一种内置液压回路的行星轮间隙自优化控制装置

1.本发明属于行星轮系装置技术领域，具体涉及一种内置液压回路的行星轮间隙自优化控制装置。


背景技术：

2.行星轮系具有功率密度大以及传动比大等特点，使得其在动力传动设备中得到广泛应用。但由于其加工精度高，结构相对复杂，导致其产品成本高，且在实际运行时由于设计误差、制造误差和装配误差的存在，导致系统振动和噪声问题都较为突出。同时，由于行星齿轮系统的输入转速通常在一定范围内变化，故不能在所有的转速工况内稳定运行。
3.大量研究表明，太阳轮和行星轮，以及行星轮和齿圈之间的啮合间隙对系统的运动稳定性的影响较为突出，但目前为止，尚未能够出现调节啮合间隙的方法。


技术实现要素：

4.本发明提供一种内置液压回路的行星轮间隙自优化控制装置，主要解决如下至少一个技术问题：
5.1)使行星轮与齿圈和太阳轮的间隙可调，恻然实现啮合间隙的自主控制，从而使系统能够在不同工况下均能保持运动稳定；
6.2)自适应驱动各路间隙控制，从而实现系统运动稳定性的自适应调节；
7.3)方便快捷的实现液压管路油压调节和流量的补充。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种内置液压回路的行星轮间隙自优化控制装置，包括行星架本体、若干个行星轮，所述行星架本体上设置有环路液压管路总成，所述环路液压管路总成包括环路液压管路，所述行星架本体的周向上布置有若干个行星轮间隙自优化机构，所述行星轮间隙自优化机构包括微动油缸、滑块、固定座，所述环路液压管路具有与微动油缸联通的进油口，所述行星轮通过滑块安装于行星架本体上，所述滑块具有沿装置径向运动的自由度，所述滑块设置于微动油缸的杠杆输出端和固定座之间，所述环路液压管路通过进油口串联所有的微动油缸。
10.进一步的，所述滑块与微动油缸的杠杆输出端之间设置有主动推板，所述滑块与固定座之间设置有从动推板。
11.进一步的，所述从动推板为可形变结构，其具有最大允许径向变形量，所述最大允许径向变形量为行星轮的间隙最大调节量。
12.进一步的，所述从动推板上设置有沿纵向贯通且沿横向延伸的扁槽。
13.进一步的，所述环路液压管路上设置有液压油加注测试口，所述液压油加注测试口用于对液压管路进行液压油加注和内部压力调节。
14.进一步的，所述液压油加注测试口与进油口的位置一一对应，其数量与行星轮的数量相同。
15.进一步的，所述主动推板和从动推板均采用高锰基阻尼合金材料。
16.进一步的，所述微动油缸的杠杆输出端与主动推板的一侧固定连接，主动推板的另一侧与滑块的内侧贴合，滑块的外侧与从动推板的一侧贴合，从动推板的另一侧与固定座贴合，所述固定座固定安装于行星架本体上。
17.进一步的，所述行星架本体的侧面设置有矩形凹槽，所述矩形凹槽的底部设置有微动油缸安装座，所述微动油缸通过所述微动油缸安装座安装于行星架本体上，所述矩形凹槽的两个侧面分别安装有滑轨，所述滑轨具有外轨道面，所述滑块的侧面具有内轨道面，滑轨的外轨道面与滑块的内轨道面配合安装。
18.进一步的，所述滑块的顶面设置有贯通的孔，所述行星轮安装于行星轮支撑轴上，所述行星轮支撑轴安装于滑块的所述贯通的孔内。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1)通过设计了通过微动油缸驱动的行星轮间隙专用调节结构，实现了行星轮与齿圈和太阳轮的啮合间隙的可控性，从而可以通过调节内部压力使得系统能够在不同工况下均能保持运动的稳定性，显著拓展了系统的应用工况范围；
21.2)设计了环路液压管路，该回路串联所有行星轮间隙调节机构中的驱动油缸，当一路或多路行星轮出现偏载情况时，该偏载能够通过联通管路自适应驱动各路间隙控制油缸，直到偏载情况消失，从而实现系统运动稳定性的自适应调节；
22.3)所设计的环路液压管路具有和行星轮数量一样多的单向注油/压力调节口，通过该接口能够方便快捷的实现液压管路油压调节和流量的补充，显著提高工况调整效率；
23.4)主动推板和从动推板均采用高锰基阻尼合金制作，在实现间隙调节的同时，增加结构阻尼抑制振动与噪声。
附图说明
24.图1为行星轮系的总成图；
25.图2为行星轮系的分解图；
26.图3为行星架总成的轴测图；
27.图4为行星架总成的分解图。
28.图中标记：1、输入轴；2、太阳轮；3、齿圈；4、太阳轮支撑轴承；5、行星轮；6、行星轮支撑轴；7、固定螺栓；8、行星架总成；9、输出轴；10、回转轴承；11、环路液压管路总成；111、液压油加注测试口；112、微动油缸进油口；12、行星架本体；13、微动油缸；131、微动油缸安装座；132、第一安装面14、主动推板；15、滑轨；151、第二安装面；16、滑块；161、行星轮支撑轴安装面；162、第一推力面；17、从动推板；171、第二推力面；18、固定座；19、锁紧螺钉。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
30.本实施例提供一种内置液压回路的行星轮间隙自优化控制装置，通过调节行星轮和齿圈之间的啮合间隙，提高行星轮系统的运动稳定性。
31.本实施例的行星轮系统的结构如图1-2所示，包括输入轴1、太阳轮2、齿圈3、太阳轮支撑轴承4、行星轮5、固定螺栓7、行星架总成8、输出轴9。输入轴1通过太阳轮支撑轴承4
安装于行星架总成8的一侧，星架总成8的另一侧安装输出轴9，输出轴9上安装有回转轴承10。太阳轮2固定安装于输入轴1上，齿圈3设置于太阳轮2的外围，若干个行星轮5(以下以3个行星轮为例进行说明)啮合安装于太阳轮2和齿圈3之间。行星轮5通过行星轮支撑轴6沿周向安装于行星架总成8上。
32.行星架总成8的结构如图3-4所示，主要包括环路液压管路总成11、行星架本体12、行星轮间隙自优化机构。行星架本体12上设置有凹槽，环路液压管路总成11设置于行星架本体12的凹槽内。环路液压管路总成11包括环形的环路液压管路以及与该环路液压管路连通的微动油缸进油口112。进一步优选的，环路液压管路上还设置有液压油加注测试口111，通过此口可以对液压管路进行液压油加注和内部压力调节，该液压油加注测试口111的数量与行星轮5的数量相同，其位置最好与微动油缸进油口112的位置一一对应。行星架本体12的周向上布置有若干个行星轮间隙自优化机构，行星轮间隙自优化机构的数量与行星轮的数量一致，本实施例具体为3个。
33.行星轮间隙自优化机构主要包括微动油缸13、滑块16、固定座18。微动油缸13通过微动油缸进油口112与环路液压管路连通。行星轮5通过滑块安装于行星架本体12上，滑块16具有沿装置径向运动的自由度，滑块16设置于微动油缸13的杠杆输出端和固定座18之间，环路液压管路通过微动油缸进油口112串联所有的微动油缸13。该结构设计实现了行星轮与齿圈和太阳轮的啮合间隙的可控性，从而可以通过调节内部压力使得系统能够在不同工况下均能保持运动的稳定性，可显著拓展系统的应用工况范围。
34.本实施例中，行星轮间隙自优化机构的具体优选结构如图4所示。行星架本体12的侧面设置有矩形凹槽，在矩形凹槽的底部设置有微动油缸安装座131，微动油缸13安装于该微动油缸安装座131内，其进油口与液压管路总成11的对应接口连接，矩形凹槽的两个侧面分别安装有滑轨15，滑轨15的第二安装面151与矩形凹槽的第一安装面132贴合安装，滑轨15的外轨道面与滑块16侧面的内轨道面配合安装，使得滑块16能够沿着轨道面滑移。滑块16与微动油缸13的杠杆输出端之间设置有主动推板14，滑块16与固定座18之间设置有从动推板17。微动油缸13的杠杆输出端与主动推板14的一侧固定连接，主动推板14的另一侧与滑块16的内侧贴合，滑块的外侧第一推力面162与从动推板17的一侧贴合，从动推板17的另一侧第二推力面171与固定座18贴合，固定座18通过锁紧螺钉19固定安装于行星架本体12上。主动推板14和从动推板17均优选采用高锰基阻尼合金材料，使得两者在具有低碳钢强度的同时，具有高阻尼性能，从而能够在出现瞬时峰值偏载时能够有效降低其峰值，显著降低冲击力。本实施例中，从动推板17为可形变结构，其具有最大允许径向变形量，该最大允许径向变形量为行星轮的间隙最大调节量。具体的，从动推板17的优选结构如图4所示，从动推板17上设置有沿纵向贯通且沿横向延伸的扁槽。行星轮支撑轴6的一端安装在滑块16的行星轮支撑轴安装面161内，此时滑块16的移动可以带动行星轮5径向位移。
35.当系统出现偏载时，滑块16会在外部偏载下作用下沿着滑轨15产生强制位移；该强制位移会推动对应微动油缸13的缸杆，从而驱动局部高压液压油向低压处传播；通过油压的传播，使得管路总成11中的压力再次趋于平衡，从而使得系统运动能够再次保持稳定，达到系统运动的自自优化调节控制功能。
36.当行星轮系在初始装配或者使用一段时间后，需要对其管路内部进行压力初始化或者补压。外部液压站的高压管路接头连接至液压管路总成11上的单向液压油加注口，即
可实现加压/补压功能。
37.综上所述，本发明设计了行星轮间隙调节结构，实现了行星轮与齿圈和太阳轮的间隙可调，从而实现了啮合间隙的自主控制，从而使得系统能够在不同工况下均能保持运动稳定；设计了环路液压管路，串联所有行星轮间隙调节机构中的驱动油缸，当一路或部分行星轮出现偏载情况时，能够通过联通管路自适应驱动各路间隙控制油缸，从而实现系统运动稳定性的自适应调节；所设计的环路液压管路具有和行星轮数量一样多的单向注油/压力调节口，能够方便快捷的实现液压管路油压调节和流量的补充。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。