专利名称：增矩软启动同速传动器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种动力传动设备，具体涉及一种增矩软启动同速传动器。
背景技术：
目前，市场上在用的大、中功率的软启动传动设备主要为液粘软启动(CST、YNRQD、 MST)、调速型液力偶合器、变频控制电机，这些传动设备广泛用于电力、石油、化工、煤炭、钢 铁、矿山、造纸、码头等诸多领域，它们各有特点和优势，但也都存在不足。液粘软启动在解决大功率软启动方面具有很好的特性，但是它的传动性质近于刚 性传动，结构复杂，工作片表面附有特殊纸料，磨损后更换相当费劲，购置成本很高，对油质 要求苛刻，油品更换周期较短，费用高昂，整个运行成本相当高。调速型偶合器在传递功率小于1500KW的场所，占有一席之地，目前由于其传动效 率较低，在大功率传动的场所，故障率相对较高，逐渐被市场冷落。变频控制电机综合性能较好，但设备购置费用昂贵，对环境有一定的要求，产生高 次谐波，电机和变压器产生额外损耗。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全可靠、运行成本低、能适应各种环 境、高效节能的增矩软启动同速传动器。为达到上述目的，本实用新型一种增矩软启动同速传动器，包括自动控制的外接 油泵、底座、固定在底座上旋涡泵、附装在旋涡泵泵壳上的油箱和旋转组件，在油箱的侧壁 上固定设有外接油泵进油管接头，旋涡泵的泵壳为渐开线性；旋转组件通过油箱箱体两端 的输入轴承座和输出轴承座与油箱固定，在油箱的输出轴承座上设有进油孔；所述旋转组 件是由输入轴、工作腔、带轴承座太阳齿轮、行星齿轮隋轮、左行星齿轮、高速轴承、多组曲 线轮组、调心轴承、右行星齿轮、内齿圈、制动器摩擦轮、输出轴组成，输入轴与外接电机连 接，并通过轴承固定连接在油箱的箱体上，工作腔是由工作腔左侧盖、工作腔外壳和工作腔 右侧盖组成的一个腔体，工作腔左侧盖与输入轴固定，并与工作腔外壳固定，工作腔右侧盖 与工作腔外壳固定，并通过轴承支承在输出轴上，所述工作腔内均勻分布有多组曲线轮组， 曲线轮组的叶片呈抛物线形，沿曲线轮组的回转轴均勻分布固定，每组曲线轮组的两端固 定有高速轴承，曲线轮组的左右两轴端分别固定连接的左行星齿轮和右行星齿轮，左行星 齿轮经行星齿轮隋轮与带轴承座太阳齿轮啮合，右行星齿轮与内齿圈啮合，所述左行星齿 轮通过左行星齿轮架与输入轴活动固定，右行星齿轮通过右行星齿轮架上的调心轴承与输 入轴活动固定，曲线轮组的两轴端分别活动固定在左、右行星齿轮架上，左行星齿轮架和右 行星齿轮架之间用连接件联接为一个刚性体，通过轴承支承在输入轴上，内齿圈通过内齿 圈联接座与输出轴固定连接，输出轴通过轴承固定在油箱的箱体上；右行星齿轮架经轴承 座和制动轮联接板与制动器摩擦轮固定连接，制动器摩擦轮与制动器摩擦块活动接触，制 动器摩擦块固定在油箱的箱体上；所述进油孔通过输出轴和旋转组件的工作腔相通。[0008]所述轴承与轴的连接处都固定设有密封圈。所述在工作腔侧板的壁上设有油量限位通道。在油箱上固定装有空气过滤器。所述在油箱的底部固定装有内置式水冷却器，水冷却器是由内装有水的盘管组 成。在上述技术方案中，由外接电机的输入轴带动旋转组件转动，从而带动工作腔同 速旋转，工作油在工作腔的周壁形成油环；曲线轮组随工作腔公转的同时，高速自转，从油 环中快速充油；曲线轮组自转产生的离心力矩和曲线轮组公转产生的离心力矩之和与工作 负载阻力矩达到平衡时，曲线轮组输出端上的右行星齿轮与内齿圈不再相对运动，从而使 输出端的速度与输入端的速度取得相同值。旋转组件外周叶片和油箱固定联接的泵壳形成 的旋涡泵，进油回路和泵油回路巧妙的融于机构内，旋涡泵作为工作过程中的主要供油泵， 本身没有任何易损件，自动控制的外置油泵作为启动阶段和过载阶段的辅助供油，这种组 合供油方式，既最大限度的节能，又很好的达到了设备在不同阶段的性能需求。采用这种技 术方案，使动力机无级降速增矩启动，从空载到轻载再逐渐自动加载至正常工作负载的状 态，而正常负载运行时实现动力机与工作机同速，即没有速度滑差的液力传动，传动效率达 到99. 2%以上。这种方案主要用于动力机与工作机间动力传递及动力机增矩液体软启动， 主要用于大、中功率，既可用于单独驱动，也可用于多驱动联合驱动，最突出的是可实现无 级降速增矩软启动，大幅度降低电机启动电流，与目前市场在用的其它软启动设备相比较， 这种特性是独一无二的。在同等工况下，配套这种增矩软启动同速传动器，可以在设计时减 少电机驱动功率20% 30%。这种增矩软启动同速传动器具有以下功能第一，联轴器的 功能，同速传递动力，不发热；第二，软驱动的功能，柔性传动，可吸震隔震；第三，可随意调 整启动时间的软启动的功能；第四，过载保护的功能；第五，高效节能的功能，传动效率高， 一般在0. 992以上；第六，既可用于单独驱动，也可用于多驱动联合驱动；第七，与其它软启 动设备相比，可以大幅度降低电机启动电流，可以在设计时考虑减少驱动功率。
图1是本实用新型增矩软启动同速传动器的结构示意图；图2是本实用新型增矩软启动同速传动器中的旋涡泵的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型增矩软启动同速传动器作进一步详细说明。由图1可见，本实施例增矩软启动同速传动器，包括自动控制的外接油泵、底座1、 固定在底座1上旋涡泵2、附装在旋涡泵2泵壳上的油箱3和旋转组件，在油箱3的侧壁上 固定设有外接油泵进油管接头4，在油箱3上固定装有空气过滤器四，在油箱3的底部固定 装有内置式水冷却器30，水冷却器30是由内装有水的盘管组成，水冷却器30的水管外接有 进水管和出水管。旋涡泵2的泵壳为渐开线性；旋转组件通过油箱3箱体两端的输入轴承 座5和输出轴承座6与油箱3固定，在油箱3的输出轴承座6上设有进油孔27，进油孔27 与旋转组件内部的工作腔8相通；旋转组件是由输入轴7、工作腔8、带轴承座太阳齿轮9、 行星齿轮隋轮10、左行星齿轮11、高速轴承12、多组曲线轮组13、调心轴承14、右行星齿轮15、内齿圈16、制动器摩擦轮17、输出轴18组成，输入轴7与外接电机连接，并通过轴承固 定连接在油箱3的箱体上，工作腔8是由工作腔左侧盖19、工作腔外壳20和工作腔右侧盖 21组成的一个腔体，工作腔左侧盖19与输入轴7固定，并与工作腔外壳20固定，工作腔右 侧盖21与工作腔外壳20固定，并与输出轴18的固定连接，在工作腔右侧盖21的壁上设有 油量限位通道观。工作腔8内均勻分布有多组曲线轮组13，曲线轮组13的叶片呈抛物线 形，沿曲线轮组13的回转轴均勻分布固定，每组曲线轮组13的两端固定有高速轴承12，曲 线轮组13的左右两轴端分别固定连接的左行星齿轮11和右行星齿轮15，左行星齿轮11经 行星齿轮隋轮10与带轴承座太阳齿轮9啮合，右行星齿轮15与内齿圈16啮合，左行星齿 轮11通过左行星齿轮架22与输入轴7固定，右行星齿轮15通过右行星齿轮架23上的调 心轴承14与输入轴7固定，曲线轮组13的两轴端分别活动固定在左、右行星齿轮架22和 23上，内齿圈16通过内齿圈联接座M与输出轴18固定连接，输出轴18通过轴承固定在 油箱3的箱体上；右行星齿轮架23经轴承座和制动轮联接板25与制动器摩擦轮17固定连 接，制动器摩擦轮17与制动器摩擦块沈活动接触，制动器摩擦块沈固定在油箱3的箱体 上，在本实施例中，制动器摩擦块沈与制动器磨擦轮17之间有不同程度接触力，控制右行 星齿轮架15旋转阻力，达到无级调节行星轮架的旋转速度。由图2可见，在油箱3上设有油管31，油管31通过进油孔27与油箱3内部的油 腔相通，旋涡泵2固定在旋涡泵油箱3的箱体上，在油箱3的底部固定装有内置式水冷却器 30，水冷却器30是由内装有水的盘管组成，水冷却器30的水管外接有进水管和出水管。在本实施例中，输入轴7、工作腔8、带轴承座太阳齿轮9、行星齿轮隋轮10、左行星 齿轮11、高速轴承12、多组曲线轮组13、调心轴承14、右行星齿轮15、内齿圈16、制动器摩 擦轮17、输出轴18组成旋转组件；工作腔左侧盖19、工作腔外壳20和工作腔右侧盖21组 成工作腔8 ；工作腔外壳20的周向按一定规律分布叶片，这就是旋涡泵2的叶片；工作腔8 的内部均勻分布有数组曲线轮组13，此曲线轮组13的叶片为抛物线形，沿回转轴线均勻分 布固定，曲线轮组13两轴端装有高速轴承12，分别支承在左、右行星齿轮架22和23的轴 承座孔上，曲线轮组13的两轴端侧配联左、右行星齿轮11和15，左行星齿轮11经行星齿 轮隋轮10与带轴承座太阳齿轮9啮合，右行星齿轮15与内齿圈16 —直处于啮合状态，内 齿圈16与齿圈联接座M继而与输出轴18联接；动力旋转组件支承在油箱3的箱体左、右 两端的轴承座5和6上，由图2可见，在油箱3的箱体内部固定焊接有渐开线形的旋涡泵的 外壳，旋转组件圆周上分布的叶片与渐开线形的旋涡泵的外壳组成旋涡泵2 ；在油箱3的箱 体的底部距离底板一定高度装有内置式水冷却器30和外置供油泵的油滤器，在箱体的侧 下方装有油位计、温度计、放油塞，在箱体的相应位置设有观察窗和检修窗；在箱体的顶部 设空气过滤器四，以保持箱体内部气压与环境气压间的平衡；在输出轴18上设计有测速齿 轮，并装有测速器及速度保护传感器；在箱体的侧壁上挂装有外置油泵控制和速度保护控 制的电控箱。本实施例的工作原理是当电动机启动时，电机轴通过输入轴联轴器带动输入轴 7旋转，输入轴7与工作腔左侧盖19固定联接，从而带动工作腔8同速旋转，旋涡泵2进入 工作状态，工作油从旋涡泵2底部的进油口被吸入泵腔，被泵入旋涡泵油箱3，通过油管31 和进油孔27进及油腔室32，从旋转组件内通道进入工作腔8，工作油在工作腔8的周壁形 成油环；曲线轮组13随工作腔8公转，同时右行星齿轮15沿内齿圈16的齿中心线的轨迹高速自转；由于工作机负载对同速器输出轴18形成与工作旋转方向相反的阻力矩，因此在 电机启动初始时，与输出轴18间接固联的内齿圈16处于静止状态。曲线轮组13在工作腔 8油环中快速充油，形成强劲的离心力矩，阻止曲线轮组13继续旋转。随着电机转速逐渐升 高，工作腔8内的油环逐渐增厚，曲线轮组13充液率不断增大，此离心力矩逐渐增大，曲线 轮组13自转产生的离心力矩和曲线轮组公转产生的离心力矩之和与工作负载阻力矩达到 平衡时，曲线轮组13的输出端上的右行星齿轮15与输出端的内齿圈16不再相对运动，输 出端的速度与输入端的速度取得相同值，启动过程结束，进入正常运行阶段。在启动过程中，自动控制的制动器磨擦块沈与制动器磨擦轮17间有不同程度接 触力，控制右行星齿轮架23旋转阻力，达到无级调节行星轮架的旋转速度。当右行星齿轮 架23被完全制动时，同速器的功能相当于一台行星齿轮减速器；当右行星齿轮架23减速制 动时，同速器的功能是无级降速增矩的软启动同速器。由于旋涡泵2供油速度较慢，在正常运行时，维持工作腔油量的稳定，在启动阶段 作为辅助供油泵。外置油泵由小功率变频电机驱动，根据不同规格的软启动同速器和客户 的对启动时间的要求，在出厂时，已将外置油泵供油速度在电控箱内将程序设定完成，用户 也可以在使用过程中变换设定。增矩软启动同速器的传递扭矩与工作腔内的工作油量有直接关系，在一定的工作 油量范围内，传递扭矩与工作腔内的工作油量成正比关系，但是，当工作腔的油量超过一定 值时，同速器的扭矩开始减小，因此，要在工作腔设置油量限位通道观，这是本实用新型的 又一结构特点。当工作负载短时增大时，输出轴速度会因此突然降低，此时增矩软启动同速器出 现类似启动时的状态。当速度滑差大于0. 2时，输出端的速度传感器将输出速度突然降低 的信息及时反馈给控制系统，外置供油泵工作，同时制动器按反馈信息开始制动，进入启动 模式。当曲线轮组13自转产生的离心力矩和曲线轮组公转产生的离心力矩之和与工作负 载阻力矩达到新的平衡时，曲线轮组13上的右行星齿轮15与内齿圈16不再相对运动，输 出端的速度与输入端的速度再次取得相同值，进入正常运行阶段，外置供油泵接到同速反 馈信息后，停止工作，此时，制动器磨擦块26与制动器磨擦轮17分离。当工作负载增大到超过软驱动同速器出厂限定的允许最大扭矩时，输出轴转速急 速下降，并可能出现堵转现象，输出端的速度传感器将输出速度突然降低的信息及时反馈 给控制系统，报警器鸣叫通知工作人员，同时控制系统切断电机电源。从而保护电动机和工 作机的安全。由于增矩软驱动同速传动器的以上特性和正常运行时电动机输出转速与工作机 输入转速相同，传动效率高达0. 992以上，正常运行没有传动部件发热的现象，考虑启动和 过载过程会产生速度滑差，有一定的热量施放，所以设置了水冷却器30。在本实施例中，为了保证油箱的密封需要，所有轴承与轴的连接处都固定设有密 封圈。本实施例用途非常广泛，可用于多种场合、各种场所环境使用的胶带式输送机等， 还可用于大规格的刮板机、各种泵和风机等。如循环泵、原油泵、负荷泵、输送泵、泥浆泵、 灰渣泵、活塞泵等以及通风机、矿用排风机等。
权利要求1.一种增矩软启动同速传动器，包括自动控制的外接油泵、底座(1)、固定在底座(1) 上旋涡泵O)、附装在旋涡泵( 泵壳上的油箱C3)和旋转组件，其特征是在油箱(3)的 侧壁上固定设有外接油泵进油管接头G)，旋涡泵( 的泵壳为渐开线性；旋转组件通过油 箱(3)箱体两端的输入轴承座(5)和输出轴承座(6)与油箱(3)固定，在油箱(3)的输出 轴承座(6)上设有进油孔(XT)；所述旋转组件是由输入轴(7)、工作腔(8)、带轴承座太阳 齿轮(9)、行星齿轮隋轮(10)、左行星齿轮(11)、高速轴承(1 、多组曲线轮组(1 、调心轴 承(14)、右行星齿轮(15)、内齿圈(16)、制动器摩擦轮(17)、输出轴(18)组成，输入轴(7) 与外接电机连接，并通过轴承固定连接在油箱⑶的箱体上，工作腔⑶是由工作腔左侧盖 (19)、工作腔外壳00)和工作腔右侧盖组成的一个腔体，工作腔左侧盖(19)与输入 轴(7)固定，并与工作腔外壳OO)固定，工作腔右侧盖与工作腔外壳OO)固定，并通 过轴承支承在输出轴(18)上，所述工作腔⑶内均勻分布有多组曲线轮组(13)，曲线轮组 (13)的叶片呈抛物线形，沿曲线轮组(13)的回转轴均勻分布固定，每组曲线轮组(13)的两 端固定有高速轴承(12)，曲线轮组(1 的左右两轴端分别固定连接的左行星齿轮(11)和 右行星齿轮(15)，左行星齿轮(11)经行星齿轮隋轮(10)与带轴承座太阳齿轮(9)啮合， 右行星齿轮(1 与内齿圈(16)啮合，所述左行星齿轮(11)通过左行星齿轮架0 与输 入轴(7)活动固定，右行星齿轮(1 通过右行星齿轮架上的调心轴承(14)与输入轴 (7)活动固定，曲线轮组(1 的两轴端分别活动固定在左、右行星齿轮架(22、2；3)上，左行 星齿轮架0 和右行星齿轮架位幻之间用连接件联接为一个刚性体，通过轴承支承在输 入轴⑵上，内齿圈(16)通过内齿圈联接座04)与输出轴(18)固定连接，输出轴(18)通 过轴承固定在油箱(3)的箱体上；右行星齿轮架经轴承座和制动轮联接板0 与制 动器摩擦轮(17)固定连接，制动器摩擦轮(17)与制动器摩擦块06)活动接触，制动器摩 擦块06)固定在油箱C3)的箱体上；所述进油孔(XT)通过输出轴(18)和旋转组件的工作 腔⑶相通。
2.根据权利要求1所述的增矩软启动同速传动器，其特征是所述轴承与轴的连接处 都固定设有密封圈。
3.根据权利要求1所述的增矩软启动同速传动器，其特征是所述在工作腔右侧盖 (21)的壁上设有油量限位通道08)。
4.根据权利要求1所述的增矩软启动同速传动器，其特征是在油箱C3)上固定装有 空气过滤器09)。
5.根据权利要求1所述的增矩软启动同速传动器，其特征是所述在油箱(3)的底部 固定装有内置式水冷却器(30)，水冷却器(30)是由内装有水的盘管组成。
专利摘要本实用新型公开了一种增矩软启动同速传动器，包括自动控制的外接油泵、底座、固定在底座上旋涡泵、附装在旋涡泵泵壳上的油箱和旋转组件，采用本实用新型的技术方案，可以使动力机无级降速增矩启动从空载到轻载再逐渐自动加载至正常工作负载的状态，而正常负载运行时实现动力机与工作机同速，即没有速度滑差的液力传动，传动效率达到99.2％以上。主要用于大、中功率动力机与工作机间动力传递及无级降速增矩软启动，既可用于单独驱动，也可用于多驱动联合驱动，最突出的是可实现无级降速增矩软启动，大幅度降低电机启动电流，在同等工况下，配套这种增矩软启动液力同速传动器，可以在设计时减少电机驱动功率20％～30％。
文档编号F16H47/08GK201851624SQ201020560080
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月1日 优先权日2010年10月1日
发明者彭振华, 操文章 申请人:安徽欧耐传动科技有限公司