一种带液压离合器的多级紧凑型高速齿轮箱的制作方法

本发明涉及齿轮箱传动技术领域，尤其涉及一种带液压离合器的多级紧凑型高速齿轮箱。

背景技术：

液压离合器因其传递扭矩大、工作平稳，在燃气轮机传动系统中得到广泛应用。在以燃气轮机为原动力的传动系统中安装液压离合器，可以满足工作机构间歇性作功的需求。燃气轮机输出转速一般高达每分钟万转以上，而执行部件则转速较低，需经齿轮箱减速后输出低转速大扭矩。该齿轮箱属于高速齿轮箱范畴，速度高，技术难度大，被认为是传动关键部件之一。现有的传动系统中齿轮箱与液压离合器均为独立部件，需将液压离合器安装在齿轮箱之后，中间通过联轴器或者法兰连接，原动力经齿轮箱、液压离合器之后再传输给工作机构。因此，存在传动链较长、空间占比大、功率密度低的技术缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构紧凑、传动链较短，功率密度高的带液压离合器的多级紧凑型高速齿轮箱。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种带液压离合器的多级紧凑型高速齿轮箱，包括箱体11、高速级组件、中间级组件、低速级组件，高速级组件采用人字齿行星轮系结构，包括输入法兰1、输入太阳轮2、行星轮3、行星轮轴承4、行星轮轴5、行星架6、右齿圈7、左齿圈8、齿圈连接套9、齿圈连接盘10，输入法兰1安装在输入太阳轮2的端部，输入太阳轮2完全浮动，通过行星轮3进行径向和轴向限位，行星轮3通过行星轮轴承4安装在行星轮轴5上，行星轮轴5固定在行星架6上，行星架6固定在箱体11上，齿圈连接套9通过花键套接在右齿圈7和左齿圈8上。齿圈连接盘10固联在齿圈连接套9上；中间级组件包括中间齿轮轴12、中间轴轴承13，中间齿轮轴12的左端通过中间轴轴承13安装在箱体11上、右端通过花键与齿圈连接盘10连接；低速级组件采用低速齿轮与液压离合器的连接方式，包括低速齿轮14、低速齿轮轴承15、低速轴轴承16、低速轴17、旋转接头18、螺栓19、液压离合器20、键21、输出法兰22，液压离合器20包括离合器内圈23、离合器摩擦片24、离合器外圈25，低速齿轮14通过低速齿轮轴承15安装在低速轴17上，同时通过螺栓19与离合器外圈25固联，离合器内圈23通过键21与低速轴17联接，低速轴17通过低速轴轴承16安装在箱体11上，在低速轴17的端部装有输出法兰22。

作为优选方案，低速轴17设置不贯通的内油道，在内油道的出口端安装旋转接头18，低速轴17的内油道分别与旋转接头18的内油腔和液压离合器20的压力油孔相联通。

本发明装置具备的有益效果：①在齿轮箱内集成了液压离合器的功能，使整体传动链较短，空间占比小；②高速级组件采用人字齿行星轮系结构，功率密度大。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2 为本发明的离合器结构示意图。

图中：1-输入法兰，2-输入太阳轮，3-行星轮，4-行星轮轴承，5-行星轮轴，6-行星架，7-右齿圈，8-左齿圈，9-齿圈连接套，10-齿圈连接盘，11-箱体，12-中间齿轮轴，13-中间轴轴承，14-低速齿轮，15-低速齿轮轴承，16-低速轴轴承，17-低速轴，18-旋转接头，19-螺栓，20-液压离合器，21-键，22-输出法兰，23-离合器内圈，24-离合器摩擦片，25-离合器外圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1～2所示，带液压离合器的多级紧凑型高速齿轮箱包括箱体11、高速级组件、中间级组件、低速级组件。

高速级组件采用人字齿行星轮系结构，包括输入法兰1、输入太阳轮2、行星轮3、行星轮轴承4、行星轮轴5、行星架6、右齿圈7、左齿圈8、齿圈连接套9、齿圈连接盘10，输入法兰1安装在输入太阳轮2的端部，输入太阳轮2完全浮动，通过行星轮3实现径向与轴向限位，行星轮3通过行星轮轴承4安装在行星轮轴5上，行星轮轴5固定在行星架6上，行星架6固定在箱体11上，齿圈连接套9通过花键套接在右齿圈7和左齿圈8上，花键两端带有钢丝挡圈安装槽，可实现右齿圈7和左齿圈8在齿圈连接套9上的固定。齿圈连接盘10固联在齿圈连接套9上。人字齿结构在高速传动中运行平稳，振动、噪声低，功率密度大，能有效降低重量。且太阳轮2与齿圈都为浮动构件，能够有效实现均载，进一步提高承载能力与功率密度。

中间级组件包括中间齿轮轴12、中间轴轴承13，中间齿轮轴12的左端通过中间轴轴承13安装在箱体11上、右端通过花键与齿圈连接盘10连接，齿圈连接盘10与中间齿轮轴12通过花键连接传输动力。

低速级组件采用低速齿轮与液压离合器的连接方式，包括低速齿轮14、低速齿轮轴承15、低速轴轴承16、低速轴17、旋转接头18、螺栓19、液压离合器20、键21、输出法兰22，液压离合器20包括离合器内圈23、离合器摩擦片24、离合器外圈25，低速齿轮14通过低速齿轮轴承15安装在低速轴17上，同时通过螺栓19与离合器外圈25固联，离合器内圈23通过键21与低速轴17联接，低速轴17通过低速轴轴承16安装在箱体11上，在低速轴17的端部装有输出法兰22，实现动力输出。

低速轴17设置不贯通的内油道，在内油道的出口端安装旋转接头18，低速轴17的内油道分别与旋转接头18的内油腔和液压离合器20的压力油孔相联通，为液压离合器提供结合的压力油及散热润滑油。

当液压离合器20通有高压油结合时，燃气轮机的高速小扭矩动力通过输入法兰1输入，依次经人字齿行星轮系、中间齿轮轴13、低速齿轮14、液压离合器20、低速轴17，最终由输出法兰22输出。当液压离合器20的高压油断开时，离合器摩擦片24脱开，动力在低速齿轮14处被切断。

本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨和原则的前提下做出各种变化。