CN220956732U - 一种新能源林业切割设备用动力装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新能源林业切割设备用动力装置，包括永磁电机，齿轮箱以及控制器和动力电池，齿轮箱包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，第一齿轮的轴部与永磁电机的驱动轴连接，出入轴具有与电机内部定子的冷却通道相同的空腔，第三齿轮驱动切割刀具旋转，轴部与驱动轴之间设有通油管件，通油管件设有回油结构，第一齿轮的腹板设有降噪结构。本实用新型的能源林业切割设备用动力装置，不仅提高了永磁电机和齿轮箱的机油散热效果，还改善了齿轮箱高速侧齿轮的NVH。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种园林领域用切割设备，具体涉及一种切割设备的动力装置。
背景技术
随着电池容量技术的发展，越来越多的传统燃油设备逐步电动化，新能源动力的趋势转变势不可挡，传统的电动驱动系统包括驱动电机、减速机和控制器，减速机与驱动电机的输出轴连接，控制器与驱动电机信号连接，驱动电机、减速机和控制器目前的技术方向是小型化，即三大部件共用壳体，壳体中一般会设置多个油路，其中的润滑油会在驱动电机、减速机内循环流动，并经散热器带走工作热量，转子上的磁钢材料不会在长期高温下失磁，降低电机的输出效能，所以在永磁电机中，转子上的发热问题要重点考虑，转子的冷却结构设计也极为重要，但是转子需要告诉旋转，最便捷的冷却方式就是通过冷却定子进而冷却转子。
所以防止电机温度升高，避免影响到电机的性能和效率，对于手持的切割机等设备，尤其是需要砍伐树木的林业用切割机，在非常有限的电动工具工业设计造型空间中，要求实现高转速大功率的性能，对于电机的散热又提出了巨大的挑战。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新能源林业切割设备用动力装置，显著改善了齿轮箱的冷却效果以及NVH。
技术方案：本实用新型所述的一种新能源林业切割设备用动力装置，包括永磁电机，齿轮箱以及控制器和动力电池，所述齿轮箱包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述永磁电机的驱动轴驱动第一齿轮的轴部，所述驱动轴具有与电机内部定子的冷却通道相通的空腔，所述第三齿轮驱动切割刀具旋转，所述第一齿轮的轴部与永磁电机的驱动轴之间设有用于冷却降温的通油管件，所述通油管件具有回油结构，所述第一齿轮的腹板具有降噪结构。
所述通油管件包括管件本体、凸部、对接部，所述管件本体穿设于第一齿轮的轴部空腔，所述凸部设于管件本体的两端，由管件本体环壁表面向外伸展形成，所述凸部外侧与第一齿轮的轴部空腔内侧过盈配合，所述对接部位于管件本体两端，其中之一对接部接通于导油管，另一对接部接通于永磁电机的驱动轴。
所述凸部位于其与第一齿轮的轴部空腔抵接处均匀环绕设有至少两个第一缺口。
所述第一缺口的截面为圆形、扇形或各边圆弧过渡的多边形。
所述回油结构包括环套以及毛细孔，所述环套设于第一齿轮的轴部空腔内部，所述环套外侧与空腔内表面固定连接，所述环套内侧与通油管件外表面间隙配合，所述间隙配合能够保持环套与通油管件之间的油膜处于稳定状态，所述毛细孔连通所述油膜与管件本体内部。
所述环套沿其轴向方向设有贯穿环套的第二缺口，所述第二缺口均匀环绕设有至少两个，所述毛细孔的轴向方向与管件本体的轴向方向相垂直。
所述降噪结构包括若干成扇形状的凹凸腔，所述凹凸腔的腔体方向交替排布设置，并为蛇形尾随形式连接构成环形的腹板，所述凹凸腔内填充有用于减震的树脂块。
所述树脂块内部设有蜂巢状的减震腔，所述树脂块与凹凸腔的腔体之间过盈配合。
所述第一齿轮的轴部与齿轮箱内部的轴承座之间设置有滑动轴承。
所述导油管还连接有散热器，所述散热器通过工程塑料支架固定于齿轮箱外部。
有益效果：本实用新型的新能源林业切割设备用动力装置，与现有的产品设计方法不同，现有设计是在凸部上设置多道密封，但是由于齿轮箱转速极高，油压较大，还是会有油液泄漏进去，且进去容易出来难，将会持续影响动平衡，本发明的理念在于直接摒弃掉密封的思路，第一齿轮的轴部空腔与通油管件之间所围空间直接做成敞开式，但是增加回油结构随时清理，避免长久使用后渗入过多的油液影响动平衡，凹凸腔的腔体方向交替排布，这样的腹板造型所能承受的压力更大，腹板旋转过程中的变形更少，噪音也就更小，树脂块不仅可以缓冲振动，给腹板一定的支撑，还可以避免或者延迟腹板出现疲劳极限。
附图说明
图1为本实用新型的外部结构示意图；
图2为本实用新型的主体架构剖视图；
图3为本实用新型图2中A处的放大图；
图4为本实用新型的第一齿轮示意图；
图5为本实用新型图4中B处的放大图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
如图1至图5所示，本发明的一种新能源林业切割设备用动力装置，包括永磁电机100，齿轮箱200以及控制器和动力电池，齿轮箱200包括依次啮合的第一齿轮210、第二齿轮220、第三齿轮230，永磁电机100的驱动轴110驱动第一齿轮210的轴部，驱动轴110具有与电机内部定子的冷却通道相通的空腔，第三齿轮230驱动切割刀具旋转，第一齿轮210的轴部与永磁电机100的驱动轴110之间设有用于冷却降温的通油管件300，通油管件300具有回油结构，第一齿轮210的腹板具有降噪结构，三合一电机中永磁电机100与齿轮箱200之间的润滑油进行大循环以降低设备内部温度，永磁电机100和齿轮箱200之间动力连接处在驱动轴110和第一齿轮210之间，驱动轴110和第一齿轮210之间需要有流通润滑油的通道，因此，在第一齿轮210与永磁电机100的驱动轴110之间设置通油管件300作为润滑油循环的桥梁，另外永磁电机100转速高扭矩小，平行级啮合的第一齿轮210、第二齿轮220、第三齿轮230适当降低切割刀具旋转速度，使得切割刀具旋转速度、切割刀具材质与木质硬度相适应，由于第一齿轮210转速极大，其承受的压力以及产生的噪声和振动也相对较大，因此需要对第一齿轮210进行降噪处理优化。
通油管件300包括管件本体310、凸部320、对接部330，管件本体310穿设于第一齿轮210的轴部空腔，凸部320设于管件本体310的两端，由管件本体310环壁表面向外伸展形成，凸部320外侧与第一齿轮210的轴部空腔内侧过盈配合，对接部330位于管件本体310两端，其中之一对接部330接通于导油管400，另一对接部330接通于永磁电机100的驱动轴110，两处接通存在不同，第一齿轮210的轴部与导油管400之间由于存在转速差，连通处其间具有一定的间隙，第一齿轮210的轴部与驱动轴110可以是完全密封连接，在油泵的作用下，润滑油流过永磁电机100的定子冷却通道后汇聚，然后从永磁电机100的驱动轴110中涌出，经管件本体310进入导油管400中，再经过散热器410进行冷却，管件本体310通过凸部320同轴的固定在第一齿轮210内部，使得管件本体310与第一齿轮210同转。
凸部320位于其与第一齿轮210的轴部空腔抵接处均匀环绕设有至少两个第一缺口321。第一缺口321能过使得润滑油泄漏在管件本体310以外，第一齿轮210的轴部空腔以内的润滑油流通到齿轮箱200内部其他位置，避免润滑油在第一齿轮210的轴部空腔内部影响动平衡，但是并不能完全避免油液泄漏暂存的问题。现有技术的传统解决方法是在凸部320上设置多道密封，但是由于齿轮箱转速极高，油压较大，还是会有油液泄漏进去，且进去容易出来难，渗透过去的油液将会持续影响动平衡，本发明的理念在于直接摒弃掉密封的思路，第一齿轮210的轴部空腔与通油管件300之间所围空间直接做成敞开式，但是增加回油结构随时清理渗油，避免积累过多的油液影响动平衡，或者影响旋转打滑，真正做到了免拆维护，第一缺口321的截面为圆形、扇形或各边圆弧过渡的多边形。
回油结构包括环套211以及毛细孔311，环套211设于第一齿轮210的轴部空腔内部，环套211外侧与空腔内表面固定连接，环套211内侧与通油管件300外表面间隙配合，间隙配合能够保持环套2100与通油管件300之间的油膜500处于稳定状态，毛细孔311连通油膜500与管件本体310内部，润滑油在通油管件300内部快速流通过程中，毛细孔311两端产生压力差，保持环套211与通油管件300之间的油膜500会吸回通油管件300，保证环套211与通油管件300之间液泄漏暂存的油液补充进环套211与通油管件300之间形成油膜500进一步被吸入，从而防止润滑油在第一齿轮210的轴部空腔内部影响动平衡。环套211沿其轴向方向设有贯穿环套211的第二缺口322，第二缺口322均匀环绕设有至少两个，毛细孔311的轴向方向与管件本体310的轴向方向相垂直，吸油效果最好效率最高。
降噪结构包括若干成扇形状的凹凸腔600，凹凸腔600的腔体方向交替排布设置，并为蛇形尾随形式连接构成环形的腹板，相邻的两凹凸腔600大小不同，间隔的两凹凸腔600大小相同，凹凸腔600内填充有用于减震的树脂块610，凹凸腔600的腔体方向交替排布所能承受的压力更大，腹板的变形更少，噪音也就更小，树脂块610不仅可以缓冲振动，还可以避免或者延迟腹板出现疲劳极限。树脂块610内部设有蜂巢状的减震腔611，树脂块610与凹凸腔600的腔体之间过盈配合，进一步通过树脂块610的减震腔611内部的结构以及空气缓冲振动。第一齿轮210的轴部与齿轮箱200内部的轴承座之间设置有滑动轴承700，相比于滚动轴承可以缩小体积，导油管400还连接有散热器800，散热器800通过工程塑料支架固定于齿轮箱200外部。
如上，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：包括永磁电机，齿轮箱以及控制器和动力电池，所述齿轮箱包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述永磁电机的驱动轴驱动第一齿轮的轴部，所述驱动轴具有与电机内部定子的冷却通道相通的空腔，所述第三齿轮驱动切割刀具旋转，所述第一齿轮的轴部与永磁电机的驱动轴之间设有用于冷却降温的通油管件，所述通油管件具有回油结构，所述第一齿轮的腹板具有降噪结构。
2.根据权利要求1所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述通油管件包括管件本体、凸部、对接部，所述管件本体穿设于第一齿轮的轴部空腔，所述凸部设于管件本体的两端，由管件本体环壁表面向外伸展形成，所述凸部外侧与第一齿轮的轴部空腔内侧过盈配合，所述对接部位于管件本体两端，其中之一对接部接通于导油管，另一对接部接通于永磁电机的驱动轴。
3.根据权利要求2所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述凸部位于其与第一齿轮的轴部空腔抵接处均匀环绕设有至少两个第一缺口。
4.根据权利要求3所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述第一缺口的截面为圆形、扇形或各边圆弧过渡的多边形。
5.根据权利要求2或3或4所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述回油结构包括环套以及毛细孔，所述环套设于第一齿轮的轴部空腔内部，所述环套外侧与空腔内表面固定连接，所述环套内侧与通油管件外表面间隙配合，所述间隙配合能够保持环套与通油管件之间的油膜处于稳定状态，所述毛细孔连通所述油膜与管件本体内部。
6.根据权利要求5所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述环套沿其轴向方向设有贯穿环套的第二缺口，所述第二缺口均匀环绕设有至少两个，所述毛细孔的轴向方向与管件本体的轴向方向相垂直。
7.根据权利要求1所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述降噪结构包括若干成扇形状的凹凸腔，所述各凹凸腔的腔体方向交替排布设置，合并为蛇形尾随连接形式的环形腹板，所述凹凸腔内填充有用于减震的树脂块。
8.根据权利要求7所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述树脂块内部设有蜂巢状的减震腔，所述树脂块与凹凸腔的腔体之间过盈配合。
9.根据权利要求1所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述第一齿轮的轴部与齿轮箱内部的轴承座之间设置有滑动轴承。
10.根据权利要求2所述的新能源林业切割设备用动力装置，其特征在于：所述导油管还连接有散热器，所述散热器通过工程塑料支架固定于齿轮箱外部。
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