專利名稱：增矩軟啟動同速傳動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種動力傳動設(shè)備，具體涉及一種增矩軟啟動同速傳動器。
背景技術(shù)：
目前，市場上在用的大、中功率的軟啟動傳動設(shè)備主要為液粘軟啟動(CST、YNRQD、 MST)、調(diào)速型液力偶合器、變頻控制電機，這些傳動設(shè)備廣泛用于電力、石油、化工、煤炭、鋼 鐵、礦山、造紙、碼頭等諸多領(lǐng)域，它們各有特點和優(yōu)勢，但也都存在不足。液粘軟啟動在解決大功率軟啟動方面具有很好的特性，但是它的傳動性質(zhì)近于剛 性傳動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作片表面附有特殊紙料，磨損后更換相當費勁，購置成本很高，對油質(zhì) 要求苛刻，油品更換周期較短，費用高昂，整個運行成本相當高。調(diào)速型偶合器在傳遞功率小于1500KW的場所，占有一席之地，目前由于其傳動效 率較低，在大功率傳動的場所，故障率相對較高，逐漸被市場冷落。變頻控制電機綜合性能較好，但設(shè)備購置費用昂貴，對環(huán)境有一定的要求，產(chǎn)生高 次諧波，電機和變壓器產(chǎn)生額外損耗。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、運行成本低、能適應(yīng)各種環(huán) 境、高效節(jié)能的增矩軟啟動同速傳動器。為達到上述目的，本實用新型一種增矩軟啟動同速傳動器，包括自動控制的外接 油泵、底座、固定在底座上旋渦泵、附裝在旋渦泵泵殼上的油箱和旋轉(zhuǎn)組件，在油箱的側(cè)壁 上固定設(shè)有外接油泵進油管接頭，旋渦泵的泵殼為漸開線性；旋轉(zhuǎn)組件通過油箱箱體兩端 的輸入軸承座和輸出軸承座與油箱固定，在油箱的輸出軸承座上設(shè)有進油孔；所述旋轉(zhuǎn)組 件是由輸入軸、工作腔、帶軸承座太陽齒輪、行星齒輪隋輪、左行星齒輪、高速軸承、多組曲 線輪組、調(diào)心軸承、右行星齒輪、內(nèi)齒圈、制動器摩擦輪、輸出軸組成，輸入軸與外接電機連 接，并通過軸承固定連接在油箱的箱體上，工作腔是由工作腔左側(cè)蓋、工作腔外殼和工作腔 右側(cè)蓋組成的一個腔體，工作腔左側(cè)蓋與輸入軸固定，并與工作腔外殼固定，工作腔右側(cè)蓋 與工作腔外殼固定，并通過軸承支承在輸出軸上，所述工作腔內(nèi)均勻分布有多組曲線輪組， 曲線輪組的葉片呈拋物線形，沿曲線輪組的回轉(zhuǎn)軸均勻分布固定，每組曲線輪組的兩端固 定有高速軸承，曲線輪組的左右兩軸端分別固定連接的左行星齒輪和右行星齒輪，左行星 齒輪經(jīng)行星齒輪隋輪與帶軸承座太陽齒輪嚙合，右行星齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，所述左行星齒 輪通過左行星齒輪架與輸入軸活動固定，右行星齒輪通過右行星齒輪架上的調(diào)心軸承與輸 入軸活動固定，曲線輪組的兩軸端分別活動固定在左、右行星齒輪架上，左行星齒輪架和右 行星齒輪架之間用連接件聯(lián)接為一個剛性體，通過軸承支承在輸入軸上，內(nèi)齒圈通過內(nèi)齒 圈聯(lián)接座與輸出軸固定連接，輸出軸通過軸承固定在油箱的箱體上；右行星齒輪架經(jīng)軸承 座和制動輪聯(lián)接板與制動器摩擦輪固定連接，制動器摩擦輪與制動器摩擦塊活動接觸，制 動器摩擦塊固定在油箱的箱體上；所述進油孔通過輸出軸和旋轉(zhuǎn)組件的工作腔相通。[0008]所述軸承與軸的連接處都固定設(shè)有密封圈。所述在工作腔側(cè)板的壁上設(shè)有油量限位通道。在油箱上固定裝有空氣過濾器。所述在油箱的底部固定裝有內(nèi)置式水冷卻器，水冷卻器是由內(nèi)裝有水的盤管組 成。在上述技術(shù)方案中，由外接電機的輸入軸帶動旋轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)動，從而帶動工作腔同 速旋轉(zhuǎn)，工作油在工作腔的周壁形成油環(huán)；曲線輪組隨工作腔公轉(zhuǎn)的同時，高速自轉(zhuǎn)，從油 環(huán)中快速充油；曲線輪組自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩和曲線輪組公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩之和與工作 負載阻力矩達到平衡時，曲線輪組輸出端上的右行星齒輪與內(nèi)齒圈不再相對運動，從而使 輸出端的速度與輸入端的速度取得相同值。旋轉(zhuǎn)組件外周葉片和油箱固定聯(lián)接的泵殼形成 的旋渦泵，進油回路和泵油回路巧妙的融于機構(gòu)內(nèi)，旋渦泵作為工作過程中的主要供油泵， 本身沒有任何易損件，自動控制的外置油泵作為啟動階段和過載階段的輔助供油，這種組 合供油方式，既最大限度的節(jié)能，又很好的達到了設(shè)備在不同階段的性能需求。采用這種技 術(shù)方案，使動力機無級降速增矩啟動，從空載到輕載再逐漸自動加載至正常工作負載的狀 態(tài)，而正常負載運行時實現(xiàn)動力機與工作機同速，即沒有速度滑差的液力傳動，傳動效率達 到99. 2%以上。這種方案主要用于動力機與工作機間動力傳遞及動力機增矩液體軟啟動， 主要用于大、中功率，既可用于單獨驅(qū)動，也可用于多驅(qū)動聯(lián)合驅(qū)動，最突出的是可實現(xiàn)無 級降速增矩軟啟動，大幅度降低電機啟動電流，與目前市場在用的其它軟啟動設(shè)備相比較， 這種特性是獨一無二的。在同等工況下，配套這種增矩軟啟動同速傳動器，可以在設(shè)計時減 少電機驅(qū)動功率20% 30%。這種增矩軟啟動同速傳動器具有以下功能第一，聯(lián)軸器的 功能，同速傳遞動力，不發(fā)熱；第二，軟驅(qū)動的功能，柔性傳動，可吸震隔震；第三，可隨意調(diào) 整啟動時間的軟啟動的功能；第四，過載保護的功能；第五，高效節(jié)能的功能，傳動效率高， 一般在0. 992以上；第六，既可用于單獨驅(qū)動，也可用于多驅(qū)動聯(lián)合驅(qū)動；第七，與其它軟啟 動設(shè)備相比，可以大幅度降低電機啟動電流，可以在設(shè)計時考慮減少驅(qū)動功率。


圖1是本實用新型增矩軟啟動同速傳動器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型增矩軟啟動同速傳動器中的旋渦泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型增矩軟啟動同速傳動器作進一步詳細說明。由圖1可見，本實施例增矩軟啟動同速傳動器，包括自動控制的外接油泵、底座1、 固定在底座1上旋渦泵2、附裝在旋渦泵2泵殼上的油箱3和旋轉(zhuǎn)組件，在油箱3的側(cè)壁上 固定設(shè)有外接油泵進油管接頭4，在油箱3上固定裝有空氣過濾器四，在油箱3的底部固定 裝有內(nèi)置式水冷卻器30，水冷卻器30是由內(nèi)裝有水的盤管組成，水冷卻器30的水管外接有 進水管和出水管。旋渦泵2的泵殼為漸開線性；旋轉(zhuǎn)組件通過油箱3箱體兩端的輸入軸承 座5和輸出軸承座6與油箱3固定，在油箱3的輸出軸承座6上設(shè)有進油孔27，進油孔27 與旋轉(zhuǎn)組件內(nèi)部的工作腔8相通；旋轉(zhuǎn)組件是由輸入軸7、工作腔8、帶軸承座太陽齒輪9、 行星齒輪隋輪10、左行星齒輪11、高速軸承12、多組曲線輪組13、調(diào)心軸承14、右行星齒輪15、內(nèi)齒圈16、制動器摩擦輪17、輸出軸18組成，輸入軸7與外接電機連接，并通過軸承固 定連接在油箱3的箱體上，工作腔8是由工作腔左側(cè)蓋19、工作腔外殼20和工作腔右側(cè)蓋 21組成的一個腔體，工作腔左側(cè)蓋19與輸入軸7固定，并與工作腔外殼20固定，工作腔右 側(cè)蓋21與工作腔外殼20固定，并與輸出軸18的固定連接，在工作腔右側(cè)蓋21的壁上設(shè)有 油量限位通道觀。工作腔8內(nèi)均勻分布有多組曲線輪組13，曲線輪組13的葉片呈拋物線 形，沿曲線輪組13的回轉(zhuǎn)軸均勻分布固定，每組曲線輪組13的兩端固定有高速軸承12，曲 線輪組13的左右兩軸端分別固定連接的左行星齒輪11和右行星齒輪15，左行星齒輪11經(jīng) 行星齒輪隋輪10與帶軸承座太陽齒輪9嚙合，右行星齒輪15與內(nèi)齒圈16嚙合，左行星齒 輪11通過左行星齒輪架22與輸入軸7固定，右行星齒輪15通過右行星齒輪架23上的調(diào) 心軸承14與輸入軸7固定，曲線輪組13的兩軸端分別活動固定在左、右行星齒輪架22和 23上，內(nèi)齒圈16通過內(nèi)齒圈聯(lián)接座M與輸出軸18固定連接，輸出軸18通過軸承固定在 油箱3的箱體上；右行星齒輪架23經(jīng)軸承座和制動輪聯(lián)接板25與制動器摩擦輪17固定連 接，制動器摩擦輪17與制動器摩擦塊沈活動接觸，制動器摩擦塊沈固定在油箱3的箱體 上，在本實施例中，制動器摩擦塊沈與制動器磨擦輪17之間有不同程度接觸力，控制右行 星齒輪架15旋轉(zhuǎn)阻力，達到無級調(diào)節(jié)行星輪架的旋轉(zhuǎn)速度。由圖2可見，在油箱3上設(shè)有油管31，油管31通過進油孔27與油箱3內(nèi)部的油 腔相通，旋渦泵2固定在旋渦泵油箱3的箱體上，在油箱3的底部固定裝有內(nèi)置式水冷卻器 30，水冷卻器30是由內(nèi)裝有水的盤管組成，水冷卻器30的水管外接有進水管和出水管。在本實施例中，輸入軸7、工作腔8、帶軸承座太陽齒輪9、行星齒輪隋輪10、左行星 齒輪11、高速軸承12、多組曲線輪組13、調(diào)心軸承14、右行星齒輪15、內(nèi)齒圈16、制動器摩 擦輪17、輸出軸18組成旋轉(zhuǎn)組件；工作腔左側(cè)蓋19、工作腔外殼20和工作腔右側(cè)蓋21組 成工作腔8 ；工作腔外殼20的周向按一定規(guī)律分布葉片，這就是旋渦泵2的葉片；工作腔8 的內(nèi)部均勻分布有數(shù)組曲線輪組13，此曲線輪組13的葉片為拋物線形，沿回轉(zhuǎn)軸線均勻分 布固定，曲線輪組13兩軸端裝有高速軸承12，分別支承在左、右行星齒輪架22和23的軸 承座孔上，曲線輪組13的兩軸端側(cè)配聯(lián)左、右行星齒輪11和15，左行星齒輪11經(jīng)行星齒 輪隋輪10與帶軸承座太陽齒輪9嚙合，右行星齒輪15與內(nèi)齒圈16 —直處于嚙合狀態(tài)，內(nèi) 齒圈16與齒圈聯(lián)接座M繼而與輸出軸18聯(lián)接；動力旋轉(zhuǎn)組件支承在油箱3的箱體左、右 兩端的軸承座5和6上，由圖2可見，在油箱3的箱體內(nèi)部固定焊接有漸開線形的旋渦泵的 外殼，旋轉(zhuǎn)組件圓周上分布的葉片與漸開線形的旋渦泵的外殼組成旋渦泵2 ；在油箱3的箱 體的底部距離底板一定高度裝有內(nèi)置式水冷卻器30和外置供油泵的油濾器，在箱體的側(cè) 下方裝有油位計、溫度計、放油塞，在箱體的相應(yīng)位置設(shè)有觀察窗和檢修窗；在箱體的頂部 設(shè)空氣過濾器四，以保持箱體內(nèi)部氣壓與環(huán)境氣壓間的平衡；在輸出軸18上設(shè)計有測速齒 輪，并裝有測速器及速度保護傳感器；在箱體的側(cè)壁上掛裝有外置油泵控制和速度保護控 制的電控箱。本實施例的工作原理是當電動機啟動時，電機軸通過輸入軸聯(lián)軸器帶動輸入軸 7旋轉(zhuǎn)，輸入軸7與工作腔左側(cè)蓋19固定聯(lián)接，從而帶動工作腔8同速旋轉(zhuǎn)，旋渦泵2進入 工作狀態(tài)，工作油從旋渦泵2底部的進油口被吸入泵腔，被泵入旋渦泵油箱3，通過油管31 和進油孔27進及油腔室32，從旋轉(zhuǎn)組件內(nèi)通道進入工作腔8，工作油在工作腔8的周壁形 成油環(huán)；曲線輪組13隨工作腔8公轉(zhuǎn)，同時右行星齒輪15沿內(nèi)齒圈16的齒中心線的軌跡高速自轉(zhuǎn)；由于工作機負載對同速器輸出軸18形成與工作旋轉(zhuǎn)方向相反的阻力矩，因此在 電機啟動初始時，與輸出軸18間接固聯(lián)的內(nèi)齒圈16處于靜止狀態(tài)。曲線輪組13在工作腔 8油環(huán)中快速充油，形成強勁的離心力矩，阻止曲線輪組13繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。隨著電機轉(zhuǎn)速逐漸升 高，工作腔8內(nèi)的油環(huán)逐漸增厚，曲線輪組13充液率不斷增大，此離心力矩逐漸增大，曲線 輪組13自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩和曲線輪組公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩之和與工作負載阻力矩達到 平衡時，曲線輪組13的輸出端上的右行星齒輪15與輸出端的內(nèi)齒圈16不再相對運動，輸 出端的速度與輸入端的速度取得相同值，啟動過程結(jié)束，進入正常運行階段。在啟動過程中，自動控制的制動器磨擦塊沈與制動器磨擦輪17間有不同程度接 觸力，控制右行星齒輪架23旋轉(zhuǎn)阻力，達到無級調(diào)節(jié)行星輪架的旋轉(zhuǎn)速度。當右行星齒輪 架23被完全制動時，同速器的功能相當于一臺行星齒輪減速器；當右行星齒輪架23減速制 動時，同速器的功能是無級降速增矩的軟啟動同速器。由于旋渦泵2供油速度較慢，在正常運行時，維持工作腔油量的穩(wěn)定，在啟動階段 作為輔助供油泵。外置油泵由小功率變頻電機驅(qū)動，根據(jù)不同規(guī)格的軟啟動同速器和客戶 的對啟動時間的要求，在出廠時，已將外置油泵供油速度在電控箱內(nèi)將程序設(shè)定完成，用戶 也可以在使用過程中變換設(shè)定。增矩軟啟動同速器的傳遞扭矩與工作腔內(nèi)的工作油量有直接關(guān)系，在一定的工作 油量范圍內(nèi)，傳遞扭矩與工作腔內(nèi)的工作油量成正比關(guān)系，但是，當工作腔的油量超過一定 值時，同速器的扭矩開始減小，因此，要在工作腔設(shè)置油量限位通道觀，這是本實用新型的 又一結(jié)構(gòu)特點。當工作負載短時增大時，輸出軸速度會因此突然降低，此時增矩軟啟動同速器出 現(xiàn)類似啟動時的狀態(tài)。當速度滑差大于0. 2時，輸出端的速度傳感器將輸出速度突然降低 的信息及時反饋給控制系統(tǒng)，外置供油泵工作，同時制動器按反饋信息開始制動，進入啟動 模式。當曲線輪組13自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩和曲線輪組公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩之和與工作負 載阻力矩達到新的平衡時，曲線輪組13上的右行星齒輪15與內(nèi)齒圈16不再相對運動，輸 出端的速度與輸入端的速度再次取得相同值，進入正常運行階段，外置供油泵接到同速反 饋信息后，停止工作，此時，制動器磨擦塊26與制動器磨擦輪17分離。當工作負載增大到超過軟驅(qū)動同速器出廠限定的允許最大扭矩時，輸出軸轉(zhuǎn)速急 速下降，并可能出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，輸出端的速度傳感器將輸出速度突然降低的信息及時反饋 給控制系統(tǒng)，報警器鳴叫通知工作人員，同時控制系統(tǒng)切斷電機電源。從而保護電動機和工 作機的安全。由于增矩軟驅(qū)動同速傳動器的以上特性和正常運行時電動機輸出轉(zhuǎn)速與工作機 輸入轉(zhuǎn)速相同，傳動效率高達0. 992以上，正常運行沒有傳動部件發(fā)熱的現(xiàn)象，考慮啟動和 過載過程會產(chǎn)生速度滑差，有一定的熱量施放，所以設(shè)置了水冷卻器30。在本實施例中，為了保證油箱的密封需要，所有軸承與軸的連接處都固定設(shè)有密 封圈。本實施例用途非常廣泛，可用于多種場合、各種場所環(huán)境使用的膠帶式輸送機等， 還可用于大規(guī)格的刮板機、各種泵和風(fēng)機等。如循環(huán)泵、原油泵、負荷泵、輸送泵、泥漿泵、 灰渣泵、活塞泵等以及通風(fēng)機、礦用排風(fēng)機等。
權(quán)利要求1.一種增矩軟啟動同速傳動器，包括自動控制的外接油泵、底座(1)、固定在底座(1) 上旋渦泵O)、附裝在旋渦泵( 泵殼上的油箱C3)和旋轉(zhuǎn)組件，其特征是在油箱(3)的 側(cè)壁上固定設(shè)有外接油泵進油管接頭G)，旋渦泵( 的泵殼為漸開線性；旋轉(zhuǎn)組件通過油 箱(3)箱體兩端的輸入軸承座(5)和輸出軸承座(6)與油箱(3)固定，在油箱(3)的輸出 軸承座(6)上設(shè)有進油孔(XT)；所述旋轉(zhuǎn)組件是由輸入軸(7)、工作腔(8)、帶軸承座太陽 齒輪(9)、行星齒輪隋輪(10)、左行星齒輪(11)、高速軸承(1 、多組曲線輪組(1 、調(diào)心軸 承(14)、右行星齒輪(15)、內(nèi)齒圈(16)、制動器摩擦輪(17)、輸出軸(18)組成，輸入軸(7) 與外接電機連接，并通過軸承固定連接在油箱⑶的箱體上，工作腔⑶是由工作腔左側(cè)蓋 (19)、工作腔外殼00)和工作腔右側(cè)蓋組成的一個腔體，工作腔左側(cè)蓋(19)與輸入 軸(7)固定，并與工作腔外殼OO)固定，工作腔右側(cè)蓋與工作腔外殼OO)固定，并通 過軸承支承在輸出軸(18)上，所述工作腔⑶內(nèi)均勻分布有多組曲線輪組(13)，曲線輪組 (13)的葉片呈拋物線形，沿曲線輪組(13)的回轉(zhuǎn)軸均勻分布固定，每組曲線輪組(13)的兩 端固定有高速軸承(12)，曲線輪組(1 的左右兩軸端分別固定連接的左行星齒輪(11)和 右行星齒輪(15)，左行星齒輪(11)經(jīng)行星齒輪隋輪(10)與帶軸承座太陽齒輪(9)嚙合， 右行星齒輪(1 與內(nèi)齒圈(16)嚙合，所述左行星齒輪(11)通過左行星齒輪架0 與輸 入軸(7)活動固定，右行星齒輪(1 通過右行星齒輪架上的調(diào)心軸承(14)與輸入軸 (7)活動固定，曲線輪組(1 的兩軸端分別活動固定在左、右行星齒輪架(22、2；3)上，左行 星齒輪架0 和右行星齒輪架位幻之間用連接件聯(lián)接為一個剛性體，通過軸承支承在輸 入軸⑵上，內(nèi)齒圈(16)通過內(nèi)齒圈聯(lián)接座04)與輸出軸(18)固定連接，輸出軸(18)通 過軸承固定在油箱(3)的箱體上；右行星齒輪架經(jīng)軸承座和制動輪聯(lián)接板0 與制 動器摩擦輪(17)固定連接，制動器摩擦輪(17)與制動器摩擦塊06)活動接觸，制動器摩 擦塊06)固定在油箱C3)的箱體上；所述進油孔(XT)通過輸出軸(18)和旋轉(zhuǎn)組件的工作 腔⑶相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增矩軟啟動同速傳動器，其特征是所述軸承與軸的連接處 都固定設(shè)有密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增矩軟啟動同速傳動器，其特征是所述在工作腔右側(cè)蓋 (21)的壁上設(shè)有油量限位通道08)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增矩軟啟動同速傳動器，其特征是在油箱C3)上固定裝有 空氣過濾器09)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增矩軟啟動同速傳動器，其特征是所述在油箱(3)的底部 固定裝有內(nèi)置式水冷卻器(30)，水冷卻器(30)是由內(nèi)裝有水的盤管組成。
專利摘要本實用新型公開了一種增矩軟啟動同速傳動器，包括自動控制的外接油泵、底座、固定在底座上旋渦泵、附裝在旋渦泵泵殼上的油箱和旋轉(zhuǎn)組件，采用本實用新型的技術(shù)方案，可以使動力機無級降速增矩啟動從空載到輕載再逐漸自動加載至正常工作負載的狀態(tài)，而正常負載運行時實現(xiàn)動力機與工作機同速，即沒有速度滑差的液力傳動，傳動效率達到99.2％以上。主要用于大、中功率動力機與工作機間動力傳遞及無級降速增矩軟啟動，既可用于單獨驅(qū)動，也可用于多驅(qū)動聯(lián)合驅(qū)動，最突出的是可實現(xiàn)無級降速增矩軟啟動，大幅度降低電機啟動電流，在同等工況下，配套這種增矩軟啟動液力同速傳動器，可以在設(shè)計時減少電機驅(qū)動功率20％～30％。
文檔編號F16H47/08GK201851624SQ201020560080
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者彭振華, 操文章 申請人:安徽歐耐傳動科技有限公司