一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机

摘要

本发明涉及减速机技术领域，尤其涉及一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，包括壳体和设置在壳体内的多级行星齿轮组件，壳体内部具有容置空间；多级行星齿轮组件包括首级行星齿轮机构和末级行星齿轮机构，首级行星齿轮机构的转动直径小于末级行星齿轮机构的转动直径；容置空间沿其轴向呈台阶状设置，壳体的底部设置有出油口，出油口与末级转动空腔底部连通；壳体内还具有油道，油道设置在壳体外壁与容置空间之间，且设置在壳体的顶部位置并沿壳体的长度方向设置，油道的一端与首级转动空腔连通，油道还包括与外部连通的进油口以及与末级转动空腔连通的第一支路。本发明还实现了减速机润滑油量的实时、动态智能控制，以确保设备的稳定运行。

权利要求

1.一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的多级行星齿轮组件，其中：所述壳体整体呈柱状，所述壳体内部沿其轴向具有容置所述多级行星齿轮组件的容置空间；

所述多级行星齿轮组件包括首级行星齿轮机构和末级行星齿轮机构，所述首级行星齿轮机构与外部动力输入装置连接，所述末级行星齿轮机构与所述首级行星齿轮机构传动连接，所述首级行星齿轮机构的转动直径小于所述末级行星齿轮机构的转动直径；

所述容置空间沿其轴向呈台阶状设置，包括用于容纳首级行星齿轮机构的首级转动空腔和用于容纳末级行星齿轮机构的末级转动空腔，所述壳体的底部设置有出油口，所述出油口与所述末级转动空腔底部连通；

所述壳体内还具有油道，所述油道设置在所述壳体外壁与所述容置空间之间，且设置在所述壳体的顶部位置并沿所述壳体的长度方向设置，所述油道的一端与所述首级转动空腔连通，所述油道还包括与外部连通的进油口以及与所述末级转动空腔连通的第一支路；

所述多级行星齿轮组件均包括太阳轮、至少3个行星轮、内齿圈以及行星架，其中，所述太阳轮与上级动力输入装置连接，所述行星轮均布在所述太阳轮周侧且与太阳轮啮合，所述行星轮与所述内齿圈啮合且转动固定在所述行星架上，所述行星架上设置有输出轴，所述输出轴与下一级行星齿轮机构连接；

所述多级行星齿轮组件还包括中间行星齿轮机构，所述中间行星齿轮机构设置在所述首级行星齿轮机构和末级行星齿轮机构之间，且所述容置空间还包括用于容置所述中间行星齿轮机构的中间转动空腔；

所述首级转动空腔和末级转动空腔之间设置有挡油片，所述挡油片沿所述容置空间的宽度方向设置，且所述挡油片的两端及底部与所述容置空间连接，所述挡油片的高度不低于行星齿轮转动至对应空腔底部时行星轮转轴中心的位置；

所述油道还包括第二支路，所述第二支路与所述中间转动空腔连通，所述第一支路和第二支路均倾斜设置，且倾斜方向与所述油道中油流方向之间的夹角大于90度；

所述第一支路和第二支路平行设置，且第一支路和第二支路顶部均具有储油槽，且所述第二支路顶部的储油槽的深度大于所述第一支路顶部的储油槽的深度；

所述进油口和出油口通过管路与油泵以及过滤器连接，形成完整的循环润滑油路。

2.根据权利要求1所述的自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，其特征在于，所述中间行星齿轮机构设置有至少1级。

3.根据权利要求1所述的自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，其特征在于，所述挡油片顶部设置有多个开口，多个所述开口沿挡油片长度方向均布设置。

说明书

一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机

技术领域

[0001] 本发明涉及行星齿轮减速机技术领域，尤其涉及一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机。

背景技术

[0002] 随着减速机行业的不断发展，越来越多的企业运用到了行星齿轮减速机，行星减速机是一种工业产品，其结构由太阳轮、行星轮组、内齿圈及行星架等主要部件组成，太阳轮与输入设备连接，太阳轮设置在内齿圈中心，行星轮组设置有至少三个均布在太阳轮和内齿圈之间，行星架为输出构件，与行星轮组连接；为了调节传动比，可以沿太阳轮的轴向设置多套行星齿轮结构，后一级的太阳轮和前一级的行星架连接；为了实现更大的传动比的调节，往往多套行星齿轮的内齿圈的尺寸渐变设置，当行星齿轮减速机水平放置时，其内部的润滑问题日益凸显。

[0003] 现有技术中，对于横置的多级行星齿轮减速机的润滑，多在行星齿轮减速机的壳体内部灌注润滑油，为了使得多级行星齿轮均可以得到润滑，润滑油的灌注高度至少要设置为与太阳轮的轴向中心线持平。

[0004] 然而上述润滑方式存在润滑油浪费且润滑不均的问题，由于行星齿轮减速机水平放置，靠近输出端的行星齿轮的转速慢、转动直径较大，内齿圈顶端部分得不到较好的润滑；此外，靠近输入的端行星齿轮由于转动直径小、转速快，容易散发较多热量，而过多的润滑油的设置也不利于热量的散发。

[0005] 鉴于上述问题的存在，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，使其更具有实用性。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，减少润滑油的使用量且提高润滑效果。

[0007] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，包括壳体和设置在壳体内的多级行星齿轮组件，其中：

[0008] 所述壳体整体呈柱状，所述壳体内部沿其轴向具有容置所述多级行星齿轮组件的容置空间；

[0009] 所述多级行星齿轮组件包括首级行星齿轮机构和末级行星齿轮机构，所述首级行星齿轮机构与外部动力输入装置连接，所述末级行星齿轮机构与所述首级行星齿轮机构传动连接，所述首级行星齿轮机构的转动直径小于所述末级行星齿轮机构的转动直径；

[0010] 所述容置空间沿其轴向呈台阶状设置，包括用于容纳首级行星齿轮机构的首级转动空腔和用于容纳末级行星齿轮机构的末级转动空腔，所述壳体的底部设置有出油口，所述出油口与所述末级转动空腔底部连通；

[0011] 所述壳体内还具有油道，所述油道设置在所述壳体外壁与所述容置空间之间，且设置在所述壳体的顶部位置并沿所述壳体的长度方向设置，所述油道的一端与所述首级转动空腔连通，所述油道还包括与外部连通的进油口以及与所述末级转动空腔连通的第一支路。

[0012] 进一步地，所述多级行星齿轮组件均包括太阳轮、至少3个行星轮、内齿圈以及行星架，其中；

[0013] 所述太阳轮与上级动力输入装置连接，所述行星轮均布在所述太阳轮周侧且与太阳轮啮合，所述行星轮与所述内齿圈啮合且转动固定在所述行星架上，所述行星架上设置有输出轴，所述输出轴与下一级行星齿轮机构连接。

[0014] 进一步地，所述多级行星齿轮组件还包括中间行星齿轮机构，所述中间行星齿轮机构设置在所述首级行星齿轮机构和末级行星齿轮机构之间，且所述容置空间还包括用于容置所述中间行星齿轮机构的中间转动空腔。

[0015] 进一步地，所述中间行星齿轮机构设置有至少1级。

[0016] 进一步地，所述首级转动空腔和末级转动空腔之间设置有挡油片，所述挡油片沿所述容置空间的宽度方向设置，且所述挡油片的两端及底部与所述容置空间连接，所述挡油片的高度不低于行星齿轮转动至对应空腔底部时行星轮转轴中心的位置。

[0017] 进一步地，所述挡油片顶部设置有多个开口，多个所述开口沿挡油片长度方向均布设置。

[0018] 进一步地，所述油道还包括第二支路，所述第二支路与所述中间转动空腔连通，所述第一支路和第二支路均倾斜设置，且倾斜方向与所述油道中油流方向之间的夹角大于90度。

[0019] 进一步地，所述第一支路和第二支路平行设置，且第一支路和第二支路顶部均具有储油槽，且所述第二支路顶部的储油槽的深度大于所述第一支路顶部的储油槽的深度。

[0020] 本发明的有益效果为：本发明通过在壳体顶壁内设置的油道，以及将油道末端与首级转动空腔连接，并通过第一支路连通油道与末级转动空腔的方式，使得润滑油可以通过进油口进入并且从内齿圈顶部对行星齿轮机构进行润滑，而且通过在末级转动空腔底部出油口的设置，使得润滑油从进油口进入从出油口流出，这种设置一方面可以减少润滑油的使用，而且润滑油从顶部利用自身重力流动而浸润行星齿轮机构，也提高了润滑的效果，此外，润滑油可以从进油口流入从出油口流出，还可以加快壳体内部与外界的热交换，提高齿轮的散热效率。同时，与现有技术相比，本发明壳体内部的润滑油量的减少可以降低润滑油飞溅和搅动的功率损耗，提高减速机功率传递效率。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本发明实施例中自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机的轴向剖视图；

[0023] 图2为本发明实施例中图1中的A处局部放大图；

[0024] 图3为本发明实施例中图1中的B处局部放大图；

[0025] 图4为本发明实施例中图1中的C处局部放大图；

[0026] 图5为本发明实施例中壳体内部润滑油流动结构示意图；

[0027] 图6为本发明实施例中图5中的D向视图；

[0028] 图7为本发明实施例中减速机连接过滤器的连接结构示意图；

[0029] 图8为本发明实施例中减速机循环润滑油路的原理图。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0031] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0032] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0033] 本发明为了减少现有技术中水平放置的减速机内部的润滑油的使用量，在减速机壳体顶部设置了油道，通过油道直接在行星齿轮机构顶部进行润滑，而且，在呈阶梯状的壳体内部容置空间内设置挡油片，通过挡油片的设置，形成多阶梯式的润滑油暂存，从而使得各级行星齿轮机构均可以得到有效的润滑，此外，通过油道、容置腔、进油口和出油口的设置形成循环油路，从而可以加速壳体内部的散热，提高减速机的使用寿命。

[0034] 如图1至图6所示的自适应润滑的横置多级行星齿轮减速机，包括壳体10和设置在壳体10内的多级行星齿轮组件20，其中：

[0035] 壳体10整体呈柱状，壳体10内部沿其轴向具有容置多级行星齿轮组件20的容置空间11；多级行星齿轮组件20包括首级行星齿轮机构21和末级行星齿轮机构23，首级行星齿轮机构21与外部动力输入装置连接，末级行星齿轮机构23与首级行星齿轮机构21传动连接，首级行星齿轮机构21的转动直径小于末级行星齿轮机构23的转动直径；容置空间11沿其轴向呈台阶状设置，包括用于容纳首级行星齿轮机构21的首级转动空腔11a和用于容纳末级行星齿轮机构23的末级转动空腔11b，壳体10的底部设置有出油口11c，出油口11c与末级转动空腔11b底部连通；壳体10内还具有油道12，油道12设置在壳体10外壁与容置空间11之间，且设置在壳体10的顶部位置并沿壳体10的长度方向设置，油道12的一端与首级转动空腔11a连通，油道12还包括与外部连通的进油口12a以及与末级转动空腔11b连通的第一支路12b。

[0036] 在具体进行润滑时，通过进油口12a注入润滑油，注入油道12内的润滑油一部分通过第一支路12b以及油道12末端进入至首级转动空腔11a以及末级转动空腔11b的顶部，润滑油首先与内齿轮接触，然后依次与行星轮、太阳轮接触，进而实现整体的润滑，此外，如图1中所示，流入首级转动空腔11a内的润滑油在容置空间11底部再流向末级转动空腔11b，在流动时，首级行星齿轮机构21和末级行星齿轮机构23的底部又一次得到润滑，通过这种设置，与现有技术中灌注半个以上空腔的润滑油量相比，节省了润滑油的使用量，同时还可以减轻浸润在润滑油内部的阻力，提高了润滑油的使用效果。

[0037] 在上述实施例中，过在壳体10顶壁内设置的油道12，以及将油道12末端与首级转动空腔11a连接，并通过第一支路12b连通油道12与末级转动空腔11b的方式，使得润滑油可以通过进油口12a进入并且从内齿圈顶部对行星齿轮机构进行润滑，而且通过在末级转动空腔11b底部出油口11c的设置，使得润滑油从进油口12a进入从出油口11c流出，这种设置一方面可以减少润滑油的使用，而且润滑油从顶部利用自身重力流动而浸润行星齿轮机构，也提高了润滑的效果，此外，润滑油可以从进油口12a流入从出油口11c流出，还可以加快壳体10内部与外界的热交换，提高齿轮的散热效率。

[0038] 具体的，多级行星齿轮组件20均包括太阳轮、至少3个行星轮、内齿圈以及行星架，其中；

[0039] 太阳轮与上级动力输入装置连接，行星轮均布在太阳轮周侧且与太阳轮啮合，行星轮与内齿圈啮合且转动固定在行星架上，行星架上设置有输出轴，输出轴与下一级行星齿轮机构连接。通过在行星架上设置输出轴，可以设置多级行星齿轮机构，提高减速机的传动比的设置多样性。

[0040] 在本发明实施例中，多级行星齿轮组件20还包括中间行星齿轮机构22，中间行星齿轮机构22设置在首级行星齿轮机构21和末级行星齿轮机构23之间，且容置空间11还包括用于容置中间行星齿轮机构22的中间转动空腔11d。这里需要指出的是，中间行星齿轮机构22设置有至少1级，也可以设置为多级。

[0041] 由于容置空间11内部呈阶梯状，润滑油流入底部之后直接流入到高度更低的下一级，对于该级的内齿圈的润滑效果不理想，为了进一步提高各转动空间底部的润滑油的润滑效果，在本发明实施例中，如图4和图5所示，首级转动空腔11a和末级转动空腔11b之间设置有挡油片11e，挡油片11e沿容置空间11的宽度方向设置，且挡油片11e的两端及底部与容置空间11连接，挡油片11e的高度不低于行星齿轮转动至对应空腔底部时行星轮转轴中心的位置。在上述实施例中，通过挡油片11e的设置，使得各级转动空间内均留存一定量的润滑油，使得行星轮在转动至底部时可以得到浸润从而进一步对其接触的齿轮进行润滑。

[0042] 为了进一步提高润滑油流动时的均衡度，如图6所示，挡油片11e顶部设置有多个开口，多个开口沿挡油片11e长度方向均布设置。通过这种设置，使得润滑油的流动性更加均衡，而且在进油口12a和出油口11c连接了油泵30之后可以形成稳定的循环油路，从而及时将齿轮转动时产生的热量通过油的流动排出，提高了减速机的散热效果。

[0043] 在本发明实施例中，由于行星齿轮设置了多套，为此，如图5所示，油道12还包括第二支路12c，第二支路12c与中间转动空腔11d连通，第一支路12b和第二支路12c均倾斜设置，且倾斜方向与油道12中油流方向之间的夹角大于90度。这里需要指出的是，将倾斜方向设置为与油路行进方向相反设置是为了均衡支路油量，使得润滑油在油道12中行进时，一方面可以流至油道12末端进入至首级转动空腔11a中，另一方面还可以使得各支路均能够有足够的油量进入。

[0044] 进一步地，为了进一步调整第一支路12b和第二支路12c的油量，请继续参照图5，第一支路12b和第二支路12c平行设置，且第一支路12b和第二支路12c顶部均具有储油槽，且第二支路12c顶部的储油槽的深度大于第一支路12b顶部的储油槽的深度。由于第二支路12c的长度大于第一支路12b，导致润滑油从第二支路12c进入至容置空间11内所需的阻力更大，通过第二支路12c上的储油槽的深度大于第一支路12b上的储油槽的深度的设置，加大第二支路12c内的油压，通过合理设计储油槽的深度以及支路的长度，实现各支路的油量按照设定流出。

[0045] 在本发明实施例中，进油口12a和出油口11c通过管路与油泵30以及过滤器40连接，通过过滤器40的过滤和油泵30的动力输出，形成完整的润滑油循环润滑油路，提高了润滑油的使用寿命，同时也提高了装置的使用可靠性。在本发明实施例中，为了便于安装，可以将壳体10分节设置为多个。为了实现减速机润滑油量的实时动态智能控制，确保设备的稳定运行，如图8中所示，在减速机两侧分别连接了两温度计，即在减速机的进油口12a设置了第一温度计，在出油口11c处设置了第二温度计和油温比较器，油温比较器用于检测单位流量内的温差变化，同时在主油路上还设置了温度控制阀50，温度控制阀50与油温比较器电连接，温度控制阀50根据油温比较器的结果智能控制润滑油量的大小，具体的，当油温比较器检测到温差低于设定值时，则可以减少润滑油的流入；当温差大于设定值时，则增大润滑油的流入；此外，本发明实施例中还设置有报警功能，即当油温比较器检测到温差的数值大于超过系统的上限温度时，则发送警报信号，同时向电机发送停机信号，使得电机停机。通过上述设置实现了润滑油油量的实时、动态智能控制，能够确保设备的稳定运行。

[0046] 本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。