专利名称：三级复合式行星减速器及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种减速器，特别是一种三级复合式行星减速器及其实现方法。
技术背景
现有的电厂是使用煤渣冷却机来处理煤渣，煤渣冷却机是量大易损耗的多层盘 式冷渣设备，该设备上现有的传动机构是二级蜗杆传动减速器，而二级蜗杆传动减速器 的传动比是200 1。第一级为20 1，第二级为10 1，输入功率为4KW，电机转速 960转/分钟，皮带轮的转速比为3.5 1，这样输出轴的转速为1.37转/分钟，输出扭 矩为 13000N.m。
由于减速器的传动比太少，使煤渣冷却时间也太短。另外，二级蜗杆传动减 速器是滑动摩擦的，其摩擦系数较大，因此减速器轴向载荷大，大约在1吨左右，造成 蜗轮蜗杆磨损较快、效率很低(输入与输出的效率不到30%，而损耗却有70%以上的动 能)。
并且由于二级蜗杆传动减速器是摩擦传动，蜗轮蜗杆摩擦造成减速器机构热量 大，也造成经常停机维修，在运转过程中，经常有电路跳间等现象，造成电厂电量不稳 定。由于经常需要停机维修，整机报废更新，耗用了电厂的原材料和资金。
虽然中国专利(专利申请号为200810153889.1)公开了一种四级传动复合式减 速器及其减速方法，该四级传动复合式减速器为锥齿轮-行星-平行轴-少齿差四级传 动，其四级传动的原理主要是通过一级传动锥齿轮传动，二级传动行星传动，三级传动 平行轴传动以及四级传动少齿传动来实现减速器减速。
但是，这种四级传动复合式减速器结构较为复杂，并且由于需要四级传动，所 以这种结构的装配体积会比较大。
本发明针对现有减速器的缺点，而提供一种三级复合式行星减速器及其实现方 法。发明内容
本发明的目的在于提供一种三级复合式行星减速器及其实现方法，其是利用弧 锥齿轮传动和行星传动的有效结合来达到降低成本、提高效率，传动平稳等。
本发明的技术方案一种三级复合式行星减速器，包括减速器箱体、减速器大 盖以及输入轴和输出轴，所述减速器箱体内设有第一级弧齿锥齿轮传动、第二级行星齿 轮传动以及第三级双联行星齿轮传动；
所述第一级弧齿锥齿轮传动包括主动弧齿锥齿轮和被动弧齿锥齿轮，所述主 动弧齿锥齿轮为小弧齿锥齿轮并且该小弧齿锥齿轮为输入轴，所述被动弧齿锥齿轮包括 大弧齿锥齿轮、定位轴以及固定套；横向的小弧齿锥齿轮与大弧齿锥齿轮啮合，纵向 的定位轴外套接有一固定套，固定套与大弧齿锥齿轮通过螺栓固定后装配在一固定心轴 上；
所述第二级行星齿轮传动包括第一太阳轮、第一行星轮、第一内齿轮以及第 一行星架；第一太阳轮固定在定位轴上或整合至定位轴，第一太阳轮与第一行星轮啮 合，第一行星轮与第一内齿轮啮合，第一内齿轮固定在减速器箱体，第一行星轮通过圆 柱销与第一行星架连接；
所述第三级双联行星齿轮传动包括第二太阳轮、由大小两齿轮双联组成的双 联行星、第二内齿轮以及第二行星架；第二太阳轮套装在第一行星架上，第二太阳轮与 双联行星轮的大齿轮啮合，双联行星轮的小齿轮与第二内齿轮啮合，双联行星轮的大小 齿轮通过圆柱销与第二行星架连接，第二内齿轮固定在减速器大盖上，第二行星架与纵 向的输出轴通过花键连接；
输出轴安装在减速器大盖上，输出轴的一端设有外花键与第三级的第二行星架 内的内花键配合，另一端为输出端并铣有增加输出扭矩的双键。
本发明中，所述第二级行星齿轮传动的第一太阳轮通过多键固定在定位轴上。
本发明中，在所述减速器大盖上设有加油口、吊环。
本发明中，所述第二级行星齿轮传动包括多个第一行星轮，所述第三级双联行 星齿轮传动包括多个双联行星轮。
本发明中，所述减速器还包括固定在所述减速器箱体上的输入轴轴承座，通过 所述输入轴轴承座固定所述小弧齿锥齿轮与所述减速器箱体的连接。
本发明还同时公开了一种三级复合式行星减速器的实现方法，包括以下步骤
第一级弧齿锥齿轮传动作为主动弧齿锥齿轮的小弧齿锥齿轮通过啮合的大弧 齿锥齿轮带动被动弧齿锥齿轮转动；
第二级行星齿轮传动通过第一级弧齿锥齿轮传动的被动弧齿锥齿轮带动第二 级行星齿轮传动的第一太阳轮转动，由于第一行星轮与第一太阳轮啮合，第一行星轮转 动，并且第一行星轮又与第一内齿轮啮合，该第一行星轮的中间孔通过圆柱销与第一行 星架连接，第一行星架就此公转，完成第二级行星传动的过程；
第三级双联行星齿轮传动通过第二级行星齿轮传动的第一行星架转动带动第 三级双联行星齿轮传动的第二太阳轮转动，第二太阳轮与双联行星轮的大齿轮啮合，就 此双联大小齿轮同时转动，而双联行星轮的小齿轮又与第二内齿轮啮合，双联行星轮通 过圆柱销与第二行星架连接，第二太阳轮就此转动，第二行星架的输出端中间设有一内 花键使得第二行星架必绕着第二太阳轮公转，完成第三级的双联行星传动的过程。
通过第三级双联行星齿轮传动的第二行星架与输出轴配合连接，从而完成整个 工作过程。
本发明具有的有益效果本发明所述三级复合式行星减速器由于不采用高级铜 合金的蜗轮，故节省了大量有色金属材料，而且传动比例大、效率高、输出扭矩大、工 作油温低、耗油量小、传动平稳，其使用寿命与蜗杆传动相比可提高7-8倍。
图1是本发明所述三级复合式行星减速器的剖面图。
图号对照说明
1减速器箱体2输入轴轴承座
3小弧齿锥齿轮
5定位轴
7第一行星轮
9第一行星架
11第二行星轮
13第二内齿轮
15输出轴
17 吊环4大弧齿锥齿轮 6第一太阳轮 8第一内齿轮 10第二太阳轮 12第三行星轮 14第二行星架 16减速器大盖具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳 的实施例及附图配合详细的说明，说明如下
请参考图1，图1是本发明所述三级复合式行星减速器的剖面图。本发明所述三 级复合式行星减速器的一优选实施例中，包括减速器箱体1、减速器大盖16、输入轴轴 承座2以及输出轴15。
输入轴轴承座2固定在减速器箱体1上，用于固定小弧齿锥齿轮3与减速器箱体 1的连接。
减速器箱体1内设有三级复合式行星减速器传动机构，即第一级弧齿锥齿轮传 动、第二级行星齿轮传动以及第三级双联行星齿轮传动。
减速器大盖16上设有加油口，用于添加润滑油至减速器油标位。当该减速器输 入轴转速低于某一固定值(例如270转/分)时，应采用油池润滑；如输入端高于270转 /分时，此时可用飞溅式润滑油润滑轴承和齿轮。在启用之前，减速器必须通过该加油 口注入润滑油，并且使其达到正确的油位。一般注油高度为到达油标中心。在任何情况 下，油位不能低于最低位置。如果润滑油选用不当，或缺油(即油位低于油标中心)，减 速器有可能造成胶合现象而不能使用。
该加油口上方还安装有吊环17，当需要吊运整台减速器时，用钢丝绳套入机体 上方的吊环17即可进行吊运。
本发明所述减速器的输入轴端连接可采用联轴器、皮带轮、传动齿轮、链轮等 类似的零件进行传动配合。本发明所述减速器的输出端连接应优先采用弹性联轴器配 合，如采用刚性联轴器，则整机的刚性强度要求和相对位置要求很高，一般设备很少采 用，故优选采用弹性联轴器连接，也可采用齿轮、链轮等连接则需安装恰当，不然会造 成某些机械部件的损坏。以下将详细说明三级复合式行星减速器的三级传动机构。
第一级弧齿锥齿轮传动包括主动弧齿锥齿轮和被动弧齿锥齿轮，主动弧齿锥 齿轮为小弧齿锥齿轮3 (该小弧齿锥齿轮为输入轴)，被动弧齿锥齿轮包括大弧齿锥齿轮 4、定位轴5以及固定套12。
横向的小弧齿锥齿轮3与大弧齿锥齿轮4啮合，纵向的定位轴2外套接有一固定 套12，固定套12与大弧齿锥齿轮4通过螺栓固定后装配在一固定心轴上。这样可以实 现小弧齿锥齿轮3带动大弧齿锥齿轮4转动，再由大弧齿锥齿轮4带动固定套12转动， 从而也带动定位轴5转动。为了防止定位轴5自身转动，固定套12通过健与定位轴5连接。
第二级行星齿轮传动包括第一太阳轮6、第一行星轮7、第一内齿轮8以及第 一行星架9。
第一太阳轮6通过多健固定在定位轴5上，或第一太阳轮6直接整合至定位轴 5，第一太阳轮6与第一行星轮7啮合，第一行星轮7与第一内齿轮8啮合，第一内齿轮 8固定在减速器箱体1，第一行星轮7通过圆柱销与第一行星架9连接。
通过第一级弧齿锥齿轮传动的被动弧齿锥齿轮带动第二级行星齿轮传动的第一 太阳轮6转动，第一太阳轮6与第一行星轮7啮合，第一行星轮7同时与第一内齿轮6啮 合，第一行星轮7又与第一行星架9相连，就此带动第一行星架9转动。
由于第一行星轮7与第一太阳轮6啮合，第一行星轮7转动，并且第一行星轮7 又与第一内齿轮8啮合，该第一行星轮7的中间孔通过圆柱销与第一行星架9连接，第一 行星架9就此公转，完成第二级行星传动的过程。
第二级行星齿轮传动可以包括两个或两个以上的第一行星轮7，而本发明优选实 施例是包含三个第一行星轮7，由于图1是剖面图，而由三维的三级复合式行星减速器只 能看出其中的两个第一行星轮7，有一个第一行星轮7在该剖面图上是看不到的。
第三级双联行星齿轮传动包括第二太阳轮10、由第二行星轮11和第三行星轮 12 (即大小两齿轮双联)组成的双联行星轮、第二内齿轮13以及第二行星架14。
其中，双联行星轮的第二行星轮11和第三行星轮12可以通过螺栓来紧固，也可 以直接将第二行星轮11和第三行星轮12整合在一起，本发明不限于此。
第二太阳轮10套装在第一行星架9上，第二太阳轮10与双联行星轮的大齿轮啮 合，双联行星轮的小齿轮与第二内齿轮啮合，双联行星轮通过圆柱销与第二行星架14连 接，双联行星轮与第二内齿轮13啮合，第二内齿轮13固定在减速器大盖16上，第二行 星架14与纵向的输出轴15通过花键连接。
通过第二级行星齿轮传动的第一行星架9转动带动第三级双联行星齿轮传动的 第二太阳轮10转动，第二太阳轮10与双联行星轮的大齿轮啮合，就此双联大小齿轮同时 转动，而双联行星轮的小齿轮又与第二内齿轮13啮合，双联行星轮通过圆柱销与第二行 星架14连接，第二行星架14就此转动(即公转)，第二行星架14的输出端中间设有一内 花键使得输出轴外花键与之配合，完成了三级复合行星减速器的整个传动过程。
第三级双联行星齿轮传动可以包括两个或两个以上双联行星轮(第二行星轮11 和第三行星轮12组成双联行星轮)，而本发明优选实施例是包含三个双联行星轮，由于 图1是剖面图，而由三维的三级复合式行星减速器只能看出其中的两个双联行星轮，有 一个双联行星轮在该剖面图上是看不到的。
输出轴15安装在减速器大盖16上，输出轴15的一端设有外花键与第三级的第 二行星架14内的内花键配合，输出轴15的另一端为输出端并铣有增加输出扭矩的双键， 从而完成整个工作过程。
以上三级复合式行星减速器的各部件材质根据不同的作用强度、不同的转速， 可以合理选定不同材质，以提高使用价值和经济价值。
由此可知，本发明所述三级复合式行星减速器的输入与输出为90°，即为输 入轴与输出轴相互垂直的卧式复合式行星减速器，并且该减速器不采用高级铜合金的蜗轮，故节省了大量有色金属材料。
此外，本发明所述三级复合式行星减速器这种结构具有传动平稳、传动比例 大、传动效率高、功率消耗省、输出扭矩大、结构紧凑以及使用寿命长等优点，并且减 速比范围大(可从150 1-1000 1，输出扭矩5000Nm-25000Nm中任意挑选)，为绿 色节能产品。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围， 凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应 包括于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种三级复合式行星减速器，其特征在于，包括减速器箱体、减速器大盖以及输 入轴和输出轴，所述减速器箱体内设有第一级弧齿锥齿轮传动、第二级行星齿轮传动以 及第三级双联行星齿轮传动；所述第一级弧齿锥齿轮传动包括主动弧齿锥齿轮和被动弧齿锥齿轮，所述主动弧 齿锥齿轮为小弧齿锥齿轮并且该小弧齿锥齿轮为输入轴，所述被动弧齿锥齿轮包括大弧 齿锥齿轮、定位轴以及固定套；横向的小弧齿锥齿轮与大弧齿锥齿轮啮合，纵向的定位 轴外套接有一固定套，固定套与大弧齿锥齿轮通过螺栓固定后装配在一固定心轴上；所述第二级行星齿轮传动包括第一太阳轮、第一行星轮、第一内齿轮以及第一行 星架；第一太阳轮固定在定位轴上或整合至定位轴，第一太阳轮与第一行星轮啮合，第 一行星轮又与第一内齿轮啮合，第一内齿轮固定在减速器箱体上，第一行星轮通过圆柱 销与第一行星架连接；所述第三级双联行星齿轮传动包括第二太阳轮、由大、小两齿轮双联组成的双联 行星轮、第二内齿轮以及第二行星架；第二太阳轮套装在第一行星架上，第二太阳轮与 双联行星轮的大齿轮啮合，双联行星轮的小齿轮与第二内齿轮啮合，双联行星轮的大小 齿轮通过圆柱销与第二行星架连接，第二内齿轮固定在减速器大盖上，第二行星架与纵 向的输出轴通过花键连接；输出轴安装在减速器大盖上，输出轴的一端设有外花键与第三级的第二行星架内的 内花键配合，另一端为输出端并铣有增加输出扭矩的双键。
2.根据权利要求1所述的三级复合式行星减速器，其特征在于，所述第二级行星齿轮 传动的第一太阳轮通过多键固定在定位轴上。
3.根据权利要求1所述的三级复合式行星减速器，其特征在于，在所述减速器大盖上 设有加油口、吊环。
4.根据权利要求1所述的三级复合式行星减速器，其特征在于，所述第二级行星齿轮 传动包括多个第一行星轮，所述第三级双联行星齿轮传动包括多个双联行星轮。
5.根据权利要求1所述的三级复合式行星减速器，其特征在于，所述减速器还包括固 定在所述减速器箱体上的输入轴轴承座，通过所述输入轴轴承座固定所述小弧齿锥齿轮 与所述减速器箱体的连接。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的三级复合式行星减速器的实现方法，其特征在 于，包括以下步骤第一级弧齿锥齿轮传动作为主动弧齿锥齿轮的小弧齿锥齿轮通过啮合的大弧齿锥 齿轮带动被动弧齿锥齿轮转动；第二级行星齿轮传动通过第一级弧齿锥齿轮传动的被动弧齿锥齿轮带动第二级行 星齿轮传动的第一太阳轮转动，由第一行星轮与第一太阳轮啮合，第一行星轮转动，并 且第一行星轮又与第一内齿轮啮合，该第一行星轮的中间孔通过圆柱销与第一行星架连 接，第一行星架就此公转，完成第二级行星传动的过程；第三级双联行星齿轮传动通过第二级行星齿轮传动的第一行星架转动带动第三级 双联行星齿轮传动的第二太阳轮转动，第二太阳轮与双联行星轮的大齿轮啮合，就此双 联大小齿轮同时转动，而双联行星轮的小齿轮又与第二内齿轮啮合，双联行星轮通过圆 柱销与第二行星架连接，第二太阳轮就此转动，第二行星架的输出端中间设有一内花键使得第二行星架必绕着第二太阳轮公转，完成第三级的双联行星传动的过程。通过第三级双联行星齿轮传动的第二行星架与输出轴配合连接，从而完成整个工作 过程。
全文摘要
本发明涉及一种三级复合式行星减速器及其实现方法，该减速器包括减速器箱体、减速器大盖以及输入轴和输出轴，减速器箱体内设有三级传动机构。通过第一级弧齿锥齿轮传动的小弧齿锥齿轮输入轴带动被动弧齿锥齿轮转动，再通过被动弧齿锥齿轮带动第二级行星齿轮传动的第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架转动，最后通过第一行星架转动带动第三级双联行星齿轮传动的第二太阳轮和双联行星轮及第二行星架转动，由第二行星架联动输出轴转动。本发明由于不采用高级铜合金的蜗轮，故节省了大量有色金属材料，而且传动比例大、效率高、输出扭矩大、工作油温低、耗油量小、传动平稳，其使用寿命与蜗杆传动相比可提高7-8倍。
文档编号F16H1/36GK102022484SQ20101057508
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者杨晓荣, 杨李春 申请人:上海锦珠减速器制造有限公司