阅读说明：本技术 一种减速机和旋挖钻机 (Speed reducer and rotary drilling rig ) 是由 张涛 吴天成 贾广利 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及工程机械领域,具体而言,涉及一种减速机和旋挖钻机。一种减速机,包括壳体、输入轴、减速组件及输出轴,输入轴、减速组件及输出轴均可转动地与壳体配合。减速组件包括离合器、第一行星机构、第二行星机构及第三行星机构；第一行星机构及第二行星机构均与输入轴传动连接,第三行星机构与第二行星机构传动连接,第三行星机构与输出轴传动连接。减速机具备第二行星机构驱动第三行星机构工作,以使得输出轴以第一速度转动的第一工作状态；以及第一行星机构及第二行星机构工作且共同驱动第三行星机构工作,以使得输出轴以第二速度转动的第二工作状态。该减速机能够根据需要合理匹配速比,从而避免钻具出现卸土困难的问题。(The invention relates to the field of engineering machinery, in particular to a speed reducer and a rotary drilling rig. A speed reducer comprises a shell, an input shaft, a speed reducing assembly and an output shaft, wherein the input shaft, the speed reducing assembly and the output shaft are rotatably matched with the shell. The speed reducing assembly comprises a clutch, a first planetary mechanism, a second planetary mechanism and a third planetary mechanism; the first planetary mechanism and the second planetary mechanism are in transmission connection with the input shaft, the third planetary mechanism is in transmission connection with the second planetary mechanism, and the third planetary mechanism is in transmission connection with the output shaft. The speed reducer is provided with a first working state that the second planetary mechanism drives the third planetary mechanism to work so that the output shaft rotates at a first speed; and the first planetary mechanism and the second planetary mechanism work and jointly drive the third planetary mechanism to work so as to enable the output shaft to rotate at a second speed. The speed reducer can reasonably match the speed ratio as required, so that the problem that the soil unloading of the drilling tool is difficult is avoided.)

一种减速机和旋挖钻机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种减速机和旋挖钻机。

背景技术

现有技术中，旋挖钻机应用的是单速比减速机，其扭矩速比单一；当旋挖钻机在黏土层等软地面施工时，泥土容易附着在钻具上，由于旋挖钻机为低速转动，从而存在钻具卸土困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减速机和旋挖钻机，其能够根据需要合理匹配速比，从而避免钻具出现卸土困难的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种减速机，减速机包括壳体、输入轴、减速组件及输出轴，输入轴、减速组件及输出轴均可转动地与壳体配合；

减速组件包括离合器、第一行星机构、第二行星机构及第三行星机构；第一行星机构及第二行星机构均与输入轴传动连接，第三行星机构与第二行星机构传动连接，第三行星机构与输出轴传动连接；

减速机具备第二行星机构驱动第三行星机构工作，以使得输出轴以第一速度转动的第一工作状态；以及第一行星机构及第二行星机构工作且共同驱动第三行星机构工作，以使得输出轴以第二速度转动的第二工作状态。

在可选的实施方式中，第一行星机构包括第一行星轮、第一行星支架、第一齿圈及第一太阳轮；第二行星机构包括第二行星轮、第二行星支架、第二齿圈及第二太阳轮；第三行星机构包括第三行星轮、第三行星支架、第三齿圈及第三太阳轮；

输入轴的中心轴线、第一太阳轮的中心轴线、第二太阳轮的中心轴线、第三太阳轮的中心轴线及输出轴的中心轴线重合；输入轴与第一太阳轮传动连接，第一太阳轮与第二太阳轮传动连接，第一行星支架与第二齿圈连接，第二行星支架与第三太阳轮传动连接，第三行星支架与输出轴传动连接；

当减速机处于第一工作状态时，第一行星支架及第二齿圈的转动被限制，输入轴驱动第一太阳轮及第二太阳轮同步转动，第一太阳轮驱动第一齿圈转动，第二太阳轮驱动第二行星支架转动；第二行星支架驱动第三行星支架转动，第三行星支架驱动输出轴以第一速度转动；

当减速机处于第二工作状态时，第一齿圈的转动被限制，输入轴驱动第一太阳轮及第二太阳轮同步转动，第一太阳轮驱动第一行星支架转动，第一行星支架驱动第二齿圈转动，第二齿圈及第二太阳轮同时驱动第二行星支架转动；第二行星支架驱动第三行星支架转动，第三行星支架驱动输出轴以第二速度转动。

在可选的实施方式中，输入轴与第一太阳轮连接的一端套设在第一太阳轮的外周，且输入轴与第一太阳轮键连接。

在可选的实施方式中，第一太阳轮与第二太阳轮一体式制成。

在可选的实施方式中，减速组件还包括法兰盘，法兰盘与第一行星支架及第二齿圈连接。

在可选的实施方式中，离合器包括活塞、第一摩擦件、第二摩擦件、第一油口及出第二油口；

当第一油口处于进油状态，第二油口处于出油状态时，活塞在液压的作用下向靠近第一摩擦件的方向运动，第一摩擦件工作并限制法兰的转动，以使得减速机处于第一工作状态；

当第一油口处于出油状态，第二油口处于进油状态时，活塞在液压的作用下向靠近第二摩擦件的方向运动，第二摩擦件工作并限制第一齿圈的转动，以使得减速机处于第二工作状态。

在可选的实施方式中，第一摩擦件包括第一外摩擦片及第一内摩擦片，第一外摩擦片与第一内摩擦片交错设置，且第一外摩擦片与壳体连接，第一内摩擦片与法兰连接；当减速机处于第一工作状态时，第一外摩擦片与第一内摩擦片抵紧；

第二摩擦件包括第二外摩擦片及第二内摩擦片，第二外摩擦片与第二内摩擦片交错设置，且第二外摩擦片与壳体连接，第二内摩擦片与第一齿圈连接；当减速机处于第二工作状态时，第二外摩擦片与第二内摩擦片抵紧。

在可选的实施方式中，沿输入轴的中心轴线方向，壳体依次设置有喷油口、回油口以及进油口。

在可选的实施方式中，第一速度小于第二速度。

第二方面，本发明实施例提供一种旋挖钻机，旋挖钻机包括如前述实施方式中任意一项的减速机。

本发明实施例的有益效果包括：

该减速机的减速组件包括离合器、第一行星机构、第二行星机构及第三行星机构。其中，第一行星机构及第二行星机构均与输入轴传动连接，第三行星机构与第二行星机构传动连接，第三行星机构与输出轴传动连接。且减速机具备第二行星机构驱动第三行星机构工作，以使得输出轴以第一速度转动的第一工作状态；以及第一行星机构及第二行星机构工作且共同驱动第三行星机构工作，以使得输出轴以第二速度转动的第二工作状态。

由此，该减速机通过离合器便可在第一工作状态及第二工作状态之间切换，从而使得减速机具备不同的速比，以在不同的条件下根据需要合理匹配速比，从而避免钻具出现卸土困难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中减速机的剖视图；

图2为本发明实施例中第一行星机构的安装示意图；

图3为本发明实施例中第二行星机构及第三行星机构的安装示意图；

图4为图2中Ⅳ处的放大示意图；

图5为图2中Ⅴ处的放大示意图；

图6为本发明实施例中喷油口、回油口及进油口的设置示意图。

图标:200-减速机；201-壳体；202-输入轴；203-减速组件；204-输出轴；210-离合器；220-第一行星机构；230-第二行星机构；240-第三行星机构；221-第一行星轮；222-第一行星支架；223-第一齿圈；224-第一太阳轮；231-第二行星轮；232-第二行星支架；233-第二齿圈；234-第二太阳轮；241-第三行星轮；242-第三行星支架；243-第三齿圈；244-第三太阳轮；250-法兰盘；211-活塞；212-第一摩擦件；213-第二摩擦件；214-第一油口；215-第二油口；2121-第一外摩擦片；2122-第一内摩擦片；2131-第二外摩擦片；2132-第二内摩擦片；205-喷油口；206-回油口；207-进油口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1-图3，图1-图3示出了本发明实施例中减速机的结构；本实施例提供一种减速机200，减速机200包括壳体201、输入轴202、减速组件203及输出轴204，输入轴202、减速组件203及输出轴204均可转动地与壳体201配合。

减速组件203包括离合器210、第一行星机构220、第二行星机构230及第三行星机构240；第一行星机构220及第二行星机构230均与输入轴202传动连接，第三行星机构240与第二行星机构230传动连接，第三行星机构240与输出轴204传动连接。

减速机200具备第二行星机构230驱动第三行星机构240工作，以使得输出轴204以第一速度转动的第一工作状态；以及第一行星机构220及第二行星机构230工作且共同驱动第三行星机构240工作，以使得输出轴204以第二速度转动的第二工作状态。

需要说明的是，第一速度与第二速度不同，指的是在输入轴202的输入速度相同的情况下，由于减速机200的工作状态不同，使得输出轴204的输出速度不同，即当减速机200处于第一工作状态或第二工作状态时，两种状态下的速比不同。且在输入轴202的输入速度相同的情况下，第一速度小于第二速度，即该减速机200在处于第一工作状态下的速比大于处于第二工作状态下的速比。

请参照图1-图3，该减速机200的工作原理是：

该减速机200的减速组件203包括离合器210、第一行星机构220、第二行星机构230及第三行星机构240。其中，第一行星机构220及第二行星机构230均与输入轴202传动连接，第三行星机构240与第二行星机构230传动连接，第三行星机构240与输出轴204传动连接。且减速机200具备第二行星机构230驱动第三行星机构240工作，以使得输出轴204以第一速度转动的第一工作状态；以及第一行星机构220及第二行星机构230工作且共同驱动第三行星机构240工作，以使得输出轴204以第二速度转动的第二工作状态。

由此，该减速机200通过离合器210便可在第一工作状态及第二工作状态之间切换，从而使得减速机200具备不同的速比，以在不同的条件下根据需要合理匹配速比，从而能够在卸土的过程中，通过使得减速机200处于第一工作状态，即使得输出轴204处于速度较大的工作状态，从而避免钻具出现卸土困难的问题。

进一步地，请参照图1-图3，基于上述的方式，在本实施例中，在设置第一行星机构220时，第一行星机构220包括第一行星轮221、第一行星支架222、第一齿圈223及第一太阳轮224；第一行星轮221、第一行星支架222、第一齿圈223及第一太阳轮224之间的传动连接方式与现有技术相同；

在设置第二行星机构230时，第二行星机构230包括第二行星轮231、第二行星支架232、第二齿圈233及第二太阳轮234；第二行星轮231、第二行星支架232、第二齿圈233及第二太阳轮234之间的传动连接方式与现有技术相同；

在设置第三行星机构240时，第三行星机构240包括第三行星轮241、第三行星支架242、第三齿圈243及第三太阳轮244；第三行星轮241、第三行星支架242、第三齿圈243及第三太阳轮244之间的传动连接方式与现有技术相同；

并且输入轴202的中心轴线、第一太阳轮224的中心轴线、第二太阳轮234的中心轴线、第三太阳轮244的中心轴线及输出轴204的中心轴线重合。

且输入轴202与第一太阳轮224传动连接，第一太阳轮224与第二太阳轮234传动连接，以在输入轴202转动的过程中，能够驱动第一太阳轮224及第二太阳轮234同步转动。其次，第一行星支架222与第二齿圈233连接，以在第一行星支架222在转动的过程中，能够驱动第二齿圈233转动，或在第一行星支架222的转动受限时，限制第二齿圈233的转动；另外，第二行星支架232与第三太阳轮244传动连接，以在第二行星支架232转动时，驱动第三太阳轮244转动；第三行星支架242与输出轴204传动连接，以在第三行星支架242转动时，驱动输出轴204转动。

由此，当减速机200处于第二行星机构230驱动第三行星机构240工作的第一工作状态时，由于输出轴204与第一太阳轮224及第二太阳轮234同步转动，故为避免第一行星机构220在运动的过程中，由于第一行星支架222的转动驱动第二齿圈233转动，故可以限制第一行星支架222及第二齿圈233的转动；从而在输入轴202驱动第一太阳轮224及第二太阳轮234同步转动时，第一太阳轮224的转动为驱动第一齿圈223转动，而第二太阳轮234的转动能够驱动第二行星支架232转动，便可通过第二行星支架232的转动驱动第三行星支架242转动，从而能够通过第三行星支架242驱动输出轴204以第一速度转动。

而当减速机200处于第一行星机构220及第二行星机构230工作且共同驱动第三行星机构240工作的第二工作状态时，由于输出轴204与第一太阳轮224及第二太阳轮234同步转动，为使得第一行星机构220在运动的过程中，能够驱动第二齿圈233转动，故可以限制第一圈的转动；此时，由于第一齿圈223的转动被限制，输入轴202驱动第一太阳轮224及第二太阳轮234同步转动，第一太阳轮224驱动第一行星支架222转动，由于第一行星支架222与第二齿圈233连接，故第一行星支架222的转能够驱动第二齿圈233转动；与此同时，第二太阳轮234的转动能够驱动第二行星轮231转动，而第二太阳轮234的转动能够驱动第二行星架转动；即此时第二齿圈233及第二太阳轮234同时驱动第二行星支架232转动，由此，在第二行星支架232驱动第三行星支架242转动后，便可通过第三行星支架242驱动输出轴204以第二速度转动。

进一步地，在本实施例中，在上述的传动过程中，为使得输入轴202的动力能够传递至第一太阳轮224中，故输入轴202与第一太阳轮224连接的一端套设在第一太阳轮224的外周，且输入轴202与第一太阳轮224键连接。其次，为使得第一太阳轮224能够与第二太阳轮234同步转动，故第一太阳轮224与第二太阳轮234采用的是一体式制成的方式。

另外，减速机200处于第一工作状态时，是对第一行星架及第二齿圈233的转动进行限制，由此，在本实施例中，为使得离合器210的动作能够同时对第一行星架及第二齿圈233的转动进行限制，故减速组件203还包括法兰盘250，法兰盘250与第一行星支架222及第二齿圈233连接，由此，便可通过对法兰盘250的转动进行限制，以达到对第一行星架及第二齿圈233的转动进行限制的目的。

进一步地，请参照图1-图3，在本实施例中，在设置离合器210时，离合器210可以包括活塞211、第一摩擦件212、第二摩擦件213、第一油口214及出第二油口215。

需要说明的是，通过调整第一油口214及第二油口215的进出油状态，从而能够对活塞211的运动状态起到调整，以使得活塞211带动第一摩擦件212动作或带动第二摩擦件213动作，从而起到调整减速机200的工作状态的作用。

具体的，请参照图4及图5，并结合图1-图3，图4及图5分别示出了本发明实施例中第一摩擦件及第二摩擦件的结构；在本实施例中，在设置第一摩擦件212及第二摩擦件213时，第一摩擦件212包括第一外摩擦片2121及第一内摩擦片2122，第一外摩擦片2121与第一内摩擦片2122交错设置，且第一外摩擦片2121与壳体201连接，第一内摩擦片2122与法兰连接；第二摩擦件213包括第二外摩擦片2131及第二内摩擦片2132，第二外摩擦片2131与第二内摩擦片2132交错设置，且第二外摩擦片2131与壳体201连接，第二内摩擦片2132与第一齿圈223连接。

由此，当第一油口214处于进油状态，第二油口215处于出油状态时，活塞211在液压的作用下向靠近第一摩擦件212的方向运动，第一外摩擦片2121与第一内摩擦片2122抵紧并限制法兰的转动，以使得减速机200处于第一工作状态；

当第一油口214处于出油状态，第二油口215处于进油状态时，活塞211在液压的作用下向靠近第二摩擦件213的方向运动，第二外摩擦片2131与第二内摩擦片2132抵紧并限制第一齿圈223的转动，以使得减速机200处于第二工作状态。

进一步地，请参照图6，图6示出了本发明实施例中喷油口、回油口及进油口的结构；该减速机200采用的是齿轮油喷浸混合循环润滑的方式，具体的，沿输入轴202的中心轴线方向，壳体201依次设置有喷油口205、回油口206以及进油口207。并且，沿输入轴202的中心轴线方向，喷油口205及进油口207分别位于壳体201的两端，且喷油口205靠近输入轴202，进油口207靠近输出轴204，而回油口206位于壳体201的中间位置处；以通过这样的方式使得油液循环维持平衡，并降低高速输入端旋转阻力，同时降低整机的油温，提高使用可靠性。

基于上述的减速机200，本发明实施例提供一种旋挖钻机，旋挖钻机包括上述的减速机200。

减速机200具备第一工作状态及第二工作状态，且第一工作状态相对于第二工作状态而言，其速比较大，且扭矩较大；由此，当挖钻机处于旋挖状态时，减速机200处于速比较大，且扭矩较大的第一工作状态；而当旋挖钻机处于卸土状态时，减速机200处于速比较小的第二工作状态。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。