起重機的減速機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種起重機的減速機構，包括箱體、電機、驅動軸、中間齒輪軸、末級齒輪軸、輸出軸、中間齒輪副、中間齒輪、末級輸出大齒輪，其特征在于，減速機構含有兩組行星差動輸入級和后級行星差動級；在行星差動輸入級中，每組行星差動輸入級由兩臺電機和一組行星差動輪系組成，兩臺電機分別通過對應的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸驅動所述行星差動輪系的太陽輪和齒圈，兩組行星差動輸入級中的行星架輸出端分別作為后級行星差動級的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸；所述的后級行星差動級為一組行星差動輪系，后級行星差動級中的太陽輪和齒圈分別由行星差動輸入級的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸驅動，其行星架作為向后級輸出扭矩的驅動軸。
【專利說明】
起重機的減速機構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種減速機，尤其是一種應用于鑄造吊起重機的三行星差動機構 減速機，屬于機械領域。
【背景技術】
[0002] 起重機用減速機是起重機系統中的核心部件，承擔著減速增矩的關鍵作用，而鑄 造吊起重機是一種安全性可靠性要求更高，可靠性要求很高的機械系統，電氣部分特別是 電動機是最容易出故障的薄弱環節，電動機出故障，整個系統失去動力源，系統就會停止運 轉，整罐的高溫融液可能會凝固，嚴重的事故，或降低溫度，影響澆注重量，因此，對于安全 性可靠性要求很高的鑄造吊起重機，一般都配置雙路供電采用雙電機的備份工作模式，這 樣如果有一臺電機工作中發生故障，可以保證有另一臺電機進行頂替繼續驅動系統工作。
[0003] 通過這種雙路供電雙電機備份的使用方式，雖然能夠增加了鑄造吊起重機的安全 性和工作的可靠性，但是系統工作中，只能允許一臺電機出故障，當一臺電機出現故障時， 操作人員的工作壓力劇增，擔心備份電機的可靠性，因此，這種工作模式的安全系數仍然很 低，同時，雙電機備份所選用電機功率一般較大。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的目的在于:針對目前鑄造吊起重機采用雙電機的備份工作模式存在 的問題，提供一種安全性和工作可靠性更高的新的起重機的減速機構。
[0005] 本實用新型的目的是這樣實現的：一種起重機的減速機構，包括箱體、電機、驅動 軸、中間齒輪軸、末級齒輪軸、輸出軸、中間齒輪副、中間齒輪、末級輸出大齒輪，其特征在 于，減速機構含有兩組行星差動輸入級和后級行星差動級;在行星差動輸入級中，每組行星 差動輸入級由兩臺電機和一組行星差動輪系組成，兩臺電機分別通過對應的太陽輪驅動軸 或齒圈驅動軸驅動所述行星差動輪系的太陽輪和齒圈，兩組行星差動輸入級中的行星架輸 出端分別作為后級行星差動級的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸;所述的后級行星差動級為一 組行星差動輪系，后級行星差動級中的太陽輪和齒圈分別由行星差動輸入級的太陽輪驅動 軸或齒圈驅動軸驅動，其行星架作為向后級輸出扭矩的驅動軸；
[0006] 后級行星差動級向后級輸出扭矩的驅動軸通過中間齒輪副驅動中間齒輪軸，中間 齒輪軸通過中間齒輪驅動末級齒輪軸，末級齒輪軸通過輸出大齒輪驅動輸出軸。
[0007] 在本實用新型中：在行星差動輸入級和后級行星差動級的行星差動輪系中，所述 的齒圈均設有一對支撐架，其中，輸出側支撐架通過軸承支撐于箱體中，輸入側支撐架通過 軸承支撐于行星架的輸入側上;所述行星架的輸入側通過軸承支撐于箱體中，輸出側通過 軸承支撐于齒圈的輸出側支撐架中，并由行星架作為向后級輸出扭矩的驅動軸，所述的太 陽輪通過軸承浮動支撐于行星差動輪系的中軸線。
[0008] 在本實用新型中：所述的齒圈均含內外齒，在行星差動輸入級中，齒圈的內齒與行 星輪嚙合，外齒由電機提供的齒圈驅動軸驅動，在后級行星差動級中，齒圈的內齒與行星輪 嚙合，外齒由前級提供的齒圈驅動軸驅動。
[0009] 在本實用新型中：在兩組行星差動輸入級的四臺電機的太陽輪驅動軸或齒圈驅動 軸上均設有制動器。
[0010] 本實用新型的優點在于，由于減速機構的前級減速為三個行星差動減速級（兩個 并列的行星差動輸入級和一個后級行星差動級），不僅結構緊湊，輸入輸出的速比也大，尤 其是兩個并列的行星差動輸入級采用了四個電機進行驅動，其工作狀態列表如下：
[0011] 表1電機與減速機構的輸出功率、輸出轉速和輸出扭矩
[0012]
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[0014] 1)當四臺電機均正常工作時，此時是正常工作的狀態，設此時總輸入功率（即四臺 電機功率之和)為P，減速機構輸出轉速為N，減速機構輸出扭矩為T。
[0015] 2)如果在工作過程中任意一臺電機發生故障，另三臺電機正常，則該故障電機聯 結的減速機構輸入軸被制動器制動，另三個輸入軸正常運轉，經過內部三行星差動輪系的 運動合成，使減速機構輸出轉速變為原來的3/4，輸出扭矩不變，減速機構傳遞功率變為原 來3/4，正好是三臺未發生故障電機的功率。
[0016] 3)如果在工作過程中任意兩臺電機發生故障，另兩臺電機正常，則該兩個故障電 機聯結的減速機構輸入軸被制動器制動，另兩個輸入軸正常運轉，經過內部三行星差動輪 系的運動合成，使減速機構輸出轉速變為原來的1/2，輸出扭矩不變，減速機構傳遞功率變 為原來1/2,正好是兩臺未發生故障電機的功率。
[0017] 4)如果在工作過程中任意三臺電機發生故障，另一臺電機正常，則該三臺故障電 機聯結的減速機輸入軸被制動器制動，另一個輸入軸正常運轉，經過內部三行星差動輪系 的運動合成，使減速機構輸出轉速變為原來的1/4，輸出扭矩不變，減速機構傳遞功率變為 原來1/4,正好是一臺未發生故障電機的功率。
[0018] 通過實用新型應用這種三行星差動減速機構，四個電機中任意一個、兩個、或三個 電機發生故障時，內部三行星差動機構會進行差動運動合成，使得剩余的電機還能維持系 統的正常輸出扭矩，而且此時電機不會超載，這極大地增加了起重機的安全性、可靠性。
[0019] 本實用新型涉及的減速機構，還可以通過控制四個電機中任意幾個電機的啟閉， 鑄造吊起重機減速機會輸出不同轉速，而且扭矩保持正常工作扭矩不變，所以該三行星差 動減速機構還兼具調速功能。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型實施例的基本結構不意圖。
[0021 ]圖2是一組行星差動輸入級實施例的基本結構示意圖。
[0022] 圖中：1、齒圈驅動軸，2、太陽輪驅動軸，3、行星輪，4、輸入側支撐架，5、齒圈，6、輸 出側支撐架，7、行星架，8、箱體，9、電機，10、電機，11、中間齒輪副，12、中間齒輪軸，13、中間 齒輪，14、末級齒輪軸，15、末級輸出大齒輪，16、輸出軸，17、卷筒，18、制動器。
[0023] 圖中，A和B均為行星差動輸入級，C后級行星差動級。
【具體實施方式】
[0024] 附圖非限制性的公開了本實用新型實施例的具體結構，下面結合附圖對本實用新 型作進一步的描述。
[0025] 由圖1可見，本實用新型包括箱體8、電機、驅動軸、中間齒輪軸12、末級齒輪軸14、 輸出軸16、中間齒輪副11、中間齒輪13、末級輸出大齒輪15，其中，減速機構含有A和B組行星 差動輸入級和后級行星差動級C，在行星差動輸入級A和B中，每組行星差動輸入級由電機9、 電機10和一組行星差動輪系組成，兩臺電機分別通過對應的太陽輪驅動軸2(對應電機9)或 齒圈驅動軸1(對應電機10)驅動所述行星差動輪系的太陽輪和齒圈5,行星架7輸出端為后 級行星差動級C的太陽輪驅動軸2或齒圈驅動軸1;所述的后級行星差動級C為一組行星差動 輪系，后級行星差動級C中的太陽輪和齒圈分別由行星差動輸入級的太陽輪驅動軸2(與行 星差動輸入級A對應)或齒圈驅動軸1(與行星差動輸入級B對應)驅動，后級行星差動級C的 行星架7作為向后級輸出扭矩的驅動軸。
[0026] 后級行星差動級C的行星架7通過中間齒輪副11驅動中間齒輪軸12,中間齒輪軸12 通過中間齒輪13驅動末級齒輪軸14,末級齒輪軸14通過輸出大齒輪15驅動兩端輸出的輸出 軸16,輸出軸上配有卷筒17。
[0027] 在行星差動輸入級A、行星差動輸入級B和后級行星差動級C的行星差動輪系中，它 們的行星差動輪系的結構原理都是相同的，下面僅由圖2以行星差動輸入級A為例，揭示了 行星差動輪系的結構特征。
[0028] 由圖2可見，所述的齒圈5均設有一對支撐架，其中，輸出側支撐架6通過軸承支撐 于箱體8中，輸入側支撐架4通過軸承支撐于行星架7的輸入側上。行星架7的輸入側通過軸 承支撐于箱體8中，行星架7的輸出側通過軸承支撐于齒圈5的輸出側支撐架6中，并由行星 架7作為向后級輸出扭矩的太陽輪驅動軸2或齒圈驅動軸1，所述的太陽輪和太陽輪驅動軸2 通過軸承浮動支撐于行星差動輪系的中軸線。所述的齒圈5均含內外齒，在行星差動輸入級 中，齒圈5的內齒與行星輪3嚙合，外齒由電機提供的齒圈驅動軸1驅動，在行星差動驅動級 中，齒圈5的內齒與行星輪3嚙合，外齒由前級提供的齒圈驅動軸1驅動。
[0029]在本實施例中：兩組行星差動輸入級的四臺電機驅動軸上均設有制動器18。
【主權項】
1. 一種起重機的減速機構，包括箱體、電機、驅動軸、中間齒輪軸、末級齒輪軸、輸出軸、 中間齒輪副、中間齒輪、末級輸出大齒輪，其特征在于，減速機構含有兩組行星差動輸入級 和后級行星差動級；在行星差動輸入級中，每組行星差動輸入級由兩臺電機和一組行星差 動輪系組成，兩臺電機分別通過對應的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸驅動所述行星差動輪系 的太陽輪和齒圈，兩組行星差動輸入級中的行星架輸出端分別作為后級行星差動級的太陽 輪驅動軸或齒圈驅動軸;所述的后級行星差動級為一組行星差動輪系，后級行星差動級中 的太陽輪和齒圈分別由行星差動輸入級的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸驅動，其行星架作為 向后級輸出扭矩的驅動軸； 后級行星差動級向后級輸出扭矩的驅動軸通過中間齒輪副驅動中間齒輪軸，中間齒輪 軸通過中間齒輪驅動末級齒輪軸，末級齒輪軸通過輸出大齒輪驅動輸出軸。2. 根據權利要求1所述的起重機的減速機構，其特征在于:在行星差動輸入級和后級行 星差動級的行星差動輪系中，所述的齒圈均設有一對支撐架，其中，輸出側支撐架通過軸承 支撐于箱體中，輸入側支撐架通過軸承支撐于行星架的輸入側上;所述行星架的輸入側通 過軸承支撐于箱體中，輸出側通過軸承支撐于齒圈的輸出側支撐架中，并由行星架作為向 后級輸出扭矩的驅動軸，所述的太陽輪通過軸承浮動支撐于行星差動輪系的中軸線。3. 根據權利要求1或2所述的起重機的減速機構，其特征在于:所述的齒圈均含內外齒， 在行星差動輸入級中，齒圈的內齒與行星輪嚙合，外齒由電機提供的齒圈驅動軸驅動，在后 級行星差動級中，齒圈的內齒與行星輪嚙合，外齒由前級提供的齒圈驅動軸驅動。4. 根據權利要求3所述的起重機的減速機構，其特征在于:在兩組行星差動輸入級的四 臺電機的太陽輪驅動軸或齒圈驅動軸上均設有制動器。
【文檔編號】F16H1/32GK205578634SQ201620314494
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】吳建中, 牛國夷, 申長福, 胡兆東, 樓杰峰, 李荃, 楊榮, 趙越, 易茂, 馮鋮濱
【申請人】南京高精齒輪集團有限公司