基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及调速技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统。


背景技术：

[0002]
现代工业为达到可调速(变速)运行的工艺或节能目的，传统调速系统分为原动机转速调节和通过中间装置实现输出转速调节两种方式，其中原动机转速调节包括电机驱动的利用变频器、变流器等系统，通过调节频率、电压、电流等参数调节电机输出转速；汽轮机通过调节蒸汽压力、流量实现输出转速调节；化石燃料(内燃机、燃气轮机等)通过调节燃料供应量和氧气供应量实现输出转速调节。通过中间装置实现系统输出转速调节的装置设备主要有液力偶合器、可变比齿轮系统、可变力矩皮带或链条传动系统等等。原动机调速大部分存在偏离高效运行区工作的情况；而可实现变速的中间传动装置往往受原理、材料特性等约束效率提升比较困难。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]
本实用新型还有一个目的是提供一种一种基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统，安装方便，集成度高，而且传动稳定高效，可双向传动调速。
[0005]
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统，包括：
[0006]
外齿盘，其外侧同轴设有轴体ⅰ，所述外齿盘具有多个内盘齿；
[0007]
太阳轮，其与所述轴体ⅰ同轴设置，并且设置于所述外齿盘内侧，所述太阳轮上穿设有轴体ⅱ；
[0008]
多个行星轮，所述行星轮的轴向截面呈类“工”字形，所述行星轮包括行轮ⅰ、行轮ⅱ、穿设于所述行轮ⅰ和所述行轮ⅱ上的连接轴，所述行轮ⅰ与所述内盘齿齿轮啮合，所述行轮ⅰ和所述行轮ⅱ均与所述太阳轮齿轮啮合；
[0009]
齿圈，其与所述太阳轮同轴设置，所述齿圈具有内圈齿和外圈齿，所述齿圈内设有行星架，所述连接轴穿设于所述行星架上的镶嵌位上，所述内圈齿与所述行轮ⅱ齿轮啮合；
[0010]
至少一个电机齿轮，所述电机齿轮与所述外圈齿齿轮啮合，所述电机齿轮上穿设有轴体ⅲ，所述轴体ⅲ上设有驱动其转动的电机。
[0011]
优选的是，所述外齿盘具有多个外盘齿；
[0012]
还包括至少一个油泵齿轮，所述油泵齿轮与所述外盘齿齿轮啮合，所述油泵齿轮上穿设有轴体ⅳ；
[0013]
润滑系统，其向所述油泵齿轮和/或所述轴体ⅳ供油。
[0014]
优选的是，所述轴体ⅰ侧壁沿周向设有多个轴齿；
[0015]
还包括至少一个油泵齿轮，所述油泵齿轮与所述轴齿齿轮啮合，所述油泵齿轮上
穿设有轴体ⅳ；
[0016]
润滑系统，其向所述油泵齿轮和/或所述轴体ⅳ供油。
[0017]
优选的是，所述润滑系统包括多个润滑单元，每个润滑单元包括：
[0018]
油箱，其上设有出油管，所述出油管上设有油泵，所述出油管上设有喷头和油泵，所述喷头的出口端朝向所述油泵齿轮和/或所述轴体ⅳ。
[0019]
优选的是，还包括：
[0020]
每个润滑单元的出油管上设有一个换热器，并且所述换热器位于所述油泵上游。
[0021]
优选的是，还包括总油管，其上设有至一个支管，每个支管与一个润滑单元上的油泵连通，所述支管上设有逆止阀，所述总油管上设有溢流阀，所述溢流阀上设有回收油箱。
[0022]
优选的是，所述电机上连接有变频器或变流器。
[0023]
本实用新型至少包括以下有益效果：
[0024]
第一、通过行轮ⅰ、行轮ⅱ、连接轴，将外齿盘和齿圈、太阳轮连接在一起，安装方便，集成度高，而且传动稳定高效，调节行星齿轮轨道所需功率相对较小，既通过很小的电气功率实现大功率传动系统的完全调速运行，造价低可靠性高；加上电机在齿圈外的辅助作用，实现通过行星轮实现共轨联动。
[0025]
第二、齿轮传动中，由于是依靠齿轮间多个齿之间的抵接转动作用，容易造成磨损，通过油泵齿轮可以将油箱中的油送到油泵齿轮上，并通过齿轮间的啮合作用传动到其它齿轮上，实现全面的润滑，减少磨损，提高传动效率。
[0026]
第三、能量传递方向，多个输入端通过基于行星齿轮的有能量回馈功能的传递系统将能量传递至输出端，通过多个连接的的电机及配套的一台或多台任何拓扑形式的变频器或变流器可实现对输出端的调速功能，同时在调速的过程中，将输入端的能量通过多个变频器或变流器进行分流并回馈至电网，可以减少能耗。
[0027]
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0028]
图1为本实用新型的其中一种技术方案的所述传动系统的轴向截面图；
[0029]
图2为本实用新型的另一种技术方案的所述传动系统的轴向截面图；
[0030]
图3为本实用新型的其中一种技术方案的所述齿圈、所述太阳轮的连接示意图；
[0031]
图4为本实用新型的其中一种技术方案的所述齿圈、所述行星架的连接示意图；
[0032]
图5为本实用新型的其中一种技术方案的所述外齿盘、所述太阳轮的连接示意图；
[0033]
图6为本实用新型的其中一种技术方案的所述外齿盘为输入端的传动路径示意图；
[0034]
图7为本实用新型的其中一种技术方案的所述太阳轮为输入端的传动路径示意图；
[0035]
图8为本实用新型的其中一种技术方案的所述润滑系统的部件连接示意图。
具体实施方式
[0036]
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明
书文字能够据以实施。
[0037]
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0038]
如图1～8所示，本实用新型提供一种基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统，包括：
[0039]
外齿盘1，其外侧同轴设有轴体ⅰ2，所述外齿盘1具有多个内盘齿；
[0040]
太阳轮3，其与所述轴体ⅰ2同轴设置，并且设置于所述外齿盘1内侧，所述太阳轮 3上穿设有轴体ⅱ4；
[0041]
多个行星轮5，所述行星轮5的轴向截面呈类“工”字形，所述行星轮5包括行轮
ⅰꢀ
51、行轮ⅱ52、穿设于所述行轮ⅰ51和所述行轮ⅱ52上的连接轴53，所述行轮ⅰ51与所述内盘齿齿轮啮合，所述行轮ⅰ51和所述行轮ⅱ52均与所述太阳轮3齿轮啮合；若太阳轮3转动，则可带动行轮ⅱ52和行轮ⅰ51转动，进而带动外齿盘1转动，实现降速。反过来，若外齿盘1转动，可以带动行轮ⅰ51和行轮ⅱ52转动，进而带动太阳轮3转动，实现加速。
[0042]
齿圈6，其与所述太阳轮3同轴设置，所述齿圈6具有内圈齿和外圈齿，所述齿圈6 内设有行星架7，所述连接轴53穿设于所述行星架7上的镶嵌位上，所述内圈齿与所述行轮ⅱ52齿轮啮合；
[0043]
至少一个电机齿轮8，所述电机齿轮8与所述外圈齿齿轮啮合，所述电机齿轮8上穿设有轴体ⅲ9，所述轴体ⅲ9上设有驱动其转动的电机18。通过电机18辅助，经电机齿轮 8传动，可以对上述整个加带和降速范围进一步增大。
[0044]
在上述技术方案中，通过行轮ⅰ51、行轮ⅱ52、连接轴53，将外齿盘1和齿圈6、太阳轮3连接在一起，安装方便，集成度高，而且传动稳定高效，体积小，重量轻，噪声低，调节行星齿轮轨道所需功率相对较小，既通过很小的电气功率实现大功率传动系统的完全调速运行，造价低可靠性高；加上电机18在齿圈6外的辅助作用，实现通过行星轮5实现共轨联动。上述基于行星齿轮用于能量回馈的新型传动系统用于如发电厂、钢铁企业、炼化企业等高耗能基础工业中主要辅机应用上更能凸显优势。
[0045]
以发电企业大机组电动给水泵为例：
[0046]
现代发电企业为获得更高的发电效率和功率密度，机组装机容量日益增大，进而辅机功率也相应增大，目前电动给水泵组主要构成以电动机为动力机、通过液力偶合器传动拖动主泵运行，存在的问题是液力偶合器是通过勺管调节泵轮、涡轮室内油面高度，从而调节泵轮、涡轮耦合介质的体积实现速度调节，因原理约束其有效调速范围30～100％；传动效率低，且因介质品质、温度、黏度等原因造成调节精准度差加之当前为销纳新能源等原因，电机组大部分运行负荷较低且频繁调节，带来的能耗损失巨大。而采用本技术方案的调速齿轮，传动效率可以达到98.5％以上。
[0047]
在另一种技术方案中，所述外齿盘1具有多个外盘齿；
[0048]
还包括至少一个油泵齿轮10，所述油泵齿轮10与所述外盘齿齿轮啮合，所述油泵齿轮10上穿设有轴体ⅳ11，润滑系统，其向所述油泵齿轮10和/或所述轴体ⅳ11供油。齿轮传动中，由于是依靠齿轮间多个齿之间的抵接转动作用，容易造成磨损，通过润滑系统将润
滑油送到油泵齿轮10上，并通过齿轮间的啮合作用传动到其它齿轮上，实现全面的润滑，减少磨损，提高传动效率。此方案选取的是从外盘齿和/或轴体ⅳ11为起点，向太阳轮3一端一端传递。对齿轮供油提供润滑作用的润滑系统属于现有技术，比如利用注油孔和排油孔，比如利将齿轮的一部分浸没于润滑同中，在此不具体赘述。
[0049]
在另一种技术方案中，所述轴体ⅰ2侧壁沿周向设有多个轴齿；
[0050]
还包括至少一个油泵齿轮10，所述油泵齿轮10与所述轴齿齿轮啮合，所述油泵齿轮 10上穿设有轴体ⅳ11，润滑系统，其向所述油泵齿轮10和/或所述轴体ⅳ11供油。这里提供一另种方式的润滑路线，起点选在了轴体ⅰ2一端，进而向太阳轮3一端传递。
[0051]
在另一种技术方案中，所述润滑系统包括多个润滑单元，每个润滑单元包括：
[0052]
油箱12，其上设有出油管，所述出油管上设有油泵14，所述出油管上设有喷头和油泵14，所述喷头的出口端朝向所述油泵齿轮10和/或所述轴体ⅳ11。采用喷淋的方式向油泵齿轮10和/或轴体ⅳ11供油，可以同时面积较大，分布较均匀的供油，润滑作用更佳。
[0053]
在另一种技术方案中，还包括：每个润滑单元的出油管上设有一个换热器13，并且所述换热器13位于所述油泵14上游。由于使用环境中热量高，可先采用换热器13对润滑油进行降温后，再供给到油泵齿轮10和/或轴体ⅳ11上，然后按预设路径进行润滑。
[0054]
在另一种技术方案中，还包括总油管20，其上设有至一个支管，每个支管与一个润滑单元上的油泵14连通，所述支管上设有逆止阀15，所述总油管20上设有溢流阀16，所述溢流阀16上设有回收油箱17。避免输送过程中，某一润滑单元上的油压过高，溢流阀16具有开阀放流的作用，并且将放出的油加以回收。逆止阀15可以阻止用过的润滑油反流。
[0055]
在另一种技术方案中，还包括：温度传感器，其用于检测所述总油管20上的油温。实时监测润滑油的温度，便于使用人员在油温过高时，可以及时知晓，并采取积极的干预措施。
[0056]
在另一种技术方案中，还包括：压力传感器，其用于检测所述总油管20上的油压。实时监测润滑油的压力，便于使用人员在油压过高时，可以及时知晓，并采取积极的干预措施。
[0057]
在另一种技术方案中，所述电机18上连接有变频器或变流器。变频器或变流器为拓扑变频器或拓扑变流器，本实用新型的能量传递方向，多个输入端通过基于行星齿轮的有能量回馈功能的传递系统将能量传递至输出端，通过多个连接的的电机18(电机18电压可以为110v-14000v)及配套的一台或多台任何拓扑形式的变频器或变流器可实现对输出端的调速功能，同时在调速的过程中，将输入端的能量通过多个变频器或变流器进行分流并回馈至电网，可以减少能耗。
[0058]
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。