本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉領(lǐng)域，具體涉及一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

卷盤噴灌機(jī)是一種將牽引pe管纏繞在卷盤上，利用噴灌壓力水驅(qū)動水渦輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)變速裝置驅(qū)動卷盤旋轉(zhuǎn)，并牽引噴頭車自動移動和噴灑的灌溉機(jī)械。

卷盤噴灌機(jī)采用水渦輪式動力驅(qū)動系統(tǒng)，但水渦輪低轉(zhuǎn)速工況下存在動力不足、入機(jī)壓力較高0.6-1.0mpa、傳遞效率低于20％等缺點(diǎn)。無刷直流電機(jī)具有良好的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性，調(diào)速范圍寬、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大、可靠性高、工作效率高、能量損耗低等特點(diǎn)。用無刷直流電機(jī)代替水渦輪驅(qū)動卷盤噴灌機(jī)，能極大地提高卷盤噴灌機(jī)原動機(jī)的性能，但由于永磁無刷直流電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速比水渦輪高很多，所以原有卷盤噴灌機(jī)傳動系統(tǒng)不能與永磁無刷直流電機(jī)匹配。

國內(nèi)卷盤噴灌機(jī)傳動系統(tǒng)多由帶傳動、4-5級齒輪傳動和鏈傳動構(gòu)成?，F(xiàn)有卷盤噴灌機(jī)的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動級數(shù)多，傳動效率低，傳動比較小，變速箱的質(zhì)量和體積較大。與圓柱齒輪傳動和帶傳動相比，行星齒輪傳動具有傳動比大、傳動效率高、體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、傳動平穩(wěn)等特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)，通過設(shè)置齒套離合器、第一制動器和第二制動器使得該行星齒輪傳動系統(tǒng)具有多種調(diào)速模式，解決了傳統(tǒng)卷盤噴灌機(jī)在低速運(yùn)行狀況下，水渦輪動力性能不足、效率低，傳統(tǒng)變速箱傳動比小、體積龐大、效率低等技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)，包括輸入軸、箱體、輸出軸、離合器、第一制動器和置于箱體中的第一行星齒輪系、第二行星齒輪系和第三行星齒輪系，所述第一行星齒輪系、第二行星齒輪系和第三行星齒輪系從輸入端至輸出端依次排列；

所述第一級行星輪系包括第一級太陽輪、第一級行星輪、第一級行星架和第一級不固定內(nèi)齒圈，第一級太陽輪與第一級行星齒輪嚙合，第一級行星輪與第一級不固定內(nèi)齒圈嚙合，所述第一級不固定內(nèi)齒圈以能轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸上，第一級行星架與第二級不固定內(nèi)齒圈固定連接；

所述第二級行星輪系包括第二級雙聯(lián)太陽輪、第二級行星輪、第二級行星架和第二級不固定內(nèi)齒圈，所述第二級雙聯(lián)太陽輪以可轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸上，第二級雙聯(lián)太陽輪的其中一個太陽輪與第二級行星齒輪外嚙合，第二級行星齒輪與第二級不固定齒圈內(nèi)嚙哈；所述第二級行星架與第三級太陽輪的輪軸固定連接，所述第二級不固定齒圈的兩端分別以可以轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸和第三級太陽輪的輪軸上；

所述第二級行星架具有內(nèi)齒，所述齒套離合器固定在輸入軸上，齒套離合器具有外齒和內(nèi)齒，齒套離合器的外齒可與第二級行星架的內(nèi)齒承插嚙合，齒套離合器的內(nèi)齒可與第二級雙聯(lián)太陽輪的另一個太陽輪齒部承插嚙合；

所述第三級行星輪系為2z-x(nw型)行星輪系，第三級行星輪系中的第三級行星架與輸出軸固定連接；

所述第一制動器安裝在第一級不固定內(nèi)齒圈上。

優(yōu)選地，所述第三級行星輪系包括第三級太陽輪、第三級行星輪、第一級行星架和第三級固定內(nèi)齒圈，第三級太陽輪與第三級行星輪嚙合，第三級行星輪與第三級固定內(nèi)齒圈嚙合，所述第三級固定內(nèi)齒圈固定在箱體的內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，還包括第四級行星輪系，所述第四級行星輪系包括第四級太陽輪、第四級行星輪、第四級行星架和第四級固定內(nèi)齒圈，第四級太陽輪與第四級行星輪嚙合，第四級行星輪與第四級固定內(nèi)齒圈嚙合，所述第四級固定內(nèi)齒圈固定在箱體的內(nèi)壁上，第三級行星架與第四級太陽輪的輪軸固定連接，第四級行星架與輸出軸固定連接。

優(yōu)選地，還包括第二制動器，所述第二制動器安裝在第二級不固定內(nèi)齒圈上。

優(yōu)選地，所述第一行星齒輪系、第二行星齒輪系、第三行星齒輪系和第四行星輪系中涉及到的齒輪均為直齒齒輪。

優(yōu)選地，所述輸入軸與無刷直流電機(jī)的電機(jī)軸連接。

本發(fā)明的有益效果：

1)本發(fā)明采用行星齒輪傳動系統(tǒng)代替直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)，提高了卷盤噴灌機(jī)的傳動效率，擴(kuò)大了傳動比，減小了變速箱體積和質(zhì)量，并且使得傳動更加平穩(wěn)。

2)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)卷盤噴灌機(jī)的傳動系統(tǒng)檔位1、檔位2、檔位3、空擋和制動五種調(diào)速模式，極大地提高了卷盤噴灌機(jī)的傳動效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)的傳動簡圖。

圖2為本發(fā)明所述一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)的檔位1模式的傳動簡圖。

圖3為本發(fā)明所述一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)的檔位2模式的傳動簡圖。

圖4為本發(fā)明所述一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)的檔位3模式的傳動簡圖。

其中：

1.輸入軸；2.箱體；3.第一級不固定內(nèi)齒圈；4.第一級行星輪；5.第一制動器；6.第一級太陽輪；7.第一級行星架；8.第二級不固定內(nèi)齒圈；9.齒套離合器；10.第二制動器；11.第二級行星輪；12.第二級行星架；13.第二級雙聯(lián)太陽輪；14.第三級固定內(nèi)齒圈；15.第三級行星輪；16.第三級太陽輪；17.第三級行星架；18.第二級行星輪；19.第四級太陽輪；20.第四級行星架；21.第四級固定內(nèi)齒圈；22.輸出軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種卷盤噴灌機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)，包括輸入軸1、箱體2、輸出軸22、齒套離合器9、第一制動器5、第二制動器10和置于箱體2中的第一、第二、第三和第四行星輪系，第一、第二、第三和第四行星齒輪系從輸入端至輸出端依次排列。

箱體2是行星齒輪傳動系統(tǒng)的外殼，是固定不定的，用于容納支撐行星齒輪傳動系統(tǒng)，其形狀結(jié)構(gòu)因設(shè)計(jì)布局而定。輸入軸1與無刷直流電機(jī)的電機(jī)軸連接，將電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸入到行星齒輪傳動系統(tǒng)。

第一級行星輪系從內(nèi)到外依次為太陽輪6、第一級行星輪4、第一級不固定內(nèi)齒圈3；第一級不固定內(nèi)齒圈3以能轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸1上，第一級太陽輪6與第一級行星齒輪4嚙合，第一級行星輪4與第一級不固定內(nèi)齒圈3嚙合，第一級行星架7與第二級不固定內(nèi)齒圈8固定連接。

第二級行星輪系從內(nèi)到外依次為第二級雙聯(lián)太陽輪13、第二級行星輪11、第二級不固定內(nèi)齒圈8，第二級不固定內(nèi)齒圈8的兩端分別以可以轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸1和第三級太陽輪16的輪軸上，齒套離合器9位于第二級不固定內(nèi)齒圈8內(nèi)，并與輸入軸1固定連接，齒套離合器9具有外齒和內(nèi)齒，齒套離合器9的外齒可與第二級行星架12的內(nèi)齒承插嚙合。

第二級雙聯(lián)太陽輪13以可轉(zhuǎn)動的方式布置在輸入軸1上，第二級雙聯(lián)太陽輪13的其中一個太陽輪可與第二級行星齒輪11外嚙合，另一個太陽輪可與齒套離合器9的內(nèi)齒承插嚙合，第二級行星輪11與第二級不固定內(nèi)齒圈8嚙合。

第三級行星輪系從內(nèi)到外依次為第三級太陽輪16、第三級行星輪15、第三級固定內(nèi)齒圈14，所述第三級固定內(nèi)齒圈14固定在箱體2的內(nèi)壁上，第三級太陽輪16與第三級太陽輪16的輪軸固定連接，第三級太陽輪16與第三級行星輪15嚙合，第三級行星輪15均與第三級固定內(nèi)齒圈14嚙合，第三級行星架17與第四級太陽輪19的輪軸固定連接。

第四級行星輪系從內(nèi)到外依次為第四級太陽輪19、兩個第四級行星輪18、第四級固定內(nèi)齒圈21，所述第四級固定內(nèi)齒圈14固定在箱體2的內(nèi)壁上，第四級太陽輪19與第四級行星輪18嚙合，第四級行星輪18與第四級固定內(nèi)齒圈21嚙合，第四級行星架20與輸出軸固定連接。

第一制動器5安裝在第一級不固定內(nèi)齒圈3上，第二制動器10安裝在第二級不固定內(nèi)齒圈8上。

本發(fā)明所述行星齒輪傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的工作原理為：通過控制第一制動器、第二制動器的鎖緊或松開以及撥叉推動齒套離合器與行星輪系的離合，使該行星齒輪傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)速比i1的檔位、速比i2的檔位、速比i3的檔位、空擋和制動五種調(diào)速模式。

模式一：速比i1的檔位1模式

如圖2所示，齒套離合器9與第二級雙聯(lián)太陽輪13嚙合，第一制動器5鎖緊第一級不固定內(nèi)齒圈3，第二制動器10處于松開狀態(tài)。則輸入功率從輸入軸1分流，一部分輸入功率傳遞到第一級太陽輪6，然后依次傳遞給第一級行星輪4、第一級行星架7、第二級不固定內(nèi)齒圈8、第二級行星輪11、第二級行星架12；輸入軸1的另一部分功率傳遞給齒套離合器一9，然后依次傳遞給第二級雙聯(lián)太陽輪13、第二級行星輪11、第二級行星架12。此時，輸入軸1的功率在第二級行星架12合流并依次傳遞到第三級太陽輪16、第三級行星輪15、第三級行星架17、第四級太陽輪19、第四級行星輪18，最后傳遞到第四級行星架20由輸出軸22輸出，實(shí)現(xiàn)了第四級行星架20輸出速比為i1的轉(zhuǎn)速。

模式二：速比i2的檔位2模式

如圖3所示，齒套離合器9與第二級雙聯(lián)太陽輪13嚙合，第一制動器5處于松開狀態(tài)，第二制動器10鎖緊第二級不固定內(nèi)齒圈8。則輸入功率從輸入軸1傳遞給齒套離合器9，然后依次傳遞給第二級雙聯(lián)太陽輪13、第二級行星輪11、第二級行星架12、第三級太陽輪16、第三級行星輪15、第三級行星架17、第四級太陽輪19、第四級行星輪18、第四級行星架20最后傳遞到輸出軸22輸出。實(shí)現(xiàn)了第四級行星架20輸出速比為i2的轉(zhuǎn)速。

模式三：速比i3的檔位3模式

如圖3所示，齒套離合器9與第二級行星架12嚙合，第一制動器5鎖緊第一級不固定內(nèi)齒圈3，第二制動器10處于松開狀態(tài)。則功率從輸入軸1傳遞給齒套離合器9，然后依次傳遞給第二級行星架12、第三級太陽輪16、第三級行星輪15、第三級行星架17、第四級太陽輪19、第四級行星輪18、第四級行星架20，最后傳遞到輸出軸22輸出，實(shí)現(xiàn)了第四級行星架20輸出速比為i3的轉(zhuǎn)速。

模式四：空擋模式

齒套離合器9處于分離狀態(tài)，第一制動器5和第二制動器10都處于松開狀態(tài)。由于第二級行星架12帶有負(fù)載，則功率不進(jìn)入第二級行星輪系，第一級行星輪系空轉(zhuǎn)，第四級行星架20不輸出功率，為空擋狀態(tài)。

模式五：制動模式

第一制動器5鎖緊第一級不固定內(nèi)齒圈3，第二制動器10鎖緊第二級不固定內(nèi)齒圈8。此時第一級不固定內(nèi)齒圈3和第二級不固定內(nèi)齒圈8都固定不動，整個行星傳動系統(tǒng)處于制動模式。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。