原地齿轮箱润滑系统的制作方法
【专利摘要】一种原地齿轮箱润滑系统。本发明公开了用于润滑差速齿轮系的齿轮的方法和设备。构件或轴在所述差速齿轮系的壳体内旋转。所述轴包括用于从所述壳体的外部接收润滑剂的腔室。齿轮相对于所述轴旋转，且所述轴中的孔将所述润滑剂从所述腔室分散到所述齿轮的所选齿轮位置以润滑所述齿轮。
【专利说明】原地齿轮箱润滑系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及齿轮润滑，且更具体地涉及在不拆卸齿轮箱的情况下润滑差速齿轮系中的齿轮的方法。
【背景技术】
[0002]差速齿轮系包括在齿轮箱内运动的多个齿轮。在操作过程中，驻留在齿轮上的润滑脂在齿轮的接触啮合表面上被挤出齿轮。此外，润滑脂的润滑性能随着时间的推移而退化。因此，这些齿轮需要定期润滑。当齿轮系包括固定齿轮轴时，可通过经由齿轮箱的壳体中的固定位置处的管道或导管将润滑脂从齿轮箱的外部抽到齿轮箱中而将齿轮容易地重新润滑。然而，不容易从外部对具有不固定旋转轴的差速齿轮系进行润滑，因为需要润滑的位置可相对于壳体移动，并因此相对于固定管道或导管移动。对差速齿轮系重新润滑的另一种可能的方法涉及拆卸齿轮箱和齿轮总成。然而这种方法可能会耗时、昂贵且存在损坏或丢失部件的可能性、齿轮箱组件到整体系统的重新组装或装配错误。
【发明内容】
[0003]根据本公开的一个实施方案，差速齿轮系包括:壳体；构件，其被构造为在壳体内旋转；构件内的腔室，其被构造为从壳体的外部接收润滑剂；齿轮，其被构造为相对于构件旋转；和构件中的孔，其被构造为将来自腔室的润滑剂分散到齿轮的所选齿轮位置。
[0004]根据另一个实施方案，一种润滑齿轮的方法包括:将润滑剂供给到耦合到齿轮的轴的内部；和通过轴中的孔将润滑剂从轴的内部分散到齿轮以润滑齿轮。
[0005]根据另一个实施方案，一种用于在差速齿轮系中分散润滑剂的设备包括:耦合到差速齿轮系的齿轮的构件，其中构件被构造为在壳体内旋转；构件内的腔室，其被构造为从壳体的外部将润滑剂接收到构件中；和耦合到构件中的孔的管道，其被构造为将润滑剂从腔室分散到齿轮。
[0006]通过本公开的技术可以实现额外的特征和优点。本公开的其它实施方案和方面在本文中被详细描述并且被认为是所要求保护的公开的一部分。为了更好地理解本公开以及优点和特征，请参考本说明书和附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]被视为本公开的主题被特别指出并在说明书的开始处的权利要求中清楚地要求保护。通过结合附图的以下详细描述，本公开的前述以及其它特征和优点显而易见，在图中:
[0008]图1示出本发明的示例性实施方案中的差速齿轮系；
[0009]图2示出图1的差速齿轮系的示例性槽或沟的横截面；
[0010]图3示出本发明的替代实施方案中的差速齿轮系；和
[0011]图4示出本发明的替代实施方案中的另一个差速齿轮系。【具体实施方式】
[0012]图1示出本发明的示例性实施方案中的差速齿轮系100。示例性差速齿轮系100包括具有其中所包含的旋转轴或构件104的壳体102。在一个示例性实施方案中，轴104从轴104的第一端处的壳体102的壁延伸到轴104的第二端处的壳体102的壁。一组轴承106可耦合在轴104和壳体102之间，从而能够使轴104沿其轴线旋转。轴104可包括差速轴承轴125。轴104还可耦合到或支撑差速齿轮系100的至少一个太阳齿轮120。差速轴承轴125可耦合到或支撑至少一个行星齿轮122。太阳齿轮120的齿可在齿轮啮合位置140a-d处与行星齿轮122的齿相互作用以允许太阳齿轮120和行星齿轮122相对运动。在一个示例性实施方案中，太阳齿轮120和行星齿轮122是在不同平面旋转的锥齿轮。应理解，轴104可耦合到未明确示出的其它齿轮且本文所公开的方法也可适用于润滑这些齿轮。
[0013]轴104包括腔室或者中空部分130。润滑脂接头112在轴104的第一端和第二端中的一处耦合到轴104。一般情况下，润滑脂接头112可以是相对于旋转轴104的固定部分。润滑脂密封114可因此设置在腔室130中以保持固定润滑脂接头112和旋转轴104之间的密封，以防止润滑脂从轴104和润滑脂接头112之间的腔室130泄漏。润滑脂枪或其它润滑剂分配装置可耦合到润滑脂接头112且然后用于迫使润滑脂、润滑剂或其它润滑剂经由润滑脂接头112从壳体102外部的位置进入腔室130中。轴104还包括沿轴104的不同轴向位置处的孔118a，用于从轴104分散润滑脂、润滑剂或者流体。任何数量的孔118a可设置在给定轴向位置处。润滑脂沿轴104的腔室130从润滑脂接头112行进到孔118a。润滑脂然后可被迫使从轴104径向向外。在一个实施方案中，孔118a处的润滑脂上的径向向外力可通过将润滑脂供给到润滑脂接头112处的腔室130中的润滑脂枪来提供。在另一个实施方案中，孔118a处的润滑脂上的径向向外力可通过由轴104的旋转所产生的离心力来提供。在一个示例性实施方案中，润滑脂输送装置(诸如槽或沟116)可耦合到孔118a处的轴104的外表面。或者，润滑脂输送装置可以是耦合到孔118a的管道。示例性槽或沟116的横截面将关于图2在下文被讨论并在下面被进一步描述。润滑脂排出孔118a可配置到槽或沟116中并经由孔118b被迫使排出槽或沟116。槽或沟116被构造为在所选位置(诸如太阳齿轮120或行星齿轮122)或齿轮的所选位置(诸如齿轮啮合位置140a-d中的一个)处设置孔118b。在各种实施方案中，孔118b在差速齿轮系100的操作过程中保持其与所选齿轮或所选齿轮位置的对准。轴104的旋转可进一步保持孔118b与所选齿轮或所选齿轮位置的对准。在操作过程中，通过由槽或沟116的旋转所产生的离心力使润滑脂被迫使通过孔118b，从而将润滑脂提供到锥齿轮啮合位置140a-d。
[0014]图2示出差速齿轮系100的示例性槽或沟116的横截面200。轴104被示出为围绕旋转轴202的中心。槽或沟116围绕轴104。在一个示例性实施方案中，在润滑脂经由孔118a排出轴104时，槽或沟116接收润滑脂。润滑脂集中在槽或沟116中且在齿轮箱处于操作状态时被分配到示例性太阳/行星齿轮啮合位置140a (仅用于说明目的而示出)。润滑脂槽116随轴104旋转且孔118b与齿轮啮合位置140a的一侧排列或与其对齐。在各种实施方案中，管道104中的孔118a不需要与槽116中的孔118b对准。在一个实施方案中，槽或沟116可以是非圆形的横截面或椭圆形的横截面，其中孔118b位于沿椭圆的长轴处。槽或沟116的椭圆形状允许在齿轮箱操作过程中通过离心力使润滑脂朝向槽或沟116中的孔118b移动。因此，槽或沟116的椭圆形设计可防止润滑脂堆积在槽或沟116中，且相反会增加润滑脂从槽或沟116输送到所选齿轮或所选齿轮位置。
[0015]图3示出本发明的替代实施方案中的差速齿轮系300。替代差速齿轮系300的功能类似于图1的差速齿轮系100的功能，不同之处在于槽或沟116被替换为润滑脂管道316。润滑脂管道316耦合到轴104以覆盖孔318a。所选润滑脂管道316被定向为接收从润滑脂管道316的一端处的相关联的孔318a流动的润滑剂，并通过管道的另一端处的孔318b将润滑剂从润滑脂管道316分配到所选齿轮或所选齿轮部分。孔318b位于或接近太阳/行星齿轮啮合位置140a-d。润滑脂管道随轴旋转，使得孔118b基本上始终位于齿轮啮合位置140a_d或齿轮啮合位置140a_d的一侧上。要被润滑的每个齿轮或齿轮部分可具有相关联的管道316。操作者可慢慢旋转齿轮以允许润滑脂被分配以润滑行星齿轮122和太阳齿轮120。
[0016]图4示出本发明的替代实施方案400中的另一个差速齿轮系400。为了说明的目的，电动机和制动系统410和420被示出分别用于差速齿轮系400的太阳齿轮120a和120b的操作。虽然相对于差速齿轮系400而示出，但是这样的电动机和制动系统也可用于本文所公开的差速齿轮系100和300以及差速齿轮系的其它实施方案。电动机和制动系统410可独立于电动机和制动系统420而操作，从而引起太阳齿轮120a和120b在差速齿轮轴425的相对侧上的独立运动。电动机和制动系统410驱动电动机齿轮412的旋转，这会引起耦合到太阳齿轮120a的驱动齿轮414的旋转。类似地，电动机和制动系统420驱动将旋转传递到耦合到太阳齿轮120b的驱动齿轮424的电动机齿轮422的旋转。当电动机和制动系统410和420都以相同速度运行时，行星齿轮122a-b可不绕差速轴承轴425旋转。然而，行星齿轮122a-b可绕中空旋转轴104的轨道运行。当一个电动机和制动系统的电动机不可操作时，制动器可应用且其它电动机和制动系统的电动机可通过其各自的太阳齿轮将旋转力提供到差速器。在这种情况下，行星齿轮122a-b可绕差速轴承轴425旋转以及绕中空旋转轴404的轨道运行。
[0017]替代差速齿轮系400包括轴404，其包括部分延伸通过轴404的腔室430。腔室430仅延伸到差速齿轮轴425。因此，只有管道416a和416b存在。管道416a和416b将润滑剂从腔室430分别分配到所选齿轮啮合位置140a和140b。不存在将润滑剂分配到齿轮啮合位置140c和140d的管道。齿轮120a-b和122a_b可旋转以便经由轴404的旋转或通过电动机和制动系统410和420中的一个或多个的操作将润滑剂分配到齿轮啮合位置140c和140d。因此，齿轮的致动可用于在整个差速齿轮系上传递润滑剂。在替代实施方案中，一个或多个中间齿轮可处于齿轮哨合位置140a和140c之间或齿轮哨合位置140b和140d之间。因此，这些中间齿轮也可用于将润滑剂分配在位置140a和140c之间和/或位置140b和140d之间。
[0018]在图1至图4中所示的示例性实施方案中，可在不拆卸齿轮箱的情况下在原地进行齿轮润滑。因此，所公开的方法减少与对差速齿轮系重新润滑相关联的维护时间和成本。由于可在不拆除齿轮箱的情况下进行重新润滑，所以减少了对齿轮箱和周围设备损坏的机会。此外，减少了车辆停机时间且减少或消除了对重新装配差速齿轮系的需要。
[0019]本文所用的术语仅用于描述特定实施方案的目的且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个(a/an/the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，术语“包括(comprises/comprising)”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个以上的其它特征、整数、步骤、操作、元件组件和/或它们的组合的存在或添加。
[0020]上面的权利要求中的所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括任何结构、材料或进行与如具体要求保护的其它要求保护的元件组合的功能的动作。本公开的描述是为了说明和描述的目的而呈现，但不旨在穷尽或限制为所公开形式的本公开。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。实施方案被选择并描述以便最佳地解释本公开和实际应用的原理，并使本领域的其他普通技术人员能够理解具有各种修改的各种实施方案的本公开适合于预期的特定使用。
[0021]虽然已经描述了本公开的示例性实施方案，但是应理解，本领域技术人员无论是现在还是将来都可进行各种改进和增加(其仍在上面的权利要求的范围之内)。这些权利要求应被解释为保持最初描述的本公开的适当保护。
【权利要求】
1.一种差速齿轮系，其包括: 壳体； 构件，其被构造为在所述壳体内旋转； 所述构件内的腔室，其被构造为从所述壳体的外部接收润滑剂； 齿轮，其被构造为相对于所述构件旋转；和 所述构件中的孔，其被构造为将所述润滑剂从所述腔室分散到所述齿轮的所选齿轮位置。
2.根据权利要求1所述的差速齿轮系，其中所述构件被构造为旋转以保持所述构件中的所述孔与所选齿轮位置的对准。
3.根据权利要求1所述的差速齿轮系，其还包括润滑脂输送装置，其被构造为将所述润滑剂从所述构件中的所述孔运送到所选位置。
4.根据权利要求3所述的差速齿轮系，其中所述润滑脂输送装置具有非圆形横截面和椭圆形横截面中的一种。
5.根据权利要求1所述的差速齿轮系，其中所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮；且还包括电动机，其被构造为引起将所述润滑剂从所述第一齿轮传递到所述第二齿轮的所述第一和第二齿轮的旋转。
6.根据权利要求4所述的差速齿轮系，其还包括第三齿轮，其被构造为在所述旋转过程中将所述润滑剂从所述第一齿轮传递到所述第二齿轮。
7.根据权利要求1所述的差速齿轮系，其中使用由将所述润滑剂供给到所述构件的内部的装置提供的力和离心力中的一种将所述润滑剂从所述腔室分散。
8.一种用于在差速齿轮系中分散润滑剂的设备，其包括: 耦合到所述差速齿轮系的齿轮的构件，其中所述构件被构造为在壳体内旋转； 所述构件内的腔室，其被构造为从所述壳体的外部将所述润滑剂接收到所述构件中；和 耦合到所述构件中的孔的管道，其被构造为将所述润滑剂从所述腔室分散到所述齿轮。
9.根据权利要求14所述的设备，其中所述构件被构造为旋转以保持所述构件中的所述孔与所述齿轮的对准。
10.根据权利要求14所述的设备，其还包括耦合到所述构件的润滑脂输送装置，其用于将所述润滑剂从所述构件中的所述孔运送到所述齿轮的所选齿轮位置。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述润滑脂输送装置具有非圆形横截面和椭圆形横截面中的一种。
12.根据权利要求14所述的设备，其中所述齿轮还包括具有分散于其上的润滑剂的第一齿轮和第二齿轮；其还包括电动机，其被构造为旋转所述第一和第二齿轮以将所述润滑剂从所述第一齿轮传递到所述第二齿轮。
13.根据权利要求17所述的设备，其还包括第三齿轮，其被构造为在所述旋转过程中将所述润滑剂从所述第一齿轮传递到所述第二齿轮。
14.根据权利要求14所述的设备，其中使用由将所述润滑剂供给到所述构件的内部的装置提供的力和离心力中的一种将所述润滑剂从所述构件的所述内部分散。
15.根据权利要求14 所述的设备，其中所述润滑剂是润滑剂和润滑脂中的至少一种。
【文档编号】F16H57/04GK103982637SQ201410044771
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月7日
【发明者】D.G.希尔, M.卡邦 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司