一種新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)

郭帥

（徐州科源液壓股份有限公司，江蘇徐州 221116）

0 引言

隨著科技的深入發(fā)展，工程機(jī)械也向著小型化、微型化方向發(fā)展，使得工程機(jī)械和人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)生產(chǎn)更加緊密相連。特別是近年來我國(guó)高空作業(yè)設(shè)備的迅猛發(fā)展，高空作業(yè)移動(dòng)平臺(tái)在電力、國(guó)防、市政、通信、園林及消防行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用[1]。高空作業(yè)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)就是安全可靠、體積小、移動(dòng)方便，可以根據(jù)載荷自動(dòng)調(diào)整作業(yè)幅度，因此備受市場(chǎng)歡迎。

受主機(jī)空間安裝空間所限，行星輪減速機(jī)作為高空作業(yè)移動(dòng)平臺(tái)的重要驅(qū)動(dòng)裝置，不僅需要輸出更大轉(zhuǎn)矩，而且其外形結(jié)構(gòu)必須往小型化方向發(fā)展。這就要求工程技術(shù)人員在減速機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的零部件更加緊湊，且零部件強(qiáng)度與安全性能更加可靠。在此背景下，我公司主營(yíng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減速機(jī)已經(jīng)無法滿足高空作業(yè)平臺(tái)主機(jī)設(shè)備的安裝空間需求。因此我們?cè)跍p速機(jī)設(shè)計(jì)過程中進(jìn)一步優(yōu)化了行星輪傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)，將占用徑向空間較大的雙列無外圈圓柱滾子軸承更換為滾針軸承，減速機(jī)徑向尺寸得到有效的縮小。更換軸承后，由于裝配方式發(fā)生了變化，各行星機(jī)構(gòu)件的聯(lián)接限位方式也相應(yīng)發(fā)生改變，因此我們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)了一種新的軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)[2]。

1 傳統(tǒng)行星機(jī)構(gòu)軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的行星輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的減速機(jī)軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)如圖1所示，行星輪軸多采用和行星輪架一體式結(jié)構(gòu)，即行星輪軸架1軸徑向開有軸用擋圈槽A，之所以選擇軸、架一體主要是有利于保證加工精度，方便安裝；行星輪2所用軸承通常采用無外圈圓柱滾子軸承，因?yàn)樵撦S承具有較高的徑向承載能力，根據(jù)承載力的大小不同，又可以選擇雙列無外圈圓柱滾子軸承和單列無外圈圓柱滾子軸承，本文以雙列無外圈圓柱滾子軸承4為例進(jìn)行說明。由于沒有外圈，行星輪2孔可以作為其外圈的基座孔，故該軸承特別適合徑向尺寸緊湊的機(jī)械部件。雙列無外圈圓柱滾子軸承4上下排滾柱中間設(shè)置一彈性擋圈3，行星輪2內(nèi)孔內(nèi)開設(shè)有彈性擋圈槽B。

圖1 軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

裝配時(shí)，首先使用工裝將雙列無外圈圓柱滾子軸承4壓裝進(jìn)行星輪孔內(nèi)，即使雙列無外圈圓柱滾子軸承外圈滾柱與行星輪內(nèi)孔配合，彈性擋圈3隨之進(jìn)入行星輪軸架1的圈槽B中，行星輪和軸承聯(lián)為一體，軸向無竄動(dòng)；然后使用工裝將行星輪壓裝進(jìn)行星輪軸1上，即雙列無外圈圓柱滾子軸承4內(nèi)圈與行星輪軸1配合，最后在軸用擋圈槽A上裝上軸用擋圈5，至此行星輪安裝完成，行星輪機(jī)構(gòu)軸向限位鎖緊[3]。

但是隨著工程機(jī)械的深入發(fā)展，小型化、微型化已經(jīng)屬于主流發(fā)展趨勢(shì)，采用這種結(jié)構(gòu)方式仍然不能滿足減速機(jī)在高空作業(yè)平臺(tái)上的空間布局。

2 新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一種新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)，可有效地減少行走減速機(jī)的徑向尺寸。最顯著的特征是把行星輪軸和行星輪架做成分體結(jié)構(gòu)，把占有徑向空間更大的雙列無外圈圓柱滾子軸承更換成占有徑向空間更小的雙列滿滾針軸承，軸向限位由軸向擋圈換為銷軸。

這樣一來，不僅最大限度地縮小了減速機(jī)的徑向尺寸，而且增大了軸承的承載能力，最主要的是有效保證了行星輪的壁厚，給減速機(jī)最初設(shè)計(jì)時(shí)的速比配比提供了更多的選擇空間[3]。

圖2所示為一種新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)，包括行星輪架1，行星輪架1的端面設(shè)有行星輪軸2的安裝孔，且行星輪架1垂直行星輪軸2的安裝孔設(shè)有行星輪5放置孔；行星輪軸2與行星輪5間套裝有下排滾針4和上排滾針7，行星輪軸2與行星輪5間還套裝有將下排滾針4和上排滾針7隔開的隔圈6，下排滾針4遠(yuǎn)離隔圈6的一端設(shè)有用于限制下排滾針4軸向運(yùn)動(dòng)的下壓板3，下壓板3的另一端由行星輪架1的軸肩限位，上排滾針7遠(yuǎn)離隔圈6的一端設(shè)有用于限制上排滾針7軸向運(yùn)動(dòng)的上壓板8，上壓板8的另一端由行星輪架1的軸肩限位；行星輪架1上沿著行星輪5放置孔的方向設(shè)有行星架銷孔11，行星輪軸2的徑向設(shè)有與行星輪5的行星架銷孔11相匹配的行星軸銷孔21，銷軸9依次穿過行星架銷孔11和行星軸銷孔21將行星輪架1和行星輪軸2固定在一起。

圖2 軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

作為本實(shí)施例的改進(jìn)，行星輪軸2的軸向設(shè)有徑向貫穿行星軸銷孔21的觀測(cè)孔22，通過觀測(cè)孔22觀察銷軸9是否安裝到位。

進(jìn)一步，的觀測(cè)孔22設(shè)在行星輪軸2的軸心處；再進(jìn)一步，行星架銷孔11的孔徑等于行星軸銷孔21的孔徑，銷軸9采用圓柱銷；更進(jìn)一步，行星軸銷孔21與銷軸9間隙配合。

裝配時(shí)：將涂抹黃油后的下排滾針4排滿行星輪5內(nèi)孔，然后將隔圈6放置在下排滾針4端面上；將涂抹黃油后的上排滾針7排滿行星輪5內(nèi)孔；然后在排滿滾針的行星輪5兩端面處一端安裝下壓板3，另一端安裝上壓板8。隨后將組裝好的行星輪機(jī)構(gòu)放置在行星輪架1的放置孔內(nèi)，使其對(duì)準(zhǔn)行星輪架1上的圓孔，將行星輪軸2從行星架1上的安裝孔及組裝好的行星輪5的輪孔穿入安裝到位，將銷軸9插入行星架銷孔11及行星軸銷孔21中。

鎖緊限位機(jī)構(gòu)在拆卸過程中，僅需專用工裝將銷軸9敲入到行星輪軸2內(nèi)，使銷軸9脫離出行星輪架1上的行星架銷孔11，就可以將行星輪軸2取出，進(jìn)而把行星輪5取下。

3 結(jié)語

本新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)涉及行星輪減速機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)，包括行星輪架，行星輪架的端面設(shè)有行星輪軸的安裝孔，且行星輪架垂直行星輪軸的安裝孔設(shè)有行星輪放置孔；行星輪軸與行星輪間套裝有下排滾針和上排滾針，行星輪軸與行星輪間還套裝有將下排滾針和上排滾針隔開的隔圈；行星輪架上沿著行星輪放置孔的方向設(shè)有行星架銷孔，行星輪軸的徑向設(shè)有與行星輪的行星架銷孔相匹配的行星軸銷孔，銷軸依次穿過行星架銷孔和行星軸銷孔將行星輪架和行星輪軸固定在一起，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，實(shí)現(xiàn)起來比較方便，有效降低了成本。

我公司生產(chǎn)的減速機(jī)采用新型軸向鎖緊限位機(jī)構(gòu)后，最大限度地控制了減速機(jī)的徑向尺寸；該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，實(shí)現(xiàn)起來比較方便，有效降低了成本。該結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我公司各類減速機(jī)中，保證系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的工作，特別是用在了高空作業(yè)平臺(tái)的行走機(jī)構(gòu)，憑借其優(yōu)越的性能和較小的體積，已經(jīng)廣泛安裝在各類高空作業(yè)移動(dòng)平臺(tái)上，在橋梁及設(shè)備維護(hù)、房屋裝修、建筑幕墻清理、路燈更換等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。