本發明涉及一種雙速傳動裝置及方法,尤其是一種適用雙速機器中的一種少齒差行星輪系變速機構的雙速多用絞車。
背景技術:
1、目前在煤礦井下廣泛使用jsdb系列雙速多用絞車,雖然可完成巷道回收支柱或調度、牽引重物,具有慢速回柱絞車及快速調度運輸絞車的功能,但存在因采用的是電機+多級定軸減速器+卷筒,多級定軸減速器,其中慢速由六對定軸齒輪嚙合傳動組成,快速由四對定軸齒輪嚙合傳動組成,使得jsdb系列雙速多用絞車存在著結構復雜、占地面積大、笨重、安裝硐室大、搬家困難、傳動效率低等缺點。因此很有必要研發一種具有結構簡單、占地面積小、重量輕、安裝硐室小、絞車搬家方便、效率高等優點的雙速多用絞車。
技術實現思路
1、技術問題:本發明的目的是要克服現有技術中的不足之處,提供一種結構簡單、占地面積小、重量輕、安裝硐室小、絞車搬家方便、效率高的少齒差行星輪系變速機構的雙速多用絞車
2、技術方案:為了克服上述兩種絞車的缺點,發明的一種少齒差行星輪系變速機構的雙速多用絞車,包括電機、聯軸器、卷筒,還包括“雙速+內齒圈固定的少齒差行星+定軸減速”、“雙速+柱銷固定的少齒差行星減速”、或“雙速+一級行星+柱銷固定的少齒差行星減速”三種模式;
3、模式一、所述的“雙速+內齒圈固定的少齒差行星+定軸減速”模式包括設在卷筒內的雙速行星輪系、內齒圈固定的少齒差行星輪系和連接在卷筒后部的定軸輪系;所述的雙速行星輪系包括雙速中心輪、雙速行星輪組、雙速行星架、雙速內齒圈、固定架、滑塊、連接架和手柄;所述雙速中心軸為大、小、中直徑排列的階梯軸,大直徑軸段經聯軸器與電機輸出軸連為一體,中直徑軸段為軸齒輪,部份軸齒輪與雙速行星輪組的內齒圈相嚙合;所述的滑塊套裝在雙速中心軸中部的小直徑軸段上,滑塊左側的外圓周上設有凹槽,滑塊右側的外圓周上設有與雙速內齒圈左側內齒圈相嚙合的外齒圈,滑塊右側的內孔設有可與雙速中心軸另一部份輪齒相嚙合的內齒圈,所述的固定架左側端面固定在電機上,右側經軸承一套裝在聯軸器上,固定架的中部開有固定手柄的兩個位置a、b孔;所述的手柄上固定連接有鉤在滑塊左側外圓周凹槽中的拖鉤;所述的連接架左端面連接在固定架的右端面上,連接架前部經軸承二套裝有與卷筒左端固定連接的支承盤,支承盤通過軸承二支承在連接架上;所述雙速行星輪組的外齒圈與雙速內齒圈右側內齒圈相嚙合,雙速內齒圈上設有固定在連接架上的軸承三,雙速行星輪組經軸承四設在雙速行星架上,雙速行星架右端設有將雙速行星輪系與少齒差行星輪系連接為一體的t字形輸出軸;所述電機經左支架支承在地面上;工作需要絞車為低速擋時,通過手柄撥動滑塊處于位置a,滑塊與連接架嚙合、與雙速中心軸脫開嚙合,此時雙速內齒圈的轉速為零;工作需要絞車為高速擋時,撥動滑塊處于位置b,滑塊與雙速中心軸嚙合、與連接架脫開嚙合,此時雙速中心軸和雙速內齒圈的轉速相同;
4、模式二、所述的“雙速+少齒差行星減速”模式,包括模式一中:“雙速+少齒差行星+定軸減速”中的“雙速行星輪系”+少齒差行星減速模式,所述的少齒差行星減速模式為“固定少齒差柱銷,少齒差內齒圈輸出”的少齒差行星輪系;即:雙速行星架右邊的軸加工成帶鍵槽的t字形輸出軸與偏心軸套的孔通過鍵連接,用柱銷右側通過軸肩固定在右側凸臺配合面上,右側凸臺配合面直接與連接架通過螺釘固定連接,實現柱銷的固定,少齒差行星輪(29)直接與卷筒(12)右側的少齒差內齒輪嚙合傳動,構成“雙速+少齒差行星減速”模式;
5、模式三、所述的“雙速+一級行星+柱銷固定的少齒差行星減速”模式包括:“雙速+柱銷固定的少齒差行星減速”模式和增設在“雙速+柱銷固定的少齒差行星減速”模式之間的一級行星輪系,所述一級行星輪系的左側與雙速行星架連接,右邊與加工成t字形的中心輪軸的左側相連,將一級行星架右邊的軸加工成帶鍵槽的t字形中心輪軸與偏心軸套通過鍵連接,構成“雙速+一級行星+柱銷固定的少齒差行星減速”模式。
6、所述的“雙速+內齒圈固定的少齒差行星+定軸減速”模式,少齒差行星輪系為:“少齒差內齒圈固定,銷軸輸出模式”的少齒差行星減速,該少齒差行星輪系包括設在t字形輸出軸上的少齒差行星輪、偏心軸套、左側凸臺式配合面,右側凸臺式配合面、軸承七、軸承八、柱銷、連接架、中心輪軸;所述少齒差行星輪與連接架右側設置的少齒差固定內齒輪嚙合,少齒差行星輪通過軸承八支承在偏心軸套上,雙速行星架右邊的帶鍵槽的輸出軸與偏心軸套的孔通過鍵連接,偏心軸套左側通過軸肩、右側通過軸用擋圈固定在帶鍵槽的輸出軸上,柱銷穿過少齒差行星輪的孔,兩側通過軸用擋圈和軸肩固定在左右兩側凸臺式配合面上,柱銷左右兩側凸臺式配合面通過軸承七支承在連接架上,右側凸臺式配合面與帶鍵槽的中心輪軸通過左側鍵連接,帶鍵槽的中心輪軸與定軸中心輪的孔通過右側鍵連接;所述的定軸輪系包括定軸中心輪、定軸惰輪組、惰輪定軸、定軸內齒圈、固定軸、軸承五、軸承蓋三和外殼;定軸中心輪與定軸惰輪組嚙合,定軸惰輪組通過軸承五支承在惰輪定軸上,惰輪定軸穿過固定軸的孔,右側通過軸肩、左側通過軸用彈性擋圈固定在固定軸上;固定軸左邊的軸與連接架的孔密封配合,左邊的孔與帶鍵槽的的t字形輸出軸左邊軸之間留有間隙,間隙處設有密封件二,固定軸右邊的軸與右支架的孔通過鍵周向固定;定軸內齒圈與定軸惰輪組嚙合;左側制動盤右側制動盤、卷筒右邊板用螺釘固定而且配合處有密封墊,右側與外殼螺釘固定而且配合處有密封墊;外殼通過軸承六支承在固定軸上,軸承蓋三通過螺釘固定在外殼上,軸承蓋三與固定軸之間留有間隙,間隙處安裝有密封件三。
7、所述的“雙速+柱銷固定的少齒差行星減速”模式中,少齒差行星減速為少齒差銷軸固定、少齒差內齒圈輸出模式,少齒差行星輪系包括少齒差行星輪、偏心軸套、左凸臺式配合面、右凸臺式配合面、軸承七、軸承八、柱銷、軸承九、配合面、軸承蓋四、軸承十;所述的少齒差行星輪直接與卷筒右側上的少齒差內齒輪嚙合,少齒差行星輪通過軸承八支承在偏心軸套上,雙速行星架右邊的帶鍵槽的t字形輸出軸與軸套的孔通過鍵連接,偏心軸套左側通過軸肩、右側通過軸套固定在帶鍵槽的t字形輸出軸上,柱銷穿過少齒差行星輪的孔,兩側通過軸用擋圈和軸肩固定在凸臺式配合面上,左側凸臺式配合面和右側凸臺式配合面通過軸承七支承在卷筒上,左側凸臺式配合面通過螺釘固定在配合面上,配合面左側通過螺釘固定在連接架上并且配合處有密封墊圈,通過軸承九支撐在雙速行星架的t字形輸出軸上,左側的凸臺式配合面通過軸承七支承在卷筒上,軸承蓋四與配合面之間留有間隙,間隙處安裝有密封件四;右側凸臺式配合面通過軸承七支承在外殼上,軸承蓋三與右支架之間留有間隙,間隙處安裝有密封件三;右側的凸臺式配合面通過螺釘固定在右支架上,實現銷軸的固定,雙速行星架輸出軸的右側通過軸承六支撐在右支架的孔中。
8、所述“雙速+一級行星減速+柱銷固定的少齒差行星減速”模式中的一級行星輪系包括呈工字形的一級中心輪、一級行星輪、軸承十一、一級行星架和一級內齒輪;用呈工字形的一級中心輪替換雙速行星架的t字形輸出軸,一級中心輪與一級行星輪嚙合,一級行星輪通過軸承十一支承在一級行星架上,同時與在連接架內壁上加工的一級內齒輪嚙合,一級行星架右邊的軸加工成帶鍵槽的軸與偏心軸套通過鍵連接。
9、所述“雙速+柱銷固定的少齒差行星+定軸減速”模式在雙速行星輪系中,雙速中心輪的齒數為za1,雙速內齒圈的齒數為zb1,雙速中心輪為輸入構件轉速為na1,雙速行星架為輸出構件轉速為nh1;在少齒差行星輪系中,少齒差行星輪、連接架右側少齒差固定內齒輪的齒數分別為z1和z2,連接架靜止,故n2=0;少齒差行星輪為輸入構件,轉速為nh=nh1,柱銷為輸出構件,轉速為n3,在定軸輪系中,定軸中心輪、定軸內齒圈的齒數分別為za2,zb2,定軸中心輪的轉速na2=n3,定軸內齒圈和卷筒為同一輸出構件轉速為nb2;滑塊和雙速內齒圈一直嚙合,通過撥動手柄,實現位置a與位置b的切換,當手柄處于位置a時,滑塊與連接架嚙合、與雙速中心輪脫開嚙合,雙速內齒圈轉速nb1=0,此時絞車為低速擋,卷筒的轉速處于位置b時,滑塊與雙速中心輪嚙合、與連接架脫開嚙合,雙速中心輪和雙速內齒圈的轉速相同即na1=nb1,此時絞車為高速擋,卷筒的轉速
10、所述“雙速+柱銷固定的少齒差行星減速”的少齒差輪系中,少齒差行星輪為輸入構件,齒數為z1,轉速為nh=nh1,卷筒右側的少齒差內齒輪為輸出構件,齒數為z2,轉速為nb2,絞車處于低速擋時,絞車處于高速擋時,
11、所述“雙速+一級行星減速+柱銷固定的少齒差行星減速”的第一級行星輪系中,一級中心輪齒數為za3,一級內齒輪齒數zb3,一級中心輪為輸入構件,轉速na3=nh1,一級行星架為輸出構件,轉速nh3=na2,則絞車處于低速擋時,絞車處于高速擋時,擋時,絞車處于高速擋時,
12、有益效果:由于采用了上述技術方案,本發明采用行星齒輪傳動變速機構的雙速多用絞車的傳動裝置,用一組變速機構、少齒差行星輪系、行星輪系或定軸輪系組成的減速機構。通過撥動手柄來改變變速機構中內齒圈的轉速,完成雙速傳動,實現高低兩個速度檔位的切換,當連接桿處于位置a時,其中滑塊、內齒圈與不動的連接架可視為同一構件,轉速為零,絞車為低速擋;當連接桿處于位置b時,變速機構中的滑塊、內齒圈和中心輪可視為同一構件,轉速相同,此時變速機構傳動比為1,絞車為高速擋。齒輪減速機構由定軸輪系或由多級行星輪系及定軸輪系組成,輸出構件與外接在減速器外殼上的卷筒直接連接,檔位切換時減速機構齒輪嚙合不發生改變,僅通過改變變速機構中內齒圈的轉速,解決了jsdb系列雙速多用絞車存在結構復雜、傳動效率低等缺點。具有結構簡單,占地面積小的優點,利用行星齒輪結構的對稱性,可以共同分擔有效的周向載荷,還可以抵消有害的徑向載荷和慣性力,具有結構緊湊、抵抗沖擊振動能力強等優點。