的两个单排星轮传动组件采用一个中间支承盘、 n根较长的支承轴紧固并联成整体结构便构成双排星轮传动组件，将单排星轮传动组件系列每一个型号规格都按上述方法并联起来，便构成双排星轮传动组件系列，其承载能力比单排星轮传动组件系列高 0.75〜1倍。

3. 按照充分利用有效圆的设计原则，设计与单排星轮传动组件承载能力相匹配的行星齿轮传动单元，并实现系列化、通用化和标准化；单排行星齿轮传动单元由一个浮动太阳轮、 n个可转动的行星齿轮、由 n根支承轴和 n根传力轴将前后支承盘紧固联结的行星架以及一个可转动的内齿轮组合而成。

4. 同理，将已实现通用化和标准化的两个单排行星齿轮传动单元牢固并联起来，便构成双排行星齿轮传动单元系列。

5. 按照充分利用有效圆的设计方法，设计与单排星轮传动组件系列承载能力相匹配的高转速输出的行星齿轮传动单元系列，同样实现通用化和标准化；高转速输出的行星齿轮传动单元结构包含了一套调速用的行星齿轮机构和一套增速行星齿轮机构，这两套机构共用一副行星架，用于调速传动的行星齿轮机构，其内齿轮是可转动的、用于增速传动的行星齿轮机构其内齿轮是固定的，二者的太阳轮都是浮动的。

实现本发明目的的具体技术方案为：该采用星轮传动组件的星轮减速器、调速器，是由系列化、通用化和标准化的星轮传动组件和行星齿轮传动单元按不同技术要求和不同的联结方式组合而成，星轮传动组件采用滚动星轮作为转矩转速传递机构，滚动星轮是个独立组件，它由具有对称 180° 布置的双曲柄（曲柄偏心距即齿轮中心距）和双轴伸的星轮轴及装在星轮轴双曲柄和双轴伸上的四个滚动轴承或滑动轴承组合而成；单排星轮传动组件是由一个双曲柄偏心套（曲柄偏心距即齿轮中心距）、两个技术参数相同的行星齿轮、两个行星齿轮对称 180° 同时啮合的内齿轮、 n个滚动星轮以及由 n根支承轴和前后支承盘紧固联结一起的行星架等主要件组合而成；双排星轮传动组件是由两个双曲柄偏心套、四个技术参数相同的行星齿轮、四个行星齿轮对称 180° 同时啮合的两个内齿轮、双排 n个滚动星轮以及由 n根支承轴和三个支承盘紧固联结一起的行星架等主要件组合而成；单排行星齿轮传动单元是由一个可浮动的太阳轮、 n个行星齿轮、一个可转动的内齿轮、以及由 n根支承轴和 n根传力轴与前后支承盘紧固联结的行星架等主要件组合而成；双排行星齿轮传动单元是由两个可浮动的太阳轮、双排 n个行星齿轮、两个可转动的技术参数相同的内齿轮、以及由 n根支承轴和 n根传力轴与前后支承盘紧固联结的行星架等主要件组合而成；高转速输出的行星齿轮传动单元由一个太阳轮、 n个行星齿轮、一个可转动的内齿轮等作为调速用的行星齿轮传动机构、由另一个太阳轮和 n个行星齿轮、一个固定内齿轮等作为增速用的行星齿轮传动机构、以及由 n根支承轴和 n根传力轴将前后支承盘紧固联结成整体——两套行星齿轮传动机构公用的行星架等主要件组合而成；上述组件和单元，按不同要求，不同的联结方式可用来组合成各种用途、各种安装型式的星轮减速器或调速器。

下面结合实施例附图详述本发明：

图 1 : 采用双排星轮传动组件、高速级串联单排行星齿轮传动单元、运动由内齿轮外壳输出的星轮减速器结构原理图；

图 2 : 采用双排星轮传动组件，通过组件外齿与圆柱齿轮啮合的平行轴星轮减速器结构原理图；

图 3 : 由两台采用双排星轮传动组件组合而成的星轮减速器、高速级分别串联由单排星轮传动组件组合而成的星轮减速器、通过浮动过桥齿轮并联而成的双进双出星轮减速器传动原理图；

图 4: 采用双排星轮传动组件，通过外齿与双排行星齿轮单元并联组合的低转速输出的星轮调速器结构原理图；

图 5 : 采用双排星轮传动组件通过内齿轮与双排行星齿轮单元串联组合的低转速输出的星轮调速器结构原理图；

图 6 : 采用单排星轮传动组件，通过外齿与单排行星齿轮单元并联组合的低转速输出的星轮调速器传动原理图；

图 7 : 采用单排星轮传动组件，通过外齿与高转速输出的行星齿轮传动单元并联组合的高转速输出的星轮调速器传动原理图；

图 8 : 采用单排星轮传动组件，通过内齿轮与单排行星齿轮传动单元串联组合的低转速输出的星轮调速器传动原理图。

图 9: 滚动星轮（4) 结构图

图 1至图 8所示实施例，所有转动件的转动副均采用滚动轴承，在图中均未表示。

图中： 1一内齿轮 2—行星齿轮 3—内齿轮 4一滚动星轮 5—双偏心套 6—中间支承盘 7—支承轴 8—后支承盘 9一支承盘 10—前轴承座 11一联轴器 12—内齿轮星齿轮 13—支承盘 14一支承轴 15—前端盖 16—支承盘 17—外齿轮 18—太阳轮 19一行星齿轮 20—传力轴 21 一空心转轴 22—轴承座 23—轴承座 24—轴承座 25—电机轴伸 26—输入轴 27—电机端盖 28—固定盘 29—联接座 30—后轴承座 31—配油盘 32—轮箍 40—外齿轮 41一平键 42—轴承座 43—输入轴 44一压盖 45—轴承座 46—内齿轮 47—端盖 48—轴承座 49一挡圈 50—空心出轴 51—轴承 52—平键 53—圆柱齿轮 54—机座 60—支承盘 61—支承轴 62—支承盘 64—输出轴 65—支承盘 67—行星齿轮 68—内齿轮 69 一输入轴 70—内齿轮 71—行星齿轮 74—输入轴 75—后支承盘 76— 前支承盘 77—支承轴 78—过桥齿轮 79—齿轮 80—后支承盘 81—轴承座 82—输入轴 83—剖分式机座 84—定位销 85—螺孔 86—齿圈 87— 内齿轮 88—端盖 89—支承轴 90—前支承盘 91一太阳轮 92—外齿轮 93—平键 94一轴承座 95—轴承座 96—传力轴 97—行星齿轮 98—输出轴 100—输入轴 101—端盖 102—支承盘 103—内齿轮 104—支承盘 105—轴承座 106—螺栓 107—轴承座 108—机座 109—端盖 110—内齿轮 111一支承盘 112—支承轴 113—轴承座 114一太阳轮 115—轴齿轮 116—输入轴 117—支承盘 118—外花键 119一传力轴 120—行星齿轮 130—端盖 131—输入轴 133—支承盘 134—支承轴 135—外齿轮 136 一外齿轮 137—内齿轮 138—行星齿轮 139—输出轴 140—太阳轮 141 一端盖 142—行星架 143—输入轴 144一外齿圈 145—固定内齿轮 146 一行星齿轮 147—太阳轮 148—输出轴 149一支承座 150—端盖 151— 行星架 153—太阳轮 154—行星齿轮 155—内齿轮 156—输入轴 160— 输入轴 161—后支承盘 162—前支承盘 163—支承轴 164—机壳 165— 联接盘 166—端盖 167—输入轴 168—太阳轮 169—花键 170—行星架 171—行星齿轮 172—内齿轮 180—滚动星轮轴伸 181—滚动轴承 182 一轴套 183—双曲柄 a_双曲柄偏心距 A—中心距 D—有效圆直径 K 一传感元件 L一内齿轮总宽度 J一进油 C一出油

实施例 1 : (参见附图 1 )

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮减速器，采用双排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元串联的组合型式，双排星轮传动组件输入轴为空心转轴，单排行星齿轮单元安装在减速器外端，减速器内腔便于安装信号传感件，减速后的运动直接由星轮传动组件的内齿轮外圆上的凸圆输出，减速器装有配油盘，如图 1所示。星轮减速器的高速级是由件（12)、（13 )、（14)、（16)、（17)、（18 )、（19)、（20)、 (26) 组合而成的单排行星齿轮传动单元，输入轴（26)通过联轴器与电机轴伸（25 ) 相联，输入轴（26) 另一端穿过孔心转轴（21 ) 支承在前端盖（15 ) 的轴承内孔中，输入轴上紧固一个外齿轮（17 )，太阳轮（18 ) 的内齿可浮动地与外齿（17) 啮合，太阳轮（18) 的外齿与行星齿轮（19) 啮合，行星齿轮通过滚动轴承可转动地安装在传力轴（20) 上，支承盘（16) 和（13 ) 通过支承轴（14) 和传力轴（20) 紧固联结成整体行星架，行星架的支承盘（16) 用轴承支承在前端盖（15 ) 内孔中，行星架的支承盘（13 ) 与空心转轴（21 ) 紧固联接，行星齿轮（19) 与内齿轮（12) 啮合，内齿轮与固定支承盘（9) 联接，可在支承盘（9) 上径向浮动、但不能转动；图 1所示低速级是由件（1 ) 〜（9)、（21 )、（22)、 (23 ) 组合而成的双排星轮传动组件，运动由空心转轴（21 ) 输入，空心转轴上紧固联结两个双偏心（双曲柄）套（5 )，两个偏心套通过滚动轴承可转动地套装在技术参数相同的四个行星齿轮（2 ) 的中心孔中，双排 n 个滚动星轮（在一根星轮轴上有两个轴伸、有两个对称 180° 布置的偏心曲柄，上面共装有四个滚动轴承或四个滑动轴承，星轮轴和四个轴承的组合件统称为滚动星轮）滚动星轮（4) 双曲柄上的轴承套装在行星齿轮（2) 的轴承孔中，滚动星轮两端轴承分别套装在前支承盘（9)、中间支承盘（6) 和后支承盘（8) 的轴承孔中，与滚动星轮（4) 交错布置的 n根支承轴（7)穿过四个行星齿轮（2)的穿孔 (^将支承盘（6)、 (8) 和（9) 紧固联结成一个整体固定不动的行星架，内齿轮（1) 和 (3) 的技术参数完全相同，四个行星齿轮（2) 对称 180° 同时与内齿轮相啮合，前轴承座（10) 与内齿轮（3) 紧固联接，后轴承座（30) 与内齿轮（1) 紧固联接，这样由前后轴承座与内齿轮形成一个整体外壳，通过外壳凸圆与轮箍（32) 紧固连接；图 1 中件（31) 为配油盘，件（29) 为联接座，一端插入后支承盘（8) 的花键孔中，另一端与固定盘（28) 紧固连接；图 1 中字母 "K"指示的黑色条块为安装摄取振动、噪声、温度的传感元件位置，亦可通过配油盘（31) 的适宜位置将信号线引出。该减速器是这样工作的：当电机轴伸（25) 旋转时带动输入轴（26) 上的齿轮（17) 旋转；件（17) 带动太阳轮（18)、太阳轮 (18) 带动行星齿轮（19) 旋转，行星齿轮（19) 与内齿轮（12) 啮合，由于内齿轮（12) 不能旋转，于是行星齿轮通过传力轴（20) 推动行星架作自转运动，行星架支承盘（13) 与空心转轴（21) 紧固联接，于是电机轴的旋传运动通过高速级行星齿轮传动单元减速后，由支承盘（13) 将减速后的运动输入至低速级转轴（21); 当空心转轴（21) 旋转时，通过固定于空心轴的两个偏心套（5) 曲柄上的滚动轴承推动四个行星齿轮（2) 同时运动，并通过行星齿轮推动滚动星轮（4) 同步运动，由于滚动星轮两端均插入固定不动的支承盘（6)、 (8) 和（9) 的轴承孔中，故行星齿轮（2) 在偏心套与滚动星轮的共同作用下只能作公转而不能作自转运动，而滚动星轮只能作自转运动而不能作公转运动，行星齿轮作公转运动的同时推动内齿轮（1) 和（3) 作自转运动，同时推动轮箍（32) 作自转运动，从而将减速后的运动输出；设备需要制动时，制动器可以制动高速级输入轴（26), 亦可制动低速级输入轴（21); 当减速器工作时，过滤后的特制润滑油通过配油盘（31 )进入滚动星轮（4 ) 轴的内孔中，并从支承轴（7) 的通孔中流出；字母 K指示的传感元件不断的将减速器内腔零件运转状况向外发出信号，为远距离监测减速器运转状况提供条件。

设图 1 中太阳轮（18 ) 的齿数为2, ，内齿轮（12 ) 齿数为 Z₂，行星齿轮（2 ) 的齿数为 Z₃，内齿轮（1 ) 和（3 ) 的齿数为 Z₄，减速器输入转速为《,，减速器输出转速为，则减速器的传动比 i₌ z₄ , + z₂ )

- z₃ )

减速器输出转速，、

η_λ ζ_λ ζ - ζ₃ )

"2 =— = η ― ~~ ―

i z z_x + z₂ ) 本发明具有以下特点：

1、本发明低速级采用由两个单排星轮传动组件并联组合的双排星轮传动组件由四个行星齿轮、两个内齿轮、三个支承盘、双排 η个滚动星轮、 η根支承轴、两个偏心套等主要件组合而成，相对于一个特定的有效圆直径 D和特定的宽度 L范围内，其承载能力、许用输入转速、零件结构尺寸、采用的滚动轴承、使用寿命、生产工艺等六个方面相对任何一个传动比均是相同的，不因传动比的改变而改变，传动比的改变只需改变齿部参数和偏心距（齿轮中心距），因而零部件具有很高的通用化和标准化程度，这种高度通用化和标准化的星轮传动组件可用来组合其它各种安装联接型式、各种用途的星轮减速器和调速器。

2、本发明双排星轮传动组件的齿轮、星轮轴、支承轴等主要零件均采用高性能合金钢和先进的热处理工艺制造；结构设计使内齿轮成为减速器机壳的一部分，使有效圆得到最充分的利用；四个行星齿轮对称 180° 与内齿轮同时啮合的齿数可达 56对，并实现了运动件双向平衡；因此，本发明承载能力高达 140N.m/lkg 以上，同时具有工作可靠、寿命长、传动平稳、效率高等优点。 3、高速级单排行星齿轮传动（亦可用双排行星齿轮传动单元）机构安装在减速器外端——最方便拆卸的部位，不仅维护方便、并且缩短了减速器悬挂距离、增强了整机刚性。

4、高速级太阳轮依靠本身的内齿圈可浮动地套装于固定于入轴的外齿轮上，这种太阳轮浮动机构具有轴向尺寸短的显著特点。

5、本发明采用内齿轮输出型式，行星架固定，具有在减速器内腔安装传感元件方便的特点。

6、本发明已设计了系列产品，传递最大转矩达 7480KN.m 以上，公称传动比可在 1 : 90〜1： 1000之间选用。

7、按照工况的要求，本发明可改为单排行星齿轮传动单元与单排星轮传动组件串联组合，亦可取消高速级、由单排或双排星轮传动组件组合成运动由外壳输出的单级传动星轮减速器。

实施例 2: (参见附图 2 )

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮减速器，采用双排星轮传动组件与圆柱齿轮并联组合的平行轴星轮减速器，根据需要亦可采用单排星轮传动组件与圆柱齿轮并联组合成套装式平行轴星轮减速器，如图 2所示。平行轴星轮减速器由双排星轮传动组件与圆柱齿轮并联组合而成，减速器采用剖分式机壳，双排星轮传动组件由两个技术参数相同的内齿轮（46)、四个技术参数相同的行星齿轮（2 )、双排 n 个滚动星轮（4)、上面装有两个偏心套（5 ) 的输入轴（43 )、输入轴两端轴承座 (42) 和（48 )、由 n根支承轴（7) 和支承盘（6)、（8)、 ( 9) 紧固联结的整体行星架以及外齿轮（40) 等主要件组合而成，与图 1所示不同之处是双排星轮传动组件增加了外齿圈（40 )，两个内齿轮均紧固于齿圈（40) 内孔中；第二点不同之处是行星架的前后支承盘（8) 和（9) 均通过平键（41 ) 和螺栓与机座（54) 紧固联结；第三点不同之处是输入轴为实心轴；第四点不同之处是前后轴承座（45 ) 与内齿轮（46) 通过螺栓同时紧固于齿圈（40) 两个端部，轴承座（45 ) 通过滚动轴承可转动地安装在两个固定支承盘（8) 和（9) 的圆柱面上，其余如图 1所述；本发明的第二部件是由圆柱齿轮（53 )、平键（52 )、轴承（51 )、挡圈（49) 以及空心（亦可用实心轴）出轴等主要件组成；本发明是这样工作的：当输入轴（43 ) 旋转时带动两个偏心套（5 ) 转动，两个偏心套通过安装在偏心曲柄上的四个滚动轴承同时推动四个行星齿轮（2 ) 运动，由于双排 n个滚动星轮两端轴承套装在三个支承盘（6)、 ( 8 ) 和 ( 9 ) 的轴承孔中，而支承盘是固定的，因此，四个行星齿轮只能推动滚动星轮作自转运动而不能公转，而行星齿轮只能公转而不能自转，行星齿轮与内齿轮啮合并推动内齿轮作自转运动，由于内齿轮（46 ) 与齿圈（40)紧固联结，因而推动齿圈（40) 带动圆柱齿轮（53 ) 反向旋转，圆柱齿轮通过平键（52 ) 带动空心出轴（50) 旋转，从而将减速后的运动输出。

本发明亦可采用单排星轮传动组件和圆柱齿轮并联组合成平行轴星轮减速器。

本发明主要优点有： 1、用来取代传动比为 22.4〜100 以上的三级以上圆柱齿轮传动的平行轴减速器可减少体积和重量 25%以上。 2、由于星轮传动组件的零部件实现了通用化和标准化，因而提高了平行轴减速器零部件的通用化和标准化水平。 3、平行轴星轮减速器克服了标准星轮减速器不便采用空心输出轴套装式结构的缺点。 4、使用灵活，以输出轴为中心，在以中心距 A 为半径的圆周上均布 n个技术参数完全相同的星轮传动组件，其齿圈同时与中心能浮动的圆柱齿轮啮合（浮动机构图中未表示），其输出转矩便可提高（0.75〜1 ) n 倍；反之以星轮传动组件为中心，在以中心距 A为半径的圆周上均布 n个技术参数相同的圆柱齿轮同时与星轮传动组件齿圈相啮合，便组合成具有 n个输出轴的平行轴星轮减速器。

实施例 3: (参见附图 3 )

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮减速器，采用单排星轮传动组件组合成通用星轮减速器，亦可以采用双排星轮传动组件组合成通用星轮减速器，同时可以采用两台由双排星轮传动组件组合的技术参数完全相同的星轮减速器、并在减速器输入端各串联一台技术参数相同的由单排星轮传动组件组合成的星轮减速器，然后将两台套减速器通过过桥齿轮并联组合成双进双出星轮减速器，如图 3所示。双进双出星轮减速器低速级是采用双排星轮传动组件组合而成的星轮减速器，它由两个内齿轮（68)、四个行星齿轮（67)、双排 n个滚动星轮（4)、两个装在输入轴（69) 上的偏心套（5)、以及通过 n根支承轴（61) 将三个支承盘（60)、 (62) 和（65) 紧固联结而成的整体行星架等主要件组合而成；行星架前支承盘（62) 与输出轴（64) 紧固联结，前支承盘（62) 和后支承盘（60) 均通过滚动轴承支承在机壳内孔中，两个内齿轮技术参数相同，都与机壳固定，四个行星齿轮（67) 技术参数相同，通过滚动轴承可转动地套装在两个偏心套的四个偏心曲柄上，双排 n个滚动星轮曲柄上的滚动轴承套装在行星齿轮轴孔中，两端滚动轴承分别套装在前后支承盘和中间支承盘（65) 的轴承孔中， n根支承轴（61) 穿过四个行星齿轮的穿孔 d_x、并与双排 n个滚动星轮交错布置；该减速器是这样工作的：当输入轴（69) 旋转时，通过偏心套（5) 曲柄上的滚动轴承同时推动四个行星齿轮运动，四个行星齿轮对称 180° 同时与内齿轮（68)啮合，因为内齿轮与机壳固定联结，于是行星齿轮在偏心套（5) 和内齿轮（68) 的共同作用下既作公转又作自转运动，并推动双排 n个滚动星轮作公转与自转运动，因滚动星轮两端轴承插入行星架三个支承盘轴承孔中，于是行星齿轮通过 n个滚动星轮推动行星架作自转运动，行星架前支承盘与输出轴（64) 紧固联结，于是行星架又推动输出轴将减速后的运动输出。该减速器高速端串联一台采用单排星轮传动组件的星轮减速器，由内齿轮（70)、行星齿轮（71)、滚动星轮（4)、偏心套 (5)、输入轴（74)、前支承盘（76)、支承轴（77)、后支承盘（75) 等主要件组合而成；高速级减速器是这样工作的：输入轴（74) 与电机联接，电机启动时，输入轴（74) 通过偏心套曲柄上的滚动轴承推动两个行星齿轮（71) 运动，由于均布在直径为 D_z。的中心圆上的 n个滚动星轮（4)两端轴承插入前支承盘（76)和固定于机壳上的后支承盘（75) 的轴承孔中，所以行星齿轮只能推动滚动星轮作自转运动，两个技术参数相同的行星齿轮（71 ) 对称 180° 同时与内齿轮（70) 啮合，于是行星齿轮在偏心套（5 )和滚动星轮（4) 的共同作用下，推动内齿轮（70) 作减速后的自转运动，内齿轮与转轴（69) 紧固联接，于是一方面将运动传给低速级减速器，同时通过齿轮（79)、 ( 78 ) 将运动传给另一台低速级减速器。

用来组合成双进双出星轮减速器的两台低速级星轮减速器的技术参数是相同的；同样两台高速级星轮减速器的技术参数也是完全相同的。

本发明主要用于驱动卷板机两根扎辊，两根输出轴（64 ) 通过联轴器与卷板机扎辊相联，两根输入轴（74) 通过联轴器与技术参数相同的电动机轴伸相联（图中未表示），两台套减速器之间通过齿轮（79 ) 与过桥齿轮（78 ) 并联成整机，当两台电动机频繁正、反转运动，经双级减速后，控制两根输出轴（64) 频繁地同向慢速正、反转，从而带动两根扎辊（图中未表示）同步正、反转，并左、右频繁往复扎制钢板、逐步改变钢板形状，但在扎制钢板的过程中，两根输出轴交换承受最大负载转矩，因而两台电机功率，通过齿轮（79 ) 和（78 )，交换流向承受最大负载转矩的低速级星轮减速器，以满足两根输出轴能交换承受最大负载转矩的要求。

本发明己设计了双进双出星轮减速器系列产品，传动比可在 1 :

400〜1： 5000 之间选用，输入转速 ^ lOOOrpm，传递最大转矩可达 9800KN.m。采用功率分流与合成的传动方案，不仅可减少 50%的电机装机容量，而且满足两根输出轴同步同向运转的技术要求；

本发明低速级星轮减速器和高速级星轮减速器分别设计有单级传动的星轮减速器系列产品，有由低速级星轮减速器直接与高速级星轮减速器串联的双级传动星轮减速器系列，有在低速级星轮减速器输入端串联传动比扩大机构的星轮减速器系列；

本发明产品具有体积小、重量轻、承载能力大、效率高、工作可靠以及标准化、通用化水平高等显著优点。

实施例 4: (参见附图 4)

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮调速器，采用双排星轮传动组件与双排行星齿轮传动单元并联组合而成的低转速输出的星轮调速器，如图 4所示。图 4与图 2比较，采用的双排星轮传动组件是相同的，不同之处在于图 4所示双排星轮传动组件通过齿圈（40) 与双排行星齿轮传动单元的齿圈（86) 相啮合，两个部件并联组合成主电机功率和调控电机功率平行输入，适用于大功率传动的星轮调速器（电机未在图中表示），双排行星齿轮传动单元由输入轴（82)、输入轴上的外齿轮 (92)、通过内齿与外齿（92) 啮合的太阳轮（91)、通过滚动轴承可转动地安装在传力轴（96) 上的行星齿轮（97)、与端盖（88) —并紧固联结于齿圈（86) 端部的内齿轮（87)，由 n根支承轴（89) 和 n根传力轴（96)将支承盘（90)、 (80)联结成整体的行星架以及轴承座（81)、 (95)、 (94) 等主要件组合而成；输入轴（82) 通过滚动轴承支承在轴承座（94)和支承盘（80) 的内孔中，前支承盘（90) 与后支承盘（80) 通过滚动轴承安装在轴承座（81) 和（95) 的内孔中，轴承座（81) 和 (95) 与剖分式机座（83) 紧固联结，齿圈（86) 两端端盖（88) 分别采用滚动轴承可转动地安装在轴承座（95) 和（81) 的圆柱上，前支承盘（90) 通过平键（93) 与输出轴（98) 紧固联结。本发明是这样工作的- 采用两个电机驱动，输入轴（43) 与调控电机 Μ_κ相联（图中未表示），调控电机常为低压小功率电机；输入轴（82) 与主功率电机 M 相联（图中未表示），主功率电机 M常为高压、功率大的电机；当主功率输入轴（82) 制动时，调控电机 M_K带动输入轴（43) 旋转，输入轴上的双曲柄偏心套（5)通过滚动轴承同时推动四个行星齿轮（2)运动，由于行星架固定，于是行星齿轮在行星架与偏心套（5) 共同作用下作公转运动，并推动滚动星轮（4) 作自转运动，行星齿轮与内齿轮（46) 啮合，内齿轮（46) 与齿圈（40) 紧固联结，因而推动齿圈（40) 作慢速自转运动，齿圈（40) 与齿圈（86) 啮合，因而同时带动齿圈（86) 慢速旋转，由于主功率输入轴（82) 固定，于是内齿圈（87) 带动行星齿轮（97) 围绕太阳轮（91) 作公转与自转运动，并通过传力轴（96) 与支承盘（90) 带动输出轴（98) 作减速后的自转运动，输出轴获得一个调控转速 n_d; 当制动输入轴（43) 时，主功率电机 M驱动主功率输入轴（82) 旋转，由于内齿圈（87) 是固定的，于是输入轴（82) 通过固定在轴上的外齿轮（92) 带动太阳轮（91) 旋转，太阳轮与行星齿轮 (97) 啮合，并带动行星齿轮围绕内齿圈（87) 作公转与自转运动，其公转运动通过传力轴（96) 推动行星架作自转运动，使输出轴（98) 获得一个中间工作转速 n_{H ;} 同理，当主功率电机 M继续带动输入轴（82) 旋转，在不停机的状态下，启动调控电机 Μ_κ与主功率电机 M 同方向旋转，输出轴（98) 便得到另一个工作转速 n_f ，启动调控电机 Μ_κ与主功率电机 M反方向旋转时，输出轴（98) 便获得一个最高工作转速 n_g; 设备工作时，大功率主电机是按工况需要始终单方向不停地旋转的，完全靠改变调控电机 Μ_κ的旋向和转速达到设备调速运行的目的；当调控电机只有一种转速时，便可获得上述四个特定转速 n_d、 n_f、 _¾和，它们之间的关系是： n_d+n_f=n_H、 n_H+n_d=n_g，可见，如果调控转速 n_d是有级 (当调速电机 M_κ为双速电机便有 5个输出转速，调控电机是三速电机便有 7个输出转速，如此类推）或无级，则从 n_f至 n_H、再从 n_H至 n_g亦是有级或无级，或相反过程；由于星轮调速器具有降低转速、扩大转距的功能，调控转速 n_d是调控电机 Μ_κ转速经多级减速、扩大转距以后获得，故调控电机 Μ_κ的功率 P_k—般为主功率电机功率 P的（0.09〜0.2) 倍，因此通过功率较小的调控电机 Μ_κ有级调速或无级调速达到了大功率驱动设备有级或无级调速运行的目的。这是本发明的主要技术特征。

本发明主要优点是：

1、通过较小功率电机的调速达到高压大功率电机驱动设备调速运行的目的，降低了调速成本，操作、维护方便；

2、用于水泵、风机等流体输送设备调速运行，平均节电率达 22% 以上，用于重载机械设备调速运行，平均节电率达 10%以上；

3、因本发明具有降低转速、扩大转矩的功能，因此可用转速高的电机替代用于驱动水泵等设备用的耗材多的低速电机，通过星轮调速器将高转速电机降速以后实现调速运行，不仅大量节约电机材料，而且通过调速达到了节约电能的目的。

4、本发明低速出轴既可串联大型减速器亦可串联大型增速器。

本发明的主电机功率最大可达 10000kW。

实施例 5: (参见附图 5 )

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮调速器，采用双排星轮传动组件与双排行星齿轮传动单元串联组合成主电机输入轴与调控电机输入轴对称 180° 布置的低转速输出的星轮调速器，如图 5 所示。图 5与图 4 所示主要不同之处是：双排星轮传动组件通过内齿轮（103 ) 和 ( 110)与双排行星齿轮传动单元串联组合，调控电机！^^ (图中未表示）与输入轴（100) 相联，主功率电机通过联轴器与输入轴（116) 相联，主功率输入轴（116) 和调控功率输入轴（100) 对称 180° 布置；调速后的工作转速 n_d、 n_H、 n_f、 n_g通过行星齿轮传动单元的支承盘 (117)上的外花键（118 ) 输出；双排星轮传动组件行星架的固定是通过后支承盘

( 102) 与机座（108 ) 用螺栓紧固联结实现的。本发明是这样工作的：当主功率输入轴（116) 制动，启动调控电机 Μ_κ带动输入轴（100) 旋转时,通过偏心套（5 ) 曲柄上的滚动轴承同时推动四个行星齿轮（2 ) 运动，因由支承盘（104)、（6)、 ( 102) 与 n根支承轴（7) 紧固联结而成的行星架是固定的，因此行星齿轮在行星架与偏心套的共同作用下只能作公转运动，并推动滚动星轮（4 ) 作自转运动，行星齿轮与内齿轮

( 103 ) 啮合，从而推动内齿轮作慢速自转运动，内齿轮（103 ) 通过轴承座（105 )、 ( 107 ) ，用螺栓（106 ) 与内齿轮（110 ) 紧固成一体，于是带动内齿轮（110) 慢速旋转，因太阳轮（114) 固定不动，因而内齿轮（110) 带动行星齿轮（120) 围绕太阳轮（114) 作自转与公转运动，行星齿轮（120) 通过滚动轴承可转动地安装在传力轴（119) 轴颈上，于是行星齿轮的公转运动通过传力轴推动行星架支承盘（117) 慢速旋转，获得一个调控转速 n_d; 当输入轴（100) 制动，主电机通过联轴器带动主功率输入轴（116)旋转，支承盘（117)便获得一个中间转速 n_H；在主电机不停地旋转的情况下，通过调控电机 Μ_κ带动输入轴（100) 正、反方向旋转，支承盘（117) 便可获启动转速 n_f和最高转速 n_g，其余如图 4所述。

实施例 6: (参见附图 6)

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮调速器，采用单排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元并联组合成常用的低转速输出的星轮调速器，如图 6所示。为采用单排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元并联组合而成的常用的低转速输出的星轮调速器，其工作原理与图 4所示完全相同。图 6所示的星轮传动组件由输入轴（131)、偏心套（5)、 n个滚动星轮（4)、行星齿轮（2)、内齿轮（1)、有两个支承盘（133) 和 n根支承轴（134) 紧固联结而成的行星架以及两个端盖（130) 等主要件组合而成，通过内齿轮（1) 外圆上的外齿轮（135) 与外齿（136) 相啮合实现与行星齿轮传动单元的并联组合；行星齿轮单元由输入轴 (143)、可浮动的太阳轮（140)、行星齿轮（138)、内齿轮（137)、行星架（142)、两个端盖（141) 以及输出轴（139) 等主要件组合而成；同理，本发明低速输出轴（139) 既可与重载传动减速器串联、亦可与增速器串联以实现高转速设备调速运行；本发明工作时，主电机 M是不停地旋转的，通过控制调控电机 Μ_κ的转向和转速而获得各种输出转速的方法如图 4所述的方法是相同的。

本发明的优点是： 1、应用范围广泛，主电机最大功率可达 5000kW 以上，不仅可用于低速水泵调速运行，还常用于低速重载机械调速运行，输出轴（139) 串联增速器可广泛用于高转速水泵、风机等设备调速运行； 2、在有效圆直径 ϋ=Φ200〜Φ2500ιηπι范围内，按 R20优先数系排列，设计了星轮传动组件系列和承载能力与之匹配的行星齿轮传动单元系列，可用来组合成用途广泛的星轮调速器系列。系列产品标准化、通用化水平高，其它优点如图 4所述。

实施例 7: (参见附图 7)

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮调速器，采用单排星轮传动组件与高转速输出的行星齿轮传动单元并联组合成常用的高转速输出的星轮调速器，如图 7所示。是采用图 6所示的标准化、通用化的单排星轮传动组件与标准化、通用化的高转速输出的行星齿轮传动单元并联组合而成的高转速输出的星轮调速器；高转速输出的行星齿轮传动单元由主功率输入轴（156)、太阳轮（153)、行星齿轮（154)、可转动的内齿轮（155)、外齿圈（144)、前后端盖（150)、行星架（151)、固定内齿轮（145)、行星齿轮（146)、太阳轮（147) 以及输出轴（148) 等主要件组合而成；其主要技术特征是：行星齿轮传动单元内含有两套行星齿轮传动机构，由太阳轮（153)、行星齿轮（154)、内齿轮（155) 等组成的行星齿轮传动机构用于调速，其功能与图 4、图 6所示的行星齿轮传动单元是相同的；由太阳轮（147)、行星齿轮（146)、固定内齿轮（145) 组合成行星齿轮传动增速机构；其增速比

^ZA

式中八为太阳轮（147) 的齿数， 2₈为内齿轮（145) 的齿数；两套行星齿轮传动机构共用一套行星架（151)，行星齿轮（154) 和（146) 都通过滚动轴承可转动地安装在行星架（151) 的传力轴上；按照图 4所述的调速方法，当行星架（151) 获得 n_g、 n_H、 n_f、 n_d四个特定的工作转速时，这四个转速不直接输出，而是经增速后由输出轴（148) 输出，增速以后输出的转速分别为 i_k.n_g、 i_k.n_H、 i_k.n_f、 i_k.n_d, 即行星架获得的转速一律乘以增速比 i_k。

本发明主要用于高转速水泵、风机等流体输送设备调速运行，平均节电率可达 20% 以上。本发明一个突出的特点是，使水泵、风机等工作设备转速在一定范围内不受主电机转速的约束，既可以使设备转速往电机转速低的方向调速，亦可以往比电机转速高的方向调速，不仅为设计部门设计设备最佳转速创造了条件，而且有利于用户合理配置设备。本发明亦可用于其它机械传动领域。其余如图 6所述。

实施例 8: (参见附图 8)

本实施例是一种采用星轮传动组件的星轮调速器，采用单排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元串联组合成常用的两个输入轴对称

180° 布置的低转速输出的星轮调速器，如图 8所示。是将图 5所示调速器由双排星轮传动组件、双排行星齿轮传动单元改成单排结构组合而成的输入轴对称 180° 布置的星轮调速器，其工作原理如图 5所述。本发明的单排星轮传动组件由调控功率输入轴（160)、偏心套（5)、行星齿轮（2)、滚动星轮（4)、由前后支承盘（162)、（161)、支承轴（163) 紧固联结的行星架以及可转动的内齿轮（1) 等主要件组合而成；本发明的单排行星齿轮传动单元由主功率输入轴（167)、太阳轮（168)、行星齿轮（171)、内齿轮（172)、以及行星架（170) 等主要件组合而成，调速后的运动由行星架前支承盘（170) 上的花键（169) 输出；两个部件的内齿轮（1) 和（172) 紧固联结；本发明的调速方法和工作原理如图 5所述。

本发明在结构上的特点是采用整体机壳，两个部件通过两个内齿轮直接联结而省去了图 6所示的大尺寸外齿轮（135) 和（136) 的加工。本发明主要用于卧式磨机、立式磨机等机械设备调速运行以及水泵、风机等流体输送设备调速运行，其余如图 4和图 5、图 6所述。

Claims

权利要求

1、一种采用星轮传动组件的星轮减速器或调速器，是由系列化、通用化和标准化的星轮传动组件和行星齿轮传动单元按不同技术要求和不同的联结方式组合而成，其特征在于星轮传动组件采用滚动星轮作为转矩转速传递机构，滚动星轮是个独立组件，它由具有对称 180° 布置的双曲柄（曲柄偏心距即齿轮中心距）和双轴伸的星轮轴及装在星轮轴双曲柄和双轴伸上的四个滚动轴承或滑动轴承组合而成；单排星轮传动组件是由一个双曲柄偏心套（曲柄偏心距即齿轮中心距）、两个技术参数相同的行星齿轮、两个行星齿轮对称 180° 同时啮合的内齿轮、 n个滚动星轮以及由 n根支承轴和前后支承盘紧固联结一起的行星架等主要件组合而成；双排星轮传动组件是由两个双曲柄偏心套、四个技术参数相同的行星齿轮、四个行星齿轮对称 180° 同时啮合的两个内齿轮、双排 n个滚动星轮以及由 n根支承轴和三个支承盘紧固联结一起的行星架等主要件组合而成；单排行星齿轮传动单元是由一个可浮动的太阳轮、 n个行星齿轮、一个可转动的内齿轮、以及由 n根支承轴和 n根传力轴与前后支承盘紧固联结的行星架等主要件组合而成；双排行星齿轮传动单元是由两个可浮动的太阳轮、双排 n个行星齿轮、两个可转动的技术参数相同的内齿轮、以及由 n根支承轴和 n根传力轴与前后支承盘紧固联结的行星架等主要件组合而成；高转速输出的行星齿轮传动单元由一个太阳轮、 n个行星齿轮、一个可转动的内齿轮等作为调速用的行星齿轮传动机构、由另一个太阳轮和 η个行星齿轮、一个固定内齿轮等作为增速用的行星齿轮传动机构、以及由 η根支承轴和 η根传力轴将前后支承盘紧固联结成整体——两套行星齿轮传动机构公用的行星架等主要件组合而成；上述组件和单元，按不同要求，不同的联结方式可用来组合成各种用途、各种安装型式的星轮减速器或调速器。
2、根据权利要求 1所述的一种采用星轮传动组件的星轮减速器，其特征在于采用双排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元串联的组合型式，双排星轮传动组件输入轴为空心转轴，单排行星齿轮单元安装在减速器外端，减速器内腔便于安装信号传感件，减速后的运动直接由星轮传动组件的内齿轮外圆上的凸圆输出，减速器装有配油盘。
3、根据权利要求 1 所述的一种采用星轮传动组件的星轮减速器，其特征在于采用双排星轮传动组件与圆柱齿轮并联组合的平行轴星轮减速器，根据需要亦可采用单排星轮传动组件与圆柱齿轮并联组合成套装式平行轴星轮减速器。
4、根据权利要求 1所述的一种采用星轮传动组件的星轮减速器，其特征在于可以采用单排星轮传动组件组合成通用星轮减速器，亦可以采用双排星轮传动组件组合成通用星轮减速器，同时可以采用两台由双排星轮传动组件组合的技术参数完全相同的星轮减速器、并在减速器输入端各串联一台技术参数相同的由单排星轮传动组件组合成的星轮减速器，然后将两台套减速器通过过桥齿轮并联组合成双进双出星轮减速器。
5、根据权利要求 1所述的一种采用星轮传动组件的星轮调速器，其特征在于采用双排星轮传动组件与双排行星齿轮传动单元并联组合而成的低转速输出的星轮调速器，亦可采用单排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元并联组合成常用的低转速输出的星轮调速器，还可以采用单排星轮传动组件与高转速输出的行星齿轮传动单元并联组合成常用的高转速输出的星轮调速器。
6、根据权利要求 1所述的一种采用星轮传动组件的星轮调速器，其特征在于采用双排星轮传动组件与双排行星齿轮传动单元串联组合成主电机输入轴与调控电机输入轴对称 180° 布置的低转速输出的星轮调速器，亦可以采用单排星轮传动组件与单排行星齿轮传动单元串联组合成常用的两个输入轴对称 180° 布置的低转速输出的星轮调速器。