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CN113090737B - 一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱及其工作方法 - Google Patents

一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱及其工作方法 Download PDF

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CN113090737B CN202110477602.6A CN202110477602A CN113090737B CN 113090737 B CN113090737 B CN 113090737B CN 202110477602 A CN202110477602 A CN 202110477602A CN 113090737 B CN113090737 B CN 113090737B
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杨林杰
王艳青
李珍珍
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Abstract

本发明涉及一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，包括箱体和检测组件，所述箱体顶部穿接有一根输入轴，且所述箱体底部穿接有一根输出轴，所述输入轴、输出轴相远离的一端分别从箱体两侧外壁延伸出，所述箱体内部设置有内腔，所述输入轴位于内腔内部的中间部位安装有一个主动齿轮。可以解决现有的齿轮箱往往内部缺乏齿轮磨损程度检测的组件，使得齿轮箱内部齿轮磨损程度的监测只能够依靠开箱检测来进行，并且传统的齿轮箱往往采用齿轮转动将位于箱体底部的润滑油掀起从而润滑至箱体内部其他齿轮组件，一方面存在润滑效率低的问题，另一方面存在润滑油容易凝结在箱体内壁上长时间如此会影响齿轮或轴正常转动的问题。

Description

一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱及其工作方法
技术领域
本发明涉及齿轮箱领域，具体的说是一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱及其工作方法。
背景技术
齿轮箱是指齿轮传动的箱体，主要用来将输入轴的动力传输至输出轴，并且能够改变传动方向。
但是，现有的齿轮箱往往内部缺乏齿轮磨损程度检测的组件，使得齿轮箱内部齿轮磨损程度的监测只能够依靠开箱检测来进行，并且传统的齿轮箱往往采用齿轮转动将位于箱体底部的润滑油掀起从而润滑至箱体内部其他齿轮组件，此种方式一方面存在润滑效率低的问题，另一方面存在润滑油容易凝结在箱体内壁上长时间如此会影响齿轮或轴正常转动的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱及其工作方法，可以解决现有的齿轮箱往往内部缺乏齿轮磨损程度检测的组件，使得齿轮箱内部齿轮磨损程度的监测只能够依靠开箱检测来进行，并且传统的齿轮箱往往采用齿轮转动将位于箱体底部的润滑油掀起从而润滑至箱体内部其他齿轮组件，此种方式一方面存在润滑效率低的问题，另一方面存在润滑油容易凝结在箱体内壁上长时间如此会影响齿轮或轴正常转动的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，包括箱体和检测组件，所述箱体顶部穿接有一根输入轴，且所述箱体底部穿接有一根输出轴，所述输入轴、输出轴相远离的一端分别从箱体两侧外壁延伸出，所述箱体内部设置有内腔，所述输入轴位于内腔内部的中间部位安装有一个主动齿轮，所述输出轴位于内腔内部的中间部位安装有一个传动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮相啮合，所述主动齿轮上方安装有一个注油机构，所述检测组件设置在主动齿轮上。
优选的，所述注油机构包括进油管和注油架，所述进油管设置在箱体顶部外壁上，所述进油管底端连接有一根位于箱体内部的连接管，所述连接管底端连接注油架，且所述注油架固定在内腔顶部内壁上并朝向主动齿轮。
优选的，所述注油架呈倒U型结构，所述注油架内部中空。
优选的，所述注油架两端均连接有一个竖直朝下的注油管，两个所述注油管的底部均固定有一个气缸，两个气缸相邻侧壁上均连接有一根伸缩管，伸缩管的固定端管道连接气缸，且伸缩管的伸缩端管道连接注油管。
优选的，所述检测组件包括测量仪、测量探头和出油机构，所述测量仪固定在主动齿轮侧壁上，所述主动齿轮内部设置有一个储油腔，所述储油腔两侧外壁上均对称设置有一个单向进油阀，所述测量探头固定在储油腔侧壁上并延伸至储油腔内部，所述测量探头与测量仪之间通过导线相连接，所述主动齿轮外圈设置有若干个均匀分布的齿臂，每个所述齿臂两侧外壁上均设置有若干个均匀分布的出油孔，所述出油机构安装在出油孔内部。
优选的，所述伸缩管的直径大小与单向进油阀进口的直径大小相适配，且单向进油阀为只进不出的单向阀。
优选的，所述出油机构包括滚珠和流通腔，所述滚珠位于出油孔孔口位置并凸出设置，所述滚珠中部穿接有一根位于出油孔内部的转轴，所述流通腔位于出油孔内部并与储油腔相连接。
优选的，所述滚珠底部设置有一个位于流通腔内部的撑座，所述撑座底部与流通腔底部之间设置有一个弹簧。
一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱的工作方法，具体步骤包括，
步骤一：添加润滑油，启动气缸，利用气缸驱动伸缩管伸长，使得伸缩管接入单向进油阀内部，随后利用外部的油泵与注油机构管道连接，将润滑油从进油管送至连接管，再从连接管送入注油架，进入注油架内部的润滑油从注油管进入伸缩管的伸缩端，从而从伸缩管的伸缩端注入储油腔内部从而完成添加润滑油，随后关闭气缸来复位伸缩管；
步骤二：齿轮箱在运作时，输入轴利用外部驱动电机的传动轴带动转动，输入轴在转动的过程中带动主动齿轮转动，主动齿轮在转动的过程中带动传动齿轮转动，从而利用传动齿轮带动输出轴转动，主动齿轮在带动传动齿轮转动的过程中，储油腔内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔，主动齿轮齿臂由于受到传动齿轮外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠，利用滚珠的下压和转动来将流通腔内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮与传动齿轮相啮合的部位，随着主动齿轮的转动，从齿臂上挤出的润滑油在与传动齿轮接触后涂覆在传动齿轮上；
步骤三：在进行检测时，启动测量仪，测量仪利用测量探头实时检测储油腔内部油量的消耗速度，同时在需要检测齿轮磨损程度时，在控制输入轴转速不变的情况下，通过测量探头监测储油腔内部润滑油消耗速度与正常无磨损的齿轮箱消耗润滑油的速度差值来得到齿轮磨损程度的判断。
本发明的有益效果：由于出油机构的设置，使得主动齿轮在带动传动齿轮转动的过程中，储油腔内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔，主动齿轮齿臂由于受到传动齿轮外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠，利用滚珠的下压和转动来将流通腔内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮与传动齿轮相啮合的部位，润滑效果更佳的同时更加省油，出油只依靠离心力和挤压拨动滚珠，在无润滑油飞溅凝结在箱体内壁上的同时无需油泵喷油，更加节能；
由于检测组件的设置，使得储油腔内部油量的消耗速度能够被实时检测，同时在需要检测齿轮磨损程度时，齿轮磨损越严重，主动齿轮上的齿臂与传动齿轮上的齿接触面积越小，挤压、拨动滚珠的数量越少，出油量越少，使得在控制输入轴转速不变的情况下，通过测量探头监测储油腔内部润滑油消耗速度即可检测出齿轮磨损程度，此种检测方式无需在齿轮箱内部安装复杂的检测元件，更加方便快捷。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明侧视图；
图3为本发明内部结构示意图；
图4为本发明主动齿轮结构示意图；
图5为本发明图4中A区域细节放大图；
图6为本发明出油机构结构示意图；
图7为本发明注油机构结构示意图；
图中：1、箱体；2、输入轴；3、进油管；4、输出轴；5、注油架；6、主动齿轮；7、传动齿轮；8、内腔；9、测量仪；10、导线；11、测量探头；12、储油腔；13、齿臂；14、出油孔；15、滚珠；16、转轴；17、流通腔；18、撑座； 19、弹簧；20、连接管；21、注油管；22、气缸；23、伸缩管；24、单向进油阀。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7所示，一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，包括箱体1和检测组件，箱体1顶部穿接有一根输入轴2，且箱体1底部穿接有一根输出轴4，输入轴2、输出轴4相远离的一端分别从箱体1两侧外壁延伸出，箱体 1内部设置有内腔8，输入轴2位于内腔8内部的中间部位安装有一个主动齿轮 6，输出轴4位于内腔8内部的中间部位安装有一个传动齿轮7，主动齿轮6与传动齿轮7相啮合，主动齿轮6上方安装有一个注油机构，检测组件设置在主动齿轮6上。
注油机构包括进油管3和注油架5，进油管3设置在箱体1顶部外壁上，进油管3底端连接有一根位于箱体1内部的连接管20，连接管20底端连接注油架5，且注油架5固定在内腔8顶部内壁上并朝向主动齿轮6。注油架5呈倒U 型结构，注油架5内部中空。注油架5两端均连接有一个竖直朝下的注油管21，两个注油管21的底部均固定有一个气缸22，两个气缸22相邻侧壁上均连接有一根伸缩管23，伸缩管23的固定端管道连接气缸22，且伸缩管23的伸缩端管道连接注油管21，在添加润滑油前，启动气缸22，利用气缸22驱动伸缩管23 伸长，使得伸缩管23接入单向进油阀24内部，随后利用外部的油泵与注油机构管道连接，将润滑油从进油管3送至连接管20，再从连接管20送入注油架5，进入注油架5内部的润滑油从注油管21进入伸缩管23的伸缩端，从而从伸缩管 23的伸缩端注入储油腔12内部从而完成添加润滑油。
检测组件包括测量仪9、测量探头11和出油机构，测量仪9固定在主动齿轮6侧壁上，主动齿轮6内部设置有一个储油腔12，储油腔12两侧外壁上均对称设置有一个单向进油阀24，测量探头11固定在储油腔12侧壁上并延伸至储油腔12内部，测量探头11与测量仪9之间通过导线10相连接，主动齿轮6 外圈设置有若干个均匀分布的齿臂13，每个齿臂13两侧外壁上均设置有若干个均匀分布的出油孔14，出油机构安装在出油孔14内部，在需要检测齿轮磨损程度时，具体检测原理为：齿轮磨损越严重，主动齿轮6上的齿臂13与传动齿轮 7上的齿接触面积越小，挤压、拨动滚珠15的数量越少，出油量越少，使得在控制输入轴2转速不变的情况下，通过测量探头11监测储油腔12内部润滑油消耗速度即可检测出齿轮磨损程度，此种检测方式无需在齿轮箱内部安装复杂的检测元件，更加方便快捷。
伸缩管23的直径大小与单向进油阀24进口的直径大小相适配，且单向进油阀24为只进不出的单向阀，使得伸缩管23在复位后润滑油不会从单向进油阀24的进口泄露。
出油机构包括滚珠15和流通腔17，滚珠15位于出油孔14孔口位置并凸出设置，滚珠15中部穿接有一根位于出油孔14内部的转轴16，流通腔17位于出油孔14内部并与储油腔12相连接，使得主动齿轮6在带动传动齿轮7转动的过程中，储油腔12内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔17，主动齿轮6齿臂13由于受到传动齿轮7外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠15，利用滚珠15的下压和转动来将流通腔17内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮6与传动齿轮7相啮合的部位，润滑效果更佳的同时更加省油，出油只依靠离心力和挤压拨动滚珠15，在无润滑油飞溅凝结在箱体1内壁上的同时无需油泵喷油，更加节能，随着主动齿轮6的转动，从齿臂13上挤出的润滑油在与传动齿轮7接触后涂覆在传动齿轮上。
滚珠15底部设置有一个位于流通腔17内部的撑座18，撑座18底部与流通腔17底部之间设置有一个弹簧19，使得滚珠15在不受挤压时能够在弹簧 19的作用下复位。
一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱的工作方法，具体步骤包括，
步骤一：添加润滑油，启动气缸22，利用气缸22驱动伸缩管23伸长，使得伸缩管23接入单向进油阀24内部，随后利用外部的油泵与注油机构管道连接，将润滑油从进油管3送至连接管20，再从连接管20送入注油架5，进入注油架5内部的润滑油从注油管21进入伸缩管23的伸缩端，从而从伸缩管23的伸缩端注入储油腔12内部从而完成添加润滑油，随后关闭气缸22来复位伸缩管 23；
步骤二：齿轮箱在运作时，输入轴2利用外部驱动电机的传动轴带动转动，输入轴2在转动的过程中带动主动齿轮6转动，主动齿轮6在转动的过程中带动传动齿轮7转动，从而利用传动齿轮7带动输出轴4转动，主动齿轮6在带动传动齿轮7转动的过程中，储油腔12内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔17，主动齿轮6齿臂13由于受到传动齿轮7外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠15，利用滚珠15的下压和转动来将流通腔17内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮6与传动齿轮7相啮合的部位，随着主动齿轮6 的转动，从齿臂13上挤出的润滑油在与传动齿轮7接触后涂覆在传动齿轮上；
步骤三：在进行检测时，启动测量仪9(采用市面上普通的测量流体消耗速度的仪器即可)，测量仪9利用测量探头11实时检测储油腔12内部油量的消耗速度，同时在需要检测齿轮磨损程度时，在控制输入轴2转速不变的情况下，通过测量探头11监测储油腔12内部润滑油消耗速度与正常无磨损的齿轮箱消耗润滑油的速度差值来得到齿轮磨损程度的判断。
本发明在使用时，首先在添加润滑油前，启动气缸22，利用气缸22驱动伸缩管23伸长，使得伸缩管23接入单向进油阀24内部，随后利用外部的油泵与注油机构管道连接，将润滑油从进油管3送至连接管20，再从连接管20送入注油架5，进入注油架5内部的润滑油从注油管21进入伸缩管23的伸缩端，从而从伸缩管23的伸缩端注入储油腔12内部从而完成添加润滑油，随后关闭气缸22来复位伸缩管23，齿轮箱在运作时，输入轴2利用外部驱动电机的传动轴带动转动，输入轴2在转动的过程中带动主动齿轮6转动，主动齿轮6在转动的过程中带动传动齿轮7转动，从而利用传动齿轮7带动输出轴4转动，并且由于出油机构的设置，使得主动齿轮6在带动传动齿轮7转动的过程中，储油腔12 内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔17，主动齿轮6齿臂13由于受到传动齿轮7外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠15，利用滚珠15的下压和转动来将流通腔17内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮6与传动齿轮7相啮合的部位，润滑效果更佳的同时更加省油，出油只依靠离心力和挤压拨动滚珠15，在无润滑油飞溅凝结在箱体1内壁上的同时无需油泵喷油，更加节能，随着主动齿轮6的转动，从齿臂13上挤出的润滑油在与传动齿轮7接触后涂覆在传动齿轮上；由于检测组件的设置，使得储油腔12内部油量的消耗速度能够被实时检测，同时在需要检测齿轮磨损程度时，具体检测原理为：齿轮磨损越严重，主动齿轮6上的齿臂13与传动齿轮7上的齿接触面积越小，挤压、拨动滚珠15的数量越少，出油量越少，使得在控制输入轴2转速不变的情况下，通过测量探头11监测储油腔12内部润滑油消耗速度即可检测出齿轮磨损程度，此种检测方式无需在齿轮箱内部安装复杂的检测元件，更加方便快捷。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，包括箱体(1)和检测组件，其特征在于，所述箱体(1)顶部穿接有一根输入轴(2)，且所述箱体(1)底部穿接有一根输出轴(4)，所述输入轴(2)、输出轴(4)相远离的一端分别从箱体(1)两侧外壁延伸出，所述箱体(1)内部设置有内腔(8)，所述输入轴(2)位于内腔(8)内部的中间部位安装有一个主动齿轮(6)，所述输出轴(4)位于内腔(8)内部的中间部位安装有一个传动齿轮(7)，所述主动齿轮(6)与传动齿轮(7)相啮合，所述主动齿轮(6)上方安装有一个注油机构，所述检测组件设置在主动齿轮(6)上；
所述注油机构包括进油管(3)和注油架(5)，所述进油管(3)设置在箱体(1)顶部外壁上，所述进油管(3)底端连接有一根位于箱体(1)内部的连接管(20)，所述连接管(20)底端连接注油架(5)，且所述注油架(5)固定在内腔(8)顶部内壁上并朝向主动齿轮(6)，注油架(5)呈倒U型结构，注油架(5)内部中空，注油架(5)两端均连接有一个竖直朝下的注油管(21)，两个所述注油管(21)的底部均固定有一个气缸(22)，两个气缸(22)相邻侧壁上均连接有一根伸缩管(23)，伸缩管(23)的固定端管道连接气缸(22)，且伸缩管(23)的伸缩端管道连接注油管(21)；
所述检测组件包括测量仪(9)、测量探头(11)和出油机构，所述测量仪(9)固定在主动齿轮(6)侧壁上，所述主动齿轮(6)内部设置有一个储油腔(12)，所述储油腔(12)两侧外壁上均对称设置有一个单向进油阀(24)，所述测量探头(11)固定在储油腔(12)侧壁上并延伸至储油腔(12)内部，所述测量探头(11)与测量仪(9)之间通过导线(10)相连接，所述主动齿轮(6)外圈设置有若干个均匀分布的齿臂(13)，每个所述齿臂(13)两侧外壁上均设置有若干个均匀分布的出油孔(14)，所述出油机构安装在出油孔(14)内部。
2.根据权利要求1所述的一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，其特征在于，所述伸缩管(23)的直径大小与单向进油阀(24)进口的直径大小相适配，且单向进油阀(24)为只进不出的单向阀。
3.根据权利要求2所述的一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，其特征在于，所述出油机构包括滚珠(15)和流通腔(17)，所述滚珠(15)位于出油孔(14)孔口位置并凸出设置，所述滚珠(15)中部穿接有一根位于出油孔(14)内部的转轴(16)，所述流通腔(17)位于出油孔(14)内部并与储油腔(12)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱，其特征在于，所述滚珠(15)底部设置有一个位于流通腔(17)内部的撑座(18)，所述撑座(18)底部与流通腔(17)底部之间设置有一个弹簧(19)。
5.一种如权利要求4所述的带有齿轮磨损程度检测组件的齿轮箱的工作方法，其特征在于，具体步骤包括，
步骤一：添加润滑油，启动气缸(22)，利用气缸(22)驱动伸缩管(23)伸长，使得伸缩管(23)接入单向进油阀(24)内部，随后利用外部的油泵与注油机构管道连接，将润滑油从进油管(3)送至连接管(20)，再从连接管(20)送入注油架(5)，进入注油架(5)内部的润滑油从注油管(21)进入伸缩管(23)的伸缩端，从而从伸缩管(23)的伸缩端注入储油腔(12)内部从而完成添加润滑油，随后关闭气缸(22)来复位伸缩管(23)；
步骤二：齿轮箱在运作时，输入轴(2)利用外部驱动电机的传动轴带动转动，输入轴(2)在转动的过程中带动主动齿轮(6)转动，主动齿轮(6)在转动的过程中带动传动齿轮(7)转动，从而利用传动齿轮(7)带动输出轴(4)转动，主动齿轮(6)在带动传动齿轮(7)转动的过程中，储油腔(12)内部的润滑油由于在离心力的作用下而甩入流通腔(17)，主动齿轮(6)齿臂(13)由于受到传动齿轮(7)外壁上的齿拨动而挤压并拨动滚珠(15)，利用滚珠(15)的下压和转动来将流通腔(17)内部的润滑油带动，此时润滑油直接作用在主动齿轮(6)与传动齿轮(7)相啮合的部位，随着主动齿轮(6)的转动，从齿臂(13)上挤出的润滑油在与传动齿轮(7)接触后涂覆在传动齿轮上；
步骤三：在进行检测时，启动测量仪(9)，测量仪(9)利用测量探头(11)实时检测储油腔(12)内部油量的消耗速度，同时在需要检测齿轮磨损程度时，在控制输入轴(2)转速不变的情况下，通过测量探头(11)监测储油腔(12)内部润滑油消耗速度与正常无磨损的齿轮箱消耗润滑油的速度差值来得到齿轮磨损程度的判断。
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