一种带制动对称支承的外齿回转驱动器

文档序号:826477 发布日期:2021-03-30 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种带制动对称支承的外齿回转驱动器 (External tooth rotary driver with braking symmetric support ) 是由 查道乾 毛湘 王庆友 于 2020-12-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,属于工程机械领域。本发明包括依次连接的动力元件、制动装置和基座,所述基座内安装有主动齿轮和外齿回转支承,制动装置通过主动齿轮带动外齿回转支承工作;在基座上以主动齿轮的中心轴为对称线对称开设有多个轴承孔,上支承轴承和下支承轴承分别以主动齿轮的中心轴为对称线对称安装在轴承孔内。本发明的主动齿轮对称固定在基座上,使主动齿轮在同等齿宽下可以承受更大的切向力和径向力,同时避免了动力元件输出轴受到径向力的冲击;动力元件停止工作后制动装置可以让回转驱动器及时刹车,避免了负载转动惯性对动力元件的冲击,有效保保护了动力元件,极大延长了回转驱动器的寿命。(The invention discloses an external tooth rotary driver with a braking symmetrical support, and belongs to the field of engineering machinery. The braking device comprises a power element, a braking device and a base which are sequentially connected, wherein a driving gear and an external tooth slewing bearing are installed in the base, and the braking device drives the external tooth slewing bearing to work through the driving gear; a plurality of bearing holes are symmetrically formed in the base by taking the central shaft of the driving gear as a symmetry line, and the upper supporting bearing and the lower supporting bearing are symmetrically arranged in the bearing holes by taking the central shaft of the driving gear as a symmetry line. The driving gears are symmetrically fixed on the base, so that the driving gears can bear larger tangential force and radial force under the same tooth width, and meanwhile, the output shaft of the power element is prevented from being impacted by the radial force; the braking device can brake the rotary driver in time after the power element stops working, so that the impact of load rotation inertia on the power element is avoided, the power element is effectively protected, and the service life of the rotary driver is greatly prolonged.)

一种带制动对称支承的外齿回转驱动器

技术领域

本发明涉及工程机械领域,更具体地说是一种带制动对称支承的外齿回转驱动器。

背景技术

回转驱动器是工程机械中一种常用装置,特别是工程机械属具行业是必不可少的部件。之前市场上的回转驱动主要采用涡轮蜗杆副的传动方式,其优点是制动自锁能力强,涡轮蜗杆副耐冲击结构可靠;其缺点是传动效率低下,涡轮和蜗杆磨损较快寿命低,用户使用成本太高。于是齿轮传动形式的回转驱动在工程机械领域逐步替代涡轮蜗杆副的回转驱动。现有的齿轮传动式回转驱动主要有主动齿轮悬臂式、主动齿轮非对称支承式等,由于回转驱动器的载荷变动较大,在使用过程中,此类回转驱动的主要问题是主动齿轮断齿、动力元件输出轴断裂、动力元件密封件偏磨漏油等缺陷。

齿轮啮合式回转驱动器虽然提高了传动效率却失去制动自锁能力,由于回转驱动器的负载的惯性较大,此类回转驱动器会出现溜车等安全隐患。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有的回转驱动器出现的主动齿轮断齿、动力元件输出轴断裂以及会出现溜车等问题,本发明设计了一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,对现有的回转驱动器进行了改进,使其具有可靠的整体对称支承结构,在承受较大负载时也能避免主动齿轮断齿,提高了回转驱动器的使用寿命,不仅能提高传动效率,同时还具有制动自锁功能,解决了以往齿轮啮合回转驱动溜车等安全隐患。

2.技术方案

为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:

一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,包括依次连接的动力元件、制动装置和基座,在基座内安装有主动齿轮和外齿回转支承,制动装置通过主动齿轮带动外齿回转支承工作;在基座上以主动齿轮的中心轴为对称线对称开设有多个轴承孔,上支承轴承和下支承轴承分别以主动齿轮的中心轴为对称线对称安装在轴承孔内;形成整体对称支承结构,在承受较大负载时也能避免主动齿轮断齿,提高了回转驱动器的使用寿命;主动齿轮被上支承轴承和下支承轴承对称固定在基座上,使主动齿轮在同等齿宽下可以承受更大的切向力和径向力,同时避免了动力元件输出轴受到径向力的冲击,制动装置保护了动力元件,使动力元件不直接受到载荷的冲击,延长了动力元件的使用寿命。

进一步的技术方案,上支承轴承和下支承轴承的安装数目一致;上支承轴承安装在靠近制动装置的轴承孔内,下支承轴承安装在远离制动装置的轴承孔内。

进一步的技术方案,所述上支承轴承和下支承轴承均为能承受径向载荷的滚动轴承或滑动轴承,使用维护方便,工作可靠,起动性能好。

进一步的技术方案,所述主动齿轮固定有上支承轴承的一端与制动装置键连接,固定有下支承轴承的一端盖有端盖,端盖通过螺栓固定在所述基座上,将主动齿轮固定在基座上。

进一步的技术方案,在外齿回转支承上设有凸台,在基座和外齿回转支承的凸台之间通过径向旋转密封件进行密封,形成全封闭的结构,避免了回转驱动器内部的润滑油、润滑脂溢出,节省了回转驱动器使用维护成本,同时减少了油污对环境的污染。

进一步的技术方案,所述径向旋转密封件为旋转轴唇形密封圈,具有柔性唇,靠带有弹簧的密封刃口施加给轴以径向力,防止润滑油的泄漏。

进一步的技术方案,所述制动装置与所述主动齿轮键连接,所述主动齿轮与所述外齿回转支承转动连接,动力元件通过键连接将扭矩传递给制动装置,制动装置通过键连接带动主动齿轮旋转,从而进一步带动外齿回转支承上工作。

进一步的技术方案,所述的制动装置为湿式多片式制动器或干式多片式制动器,具有制动自锁功能,解决了以往齿轮啮合回转驱动溜车等安全隐患。

进一步的技术方案,所述的动力元件为气动马达、液压马达或电动机,体积小,重量轻,启动扭矩大,能够带动负载工作。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:

(1)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,采用整体对称支承结构,使主动齿轮在同等齿宽下可以承受更大的切向力和径向力,在承受较大负载时也能避免主动齿轮断齿,提高了回转驱动器的使用寿命;整体对称结构还保护了动力元件,使动力元件不直接受到载荷的冲击,延长了动力元件的使用寿命。

(2)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,利用制动装置提供了有效的制动自锁功能,解决了齿轮啮合回转驱动溜车等安全隐患;并且制动装置可以让回转驱动器及时刹车,避免了负载转动惯性对动力元件的冲击,有效保保护了动力元件,极大延长了回转驱动器使用寿命。

(3)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,安装了径向旋转密封件,使得本回转驱动器是一个全封闭结构,避免了回转驱动器内部的润滑油、润滑脂溢出,节省了回转驱动器使用维护成本,同时减少了对环境的污染。

(4)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,旋转轴唇形密封圈具有柔性唇,通常由一金属骨架支撑,靠密封刃口施加给轴以径向力,防止润滑油的泄漏;也可通过它防止外界尘土和泥水等物质的侵入,极好的保护了回转驱动器不受损伤。

(5)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,能够承受更大的径向载荷。

(6)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,通过端盖或销轴将主动齿轮更稳固的安装在基座上。

(7)本发明的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,动力元件体积小,重量轻,启动扭矩大,能够带动负载工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中:1、动力元件;2、制动装置;3、卡簧;4、上支承轴承;5、基座;6、主动齿轮;7、下支承轴承;8、端盖;9、径向旋转密封件;10、外齿回转支承。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,如图1所示,包括依次连接的动力元件1、制动装置2和基座5,在基座5内安装有主动齿轮6和外齿回转支承10,制动装置2通过主动齿轮6带动外齿回转支承10工作;在基座5上以主动齿轮6的中心轴为对称线对称开设有多个轴承孔,上支承轴承4和下支承轴承7分别以主动齿轮6的中心轴为对称线对称安装在基座5上的轴承孔内。

其中,动力元件1与制动装置2的一端通过螺栓固定在一起,并且二者通过键连接,制动装置2的另一端通过螺栓固定在基座5上,制动装置2的另一端与主动齿轮6键连接,主动齿轮6与外齿回转支承10转动连接,动力元件1经过制动装置2由主动齿轮6将扭矩传递给外齿回转支承10,由外齿回转支承10带动负载工作。

工作原理如下:动力元件1通过键连接将扭矩传递给制动装置2,制动装置2通过键连接带动主动齿轮6旋转,从而进一步带动外齿回转支承10上的负载工作。当负载到达工位后动力元件1停止工作,制动装置2进行刹车制动,制动装置2内弹簧带动摩擦片和制动片工作,对回转驱动器形成刹车制动。

另外,基座5上开设的多个轴承孔以主动齿轮6的中心轴为对称线对称分布,上支承轴承4和下支承轴承7直接安装在基座5上的轴承孔内,上支承轴承4和下支承轴承7的安装数目一致;上支承轴承4安装在靠近制动装置2的轴承孔内,下支承轴承7安装在远离制动装置2的轴承孔内,由上支承轴承4、基座5和下支承轴承7形成一个整体,主动齿轮6被卡簧3、上支承轴承4和下支承轴承7对称固定在基座5上,形成整体对称支承结构,卡簧3位于上支承轴承4和基座5之间。

采用整体对称支承结构,使主动齿轮6在同等齿宽下可以承受更大的切向力和径向力,在承受较大负载时也能避免主动齿轮6断齿,提高了回转驱动器的使用寿命;并且整体对称结构还保护了动力元件1,避免了动力元件1的输出轴受到径向力的冲击,延长了动力元件1的使用寿命。动力元件1停止工作后制动装置2可以让回转驱动器及时制动刹车,同时避免了负载转动惯性对动力元件1的冲击,有效保护了动力元件1,极大的延长了回转驱动器使用寿命。

实施例2

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,基本结构同实施例1,不同和改进之处在于:如图1所示,所述上支承轴承4和下支承轴承7均为能承受径向载荷的滚动轴承或滑动轴承。

滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承,工作平稳、可靠、无噪声。

滚动轴承是支承转动的轴及轴上零件,并保持轴的正常工作位置和旋转精度,滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。

与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大。因此,为了使回转驱动器能够承受更大的径向载荷,本实施例中上支承轴承4和下支承轴承7均采用能承受径向载荷的滚动轴承。

实施例3

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,基本结构同实施例2,不同和改进之处在于:如图1所示。所述主动齿轮6固定有上支承轴承4的一端与制动装置2键连接,固定有下支承轴承7的一端盖有端盖8,端盖8通过螺栓固定在所述基座5上,可以对主动齿轮6进行进一步固定,从而将主动齿轮6更稳固的固定在基座5上。

由于下支承轴承7也固定在基座5上,端盖8也可以采用销轴进行替代:在基座5上开设有销轴孔,将下支承轴承7的外圈固定在主动齿轮6的内孔中,下支承轴承7的内圈安装在销轴上,并将销轴固定于基座5的销轴孔中即可替代端盖8,对主动齿轮6进行固定。

实施例4

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,基本结构同实施例3,不同和改进之处在于:如图1所示,在外齿回转支承10上设有凸台,在基座5和外齿回转支承10的凸台之间通过径向旋转密封件9进行密封,使得回转驱动器形成全封闭的结构,避免了回转驱动器内部的润滑油、润滑脂溢出,节省了回转驱动器使用维护成本,同时减少了油污对环境的污染。

进一步的,所述径向旋转密封件9为旋转轴唇形密封圈,包括但不限于带副唇内包骨架密封圈。

旋转轴唇形密封圈通常又称为油封,它具有柔性唇,通常由一金属骨架支撑,靠密封刃口施加给轴以径向力,防止润滑油的泄漏;也可通过它防止外界尘土和泥水等物质的侵入,极好的保护了回转驱动器不受损伤。

其中,旋转轴唇形密封圈的结构简单、容易制造、拆卸容易、检修方便、重量轻,耗材少,简单的旋转轴唇形密封圈一次便可以模压成型,即使最复杂的油封,制造工艺也不复杂。金属骨架油封也只需经过冲压、胶接、镶嵌、模压等工学即可将金属与橡胶组成所要求的油封;每种油封都是薄壁的金属件与橡胶件的组合,其材料耗费极少,因而每个油封的重量很轻,价格便宜。并且通过对材料的选择,可使其适应特定的温度和介质条件。旋转轴唇形密封圈转矩比较小,能够容许一定程度的轴偏心,能适应较高转速(圆周速度可达30m/s)。并且其密封性能也较好,既能防止轴承部位润滑油的泄漏,又能防止水、尘土和其他有害物质从外部侵入。

实施例5

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,基本结构同实施例4,不同和改进之处在于:如图1所示,所述的制动装置2为湿式多片式制动器或干式多片式制动器。

制动器是具有使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能的装置,是使机械中的运动件停止或减速的机械零件,俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸,制动器通常装在设备的高速轴上。

进一步的,本实施例中的制动装置2还具有制动自锁功能,动力元件1停止工作后制动装置2可以让回转驱动器及时刹车,解决了以往齿轮啮合回转驱动溜车等安全隐患。同时避免了负载转动惯性对动力元件1的冲击,有效保护了动力元件1,极大延长了回转驱动器使用寿命。

实施例6

本实施例的一种带制动对称支承的外齿回转驱动器,基本结构同实施例5,不同和改进之处在于:如图1所示,所述的动力元件1为气动马达、液压马达或电动机。

气动马达是把压缩空气的压力能转换成旋转的机械能的装置,输出转矩以驱动机构作旋转运动。气动马达的体积小,结构简单,产生功率高,其适应性较高,温升较小,使用寿命长,不受多尘、潮湿、脏污等恶劣环境影响。气动马达的转速可随负载改变,特别适合频繁启动的场合,而且换向非常容易,可以做到急启动,急停机。并且启动扭矩较大,能很好的带载启动,简单的无级调速,从零到最大,操作灵活。气动马达的安全性能也较高,不会产生火花、过热、爆炸、短路等危险因素。

液压马达亦称为油马达,输出转矩以驱动机构作旋转运动,具有体积小、重量轻、结构简单、工艺性好、对油液的污染不敏感、耐冲击和惯性小等优点。

电动机也是输出转矩以驱动机构作旋转运动,它可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;无级调速,调速范围广,过载能力强;体积小、重量轻、出力大;软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%,仅节电一项一年收回购置成本;可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;没有无线电干扰,不产生火花,安全性能较高。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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