[發(fā)明專利]用電動(dòng)齒輪內(nèi)軸空冷無行星后軸驅(qū)動(dòng)減速器的園林機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810143590.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN108476745A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇克;葉曉波;P·G·安祺莉卡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大葉園林設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): A01D69/02
• 分類號(hào): A01D69/02;A01D69/06;F16H1/22;F16H55/08;H02H7/085;H02K7/116
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.用電動(dòng)齒輪內(nèi)軸空冷無行星后軸驅(qū)動(dòng)減速器的園林機(jī)，齒輪內(nèi)的軸是管的以冷卻，其含無行星后軸驅(qū)動(dòng)減速器，所用的齒輪是人字齒輪；所述的減速器采用無刷電機(jī)，所述無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速每分20000轉(zhuǎn)、功率250瓦、36伏、輸出軸直徑5毫米；電機(jī)主動(dòng)齒輪(88)的齒數(shù)18、模數(shù)0.6、分度圓是18x0.6＝10.8；去掉行星輪系，所述電機(jī)主動(dòng)齒輪(88)與新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸上的馬達(dá)從齒輪(106)嚙合，所述馬達(dá)從齒輪(106)為齒數(shù)38、模數(shù)0.6、分度圓是38x0.6＝22.8，馬達(dá)傳動(dòng)比是38/18；所述馬達(dá)從齒輪內(nèi)與14x5軸承相配；所述新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸上裝有從齒套筒(100)和接套齒輪(102)，所述接套齒輪(102)的齒數(shù)是12且模數(shù)是1.5，所述接套齒輪與作為輸出齒輪與第一中間軸上的2812雙齒輪(104)的齒數(shù)是28、模數(shù)是1.5、分度圓是28x01.5＝42的28齒輪相嚙合，所述新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸的輸出齒輪與第一中間軸傳動(dòng)比是28/12；以上傳動(dòng)比為38/18x28/12＝4.9，超過行星變比4.33，實(shí)際合用；其余變比大致相同；所述2812雙齒輪(104)含同軸的28齒數(shù)的28齒輪(104a)和12齒數(shù)的12齒輪(104c)，所述2812雙齒輪(104)的兩端各設(shè)有小軸承(103)，所述小軸承(103)的外徑是14mm，以便與所述2812雙齒輪(104)的兩端的內(nèi)孔配合，所述小軸承(103)的內(nèi)徑是5以便與所述第一中間軸活動(dòng)裝配；另一件結(jié)構(gòu)相同的所述2812雙齒輪(104)也含同軸的28齒數(shù)的28齒輪(104a)和12齒數(shù)的12齒輪(104c)，裝在第二中間軸上，所述2812雙齒輪(104)的兩端各設(shè)有小軸承(103)，所述小軸承(103)的外徑是14mm，以便與所述2812雙齒輪(104)的兩端的內(nèi)孔配合，所述小軸承(103)的內(nèi)徑是5以便與所述第二中間軸活動(dòng)裝配；所述第一中間軸上的2812雙齒輪(104)的同軸于28齒數(shù)的28齒輪(104a)的12齒數(shù)的12齒輪(104c)與所述第二中間軸上的所述另一件結(jié)構(gòu)相同的所述2812雙齒輪(104)也含同軸的28齒數(shù)的28齒輪(104a)相嚙合，所述第二中間軸上的28齒輪(104a)與所述第一中間軸上的2812雙齒輪(104)的12齒數(shù)的12齒輪(104c)之間的第二軸傳動(dòng)比是28/12為2.33；所述2812雙齒輪(104)含同軸的28齒數(shù)的28齒輪(104a)和12齒數(shù)的12齒輪(104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的；所述的減速器的后軸輸出部分含同軸的長(zhǎng)半后軸及短半后軸，所述長(zhǎng)半后軸上依次裝有后軸驅(qū)動(dòng)減速器殼油封、安合彈性夾(92)、鐵墊圈、安全離合錐(90)、掛檔盤(101)、含安合掛檔塊(91a)后軸驅(qū)動(dòng)齒輪(91)、長(zhǎng)軸中夾軸，所述長(zhǎng)半后軸上設(shè)有徑向橫孔以便通過橫銷釘與所述安全離合錐(90)固連，所述安合彈性夾(92)包夾著所述安全離合錐(90)和所述掛檔盤(101)，所述安全離合錐(90)和所述掛檔盤(101)與所述含安合掛檔塊(91a)后軸驅(qū)動(dòng)齒輪(91)相聯(lián)，所述長(zhǎng)半后軸的一端設(shè)有軸向深孔，以便插入所述長(zhǎng)軸中夾軸，再插入短半后軸的一端所設(shè)有的軸向深孔內(nèi)而使所述長(zhǎng)半后軸和所述短半后軸活動(dòng)相聯(lián)；所述短半后軸上依次裝有后軸驅(qū)動(dòng)減速器上蓋和油封、也依次裝著另一套的安合彈性夾(92)、鐵墊圈、安全離合錐(90)、掛檔盤(101)，所述短半后軸上也設(shè)有徑向橫孔以便通過橫銷釘與另一套的所述安全離合錐(90)固連，另一套的所述安合彈性夾(92)包夾著所述安全離合錐(90)和所述掛檔盤(101)，所述短半后軸上的所述安全離合錐(90)和所述掛檔盤(101)也與前述的唯一的所述含安合掛檔塊(91a)后軸驅(qū)動(dòng)齒輪(91)相聯(lián)；所述含安合掛檔塊(91a)后軸驅(qū)動(dòng)齒輪(91)的齒數(shù)是33齒且模數(shù)是2.5；所述第二中間軸上的28齒輪(104a)的12齒數(shù)的12齒輪(104c)與所述后軸上的所述含安合掛檔塊(91a)后軸驅(qū)動(dòng)齒輪(91)之間的中轉(zhuǎn)后軸傳動(dòng)比是33/12為2.75；減速器總傳動(dòng)比是4.3x33/12x28/12x28/26＝4.3x6.9＝30倍，合用；其特征在于，所述電機(jī)主動(dòng)齒輪(88)的齒數(shù)18、模數(shù)0.6、分度圓是18x0.6＝10.8的金屬齒輪，以便通用；去掉行星輪系，所述電機(jī)主動(dòng)齒輪(88)與新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸上的馬達(dá)從齒輪(106)嚙合，所述馬達(dá)從齒輪(106)為齒數(shù)38、模數(shù)0.6、分度圓是38x0.6＝22.8的金屬齒輪，馬達(dá)傳動(dòng)比是38/18；所述馬達(dá)從齒輪內(nèi)與14x5軸承相配；所述馬達(dá)從齒輪內(nèi)設(shè)有均布四等分的寬槽孔(106a)以便讓從齒套筒(100)的四個(gè)寬爪插入，所述馬達(dá)從齒輪內(nèi)設(shè)有均布四等分的窄槽孔(106c)以便讓從齒套筒(100)的四個(gè)風(fēng)扇爪插入，所述四個(gè)風(fēng)扇爪有利于散熱；所述從齒套筒(100)的另一端設(shè)有四個(gè)撥爪以便與所述新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸上裝有的所述接套齒輪(102)相配方，所述接套齒輪(102)的齒數(shù)是12且模數(shù)是1.5，所述接套齒輪(102)內(nèi)設(shè)有所述小軸承(103)，內(nèi)插入新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸；所述從齒套筒(100)的外部設(shè)有大軸承，所述大軸承設(shè)在減速器殼上；所述新設(shè)的馬達(dá)從動(dòng)軸上裝有從齒套筒(100)和接套齒輪(102)，所述接套齒輪(102)的齒數(shù)是12且模數(shù)是1.5，所述長(zhǎng)半后軸的另一端和所述短半后軸的另一端均各設(shè)有橫向雙切槽和橫向雙切槽以便裝后輪驅(qū)動(dòng)齒輪，所述后輪驅(qū)動(dòng)齒輪為14齒模數(shù)2.5，并用所述后輪驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)裝在草坪割草機(jī)后輪內(nèi)的后輪齒圈(107)，所述后輪齒圈(107)的齒數(shù)為82齒模數(shù)2.5配大割草機(jī)后輪；所述從齒套筒(100)的每個(gè)風(fēng)扇爪的風(fēng)扇的葉輪葉道出口處葉片角度大于90度，其為前向葉片的葉輪的風(fēng)扇；

減速器的電機(jī)設(shè)有電機(jī)控制電路；電機(jī)控制部分原理：

本系統(tǒng)直流無刷電機(jī)控制部分采購(gòu)集成芯片控制方案，芯片內(nèi)置轉(zhuǎn)子位置譯碼器，監(jiān)控三個(gè)電機(jī)位置傳感器，以提供上部、下部功率MOS驅(qū)動(dòng)的正確時(shí)序，具有全波六步驅(qū)動(dòng)功能，外圍三相驅(qū)動(dòng)器件為集成MOS管，上部功率開關(guān)為PMOS管，下部功率開關(guān)為NMOS管，集成芯片具有過流保護(hù)功能，R118電阻為電機(jī)電流采樣電阻，電流采樣信號(hào)被R117、R119分壓后送到芯片電流采樣端，當(dāng)電流采樣信號(hào)值大于0.1V，過流保護(hù)功能激活，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，過流保護(hù)設(shè)置點(diǎn)為：

Icurrent＝0.1*(R117+R119)/(R118*R119)

當(dāng)發(fā)生過流事件時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片F(xiàn)ault Output引腳的輸出為低電平，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)OutputEnable信號(hào)拉低，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免機(jī)器負(fù)載電流過大而發(fā)生電子器件損壞，當(dāng)Fault Output為低電平時(shí)，三極管Q24的B-E端電壓也降為零，由導(dǎo)通狀態(tài)切換為截止?fàn)顟B(tài)，BLADE_FAULT信號(hào)為高電平，當(dāng)MCU收到BLADE_FAULT高電平后，立即停止所有電機(jī)運(yùn)行；除此這外，MCU還設(shè)置有二級(jí)軟件過流保護(hù)功能，以便在不同負(fù)載條件下，靈活處理機(jī)器運(yùn)行動(dòng)作，避免機(jī)器頻繁停機(jī)，

軟件過流保護(hù)功能能描述如下：

電機(jī)電流采樣信號(hào)BLADE_P8，經(jīng)過運(yùn)算放大器運(yùn)算放大7.8倍后，將放大后的采樣電流模擬信號(hào)BLADE_CRT信號(hào)送給MCU具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的引腳上，經(jīng)過內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元處理后，模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為12位的數(shù)字電流信號(hào)，此信號(hào)與MCU設(shè)置的過流閾值信號(hào)相比較，當(dāng)電流信號(hào)值大于過流閾值時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的過流時(shí)的運(yùn)行動(dòng)作。