专利名称：行星馈控变矩启动过载保护器的制作方法
技术领域：
本发明属于传动机械，用于动力机械的启动。
背景技术：
查考国内外专利和有关书籍，同类有电子、和机械两类，电子有变频等，它们类型很多，但不经济；机械的专利有周转并列行星式无级变速器(公开号CN1438436A)，它是一个复合行星轮系，动力由输入轴经小太阳轮、大太阳轮，然后分出两条动力链输出路径第一条是由大太阳轮到输出轴，以两级齿轮比的速度来同向减速输出，第二条是行星架以与各齿数相关的速度作反向减速输出；这两种动力输出取决于阻力的大小，总是走向阻力较小的路径，所以如不在行星架这传动方加大阻尼，而输出轴要承担较大或较大变化的工作负荷是没有可能的。
发明内容
本发明的目的是提供一种行星馈控变矩启动过载保护器，用简单的传动结构，设计出能承担阻尼变化较大的动力传动，或启动中负载变化大的机器的自动馈控启动和过载保护，而且这种阻尼变化量及过载量可根据需要来调控。为此，本发明由外行星齿轮系、机架和可调阻尼机构组成，外行星齿轮系由前轴、大太阳轮、行星臂、后轴和均为n个的行星轴、小行星轮、大行星轮组成，前轴是中部有小太阳齿轮的长轴，这太阳齿轮两端有轴颈，它的左端外伸成为动力输入轴，轴端周固定法兰盘；行星轴是两端有螺紋的长轴，小行星轮与大行星轮均是中心有孔的扁形外齿轮，小行星轮左部成管状，管的外周固定于大行星轮孔内，管孔有轴套或轴承安装着行星轴；行星臂由左盘、右盘组成，左、右两盘是分别在左、右侧固定有左小套、右小套的圆盘，左盘由内盘、外盘组成，内外两盘的外周均成圆筒状，两筒压合成一体且有螺钉销定，左右两盘紧靠外行星齿轮系的侧部均有n个孔，孔内置放各行星轴两端的螺紋段，外侧又被各螺母紧固，后轴是右端外伸为输出轴的长轴，它的中部有轴承安装于右小套孔内，左端成管状，管周固定于大太阳齿轮孔内，管孔有轴承安装着小太阳齿轮右端轴颈部；机架由壳体、左盖组成，其中心部有左大套、右大套，底部有地板的框架体，地板是有安装孔的方板，左右两大套内分别用轴承安装着左小套、右小套；可调阻尼机构是可调锥形摩擦器，或是常见的平板摩擦片式阻尼机构。
所述的行星轮系中n个行星轴、小行星轮、大行星轮，其中n的数值≥2。
所述的可调锥形摩擦器，它由外摩擦块、内摩擦块、压簧及两个调整螺母组成，两摩擦块成筒状，内摩擦块与左盘连成一体，并带有内锥孔，外摩擦块带有与上述锥孔相配合的外锥圆，它由滑动键与前轴相连结，两锥度锥角根据阻尼力的需要，与压簧力相匹配，取10°至60°之间的较小值。
所述的大太阳轮与小太阳轮由两内齿轮所组成的内行星齿轮系来替代。
本发明的优点是用简单的传动结构，设计出能承担阻尼变化较大的动力传动，或启动中负载变化大的机器的自动馈控启动和过载保护，而且这种阻尼变化量及过载量可根据需要来调控。
图为本发明的结构示意图具体实施方案如图所示，本发明它由外行星齿轮系1、机架18和可调阻尼机构8组成。
外行星齿轮系由前轴12、大太阳轮23、行星臂25、后轴19和均为n个(其中n的数值可以为2、3、4......)的行星轴27、小行星轮26、大行星轮2组成；前轴是中部有小太阳齿轮的长轴，这太阳齿轮两端有轴颈，它的左端又外伸成为动力输入轴，轴端周固定法兰盘11；行星轴是两端有螺紋的长轴，小行星轮与大行星轮均是中心有孔的扁形外齿轮，小行星轮左部成管状，管的外周固定于大行星轮孔内，管孔有轴套或轴承安装着行星轴。行星臂由左盘3、右盘24组成，左、右两盘是在左、右侧分别固定有左小套7、右小套20的圆盘，左盘由内盘29、外盘32组成，内、外两盘的外周均成圆筒状，两筒压合成一体，且有螺钉31销定，左、右两盘紧靠外行星齿轮系侧部均有n个孔，孔内置放各行星轴两端的螺紋段，外侧又被螺母紧固。后轴19是右端外伸为输出轴的长轴，它的中部有轴承安装于右小套孔内，左端成管状，管周固定于大太阳齿轮孔内，管孔有轴承安装着小太阳齿轮右端轴颈部；大太阳轮与小太阳轮也可以是内齿轮，这样形成内行星系有同样的结构效果。
机架是由壳体28、左盖13组成，其中心部有左大套4、右大套22，底部有地板17的框架体，地板是有安装孔并可用螺栓15和16固定的方板。左、右两大套内分别用轴承安装着左小套、右小套。
可调阻尼机构它可以是可调锥形摩擦器，它由内摩擦块30和6、外摩擦块5和14、压簧9及两个调整螺母10组成，两摩擦块成筒状，内摩擦块30和6与左盘3连成一体，并带有内锥孔，外摩擦块5和14带有与前述锥孔相配合的外锥圆，它由滑动键与前轴相连结，两锥度锥角可根据阻尼力需要与压簧力相匹配，可10°取至60°之间的较小值，两者通过在前轴左侧的调整螺母改变并锁定压簧压力而获得大小合理的摩擦阻尼；这可调阻尼机构也可以是常见的平板摩擦片式机构。
如设小太阳齿轮、大太阳齿轮、小行星轮、大行星轮的齿数分别为Z1、Z2、Z3、Z4，输入轴的转速为N入，行星轮系的传动比为i，则i＝Z2×Z4/Z1×Z3。本设计是一个复合行星轮系，输入轴动力由两条传动链路径输出第一条是由小太阳轮、大行星轮、小行星轮、大太阳轮至输出轴，设输出轴速度为N出；第二条是由小太阳轮、大行星轮、行星轴最终至行星架，又设行星架速度为N行。由於这两条传动链并存于同一行星轮系，可得其传动函数是N入＝(1-i)N行+iN出；又因本设计在行星架与输入轴之间置有较大范围可调的阻尼，则输出轴起动或工作负载波动较大时，行星架的反转将会受所设定的阻尼约束，动力便不能轻松地从第二传动路径释放，这可调的阻尼会使行星架速度可控地逐步放慢，直至出现零速，即N行＝0，传动函数就变成N入＝iN出，动力走向是由小太阳齿轮、大行星轮、小行星轮、大太阳齿轮直至输出轴时，就成为一个“渐变减速增力”传动，如果机架和行星架之间设置单向机构，则行星架不能反转，其转速最慢也同样达零，则输出轴的速度比将降至i，即N出＝(1/i)N入，其扭矩应升至近于其降速比i，这i的数值可以很大，形成很大的起动力矩。起动后，随着工作负载的减小，阻尼又会促使行星轮系趋向无自身的相对转动，最终使它们与输入轴一起产生同步整体转动，这时因行星轮系无自身耗能，出现如单根轴体一样的高效率传动。如果无上述可调阻尼，当输出轴略有工作负载时，因行星架无负载，它便轻松地按N入＝(1-i)N行反转输出，输出轴便趋向零速(即N出＝0)，即无动力输出。如仅设可调阻尼而不设置单向机构，输出轴过载时行星架则反转，这就成为过载保护；又因这阻尼是较大范围可调的，所以便可以自由选取这“过载量”，这些特异性能使本发明设计具有极大的应用前景。
如石油抽油机和大型剪板机启动为例，本机设计采用外行星齿轮系Z1、Z2、Z3、Z4齿数分别为9、32、9、32，模数m＝4的螺旋齿轮；锥形摩擦器的锥度取20°～30°，选适当的压簧作为调节阻尼力之用，当用11kw电动机取代原剪板机的22kw电动机，调节压簧力(阻尼力)从大逐渐到小，剪板机能在4～24秒之间启动，运转正常，剪板工作正常，启动电流大为降低；而当阻尼力调小至某一临界值或消失后，剪板机无法启动，本机外行星轮系反转，从而证实了说明书所阐述的本机的特异性能，起到了行星馈控变矩启动及过载保护的功能。
权利要求
1.一种行星馈控变矩启动过载保护器，由机架、前轴和后轴所组成，其特征在于它由外行星齿轮系、机架和可调阻尼机构组成，外行星齿轮系由前轴、大太阳轮、行星臂、后轴和均为n个的行星轴、小行星轮、大行星轮组成，前轴是中部有小太阳齿轮的长轴，这太阳齿轮两端有轴颈，它的左端外伸成为动力输入轴，轴端周固定法兰盘；行星轴是两端有螺纹的长轴，小行星轮与大行星轮均是中心有孔的扁形外齿轮，小行星轮左部成管状，管的外周固定于大行星轮孔内，管孔有轴套或轴承安装着行星轴；行星臂由左盘、右盘组成，左、右两盘是分别在左、右侧固定有左小套、右小套的圆盘，左盘由内盘、外盘组成，内外两盘的外周均成圆筒状，两筒压合成一体且有螺钉销定，左右两盘紧靠外行星齿轮系的侧部均有n个孔，孔内置放各行星轴两端的螺纹段，外侧又被各螺母紧固，后轴是右端外伸为输出轴的长轴，它的中部有轴承安装于右小套孔内，左端成管状，管周固定于大太阳齿轮孔内，管孔有轴承安装着小太阳齿轮右端轴颈部；机架由壳体、左盖组成，其中心部有左大套、右大套，底部有地板的框架体，地板是有安装孔的方板，左右两大套内分别用轴承安装着左小套、右小套；可调阻尼机构是可调锥形摩擦器，或是常见的平板摩擦片式阻尼机构。
2.权利要求1所述的一种行星馈控变矩启动过载保护器，其特征在于所述的行星轮系中n个行星轴、小行星轮、大行星轮，其中n的数值≥2。
3.权利要求1所述的一种行星馈控变矩启动过载保护器，其特征在于所述的可调锥形摩擦器，它由外摩擦块、内摩擦块、压簧及两个调整螺母组成，两摩擦块成筒状，内摩擦块与左盘连成一体，并带有内锥孔，外摩擦块带有与上述锥孔相配合的外锥圆，它由滑动键与前轴相连结，两锥度锥角根据阻尼力的需要，与压簧力相匹配，取10°至60°之间的较小值。
4.权利要求1所述的一种行星馈控变矩启动过载保护器，其特征在于所述的大太阳轮与小太阳轮由两内齿轮所组成的内行星齿轮系来替代。
全文摘要
本发明属于传动机械。它由行星轮系、可调阻尼机构和机架组成；行星轮系由行星臂、前轴、大太阳轮、后轴和均为n个的大行星轮、小行星轮、行星轴组成。壳体、左盖组成，其中心部有左大套、右大套，底部有地板的框架体，地板是有安装孔的方板，左右两大套内分别用轴承安装着左小套、右小套。可调阻尼机构是可调锥形摩擦器，或是常见的平板摩擦片式阻尼机构。本发明用简单的传动结构，设计出能承担阻尼变化较大的动力传动，或启动中负载变化大的机器的自动馈控启动和过载保护，而且这种阻尼变化量及过载量可根据需要来调控。发明具有极大的应用前景。
文档编号F16H3/44GK1904409SQ20061010438
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者沈醒迪 申请人:汉邦科技股份有限公司