一種傳動單元及其齒輪齒條升降系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用型新涉及海洋平臺設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種傳動單元及其齒輪齒條升降系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪齒條升降系統(tǒng)是自升式海洋平臺上應(yīng)用最為廣泛的升降傳動方式，其中電動驅(qū)動的齒輪齒條升降系統(tǒng)因其應(yīng)用的水域深而具更多的開發(fā)價值。
[0003]現(xiàn)有的電動驅(qū)動的齒輪齒條升降包括弦管齒條和六個傳動單元，每個傳動單元均包括電機、減速機和固定在減速機的輸出軸上的輸出小齒輪，輸出小齒輪與減速機的輸出軸為一體式結(jié)構(gòu)，六個傳動單元對稱分布在弦管齒條的兩側(cè)，且通過輸出小齒輪與弦管齒條嚙合。但隨著海洋平臺載荷的增加，輸出小齒輪需要承受更大的載荷，但是輸出小齒輪承受載荷的能力有限，只能通過增加傳動單元來適應(yīng)海洋平臺的載荷，這樣傳動單元可能增加到八個、十個或更多來提高齒輪齒條升降系統(tǒng)的升降能力。
[0004]在實現(xiàn)本實用型新的過程中，設(shè)計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]在增加傳動單元的過程中，輸出小齒輪間可能會有不同步運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，即輸出小齒輪和弦管齒條沒有充分嚙合，而處于非完全接觸狀態(tài)，這樣就可能導(dǎo)致其他的輸出小齒輪超載。而單純增加輸出小齒輪的冗余能力從經(jīng)濟上也不合適。
[0006]實用型新內(nèi)容
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中輸出小齒輪間可能會有不同步運轉(zhuǎn)的問題，本實用型新實施例提供了一種傳動單元及其齒輪齒條升降系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下:
[0008]一方面，本實用型新實施例提供了一種傳動單元，所述傳動單元包括減速機和輸出小齒輪，所述減速機包括:中間支撐、輸出軸和軸承，所述輸出軸包括:第一輸出軸、第二輸出軸和第三輸出軸，所述輸出小齒輪套設(shè)在所述第二輸出軸上并與所述第二輸出軸螺紋連接，所述第一輸出軸的一端伸入所述中間支撐內(nèi)，所述第一輸出軸的另一端與所述第二輸出軸的一端連接，所述第二輸出軸的另一端與所述第三輸出軸的一端連接，所述軸承安裝在所述第三輸出軸的另一端上，所述第一輸出軸的所述一端上設(shè)置有軸肩，所述第一輸出軸上套設(shè)有第一彈性裝置，所述第一彈性裝置的兩端分別抵在所述軸肩和所述輸出小齒輪上，所述第三輸出軸上套設(shè)有第二彈性裝置，所述第二彈性裝置的兩端分別抵在所述軸承的套圈和所述輸出小齒輪上。
[0009]具體地，所述第一彈性裝置包括:環(huán)形壓板、第一彈性部件、套設(shè)在所述第一彈性部件外的套筒和套設(shè)在所述第一輸出軸與所述第二輸出軸上的第一支撐板，所述環(huán)形壓板套設(shè)在所述第一輸出軸上并抵在所述軸肩上，所述套筒的一端環(huán)繞所述環(huán)形壓板的外壁布置，所述套筒的另一端固定在所述第一支撐板的一側(cè)端面上，且所述套筒的長度方向與所述第一輸出軸的軸線方向相同，所述第一支撐板的另一側(cè)端面抵在所述輸出小齒輪上，所述第一彈性部件的兩端分別抵在所述環(huán)形壓板和所述第一支撐板上。
[0010]進一步地，所述第一支撐板與所述輸出小齒輪接觸的一側(cè)的端面的尺寸小于所述第一支撐板的相對一側(cè)端面的尺寸。
[0011]進一步地，所述第二輸出軸的外徑尺寸與所述第一輸出軸的外徑尺寸相等，所述第一支撐板的內(nèi)徑設(shè)置有兩個環(huán)形內(nèi)圈，兩個所述環(huán)形內(nèi)圈分別環(huán)繞所述第一輸出軸和所述第二輸出軸布置，環(huán)繞所述第一輸出軸的環(huán)形內(nèi)圈的直徑小于另一個所述環(huán)形內(nèi)圈的直徑。
[0012]進一步地，所述第一彈性部件包括至少一個第一碟簧，所述第一碟簧套設(shè)在所述第一輸出軸上。
[0013]進一步地，所述第一彈性部件的外徑尺寸與所述環(huán)形壓板的外徑尺寸相同。
[0014]具體地，所述第二彈性裝置包括:環(huán)形墊板、第二彈性部件和第二支撐板，所述環(huán)形墊板的一側(cè)端面抵在所述輸出小齒輪上，第二支撐板的一側(cè)端面抵在所述軸承的套圈上，所述第二彈性部件的兩端分別抵在所述環(huán)形墊板和所述第二支撐板之間。
[0015]進一步地，所述第二彈性部件包括至少一個第二碟簧，所述第二碟簧套設(shè)在所述第三輸出軸上。
[0016]具體地，所述第三輸出軸的外徑尺寸小于所述第二輸出軸的外徑尺寸。
[0017]另一方面，本實用型新實施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)，所述齒輪齒條升降系統(tǒng)包括至少四個上述的傳動單元、粧腿弦管、弦管齒條和與所述傳動單元傳動連接的驅(qū)動部件，所述弦管齒條固定在所述粧腿弦管上，所述傳動單元布置在所述弦管齒條的兩側(cè)，所述傳動單元的輸出小齒輪與所述弦管齒條嚙合，布置在所述弦管齒條兩側(cè)的兩個所述輸出小齒輪的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反布置。
[0018]本實用型新實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本實用新型實施例提供的傳動單元，當(dāng)有輸出小齒輪因為某種原因沒有和弦管齒條充分接觸甚至是與弦管齒條存在間隙時，海洋平臺的載荷就由其余的輸出小齒輪來承擔(dān)，那樣其余的輸出小齒輪就會有超載的趨勢，這樣就會導(dǎo)致海洋平臺有向下運動的趨勢，從而帶動輸出小齒輪按照與運動方向相反的方向在第二輸出軸上旋轉(zhuǎn)，由此導(dǎo)致輸出小齒輪進一步擠壓第一彈性裝置，第一彈性裝置會進一步被壓縮來阻止輸出小齒輪的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時，由于接觸良好的其他輸出小齒輪進行了微小角度的轉(zhuǎn)動，即海洋平臺下降了一段微小的距離，這時沒有充分接觸或沒有接觸的那個輸出小齒輪將會和弦管齒條充分接觸，使得輸出小齒輪能夠同步運行。本實用新型實施例提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)，包括本實用新型實施例提供的傳動單元，使得該齒輪齒條升降系統(tǒng)的輸出小齒輪能夠同步運行。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用型新實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用型新的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實用型新實施例一提供的傳動單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實用型新實施例一提供的第一支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實用型新實施例二提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實用型新實施例二提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用型新的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用型新實施方式作進一步地詳細描述。
[0025]實施例一
[0026]本實用新型實施例提供了一種傳動單元，如圖1所示，傳動單元包括減速機a和輸出小齒輪7，該減速機a包括:中間支撐1、輸出軸和軸承2，該輸出軸包括:第一輸出軸4、第二輸出軸5和第三輸出軸6，輸出小齒輪7套設(shè)在第二輸出軸5上并與第二輸出軸5螺紋連接，第一輸出軸4的一端伸入中間支撐I內(nèi)，第一輸出軸4的另一端與第二輸出軸5的一端連接，第二輸出軸5的另一端與第三輸出軸6的一端連接，軸承2安裝在第三輸出軸6的另一端上，第一輸出軸4的一端上設(shè)置有軸肩4a，第一輸出軸4上套設(shè)有第一彈性裝置8，第一彈性裝置8的兩端分別抵在軸肩4a和輸出小齒輪7上，第三輸出軸6上套設(shè)有第二彈性裝置3，第二彈性裝置3的兩端分別抵在軸承2的套圈(該套圈可以為軸承2的內(nèi)圈)和輸出小齒輪7上。其中，第一彈性裝置8和第二彈性裝置3的初始狀態(tài)均為預(yù)壓縮狀態(tài)，用于保證第一彈性裝置8和第二彈性裝置3能夠提供足夠的張力。其中，減速機a還可以包括固定在第三輸出軸6的另一端的軸承安裝套20 (見圖4)，軸承2通過軸承安裝套20安裝在第三輸出軸6的另一端上。在具體加工時，可以將第一輸出軸4、第二輸出軸5和第三輸出軸6鑄造成一體。螺紋的頭數(shù)及螺旋角等參數(shù)需根據(jù)實際載荷計算。
[0027]具體地，第一彈性裝置8包括:環(huán)形壓板9、第一彈性部件10、套設(shè)在第一彈性部件10外的套筒11和套設(shè)在第一輸出軸4與第二輸出軸5上的第一支撐板12，環(huán)形壓板9套設(shè)在第一輸出軸4上并抵在軸肩4a上，套筒11的一端環(huán)繞環(huán)形壓板9的外壁布置，套筒11的另一端固定在第一支撐板12的一側(cè)端面上，且套筒11的長度方向與第一輸出軸4的軸線方向相同，第一支撐板12的另一側(cè)端面抵在輸出小齒輪7上，第一彈性部件10的兩端分別抵在環(huán)形壓板9和第一支撐板12上。其中，環(huán)形壓板9可以為圓形法蘭板。套筒11能夠?qū)Φ谝粡椥圆考?0起到導(dǎo)向作用，同時，該套筒11可以與第一支撐板12焊接為一體，用于提高套筒11與第一支撐板12的穩(wěn)固性。在輸出小齒輪7轉(zhuǎn)動的過程中，輸出小齒輪7向第一輸出軸4的方向擠壓第一彈性裝置8時，將第一支撐板12套設(shè)在第一輸出軸4與第二輸出軸5上，能夠通過該第一支撐板12能夠防止輸出小齒輪7干涉第一輸出軸4。
[0028]進一步地，如圖2所示，第一支撐板12與輸出小齒輪7接觸的一側(cè)的端面的尺寸小于第一支撐板12的相對一側(cè)端面的尺寸。該第一支撐板12可以為托盤式的環(huán)形結(jié)構(gòu)，第一支撐板12能夠傳遞由第一彈性部件10產(chǎn)生的載荷，減小第一支撐板12與輸出小齒輪7的接觸面積，防止輸出小齒輪7過度磨損第一支撐板12。
[0029]進一步地，如圖2所示，第二輸出軸5的外徑尺寸可以與第一輸出軸4的外徑尺寸相等，第一支撐板12的內(nèi)徑設(shè)置有兩個環(huán)形內(nèi)圈，兩個環(huán)形內(nèi)圈的直徑分別為Dl和D2，兩個環(huán)形內(nèi)圈分別環(huán)繞第一輸出軸4和第二輸出軸5布置，環(huán)繞第一輸出軸4的環(huán)形內(nèi)圈的直徑Dl小于另一個環(huán)形內(nèi)圈的直徑D2，即Dl小于D2，這樣能夠保證第一支撐板12不會和第二輸出軸5上的螺紋干涉，保證第一支撐板12在輸出軸的軸向上順利移動。
[0030]進一步地，第一彈性部件10可以包括至少一個第一碟簧，該第一碟簧套設(shè)在第一輸出軸4上。在本實施例中，第一彈性部件10選用4片第一碟簧，同時，可以通過控制第一碟簧的數(shù)量來調(diào)整彈簧力。容易知道，在其他實施例中，第一彈性部件10還可以為螺旋彈簧等彈性部件。
[0031]進一步地，第一彈性部件10的外徑尺寸可以與環(huán)形壓板9的外徑尺寸相同。這樣能夠使得套筒11在沿輸出軸的軸向移動時更順暢。
[0032]具體地，第二彈性裝置3包括:環(huán)形墊板13、