减速机及旋挖钻机的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种减速机及旋挖钻机。


背景技术：

2.为了提升旋挖钻机在施工时的卸土效率，旋挖钻机通常会在动力头上配备双速比减速机，通过双速比减速机实现动力头两种输出转速的切换，正常钻进时为低速档以增大扭矩，甩土时可以切换到高速档进行快速卸土。
3.目前，双速比减速机一般通过制动二级行星轮系齿圈或锁定一级轮系齿圈来实现大速比和小速比，现有的双速比减速机的大速比和小速比差距较小，小速比无法做到很小，还存在无法满足旋挖钻机需要更高转速的问题。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中的双速比减速机受到内部结构的限制，小速比不够小，难以满足旋挖钻机对动力头更高转速的需求，因而提供一种新型动力头减速机及旋挖钻机。
5.本实用新型提供了一种减速机，其包括：壳体；第一行星轮系，设置在壳体内，第一行星轮系包括第一太阳轮及第一齿圈；第一制动结构，设置在壳体内且与第一齿圈配合，第一制动结构具有制动第一齿圈的第一制动状态及解除制动第一齿圈的第一解锁状态；第二制动结构，设置在壳体内且与第一太阳轮、第一齿圈配合，第二制动结构具有锁定第一太阳轮和第一齿圈的第二制动状态及解锁第一太阳轮和第一齿圈的第二解锁状态；其中，第一制动结构处于第一制动状态时，第二制动结构处于第二解锁状态，第二制动结构处于第二制动状态时，第一制动结构处于第一解锁状态。
6.可选的，第一制动结构包括第一摩擦部、第一滑动件和第一弹性部，第一摩擦部设置在第一齿圈与壳体之间，第一滑动件可滑动地设置在第一摩擦部的右侧，第一弹性部与第一滑动件的右端配合，在第一弹性部的作用力下，第一制动结构处于第一制动状态。
7.可选的，第二制动结构包括第二摩擦部、活动部和第二弹性部，第二摩擦部设置在第一齿圈与第一太阳轮之间，活动部可滑动地设置第二摩擦部的右侧，第二弹性部与活动部朝向第一齿圈的一侧配合，在第二弹性部的作用力，第二制动结构处于第二解锁状态。
8.可选的，壳体上设有第一压力输入口，第一滑动件远离第一弹性部的一侧和壳体之间形成与第一压力输入口连通的第一压力腔，第一压力输入口输入液体时，第一滑动件适于受到液体的压力作用而压缩第一弹性部，以使第一制动结构处于第一解锁状态。
9.可选的，壳体上设有第二压力输入口，活动部远离第二弹性部的一侧和壳体之间形成与第二压力输入口连通的第二压力腔，第二压力输入口输入液体时，活动部适于受到液体的压力作用而压缩第二弹性部，以使第二制动结构处于第二制动状态。
10.可选的，减速机还包括连接件，连接件固定在第一齿圈上，连接件的外壁与第一摩擦部配合，连接件的内壁与第二摩擦部配合。
11.可选的，壳体包括相连接的主壳和第一连接壳，第一摩擦部与第一连接壳的内壁配合。
12.可选的，活动部包括第二滑动件和转动套，第二滑动件可滑动地设置在壳体内，转动套可转动地连接在第二滑动件内部，转动套与第二摩擦部配合，第二弹性部设置在转动套与第一齿圈之间。
13.可选的，转动套包括相连接的内转动套和外转动套，第二弹性部设置在外转动套与第一齿圈之间，内转动套的左端的外壁与第一齿圈配合，内转动套的左端的端面与第二摩擦部的右端配合。
14.本实用新型还提供了一种旋挖钻机，其包括：上述的减速机。
15.本实用新型具有以下优点：
16.1、在壳体内部设置第一制动结构和第二制动结构，第一制动结构与第一齿圈配合，第二制动结构与第一太阳轮、第一齿圈配合，在小速比状态下，第一制动结构处于解锁状态，第二制动结构将第一齿圈和第一太阳轮固定在一起，这时第一太阳轮带动第一齿圈转动，将输入的转速直接传递到下一行星轮系上，小速比值更小，可满足旋挖钻机动力头对更高转速的需求，有效解决了现有技术中的双速比减速机受到内部结构的限制导致小速比不够小的问题，满足了旋挖钻机对动力头更高转速的需求。
17.2、壳体上设有第一压力输入口和第二压力输入口，第一压力输入口和第二压力输入口同时输入压力时，便可以使减速机切换为小速比状态，控制方式简单，使得减速机在使用时也更为稳定。
18.3、第二弹性部设置在转动套与第一齿圈之间，转动套与第二滑动件可以相对转动，减速机处于小速比状态时，转动套随着第一太阳轮一同转动，第二滑动件无需转动，防止第二滑动件随转动而产生高温，也可以防止第二压力腔中的液体随第二滑动件转动而泄露。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1示出了本实用新型实施例的减速机的剖开示意图；
21.图2示出了图1的减速机的a处放大示意图。
22.附图标记说明：
23.10、壳体；11、主壳；12、第一连接壳；13、第二连接壳；14、第三连接壳；21、第一太阳轮；22、第一行星轮；23、第一行星架；24、第一齿圈；31、第二太阳轮；32、第二行星架；33、第二齿圈；34、第二行星轮；41、第一摩擦部；42、第一滑动件；421、第一套段；422、第二套段；43、第一弹性部；51、第二摩擦部；52、活动部；521、第二滑动件；5211、第一套体；5212、第二套体；5213、第三套体；522、内转动套；523、轴承；524、外转动套；53、第二弹性部；61、第一压力输入口；62、第二压力输入口；71、第一连接件；72、第二连接件。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.如图1至图2所示，本实施例的减速机包括：壳体10、第一行星轮系、第一制动结构、第二制动结构；第一行星轮系设置在壳体10内，第一行星轮系包括第一太阳轮21及第一齿圈24；第一制动结构设置在壳体10内且与第一齿圈24配合，第一制动结构具有制动第一齿圈24的第一制动状态及解除制动第一齿圈24的第一解锁状态；第二制动结构设置在壳体10内且与第一太阳轮21、第一齿圈24配合，第二制动结构具有锁定第一太阳轮21和第一齿圈24的第二制动状态及解锁第一太阳轮21和第一齿圈24的第二解锁状态；其中，第一制动结构处于第一制动状态时，第二制动结构处于第二解锁状态，第二制动结构处于第二制动状态时，第一制动结构处于第一解锁状态。
29.应用本实施例的减速机，在壳体10内部设置第一制动结构和第二制动结构，第一制动结构与第一齿圈24配合，第二制动结构与第一太阳轮21、第一齿圈24配合，在大速比状态下，第一制动结构将第一齿圈24和壳体10固定在一起，第二制动结构处于解锁状态，第一太阳轮21带动第一行星轮22转动，在小速比状态下，第一制动结构处于解锁状态，第二制动结构将第一齿圈24和第一太阳轮21固定在一起，这时第一太阳轮21带动第一齿圈24转动，将输入的转速直接传递到下一行星轮系上，小速比值更小，可满足旋挖钻机动力头对更高转速的需求，有效解决了现有技术中的双速比减速机受到内部结构的限制导致小速比不够小的问题，满足了旋挖钻机对动力头更高转速的需求。
30.具体地，第一行星轮系包括第一太阳轮21、第一行星轮22、第一行星架23和第一齿圈24，第一太阳轮21可以是和输入轴一体成型，也可以是第一太阳轮21连接输入轴；减速机还包括第二行星轮系，第二行星轮系包括第二太阳轮31、第二行星架32、第二齿圈33和第二行星轮34，第二太阳轮31与第一行星架23固定连接，第二齿圈33固定在壳体10上，第二行星架32作为输出轴输出动力。可以理解，第一行星轮系和第二行星轮系的具体连接方式可根据实际需求进行改变。
31.在本实施例中，第一制动结构包括第一摩擦部41、第一滑动件42和第一弹性部43，第一摩擦部41设置在第一齿圈24与壳体10之间，第一滑动件42可滑动地设置在第一摩擦部41的右侧，第一弹性部43与第一滑动件42的右端配合，在第一弹性部43的作用力下，第一制动结构处于第一制动状态，通过第一弹性部43的持续作用使得第一制动结构一直处于第一制动状态，无需额外的结构便可以使第一齿圈24固定的壳体10上。其中，右侧指的是图2中箭头所指的“右”方向的一侧，右端指的是图2中箭头所指的“右”方向的一端。
32.具体地，壳体10包括主壳11、第一连接壳12、第二连接壳13和第三连接壳14，设置多段壳体使得整个减速机的制造和装配更加简单，几段壳体之间通过多个销钉连接，第一滑动件42与第二连接壳13、第三连接壳14配合，第一弹性部43设置在第一滑动件42的右端面与第三连接壳14的左端面之间，第一弹性部43优选为多个弹簧，第一滑动件42的右端面上设置有与多个弹簧配合的定位槽，每个弹簧的左端抵在对应的定位槽中，右端抵在第三连接壳14的左端面上。其中，左端面指的是图2中箭头所指的“左”方向的一端面，右端面指的是图2中箭头所指的“右”方向的一端面，左端指的是图2中箭头所指的“左”方向的一端，右端指的是图2中箭头所指的“右”方向的一端。
33.可以理解，壳体10也可以是一体成型，也可以是其他多段结构，可根据实际加工方便进行选择，几段壳体之间也可以通过其他紧固部件进行连接，第一弹性部43也可以是其他弹性元件，多个弹簧也可以是通过焊接等其他定位方式进行定位，定位槽也可以开设在第三连接壳14的左端面上。
34.在本实施例中，第二制动结构包括第二摩擦部51、活动部52和第二弹性部53，第二摩擦部51设置在第一齿圈24与第一太阳轮21之间，活动部52可滑动地设置第二摩擦部51的右侧，第二弹性部53与活动部52朝向第一齿圈24的一侧配合，在第二弹性部53的作用力下，第二制动结构处于第二解锁状态，通过第一制动结构与第二制动结构的配合，使得第一行星轮系处于大速比状态，结构简单，便于制造。
35.在本实施例中，壳体10上设有第一压力输入口61，第一滑动件42远离第一弹性部43的一侧和壳体10之间形成与第一压力输入口61连通的第一压力腔，第一压力输入口61输入液体时，第一滑动件42适于受到液体的压力作用而压缩第一弹性部43，以使第一制动结构处于第一解锁状态，利用减速机内部的零部件构成第一压力腔，通过输入液体便可使第一制动结构处于第一解锁状态，结构简单，稳定可靠且方便制造。可以理解，第一滑动件42的驱动方式还可以是设置驱动缸等其他驱动方式。
36.具体地，第一滑动件42包括第一套段421和第二套段422，第一套段421的外径小于第二套段422的外径，第二套段422的左端面与第二连接壳13之间形成第一压力腔，第一套段421和第二套段422的外壁分别与第二连接壳13配合形成两个配合面，两个配合面上各自设有环槽，每个环槽中设有密封件用于密封第一压力腔，密封件优选为星型密封圈，星型密封圈的密封性能更好。其中，左端面指的是图2中箭头所指的“左”方向的一端面，外壁指的是图2中箭头所指的“外”方向的壁面。可以理解，第一压力腔的具体形成方式可以自行调整，两个配合面上的环槽数量也可以增加和减少，星型密封圈也可以是圆柱型密封圈等其他密封形式。
37.在本实施例中，壳体10上设有第二压力输入口62，活动部52远离第二弹性部53的一侧和壳体10之间形成与第二压力输入口62连通的第二压力腔，第二压力输入口输入液体
时，活动部52适于受到液体的压力作用而压缩第二弹性部53，以使第二制动结构处于第二制动状态，第二压力输入口62和第一压力输入口61同时输入压力时，便可以使减速机切换为小速比状态，控制方式简单，减速机在使用时也更为稳定。可以理解，活动部52的驱动方式还可以是设置驱动缸等其他驱动方式。具体地，第二压力输入口62和第一压力输入口61可以是各自单独设置输入口，也可以是两者连通后共用一个输入口。
38.在本实施例中，减速机还包括连接件，连接件固定在第一齿圈24上，连接件的外壁与第一摩擦部41配合，连接件的内壁与第二摩擦部51配合，通过固定连接件进而将第一齿圈24固定，第一摩擦部41和第二摩擦部51不会直接作用于第一齿圈24，能够保护减速机中的行星轮系，延长减速机的使用寿命。
39.具体地，连接件包括第一连接件71和第二连接件72，第一连接件71通过第二连接件72与第一齿圈24固定连接。优选地，第二连接件72与第一齿圈24通过多个螺栓连接，第一连接件71与第二连接件72通过多个螺栓连接，第二连接件72与第一连接壳12之间设有轴承，第二连接件72可相对于第一连接壳12转动。可以理解，第一连接件71和第二连接件72可以是一体成型，或者也可以不设置连接件，第一齿圈24、第一连接件71和第二连接件72一体成型，第二连接件72与第一齿圈24也可以通过其他连接方式连接，第一连接件71与第二连接件72也可以通过其他连接方式连接。
40.在本实施例中，壳体10包括相连接的主壳11和第一连接壳12，第一摩擦部41与第一连接壳12的内壁配合，分段的壳体使得第一摩擦部41安装更加简单，也更方便后期对第一摩擦部41进行检查和维护。
41.具体地，第一摩擦部41和第二摩擦部51结构一致，第一摩擦部41包括多个穿插设置的第一外摩擦片和第一内摩擦片，多个第一外摩擦片的外侧与第一连接壳12的内花键连接，多个第一内摩擦片与第一连接件71的外花键连接，第一制动结构处于解锁状态时，多个第一外摩擦片与多个第一内摩擦片之间存在间隙可相对转动，第一制动结构处于制动状态时，第一滑动件42在第一弹性部43的作用力下压紧第一摩擦部41，多个第一外摩擦片与多个第一内摩擦片之间相互接触固定，进而将第一齿圈24固定在第一连接壳12上。其中，外侧指的是图2中箭头所指的“外”方向的一侧，内侧指的是图2中箭头所指的“内”方向的一侧。可以理解，第一摩擦部41也可以其他形式的固定部件，摩擦片与其他部件也可以是通过销键等方式连接。
42.在本实施例中，活动部52包括第二滑动件521和转动套，第二滑动件521可滑动地设置在壳体10内，转动套可转动地连接在第二滑动件521内部，转动套与第二摩擦部51配合，第二弹性部53设置在转动套与第一齿圈24之间，转动套与第二滑动件521可以相对转动，减速机处于小速比状态时，转动套随着第一太阳轮一同转动，第二滑动件521无需转动，防止第二滑动件521随转动而产生高温，也可以防止第二压力腔中的液体随第二滑动件521转动而泄露。
43.具体地，第二滑动件521包括直径依次减小的第一套体5211、第二套体5212和第三套体5213，第一套体5211的外表面、第三套体5213的外表面、第二套体5212的右端面一同与第三连接壳14配合，第一套体5211的右端面、第二套体5212外壁和第三连接壳14一同形成第二压力腔，第一套体5211与第三连接壳14的配合面、第三套体5213与第三连接壳14的配合面上均设有环槽，每个环槽内均设有星型密封圈，用以密封第二压力腔，第二滑动件521
通过轴承523与转动套连接，转动套无需随着第二滑动件521一起转动，有效保护了转动套上设置的星型密封圈，防止星型密封圈因频繁转动而失效。可以理解，形成第二压力腔的具体结构可根据加工制造方便进行变化，星型密封圈也可以是圆柱型密封圈等其他密封形式。
44.在本实施例中，转动套包括相连接的内转动套522和外转动套524，第二弹性部53设置在外转动套524与第一齿圈24之间，内转动套522的左端的外壁与第一齿圈24配合，内转动套522的左端的端面与第二摩擦部51的右端配合，分开设置的内转动套522和外转动套524方便加工制造，也使得减速机内部零件的装配更加合理。其中，外壁指的是图2中箭头所指的“外”方向的壁面，左端指的是图2中箭头所指的“左”方向的端面。
45.具体地，内转动套522和外转动套524通过花键连接，并在连接部位的左右两侧分别用卡环固定其位置，内转动套522的左端的外壁与第一连接件71的内壁通过花键配合，使得内转动套522随着第一太阳轮21转动时连接关系更为可靠。可以理解，内转动套522和外转动套524也可以是是一体成型，内转动套522和外转动套524也可以是通过销键等其他连接方式进行连接。
46.下面对本实施例的减速机的使用方法进行说明：
47.大速比状态，即减速机的初始状态，此时第一压力输入口61和第二压力输入口62均不输入压力；第一滑动件42在第一弹性部43的作用下向左压紧第一摩擦部41，第一摩擦部41将第一连接壳12和第一连接件71固定连接，第一连接件71通过第二连接件72将第一齿圈24固定在第一连接壳12上；外转动套524在第二弹性部53的作用下带动内转动套522远离第二摩擦部51，使得第一齿圈24与第一太阳轮21可以相对转动，这种状态下，第一太阳轮21驱动第一行星架23转动，第一行星架23驱动第二行星轮系运动，形成大速比(低转速)输出。
48.小速比状态，此时第一压力输入口61和第二压力输入口62同时输入压力；第一滑动件42在压力作用下向右边移动远离第一摩擦部41，此时第一摩擦部41处于解锁状态，第一齿圈24与第一连接壳12可以相对转动；第二滑动件521在压力作用下向左移动，外转动套524随着第二滑动件521一同向左移动，内转动套522随着外转动套524一同向左压紧第二摩擦部51，使得第一太阳轮21与第一齿圈24固定连接，内转动套522和外转动套524通过轴承523一同随着第一太阳轮21转动，此时第一行星轮系内部固定整个行星轮系一起转动，此时，对于第一行星轮系，第一齿圈24的转速与第一太阳轮21的转速相等，第一行星轮系不参与速比贡献，减速机总速比与第一行星轮系无关仅等于第二行星轮系的速比，形成小速比(高转速)输出。
49.本实用新型还提供了一种旋挖钻机，其特征在于，包括：上述的减速机。
50.从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：
51.1、在壳体10内部设置第一制动结构和第二制动结构，第一制动结构与第一齿圈24配合，第二制动结构与第一太阳轮21、第一齿圈24配合，在小速比状态下，第一制动结构处于解锁状态，第二制动结构将第一齿圈24和第一太阳轮21固定在一起，这时第一行星轮系第一太阳轮21带动第一行星轮系一起转动，将输入的转速直接传递到下一行星轮系上，有效提升了减速机在小速比时的转速。
52.2、壳体10上设有第一压力输入口61和第二压力输入口62，第一压力输入口61和第二压力输入口62同时输入压力时，便可以使减速机切换为小速比状态，控制方式简单，使得
减速机在使用时更为稳定。
53.3、活动部52包括第二滑动件521和转动套，转动套与第二滑动件521可以相对转动，减速机处于小速比状态时，转动套随着第一太阳轮21同转动，第二滑动件521无需转动，防止第二滑动件521随转动而产生高温，也可以防止第二压力腔中的液体泄露。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。