一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机电结合节能调速领域，特别是涉及一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统。
【背景技术】
[0002]我国电力电网提供的工业用电标准频率为固定频率50Hz，当工业用三相鼠笼式异步电动机采用工业用电驱动时，一般其最大转速小于3000RPM，在许多工业应用领域，需要求电动机的转速往往大于3000RPM。因此，工频电源驱动电动机的输出转速满足不了实际工况需求，需要在电动机的输出端通过增加增速齿轮箱以提高转速。同时，在输出转速增加的同时，对于不同的负载类型，随着负载负荷的调整变化，还需要对其输出转速进行相应的控制及调节。对此，需要在电机输出端增加“基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器”，但是由于该设备在调速过程中，由于基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器的自身固有特性，只有在当其输出额定转速时，其功率转换效率达到最高值;而当输出转速低于额定输出转速时，其功率转换效率与转速成正比例下降。因此，为提高其转换效率，减少基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器的工作能耗，保证其在整个调速范围内始终保持高效率工作，采用变频器驱动基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器，并通过变频器实现调转速控制，达到节能降耗的目的就很有必要。
[0003]现有“基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器”主要由两部分构成一部分是增速齿轮组，增速齿轮组将电动机的输出额定转速提升至满足电动给水栗额定工况下运行所需的转速;另外一部分则是由涡轮、栗轮、勺管调节机构及油系统，其作用是通过勺管调节机构通过调节油腔内的充油量的多少，从而达到调节涡轮转速来实现输出转速的调节功能。但是，现有火力发电厂电动给水栗在工频定速通过液力耦合器调速运行时，存在运行效率低下、能耗高、启动电流大等弊端，若实现变频调速运行，由于液力耦合器输入转速的下降，工作油油路和润滑油回路油量及油压不够，导致液力耦合器无法安全、稳定、高效输出转速，即使在额定转速运行时，由于液力耦合器自身存在滑差，仍存在3%左右的能量损失，并且随着负荷的降低，液力耦合器效率呈正比例曲线下降，损耗将会更大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，以解决现有火力发电厂电动给水栗在工频定速时，通过调节液力耦合器的勺管开度实现调速运行时，系统运行效率低下、耗能高、启动电流大等弊端。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]—种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，包括用户电源开关，所述系统还包括变频器、电动机、齿轮箱以及负载装置;所述变频器的输入端于与用户电源开关相连，所述变频器的输出端与电动机相连;所述电动机与齿轮箱输入轴相连;所述齿轮箱输出轴与负载装置相连;所述齿轮箱内布置有膜片联轴器。
[0007]进一步的，所述齿轮箱还包括从齿轮，所述膜片联轴器用于连接从齿轮与齿轮箱输出轴。
[0008]进一步的，所述齿轮箱还包括润滑油系统及被堵塞处理的工作油路系统，所述润滑油系统包括润滑油栗、辅助润滑油栗及润滑油油路系统。
[0009]进一步的，所述齿轮箱还包括润滑油系统和工作油系统，所述润滑油系统包括润滑油栗、辅助润滑油栗及润滑油油路系统，所述工作油系统包括工作油栗及被改造的工作油路系统，且工作油栗和润滑油栗同轴。
[0010]进一步的，所述辅助润滑油栗能够满足齿轮箱启动润滑功能及负载装置在变频调速运行时润滑油系统所需的油量及油压。
[0011 ]进一步的，所述负载装置包括风机、栗及空压机。
[0012]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0013]1、将原有液力耦合调速系统改造成了变频调速系统，提高系统的运行效率，降低系统运行功耗达到节能降耗的目的。
[0014]2、在不改变现有电动机、液力耦合器、电动给水栗的机械轴系连接关系的情况下，对液力耦合器内部进行技术改造，拆除现有液力耦合器内部栗轮、涡轮、勺管调节机构及对工作油路部分进行技术改造，用膜片联轴器替代原有栗轮与涡轮部分，并取消工作油冷却器，使其改造成为适合变频调速驱动的高效增速齿轮箱，消除原有液力耦合器由于栗轮与涡轮之间的滑差而产生的能量传递损失，并保留利用了原有液力耦合器的齿轮及轴系组部件，保留原有的制造精度，提高了给水栗组运行的可靠性。
[0015]3、保证现有润滑油路系统不变，修改现有辅助润滑油栗的控制逻辑，使其不单作为当负载启动时，仅实现液力耦合器的轴系、齿轮的启动润滑功能，并且在变频调速运行时，通过监测润滑油路的油压及油量，在油压低于正常报警设定值时，启动现有辅助润滑油栗以保证改造后新型变频调速型液力耦合器润滑油路的油压及油量值正常，确保其安全、稳定可靠地工作。
[0016]4、本实用新型的膜片联轴器有别于传统的齿形联轴器，无需通过润滑油系统对其进行润滑，并且可以实现直接联接，实现无间隙直接传动，实现简单，传动效率可达到99%—
100% ο
[0017]【附图说明】:
[0018]图1为传统基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器电动给水栗结构图。
[0019]图2为本实用新型的一种结构示意图。
[0020]图3为本实用新型的另一种结构不意图。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]以下结合附图对本实用新型的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统进行进一步描述。
[0023]如图1所示，现有“基于增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器”主要由两部分构成一部分是增速齿轮组，增速齿轮组将电动机的输出额定转速提升至满足电动给水栗额定工况下运行所需的转速；另外一部分则是由涡轮、栗轮、勺管调节机构及油系统，其作用是通过勺管调节机构通过调节油腔内的充油量的多少，从而达到调节涡轮转速来实现输出转速的调节功能。
[0024]保持现有带增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器的外部固有连接特性不变即是无需对现有电动给水栗系统的基础及轴系进行改动，只需要对液力耦合器内部进行局部技术改造，使其成为高效的增速齿轮箱，然后增加一套高压变频器装置驱动现有电动机并实现整个负载系统的变频调速，并且在整个变频调速过程中，始终保持液力耦合器改造齿轮箱变频调速系统的高效率输出，以提高整个系统的整体效率，实现系统节能降耗的目的。
[0025]针对现有带增速齿轮的勺管调节式涡轮液力耦合器对其内部实施技术改造使其成为保留原有齿轮及轴系组部件制造精度的高效齿轮箱，以适应变频调速的需要。其具体局部改造过程如下:拆除其内部的栗轮与涡轮部分及工作油外部冷却器，从齿轮栗轮轴与涡轮轴之间采用膜片联轴器实现柔性连接，保持现有润滑油路系统不变。针对原有工作油路部分，若内部工作油栗与内部润滑油栗是相互独立，不互相干涉的，那么将工作油栗进行拆除，并将拆除工作油栗后的工作油路进行堵塞处理如图2所示;若内部工作油栗与内部润滑油栗是无法进行分开即是若拆除主油栗会影响内部润滑油栗的正常工作，则不对内部工作油栗进行拆除，对工作油路系统进行技术改造，使其通过改造油路直接通过旁路油路流回内部油箱如图3所示。
[0026]在取消涡轮与栗轮部分后，在从齿轮栗轮轴与涡轮栗轮轴之间采用膜片联轴器实现联接，由于膜片连接属于柔性联接可以有效地减少对传动轴的冲击，并且相比于齿轮联接器，膜片联轴器并不需要额外增加润滑油路对其齿形联轴器进行润滑，减少热损失，并且具有很高的传动效率可达到99%_100%。
[0027]如图2和图3所示，在改造后的液力耦合器保持外部润滑油栗润滑油路不变，仅修改及调整外部辅助润滑油栗的控制逻辑。保持原有辅助润滑油栗的启动时的控制逻辑不变即在启动负载运行时，先启动外部辅助润滑油栗对其栗组轴系及齿轮连接部分进行润滑。当负载实现变频调速运行过程中，当润滑油栗油路压力检测装置检测到润滑油管路油压低于设定数值时，说明整个润滑油管路的润滑油量不能满足电机、水栗轴承等装置的润滑油量;此时需要启动辅助润滑油栗，使其参与到润滑油输油，确保润滑油路的油压及油量，待润滑油路压力检测装置检测到润滑油管路油压升至设定数值，整个润滑油路回复正常稳定工作时，辅助润滑油栗则退出运行，处于备用状态。
[0028]对于【具体实施方式】的理解的描述仅仅是为帮助理解本实用新型，而不是用来限制本实用新型的。本领域技术人员均可以利用本实用新型的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没有脱离本实用新型的思想和要点，仍然在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，包括用户电源开关，其特征在于:所述系统还包括变频器、电动机、齿轮箱以及负载装置;所述变频器的输入端与用户电源开关相连，所述变频器的输出端与电动机相连;所述电动机与齿轮箱输入轴相连;所述齿轮箱输出轴与负载装置相连;所述齿轮箱内布置有膜片联轴器。2.根据权利要求1所述的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，其特征在于:所述齿轮箱还包括从齿轮，所述膜片联轴器用于连接从齿轮与齿轮箱输出轴。3.根据权利要求2所述的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，其特征在于:所述齿轮箱还包括润滑油系统及被堵塞处理的工作油路系统，所述润滑油系统包括润滑油栗、辅助润滑油栗及润滑油油路系统。4.根据权利要求2所述的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，其特征在于:所述齿轮箱还包括润滑油系统和工作油系统，所述润滑油系统包括润滑油栗、辅助润滑油栗及润滑油油路系统，所述工作油系统包括工作油栗及被改造的工作油路系统，且工作油栗和润滑油栗同轴。5.根据权利要求3或4任一所述的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，其特征在于:所述辅助润滑油栗能够满足齿轮箱启动润滑功能及负载装置在变频调速运行时润滑油系统所需的油量及油压。6.根据权利要求1所述的一种由液耦改造成齿轮箱的调速系统，其特征在于:所述负载装置包括风机、栗及空压机。
【专利摘要】本实用新型专利提供了一种针对配置带增速功能液力耦合器负载的新型液耦改造齿轮箱的变频调速节能系统，即在不改变现有电动机与带有增速齿轮功能的勺管调节式涡轮液力耦合器以及与驱动负载之间的连接方式，通过对带有增速齿轮功能的勺管调节式涡轮液力耦合器的内部实施局部改造：将现有的涡轮、泵轮、勺管调节机构、外置工作油冷却器拆除，涡轮与泵轮之间采用膜片联轴器代替连接，并对现有辅助润滑油泵控制逻辑进行修改，通过其工作模式的改变以解决整个改造后液力偶合器内部润滑油在变频运行时，润滑油的油量及油压下降问题，使之成为高效的增速齿轮箱，满足变频调速改造的需求。
【IPC分类】F16H57/04, F16H3/08
【公开号】CN205226318
【申请号】CN201521084676
【发明人】蒋国正, 陈功, 唐俊
【申请人】东方日立(成都)电控设备有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月23日