专利名称：一种软启动减速机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种软启动减速机，具体说是一种液粘控制的软启动减速机，适用于 胶带输送机、刮板输送机、各类球磨机、矿山机械、造纸机械、冶金机械以及其他重载设备的 软启动、停车和多驱动功率平衡。
背景技术：
软启动技术是指机械设备在满载或重载的工况下也能够按照设计要求的速度逐 步克服整个系统的惯性而缓慢、平稳的启动的一项技术。对于具有大惯性负载的机械设备 而言，设备的软启动不仅能极为有效的减小启动时电动机对传动系统和执行机构的冲击， 延长减速机和与其相连的其他重要机械设备的使用寿命，同时还能大大缩短电动机启动电 流的冲击时间和对电网的影响。此外，通过使用软启动技术，在电动机的选型上将可以选用 容量较小的电动机，因而还能减少基础设备的投资。软启动技术经过多年的发展，目前市场上运用的软启动技术主要有采用液力偶 合器的软启动技术、大功率变频调速软启动技术、大功率直流电动机调速软启动技术、采用 软启动器的软启动技术、采用液体粘性制动原理的软启动技术等。采用液体粘性制动原理的软启动技术是国外70年代中期发展起来的一种新型流 体传动形式。它利用存在于主、从动摩擦片之间的油膜剪切作用来传递动力，能够实现主、 从动轴之间的无级调速和同步运行，并且还能实现传动系统的过载保护。早期的液体粘性 软启动装置系统(CST)结构相当复杂，价格也比较昂贵，该装置是由一对圆柱齿轮和一级 行星齿轮传动组成，其中行星减速传动为低速级，其内齿圈不固定，形成差速行星传动。液 体粘性制动器的动摩擦片安装在内齿圈上，静摩擦片安装在机体上。当电机启动时，液体粘 性制动器的动、静摩擦片处于“分离”状态。由于行星级传动的输出轴上有较大的负载，从 而使得差动行星装置的内齿圈空转，电机只需要克服行星传动装置本身的惯性就可以顺利 轻载启动，当液体粘性制动器的摩擦片逐渐贴合制动时，内齿圈逐渐减速，输出轴则由于差 动原理而缓慢加速，由此实现了机械设备的软启动。如专利申请号为200810108458. 3公开 的一种防爆型式摩擦片控制的软启动减速机，采用的就是上述软启动装置辅以对摩擦片水 冷，在软启动的过程当中，由于在主、从动摩擦片之间处于相对高速摩擦状态，传动效率很 低，功率损失大，发热仍很严重，摩擦片使用寿命偏短。此外，因摩擦片在减速装置内部，结 构复杂，制造成本高，摩擦片工作条件恶劣，更换维护十分不便。由于上述的种种不足，目前国内已有厂商将该结构做了调整。主要是将液粘摩擦 片从减速装置内部分离出来，作为一个独立的单元与减速机连接，并设置了单独的润滑与 冷却系统。目前该类减速机的传动形式主要还是以行星差速传动为主，减速机的输入轴和 输出轴为同轴式，与电机相连接时需要较大的安装空间。尤其应用在煤矿带式输送机上时， 占用空间大的问题尤为突出。该减速机与液粘制动器采用联轴器连接，占用空间大的同时 往往还会带来由于安装导致的轴对中性不好的问题。该减速机箱体的设计限制了减速比的 范围的拓宽；该减速机都是根据实际的工况参数，安装条件进行单台设计，给用户选型带来
3不便，厂商无法事先生产备件，延长了交货期。
发明内容
为了解决现有技术中内置制动器结构复杂，制造成本高，安装、维护不便，传动效 率低，功率损耗大，工作条件恶劣，易过热损坏，使用寿命短，以及减速机占用空间大，减速 比范围小，用户选型困难等不足，本发明的目的是提供一种外置液粘制动器结构简单，制造 成本低，安装、维护便捷，传动效率高、损耗低、磨损小、使用寿命长，整机体积紧凑、占用空 间小，减速比范围大，便于用户选型的软启动减速机。本发明采用的技术方案是一种软启动减速机，包括均置于箱体内的伞齿轮输入 机构、行星传动机构、制动机构和输出轴，伞齿轮输入机构连接带有制动机构的行星传动机 构，行星传动机构连接经轴承座支承于箱体上的输出轴输出，伞齿轮输入机构包括减速伞 齿轮轴、减速伞齿轮和过渡轴，过渡轴支承于箱体内，过渡轴上套接减速伞齿轮，减速伞齿 轮轴一端支承于箱体上，另一端啮合减速伞齿轮，行星传动机构包括太阳轮、行星轮、行星 轴、行星架和内外齿圈，内外齿圈经齿圈前、后支撑支承于箱体内，行星架经轴承支撑于齿 圈前支撑内，行星架上的行星轴连接的行星轮分别啮合太阳轮和内外齿圈，太阳轮经浮动 齿套连接过渡轴，行星架连接输出轴，其技术特点是所述制动机构包括液粘制动器、增速伞 齿轮轴、增速伞齿轮、增速齿轮轴和增速齿轮，液粘制动器经法兰安装于箱体上，液粘制动 器输入连接增速齿轮轴一端，增速齿轮轴支承于箱体内，增速伞齿轮套装于增速齿轮轴上， 增速伞齿轮啮合增速伞齿轮轴另一端，增速齿轮轴上设有增速齿轮，增速齿轮与内外齿圈 的外圈啮合。进一步地，所述伞齿轮输入机构还包括一级以上的平行轴减速传动机构，平行轴 减速传动机构包括减速输入轴、减速小齿轮和减速大齿轮，减速输入轴一端支承于箱体内， 另一端支承于箱体上，减速输入轴上设有减速小齿轮，减速大齿轮设于减速伞齿轮轴上，减 速小齿轮与减速大齿轮啮合。再进一步地，所述制动机构还包括一级以上的平行轴增速传动机构，平行轴增速 传动机构包括增速平行轴、增速大齿轮和增速小齿轮，增速平行轴经轴承支承于箱体内，增 速平行轴上设有增速大齿轮和增速小齿轮，增速大齿轮与增速齿轮啮合，增速小齿轮与内 外齿圈的外圈啮合。更进一步地，所述箱体上还设有双向润滑油泵，双向润滑油泵的输入轴通过平键 连接在过渡轴上；或所述箱体上还设有双向润滑油泵，双向润滑油泵的输入轴通过平键连 接在减速伞齿轮轴上。重载设备启动之前，由重载设备控制系统控制制动机构的液粘制动器内摩擦片处 于分离状态，然后启动重载设备的驱动电机。此时由于输出轴上具有较大的负载，行星架传 动机构的行星架保持静止状态。驱动电机驱动伞齿轮输入机构传动行星传动机构太阳轮， 由行星传动机构行星轮传动制动机构，制动机构增速伞齿轮轴高速空转；当驱动电机启动 完成后，由重载设备控制系统逐渐使制动机构的液粘制动器的摩擦片贴合，通过增速齿轮 逐步降低内外齿圈的转速，即利用行星差动机构的传动特性将来自重载设备的驱动电机的 动力逐渐施加到与输出周相连的重载设备的负载上，从而实现机械设备的软启动。采用以上技术方案后，本发明达到的有益效果是
1、减速机的输入端设置有伞齿轮传动，能使减速机的输入轴线和输出轴线成垂直 布置，即电动机可以与减速机的输出轴垂直布置，大大降低了减速机的安装所占用空间，尤 其适合煤矿用带式输送机以及其他重载设备空间要求；2、箱体上设置有连接液粘制动器的法兰接口，液粘制动器可与所述减速机直接连 接，使得结构更加紧凑，还能解决由于使用联轴器连接时带来的轴对中性不好的问题，运转 稳定，延长使用寿命；3、减速机的输入端还设置一级以上的平行轴减速传动机构，如减速机选用的速比 减小，可在原有减速伞齿轮轴传动配置的基础上增加一级或多级平行轴圆柱齿轮传动；减 速机的制动机构还设置一级以上的平行轴增速传动机构，如减速机选用的速比增大，可在 原有增速伞齿轮轴传动配置的基础上增加一级或多级平行轴圆柱齿轮传动，平行轴减速、 增速传动机构的任意搭配，减速机的减速比范围宽，能满足各种用户选型要求，适用性强， 液粘制动器在减速机速比较大或较小时均能在额定的扭矩下工作；4、在过渡轴外端端或减速伞齿轮轴外端连接有双向润滑油泵，不管输入轴的旋向 是顺时针还是逆时针，润滑油泵都能按照设计的要求向减速机内各润滑点供油，确保润滑， 有利于延长减速机使用寿命，降低噪音。本发明采用外置液粘制动器经伞齿轮增速制动机构对行星传动机构的内外齿圈 制动，配合伞齿轮减速输入机构稳定输入动力，实现减速机在重载设备负载下的软启动，其 结构紧凑，安装空间小，速比范围宽，传动稳定、效率高，使用寿命长，用户选型方便。说明书附1为本发明实施例一结构示意图；图2为本发明实施例二结构示意图。 图中箱体1，减速伞齿轮轴2，减速伞齿轮3，过渡轴4，浮动齿套5，太阳轮6，行星 轮7，行星轴8，行星架9，内外齿圈10，齿圈前支撑11，齿圈后支撑12，输出轴13，液粘制动 器14，法兰15，增速伞齿轮轴16，增速伞齿轮17，增速齿轮轴18，增速齿轮19，减速输入轴 20，减速小齿轮21，减速大齿轮22，增速平行轴23，增速大齿轮24，增速小齿轮25，端盖26， 双向润滑油泵27。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1所示实施例一，一种软启动减速机主要包括箱体1、减速伞齿轮轴2、减速伞齿 轮3、过渡轴4、浮动齿套5、太阳轮6、行星轮7、行星轴8、行星架9、内外齿圈10、齿圈前支 撑11、齿圈后支撑12、输出轴13、液粘制动器14、增速伞齿轮轴16、增速伞齿轮17、增速齿 轮轴18、增速齿轮19和双向润滑油泵27。箱体1 一端经轴承活动支承减速伞齿轮轴2，箱 体1内经轴承支承有过渡轴4、增速齿轮轴18和齿圈前、后支撑11、12，过渡轴4上连接有 减速伞齿轮3，减速伞齿轮3与减速伞齿轮轴2呈垂直啮合传动状态；双向润滑油泵27经 螺栓和端盖26固定连接在箱体1上，双向润滑油泵27的输入轴通过平键连接过渡轴4轴 端，过渡轴4另一端伸入齿圈前支撑11内经浮动齿套5连接太阳轮6，齿圈前、后支撑11、 12之间经螺栓和销连接内外齿圈10，行星架9 一端经轴承支承在齿圈前支撑11上，另一端 连接经轴承支承于箱体1侧边上的输出轴13，行星架9经行星轴8连接行星轮7，行星轮7与太阳轮6啮合且行星轮7啮合于内外齿圈10的内圈；箱体1另一端经轴承活动支承增速 伞齿轮轴16，液粘制动器14经法兰15固定连接箱体1该端且传动连接增速伞齿轮轴16， 增速齿轮轴上连接有增速伞齿轮17和增速齿轮19，增速伞齿轮17与增速伞齿轮轴16呈垂 直啮合传动状态，增速齿轮19啮合内外齿圈10的外圈。图2所示实施例二，在软启动减速机选用速比要求变化时，在实施例一的伞齿轮 输入机构之前增加一级以上圆柱齿轮传动的平行轴减速传动机构，支承减速伞齿轮轴2的 箱体1 一端还支承有减速输入轴20，减速输入轴20上设有减速小齿轮21，减速输入轴2上 设有减速大齿轮22，减速小齿轮21与减速大齿轮22啮合，双向润滑油泵27可经螺栓和端 盖26固定连接在支承减速伞齿轮轴2的箱体1端，双向润滑油泵27的输入轴通过平键连 接减速伞齿轮轴2轴端；在实施例一的制动机构之后增加一级以上圆柱齿轮传动的平行轴 增速传动机构，增速齿轮轴23与内外齿圈10之间的箱体1内支承有增速平行轴23，增速平 行轴23上设有增速大齿轮24和增速小齿轮25，增速大齿轮24与增速齿轮19啮合，增速小 齿轮25啮合内外齿圈10的外圈。本实施例只增设了一级平行轴减速、增速传动机构，对减 速机传动速比进一步优化，可任意配置多级平行轴减速、增速传动机构满足不同用户不同 的速比需求。在重载设备启动之前，由重载设备控制系统控制减速机制动机构的液粘制动器内 摩擦片处于分离状态，然后启动重载设备的驱动电机。此时由于输出轴上具有较大的负载， 行星架传动机构的行星架保持静止状态。驱动电机驱动伞齿轮输入机构传动行星传动机构 太阳轮，由行星传动机构行星轮传动制动机构，制动机构增速伞齿轮轴高速空转；当驱动电 机启动完成后，由重载设备控制系统逐渐使制动机构的液粘制动器的摩擦片贴合，通过增 速齿轮逐步降低内外齿圈的转速，即利用行星差动机构的传动特性将来自重载设备的驱动 电机的动力逐渐施加到与输出周相连的重载设备的负载上，从而实现机械设备的软启动。
权利要求
一种软启动减速机，包括均置于箱体(1)内的伞齿轮输入机构、行星传动机构、制动机构和输出轴(13)，伞齿轮输入机构连接带有制动机构的行星传动机构，行星传动机构连接经轴承座支承于箱体上的输出轴输出，伞齿轮输入机构包括减速伞齿轮轴(2)、减速伞齿轮(3)和过渡轴(4)，过渡轴支承于箱体内，过渡轴上套接减速伞齿轮，减速伞齿轮轴一端支承于箱体上，另一端啮合减速伞齿轮，行星传动机构包括太阳轮(6)、行星轮(7)、行星轴(8)、行星架(9)和内外齿圈(10)，内外齿圈经齿圈前、后支撑(11，12)支承于箱体内，行星架经轴承支撑于齿圈前支撑内，行星架上的行星轴连接的行星轮分别啮合太阳轮和内外齿圈，太阳轮经浮动齿套(5)连接过渡轴，行星架连接输出轴，其特征在于所述制动机构包括液粘制动器(14)、增速伞齿轮轴(16)、增速伞齿轮(17)、增速齿轮轴(18)和增速齿轮(19)，液粘制动器经法兰(15)安装于箱体上，液粘制动器输入连接增速齿轮轴(18)一端，增速齿轮轴支承于箱体内，增速伞齿轮(17)套装于增速齿轮轴上，增速伞齿轮啮合增速伞齿轮轴另一端，增速齿轮轴上设有增速齿轮(19)，增速齿轮与内外齿圈(10)的外圈啮合。
2.根据权利要求1所述的一种软启动减速机，其特征在于所述伞齿轮输入机构还包 括一级以上的平行轴减速传动机构，平行轴减速传动机构包括减速输入轴(20)、减速小齿 轮(21)和减速大齿轮(22)，减速输入轴一端支承于箱体内，另一端支承于箱体上，减速输 入轴上设有减速小齿轮，减速大齿轮设于减速伞齿轮轴(2)上，减速小齿轮与减速大齿轮 啮合。
3.根据权利要求1所述的一种软启动减速机，其特征在于所述制动机构还包括一级 以上的平行轴增速传动机构，平行轴增速传动机构包括增速平行轴(23)、增速大齿轮(24) 和增速小齿轮(25)，增速平行轴经轴承支承于箱体内，增速平行轴上设有增速大齿轮和增 速小齿轮，增速大齿轮与增速齿轮啮合，增速小齿轮与内外齿圈(10)的外圈啮合。
4.根据权利要求1所述的一种软启动减速机，其特征在于所述箱体(1)上还设有双 向润滑油泵(27)，双向润滑油泵的输入轴通过平键连接在过渡轴(4)上。
5.根据权利要求2所述的一种软启动减速机，其特征在于所述箱体(1)上还设有双 向润滑油泵(27)，双向润滑油泵的输入轴通过平键连接在减速伞齿轮轴(2)上。
全文摘要
本发明涉及一种软启动减速机，箱体内伞齿轮输入机构连接带有制动机构的行星传动机构，行星传动机构连接输出轴输出，所述制动机构包括液粘制动器、增速伞齿轮轴、增速伞齿轮、增速齿轮轴和增速齿轮，液粘制动器输入连接增速齿轮轴一端，增速齿轮轴支承于箱体内，增速伞齿轮套装于增速齿轮轴上，增速伞齿轮啮合增速伞齿轮轴另一端，增速齿轮轴上设有与行星传动机构的内外齿圈外圈啮合增速齿轮，增速齿轮。采用外置液粘制动器经伞齿轮增速制动机构对行星传动机构的内外齿圈制动，配合伞齿轮减速输入机构稳定输入动力，实现减速机在重载设备负载下的软启动，其结构紧凑，安装空间小，速比范围宽，传动稳定、效率高，使用寿命长，用户选型方便。
文档编号F16H57/10GK101963219SQ20101027963
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者张绍明, 潘亮亮 申请人:江苏泰隆减速机股份有限公司