一种工业风扇用的减速传动装置及方法与流程

本发明涉及工业风扇技术领域，特别涉及一种工业风扇用的减速传动装置及方法。

背景技术：

工业风扇是指工业车间中用于致冷、降温，、善车间工作人员工作环境的风扇，在目前的车间环境中，工业风扇大部分吊装于车间上部，风扇叶片直径一般为4～8米，平均一个风扇可送风的面积为500～1000平方米，用此种风扇代替车间的单人风扇，降温效果明显，而且相对节电效果明显，人体感觉舒适度较佳，因此近几年受到广大工厂的欢迎和采用。

但是，由于此种风扇的叶片直径大，旋转搅动的面积大，叶片悬臂长，受环境空气流的影响大，在风扇工作时，叶片旋转形成的工作面往往与减速机构的输出轴之间不在垂直状态，在安装好减速装置和动力机构后，动力输出轴由于与叶片自然旋转面难以处于垂直状态，容易造成对输出轴的径向扭力，增加了动力装置的能耗损失和对动力机构的机械磨损，从而降低了风扇的使用寿命，也加大了维修工作量，其维护成本较高，所以，如果动力输出轴能够自适应垂直叶片旋转面，将可有效解决上述问题，从而提高风扇使用寿命，降低能耗损失和维护成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工业风扇用的减速传动装置，该装置可实现动力轴自适应垂直于工业风扇叶片旋转面，以达到降低风扇能耗和机械磨损的目的。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的工业风扇用的减速传动方法。

本发明的技术方案为：一种工业风扇用的减速传动装置，包括输入轴、行星齿轮组件、传动盘和输出轴，输入轴一端外接电机，输入轴另一端通过行星齿轮组件与传动盘连接，输出轴一端带有球状连接面，并通过球状连接面与传动盘连接。该结构中，将传统的单轴输出传动结构改变为多段式的输出传动结构，且中部利用行星齿轮组件和传动盘进行传动，在减少因传动轴过长而产生径向扭力的同时，有效提高传动输出的平衡性，使动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态。其中，输出轴通过球状连接面与传动盘进行连接，可增大两者之间的接触面积，保证输出轴与传动盘端面的垂直状态，进而保证动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态。

所述行星齿轮组件包括多个行星齿轮，输入轴与行星齿轮组件连接的一端为齿轴段，多个行星齿轮均匀分布于齿轴段外周，且各行星齿轮与齿轴段啮合连接。

所述行星齿轮组件中，每个行星齿轮的中部对应设置一个行星轴，行星轴的一端通过第一轴承与行星齿轮连接，行星轴的另一端与传动盘固定连接。该结构中，改变了常用的单轴输出传动结构，传动输出过程中，传动盘输出的转速为各个行星齿轮的公转转速，各个行星齿轮均匀分布在同一个面上，改善了传动输出的平衡性和各个行星齿轮接触面的受力均匀性，其机械磨损可大大减少。

所述行星齿轮组件的外周设有内齿轮，行星齿轮组件中的每个行星齿轮均与内齿轮啮合连接。内齿轮用于限制行星齿轮组件中各行星齿轮的旋转幅度，使各行星齿轮始终保持在内齿轮所形成的竖直面内绕输入轴齿轴段旋转。

所述内齿轮的两侧分别设有电机端外壳和输出端外壳，输入轴位于电机端外壳内，且电机端外壳与输入轴的相接处设有输入端密封件；输出端外壳中心设有供输出轴穿过用的通孔，输出端外壳与内齿轮之间形成设置传动盘用的安装空间。

所述输出轴的球状连接面外周设有多个固定柱，传动盘上对应开设有多个固定槽，各固定柱嵌于相应的固定槽后，通过填充弹性物进行固定。其中，为了方便安装，各固定柱的宽度均略小于对应固定槽的宽度，因此两者之间需要设置弹性物(例如橡胶等)进行填充固定。固定柱和固定槽的设置，可进一步加强输出轴与传动盘之间的固定连接，固定柱与球状连接面为一体，使用时，在固定柱和球状连接面的作用下，输出轴随着传动盘的转动进行转动，且两者始终保持垂直状态。

所述固定柱至少有三个，多个固定柱呈发散状均匀分布于球状连接面的外周，并与球状连接面固定形成一体结构。

所述输出轴上，与球状连接面相对的一端为输出端，输出端上设有球形密封件；输出轴上还设有调心轴承、止退垫圈和螺母，调心轴承、球形密封件、止退垫圈和螺母依次设置并同轴设于输出轴上；球形密封件的一端与调心轴承的内圈相接，球形密封件的另一端设置止退垫圈后，通过螺母锁紧固定。该结构中，调心轴承的外圈外周与输出端外壳连接，进一步将输出轴压紧固定，输出端外壳的外侧还设有轴承盖，调心轴承的外周设有输出端油封，并通过输出端油封与轴承盖连接，通过输出油封可进一步固定球形密封件。其中，球形密封件与球形连接面相对位于输出轴的两端，可有效平衡输出轴，使输出轴在输出动力的同时，自适应与风扇叶片的旋转面保持垂直状态。

本发明通过上述装置可实现一种工业风扇用的减速传动方法，具体为：减速传动装置外接的电机向输入轴输出动力后，先通过行星齿轮组件进行减速，行星齿轮组件带动传动盘转动，然后输出轴利用球状连接面与传动盘连接，通过转动盘带动输出轴将动力输出。

其中，所述行星齿轮组件进行减速时，其具体过程如下：

行星齿轮组件中的各个行星齿轮绕输入轴的齿轴段旋转，且旋转时各行星齿轮被限制在内齿轮中；各行星齿轮上设置相应的行星轴，并通过第一轴承与行星轴连接，行星轴末端与传动盘连接，因此，各行星齿轮转动时，行星齿轮绕输入轴上齿轴段的公转转速为传动盘的转速。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本工业风扇用的减速传动装置及方法中，将传统的单轴输出传动结构改变为多段式的输出传动结构，且中部利用行星齿轮组件和传动盘进行传动，在减少因传动轴过长而产生径向扭力的同时，有效提高传动输出的平衡性，使动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态，从而减少风扇能耗，由试验证明，将本减速装置应用于工业风扇后，其能耗可节约10％以上。同时，输出轴通过球状连接面与传动盘进行连接，可增大两者之间的接触面积，保证输出轴与传动盘端面的垂直状态，进而保证动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态。

本工业风扇用的减速传动装置中，在传动输出过程中，利用多个行星齿轮的公转运动带动传动盘转动，各个行星齿轮均匀分布在同一个面上，改善了传动输出的平衡性和各个行星齿轮接触面的受力均匀性，可有效减少齿轮、输出轴的的机械磨损，延长其使用寿命30％以上，其维修率可降低50％以上；同时，也减少漏油情况的发生，其密封件的使用寿命延长20％以上。

附图说明

图1为本工业风扇用的减速传动装置的整体结构示意图。

图2为图1的a-a向截面视图。

图3为图1的b-b向截面视图。

图4为图1的c-c向截面视图。

图5为传动盘与行星齿轮组件连接的结构立体图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种工业风扇用的减速传动装置，如图2所示，包括输入轴1、行星齿轮组件、传动盘2和输出轴3，输入轴一端外接电机，输入轴另一端通过行星齿轮组件与传动盘连接，输出轴一端带有球状连接面3-1，并通过球状连接面与传动盘连接。该结构中，将传统的单轴输出传动结构改变为多段式的输出传动结构，且中部利用行星齿轮组件和传动盘进行传动，在减少因传动轴过长而产生径向扭力的同时，有效提高传动输出的平衡性，使动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态。其中，输出轴通过球状连接面与传动盘进行连接，可增大两者之间的接触面积，保证输出轴与传动盘端面的垂直状态，进而保证动力输出轴与风扇叶片的自然旋转面始终保持垂直状态。

如图3所示，行星齿轮组件包括三个行星齿轮4，输入轴与行星齿轮组件连接的一端为齿轴段1-1，三个行星齿轮均匀分布于齿轴段外周，且各行星齿轮与齿轴段啮合连接。行星齿轮组件中，每个行星齿轮的中部对应设置一个行星轴5，行星轴的一端通过第一轴承6与行星齿轮连接(如图2所示)，行星轴的另一端与传动盘固定连接(如图4或图5所示)。该结构中，改变了常用的单轴输出传动结构，传动输出过程中，传动盘输出的转速为各个行星齿轮的公转转速，各个行星齿轮均匀分布在同一个面上，改善了传动输出的平衡性和各个行星齿轮接触面的受力均匀性，其机械磨损可大大减少。

行星齿轮组件的外周设有内齿轮7，行星齿轮组件中的每个行星齿轮均与内齿轮啮合连接。内齿轮用于限制行星齿轮组件中各行星齿轮的旋转幅度，使各行星齿轮始终保持在内齿轮所形成的竖直面内绕输入轴齿轴段旋转。

内齿轮的两侧分别设有电机端外壳8和输出端外壳9，输入轴位于电机端外壳内，且电机端外壳与输入轴的相接处设有输入端密封件10(如图2所示)；输出端外壳中心设有供输出轴穿过用的通孔，输出端外壳与内齿轮之间形成设置传动盘用的安装空间。

如图4所示，输出轴的球状连接面外周设有多个固定柱11，传动盘上对应开设有多个固定槽12，各固定柱嵌于相应的固定槽后，通过填充弹性物13进行固定。其中，为了方便安装，各固定柱的宽度均略小于对应固定槽的宽度，因此两者之间需要设置弹性物(例如橡胶等)进行填充固定。固定柱和固定槽的设置，可进一步加强输出轴与传动盘之间的固定连接，固定柱与球状连接面为一体，使用时，在固定柱和球状连接面的作用下，输出轴随着传动盘的转动进行转动，且两者始终保持垂直状态。固定柱的数量为三个，三个固定柱呈发散状均匀分布于球状连接面的外周，并与球状连接面固定形成一体结构。

输出轴上，与球状连接面相对的一端为输出端，输出端上设有球形密封件14；输出轴上还设有调心轴承15、止退垫圈16和螺母17(采用圆螺母)，调心轴承、球形密封件、止退垫圈和螺母依次设置并同轴设于输出轴上；球形密封件的一端与调心轴承的内圈相接，球形密封件的另一端设置止退垫圈后，通过螺母锁紧固定。该结构中，调心轴承的外圈外周与输出端外壳连接，进一步将输出轴压紧固定，输出端外壳的外侧还设有轴承盖18，调心轴承的外周设有输出端油封19，并通过输出端油封与轴承盖连接，通过输出油封可进一步固定球形密封件。

实施例2

本实施例通过实施例1所述装置实现一种工业风扇用的减速传动方法，具体为：减速传动装置外接的电机向输入轴输出动力后，先通过行星齿轮组件进行减速，行星齿轮组件带动传动盘转动，然后输出轴利用球状连接面与传动盘连接，通过转动盘带动输出轴将动力输出。

其中，所述行星齿轮组件进行减速时，其具体过程如下：

行星齿轮组件中的各个行星齿轮绕输入轴的齿轴段旋转，且旋转时各行星齿轮被限制在内齿轮中；各行星齿轮上设置相应的行星轴，并通过第一轴承与行星轴连接，行星轴末端与传动盘连接，因此，各行星齿轮转动时，行星齿轮绕输入轴上齿轴段的公转转速为传动盘的转速。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。