齒輪傳動裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種齒輪傳動裝置，包括第一減速齒輪組、第二減速齒輪組、連接機構和連接至所述第一減速齒輪組的電機；第一減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，第一減速齒輪組的輸入軸受電機驅動；第二減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，固定套設于輸入軸上的第一殼體；及連接機構包括套設于第一減速齒輪組的輸入軸上的驅動組件及套設于驅動組件上的第二殼體，驅動組件在第一減速齒輪組的輸出軸在第一方向上的轉動作用下與第二殼體過盈連接來驅動第二減速齒輪組的輸入軸轉動，第二殼體在第二減速齒輪組的輸入軸的第二方向上的轉動作用下與驅動組件斷開連接。所述齒輪傳動裝置結構合理，尺寸小，齒輪脫開/嚙合反應迅速，裝置使用壽命長，成本低。
【專利說明】
齒輪傳動裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種齒輪傳動裝置，特別涉及一種用于大型接地開關的齒輪傳動裝置。
【背景技術】
[0002]隨著人類工業的發展，動力機械在各個生產領域中起到越來越多的作用。其中，伴隨著電力行業的發展，動力機械在電力系統中得到了廣泛的應用。
[0003]對于大型用電氣控制系統而言，電路往往需要應用較大型號的接地開關，這就需要對接地開關用執行裝置進行控制。現有技術中，經常使用齒輪傳動裝置控制接地開關。這些接地開關使用電機驅動，電機通過轉軸輸出功率，經過多級齒輪組減速，最終以較慢的轉速驅動接地開關斷開或閉合。
[0004]齒輪傳動裝置中的減速齒輪組中的傳動需要進行脫開或嚙合切換以達到控制目的。而現有技術中，齒輪之間的傳動往往使用離合器進行控制，而離合器往往適用于軸和軸之間的傳動，這就導致整個齒輪裝置的軸距過長，使尺寸增大，同時使用離合器還使成本增加，整個齒輪傳動裝置的壽命也因離合器的磨損而受到影響。
[0005]因此，本領域的技術人員致力于開發一種較小尺寸的齒輪傳動裝置，同時這個齒輪傳動裝置應所述具有較長的壽命和較低的成本。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中，齒輪傳動裝置中的減速齒輪組使用離合器控制齒輪嚙合，而離合器中的樞軸易斷裂，且摩擦片容易磨損，脫開/嚙合控制復位時動作繁瑣和總體成本過高等問題，提供一種新型齒輪傳動裝置。
[0007]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:
[0008]一種齒輪傳動裝置，所述齒輪傳動裝置包括:第一減速齒輪組、第二減速齒輪組、連接機構和連接至所述第一減速齒輪組的電機；所述第一減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，所述第一減速齒輪組的輸入軸受所述電機驅動；所述第二減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，所述輸入軸上固定套設有軸承及固定套設于軸承上的第一殼體；及所述連接機構包括套設于所述第一減速齒輪組的輸入軸上的驅動組件及套設于驅動組件上的第二殼體，所述第二殼體固定連接于第一殼體的下方，所述驅動組件在所述第一減速齒輪組的輸出軸在第一方向上的轉動作用下與所述第二殼體過盈連接來驅動所述第二減速齒輪組的輸入軸轉動，所述第二殼體在所述第二減速齒輪組的輸入軸的第二方向上的轉動作用下與所述驅動組件斷開連接，所述第二方向反于所述第一方向。
[0009]較佳地，所述驅動組件包括底座、沿底座上方軸向延伸的具有通孔的多邊形突柱、活動套設于所述底座及多邊形突柱上的轉動齒輪，所述轉動齒輪上方沿軸孔圓周方向上軸向延伸出一系列梯形突起，相鄰突起之間形成一限定空間，所述驅動組件還包括置于突起之間的限定空間內的頻針、套設于多邊形突柱上的軸承及卡簧，其中，所述頻針活動放置于每個限定空間內，所述第一減速齒輪組的輸入軸穿過底座、多邊形突柱、轉動齒輪、軸承及通過所述卡簧將所述驅動組件固定于所述第二殼體內。
[0010]較佳地，其中所述第一減速齒輪組為四級減速齒輪組，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之間設置多個齒輪軸，所述齒輪軸均與所述電機軸平行，所述電機固定安裝在所述第一減速齒輪組的第一壁部，所述連接機構固定安裝于所述第一減速齒輪組的第二壁部。
[0011]較佳地，其中所述齒輪轉動裝置還包括一對固定于所述第一減速齒輪組的第二壁部上且置于所述連接機構的所述轉動齒輪兩側的定位機構，每個定位機構包括有固定于所述第二壁部上的固定塊、橫向固定于固定塊內的螺釘、滾珠及至于螺釘與滾珠之間的第一彈性件，所述滾珠部分外露于所述螺釘，并在彈性件的作用下與所述轉動齒輪的外表面保持抵觸狀態。
[0012]較佳地，其中所述驅動組件的底座沿邊緣軸向延伸出兩個相對的第一固定件，所述轉動齒輪的下表面沿軸孔的圓周方向上軸向延伸出一軸體，所述軸體與轉動齒輪的內表面之間形成一環形空間，所述轉動齒輪于環形空間內形成有兩個相對的第二固定件，每一個第一固定件與每一個第二固定件之間連接有第二彈性件，所述第二彈性件用于驅動所述轉動齒輪的復位。
[0013]較佳地，其中所述軸體的直徑小于底座的直徑，所述軸體的高度小于轉動齒輪的高度，所述兩個第一固定件的連線垂直于兩個第二固定件的連線。
[0014]較佳地，其中所述第二減速齒輪組為三級減速齒輪組，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之間設置多個齒輪軸，所述齒輪軸均與所述電機軸平行。
[0015]較佳地，其中所述第一減速齒輪組和第二減速齒輪組各自的第一壁面和第二壁面均平行設置。
[0016]較佳地，其中所述第一減速齒輪組和第二減速齒輪組均為直齒輪。
[0017]較佳地，其中所述電機為直流電機。
[0018]本發明中，上述優選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。
[0019]本發明的積極進步效果在于:所述齒輪傳動裝置結構合理，尺寸小，齒輪脫開/嚙合反應迅速，裝置使用壽命長，成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據本發明一個實施例所示的齒輪傳動裝置的立體示意圖。
[0021]圖2是圖1所示齒輪傳動裝置在另一個角度下的立體示意圖。
[0022]圖3是圖1所示齒輪傳動裝置中連接機構的分解視圖。
[0023]圖4是圖3中的連接機構于另一角度下的立體示意圖。
[0024]圖5是圖1所示齒輪傳動裝置中的定位機構的分解視圖。
[0025]圖6是圖3中的連接機構中的驅動組件與第二殼體分離狀態示意圖。
[0026]圖7是圖3中的連接機構中的驅動組件與第二殼體過盈連接狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發明將參照附圖以各種實施例的方式進行說明。在說明書附圖中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。附圖中的部件大小和特點只是為了便于說明和揭示本發明的各個實施例，并不是要對本發明進行窮盡性的說明，也不是對本發明的范圍進行限制。
[0028]圖1和圖2根據本發明一個實施例示出了齒輪傳動裝置的立體示意性結構。在所述實施例中，齒輪傳動裝置包括底座15和固定安裝在底座15上的第一減速齒輪組20、第二減速齒輪組40、連接機構30和安裝在第一減速齒輪組20側壁上的電機10。
[0029]第一減速齒輪組20為四級減速齒輪組，包括第一壁部210和第二壁部220，第一壁部210和第二壁部220均固定設置在底座15上，并通過多個螺栓230固定兩者的位置。兩個壁部之間在整個寬度范圍內設置兩個齒輪軸，這些齒輪軸均與電機的輸出軸110平行。電機10為直流電機，通過螺釘固定安裝在第一壁部210外側，同時電機的輸出軸110通過第一壁部210上的孔進入第一壁部210與第二壁部220之間的空間作為第一減速齒輪組20的輸入軸。
[0030]第二減速齒輪組40為三級減速齒輪組，包括第一壁部410和第二壁部420，第一壁部410和第二壁部420均固定設置在底座15上，并通過多個螺栓430固定兩者的位置。兩個壁部之間在整個寬度范圍內設置四個齒輪軸，這些齒輪軸同樣均與電機的輸出軸110平行。
[0031]第一減速齒輪組20和第二減速齒輪組40各自的第一壁面和第二壁面均平行設置，第二減速齒輪組40的輸入軸與第一減速齒輪組20的輸出軸同軸。
[0032]請同時參考圖3至圖4所示，所述連接機構30固定安裝于所述第一減速齒輪組20的第二壁部220上。所述連接機構30包括驅動組件32及套設于驅動組件32上的第二殼體31。所述驅動組件32包括底座320、沿底座320上方軸向延伸的具有通孔的多邊形突柱321、活動套設于所述底座320上的轉動齒輪325。所述轉動齒輪325上方沿軸孔圓周方向上軸向延伸出一系列梯形突起326，相鄰突起326之間形成一限定空間330。所述驅動組件32還包括置于突起326之間的限定空間內的頻針327、套設于多邊形突柱321上的軸承328及卡簧329，其中，每個頻針327活動放置于每個限定空間330內。所述第一減速齒輪組20的輸入軸穿過底座320、多邊形突柱321、轉動齒輪325、軸承328及通過所述卡簧329將所述驅動組件32固定于所述第二殼體31與第二壁部220之間。在本實施例中，所述多邊形突柱321為七邊形，所述頻針327的數量也為七，但是并不限定于此，在其他實施例中，所述多邊形突柱321也可為其他的多邊形，比如五邊形，八邊形等，而對應頻針327的數量與多邊形的邊數相等。
[0033]所述驅動組件32的底座320沿邊緣軸向延伸出兩個相對的第一固定件322。所述轉動齒輪325的下表面沿軸孔的圓周方向上軸向延伸出一軸體302，所述軸體302與轉動齒輪325的內表面之間形成一環形空間300。所述轉動齒輪325于環形空間300內形成有兩個相對的第二固定件301。每一個第一固定件322與每一個第二固定件301之間連接有第二彈性件303。所述第二彈性件303用于驅動所述轉動齒輪325的復位。在本實施例中，所述軸體302的直徑小于底座320的直徑，所述軸體302的高度小于轉動齒輪325的高度，所述兩個第一固定件322的連線垂直于兩個第二固定件301的連線。本實施例中，所述第二彈性件303為彈簧。
[0034]請同時參考圖5所示，所述齒輪轉動裝置還包括一對固定于所述第一減速齒輪組20的第二壁部220上且置于所述連接機構30的所述轉動齒輪325兩側的定位機構60。每個定位機構60包括有固定于所述第二壁部220上的固定塊61、橫向固定收容于固定塊61的穿孔65內的螺釘62、滾珠64及至于螺釘62與滾珠64之間的第一彈性件63。所述滾珠64部分外露于所述圓柱塊61，并在第一彈性件63的作用下與所述轉動齒輪325的外表面保持抵觸狀態，以此彈性固定所述轉動齒輪325的位置。本實施例中，所述第一彈性件63為彈簧。
[0035]第一減速齒輪組20的第一壁部210和第二壁部220之間設置轉軸240和250。轉軸240和250均為全軸連接方式。其中，靠近第一壁部210的轉軸240固定連接齒輪242和244，優選地，齒輪242和244為雙聯齒輪，靠近第二壁部的轉軸240固定連接齒輪246和248，優選地，齒輪246和248為雙聯齒輪。同理，其中，靠近第一壁部的轉軸250固定連接齒輪252和254，優選地，齒輪252和254為雙聯齒輪，靠近第二壁部的轉軸250固定連接齒輪256。轉軸250靠近第二壁部的部分作為第一減速齒輪組20的輸出軸使用。
[0036]這樣，電機10的輸出軸110穿過第一壁部210，其上固定設置齒輪112。齒輪112受到電機10的驅動，傳動至齒輪242，齒輪244同步轉動，傳動至齒輪252，齒輪254同步轉動，傳動至齒輪246，齒輪248同步轉動，傳動至齒輪256。
[0037]輸入軸440上設置有軸承51及固定套設于軸承51上的第一殼體50。所述連接機構30的第二殼體31的壁部上沿軸向開設有螺絲孔310，所述第一殼體50與第二殼體31通過螺絲與螺絲孔的配合進行固定。輸入軸440上還設置可動齒輪442。第二減速齒輪組40的第一壁部410和第二壁部420之間還設置轉軸450、460和470。轉軸450上固定設置齒輪452和454。轉軸460上固定設置齒輪462和464，優選地，齒輪452和454、齒輪462和464為雙聯齒輪。轉軸470上固定設置齒輪472。
[0038]這樣，當第二減速齒輪組40的輸入軸440上的可動齒輪442和齒輪452嚙合時，齒輪442的轉動可導致齒輪452旋轉，齒輪454同步轉動，傳動至齒輪464，齒輪462同步轉動，傳動至齒輪472，從而帶動樞軸470旋轉，樞軸470從而作為第二減速齒輪組40的輸出軸將減速后的旋轉運動輸出裝置，帶動大型接地開關運動。
[0039]在裝配所述連接機構30時，首先，通過底座320上開設的通孔將底座320套設于第一減速齒輪組20的輸出軸上，將第二彈性件303的一端連接到第一固定件322，另外一端連接到第二固定件301，將轉動齒輪325套設于底座320上，將頻針327置于梯形突起326之間形成的限定空間330內，接著將第二殼體31的下半部分套設于突起326和頻針327的外圍，最后將軸承328穿過輸出軸安裝到第二殼體31內表面的上半部分，以及通過卡簧329將連接機構30固定在一起，最終整個連接機構30通過輸出軸250上的突起與多邊形突柱通孔內形成的鍵槽340配合固定到輸出軸250上。
[0040]請同時參考圖6至圖7所示，在利用所述連接機構30驅動所述第二減速齒輪組40轉動時，首先給電機10通電，電機10帶動第一減速齒輪組20的輸入軸240開始轉動，并通過輸入軸240與輸出軸250之間的齒輪將轉動傳輸至輸出軸250，所述輸出軸250開始沿第一方向轉動以帶動底座320及其上的多邊形突柱321開始轉動。在初始狀態下，所述頻針327與所述多邊形突柱321的面324相對設置，所述梯形突起326與所述多邊形突柱321的棱323相對設置。在所述多邊形突柱321伴隨著輸出軸250轉動時，所述多邊形突柱321的棱323逐漸與頻針327相對設置，由于頻針327活動放置于每個限定空間330內，因此在多邊形突柱321的棱323的抵觸下將沿徑向運動，從而最終與第二殼體31的內表面過盈連接。此時，在多邊形突柱321繼續在輸出軸250的帶動下轉動時，將帶動所述第二殼體31轉動，而第一殼體50固定于第二殼體31上，因此將在第二殼體31的帶動下轉動，而第一殼體50固定套設于第二減速齒輪組40的輸入軸440上，因此所述第二減速齒輪組40的輸入軸440將在第一殼體50的帶動下開始轉動，從而最終利用第二減速齒輪組40中的齒輪帶動輸出軸470開始轉動，以此來實現開啟安裝在輸出軸470上的電子開關等。
[0041]同時，在所述轉動齒輪325剛開始沒有伴隨著多邊形突柱321 —起轉動時，由于多邊形突柱321的轉動導致兩者之間連接的第二彈性件303發生了彈性形變。因此，在電機10斷電時，第二彈性件303彈性恢復驅動轉動齒輪325轉動以恢復到初始狀態，為下一次的轉動做準備。
[0042]同時，現有技術下，存在著無電情況，由此導致電機10無法通電以輸出一定的動力。為了應對此弊端，通常在電子開關上設置有手動操作機構，以通過手動的方式來開啟對應的電子開關。而由于電子開關與輸出軸470連接，手動開啟電子開關必然會導致輸出軸470的轉動，而輸出軸470的轉動必然通過齒輪傳輸到輸入軸440。如果輸入軸440的轉動帶動了第一減速齒輪組20上的輸出軸250的轉動，那么必然會最終驅使輸入軸240的轉動，而輸入軸240連接于電機10的輸出軸110上，由此傳輸來得轉動將可能損壞電機10，鑒于此，有必要阻止第二減速齒輪組40輸入軸440上的轉動傳輸至第一減速齒輪組20上的輸出軸250上。而本案中，在第二減速齒輪組40上的輸入軸440將轉動通過第一殼體50傳輸至第二殼體31時，第二殼體31將沿反于第一方向上的第二方向轉動。而由于第一彈性件63通過滾珠64始終抵觸所述轉動齒輪325，使得所述轉動齒輪325保持在固定狀態，因此在第二殼體31轉動時，將帶動頻針327從與多邊形突柱321的棱323相對設置的位置移動到與多邊形突柱321的面324相對設置的位置，由此，由于失去了多邊形突柱321的棱323對頻針327的抵觸作用，所述頻針327自動向靠近多邊形突柱321中心的位置移動，導致所述第二殼體31的內表面與頻針327分離。分離后，將在第二殼體31與多邊形突柱321及突起326之間形成有一定的空間，從而使得第二殼體31上的轉動無法傳輸到輸出軸250上，以此實現了上述的目的。
[0043]在一個實施例中，第一減速齒輪組20和第二減速齒輪組40中的齒輪均為直齒輪。本領域的技術人員可以理解，裝置所使用齒輪的類型將隨著不同減速需求的需要予以變化。
[0044]此，本發明已經對減速齒輪裝置進行了充分的描述，所述減速齒輪裝置通過對執行機構的控制達到減速裝置的嚙合/脫開控制，齒輪反應速度增加，同時減少了磨損導致裝置損耗，延長了使用壽命，同時降低了成本。同時，所述裝置結構合理，免去了離合器方式中過長的齒輪軸長度，減小了裝置尺寸。而且，在減速裝置脫開后可避免輸出端過大的負載傳遞至電機造成對電機的破壞。
[0045]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定。說明書和權利要求書中的用詞僅出于陳述內容的目的進行描述，并不排斥其它附加的涵義。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種齒輪傳動裝置，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括: 第一減速齒輪組、第二減速齒輪組、連接機構和連接至所述第一減速齒輪組的電機； 所述第一減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，所述第一減速齒輪組的輸入軸受所述電機驅動； 所述第二減速齒輪組包括輸入軸和輸出軸，所述輸入軸上固定套設有軸承及固定套設于軸承上的第一殼體；及 所述連接機構包括套設于所述第一減速齒輪組的輸入軸上的驅動組件及套設于驅動組件上的第二殼體，所述第二殼體固定連接于第一殼體的下方，所述驅動組件在所述第一減速齒輪組的輸出軸在第一方向上的轉動作用下與所述第二殼體過盈連接來驅動所述第二減速齒輪組的輸入軸轉動，所述第二殼體在所述第二減速齒輪組的輸入軸在第二方向上的轉動作用下與所述驅動組件斷開連接，所述第二方向與所述第一方向相反。2.如權利要求1所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述驅動組件包括底座、沿底座上方軸向延伸的具有通孔的多邊形突柱、活動套設于所述底座及多邊形突柱上的轉動齒輪，所述轉動齒輪上方沿軸孔圓周方向上軸向延伸出一系列梯形突起，相鄰突起之間形成一限定空間，所述驅動組件還包括置于突起之間的限定空間內的頻針、套設于多邊形突柱上的軸承及卡簧，其中，所述頻針活動放置于每個限定空間內，所述第一減速齒輪組的輸入軸穿過底座、多邊形突柱、轉動齒輪、軸承及通過所述卡簧將所述驅動組件固定于所述第二殼體內。3.如權利要求2所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述第一減速齒輪組為四級減速齒輪組，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之間設置多個齒輪軸，所述齒輪軸均與所述電機軸平行，所述電機固定安裝在所述第一減速齒輪組的第一壁部，所述連接機構固定安裝于所述第一減速齒輪組的第二壁部。4.如權利要求3所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述齒輪轉動裝置還包括一對固定于所述第一減速齒輪組的第二壁部上且置于所述連接機構的所述轉動齒輪兩側的定位機構，每個定位機構包括有固定于所述第二壁部上的固定塊、橫向固定收容于固定塊內的螺釘、滾珠及至于螺釘與滾珠之間的第一彈性件，所述滾珠部分外露于所述固定塊，并在第一彈性件的作用下與所述轉動齒輪的外表面保持抵觸狀態。5.如權利要求2所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述驅動組件的底座沿邊緣軸向延伸出兩個相對的第一固定件，所述轉動齒輪的下表面沿軸孔的圓周方向上軸向延伸出一軸體，所述軸體與轉動齒輪的內表面之間形成一環形空間，所述轉動齒輪于環形空間內形成有兩個相對的第二固定件，每一個第一固定件與每一個第二固定件之間連接有第二彈性件，所述第二彈性件用于驅動所述轉動齒輪的復位。6.如權利要求5所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述軸體的直徑小于底座的直徑，所述軸體的高度小于轉動齒輪的高度，所述兩個第一固定件的連線垂直于兩個第二固定件的連線。7.如權利要求3所述的齒輪傳動裝置，其特征在于:所述第二減速齒輪組為三級減速齒輪組，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之間設置多個齒輪軸，所述齒輪軸均與所述電機軸平行。8.如權利要求7所述的齒輪傳動裝置，其特征在于:所述第一減速齒輪組和第二減速齒輪組各自的第一壁面和第二壁面均平行設置。9.如權利要求1所述的齒輪傳動裝置，其特征在于:所述第一減速齒輪組和第二減速齒輪組均為直齒輪。10.如權利要求1所述的齒輪轉動裝置，其特征在于:所述第二殼體的壁部上沿軸向開設有螺絲孔，所述第一殼體與第二殼體通過螺絲與螺絲孔的配合進行固定。
【文檔編號】F16H57/023GK105840744SQ201510014310
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發明人】塔靜寧, 張國平, 栗秋梅, 徐雪前
【申請人】廣東德昌電機有限公司