箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及漸開線星輪減速器的改進，一種箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱。【【背景技術】】
[0002]現有技術星輪減速器(JB/T8712-1998)其實就是漸開線少齒差減速器，單級星輪可取代二級行星齒輪傳動。現有技術主要缺陷在于:
[0003]由于漸開線少齒差星輪減速器并未采用散熱措施，僅依靠自然散熱導致熱功率低，使得用戶不得不加大一、二個機型號進行選型，許多機械理論專著就是這麼規定的，其結果必然增加了費用，功率越大、費用增加越多:如額定HJW-35B型(熱功率40kW、重量1042kg、價4.78萬元)，現加大一個機型號選用HJW-40B (熱功率51kW、重量1365kg、價6.42萬元)；如加大二個機型號選用HJW-45B(熱功率62kW、重量1800kg、價8.8萬元)。由此可見，為增大熱功率現有技術的結構必需改進。
[0004]熱功率是閉式減速器在潤滑油平衡溫度條件下所能連續傳遞的最大功率。熱功率應等于或近于實際工作傳遞的功率。(《齒輪傳動設計手冊》972頁)
[0005]熱功率是指在自然冷卻條件下潤滑油溫不超過許用溫度時的輸入功率。熱功率是設計潤滑系統的重要參數，是選用減速器的重要依據。(《漸開線齒輪行星傳動的設計與制造》230頁)
[0006]《四環板式針擺行星傳動減速器的熱功率分析》指出:高速重載下依靠外表面自然散熱很難滿足要求，造成工作溫度過高，潤滑系統失效。(大連鐵道學院報2005.03)
[0007]油溫過高是減速機故障的一個很重要原因，這是因為:油溫高粘度下降，油乳化，局部油膜破壞，潤滑失效導致齒輪膠合、點蝕及異常磨損；油碳化，形成渣滓；油溫高導致齒輪異常磨損，異常磨損使油溫升高，如此惡性循環，減速機在使用壽命期內過早損壞。
[0008]減速齒輪箱潤滑油油池最高許用溫度約為70°C，其依據有三:
[0009](I)德國PPSC1290-MY型風電齒輪箱:潤滑油油池最高溫度為70°C ；
[0010](2)風電增速齒輪箱期望的最高油溫70°C (《風電增速齒輪箱的熱功率計算箱》風力發電2003.3)
[0011](3)國產某1.25麗機組油溫監控系統:當齒輪箱潤滑油溫度超過75°C時，監控系統發出報警信號。(《風力發電機組齒輪箱潤滑油溫度監控系統》上海電機學院學報2008.12)
【
【發明內容】
】
[0012]為解決現有技術熱功率低的缺陷，本發明目的在于提供用箱體夾層內水冷替代自然散熱以提高熱功率，一種箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱。
[0013]為實現上述目的，本發明采取的技術實施方案系根據以下關于冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機械功率的論述提出的:
[0014]《齒輪傳動設計手冊》973頁:熱功率的大小與散熱冷卻措施有關，如果采用循環油潤滑、冷卻器和外油箱足夠大，熱功率可以不低于機械功率；
[0015]《齒輪傳動設計手冊》1048頁:采用外循環散熱系統:油箱中潤滑油一油泵一慮油器一風扇冷卻一油進入油箱，只要供油量和扇風量足夠大，減速器甚至可以不受熱功率限制;
[0016]《齒輪傳動設計手冊》979頁:當冷卻水流量與流速足夠大將箱體內油溫控制在70°C左右時，減速器熱功率P可提高1.5倍。
[0017]這是因為:熱功率修正公式P = Bref -Bv-Ba-Bt- PQ(kff)中油溫系數Bt= 0.667，使熱功率P提高了 50%。式中:B,ef、Bv、BA&BT*別為環境溫度、空氣流速、海拔高度及最高油溫修正系數，其中:BT= 0.00236 *CL 32845 = 0.667 (70°C )。
[0018]為實現上述目的，本發明采取的技術實施方案如下:
[0019]所述箱體內設有內圓筒與圓端蓋的連接件，所述內圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，所述圓端蓋的輸入端外圓與箱體輸入端內孔緊配，所述圓端蓋輸入端面與箱體輸入端的圓端面用同一圓環盤密封連接，所述內圓筒與圓端蓋連接件外表面設有散熱筋；
[0020]所述內圓筒與圓端蓋連接件的外壁與箱體的內壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體頂部設有聯通密閉夾層的進水閥門，所述箱體的側面設有與密閉夾層聯通的出水閥門，用自來水冷卻內圓筒中傳動件的溫升，技術效果是結構簡單、成本低及控溫可靠，出水閥處另設一測量水溫的儀器儀表，根據冷卻水的溫度變化，以便于隨時調節進水量或排水量進行控溫；
[0021]所述箱體與內圓筒的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機械強度與良好散熱性能(成大先《機械設計手冊》卷
3.14-485 頁)；
[0022]所述輸入、出軸用第一、二軸承分別支承在圓端蓋內孔與內圓筒輸出端內孔；
[0023]進一步地，所述傳動機構包括相位差180° 二行星輪、內齒圈、設在輸入軸上的偏心軸承及固定機架，所述固定機架用四只均布的支柱將左圓盤與圓端蓋聯接固定構成，所述二行星輪用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸的偏心段上，所述雙偏心軸四只均布，所述雙偏心軸的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤與圓端蓋相應孔中，所述內齒圈聯接在輸出軸的圓盤上，二行星輪中心的軸承孔經偏心軸承安裝于輸入軸的軸伸端，二行星輪與內齒圈嚙合傳動。
[0024]本發明各單獨技術特征雖然完全已知，但彼此互相支持，并且能產生下述為本領域技術人員所知的有益技術效果:
[0025](I)內圓筒及圓端蓋的外壁圍接形成密閉夾層，夾層中通冷卻水，特別是自來水，進水量通過閥門控制，密閉夾層中的熱水的熱一方面由出水閥門排出帶走，另一方面傳遞給箱體本體的均勻薄壁圓筒散發到箱體外，冷卻水容量大、散熱面積遍及整個箱體、結構簡單，控制、調節方便、可靠性高、制造成本低；
[0026](2)根據冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機械功率的論述，本發明通過對冷卻水流量的調節，可以做到熱功率不低于機械功率；
[0027](3)當箱體內油控制在70°C左右時，油溫高粘度不致下降，油膜不受破壞，從而保證輪齒嚙合副一直處于良好潤滑狀態下正常運轉，使減速機具有長的使用壽命期。
[0028]【【附圖說明】】圖1.本發明實施例結構示意圖
[0029]【【具體實施方式】】下面結合附圖對本發明詳加描述:
[0030]參照圖1.一種箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體I和設置于箱體I內并依次傳動的輸入軸13、傳動機構及輸出軸4，其特征在于:
[0031]所述箱體I內設內圓筒2與圓端蓋8的連接件，所述內圓筒2法蘭與箱體I輸出端面連接，所述圓端蓋8輸入端外圓與箱體I輸入端內孔緊配，所述圓端蓋8輸入端面與箱體I輸入端的圓端面用同一圓環盤14密封連接，所述內圓筒2與圓端蓋8連接件外表面設有散熱筋；
[0032]所述內圓筒2與圓端蓋8連接件的外壁與箱體I的內壁圍接形成密閉夾層，所述箱體I頂部設有聯通密閉夾層的進水閥門J，所述箱體I側面設有與密閉夾層聯通的出水閥門C，用自來水冷卻內圓筒2中傳動件的溫升，其技術效果是結構簡單、成本低及控溫可靠，出水閥處另設一測量水溫的儀器儀表，根據水溫變化，以便于隨時調節進水量或排水量進行控溫；
[0033]所述箱體I與內圓筒2的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機械強度與良好散熱性能(成大先《機械設計手冊》卷 3.14-485 頁)；
[0034]所述輸入、出軸13、4用第一、二軸承12、3分別支承在圓端蓋8與內圓筒2輸出端內；
[0035]所述傳動機構包括所述星輪傳動件包括相位差180°的二行星輪7、內齒圈16、設在輸入軸13上的偏心軸承11及固定機架，所述固定機架用四只均布的支柱6將左圓盤15與圓端蓋8聯接固定構成，所述二行星輪7用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸9的偏心段上，所述雙偏心軸9四只均布，所述雙偏心軸9的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤17與圓端蓋8相應孔中，所述內齒圈16聯接在輸出軸4的圓盤上，所述二行星輪7中心的軸承孔經偏心軸承11安裝于輸入軸13的軸伸端，所述二行星輪7與內齒圈16嚙合傳動。
[0036]上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明簡單變換后的方案均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體(I)和設置于箱體(I)內并依次傳動的輸入軸(13)、傳動機構及輸出軸(4)，其特征在于: 所述箱體(I)內設有內圓筒(2)與圓端蓋(8)的連接件，所述內圓筒(2)法蘭與箱體(1)輸出端面連接，所述圓端蓋⑶的輸入端外圓與箱體⑴輸入端內孔緊配，所述圓端蓋(8)輸入端面與箱體⑴輸入端的圓端面用同一圓環盤(14)密封連接，所述內圓筒(2)與圓端蓋(8)連接件外表面設有散熱筋； 所述內圓筒(2)與圓端蓋(8)連接件的外壁與箱體(I)的內壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體⑴頂部設有聯通密閉夾層的進水閥門(J)，所述箱體⑴的側面設有與密閉夾層聯通的出水閥門(C)，出水閥處另設一測量水溫的儀器儀表； 所述箱體⑴與內圓筒⑵的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2為減速箱輸出扭矩，Nm)； 所述輸入、出軸(13、4)用第一、二軸承(12、3)分別支承在圓端蓋⑶內孔與內圓筒(2)輸出端內孔； 所述傳動機構包括所述星輪傳動件包括相位差180°的二行星輪(7)、內齒圈(16)、設在輸入軸(13)上的偏心軸承(11)及固定機架，所述固定機架用四只均布的支柱(6)將左圓盤(15)與圓端蓋⑶聯接固定構成，所述二行星輪(7)用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸(9)的偏心段上，所述雙偏心軸(9)四只均布，所述雙偏心軸(9)的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤(15)與圓端蓋⑶相應孔中，所述內齒圈(16)聯接在輸出軸⑷的圓盤上，所述二行星輪⑵中心的軸承孔經偏心軸承(11)安裝于輸入軸(13)的軸伸端，所述二行星輪(7)與內齒圈(16)嚙合傳動。
【專利摘要】本發明涉及行星減速器的改進，一種箱體夾層水冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體和設置于箱體內并依次傳動的輸入軸、傳動機構及輸出軸，其特征在于：箱體內設有內圓筒與圓端蓋的連接件，內圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，圓端蓋的輸入端外圓與箱體輸入端內孔緊配，圓端蓋輸入端面與箱體輸入端用同一圓環盤密封連接，箱內壁與內圓筒與圓端蓋連接件外壁形成夾層，箱體頂部、側部設有聯通密閉夾層的進、排水閥，輸入、出軸用軸承分別支承在圓端蓋與內圓筒，傳動機構包括行星輪、內齒圈、偏心軸承及固定機架，固定機架用支柱將左圓盤與圓端蓋聯接構成。技術效果：夾層水套的熱由閥排出與箱體散發，結構簡單；調節水流量使熱功率近于機械功率。
【IPC分類】F16H1-32, F16H57-04, F16H57-08
【公開號】CN104696495
【申請號】CN201510078980
【發明人】吳聲震
【申請人】吳小杰
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月13日