一种易于传热散热智能蜗轮减速机箱体的制作方法

本发明涉及蜗轮减速机制造领域，具体涉及一种易于传热散热智能蜗轮减速机箱体。

背景技术：

高端蜗轮减速机是一种设计紧奏、同时四齿以上、多齿啮合、传动比大而平稳、噪声小，是一种相对精密的机械，使用它的目的是传动空间交错的两轴之间的动力和运动，降低转速，增加转矩。根据传动类型减速机可分为齿轮减速机、蜗轮减速机以及行星齿轮减速机，其中蜗轮减速机在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机床及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电、仪器仪表等等，其应用从大动力的传输工作，到小负荷、精确的角度传输都可以见到它的广泛应用。

长期以来，我国蜗轮减速机普遍存在制造精度低、传动发热漏油、摩擦磨损失效快、可靠性差、使用寿命短，不能满足尖峰载荷承载能力、抗冲击能力、特别是智能化程度为“零”等共性问题，而这些问题一直制约着我国高端机械制造业的发展。

现有技术提供的箱体结构为封闭式储油量小的单油池箱体，油池箱体壁厚较厚，导致箱体的散热性差，而减速机工作过程中，蜗轮蜗杆之间的滑动摩擦会产生大量热量，由于现有减速机箱体传动散热性差，往往使得润滑油温升快或漏油及变质失效，进而影响减速机的使用寿命；在速机箱体的材质，现有减速机箱体一般都釆用铸铁或铸钢制造，虽然材料成本低、承载能力大，但是，箱体材料的比重大，散热性差、储存油量小、受工作环境、工作时间、工作温度变化的直接影响大。

技术实现要素：

本发明提供了一种易于传热散热智能蜗轮减速机箱体，以现有减速机因箱体结构引起的上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：

一种易于传热散热智能蜗轮减速机箱体，包括油箱，所述油箱旁侧设有用于润滑油自循环冷却、储存的副油箱，所述油箱和副油箱之间的共壁上设有实现润滑油冷热自循环的上油孔与下油孔。

优选地，所述副油箱的壁厚为油箱的壁厚的1/5-1/4。

优选地，所述油箱由上下设置的箱盖和箱体组成，所述箱体的材质为铝合金、铸铁或铸钢，所述箱盖以及副油箱由钢板、铝合金模压而成。

优选地，所述副油箱由上下设置的副箱盖和副箱体组成，各连接处采用高强度紧固螺钉密封连接。

优选地，所述副油箱内部和/或外部设有冷却装置。

与现有技术相比，本发明所产生的有益效果：

1、本发明在减速机箱体结构方面做了极大改进，由单油箱改为具有箱体、副油箱的双油箱为储油量大的匹配方型结构，箱体用于安装蜗轮蜗杆，为减速机的心脏部分，副油箱用于辅助箱体进行润滑油的冷热自循环，油箱和副油箱之间的共壁上设有实现润滑油冷热自循环的上油孔与下油孔，在润滑油冷热自循环过程中将减速机工作过程中蜗轮蜗杆之间滑动摩擦以及高速旋转产生的大量热量带走或散发出去，避免高温使得润滑油温升快或漏油及变质失效，进而避免因高温引起的缩短减速机的使用寿命问题；

2、由于副油箱不承受蜗轮蜗杆的重量以及冲击，模压有加强筋的铝合金副油箱壁厚可减少至箱体壁厚的1/5-1/4，强度增加，制造成本减少，同时，由于壁厚变薄及釆用散热加强筋，其散热性能将大幅度增加；

3、在减速机箱体的材质方面，下箱体根据工况设计或用户需求，并结合制造成本，可采用铸铁或铸钢与铝合金上箱体相联、复合铸件整体匹配加工；箱盖以及副油箱采用铝合金铸造或模压成型，相较于铸铁、铸钢，铝合金具有重量轻、散热快、易铸造、易模压加工、易焊接、承重比大的特点，采用铝合金制成的减速机箱体相对于现有技术重量轻、散热快，容易实现大规模生产，由于散热效果的提高还具有将润滑油及蜗轮副的使用寿命数倍延长、节能环保等特点，高性价比地解决了上述问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明提供的减速机的结构示意图；

图2是本发明提供的减速机的截面示意图；

图3是本发明提供的减速机箱体的截面示意图；

图中标记：1、油箱；11、箱盖；12、箱体；13、密封盖；14、报警装置孔；15、轴承；16、高强度紧固螺钉；17、上油孔；18、下油孔；19、存碴槽；2、副油箱；21、副箱盖；22、副箱体；3、固定孔板；4、蜗杆；41、圆弧螺旋齿；5、输出轴；6、蜗轮；61、配合螺旋齿；7、数显控制板；8、蝶变国际时钟。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图3所示，一种高端减速机中具有蜗轮减速机箱体，所述智能蜗轮减速机箱体，包括油箱1，所述油箱1下方设有与箱体联铸一体的固定孔板3，油箱1旁侧设有用于润滑油自循环冷却、储存的副油箱2，所述油箱1和副油箱2之间的共壁上设有实现润滑油冷热自循环的上油孔17与下油孔18。

该高端减速机完整结构为：包括油箱1，所述油箱1下方设有固定孔板，油箱1内设有安装蜗轮6和蜗杆4的轴承15，所述蜗轮6和蜗杆4相互啮合，油箱1装有没过蜗轮6和蜗杆4啮合位置的润滑油，所述蜗轮6连有延伸至油箱1外部的输出轴5，所述蜗杆4的一端延伸至油箱1外部，输出轴5、蜗杆4与油箱1的连接处设有防止润滑油泄露的密封盖13，所述油箱1旁侧设有用于润滑油自循环冷却、储存的副油箱2，所述油箱1和副油箱2之间的共壁上设有实现润滑油冷热自循环的上油孔17与下油孔18。

本实施例提供的蜗轮减速机箱体由单油箱改为具有油箱1、副油箱2的双油箱结构，油箱1用于安装蜗轮6以及蜗杆4，蜗轮6以及蜗杆4为减速机的心脏部分，副油箱2用于辅助油箱1进行润滑油的冷热自循环，蜗轮6以及蜗杆4之间的高速旋转以及滑动摩擦的挤压使得润滑油经下油孔18进入副油箱2中进行散热冷却，当油箱1中的润滑油液温度高于副油箱2内的润滑油液温度时，形成的副压力推动冷却过的润滑油经上油孔17进入油箱1中，从而实现润滑油的冷热自循环。

本实施例中，副油箱2内部或外部设置散热加强筋，使其散热性能将大幅度增加。

本实施例中润滑油的冷热自循环将减速机工作过程中蜗轮6以及蜗杆4之间的高速旋转、滑动摩擦、挤压产生的大量热量带走或散发出去，避免高温使得润滑油温升快或漏油及变质失效，进而避免因高温引起的缩短减速机的使用寿命问题，解决了现有减速机存在的上述技术问题。

实施例2

如图1-2所示，一种具有实施例1所述的箱体的高端减速机，为使之具有自动吸收润滑油残渣的作用，保证润滑油长期保持澄清，在下油孔18下方的油箱1底部以及下油孔18对侧的油箱1底部设有存碴槽19，所述存碴槽19大小为30*15*15毫米，存碴槽19槽底装有强力磁铁，强力磁铁经其底部粘接的绝缘板或绝缘胶与存碴槽19相固定，存碴槽19的槽口处设有长60毫米、宽20毫米、厚1毫米的止碴片，防止铁质存碴从存碴槽19内随油液冷热自循环运动再卷入箱内，本实施例设置的目的在于使得铁削、尘砂在随油流的冷热自循环运动过程中磁吸入存碴槽19内，既解决了现有蜗轮减速机首次运行150～400小时后须更换润滑油以及首次使用后因内部残渣残运行150小时定期更换润滑油的问题，更换润滑油的时间成倍延长，起到了大幅度节油减排效果。

本实施例在自动吸收润滑油残渣、清洁润滑油的同时，还能解决因油液中的残渣而堵塞上油孔17、下油孔18的问题，起到了过滤的效果。

实施例3

在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述副油箱2的壁厚为5mm，由于油箱1用于安装蜗轮6以及蜗杆4，会承载蜗轮6以及蜗杆4的重量以及高速旋转带来的冲击力，为保证足够的强度，油箱1的厚度必须达到20mm以上，而副油箱2则不用承受蜗轮6以及蜗杆4的重量以及高速旋转带来的冲击力，故而对副油箱2的强度要求可适当降低，副油箱2的壁厚可减少至箱体壁厚的1/5-1/4，此法不仅能节约制造成本，关键是由于壁厚变薄，其散热性能将大大增加。

实施例4

在实施例2所述的一种易于传热散热智能蜗轮减速机箱体上作进一步优化，所述油箱1由上下设置的箱盖11和箱体12组成，所述箱体12、箱盖11以及副油箱2的材质为铝合金；所述铝合金为高强度、易焊接、易模压成型铝合金；所述副油箱2由上下设置的副箱盖21和副箱体22组成，各连接处采用耐高温密封垫、密封硅胶以及高强度紧固螺钉16密封连接。

本实施例中箱体12、箱盖11以及副油箱3均采用铝合金锻造，相较于铸铁或铸钢，铝合金具有重量轻、散热快、易铸造、易加工、易焊接、承重比大的特点，采用铝合金制成的减速机箱体相对于现有技术重量轻、散热快，容易实现大规模生产。

本实施例中各连接处采用高强度紧固螺钉16密封连接，包括副箱盖21和副箱体22之间的连接以及副箱盖21和副箱体22与油箱1之间的连接，连接方便，更换添加润滑油时，将副箱盖21或箱体12拆开即可，操作简单。

实施例5

在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述油箱1由上下设置的箱盖11和箱体12组成，所述箱体12的材质为铸铁或铸钢，箱盖11以及副油箱2的材质为铝合金；所述铝合金为高强度、易焊接、易模压成型铝合金；所述副油箱2由上下设置的副箱盖21和副箱体22组成，各连接处采用耐高温密封垫、密封硅胶以及高强度紧固螺钉16密封连接。

实施例6

在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述副油箱2内部或外部设有循环水冷管，进一步增加副油箱的冷却效果。

实施例7

在实施例3所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述蜗杆4为平面二次包络环面蜗杆，即所述蜗杆4的螺旋齿呈与蜗轮相应的圆弧状分布的圆弧螺旋齿41，所述蜗轮6的螺旋齿为与圆弧螺旋齿41相啮合的配合螺旋齿61。

本实施例中蜗杆4的螺旋齿大小、形状、高度均不相同，而是中间位置的螺旋齿较低，两端的螺旋齿呈渐高的方式分布，所有螺旋齿的分布呈与蜗轮相应的圆弧状，使得蜗杆4的圆弧螺旋齿41能与蜗轮6的配合螺旋齿61同时啮合，这样在高速旋转时能大大减小冲击力度，防止出现强烈冲击产生更大的热量以及噪音，减少能量损失，提高传动效率，减少蜗轮蜗杆受到的损伤，避免“滑丝”现象，故而该结构具有传动噪音小、传动效率高、承载能力大、蜗轮蜗杆损伤小的优势。

本实施例中，蜗轮6的材质为高强耐磨铝基合金，该铝基合金按重量百分含量计包括以下成分：锌38％～40％，硅0.5％～5％，铜3.0％～5％，锰0.5％～1％，铬0.3％～0.5％，铼1.2％～1.8％，硼1％～1.5％，镁0.038％～0.048％，钛0.015％～0.02％，余量为铝，在相同工况下，该铝基合金耐磨性能较传统铜锡合金、巴氏合金延长3～5倍。

实施例8

如图2所述，在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述蜗杆4设在蜗轮6下方。

本实施例中蜗杆4设在蜗轮6下方，油箱1内的润滑油液位无须没过蜗轮6就可没过蜗轮4与蜗杆6之间的啮合位置，可使润滑油的用量大大减少，当润滑油质变差时，能减少润滑油对蜗轮6的腐蚀，而蜗杆4价格更低且更易于更换，故而能减低对腐蚀部分的更换成本；蜗轮4与蜗杆6之间啮合的部分位置降低，相较于现有技术，不会造成无油润滑干摩擦现象，能有效避免因无油润滑干摩擦导致的蜗轮副摩擦磨损加速和使用寿命短等问题。

实施例9

在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述油箱1顶部设有与油箱1内腔相通的报警装置孔14，所述报警装置孔14孔径8～10毫米，并报警装置孔14内扦入一根显像玻璃管，所述显像玻璃管下端延伸至蜗轮6和蜗杆4相互啮合的位置以下，显像玻璃管中装有电联的光电数字传感语音器和温度传感器，当温度传感器测得油箱温度过高时，将信号传递给光电数字传感语音器进行油温以及油量的报警提示。

实施例10

在实施例2所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述副油箱2的外壳上设有数显控制板7、蝶变国际时钟8，所述数显控制板7用于监控润滑油的油池储量、油温、油清洁度8，蝶变国际时钟8用于计时。

实施例11

在实施例1所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述油箱1内的润滑油包括以下重量百分比的组分：8～15％的植物油、15～20％的动物油、3～5％的聚乙二醇、2～5％的乙醇、0.5～3％的纳米石墨烯，余量为矿物油，其中纳米石墨烯的粒度为1-30um。

本实施例采用的润滑油摩擦系数小，降低摩擦发热量；延长润滑油寿命期，可承受较高工作温度(-40～+120℃)。

实施例12

在实施例1所述的高端减速机的基础上作进一步优化，所述油箱1内的润滑油包括以下重量百分比的组分：5～10％的植物油、15～25％的动物油、10～25％的聚乙二醇、3～6％的乙醇、0.5～5％的烷基二苯胺、1～5％的纳米石墨烯、0.2～5％的纳米钼，余量为矿物油，其中纳米石墨烯的粒度为1-30um，纳米钼的粒度为1-30um。

本实施例采用的润滑油摩擦系数小耐磨减摩，降低摩擦发热量，抗氧化，阻锈蚀、倾点低，安定性好，可大幅度延長润滑油寿命期，可承受重载和较高工作温度(-40～+150℃)，可广泛用于重型传动机械润滑油。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。