一種新型軸向鎖緊限位機構

郭帥

（徐州科源液壓股份有限公司，江蘇徐州 221116）

0 引言

隨著科技的深入發展，工程機械也向著小型化、微型化方向發展，使得工程機械和人們日常生活和社會生產更加緊密相連。特別是近年來我國高空作業設備的迅猛發展，高空作業移動平臺在電力、國防、市政、通信、園林及消防行業中得到廣泛應用[1]。高空作業平臺的優點就是安全可靠、體積小、移動方便，可以根據載荷自動調整作業幅度，因此備受市場歡迎。

受主機空間安裝空間所限，行星輪減速機作為高空作業移動平臺的重要驅動裝置，不僅需要輸出更大轉矩，而且其外形結構必須往小型化方向發展。這就要求工程技術人員在減速機結構設計時，設計的零部件更加緊湊，且零部件強度與安全性能更加可靠。在此背景下，我公司主營的傳統結構減速機已經無法滿足高空作業平臺主機設備的安裝空間需求。因此我們在減速機設計過程中進一步優化了行星輪傳動部件的結構，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，減速機徑向尺寸得到有效的縮小。更換軸承后，由于裝配方式發生了變化，各行星機構件的聯接限位方式也相應發生改變，因此我們設計開發了一種新的軸向鎖緊限位機構[2]。

1 傳統行星機構軸向鎖緊限位機構的設計

傳統的行星輪傳動結構的減速機軸向鎖緊限位機構如圖1所示，行星輪軸多采用和行星輪架一體式結構，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，因為該軸承具有較高的徑向承載能力，根據承載力的大小不同，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械部件。雙列無外圈圓柱滾子軸承4上下排滾柱中間設置一彈性擋圈3，行星輪2內孔內開設有彈性擋圈槽B。

圖1 軸向鎖緊限位機構結構圖

裝配時，首先使用工裝將雙列無外圈圓柱滾子軸承4壓裝進行星輪孔內，即使雙列無外圈圓柱滾子軸承外圈滾柱與行星輪內孔配合，彈性擋圈3隨之進入行星輪軸架1的圈槽B中，行星輪和軸承聯為一體，軸向無竄動；然后使用工裝將行星輪壓裝進行星輪軸1上，即雙列無外圈圓柱滾子軸承4內圈與行星輪軸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，行星輪機構軸向限位鎖緊[3]。

但是隨著工程機械的深入發展，小型化、微型化已經屬于主流發展趨勢，采用這種結構方式仍然不能滿足減速機在高空作業平臺上的空間布局。

2 新型軸向鎖緊限位機構的設計

為了克服上述現有技術的不足之處，本結構設計提供一種新型軸向鎖緊限位機構，可有效地減少行走減速機的徑向尺寸。最顯著的特征是把行星輪軸和行星輪架做成分體結構，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，給減速機最初設計時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構，包括行星輪架1，行星輪架1的端面設有行星輪軸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遠離隔圈6的一端設有用于限制下排滾針4軸向運動的下壓板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遠離隔圈6的一端設有用于限制上排滾針7軸向運動的上壓板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放置孔的方向設有行星架銷孔11，行星輪軸2的徑向設有與行星輪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 軸向鎖緊限位機構結構圖

作為本實施例的改進，行星輪軸2的軸向設有徑向貫穿行星軸銷孔21的觀測孔22，通過觀測孔22觀察銷軸9是否安裝到位。

進一步，的觀測孔22設在行星輪軸2的軸心處；再進一步，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；更進一步，行星軸銷孔21與銷軸9間隙配合。

裝配時：將涂抹黃油后的下排滾針4排滿行星輪5內孔，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構放置在行星輪架1的放置孔內，使其對準行星輪架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。

鎖緊限位機構在拆卸過程中，僅需專用工裝將銷軸9敲入到行星輪軸2內，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，進而把行星輪5取下。

3 結語

本新型軸向鎖緊限位機構涉及行星輪減速機技術領域，具體涉及一種新型軸向鎖緊限位機構，包括行星輪架，行星輪架的端面設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有行星架銷孔，行星輪軸的徑向設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，該結構簡單，工藝性好，實現起來比較方便，有效降低了成本。

我公司生產的減速機采用新型軸向鎖緊限位機構后，最大限度地控制了減速機的徑向尺寸；該結構簡單，工藝性好，實現起來比較方便，有效降低了成本。該結構已經廣泛應用于我公司各類減速機中，保證系統安全、可靠、穩定的工作，特別是用在了高空作業平臺的行走機構，憑借其優越的性能和較小的體積，已經廣泛安裝在各類高空作業移動平臺上，在橋梁及設備維護、房屋裝修、建筑幕墻清理、路燈更換等領域發揮著越來越重要的作用。