[实用新型]一种齿轮齿条传动柔性连接结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油机械设备领域，特别是一种齿轮齿条传动柔性连接结构。

背景技术

    在石油机械设备（包括陆地和海洋石油设备）制造过程中，齿轮齿条传动由于传递动力大、工作平稳、寿命长、可靠性高等优点，被广泛应用，但是其安装精度要求较高，对于结构整体刚性要求较高，在一定程度上限制了其使用。尤其对于长距离的传动，对于齿条的直线度要求较高；此外，若支撑连接结构在各种力的作用下发生变形后，会对啮合中心距造成影响，从而产生啃齿或者脱齿的风险。

由于以上条件的限制，使得齿轮齿条传动加工安装成本高，齿轮的布置位置要求高，在空间有限和整个传动结构比较庞大的情况下，使用齿轮齿条传动，会给设计和加工带来很大的难度。

为了保证传动过程中，齿轮齿条的啮合中心距基本恒定，通常采用增加调整垫片等可调节方式或者提高加工精度的方法。

提供加工精度意味着成本增加，而且齿轮齿条啮合中心距精度要求较高，通常都小于0.5mm，对于长距离的齿轮齿条传动，要把齿条的直线度保证在这个范围内是非常困难的，如果不能保证，在传动过程中，就会出现啃齿或者脱齿的风险，大大的降低传动的平稳性和齿轮齿条的使用寿命。

增加垫片等可调节方式对于齿轮端调节比较方便，但是由于加工过程中齿条直线度和定位的限制，而齿轮齿条啮合中心距精度要求较高，往往只是调节齿轮端不能满足整个传动过程中中心距的要求，还需要对齿条端进行调节，对于长距离的齿轮齿条传动、传动机构比较庞大、或者齿轮安装位置操作不方便的，调节齿条的工作量巨大，而且设计难度大，不易保证齿条接头处的节距。

而且以上两种方法只可以适用于传动机构初始安装过程中齿轮齿条中心距的调节，通常，齿轮齿条是分别安装在不同的结构上，如果安装齿轮齿条的结构在受到外力的情况下发生变形，就会影响齿轮齿条啮合中心距，出现啃齿或者脱齿的风险，大大的降低传动的平稳性和齿轮齿条的使用寿命。这也大大限制了齿轮齿条传动的应用范围。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种齿轮齿条传动的柔性连接结构。该柔性连接结构可以根据齿条的直线度自动调节，在齿条安装直线度不够和第二固定结构发生变形的情况下，自适应齿条，从而保证整个传动过程中齿轮齿条中心距基本恒定，大大的降低加工和安装成本，扩展齿轮齿条传动的应用范围。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种齿轮齿条传动柔性连接结构，其包括：

齿条；

与所述齿条啮合、能够主动旋转的主动齿轮（主动齿轮用于驱动齿轮齿条传动），其安装于连接座，连接座铰接于第一固定结构上（能够进行与齿条传动方向相切的自由旋转，以适应齿条直线度的变化），其安装轴与齿条整体的宽度方向平行，，所述第一固定结构能够相对于齿条移动；

导向轮，其安装于连接座上，与所述齿条与齿轮啮合面的相对面贴合（可以随着齿轮直线度的变化趋势转动）。

在加工制造过程中，只需要保证导向轮的安装轴孔和主动齿轮的安装止口之间的距离，导向轮的外径公差，齿条厚度，就可以保证整个齿轮齿条啮合过程中，齿轮齿条啮合的中心距恒定，对于齿条加工和安装的直线度可以放宽公差要求，大大降低了加工制造、安装的成本和难度。

在齿轮齿条传动过程中，如果由于加工和安装误差导致齿轮与齿条的中心距增加，位于齿条啮合面背面的导向轮会随着齿条移动，而导向轮与主动齿轮之间通过连接座成为一个整体，带动主动齿轮也向齿条的方向移动，从而自动调节齿轮齿条之间的中心距，使其保持基本恒定；如果由于加工和安装误差导致齿轮与齿条的中心距减少，啮合过程中的啮合力会把主动齿轮推向远离齿条的方向，整个驱动机构通过安装轴实现与固定结构之间的移动，从而保证整个柔性驱动机构在啮合过程中，自适应齿轮直线度的变化。

对于啮合过程中，出现安装齿轮齿条的结构在受到外力的作用下发生变形，从而影响齿轮齿条啮合中心距的情况，如果是固定齿条的结构发生变形，从而导致齿条整体直线度发生变化，该柔性连接结构可以自适应齿条的直线度变化，前面已经分析过；如果固定柔性连接机构的结构发生变形，由于导向轮贴死齿条，而导向轮和主动齿轮为一个整体结构，故整个柔性连接结构在导向轮支撑力的作用下转动，从而保证齿轮齿条之间的中心距基本恒定（相对于齿轮，齿条位置发生变化），保证齿轮齿条传动的各种工况下均可以工作平稳、可靠。

作为本实用新型的优选方案，所述连接座上设置有驱动主动齿轮转动的驱动装置，其为马达或电机，结构更紧凑，节约空间。