CN212429691U - 一种齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传动设备技术领域，公开了一种齿轮箱，包括：箱体；输入轴系，包括转动连接于箱体上的第一齿轮轴和第二齿轮轴，第一齿轮轴和第二齿轮轴平行设置，且第一齿轮轴和第二齿轮轴的中心轴线所在的平面沿箱体的一对角面分布；输出轴系，包括转动连接于箱体上的输出轴和连接于输出轴上的啮合齿轮，输出轴与第一齿轮轴平行设置；中间轴系，包括转动连接于箱体上的第一轴系和第二轴系，第一轴系传动连接于第一齿轮轴和啮合齿轮之间，第二轴系传动连接于第二齿轮轴和啮合齿轮之间，第一轴系与啮合齿轮的啮合处和第二轴系与啮合齿轮的啮合处关于输出轴对称设置。该齿轮箱不仅承载能力强，而且结构紧凑，体积较小。

Description

一种齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及传动设备技术领域，尤其涉及一种齿轮箱。

背景技术

钻机作为一种实用性很强的打孔设备，在工程领域，特别是矿山开采领域应用极为广泛。钻机的齿轮箱能够为钻机的钻头提供动力，是钻机内的核心部件。由于钻机工作具有工况差、受到的冲击大等特点，使得钻机的齿轮箱受到外力的影响较大，不仅设计制造难度较大，而且极易产生故障。

现有的钻机齿轮箱机型杂乱、结构众多，主要存在的不足有：齿轮箱的径向受力不平衡，承载能力较差；齿轮箱内轴系占用空间较大，使得齿轮箱的整体尺寸较大，重量较大。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种齿轮箱，该齿轮箱不仅承载能力强，而且结构紧凑，体积较小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种齿轮箱，包括：箱体；输入轴系，包括转动连接于所述箱体上的第一齿轮轴和第二齿轮轴，所述第一齿轮轴和所述第二齿轮轴平行设置，且所述第一齿轮轴和所述第二齿轮轴的中心轴线所在的平面沿所述箱体的一对角面分布；输出轴系，包括转动连接于所述箱体上的输出轴和连接于所述输出轴上的啮合齿轮，所述输出轴与所述第一齿轮轴平行设置；中间轴系，包括转动连接于所述箱体上的第一轴系和第二轴系，所述第一轴系传动连接于所述第一齿轮轴和所述啮合齿轮之间，所述第二轴系传动连接于所述第二齿轮轴和所述啮合齿轮之间，所述第一轴系与所述啮合齿轮的啮合处和所述第二轴系与所述啮合齿轮的啮合处关于输出轴对称设置。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述第一轴系包括第三齿轮轴和第一传动齿轮，所述第一传动齿轮连接于所述第三齿轮轴上，所述第一传动齿轮与所述第一齿轮轴啮合，所述第三齿轮轴与所述啮合齿轮啮合；所述第二轴系包括第四齿轮轴和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮连接于所述第四齿轮轴上，所述第二传动齿轮与所述第二齿轮轴啮合，所述第四齿轮轴与所述啮合齿轮啮合。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴系还包括胀紧套，所述胀紧套锁紧套设于所述输出轴上，所述啮合齿轮套设连接于所述胀紧套上。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴系还包括连接键，所述胀紧套通过连接键连接于所述输出轴。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴的两端均通过轴承转动连接于所述箱体上；所述第一齿轮轴和所述第二齿轮轴的两端均通过轴承转动连接于所述箱体上；所述第三齿轮轴和所述第四齿轮轴的两端均通过轴承转动连接于所述箱体上。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴和所述第一齿轮轴中心轴线间的距离设置为与所述输出轴和所述第二齿轮轴中心轴线间的距离相等。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述第一齿轮轴和所述第二齿轮轴的输入端盖设有防尘组件，所述防尘组件连接于所述箱体上。

作为一种齿轮箱的优选方案，还包括透盖组件和接头，所述接头连接于所述透盖组件上，所述透盖组件连接于所述箱体上，所述输出轴的一端伸入所述透盖组件，所述输出轴的中心孔与所述接头连通，所述接头用于与外接风管连接。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴远离所述接头的一端连接有轴套，所述轴套用于与外接连杆连接。

作为一种齿轮箱的优选方案，所述输出轴上设有密封环和第一油封，所述密封环和所述第一油封密封夹设于所述输出轴和所述透盖组件之间。

本实用新型的有益效果：

本实施例提供了一种齿轮箱，该齿轮箱包括箱体、输入轴系、输出轴系和中间轴系，输入轴系的第一齿轮轴和第二齿轮轴平行设置且其中心轴线所在的平面沿箱体的一对角面分布，使得第一齿轮轴和第二齿轮轴能够充分利用箱体内部的空间，使该齿轮箱内的结构紧凑，从而减小齿轮箱的体积和重量；中间轴系通过第一轴系将第一齿轮轴和输出轴上的啮合齿轮传动连接，通过第二轴系将第二齿轮轴和输出轴上的啮合齿轮传动连接，使得输出轴采用双输入的动力输入形式，增大了输入轴的动力输入能力，同时第一轴系与啮合齿轮的啮合处和第二轴系与啮合齿轮的啮合处关于输出轴对称设置，使得啮合齿轮和输出轴所受到的径向力能够相互抵消，极大地增加了该齿轮箱的承载能力。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式所述的齿轮箱的俯视图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是本实用新型具体实施方式所述的齿轮箱安装在机架上的示意图。

图中：

1、箱体；11、主箱体；12、箱盖；21、第一齿轮轴；22、第二齿轮轴；3、输出轴系；31、输出轴；311、密封环；312、第一油封；32、啮合齿轮；33、胀紧套；34、连接键；41、第一轴系；411、第三齿轮轴；412、第一传动齿轮；42、第二轴系；421、第四齿轮轴；422、第二传动齿轮；5、防尘组件；51、第一透盖；52、压板；6、透盖组件；61、第二透盖；62、第三透盖；63、第四透盖；64、第五透盖；7、接头；8、轴套；81、第二油封；9、外接连杆；10、机架。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型所提供的齿轮箱的技术方案。

本实施例提供一种齿轮箱，如图1-图2所示，该齿轮箱包括箱体1、输入轴系、输出轴系3和中间轴系，如图3所示，箱体1设置为长方体并安装在机架10上，箱体1包括主箱体111和盖设于主箱体111上的箱盖12组成，输入轴系、输出轴系3和中间轴系均安装于箱体1中，中间轴系传动连接于输出轴系3和输入轴系之间，输入轴系用于向该齿轮箱输入动力，输出轴系3用于将该齿轮箱内的动力向外输出。

如图1所示，在本实施例中，输入轴系包括转动连接于箱体1上的第一齿轮轴21和第二齿轮轴22，第一齿轮轴21和第二齿轮轴22平行设置，且第一齿轮轴21的中心轴线和第二齿轮轴22的中心轴线所在的平面沿箱体1的一对角面分布，使得第一齿轮轴21和第二齿轮轴22能够充分利用箱体1内部的空间，有利于促进使该齿轮箱内部结构更加紧凑，有利于减小该齿轮箱的尺寸，从而有利于减小该齿轮箱的体积和重量。可以理解的是，第一齿轮轴21和第二齿轮轴22均是轴和齿轮一体成型的一个整体，齿轮用于与其他部件啮合，轴用于支撑转动。

值得说明的是，该齿轮箱中的轴系采用了非水平布置，非水平布置能够大大缩小该齿轮箱的整体大小，压缩其占用的安装空间，对比于现有技术中的齿轮箱，该齿轮箱径向尺寸减小了30％，轴向尺寸不变的情况下，重量降低了30％，有利于该齿轮箱的轻量化设计。

如图2所示，输出轴系3包括转动连接于箱体1上的输出轴31和连接于输出轴31上的啮合齿轮32，输出轴31与第一齿轮轴21平行设置且与第一齿轮轴21和第二齿轮轴22共面，用于向外输出动力。具体地，输出轴31的中心轴线和第一齿轮轴21的中心轴线间的距离设置为与输出轴31的中心轴线和第二齿轮轴22中心轴线间的距离相等，使得该齿轮箱内部的零部件能够以输出轴31为中心对称分布，便于该齿轮箱内部结构的布置。

优选地，输出轴系3还包括胀紧套33，胀紧套33的内周面锁紧套设于输出轴31上，啮合齿轮32套设连接于胀紧套33的外周面上，使得啮合齿轮32能够更好地应对输出轴31受到的连续冲击。更为优选地，输出轴系3还包括连接键34，输出轴31上开设有键槽，连接键34置于键槽内，胀紧套33通过连接键34连接于输出轴31，有利于提高胀紧套33和输出轴31之间动力传递的稳定性。具体地，胀紧套33通过螺栓和钢丝连接于啮合齿轮32上后再通过连接键34连接并锁紧于输出轴31上。可以理解的是，在本实施例中，连接键34的具体形式不做具体限定，可以是平键、花键等。

优选地，输出轴31的两端均通过轴承转动连接于箱体1上，使得输出轴31的转动顺畅，受到的摩擦阻力较小。具体地，输出轴31的两端选用不同的轴承，能够最大限度的提高轴承的利用率，同时输出轴31两端配置的轴承为圆锥滚子轴承，不再为了应对轴承受到的轴向力和径向力而分别选用不同轴承，能够大幅减少轴承配置，使得该齿轮箱相比于传统齿轮箱整台成本降低30％，同时还使得该齿轮箱在维修时对轴承的拆卸更加简便快捷。

中间轴系包括转动连接于箱体1上的第一轴系41和第二轴系42，第一轴系41传动连接于第一齿轮轴21的齿轮和啮合齿轮32之间，第二轴系42传动连接于第二齿轮轴22的齿轮和啮合齿轮32之间，第一轴系41与啮合齿轮32的啮合处和第二轴系42与啮合齿轮32的啮合处关于输出轴对称设置，使得啮合齿轮32被第一轴系41和第二轴系42夹持于中间，使得啮合齿轮32和输出轴31所受到的径向力能够相互抵消，能够极大地增加该齿轮箱的承载能力。

在本实施例中，第一齿轮轴21和第二齿轮轴22的两端均通过轴承转动连接于箱体1上，不仅使得第一齿轮轴21和第二齿轮轴22能够顺畅转动，所受的摩擦阻力较小，还使得第一齿轮轴21和第二齿轮轴22避免了悬臂状态，有利于延长第一齿轮轴21和第二齿轮轴22的使用寿命。优选地，第一齿轮轴21和第二齿轮轴22的输入端伸出箱体1，用以与动力源(可以是电机、泵等)的输出端相连接。具体地，动力源直接安装于箱体1上，使得动力源的输出轴31和第一齿轮轴21或者第二齿轮轴22之间的定位稳定，能够避免第一齿轮轴21或第二齿轮轴22上出现齿轮损坏、瞬时剪切力过大、连接螺栓损坏等问题。

具体地，第一轴系41包括第三齿轮轴411和第一传动齿轮412，第二轴系42包括第四齿轮轴421和第二传动齿轮422，第三齿轮轴411和第四齿轮轴421均与输出轴31平行，第一传动齿轮412套设于第三齿轮轴411上并通过连接键34与第三齿轮轴411连接，第二传动齿轮422套设于第四齿轮轴421上并通过连接键34与第四齿轮轴421连接，第一传动齿轮412与第一齿轮轴21的齿轮啮合，第二传动齿轮422与第二齿轮轴22的齿轮啮合。可以理解的是，第三齿轮轴411和第四齿轮轴421均是轴和齿轮一体成型的一个整体，齿轮用于与其他部件啮合，轴用于支撑转动。

优选地，第三齿轮轴411和第四齿轮轴421的两端均通过轴承转动连接于箱体1上，使得第三齿轮轴411和第四齿轮轴421转动顺畅，所受到的阻力较小。

在本实施例中，第三齿轮轴411的齿轮与啮合齿轮32啮合，第四齿轮轴421的齿轮与啮合齿轮32啮合，且啮合齿轮32的两处啮合位置相对设置，不仅使得该齿轮箱的内部结构对称分布，还使得啮合齿轮32和输出轴31所受到的径向力能够相互抵消，能够增大该齿轮箱的承载能力。

优选地，第一齿轮轴21和第二齿轮轴22的输入端盖设有防尘组件5，防尘组件5连接于箱体1上，用以该齿轮箱储备时进行防尘，可以理解的是，当该齿轮箱使用时需要将防尘组件5打开。具体地，防尘组件5包括第一透盖51和压板52，第一透盖51通过螺栓连接于箱体1上，压板52通过螺栓连接于第一透盖51上。

在本实施例中，该齿轮箱还包括透盖组件6和接头7，接头7连接于透盖组件6上，透盖组件6连接于箱体1上，输出轴31的一端伸入透盖组件6且输出轴31的中心孔与接头7连通，接头7用于与外接风管或外接水管连接，便于外接风管将空气通入输出轴31的中心孔中或外接水管将水通入输出轴31的中心孔中。具体地，透盖组件6包括第二透盖61、第三透盖62、第四透盖63，第二透盖61和第三透盖62被螺栓贯穿后连接于箱体1上，且输出轴31的一端依次穿过伸入第二透盖61、第三透盖62和第四透盖63，接头7通过螺纹连接于第四透盖63上。透盖组件6还包括第五透盖64，第五透盖64通过螺栓连接于箱体1上，且输出轴31的输出端穿过伸入第五透盖64。优选地，输出轴31远离接头7的一端连接有轴套8，轴套8部分伸出第五透盖64，轴套8用于与外接连杆9连接，轴套8能够起到对外接连杆9进行定位的作用。

优选地，输出轴31上靠近接头7的一端套设有密封环311和第一油封312，密封环311和第一油封312密封夹设于输出轴31和透盖组件6之间，能够防止此处发生漏油、漏水或漏气。更为优选地，轴套8上还套设有第二油封81，第二油封81密封夹设于轴套8和第五透盖64之间，能够防止此处发生漏油。

值得说明的是，该齿轮箱可以用作钻机齿轮箱，即该齿轮箱的输出端与钻杆连接器相连接，还可以用作其他机械的齿轮箱。钻机的钻杆在对岩壁的不断冲击时，输出轴31会承受间断、长期的冲击力，输出轴31的振动会导致轴承、油封的寿命大大较低，从而导致油封漏油，轴承磨损等问题。该齿轮箱在设计之初需要设计安装加载工装，然后通过实验台对现场进行还原，进行长时间的试车实验，通过增加轴承预紧力、调整轴承游隙，从而达到一个最优的游隙状态，使轴承既能够起到了径向作用，又不至于抱死，能够大幅延长该齿轮箱的寿命。

该齿轮箱采用平行级渐开线齿轮传动，设计方法与加工工艺较为成熟，该齿轮箱的加工精度及装配手段较为精密，其机械效率优于同行业其他产品，极大地减小了该齿轮箱的散热量，提高了密封件的安全性，而且该齿轮箱连接方式简单易于拆装，便于在矿山等恶劣环境下拆卸及开箱维修。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轮箱，其特征在于，包括：

箱体(1)；

输入轴系，包括转动连接于所述箱体(1)上的第一齿轮轴(21)和第二齿轮轴(22)，所述第一齿轮轴(21)和所述第二齿轮轴(22)平行设置，且所述第一齿轮轴(21)和所述第二齿轮轴(22)的中心轴线所在的平面沿所述箱体(1)的一对角面分布；

输出轴系(3)，包括转动连接于所述箱体(1)上的输出轴(31)和连接于所述输出轴(31)上的啮合齿轮(32)，所述输出轴(31)与所述第一齿轮轴(21)平行设置；

中间轴系，包括转动连接于所述箱体(1)上的第一轴系(41)和第二轴系(42)，所述第一轴系(41)传动连接于所述第一齿轮轴(21)和所述啮合齿轮(32)之间，所述第二轴系(42)传动连接于所述第二齿轮轴(22)和所述啮合齿轮(32)之间，所述第一轴系(41)与所述啮合齿轮(32)的啮合处和所述第二轴系(42)与所述啮合齿轮(32)的啮合处关于所述输出轴(31)对称设置。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述第一轴系(41)包括第三齿轮轴(411)和第一传动齿轮(412)，所述第一传动齿轮(412)连接于所述第三齿轮轴(411)上，所述第一传动齿轮(412)与所述第一齿轮轴(21)啮合，所述第三齿轮轴(411)与所述啮合齿轮(32)啮合；

所述第二轴系(42)包括第四齿轮轴(421)和第二传动齿轮(422)，所述第二传动齿轮(422)连接于所述第四齿轮轴(421)上，所述第二传动齿轮(422)与所述第二齿轮轴(22)啮合，所述第四齿轮轴(421)与所述啮合齿轮(32)啮合。

3.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴系(3)还包括胀紧套(33)，所述胀紧套(33)锁紧套设于所述输出轴(31)上，所述啮合齿轮(32)套设连接于所述胀紧套(33)上。

4.根据权利要求3所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴系(3)还包括连接键(34)，所述胀紧套(33)通过连接键(34)连接于所述输出轴(31)。

5.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴(31)的两端均通过轴承转动连接于所述箱体(1)上；所述第一齿轮轴(21)和所述第二齿轮轴(22)的两端均通过轴承转动连接于所述箱体(1)上；所述第三齿轮轴(411)和所述第四齿轮轴(421)的两端均通过轴承转动连接于所述箱体(1)上。

6.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴(31)和所述第一齿轮轴(21)中心轴线间的距离设置为与所述输出轴(31)和所述第二齿轮轴(22)中心轴线间的距离相等。

7.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述第一齿轮轴(21)和所述第二齿轮轴(22)的输入端盖设有防尘组件(5)，所述防尘组件(5)连接于所述箱体(1)上。

8.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，还包括透盖组件(6)和接头(7)，所述接头(7)连接于所述透盖组件(6)上，所述透盖组件(6)连接于所述箱体(1)上，所述输出轴(31)的一端伸入所述透盖组件(6)，所述输出轴(31)的中心孔与所述接头(7)连通，所述接头(7)用于与外接风管连接。

9.根据权利要求8所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴(31)远离所述接头(7)的一端连接有轴套(8)，所述轴套(8)用于与外接连杆(9)连接。

10.根据权利要求9所述的齿轮箱，其特征在于，所述输出轴(31)上设有密封环(311)和第一油封(312)，所述密封环(311)和所述第一油封(312)密封夹设于所述输出轴(31)和所述透盖组件(6)之间。

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