一种集成式双驱齿轮系统及传动方法与流程

本发明涉及一种齿轮系统及传动方法，属于机械传动。

背景技术：

1、电机直接驱动是指不需要经过传动装置如传动皮带等而直接驱动负载，具有传动链短、运行平稳、效率相对较高等特点，广泛应用在风力发电、石油化工、矿山机械、水泥、交通运输、起重装备等领域。

2、齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，靠齿与齿的啮合进行工作的，它是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动和功率传递的方式，在汽车、船舶、航天、航空、石油化工、交通、矿山等领域发挥着重要的作用。

3、随着各领域使用需求的不断提高，对电机向着大扭矩、高功率、高效率、紧凑型方向发展，尤其是低速电机体积庞大、重量大，转速范围大的情况下效率相对不高，会造成严重的能量浪费，给使用带来很大不便，急需一种具有转速范围大、负载变化范围大、效率高装置，来满足迫切的使用需求，而高速电机配合变速箱组成的驱动系统其占用的空间较大，且传动过程中会造成动力损失，增加了能耗。

技术实现思路

1、本发明为解决现有低速电机体积庞大、重量大，而高速电机配合变速箱组成的驱动系统占用空间较大的问题，进而提出一种集成式双驱齿轮系统及传动方法。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括电机、集成式双驱传动机构和负载联轴器；电机的电机轴与所述集成式双驱传动机构连接，所述集成式双驱传动机构通过负载联轴器与负载连接。

3、进一步的，所述集成式双驱传动机构包括第一离合器、第二离合器、第二电机、行星齿轮传动和平行轴齿轮传动，所述第一电机通过第一离合器与平行轴齿轮传动建立连接，所述第二电机、行星齿轮传动、第二离合器、平行轴齿轮传动顺次连接。

4、进一步的，所述行星齿轮传动包括内齿圈、行星架、行星齿轮和太阳轮，所述第二电机的输出端与太阳轮连接，行星架周向等距设置有若干行星齿轮，行星齿轮的外侧设置有与太阳轮同轴的内齿圈，行星齿轮与太阳轮、内齿圈啮合，行星架通过第二离合器与平行轴齿轮传动建立连接；

5、所述平行轴齿轮传动包括小齿轮和大齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述第一电机通过第一离合器与平行轴齿轮传动的小齿轮建立连接，行星架的中部通过第二离合器与平行轴齿轮传动的大齿轮建立连接。

6、进一步的，所述集成式双驱传动机构还包括第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33、第四转轴34和第五转轴35，所述第三转轴33、第四转轴34和第五转轴35同轴设置，第二电机通过第五转轴35与太阳轮连接，第四转轴34固定设置在行星架的中部，第三转轴33与大齿轮连接，第四转轴34与第三转轴33通过第二离合器连接，第一转轴31与第二转轴32同轴设置，第一转轴31与第三转轴33平行设置，第一电机与第一转轴31连接，小齿轮与第二转轴32连接，第一转轴31与第二转轴32通过第一离合器连接。

7、进一步的，所述集成式双驱传动机构还包括还包括第一联轴器、安装架、第三联轴器、第二联轴器、第一制动器20和第二制动器，所述第二电机通过第二联轴器与第五转轴35连接，第四转轴34通过第一制动器20与第二离合器连接，第三转轴33通过第三联轴器与负载连接，第一电机通过第一联轴器与第一转轴31连接，第一转轴31通过第二制动器与第一离合器连接，第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33、第四转轴34和第五转轴35均通过轴承座与安装架连接，内齿圈与安装架连接，第一电机、第二电机通过螺栓与安装架连接。

8、进一步的，所述集成式双驱传动机构包括第一行星齿轮传动、第二行星齿轮传动、第一驱动、第一离合器、第二驱动和第二离合器，所述第一驱动、第一行星齿轮传动、第一离合器、第二驱动、第二离合器、第二行星齿轮传动顺次设置，第一驱动、第一行星齿轮传动、第一离合器顺次连接，第二驱动、第二离合器、第二行星齿轮传动顺次连接。

9、进一步的，第一行星齿轮传动包括第一太阳轮、第一行星齿轮、第一内齿圈和第一转轴，所述第一驱动与第一太阳轮连接，第一太阳轮通过第一行星齿轮与第一内齿圈啮合，第一转轴设置在第一内齿圈的轴心位置。

10、进一步的，第二行星齿轮传动包括第二太阳轮、第二行星齿轮、第二行星架、第二内齿圈和第二转轴，所述第二驱动的转轴为中空轴，第二转轴设置在第二驱动的中空轴内；第二转轴的一端通过第一离合器与第一转轴连接，第二转轴穿过第二行星架，转轴通过第二离合器与第二太阳轮连接，第二行星架上设置有第二行星齿轮，第二太阳轮通过第二行星齿轮与第二内齿圈啮合。

11、进一步的，所述集成式双驱传动机构还包括第一联轴器、第一制动器、第二制动器、第二联轴器和安装架，所述安装架与第一驱动、第一行星齿轮、第二驱动连接，第一驱动通过第一联轴器与第一太阳轮连接，第一转轴通过第一制动器与第一离合器连接，第二驱动的转轴通过第二制动器与第二离合器连接，第二转轴通过第二联轴器与负载连接，第二内齿圈与安装架固定连接。

12、进一步的，第一驱动、第二驱动通过螺栓与安装架可拆卸连接；第一行星齿轮传动还包括第一行星架，第一行星架与安装架固定连接，第一行星架与第一行星齿轮转动连接，本发明中的轮均为齿轮。

13、本发明的有益效果是：

14、1、本发明传动比大、传递功率高、传动效率高。

15、2、本发明体积小、重量轻、功率密度高。

16、3、本发明可实现功率并车传动。

17、4、本发明的电机与齿轮传动装置集成，集成度较高。

18、5、本发明适用于大扭矩、高功率、高效率、高功率密度等动力系统；本发明无需对船舶进行改造，可直接替换船舶上使用的低速直驱电机，解决其体积大、噪声大的问题，减轻船舶负载，且有利于船舶的整体布局，可以提供更多的装载空间及装载量

技术特征：

1.一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，包括电机(1)、集成式双驱传动机构和负载联轴器(7)；电机(1)的电机轴与所述集成式双驱传动机构连接，所述集成式双驱传动机构通过负载联轴器(7)与负载(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述集成式双驱传动机构包括第一离合器(3)、第二离合器(9)、第二电机(15)、行星齿轮传动(i)和平行轴齿轮传动(ii)，所述第一电机(1)通过第一离合器(3)与平行轴齿轮传动(ii)建立连接，所述第二电机(15)、行星齿轮传动(i)、第二离合器(9)、平行轴齿轮传动(ii)顺次连接。

3.根据权利要求2所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述行星齿轮传动(i)包括内齿圈(10)、行星架(11)、行星齿轮(12)和太阳轮(13)，所述第二电机(15)的输出端与太阳轮(13)连接，行星架(11)周向等距设置有若干行星齿轮(12)，行星齿轮(12)的外侧设置有与太阳轮(13)同轴的内齿圈(10)，行星齿轮(12)与太阳轮(13)、内齿圈(10)啮合，行星架(11)通过第二离合器(9)与平行轴齿轮传动(ii)建立连接；

4.根据权利要求3所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述集成式双驱传动机构还包括第一转轴(31)、第二转轴(32)、第三转轴(33)、第四转轴(34)和第五转轴(35)，所述第三转轴(33)、第四转轴(34)和第五转轴(35)同轴设置，第二电机(15)通过第五转轴(35)与太阳轮(13)连接，第四转轴(34)固定设置在行星架(11)的中部，第三转轴(33)与大齿轮(8)连接，第四转轴(34)与第三转轴(33)通过第二离合器(9)连接，第一转轴(31)与第二转轴(32)同轴设置，第一转轴(31)与第三转轴(33)平行设置，第一电机(1)与第一转轴(31)连接，小齿轮(4)与第二转轴(32)连接，第一转轴(31)与第二转轴(32)通过第一离合器(3)连接。

5.根据权利要求3所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述集成式双驱传动机构还包括第一联轴器(2)、安装架(5)、第三联轴器(7)、第二联轴器(14)、第一制动器(20)和第二制动器(21)，所述第二电机(15)通过第二联轴器(14)与第五转轴(35)连接，第四转轴(34)通过第一制动器(20)与第二离合器(9)连接，第三转轴(33)通过第三联轴器(7)与负载(6)连接，第一电机(1)通过第一联轴器(2)与第一转轴(31)连接，第一转轴(31)通过第二制动器(21)与第一离合器(3)连接，第一转轴(31)、第二转轴(32)、第三转轴(33)、第四转轴(34)和第五转轴(35)均通过轴承座与安装架(5)连接，内齿圈(10)与安装架(5)连接，第一电机(1)、第二电机(15)通过螺栓与安装架(5)连接。

6.根据权利要求1所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述集成式双驱传动机构包括第一行星齿轮传动(i)、第二行星齿轮传动(ii)、第一驱动(1)、第一离合器(8)、第二驱动(9)和第二离合器(11)，所述第一驱动(1)、第一行星齿轮传动(i)、第一离合器(8)、第二驱动(9)、第二离合器(11)、第二行星齿轮传动(ii)顺次设置，第一驱动(1)、第一行星齿轮传动(i)、第一离合器(8)顺次连接，第二驱动(9)、第二离合器(11)、第二行星齿轮传动(ii)顺次连接。

7.根据权利要求6所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，第一行星齿轮传动(i)包括第一太阳轮(3)、第一行星齿轮(5)、第一内齿圈(6)和第一转轴(23)，所述第一驱动(1)与第一太阳轮(3)连接，第一太阳轮(3)通过第一行星齿轮(5)与第一内齿圈(6)啮合，第一转轴(23)设置在第一内齿圈(6)的轴心位置。

8.根据权利要求7所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，第二行星齿轮传动(ii)包括第二太阳轮(12)、第二行星齿轮(13)、第二行星架(14)、第二内齿圈(15)和第二转轴(24)，所述第二驱动(9)的转轴(25)为中空轴，第二转轴(24)设置在第二驱动(9)的中空轴内；第二转轴(24)的一端通过第一离合器(8)与第一转轴(23)连接，第二转轴(24)穿过第二行星架(14)，转轴(25)通过第二离合器(11)与第二太阳轮(12)连接，第二行星架(14)上设置有第二行星齿轮(13)，第二太阳轮(12)通过第二行星齿轮(13)与第二内齿圈(15)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，所述集成式双驱传动机构还包括第一联轴器(2)、第一制动器(7)、第二制动器(10)、第二联轴器(16)和安装架(18)，所述安装架(18)与第一驱动(1)、第一行星齿轮(5)、第二驱动(9)连接，第一驱动(1)通过第一联轴器(2)与第一太阳轮(3)连接，第一转轴(23)通过第一制动器(7)与第一离合器(8)连接，第二驱动(9)的转轴(25)通过第二制动器(10)与第二离合器(11)连接，第二转轴(24)通过第二联轴器(16)与负载(17)连接，第二内齿圈(15)与安装架(18)固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种集成式双驱齿轮系统，其特征在于，第一驱动(1)、第二驱动(9)通过螺栓与安装架(18)可拆卸连接；第一行星齿轮传动(i)还包括第一行星架(4)，第一行星架(4)与安装架(18)固定连接，第一行星架(4)与第一行星齿轮(5)转动连接，本发明中的轮均为齿轮。

技术总结
一种集成式双驱齿轮系统及传动方法，它涉及一种齿轮系统及传动方法。本发明为了解决现有低速电机体积庞大、重量大，而高速电机配合变速箱组成的驱动系统占用空间较大的问题。本发明包括电机、集成式双驱传动机构和负载联轴器；电机的电机轴与所述集成式双驱传动机构连接，所述集成式双驱传动机构通过负载联轴器与负载连接。本发明属于机械传动技术领域。

技术研发人员：蒋立冬,常山,孙侨,孙德智,陈营利,姜海燕
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9