一種驅動輪總成的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種驅動輪總成，在驅動輪的兩端面分別開設第一凹槽和第二凹槽，主軸的內端穿設于驅動輪中，該主軸內端的端部焊接法蘭盤，法蘭盤與第一凹槽的槽底貼合，且法蘭盤上焊接定位環(huán)，在第二凹槽的槽底貼裝有夾緊板，該夾緊板套裝于主軸上，夾緊板通過按圓周均勻分布的螺栓與驅動輪及法蘭盤固定連接；主軸的外端伸出驅動輪外，主軸的外端通過兩組并排設置的軸承與軸承室相支承，每組軸承由圓錐滾子軸承和深溝球軸承組成。本實用新型在驅動輪外齒兩側設置鋼制擋板，有效提高了高分子材料驅動輪的剛性和承載能力，保證了高分子材料驅動輪內部材料的穩(wěn)定性；經現(xiàn)場大批量使用并采集的數(shù)據(jù)分析得出：主軸軸向最大受力提高了3倍以上。
【專利說明】
一種驅動輪總成
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種光伏清潔系統(tǒng)，特別涉及大型地面光伏電站清潔系統(tǒng)的驅動輪及主軸組件。
【背景技術】
[0002]光伏組件自動化清潔設備是一款以大型地面光伏電站的光伏組件清潔為工作任務的設備，該設備以輕型卡車為載體，將設備各部件整合在輕型卡車底盤上，設備工作時輕型卡車需要以不高于1.5km/h的時速低速運行，且該設備主要是在西北戈壁沙漠地區(qū)野外運行。
[0003]為了適應使用環(huán)境，一般采用三角后履帶總成換裝輕型卡車的后輪。驅動輪主軸組件為整個履帶輪總成提供動力，履帶輪總成運動時驅動輪將承受極大的圓周切向力，同時整個車載底盤在轉彎時，履帶輪總成的主軸除承受車載底盤的總質量以外，還需承受轉彎時所帶來的很大的軸向力。因此，合理的驅動輪主軸組件結構是履帶輪總成可靠運行的第一保證。采用一對角接觸球軸承背對背安裝、雙圓螺母鎖緊結構的三角后履帶其能承受的軸向力矩安全系數(shù)較小，在實際應用過程中需嚴格控制主軸軸向受力，車載底盤在轉彎時須控制轉彎半徑不能小于12米，在有些狹窄的場地使用時有一定的局限性。
[0004]傳統(tǒng)設計采用雙圓螺母并緊+圓螺母用止動墊圈的方式裝配調試較難，且受限于圓螺母、止動墊圈的材質、加工精度等影響，在實際使用中存在以下問題:1、圓螺母尺寸精度差，絲牙間隙過大，螺母絲牙和螺母端面垂直度差，導致鎖緊力不均勻，軸承受力不均且鎖緊效果不好，主軸易松動；2、圓螺母厚度不夠，絲牙倒角不標準，牙數(shù)偏少，鎖緊力不夠；
3、止動墊圈厚度不夠，止動效果不好，易折斷。以上問題導致主軸在使用過程中受到軸向沖擊力反復作用時容易松動的故障。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種能有效提高承載能力的大型地面光伏電站清潔系統(tǒng)驅動輪及主軸組件。
[0006]本實用新型的技術方案如下:一種驅動輪及主軸組件，包括驅動輪和主軸，驅動輪的外圓設有按圓周均勻分布的外齒，其特征在于:在每個外齒的中部開有過孔，所述驅動輪的兩端面貼裝有圓環(huán)形的鋼制擋板，長螺栓穿過兩塊鋼制擋板上的裝配孔及外齒上的過孔，將兩塊鋼制擋板和驅動輪固定連接在一起;在驅動輪的兩端面分別開設第一凹槽和第二凹槽，所述主軸的內端穿設于驅動輪中，該主軸內端的端部焊接法蘭盤，法蘭盤與第一凹槽的槽底貼合，且法蘭盤上焊接定位環(huán)，在所述第二凹槽的槽底貼裝有夾緊板，該夾緊板套裝于主軸上，夾緊板通過按圓周均勻分布的螺栓與驅動輪及法蘭盤固定連接;所述主軸的外端伸出驅動輪外，主軸的外端通過兩組并排設置的軸承與軸承室相支承，每組軸承由圓錐滾子軸承和深溝球軸承組成，同組中圓錐滾子軸承與深溝球軸承之間由隔圈隔開，兩個深溝球軸承位于兩個圓錐滾子軸承之間，并且兩個圓錐滾子軸承背向設置。
[0007]采用以上技術方案，由于與驅動輪外齒嚙合的履帶內齒為橡膠制品，為保證嚙合傳動不會損傷橡膠履帶內齒，驅動輪須用高分子材料制作，高分子材料強度及剛性又達不到重載要求。因此，驅動輪兩側有鋼制擋板;驅動輪兩側鋼制擋板和外齒之間用圓周上均勻分布的長螺栓連接并用螺母鎖緊，這樣兩側鋼制擋板之間便連接成一個剛性體，將高分子材料制成的驅動輪包裹在內，有效提高了驅動輪的剛性和承載能力，保證了高分子材料驅動輪內部材料的穩(wěn)定性。
[0008]主軸組件由主軸、法蘭盤、定位環(huán)三部分構成，由圓鋼、鋼板、無縫鋼管經粗加工后雙層滿焊，再整體調質后精加工而成，該組合結構既能滿足主軸組件的高剛性、高承載能力的要求，又能節(jié)省材料，降低生產成本。主軸組件通過定位環(huán)和法蘭盤與車載底盤后橋輪轂連接，車載底盤后橋動力將通過主軸傳遞到驅動輪，再由驅動輪外齒傳遞給橡膠履帶，因此上述主軸組件結構滿足了其與驅動輪之間連接剛性好、可靠性高的要求;主軸組件的法蘭盤和鋼制夾板通過螺栓連接成了一個很好的空間剛性體，能同時提高主軸的承載能力。
[0009]受限于車載底盤后橋輪轂安裝螺栓孔距尺寸，不能采用加大軸承室直徑選用重型軸承來改善主軸受力，而軸承室軸向尺寸足夠大，因此，選用兩組軸承每組兩個布置方案，既解決了主軸軸承受力問題，又沒有額外增加空間需求。圓錐滾子軸承承受軸向力，其徑向受力與深溝球軸承一起分擔。
[0010]所述夾緊板朝著第一凹槽的方向由主軸上的臺階面限位，這樣主軸法蘭盤內側與夾緊板內側之間的距離剛好比驅動輪兩個凹槽中間的厚略小一點，多顆螺栓鎖緊時，定位臺階面對夾緊板的位置有一個限制，可以保證驅動輪受壓變形較小，但是鎖緊也足夠。
[0011]為了簡化結構，方便加工制作及裝配，確保外界水分、灰塵不能進入軸承室，所述軸承室為兩端敞口的直筒結構，并由無縫鋼管制成，軸承室的內端口由內端蓋密封，該內端蓋套裝于主軸上，軸承室的外端口由外端蓋密封，外端蓋和內端蓋均通過螺釘與軸承室相固定。
[0012]在所述內端蓋與主軸之間設有羊毛氈密封圈，該羊毛氈密封圈固定嵌裝于內端蓋的內孔凹槽中。以上結構保證主軸內側密封可靠，外界水、塵土等不能進入主軸內。
[0013]所述主軸的外端頭穿過外端蓋，在外端蓋與主軸之間設置墊板，該墊板緊貼最外面的一個圓錐滾子軸承，且墊板由牙腹鎖緊螺母鎖緊在主軸上。主軸受力特點如下:兩側各兩個軸承并排布置，圓錐滾子軸承安裝方向為背對背，軸向力通過內側圓錐滾子軸承軸承內圈傳遞到外圈—通過內側圓錐滾子軸承外圈經軸承隔圈傳遞到內側深溝球軸承外圈—通過內側深溝球軸承外圈傳遞到軸承室定位臺階—通過定位臺階傳遞到外側深溝球軸承外圈—通過外側深溝球軸承外圈經軸承隔圈傳遞到外側圓錐滾子軸承外圈—通過外側圓錐滾子軸承外圈傳遞到內圈—通過外側圓錐滾子內圈經墊板傳遞到牙腹鎖緊螺母。
[0014]在所述外端蓋與墊板之間設有羊毛氈密封圈，該羊毛氈密封圈固定嵌裝于外端蓋的內孔凹槽中，這樣保證主軸內側密封可靠，外界水、塵土等不能進入主軸內。
[0015]在所述牙腹鎖緊螺母上開設3個按圓周均勻分布的鎖緊孔，鎖緊孔的中心線與牙腹鎖緊螺母的徑向具有30°的夾角，各鎖緊孔中嵌裝鎖緊銷和鎖緊螺釘，所述鎖緊螺釘將鎖緊銷頂緊在主軸上。采用牙腹鎖緊螺母替代普通圓螺母的方式，牙腹鎖緊螺母是高精度機床主軸鎖緊用螺母，其精度等級為H6級，與主軸螺紋配合間隙只有3-5絲，材質為42CrMo，整體調質，端面垂直度精度高，鎖緊力足夠，鎖緊后軸承的受力均勻，能承受的理論軸向力達到46噸。圓周均布多顆鎖緊螺釘，鎖緊螺釘與徑向呈30°夾角，剛好與螺紋牙型角相等，因此鎖緊螺釘鎖緊可靠，松脫力理論達到1.6噸;鎖緊螺釘為12.9級高強度螺釘，鎖緊螺釘前端鑲嵌錫青銅鎖緊銷，鎖緊銷為整體壓入牙腹螺母圓周鎖緊孔之后與牙腹螺母內絲一起精加工而成，因此絲牙一致性得到充分保障，鎖緊時鎖緊螺釘推動鎖緊銷前進，鎖緊銷前端絲牙與主軸上絲牙緊緊咬合，從而達到鎖緊效果。使用錫青銅鎖緊銷絲牙咬合鎖緊的方式不會對主軸絲牙造成任何細微的損傷，鎖緊力不會影響牙腹鎖緊螺母鎖緊時對軸承端面壓力的任何變化，因此其鎖緊力可控，鎖緊可靠，不易松動。
[0016]作為優(yōu)選，所述牙腹鎖緊螺母的外端面由壓板壓緊，該壓板通過圓周上均勻分布的螺栓與主軸相固定。
[0017]有益效果:本實用新型在驅動輪外齒兩側設置鋼制擋板，有效提高了高分子材料驅動輪的剛性和承載能力，保證了高分子材料驅動輪內部材料的穩(wěn)定性;鋼制整體焊接結構的主軸組件能充分滿足低速重載三角履帶的高剛性、高承載能力要求，又節(jié)省了材料，降低了生產成本;經現(xiàn)場大批量使用并采集的數(shù)據(jù)分析得出:主軸內部軸承布置方式的改善、牙腹鎖緊螺母的應用將主軸軸向最大受力提高了 3倍以上，車載底盤在使用履帶輪總成之后的最小轉彎半徑由12米降低到了底盤自身的極限一一最小轉彎半徑8米;連續(xù)運行3個檢修周期30個工作日240個工作時，沒有發(fā)現(xiàn)主軸鎖緊部分有任何松動現(xiàn)象，可靠性大幅度提尚O
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0019]圖2為圖1的左視圖。
[0020]圖3為圖1的B部放大圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0022]如圖1、圖2所示，驅動輪I由高分子材料制成，該驅動輪I的外圓一體形成有按圓周均勻分布的外齒la，外齒Ia為優(yōu)選仿真齒形，數(shù)目根據(jù)實際需要確定，在每個外齒Ia的中部均開有過孔。驅動輪I的兩端面貼裝有圓環(huán)形的鋼制擋板3，鋼制擋板3上對應外齒Ia過孔的位置開有裝配孔，長螺栓穿過兩塊鋼制擋板3上的裝配孔及外齒Ia上的過孔，將兩塊鋼制擋板3和驅動輪I固定連接在一起。
[0023]如圖1、圖2所示，在驅動輪I的兩端面對稱開設有圓形凹槽，其中一個為第一凹槽Ib，另一個為第二凹槽Ic，兩個凹槽槽底的中部通過驅動輪I中心開設的通孔貫通。兩個凹槽的直徑略小于鋼制擋板3的內徑，使凹槽的槽口能夠敞露。主軸組件由主軸2、法蘭盤4和定位環(huán)5三部分組成，由圓鋼、鋼板、無縫鋼管經粗加工后雙層滿焊，再整體調質后精加工而成。主軸2的內端穿設于驅動輪I中心的通孔中，該主軸2內端的端部設置法蘭盤4，法蘭盤4與第一凹槽Ib的槽底貼合，且法蘭盤4上焊接定位環(huán)5，定位環(huán)5位于第一凹槽Ib中。在主軸2的軸身上套裝夾緊板6，夾緊板6為鋼板，該夾緊板6與第二凹槽Ic的槽底貼合，夾緊板6通過按圓周均勻分布的螺栓與驅動輪I及法蘭盤4固定連接，并且夾緊板6朝著第一凹槽Ib的方向由主軸2上的臺階面限位。
[0024]如圖1所示，主軸2的外端伸出驅動輪I外，主軸2的外端通過兩組并排設置的軸承與軸承室8相支承，軸承室8為兩端敞口的直筒結構，并由無縫鋼管制成。軸承室8的內端口由內端蓋10密封，該內端蓋10套裝于主軸2上，內端蓋10通過螺釘與軸承室8相固定。在內端蓋10與主軸2之間設有羊毛氈密封圈12，該羊毛氈密封圈12固定嵌裝于內端蓋10的內孔凹槽中。軸承室8的外端口由外端蓋11密封，主軸2的外端頭穿過外端蓋11，外端蓋11通過螺釘與軸承室8相固定。
[0025]如圖1所示，每組軸承由圓錐滾子軸承7和深溝球軸承7，組成，同組中圓錐滾子軸承7與深溝球軸承7 ’之間由隔圈9隔開，兩個深溝球軸承7 ’位于兩個圓錐滾子軸承7之間，并且兩個圓錐滾子軸承7背向設置。在外端蓋11與主軸2之間設置墊板13，該墊板13緊貼最外面的一個圓錐滾子軸承7，且墊板13由牙腹鎖緊螺母14鎖緊在主軸2上。在外端蓋11與墊板13之間設有羊毛氈密封圈，該羊毛氈密封圈固定嵌裝于外端蓋11的內孔凹槽中。
[0026]如圖1、圖3所示，在牙腹鎖緊螺母14上開設3個按圓周均勻分布的鎖緊孔，鎖緊孔的中心線與牙腹鎖緊螺母14的徑向具有30°的夾角，各鎖緊孔中嵌裝鎖緊銷15和鎖緊螺釘16，鎖緊螺釘16將鎖緊銷15頂緊在主軸2上。牙腹鎖緊螺母14的外端面由壓板17壓緊，該壓板17通過圓周上均勻分布的螺栓與主軸2相固定。
【主權項】
1.一種驅動輪總成，包括驅動輪(I)和主軸(2)，驅動輪(I)的外圓設有按圓周均勻分布的外齒(Ia)，其特征在于:在每個外齒(Ia)的中部開有過孔，所述驅動輪(I)的兩端面貼裝有圓環(huán)形的鋼制擋板(3)，長螺栓穿過兩塊鋼制擋板(3)上的裝配孔及外齒(Ia)上的過孔，將兩塊鋼制擋板(3)和驅動輪(I)固定連接在一起;在驅動輪(I)的兩端面分別開設第一凹槽(Ib)和第二凹槽(Ic)，所述主軸(2)的內端穿設于驅動輪(I)中，該主軸(2)內端的端部焊接法蘭盤(4)，法蘭盤(4)與第一凹槽(Ib)的槽底貼合，且法蘭盤(4)上焊接定位環(huán)(5)，在所述第二凹槽(Ic)的槽底貼裝有夾緊板(6)，該夾緊板(6)套裝于主軸(2)上，夾緊板(6)通過按圓周均勻分布的螺栓與驅動輪(I)及法蘭盤(4)固定連接;所述主軸(2)的外端伸出驅動輪(I)外，主軸(2)的外端通過兩組并排設置的軸承與軸承室(8)相支承，每組軸承由圓錐滾子軸承(7)和深溝球軸承(7’)組成，同組中圓錐滾子軸承(7)與深溝球軸承(7’)之間由隔圈(9)隔開，兩個深溝球軸承(7’)位于兩個圓錐滾子軸承(7)之間，并且兩個圓錐滾子軸承(7)背向設置。2.根據(jù)權利要求1所述的驅動輪總成，其特征在于:所述夾緊板(6)朝著第一凹槽(Ib)的方向由主軸(2)上的臺階面限位。3.根據(jù)權利要求1或2所述的驅動輪總成，其特征在于:所述軸承室(8)為兩端敞口的直筒結構，并由無縫鋼管制成，軸承室(8)的內端口由內端蓋(10)密封，該內端蓋(10)套裝于主軸(2)上，軸承室(8)的外端口由外端蓋(11)密封，外端蓋(11)和內端蓋(10)均通過螺釘與軸承室(8)相固定。4.根據(jù)權利要求3所述的驅動輪總成，其特征在于:在所述內端蓋(10)與主軸(2)之間設有羊毛氈密封圈(12)，該羊毛氈密封圈(12)固定嵌裝于內端蓋(10)的內孔凹槽中。5.根據(jù)權利要求3所述的驅動輪總成，其特征在于:所述主軸(2)的外端頭穿過外端蓋(11)，在外端蓋(11)與主軸(2)之間設置墊板(13)，該墊板(13)緊貼最外面的一個圓錐滾子軸承(7)，且墊板(13)由牙腹鎖緊螺母(14)鎖緊在主軸(2)上。6.根據(jù)權利要求5所述的驅動輪總成，其特征在于:在所述外端蓋(11)與墊板(13)之間設有羊毛氈密封圈，該羊毛氈密封圈固定嵌裝于外端蓋(11)的內孔凹槽中。7.根據(jù)權利要求5或6所述的驅動輪總成，其特征在于:在所述牙腹鎖緊螺母(14)上開設3個按圓周均勻分布的鎖緊孔，鎖緊孔的中心線與牙腹鎖緊螺母(14)的徑向具有30°的夾角，各鎖緊孔中嵌裝鎖緊銷(15)和鎖緊螺釘(16)，所述鎖緊螺釘(16)將鎖緊銷(15)頂緊在主軸(2)上。8.根據(jù)權利要求7所述的驅動輪總成，其特征在于:所述牙腹鎖緊螺母(14)的外端面由壓板(17)壓緊，該壓板(17)通過圓周上均勻分布的螺栓與主軸(2)相固定。
【文檔編號】B62D55/12GK205632707SQ201521089134
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】徐斌, 魏宇平, 但國軍, 張永偉, 劉攀峰
【申請人】重慶太初新能源有限公司