申请/专利权人：山西煤矿机械制造股份有限公司

申请日：2019-07-17

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN110242723B

主分类号：F16H35/10

分类号：F16H35/10;F16H1/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明公开了一种限矩型减速器，包括：箱体、传动组件和输出组件。输出组件包括：联接盘、太阳轮、内齿圈、行星架、花键套和摩擦限矩机构。传动组件一端与电机输出端连接，另一端与太阳轮连接，带动太阳轮转动。太阳轮、行星架和内齿圈构成行星轮系，太阳轮带动行星架转动。花键套套设在行星架内，摩擦限矩机构套装在花键套上且内侧面和外侧面分别与花键套的外壁和行星架的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使花键套随行星架转动；摩擦限矩机构与花键套和行星架之间的摩擦力可调。本发明的限矩型减速器，能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，提高整机可靠性。可以满足不同场景的使用需求。故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。

主权项：1.一种限矩型减速器，其特征在于，包括：箱体1、传动组件I和输出组件II；所述输出组件II包括：联接盘2、太阳轮3、内齿圈4、行星架5、花键套6和摩擦限矩机构7；所述联接盘2与所述箱体1连接，所述传动组件I位于所述箱体1内，一端与电机输出端连接，另一端与所述太阳轮3连接，带动所述太阳轮3转动；所述太阳轮3、所述行星架5和所述内齿圈4构成行星轮系，所述内齿圈4固定在所述箱体1内，所述太阳轮3转动时带动所述行星架5转动；所述行星架5位于所述联接盘2内，所述行星架5与所述联接盘2之间设置有轴承11；所述花键套6套设在所述行星架5内，所述花键套6的外壁与所述行星架5的内壁间隔相对，所述摩擦限矩机构7套装在所述花键套6上且内侧面和外侧面分别与所述花键套6的外壁和所述行星架5的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使所述花键套6随所述行星架5转动，所述摩擦限矩机构7与所述花键套6和所述行星架5之间的摩擦力可调；所述摩擦限矩机构7包括耐磨套71和膨胀件72，所述耐磨套71套装在所述花键套6上，所述膨胀件72围设在所述耐磨套71外，用于提供径向力产生摩擦力，其中，所述膨胀件72为胀套或者高压油囊；所述限矩型减速器还包括压盖12、第一浮封座13和第二浮封座14，所述压盖12为环形结构，内壁与所述花键套6的外壁动密封地接触，所述压盖12与行星架5连接并压紧所述轴承11，所述压盖12与所述行星架5和所述花键套6围成容纳腔，所述摩擦限矩机构7位于所述容纳腔内，所述第一浮封座13的内侧与所述压盖12连接，所述第一浮封座13和所述第二浮封座14之间通过浮动油封联接并密封，所述第二浮封座14的外侧与所述联接盘2连接，压紧所述轴承11。

全文数据：限矩型减速器技术领域本发明涉及煤矿运输技术领域，尤其涉及一种限矩型减速器。背景技术刮板输送机是煤矿综采工作面的主要设备，其通过位于机头、机尾的链轮组件牵引刮板链，在槽内运送煤炭及物料。目前刮板输送机不断向大功率、长运距方向发展，刮板输送机在运行过程中，由于链传动的多边形效应及煤块陆续落在圆环链上，引起圆环链产生动载荷或者卡别，当出现输出端卡死的时候，传统的减速器通常会烧坏电机，或者直接导致减速器断齿，造成工作面停产，进而导致煤矿的经济损失。现有技术中一般通过在输入轴安装限矩器进行限矩保护，保护效果较差，不能有效的保护减速器和链条。发明内容为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种限矩型减速器。具体技术方案如下：一种限矩型减速器，包括：箱体、传动组件和输出组件；所述输出组件包括：联接盘、太阳轮、内齿圈、行星架、花键套和摩擦限矩机构；所述联接盘与所述箱体连接，所述传动组件位于所述箱体内，一端与电机输出端连接，另一端与所述太阳轮连接，带动所述太阳轮转动；所述太阳轮、所述行星架和所述内齿圈构成行星轮系，所述内齿圈固定在所述箱体内，所述太阳轮转动时带动所述行星架转动；所述花键套套设在所述行星架内，所述花键套的外壁与所述行星架的内壁间隔相对，所述摩擦限矩机构套装在所述花键套上且内侧面和外侧面分别与所述花键套的外壁和所述行星架的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使所述花键套随所述行星架转动；所述摩擦限矩机构与所述花键套和所述行星架之间的摩擦力可调。在一种可能的设计中，所述摩擦限矩机构包括耐磨套和膨胀件，所述耐磨套套装在所述花键套上，所述膨胀件围设在所述耐磨套外，用于提供径向力产生摩擦力。在一种可能的设计中，所述膨胀件为胀套。在一种可能的设计中，所述膨胀件为高压油囊。在一种可能的设计中，所述耐磨套的内壁设置有螺旋油槽。在一种可能的设计中，所述传动组件包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴的一端与电机输出轴连接，另一端与所述第二传动轴的一端通过啮合的锥齿轮连接，所述第二传动轴和所述第三传动轴通过啮合的直齿轮连接。在一种可能的设计中，所述行星架位于所述联接盘内，所述行星架与所述联接盘之间设置有轴承。在一种可能的设计中，所述限矩型减速器还包括压盖，所述压盖为环形结构，内壁与所述花键套的外壁动密封地接触，所述压盖与行星架连接并压紧所述轴承，所述压盖与所述行星架和所述花键套围成容纳腔，所述摩擦限矩机构位于所述容纳腔内。在一种可能的设计中，所述限矩型减速器还包括第一浮封座和第二浮封座，所述第一浮封座的内侧与所述压盖连接，所述第一浮封座和所述第二浮封座之间通过浮动油封联接并密封，所述第二浮封座的外侧与所述联接盘连接，压紧所述轴承。在一种可能的设计中，所述联接盘与所述箱体偏心连接，所述联接盘的侧壁上设置有倾斜的加固梁，所述加固梁的端部与所述箱体的外壁连接。本发明技术方案的主要优点如下：本发明的限矩型减速器，通过摩擦限矩机构提供的摩擦力使花键套和行星架联动，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，对电机、传动装置或者生产设备等起到保护作用，提高整机可靠性。通过对摩擦限矩机构的摩擦力进行调整，可以满足不同场景的使用需求，适用范围较广。由于摩擦限矩机构在打滑过程中不易损坏，故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明一个实施例提供的限矩型减速器的整体结构示意图；图2为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中输出组件的结构示意图；图3为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中摩擦限矩机构的结构示意图；图4为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中压盖的截面图；图5为本发明一个实施例提供的限矩型减速器中压盖的主视图。附图标记说明：I-传动组件，II-输出组件，1-箱体，2-联接盘，3-太阳轮，4-内齿圈，5-行星架，6-花键套，7-摩擦限矩机构，71-耐磨套，72-膨胀件，8-第一传动轴，9-第二传动轴，10-第三传动轴，11-轴承，12-压盖，13-第一浮封座，14-第二浮封座，15-加固梁。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。本发明实施例提供了一种限矩型减速器，如附图1所示和附图2所示，包括：箱体1、传动组件I和输出组件II。输出组件II包括：联接盘2、太阳轮3、内齿圈4、行星架5、花键套6和摩擦限矩机构7。联接盘2与箱体1连接，传动组件I位于箱体1内，一端与电机输出端连接，另一端与太阳轮3连接，带动太阳轮3转动。太阳轮3、行星架5和内齿圈4构成行星轮系，内齿圈4固定在箱体1内，太阳轮3转动时带动行星架5转动。花键套6套设在行星架5内，花键套6的外壁与行星架5的内壁间隔相对，摩擦限矩机构7套装在花键套6上且内侧面和外侧面分别与花键套6的外壁和行星架5的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使花键套6随行星架5转动。摩擦限矩机构7与花键套6和行星架5之间的摩擦力可调。以下对本发明实施例提供的限矩型减速器的工作原理进行说明：使用时，传动组件I与电机输出轴连接，电机的输出力矩通过传动组件I带动太阳轮3转动，太阳轮3、行星架5和内齿圈4构成行星轮系，内齿圈4被设置为固定不动，太阳轮3转动时，带动行星架5转动。行星架5与花键套6通过摩擦限矩机构7的摩擦力进行联动，该摩擦力能够传递的最大扭矩为打滑力矩。扭矩小于打滑力矩时，花键套6随行星架5转动，向外输出力矩，此时为正常工作状态。发生卡堵现象时，花键套6与行星架5之间的扭矩增大，扭矩大于或等于打滑力矩时，花键套6与行星架5相对打滑，花键套6停止转动。通过将打滑力矩设置为略大于正常工作态下的扭矩例如，可以为正常工作态下的3倍，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡死等现象时发生打滑，避免产生较大的力矩导致电机和或设备损坏，提高生产安全性能。打滑过程中摩擦限矩机构7不会损坏，故障排除后无需人工恢复即可正常投入使用。进一步地，由于摩擦限矩机构7与行星架5和花键套6之间的摩擦力可调，不同的摩擦力对应不同的打滑力矩，可以满足不同场景的限矩使用需求，适用范围较广。可见，本发明实施例提供的限矩型减速器，通过摩擦限矩机构7提供的摩擦力使花键套6和行星架5联动，既能保证正常工作态下的扭矩传递，又能在发生卡堵等故障时实现打滑限矩功能，对电机、传动装置或者生产设备等起到保护作用，提高整机可靠性。通过对摩擦限矩机构7的摩擦力进行调整，可以满足不同场景的使用需求，适用范围较广。由于摩擦限矩机构7在打滑过程中不易损坏，故障排除后无需人工恢复即可快速投产，提高经济效益。其中，减速器的减速传动比可以通过传动组件I中的齿数比以及行星轮系中的齿数比进行设置，其为本领域技术人员公知的技术手段，本发明实施例中不再赘述。可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器中，摩擦限矩机构7包括耐磨套71和膨胀件72，耐磨套71套装在花键套6上，膨胀件72围设在耐磨套71外，用于提供径向力产生摩擦力。如此设置，通过膨胀件72的膨胀程度对径向力的大小进行控制，使摩擦限矩机构7与花键套6和行星架5之间的摩擦力可调。通过设置耐磨套71，避免膨胀件72的磨损，延长使用寿命，提高使用可靠性。对于膨胀件72的结构，以下进行示例说明：作为一种示例，膨胀件72可以为胀套，以胀套的胀紧力作为径向力，通过调整胀紧力的大小设置打滑力矩。在进行胀紧力的调整时，可以通过在耐磨套71和行星架5之间填充不同体积的胀套控制胀套的受挤压程度，进而达到不同的胀紧力；或者，胀套可以通过沿轴向设置的螺栓固定在行星架5的端面上，通过转动螺栓对胀套进行不同程度的压缩获得不同的胀紧力。或者，胀套可以包括两个外圈、一个内圈以及涨紧螺栓。两个外圈安装在内圈的两侧，内圈和外圈之间通过锥型接触面接触，两个外圈通过涨紧螺栓联结。通过拧紧螺栓拉近两个外圈距离，使涨套轴向尺寸减少，径向尺寸加大，达到涨紧的目的。作为另一种示例，膨胀件72可以为高压油囊，通过在高压油囊内填充液压油提供径向力。通过控制高压油囊内充入液压油的数量可以控制径向力的大小，进而设置打滑力矩。本发明实施例中，摩擦限矩机构7的最大摩擦副比压可达180MPa。可选地，为了避免打滑时产生的热量堆积，如附图3所示，耐磨套71的内壁设置有螺旋油槽。如此设置，润滑油能够在螺旋油槽内均匀流经耐磨套71的各个部位，确保打滑时摩擦限矩机构7产生的热量能及时被润滑油带走，起冷却和保护作用，延长耐磨套71的使用寿命。本发明实施例中，传动组件I用于将电机输出轴的转矩传递至太阳轮3，且起到减速作用，传动组件I可以为多种形式，只要能起到扭矩传递和降速目的即可。示例地，如附图1所示，传动组件I包括第一传动轴8、第二传动轴9和第三传动轴10，第一传动轴8的一端与电机输出轴连接，另一端与第二传动轴9的一端通过啮合的锥齿轮连接，第二传动轴9和第三传动轴10通过啮合的直齿轮连接。如此设置，第一传动轴8和第二传动轴9通过啮合的锥齿轮连接，可以改变转矩的方向，且通过锥齿轮的齿数比，可以对减速传动比进行控制。第二传动轴9与第三传动轴10上平行设置，通过啮合的直齿轮进行联动，起到减速传动目的。太阳轮3转动时带动行星架5转动，为了便于行星架5的转动，行星架5位于联接盘2内，行星架5与联接盘2之间设置有轴承11。如此设置，轴承11起到限位和固定作用，避免行星架5的偏心晃动，且使行星架5与联接盘2之间的转动阻力较小。可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器还包括压盖12，压盖12为环形结构，内壁与花键套6的外壁动密封地接触，压盖12与行星架5连接并压紧轴承11，压盖12与行星架5和花键套6围成容纳腔，摩擦限矩机构7位于容纳腔内。如此设置，一方面，压盖12内壁与花键套6动密封地接触，既能与行星架5和花键套6围成容纳腔，便于在容纳腔内添加润滑油对摩擦限矩机构7起到冷却作用，且对摩擦限矩机构7起到保护作用，又能在行星架5与花键套6发生打滑时不影响两者的相对转动。另一方面，压盖12有凸出于行星架5的部分，部分压紧固定在轴承11上，对轴承11起到固定作用。其中，如附图2和附图4所示，压盖12的截面为多级台阶状结构，以与花键套6、摩擦限矩机构7、行星架5和轴承11的位置相适配，起到接触、连接或封堵效果等。压盖12与行星架5可以通过螺栓连接，螺栓穿过压盖12上的通孔或螺孔以螺纹连接方式插入并固定在行星架5端面上的螺孔内，将压盖12与行星架5连接在一起。如附图5所示，多个螺栓沿压盖12的周向均匀分布。可选地，本发明实施例提供的限矩型减速器还包括第一浮封座13和第二浮封座14，第一浮封座13的内侧与压盖12连接，第一浮封座13和第二浮封座14之间通过浮动油封联接并密封，第二浮封座14的外侧与联接盘2连接，压紧轴承11。通过第一浮封座13和第二浮封座14在连接盘的端面处进行封堵，对轴承11和压盖12等起到固定和保护的作用，且使联接盘2的端面平滑过渡，表面较平整。其中，第一浮封座13与压盖12可以通过螺栓连接，螺栓穿过第一浮封座13内侧的通孔或螺孔以螺纹连接方式插入并必定在压盖12上的螺孔内，将第一浮封座13与压盖12连接在一起。第二浮封座14的外侧与联接盘2可以通过螺栓连接，螺栓穿过第二浮封座14外侧上的通孔或螺孔以螺纹连接方式插入并固定在联接盘2端面上的螺孔内，将第二浮封座14与联接盘2连接在一起。本发明实施例提供的限矩型减速器中，如附图1和附图2所示，联接盘2与箱体1偏心连接，两者的轴线相距较远，为了保证连接稳固性，联接盘2的侧壁上设置有倾斜的加固梁15，加固梁15的端部与箱体1的外壁连接。如附图所示的方向为基准，联接盘2位于箱体1的下方右侧区域，其左侧壁上设置有加固梁15，加固梁15的端部连接在箱体1的下方左侧区域上，箱体1向联接盘2施加沿加固梁15方向的作用力，使联接盘2对箱体1的作用力分布较均匀，提高连接效果。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求：1.一种限矩型减速器，其特征在于，包括：箱体1、传动组件I和输出组件II；所述输出组件II包括：联接盘2、太阳轮3、内齿圈4、行星架5、花键套6和摩擦限矩机构7；所述联接盘2与所述箱体1连接，所述传动组件I位于所述箱体1内，一端与电机输出端连接，另一端与所述太阳轮3连接，带动所述太阳轮3转动；所述太阳轮3、所述行星架5和所述内齿圈4构成行星轮系，所述内齿圈4固定在所述箱体1内，所述太阳轮3转动时带动所述行星架5转动；所述花键套6套设在所述行星架5内，所述花键套6的外壁与所述行星架5的内壁间隔相对，所述摩擦限矩机构7套装在所述花键套6上且内侧面和外侧面分别与所述花键套6的外壁和所述行星架5的内壁相抵，用于提供摩擦力传递扭矩使所述花键套6随所述行星架5转动；所述摩擦限矩机构7与所述花键套6和所述行星架5之间的摩擦力可调。2.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述摩擦限矩机构7包括耐磨套71和膨胀件72，所述耐磨套71套装在所述花键套6上，所述膨胀件72围设在所述耐磨套71外，用于提供径向力产生摩擦力。3.根据权利要求2所述的限矩型减速器，其特征在于，所述膨胀件72为胀套。4.根据权利要求2所述的限矩型减速器，其特征在于，所述膨胀件72为高压油囊。5.根据权利要求2所述的限矩型减速器，其特征在于，所述耐磨套71的内壁设置有螺旋油槽。6.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述传动组件I包括第一传动轴8、第二传动轴9和第三传动轴10，所述第一传动轴8的一端与电机输出轴连接，另一端与所述第二传动轴9的一端通过啮合的锥齿轮连接，所述第二传动轴9和所述第三传动轴10通过啮合的直齿轮连接。7.根据权利要求1所述的限矩型减速器，其特征在于，所述行星架5位于所述联接盘2内，所述行星架5与所述联接盘2之间设置有轴承11。8.根据权利要求7所述的限矩型减速器，其特征在于，所述限矩型减速器还包括压盖12，所述压盖12为环形结构，内壁与所述花键套6的外壁动密封地接触，所述压盖12与行星架5连接并压紧所述轴承11，所述压盖12与所述行星架5和所述花键套6围成容纳腔，所述摩擦限矩机构7位于所述容纳腔内。9.根据权利要求8所述的限矩型减速器，其特征在于，所述限矩型减速器还包括第一浮封座13和第二浮封座14，所述第一浮封座13的内侧与所述压盖12连接，所述第一浮封座13和所述第二浮封座14之间通过浮动油封联接并密封，所述第二浮封座14的外侧与所述联接盘2连接，压紧所述轴承11。10.根据权利要求1至9任一项所述的限矩型减速器，其特征在于，所述联接盘2与所述箱体1偏心连接，所述联接盘2的侧壁上设置有倾斜的加固梁15，所述加固梁15的端部与所述箱体1的外壁连接。

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