具有低速启动功能的高速齿轮箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种传动领域的具有低速启动功能的高速齿轮箱，所述齿轮箱的输出轴上设置有低速传动齿轮和低速启动齿轮及其离合控制机构等组成的低速启动装置，在离合控制机构作用下，低速启动齿轮可在低速状态下与低速传动齿轮保持啮合并在高速状态下与低速传动齿轮保持分离，所述低速启动齿轮采用摆动齿轮，离合控制机构采用曲柄摇杆-滑块机构，克服了主动电机最大启动转矩不足所造成的齿轮箱及被拖动设备启动困难问题，且经济性好，使用安全；输出轴采用三点支撑，提高了输出轴的刚度，可减少振动和输出轴挠曲变形对齿轮啮合的不利影响，减少输出轴跳动，提高运行精度，尤其适用于需要预加载的设备或启动转矩大，转动惯量大的被拖动设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械传动装置，尤其是一种动力拖动用高速齿轮传动装置。
技术介绍
目前，高速齿轮传动装置广泛应用于冶金、化学、石油工业中，作用主要是把主动电机输出的动力变矩增速，实现高转速动力输出，拖动相关设备运行。现有的高速齿轮装置，大多采用平行轴齿轮啮合实现增速功能，即以低速轴为输入轴,上面设置大齿轮，以高速轴为输出轴，上面设置小齿轮，大齿轮和小齿轮相互啮合。在被拖动设备转动惯量大，启动转矩大，或者需要预加载的情况下，由于主动电机最大启动转矩的限制，高速齿轮传动装置本身和被拖动设备的低速启动非常困难。一般的，本说明书中所称的被拖动设备是由齿轮箱的高速轴驱动，并且需要回转动力输入才能运行的设备。
技术实现思路
为了克服现有高速齿轮装置低速启动困难的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种具有低速启动功能的高速齿轮箱，当被拖动设备转动惯量大，启动转矩大，或者需要预加载的情况下，可以容易地完成低速启动。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是具有低速启动功能的高速齿轮箱，包括箱体、输入轴、输出轴，在输出轴上设置有低速传动齿轮，所述齿轮箱还包括低速启动装置，低速启动装置包括低速启动齿轮及其离合控制机构，减速装置以及启动电机，低速启动齿轮通过减速装置与启动电机传动连接，在离合控制机构作用下，所述低速启动齿轮可在低速状态下与低速传动齿轮保持啮合并在高速状态下与低速传动齿轮保持分离。当需要启动被拖动设备时，通过离合控制机构使其低速启动齿轮与低速传动齿轮保持啮合，以低速启动装置的启动电机作为动力，通过减速装置以及由低速启动齿轮和低速传动齿轮构成的减速增矩装置将动力传递到输出轴，以克服齿轮箱系统本身及被拖动设备的启动转矩，由于启动电机经过几次减速增距后，可以获得很大的转矩输出到高速轴上， 启动变得容易，等启动后，再由主动电机驱动输入轴输入高速动力转矩，实现齿轮箱和被拖动设备的高速运转。高速运转的同时，通过离合控制机构使其低速启动齿轮与低速传动齿轮分离并保持分离状态，则低速启动装置与输出轴相互脱离，不影响主动电机对被拖动设备的驱动，并且对低速启动装置的启动电机的启动转矩要求远远低于主动电机，经济性好。所述低速启动装置中，低速启动齿轮可以是平移齿轮或者摆动齿轮，如果低速启动齿轮采用平移齿轮，相应的离合控制机构采用平移控制机构，启动前，将低速启动齿轮送进至与低速传动齿轮啮合，待启动后，将低速启动齿轮退回至与低速传动齿轮脱离。例如，可采用以下的设计，低速启动装置包括启动电机、减速装置、离合器与低速启动齿轮，低速启动齿轮的齿轮轴为平行于主轴设置的丝杠，低速启动齿轮与所述丝杠构成螺杆旋转、螺母移动的滑动螺旋，并在低速启动齿轮与低速传动齿轮啮合一侧的行程端点设置有低速启动齿轮轴向限位结构，启动前，离合器接合，低速启动齿轮与低速传动齿轮啮合，当启动后，离合器脱开，由于丝杠静止，低速启动齿轮将因其自身的转动而逐渐反向退回直至脱离低速传动齿轮，脱离后将在空气阻力作用下停止转动，而需要再次启动时，可手动将低速启动齿轮与低速传动齿轮啮合对位。但上述的低速启动装置结构复杂，而且啮合对位不易实现自动控制，因此，优选所述低速启动齿轮为摆动齿轮，摆动齿轮与低速传动齿轮渐进啮合。所述摆动齿轮通过摆动支架与中心齿轮连接，摆动支架以中心齿轮的轴心线为摆动中心，摆动齿轮的齿轮轴连接在摆动支架上并与中心齿轮的轴心线平行，中心齿轮通过减速装置与启动电机传动连接。当低速启动齿轮为摆动齿轮时，所述离合控制机构为摆动支架控制机构，摆动支架具有两个工作位置，分别为第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，摆动齿轮与低速传动齿轮保持啮合，在第二工作位置，摆动齿轮与低速传动齿轮保持分离。所述摆动支架控制机构包括曲柄、连杆、摆动支架和一对挡块组成的曲柄摇杆机构和由该曲柄和另一连杆、滑块组成的曲柄滑块机构，所述滑块通过压簧与箱体连接，所述的一对挡块限定所述摆动支架的摆动范围，当所述摆动支架位于第一工作位置时，所述曲柄滑块机构的曲柄位于其死点的一侧，当所述摆动支架位于第二工作位置时，所述曲柄滑块机构的曲柄位于其死点的另一侧，其优点是结构简单可靠，摆动齿轮的脱离可依靠低速传动齿轮的转动自动实现，不需要外力驱动，低速驱动装置的复位也非常简单，并可实现自动控制。上述机构中，所述曲柄可与操作手柄随动连接，实现手动复位，即在摆动齿轮与低速传动齿轮脱离后，可转动操作手柄使得曲柄滑块机构的曲柄反向通过死点，摆动齿轮与低速传动齿轮重新啮合，实现停机后的再次启动。通常所述输入轴和输出轴是通过一对相互哨合的输入齿轮和输出齿轮连接,输入齿轮为大齿轮，位于输入轴上，输出齿轮为小齿轮，位于输出轴上，为使齿轮箱整体结构紧凑，低速传动齿轮宜位于输出齿轮和输出端之间。在上述的情况下，所述输入齿轮和输出齿轮通常选择斜齿轮，为了实现轴系的轴向定位，降低外部主动电机和被拖动设备轴向窜动所可能引起的齿轮箱零部件失效风险， 输入齿轮的两端面均为锥面，输入轴通过一对止推轴承支承在箱体上，各止推轴承和输入齿轮之间设置有止推盘；所述输出轴通过三个滑动轴承支承在箱体上，增加了径向刚性，提高了回转跳动，其中两个滑动轴承位于输出齿轮的两侧，其中一个滑动轴承和输出齿轮之间设置有止推轴承和第一锥面推力盘，另一个滑动轴承和输出齿轮之间设置有止推轴承、 止推盘和第二锥面推力盘，另一个滑动轴承位于低速传动齿轮和输出端之间。本技术的有益效果是克服了主动电机最大启动转矩不足所造成的齿轮箱及被拖动设备启动困难问题，相对于单纯增大主动电机启动转矩来实现低速启动，经济性好; 可有效防范主动电机或被拖动设备轴向窜动对齿轮箱所造成的伤害，增加了使用安全系数；输出轴采用三点支撑，提高了输出轴的刚度，可减少振动和输出轴挠曲变形对齿轮啮合的不利影响，减少输出轴跳动，提高运行精度，本技术适用于需要预加载的设备或启动转矩大，转动惯量大的被拖动设备。附图说明图I为本技术的主视图；图2为图I的B-B剖视图；图3为图I的A-A剖视图，即离合控制机构的工作状态图；图4为图3的另一工作状态图。图中标记为，I-减速电机，2-轴承,3-小齿轮，4_上箱体,5-大齿轮,6_摆动支架， 7-中心齿轮，8-轴，9-齿轮轴，10-摆动齿轮，11-下箱体，12-中箱体，13-输入轴，14-闷盖，15-滑动轴承，16-止推轴承，17-止推盘，18-输入齿轮，19-闷盖，20-输出轴，21-甩油盘，22-滑动轴承，23-低速传动齿轮，24-第二锥面推力盘，25-输出齿轮，26-第一锥面推力盘，27-压簧，28-滑块，29-连杆，30-曲柄，31-摆动中心，32-挡块，33-连杆，34-止推盘， 35-止推轴承，36-滑动轴承，37-透盖，38-滑动轴承，39-止推轴承，40-止推盘，41-止推轴承，42-滑动轴承,43-闷盖。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明。如图I、图2、图3、图4所示，本技术的具有低速启动功能的高速齿轮箱，在输出轴20上设低速传动齿轮23，由减速电机I输出的动力转矩，经过减速装置减速增矩后， 由摆动齿轮10，输入低速传动齿轮23，驱动输出轴20转动，启动整个齿轮箱及被拖动设备低速运转。当克服齿轮箱系统本身及被拖动设备的启本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田川宝，李学明，洪雷，
申请(专利权)人：二重集团德阳重型装备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：