本发明是关于一种可移动的灌溉设备，例如，一种中心驱轴设备或者一种横向移动设备，特别是关于这类设备的传动装置，但并不局限于此。

本发明的首要目的是为一种可移动的灌溉设备提供一种齿轮传动装置方案，在这个装置中使用一种行星齿轮的设计，这可以大大地降低成本。

另一目的是上述类型的传动装置方案，可大大提高效率。

另一目的是为可移动的灌溉设备提供更有效的传动装置总成。

另一目的是上述齿轮传动装置方案可以使用非常小的电机。

另一目的是这类设备的传动装置方案只需很小的能量来驱动。

另一目的是提供一种用于可移动灌溉设备的齿轮传动装置的改进方案，既可以是中心驱轴型，也可以是横向移动型。

另一目的是，为了拖引使车轮旋转90°时，可移动灌溉设备的齿轮布置，使得车轮和齿轮装置不必拆开。

另一目的是，装在可移动灌溉设备电机内的制动弹簧，能防止设备自身滚动，例如：当齿轮传动装置未自锁时的下滑。

另一目的是，用于可移动灌溉设备的齿轮箱方案，它分为两个齿轮总成，第一个总成设计和安排为减速比最大而转矩增加最小，第二总成则相反。

另一目的是，用于中心驱轴的灌溉设备或类似设备的齿轮箱方案有两个齿轮总成，第一总成是直齿圆柱齿轮，第二总成是行星齿轮。

另一目的是，用于可移动灌溉设备的齿轮箱布置，其结构紧凑，可以使用一种小电机，也就是动力消耗低。

另一目的是，布置两个齿轮箱，便于在每一个车轮单独使用驱动电机。

另一目的是，齿轮总成的结合，以使它体积最小。

另一目的是，上述类型的齿轮箱结合，在第一总成中，其减速比约为80∶1，在第二总成中，其减速比约为25∶1。

其他目的将不时地在以下的详细说明和附图中提到。

附图简介附图1是一种可移动灌溉设备的塔架底部侧视图。

附图2是沿附图1中2-2线的放大视图。

附图3是附图1中的齿轮和塔架右端的放大视图。

附图4是沿着附图3中4-4线的分解透视图。

附图5是车轮局部和具有局部剖面的齿轮箱的侧视图。

附图6是类似附图5的一种变化形式的侧视图。图中表示了一个车轮的局部和具有局部剖面的齿轮箱。

附图7是沿附图6中的7-7线的放大剖视图。

附图8是附图7中的这个齿轮装置的展开剖视图。

附图9是类似附图5和6的进一步变化的侧视图。

发明实施例简介在附图1中的塔架底部的那种塔架可认为是在1976年5月4日公开的美国专利3954120上不同程度表示的那种类型的可移动灌溉设备的塔架并由本代理人予以说明。塔架顶部可以是常规结构，在图中没有表示，它适用于可移动的管道及有关的结构。塔架用标号10表示，它包括一个由管道12制成的主构架，管道12与固定的倾斜支撑14用焊接形式连接，而支撑14向上延伸到分配水管。一个以齿轮电机形式出现的动力源16连接在构架12上，此处的构架用焊接或者其他适当方式连接管道12上的悬架18表示。一个齿轮电机的齿轮箱20操纵一根沿与构架管道12大致平行而反方向延伸的驱动轴22，以便驱动在塔架两端的轮胎或车轮24。在齿轮箱20中的齿轮布置，设计和安排使得减速比最大而转距最小。例如，减速比大约为40∶1一个固定箱即构架26用焊接或其他适当方式固定在构架管道的两端，它包括一个横向侧壁28和悬挂在管道12端部的两个端壁30、32。因此，构架箱实际上是供安装车轮用。

驱动轴22通过万向节头34与输入轴36连接，输入轴36伸进齿轮箱总成38内，总成38有两个锥形齿轮，用来驱动与行星齿轮箱总成40垂直的传动装置。齿轮箱38有一个法兰盘或盖板42，紧靠着行星齿轮传动装置并用螺栓44固定。

行星齿轮箱40的罩盖总成46有一个一端有法兰盘50的加长轴套48，法兰盘50用螺栓52连接到构架箱26的横侧壁28上。在附图4中将表明，行星齿轮总成安装在构架箱26的侧壁28上的开孔54内，并且法兰盘50用螺栓连接在螺孔56上。罩盖总成安装在构架箱26的另一侧，其轴套48在法兰盘反方向加长，用以做为车轮的支架，详细情况将在下边叙述。行星齿轮总成40是为了获得最大转矩而设计和安排的。这个总成放置在构架箱的开孔54内并用螺栓58连接在那里，其直径或螺栓分布园均小于螺栓孔56。螺栓58不是连接在构架箱26上，而是把行星齿轮总成和齿轮传动装置连接在罩盖总成46上。在附图5中表示了行星齿轮总成40与构架箱上的开孔54相适应。

在附图4中，正交齿轮箱38有一个输出中心齿轮60，它与第一级的行星齿轮装置64上的行星齿轮62相啮合。第一级行星齿轮中的中心齿轮66与第二级行星齿轮装置或总成70上的行星齿轮相配并驱动它。在附图4所展示的分解透视图中，第一和第二行星齿轮级64和70相互啮合，并与内齿轮72相适应。内齿轮72的内部与两个行星齿轮级中的行星齿轮62和68相啮合。如附图5所示，内齿轮72的外部还可以用做行星齿轮总成的外壳。

在附图5中，小螺栓分布园上的螺栓58穿过罩盖总成的法兰盘而拧入内齿轮72端面上的孔74中，如附图4所示。把正交齿轮箱总成38固定在内齿轮72上的螺栓44与其类似地安装在内齿轮72的另一侧。

一个输出轴75由在轴套内的间隔轴承76和78支撑，在轴的外端有一个直径增大的法兰盘80，因此，车轮可以用螺栓82或类似的东西安装在法兰盘80上。在输出轴75的内端用花键84连接，以使它与第二行星齿轮级70的内齿86啮合。输出轴75由弹性挡环88顶着内轴承78固定。

由于齿轮装置不象蜗轮那样能自锁，塔架在重力作用下可能有一种向前滚动的趋势，例如，在斜坡上滚动。因此，在塔架上安装制动系统是适当的。这种制动系统可以是用电力来驱动的弹簧闸90，如图1所示，弹簧闸90连接在齿轮电机16的端部，以使当电流接通时，弹簧闸松开，电机16开始转动，但当电流断开时，由于受弹簧力的作用，将使这个系统被锁紧或制动，因此装置不能被驱动。

示于附图6至8中的一种变化形式在许多方面是与上述形式类似的。因为塔架端部的构架箱92连接在轴套94上，轴套用来支撑输出轴96，输出轴内端用花键98连接，并且具有一个在外端用于安装车轮的法兰盘100。

代替如图1所示在两个车轮间用1台电机和齿轮箱以及驱动轴驱动的是附图6中的每一个车轮都有它自己的驱动电机102，在其内端的一个输入轴伸进并驱动第一齿轮总成即齿轮箱104。依次驱动第二齿轮总成即齿轮箱106，进而驱动输出轴96。

第一齿轮箱104将在图7和图8中予以描述。人们将了解到，这种齿轮箱是为了得到无大转矩的最大减速比而特殊设计和安排的。相反第二齿轮箱106与附图5中的齿轮箱40是同样的行星齿轮结构，它已在附图4中详细描述过。齿轮箱106设计和安排为得到最大的转矩和最小的减速比。也就是说，第一齿轮箱是为了得到最大的减速比，而第二齿轮箱是为了实现最大的转矩。在附图6中，第一齿轮箱104在某种情况下，可以认为是附图1中的齿轮箱20的代用备用品，而且还有特殊的优点，单独的驱动电机可以安装在每一个车轮上，而不是象附图1中的一台驱动电机16安装在两个车轮之间。

第一齿轮箱或总成104一般有一园筒形箱体107，并且具有一盖板108，由螺栓110或者类似的东西固定在箱体上。螺栓110通过相应的开孔112拧进第二齿轮箱106的箱体中。箱体107的内部有许多腹板或肋条，它们互相连接，并且固定或支撑许多轴孔或轴承，这些轴孔或轴承固定或支撑许多中间直齿园柱齿轮，在本例中为四个。附图8是通过各个轴承或轴孔的剖面图，以使输入，中间和输出齿轮表现在同一平面上。附图7是把各中间齿轮拿掉后的沿附图6中7-7线的剖视图。在附图8中，驱动电机102有一个输出轴114，它穿过盖板108成为第一齿轮总成即齿轮箱104的输入轴。输入轴114与箱体107的中心一致，并且由盖板108支撑，其内端有一个小轮轮116，该齿轮与第一个中间齿轮118相啮合并驱动它。第一中间齿轮118以及其他在以后将及的中间齿轮，每一个都有如120的大齿轮和如122的小齿轮，大齿轮由小输入齿轮116驱动。第一中间齿轮的两端各有一个轴颈124和126，外轴颈124安装在盖板108的轴承或轴孔128上，内轴颈126安装在由箱体104内的腹板固定和支撑的轴承或轴孔130上。在附图7中，轴承或轴孔130位于箱体中心线的左方。相邻的中间齿轮132有它自己的由箱体内的第二轴承孔134支撑的内轴承或轴颈，并且轴承或轴孔135做在盖板108上。第三中间齿轮135有它自己的由箱体内的第三轴承或轴孔138所支撑的内轴颈，其外轴颈由做在盖板上的轴孔139支撑。第四中间齿轮140有它自己的由箱体104内的第四轴承或轴孔142支撑的内轴颈，外轴颈由做在盖板108上的轴孔或轴承108上的轴孔或轴承143支撑。在附图7中，从逆时针方向开始，每一个轴承或轴孔的中心线都依次在箱体中心线上的固定回转半径上。当从输入轴114开始，一个中间齿轮传动另一个中间齿轮时，每一个中间齿轮上的大齿轮做为从动轮，小齿轮做为主动轮。最后的中间齿轮140驱动输出轴144，在轴上装有与最后的中间齿轮140上的小齿轮啮合的一个内齿轮146，以及一个在外端做为附图6中的第二齿轮总成106的输入装置的输出齿轮148。在输出轴144的内端有一个轴颈150，它与在壳体104中部的轴孔或轴承152相配合，并用其支撑。

假如第二齿轮总成106是与附图4中所示的行星齿轮驱动装置一样，那么，在附图8中所示的输出齿轮148将与附图4中的中心齿轮60相同，或者取代中心齿轮60来驱动在第一行星齿轮级64上的行星齿轮62。因此，行星齿轮将能支撑输出轴144的外端。也就是谎输出齿轮148将浮在行星齿轮62上。此后，在附图6中，对于输出轴96的驱动和车轮100的驱动将是一样的。在附图6中将会注意到，整个齿轮总成，两个齿轮箱或总成104和106，都用螺栓156安装在轴套94的法兰盘上，并且放置在构架箱92的开孔157内，以便两个齿轮总成，以及驱动电机102在修理和维修时可以拆下，而不拆开在轴套94和塔架的箱体92之间的固定件158。因而驱动和传动装置102、104和106在不必顶起塔架的车轮或者使塔架车轮卸载情况下就可以拆下。在上述的附图1-5中，这一点是相同的。

虽然在附图8中表示的第一齿轮总成的输入和输出轴之间的中间齿轮装置是4个，但中间齿轮装置的多少取决于所希望的减速比和转矩的增加。在附图7和8中表示的齿轮布置的优点之一是可以得到很高的减速比。例如，减速比约为80∶1，并且可以在一个非常小的空间内得到。各个中间齿轮装置都依次相互叠放在螺旋轨道上。第一齿轮箱或总成有这样的优点，它用较小转矩就能得到一个相当大的减速比，而第二齿轮箱不用很大的减速比，就能得到一个相当大的转矩。如上述的例子第一齿轮箱104可以有大约80∶1的减速比，而第二齿轮箱可以有25∶1的减速比，其结果，从驱动电机到车轮的总减速比为2000∶1而所有这些装置可以在一个很小的空间或体积内。例如，由一台1/8马力（93.2瓦）的电机驱动，传动比为2000∶1的齿轮装置，总长约为7英吋（177.8毫米）。

在附图1中表明在电机上的制动器是为了防止动力切断时，装置在斜坡上滚动，而不是为了使齿轮传动装置停在某处，制动器安装在电机16的一端。它的优点是，电机的轴可以具有最高的速度和最小的转矩这样制动最为经济。

虽然，这种设计仅表示出通常安在与管道平行的轴上的车轮，然而由于这种类型的设备需要频繁地从一个地方拖引到另一个地方。在这种情况下，车轮必须旋转90°。在附图1所示的形式中，它是由拆开万向节头34，然后把在构架每一端上的悬架或箱体旋转90°，以使车轮顺着管道排齐。在附图4中，特殊的构架26不是为了转换角度而设计的。但是，任何合适的和已知的换位装置都可以使用，如在1973年5月1日公开的美国专利3730435中所述的装置。用这种换位车轮设备可以从一个地方拖到另一个地方，而不用把每一个车轮同它的行星齿轮拆开，因为由行星齿轮装置产生的阻力是非常小的，以致不必把它此，拆开是不必要的。

在附图6-8中的第一齿轮总成表示了3-4附加齿轮，它直接与第二齿轮级连接，如果这种方案使用在可转动的塔架的端部装有车轮的可牵引装置上，它能产生足够的阻力，那么把车轮同齿轮装置拆开则是所希望和/或必须的。如果需要，这可以用一种适当的分离结构实现，如美国专利3370435所述。

虽然，第二齿轮箱或总成表示和描述为一个行星齿轮装置，对于某些运用，在第二级上可以使用不同的齿轮驱动装置。例如，在一定情况下，可以使美国俄亥俄州，        的        制造公司现今生产和销售的行星齿轮装置，牌名为        行星齿轮减速器，目前，可以在        公司（          44022）得到。

同样，如在1976年5月4日公开的美国专利3954120中的蜗轮蜗杆装置也可以使用在第一齿轮箱或总成上，用以驱动第二行星齿轮总成。在某些情况下，它还具有一定优点。另外，这种组合可如附图6所示装有单独的电机，或者如附图1所示，装有一个带驱动轴的集中电机。

例如，在附图9中的轴套160，它用螺栓162固定在构架或塔架164上，用螺栓166固定的车轮可同于上述。一个单独的驱动电机168用来驱动在底端具有蜗杆172的输出轴170，用它驱动在输输出轴176上的蜗轮174，在轴176的外端，具有一个第一级的中心齿轮178，例如，它可与附图4中的第一级中心齿轮60一样。在某种意义上，蜗杆172和蜗轮174是第一齿轮总成，而第二齿轮总成180与附图4中的行星齿轮装置是一样的。如果需要，电机168可以有足够的容量，以便驱动塔架上的两个轮子。在这种情况下，输出来驱动在另一个车轮上的第二齿轮总成，它可以是行星齿轮结构。或者每个车轮都可以有它自己的电机。这种交错型方案与通常所说的车轮驱动一样与已知集中驱动相比是一般的特性，这一点已经在“集中灌溉设备的车轮驱动及安全电机”公报上揭示和论述过。这个公报是由电气公司的电机分部出版，地址在美国康涅狄格州06460古门小巷125号（125        06460）公报号为BR409-30A（2/77）。不论哪一种描述都没有包括在这里。

然而，问题的关键在于，第一齿轮总成可以是一种普通蜗轮蜗杆装置，它的电机如附图9中168那样垂直布置，每一车轮有它自己的电机;或者它可以水平放置，用同一根轴驱动另一个车轮，每个车轮有它自己的第二齿轮总成，这个总成可以是如在这里所示和描述的以特殊方式安装的一种行星齿轮装置。

在这样的一种装置中，蜗轮蜗杆将会产生足够的阻力，因此防滚坡电动制动器，如附图1中提及的90，是不需要的。

本发明的用途，操作和功能如下：行星齿轮驱动装置可以由一个电机通过如附图1和6所示的齿轮箱驱动，或者由液压传动装置驱动。其细节是不重要的。车轮安装在塔架的一边，由加长的轴套支撑，在结构上，轴套连接在箱体或悬架26和92上。这样，塔架的负载或重量都不会通过齿轮驱动装置。关于行星齿轮驱动装置，由于故障的复杂性和可能性，这一点是很重要的。

在附图5中将会看到，从电机齿轮箱16、20到行星齿轮的动力驱动是分不开的，并且与塔架的负载或重量无关，这一点同样适合于附图6。也就是说，塔架和管道的重量通过构架箱传递到达轴套和车轮上，而不通过或影响任何齿轮传动装置。

行星齿轮总成安装在构架箱26、92的开孔内，并且由螺栓58，156连接在轴套法兰盘的内部。轴心的偏移将会由在行星齿轮输出端的花键84、98消除，并且没有任何负载对它产生影响。尽管，本文讲的是两个行星齿轮级，但它可多可少，这一点是很清楚的，不过已经表示和描述的方案是最佳的。

当齿轮驱动装置需要维修而拆卸时，可以退出螺栓44、110和/或螺栓58、156的二者之一，或二者，以使齿轮总成可以在没有干扰或不影响塔架和车轮之间的结构连接的情况下拆卸。这样，在驱动总成拆下和维修以前，可以不必顶起塔架和去掉车轮的负载。

结果是，可以使用较小的电机16、102，而导致对能量的大量节约，也就是说，驱动塔架的能量显著地减少。

在过去的一种特别布置中，驱动电机必须有一马力（0.746），而使用本发明的布置，在附图1的情况下，它们可以减少到4/4马力（186.5瓦），在附图6中，可以减少到1/8马力（93.2瓦）本发明的齿轮驱动装置用单位能量可以产生更大的转矩，也就是说，整个灌溉设备的电机动力可以减少50%。另外，本发明齿轮箱布置的寿命也大大延长。进而，本发明这种类型的装置维修更为简便，因为在齿轮箱拆下维修以前，塔架不必顶起以去掉车轮的负载。

还有一点要注意，在轴套内的轴承之间的距离实际上比外轴承和驱动行走轮的垂直负载板间的距离大，因此，由驱动行走轮偏离到构架一边所产生的加到轴承上的负载由轴承间的实际间距决定。

附图6-8的布置的优点在于，每个车轮有它自己的电机，并且两个对准的齿轮箱组合在一起，第一级产生最大的减速比和很小的转矩，而第二级的行星齿轮驱动装置则产生小的减速比和最大的转矩。由于使用两个齿轮箱，一个产生最大的减速比，另一个产生最大的转矩，它们的结合最终能在相当小的空间内产生最大减速比，这甚是希望的。并且这对驱动装置安装在可移动的塔架端部的这种可移动的灌溉设备也是非常重要的。

最好的形式和几种变化形式已予说明和推荐，显然，适当增加、改进、交换，代替和改变都可以在不超出本发明的基本主题内做出。