齿轮组润滑系统及方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及齿轮组组件，并且具体地涉及用于润滑行星齿轮组件的装置。
【背景技术】
[0002]齿轮和轴组件存在多种构造。例如，行星齿轮组典型地包括中心齿轮、环形齿轮、小齿轮托架和至少一个小齿轮(也称作行星齿轮)。简单的行星齿轮组可能具有一个可旋转安装在小齿轮托架上的小齿轮，而复杂的行星齿轮组可能具有多个可旋转安装在小齿轮托架上的小齿轮。每一小齿轮通过与小齿轮托架连接的小齿轮轴可旋转地安装在小齿轮托架上。小齿轮托架可绕中心齿轮的旋转轴线旋转，或可以静止。
[0003]行星齿轮组典型地是更大机械组件的一部分，如用于作业机器的传动装置。行星齿轮组允许通过调整输入轴与输出轴之间的传动比来调整输出轴的速度和扭矩。这可通过锁定齿轮之一使得它相对于它可旋转安装的轴静止来实现，或通过选择堆叠式行星齿轮组中的第二组齿轮来实现。例如，中心齿轮可保持静止，而小齿轮和环形齿轮被允许旋转；小齿轮可保持静止，允许中心齿轮和环形齿轮旋转；或环形齿轮可保持静止，允许中心齿轮和小齿轮旋转。旋转齿轮和静止齿轮的每一组合导致在输入轴和输出轴之间的不同齿轮传动比。可选地，锁定两个齿轮，如中心齿轮和环形齿轮、环形齿轮和小齿轮、或小齿轮和中心齿轮，将使得整个行星齿轮组一起旋转。这导致输入轴和输出轴具有相同的转速。
[0004]行星齿轮组件的常见问题是如何成本节约地为齿轮和齿轮轴承提供润滑流体。在一些应用中，可以使用飞溅润滑。然而，在高性能、长寿命的应用中，可能期望在压力下提供润滑，以保证轴承始终被润滑。在开发这种系统时存在还需要外形小并且紧凑的附加问题。
【发明内容】
[0005]本发明公开了一种齿轮润滑系统和方法，例如用于给齿轮组的小齿轮和小齿轮轴承提供润滑流体。
[0006]根据本公开内容的一个方面，一种轴润滑流体传递系统可以包括中心齿轮轴，所述中心齿轮轴具有围绕所述中心齿轮轴的外表面的至少一部分周向地延伸的通道。所述中心齿轮轴可以包括中心齿轮轴轴向孔，所述中心齿轮轴轴向孔在轴向方向上至少部分地穿过所述中心齿轮轴延伸，并且所述中心齿轮轴包括中心齿轮轴径向孔，所述中心齿轮轴径向孔从所述中心齿轮轴轴向孔向所述通道径向地延伸。套筒可以径向地围绕所述通道布置，与所述通道配合以形成腔。所述套筒可以包括第一通孔。第一齿轮托架可以包括径向内表面和径向外表面，所述第一齿轮托架具有第一齿轮托架第一径向孔，所述第一齿轮托架第一径向孔从所述径向内表面至少部分地朝向所述径向外表面延伸。所述第一齿轮托架第一径向孔可以通过所述第一通孔与所述腔流体连通。
[0007]根据本公开内容的另一个方面，一种轴润滑流体传递系统可以包括中心齿轮轴，所述中心齿轮轴具有围绕所述中心齿轮轴的外表面的至少一部分周向地延伸的通道。所述中心齿轮轴可以包括中心齿轮轴轴向孔，所述中心齿轮轴轴向孔在轴向方向上至少部分地穿过所述中心齿轮轴延伸，并且所述中心齿轮轴包括中心齿轮轴径向孔，所述中心齿轮轴径向孔从所述中心齿轮轴轴向孔向所述通道径向地延伸。套筒可以径向地围绕所述通道布置，与所述通道配合以形成腔。所述套筒可以包括两个通孔。第一齿轮托架可以包括径向内表面和径向外表面，第一齿轮托架第一径向孔从所述径向内表面至少部分地朝向所述径向外表面延伸。第二齿轮托架可以包括径向内表面和径向外表面，第二齿轮托架第一径向孔从所述径向内表面至少部分地朝向所述径向外表面延伸。所述第一齿轮托架第一径向孔可以与一个通孔流体连通，并且所述第二齿轮托架第一径向孔可以与另一个通孔流体连通。
[0008]根据本公开内容的另一个方面，提供了一种润滑齿轮和齿轮轴承的方法。该方法可以包括:提供中心齿轮轴，所述中心齿轮轴具有围绕所述中心齿轮轴的一部分周向地延伸的通道。中心齿轮轴径向孔可以在径向方向上从所述通道至少部分地穿过所述中心齿轮轴延伸，并且中心齿轮轴轴向孔可以在轴向方向上至少部分地穿过所述中心齿轮轴并穿过所述中心齿轮轴径向孔延伸。具有第一通孔的套筒径向地布置在所述通道外部，并且周向地和轴向地布置在所述通道上，并且安装包括第一齿轮托架，第一齿轮托架可以第一齿轮托架径向孔。可以流体连通所述中心齿轮轴轴向孔、所述中心齿轮轴径向孔、所述通道、所述通孔和第一齿轮托架径向孔，以及可以向所述中心齿轮轴提供润滑流体。
[0009]通过阅读下面的详细描述并结合考虑附图，本领域技术人员可以清楚获知本公开内容的这些以及其他特征和优点。
【附图说明】
[0010]图1是根据本公开内容的具有润滑系统的示例性作业机器。
[0011]图2是图1的作业机器中示例性的堆叠式行星齿轮组的正透视图。
[0012]图3是图2的示例性的堆叠式行星齿轮组的剖视图。
[0013]图4是图2中的示例性的堆叠式行星齿轮组的中心齿轮和中心齿轮轴的局部放大透视图。
[0014]图5是图2中的示例性的堆叠式行星齿轮组的密封套筒的放大正透视图；
[0015]图6是图2中的示例性的堆叠式行星齿轮组的正视图。
[0016]图7是沿图6中的线7-7截取的、示出润滑系统的局部分解剖视图。
[0017]图8是图2的行星齿轮组的小齿轮和小齿轮托架的局部分解剖视图，其中示出了用于小齿轮托架和小齿轮轴的示例性的润滑装置。
[0018]图9是图2中的示例性的堆叠式行星齿轮组的小齿轮和小齿轮托架的局部放大剖视图，其中示出了用于小齿轮托架和小齿轮轴的示例性的装置。
[0019]附图中相同的附图标记表示相同的部件、部分或操作。
【具体实施方式】
[0020]如上面【附图说明】的附图所示出的，下面对本公开内容的齿轮组润滑系统和方法的一个或多个示例性实施例进行描述。本领域技术人员能够预期对示例性实施例作出多种改变。
[0021]在某些高性能和长寿命的应用中，齿轮和齿轮轴承可能需要始终保持完全润滑。欠润滑可能导致过度磨损和降低的寿命。润滑流体可以在压力下提供，以保证齿轮和轴承的充分润滑。此外，在某些应用中，可能期望对容纳在小外形、紧凑的封装件内的齿轮和轴承进行润滑。
[0022]图1示出了一个示例性作业机器10，其为具有根据本公开内容的齿轮润滑系统的轮式装运机。具体地，作业机器10可具有一个或多个齿轮组，例如用在作业机器10的传动装置中的堆叠式行星齿轮组20 (图2中示出)。可以理解的是，各种其它齿轮组构造也是可能的，并且齿轮组20可用在多种机械、车辆或其它非车辆装置中。
[0023]现在参考图2，示例的堆叠式行星齿轮组20可以包括第一行星齿轮组22a和第二行星齿轮组22b，第一行星齿轮组22a和第二行星齿轮组22b彼此沿轴向布置，并共用公共的中心齿轮轴24和壳体26。可以领会的是，第二行星齿轮组22b可以具有与第一行星齿轮组22a相似的组件。第一行星齿轮组22a的部件将用后缀“a”表示，而第二行星齿轮组22b的部件将用后缀“b”表示。还可以领会的是，作为一种选择，可以使用单行星齿轮组，其仅使用第一行星齿轮组22a。
[0024]通常地，第一行星齿轮组22a可以包括中心齿轮28a、环形齿轮(未示出)和至少一个小齿轮(或行星齿轮)32a。相似地，第二行星齿轮组22b可以包括中心齿轮28b、环形齿轮30b和至少一个小齿轮32b。以轴线34为准，第二行星齿轮组22b轴向地布置在第一行星齿轮组22a之前。
[0025]参考图2和图3，中心齿轮轴24可以与轴线34同轴，并且围绕轴线34旋转。中心齿轮轴轴向孔36在轴向方向上至少部分穿过中心齿轮轴24。中心齿轮轴径向孔38从中心齿轮轴轴向孔36径向地延伸到通道40。中心齿轮28a例如通过在中心齿轮轴24上的保持环或键被轴向地和可转动地保持在中心齿轮轴24上。中心齿轮28a可以包括位于其径向外表面的用于与小齿轮32a啮合的多个齿轮齿。齿轮齿例如可以用于正齿轮或斜齿轮。在一些实施例中，用于中心齿轮28a的典型的齿轮齿应相似地被用于环形齿轮(未示出)和小齿轮32a。
[0026]通道40沿中心齿轮轴24的圆周延伸并且从中心齿轮轴24的外表面向内延伸一段径向距离。在轴向方向上，通道40在最靠近轴线34处最窄。通道40可以随着通道40从轴线34朝向中心齿轮轴24的外表面向外径向延伸而轴向变宽。通道40轴向地布置在第一中心齿轮28a和第二中心齿轮28b之间。通道40的轴向前方为从中心齿轮轴24的径向外表面延伸的第一圆周槽42，用于容纳第一密封圈44。相似地，通道40的轴向后方为从中心齿轮轴24的径向外表面延伸的第二圆周槽46，用于容纳第二密封圈48。密封圈44和48例如可以为密封圈或任何其它合适的密封。
[0027]现在参考图3、5和7，套筒50可以为具有内表面52和外表面54的中空圆柱体，套筒50可以具有多个径向通孔56。通孔56可以分布在套筒50的不同的轴向和/或周向位置处。例如，如图5所示，总共6个通孔可以设置成两组，每组具有3个通孔56，每组通孔56轴向对准，并且间隔开约120度。每组通孔56彼此轴向地间隔开。
[0028]如果第一环形齿轮(未示出)和第二环形齿轮30b与壳体26分开，则例如通过在第二环形齿轮30b的外表面和壳体26的内表面上的互补的键58b，它们可以与壳体26接合。第一环形齿轮(未示出)和第二环形齿轮30b可以与轴线34同轴，并且绕轴线34旋转。第一环形齿轮(未示出)和第二环形齿轮30