齿轮传动装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种齿轮传动装置，包括第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、连接机构和连接至所述第一减速齿轮组的电机；第一减速齿轮组包括输入轴和输出轴，第一减速齿轮组的输入轴受电机驱动；第二减速齿轮组包括输入轴和输出轴，固定套设于输入轴上的第一壳体；及连接机构包括套设于第一减速齿轮组的输入轴上的驱动组件及套设于驱动组件上的第二壳体，驱动组件在第一减速齿轮组的输出轴在第一方向上的转动作用下与第二壳体过盈连接来驱动第二减速齿轮组的输入轴转动，第二壳体在第二减速齿轮组的输入轴的第二方向上的转动作用下与驱动组件断开连接。所述齿轮传动装置结构合理，尺寸小，齿轮脱开/啮合反应迅速，装置使用寿命长，成本低。
【专利说明】
齿轮传动装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种齿轮传动装置，特别涉及一种用于大型接地开关的齿轮传动装置。
【背景技术】
[0002]随着人类工业的发展，动力机械在各个生产领域中起到越来越多的作用。其中，伴随着电力行业的发展，动力机械在电力系统中得到了广泛的应用。
[0003]对于大型用电气控制系统而言，电路往往需要应用较大型号的接地开关，这就需要对接地开关用执行装置进行控制。现有技术中，经常使用齿轮传动装置控制接地开关。这些接地开关使用电机驱动，电机通过转轴输出功率，经过多级齿轮组减速，最终以较慢的转速驱动接地开关断开或闭合。
[0004]齿轮传动装置中的减速齿轮组中的传动需要进行脱开或啮合切换以达到控制目的。而现有技术中，齿轮之间的传动往往使用离合器进行控制，而离合器往往适用于轴和轴之间的传动，这就导致整个齿轮装置的轴距过长，使尺寸增大，同时使用离合器还使成本增加，整个齿轮传动装置的寿命也因离合器的磨损而受到影响。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种较小尺寸的齿轮传动装置，同时这个齿轮传动装置应所述具有较长的寿命和较低的成本。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中，齿轮传动装置中的减速齿轮组使用离合器控制齿轮啮合，而离合器中的枢轴易断裂，且摩擦片容易磨损，脱开/啮合控制复位时动作繁琐和总体成本过高等问题，提供一种新型齿轮传动装置。
[0007]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0008]一种齿轮传动装置，所述齿轮传动装置包括:第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、连接机构和连接至所述第一减速齿轮组的电机；所述第一减速齿轮组包括输入轴和输出轴，所述第一减速齿轮组的输入轴受所述电机驱动；所述第二减速齿轮组包括输入轴和输出轴，所述输入轴上固定套设有轴承及固定套设于轴承上的第一壳体；及所述连接机构包括套设于所述第一减速齿轮组的输入轴上的驱动组件及套设于驱动组件上的第二壳体，所述第二壳体固定连接于第一壳体的下方，所述驱动组件在所述第一减速齿轮组的输出轴在第一方向上的转动作用下与所述第二壳体过盈连接来驱动所述第二减速齿轮组的输入轴转动，所述第二壳体在所述第二减速齿轮组的输入轴的第二方向上的转动作用下与所述驱动组件断开连接，所述第二方向反于所述第一方向。
[0009]较佳地，所述驱动组件包括底座、沿底座上方轴向延伸的具有通孔的多边形突柱、活动套设于所述底座及多边形突柱上的转动齿轮，所述转动齿轮上方沿轴孔圆周方向上轴向延伸出一系列梯形突起，相邻突起之间形成一限定空间，所述驱动组件还包括置于突起之间的限定空间内的频针、套设于多边形突柱上的轴承及卡簧，其中，所述频针活动放置于每个限定空间内，所述第一减速齿轮组的输入轴穿过底座、多边形突柱、转动齿轮、轴承及通过所述卡簧将所述驱动组件固定于所述第二壳体内。
[0010]较佳地，其中所述第一减速齿轮组为四级减速齿轮组，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之间设置多个齿轮轴，所述齿轮轴均与所述电机轴平行，所述电机固定安装在所述第一减速齿轮组的第一壁部，所述连接机构固定安装于所述第一减速齿轮组的第二壁部。
[0011]较佳地，其中所述齿轮转动装置还包括一对固定于所述第一减速齿轮组的第二壁部上且置于所述连接机构的所述转动齿轮两侧的定位机构，每个定位机构包括有固定于所述第二壁部上的固定块、横向固定于固定块内的螺钉、滚珠及至于螺钉与滚珠之间的第一弹性件，所述滚珠部分外露于所述螺钉，并在弹性件的作用下与所述转动齿轮的外表面保持抵触状态。
[0012]较佳地，其中所述驱动组件的底座沿边缘轴向延伸出两个相对的第一固定件，所述转动齿轮的下表面沿轴孔的圆周方向上轴向延伸出一轴体，所述轴体与转动齿轮的内表面之间形成一环形空间，所述转动齿轮于环形空间内形成有两个相对的第二固定件，每一个第一固定件与每一个第二固定件之间连接有第二弹性件，所述第二弹性件用于驱动所述转动齿轮的复位。
[0013]较佳地，其中所述轴体的直径小于底座的直径，所述轴体的高度小于转动齿轮的高度，所述两个第一固定件的连线垂直于两个第二固定件的连线。
[0014]较佳地，其中所述第二减速齿轮组为三级减速齿轮组，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之间设置多个齿轮轴，所述齿轮轴均与所述电机轴平行。
[0015]较佳地，其中所述第一减速齿轮组和第二减速齿轮组各自的第一壁面和第二壁面均平行设置。
[0016]较佳地，其中所述第一减速齿轮组和第二减速齿轮组均为直齿轮。
[0017]较佳地，其中所述电机为直流电机。
[0018]本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
[0019]本发明的积极进步效果在于:所述齿轮传动装置结构合理，尺寸小，齿轮脱开/啮合反应迅速，装置使用寿命长，成本低。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明一个实施例所示的齿轮传动装置的立体示意图。
[0021]图2是图1所示齿轮传动装置在另一个角度下的立体示意图。
[0022]图3是图1所示齿轮传动装置中连接机构的分解视图。
[0023]图4是图3中的连接机构于另一角度下的立体示意图。
[0024]图5是图1所示齿轮传动装置中的定位机构的分解视图。
[0025]图6是图3中的连接机构中的驱动组件与第二壳体分离状态示意图。
[0026]图7是图3中的连接机构中的驱动组件与第二壳体过盈连接状态示意图。
【具体实施方式】
[0027]本发明将参照附图以各种实施例的方式进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图中的部件大小和特点只是为了便于说明和揭示本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
[0028]图1和图2根据本发明一个实施例示出了齿轮传动装置的立体示意性结构。在所述实施例中，齿轮传动装置包括底座15和固定安装在底座15上的第一减速齿轮组20、第二减速齿轮组40、连接机构30和安装在第一减速齿轮组20侧壁上的电机10。
[0029]第一减速齿轮组20为四级减速齿轮组，包括第一壁部210和第二壁部220，第一壁部210和第二壁部220均固定设置在底座15上，并通过多个螺栓230固定两者的位置。两个壁部之间在整个宽度范围内设置两个齿轮轴，这些齿轮轴均与电机的输出轴110平行。电机10为直流电机，通过螺钉固定安装在第一壁部210外侧，同时电机的输出轴110通过第一壁部210上的孔进入第一壁部210与第二壁部220之间的空间作为第一减速齿轮组20的输入轴。
[0030]第二减速齿轮组40为三级减速齿轮组，包括第一壁部410和第二壁部420，第一壁部410和第二壁部420均固定设置在底座15上，并通过多个螺栓430固定两者的位置。两个壁部之间在整个宽度范围内设置四个齿轮轴，这些齿轮轴同样均与电机的输出轴110平行。
[0031]第一减速齿轮组20和第二减速齿轮组40各自的第一壁面和第二壁面均平行设置，第二减速齿轮组40的输入轴与第一减速齿轮组20的输出轴同轴。
[0032]请同时参考图3至图4所示，所述连接机构30固定安装于所述第一减速齿轮组20的第二壁部220上。所述连接机构30包括驱动组件32及套设于驱动组件32上的第二壳体31。所述驱动组件32包括底座320、沿底座320上方轴向延伸的具有通孔的多边形突柱321、活动套设于所述底座320上的转动齿轮325。所述转动齿轮325上方沿轴孔圆周方向上轴向延伸出一系列梯形突起326，相邻突起326之间形成一限定空间330。所述驱动组件32还包括置于突起326之间的限定空间内的频针327、套设于多边形突柱321上的轴承328及卡簧329，其中，每个频针327活动放置于每个限定空间330内。所述第一减速齿轮组20的输入轴穿过底座320、多边形突柱321、转动齿轮325、轴承328及通过所述卡簧329将所述驱动组件32固定于所述第二壳体31与第二壁部220之间。在本实施例中，所述多边形突柱321为七边形，所述频针327的数量也为七，但是并不限定于此，在其他实施例中，所述多边形突柱321也可为其他的多边形，比如五边形，八边形等，而对应频针327的数量与多边形的边数相等。
[0033]所述驱动组件32的底座320沿边缘轴向延伸出两个相对的第一固定件322。所述转动齿轮325的下表面沿轴孔的圆周方向上轴向延伸出一轴体302，所述轴体302与转动齿轮325的内表面之间形成一环形空间300。所述转动齿轮325于环形空间300内形成有两个相对的第二固定件301。每一个第一固定件322与每一个第二固定件301之间连接有第二弹性件303。所述第二弹性件303用于驱动所述转动齿轮325的复位。在本实施例中，所述轴体302的直径小于底座320的直径，所述轴体302的高度小于转动齿轮325的高度，所述两个第一固定件322的连线垂直于两个第二固定件301的连线。本实施例中，所述第二弹性件303为弹簧。
[0034]请同时参考图5所示，所述齿轮转动装置还包括一对固定于所述第一减速齿轮组20的第二壁部220上且置于所述连接机构30的所述转动齿轮325两侧的定位机构60。每个定位机构60包括有固定于所述第二壁部220上的固定块61、横向固定收容于固定块61的穿孔65内的螺钉62、滚珠64及至于螺钉62与滚珠64之间的第一弹性件63。所述滚珠64部分外露于所述圆柱块61，并在第一弹性件63的作用下与所述转动齿轮325的外表面保持抵触状态，以此弹性固定所述转动齿轮325的位置。本实施例中，所述第一弹性件63为弹簧。
[0035]第一减速齿轮组20的第一壁部210和第二壁部220之间设置转轴240和250。转轴240和250均为全轴连接方式。其中，靠近第一壁部210的转轴240固定连接齿轮242和244，优选地，齿轮242和244为双联齿轮，靠近第二壁部的转轴240固定连接齿轮246和248，优选地，齿轮246和248为双联齿轮。同理，其中，靠近第一壁部的转轴250固定连接齿轮252和254，优选地，齿轮252和254为双联齿轮，靠近第二壁部的转轴250固定连接齿轮256。转轴250靠近第二壁部的部分作为第一减速齿轮组20的输出轴使用。
[0036]这样，电机10的输出轴110穿过第一壁部210，其上固定设置齿轮112。齿轮112受到电机10的驱动，传动至齿轮242，齿轮244同步转动，传动至齿轮252，齿轮254同步转动，传动至齿轮246，齿轮248同步转动，传动至齿轮256。
[0037]输入轴440上设置有轴承51及固定套设于轴承51上的第一壳体50。所述连接机构30的第二壳体31的壁部上沿轴向开设有螺丝孔310，所述第一壳体50与第二壳体31通过螺丝与螺丝孔的配合进行固定。输入轴440上还设置可动齿轮442。第二减速齿轮组40的第一壁部410和第二壁部420之间还设置转轴450、460和470。转轴450上固定设置齿轮452和454。转轴460上固定设置齿轮462和464，优选地，齿轮452和454、齿轮462和464为双联齿轮。转轴470上固定设置齿轮472。
[0038]这样，当第二减速齿轮组40的输入轴440上的可动齿轮442和齿轮452啮合时，齿轮442的转动可导致齿轮452旋转，齿轮454同步转动，传动至齿轮464，齿轮462同步转动，传动至齿轮472，从而带动枢轴470旋转，枢轴470从而作为第二减速齿轮组40的输出轴将减速后的旋转运动输出装置，带动大型接地开关运动。
[0039]在装配所述连接机构30时，首先，通过底座320上开设的通孔将底座320套设于第一减速齿轮组20的输出轴上，将第二弹性件303的一端连接到第一固定件322，另外一端连接到第二固定件301，将转动齿轮325套设于底座320上，将频针327置于梯形突起326之间形成的限定空间330内，接着将第二壳体31的下半部分套设于突起326和频针327的外围，最后将轴承328穿过输出轴安装到第二壳体31内表面的上半部分，以及通过卡簧329将连接机构30固定在一起，最终整个连接机构30通过输出轴250上的突起与多边形突柱通孔内形成的键槽340配合固定到输出轴250上。
[0040]请同时参考图6至图7所示，在利用所述连接机构30驱动所述第二减速齿轮组40转动时，首先给电机10通电，电机10带动第一减速齿轮组20的输入轴240开始转动，并通过输入轴240与输出轴250之间的齿轮将转动传输至输出轴250，所述输出轴250开始沿第一方向转动以带动底座320及其上的多边形突柱321开始转动。在初始状态下，所述频针327与所述多边形突柱321的面324相对设置，所述梯形突起326与所述多边形突柱321的棱323相对设置。在所述多边形突柱321伴随着输出轴250转动时，所述多边形突柱321的棱323逐渐与频针327相对设置，由于频针327活动放置于每个限定空间330内，因此在多边形突柱321的棱323的抵触下将沿径向运动，从而最终与第二壳体31的内表面过盈连接。此时，在多边形突柱321继续在输出轴250的带动下转动时，将带动所述第二壳体31转动，而第一壳体50固定于第二壳体31上，因此将在第二壳体31的带动下转动，而第一壳体50固定套设于第二减速齿轮组40的输入轴440上，因此所述第二减速齿轮组40的输入轴440将在第一壳体50的带动下开始转动，从而最终利用第二减速齿轮组40中的齿轮带动输出轴470开始转动，以此来实现开启安装在输出轴470上的电子开关等。
[0041]同时，在所述转动齿轮325刚开始没有伴随着多边形突柱321 —起转动时，由于多边形突柱321的转动导致两者之间连接的第二弹性件303发生了弹性形变。因此，在电机10断电时，第二弹性件303弹性恢复驱动转动齿轮325转动以恢复到初始状态，为下一次的转动做准备。
[0042]同时，现有技术下，存在着无电情况，由此导致电机10无法通电以输出一定的动力。为了应对此弊端，通常在电子开关上设置有手动操作机构，以通过手动的方式来开启对应的电子开关。而由于电子开关与输出轴470连接，手动开启电子开关必然会导致输出轴470的转动，而输出轴470的转动必然通过齿轮传输到输入轴440。如果输入轴440的转动带动了第一减速齿轮组20上的输出轴250的转动，那么必然会最终驱使输入轴240的转动，而输入轴240连接于电机10的输出轴110上，由此传输来得转动将可能损坏电机10，鉴于此，有必要阻止第二减速齿轮组40输入轴440上的转动传输至第一减速齿轮组20上的输出轴250上。而本案中，在第二减速齿轮组40上的输入轴440将转动通过第一壳体50传输至第二壳体31时，第二壳体31将沿反于第一方向上的第二方向转动。而由于第一弹性件63通过滚珠64始终抵触所述转动齿轮325，使得所述转动齿轮325保持在固定状态，因此在第二壳体31转动时，将带动频针327从与多边形突柱321的棱323相对设置的位置移动到与多边形突柱321的面324相对设置的位置，由此，由于失去了多边形突柱321的棱323对频针327的抵触作用，所述频针327自动向靠近多边形突柱321中心的位置移动，导致所述第二壳体31的内表面与频针327分离。分离后，将在第二壳体31与多边形突柱321及突起326之间形成有一定的空间，从而使得第二壳体31上的转动无法传输到输出轴250上，以此实现了上述的目的。
[0043]在一个实施例中，第一减速齿轮组20和第二减速齿轮组40中的齿轮均为直齿轮。本领域的技术人员可以理解，装置所使用齿轮的类型将随着不同减速需求的需要予以变化。
[0044]此，本发明已经对减速齿轮装置进行了充分的描述，所述减速齿轮装置通过对执行机构的控制达到减速装置的啮合/脱开控制，齿轮反应速度增加，同时减少了磨损导致装置损耗，延长了使用寿命，同时降低了成本。同时，所述装置结构合理，免去了离合器方式中过长的齿轮轴长度，减小了装置尺寸。而且，在减速装置脱开后可避免输出端过大的负载传递至电机造成对电机的破坏。
[0045]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定。说明书和权利要求书中的用词仅出于陈述内容的目的进行描述，并不排斥其它附加的涵义。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种齿轮传动装置，其特征在于，所述齿轮传动装置包括: 第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、连接机构和连接至所述第一减速齿轮组的电机； 所述第一减速齿轮组包括输入轴和输出轴，所述第一减速齿轮组的输入轴受所述电机驱动； 所述第二减速齿轮组包括输入轴和输出轴，所述输入轴上固定套设有轴承及固定套设于轴承上的第一壳体；及 所述连接机构包括套设于所述第一减速齿轮组的输入轴上的驱动组件及套设于驱动组件上的第二壳体，所述第二壳体固定连接于第一壳体的下方，所述驱动组件在所述第一减速齿轮组的输出轴在第一方向上的转动作用下与所述第二壳体过盈连接来驱动所述第二减速齿轮组的输入轴转动，所述第二壳体在所述第二减速齿轮组的输入轴在第二方向上的转动作用下与所述驱动组件断开连接，所述第二方向与所述第一方向相反。2.如权利要求1所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述驱动组件包括底座、沿底座上方轴向延伸的具有通孔的多边形突柱、活动套设于所述底座及多边形突柱上的转动齿轮，所述转动齿轮上方沿轴孔圆周方向上轴向延伸出一系列梯形突起，相邻突起之间形成一限定空间，所述驱动组件还包括置于突起之间的限定空间内的频针、套设于多边形突柱上的轴承及卡簧，其中，所述频针活动放置于每个限定空间内，所述第一减速齿轮组的输入轴穿过底座、多边形突柱、转动齿轮、轴承及通过所述卡簧将所述驱动组件固定于所述第二壳体内。3.如权利要求2所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述第一减速齿轮组为四级减速齿轮组，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之间设置多个齿轮轴，所述齿轮轴均与所述电机轴平行，所述电机固定安装在所述第一减速齿轮组的第一壁部，所述连接机构固定安装于所述第一减速齿轮组的第二壁部。4.如权利要求3所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述齿轮转动装置还包括一对固定于所述第一减速齿轮组的第二壁部上且置于所述连接机构的所述转动齿轮两侧的定位机构，每个定位机构包括有固定于所述第二壁部上的固定块、横向固定收容于固定块内的螺钉、滚珠及至于螺钉与滚珠之间的第一弹性件，所述滚珠部分外露于所述固定块，并在第一弹性件的作用下与所述转动齿轮的外表面保持抵触状态。5.如权利要求2所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述驱动组件的底座沿边缘轴向延伸出两个相对的第一固定件，所述转动齿轮的下表面沿轴孔的圆周方向上轴向延伸出一轴体，所述轴体与转动齿轮的内表面之间形成一环形空间，所述转动齿轮于环形空间内形成有两个相对的第二固定件，每一个第一固定件与每一个第二固定件之间连接有第二弹性件，所述第二弹性件用于驱动所述转动齿轮的复位。6.如权利要求5所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述轴体的直径小于底座的直径，所述轴体的高度小于转动齿轮的高度，所述两个第一固定件的连线垂直于两个第二固定件的连线。7.如权利要求3所述的齿轮传动装置，其特征在于:所述第二减速齿轮组为三级减速齿轮组，包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部和第二壁部之间设置多个齿轮轴，所述齿轮轴均与所述电机轴平行。8.如权利要求7所述的齿轮传动装置，其特征在于:所述第一减速齿轮组和第二减速齿轮组各自的第一壁面和第二壁面均平行设置。9.如权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于:所述第一减速齿轮组和第二减速齿轮组均为直齿轮。10.如权利要求1所述的齿轮转动装置，其特征在于:所述第二壳体的壁部上沿轴向开设有螺丝孔，所述第一壳体与第二壳体通过螺丝与螺丝孔的配合进行固定。
【文档编号】F16H57/023GK105840744SQ201510014310
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月12日
【发明人】塔静宁, 张国平, 栗秋梅, 徐雪前
【申请人】广东德昌电机有限公司