液力耦合器驱动系统的制作方法
专利名称:液力耦合器驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液力耦合器驱动系统。该系统包括：变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源；主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接；液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，所述液力耦合器包括：输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连；从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。由此，整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。
【专利说明】
液力耦合器驱动系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液力耦合驱动技术领域，特别是涉及一种改进的液力耦合器驱动系统。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，发电厂电动机通过液力耦合器驱动设备。但是液力耦合器的传递效率较低，由此导致耗电量较大，且驱动设备的耗电量通常占到发电厂用电率的较大，增加了能源消耗。
[0003]有鉴于此，在现有的用于液力耦合器驱动设备的回路或者系统中，如图1所示，提出了一种在断路器Kl和主电动机M之间设置变频器FT，从而实现对整个驱动设备的回路或者系统的变频控制，以降低整个回路或者系统的运行成本。引入的变频器FT具有短路保护作用，主电动机M的内部的短路保护机制已经不起作用，变频工作时可以退出原来的工频差动保护。
[0004]此外，由于引入变频器FT的缘故，主电动机M的工作转速下降。由此，由主电动机驱动的液力耦合器HC中的原有主油栗PO会发生供给液压油的动力不足的现象，由此在液力耦合器HC驱动设备PF时可能损坏该液力耦合器HC，从而引起工厂责任事故。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本实用新型需要提供一种改进液力耦合器驱动系统，所述系统不仅可以降低运行成本，而且可以提高整个系统的安全性。
[0007]根据本实用新型的实施例的改进液力耦合器驱动系统包括:该系统包括:变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源;主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接;液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，并在所述主电动机的操作下驱动所述驱动设备转动，所述液力耦合器包括:输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连;从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。由此，整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。此外，采用变频的方式来驱动设备，不仅降低了系统运行的成本，而且提高了该系统中主电动机的安全性。
[0008]另外，根据本实用新型的改进液力耦合器驱动系统还具有如下附加技术特征:
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述独立液压油供给系统包括:第一主油栗，所述第一主油栗由第一电动机拖动并向所述液力耦合器供给所述液压油；以及备用主油栗，所述备用主油栗由第二电动机拖动并在第一主油栗发生故障时向所述液力耦合器供给所述液压油，机械式油压稳定系统，所述机械式油压稳定系统采用机械部件控制供油管路压力，保持压力稳定。
[0010]由此，通过改造现有的液力耦合器的供油系统，从而可以降低因为引入变频器所导致的液压油供给动力不足的现象。此外，通过一用一备的方式，提高了整个系统运行的安全性和连续性。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述液力耦合器为增速型液力耦合器。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述系统还包括:工频旁路控制单元，所述工频旁路控制单元与所述变频器并联设置；以及选择开关，所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元和所述变频器中的一个电连接。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，在所述选择开关将所述主电动机与所述变频器电连接时，通过控制所述变频器的变频来对所述主电动机进行调速，以控制所述驱动设备的驱动；以及在所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元电连接时，通过对所述液力耦合器进行调速来控制所述驱动设备的转速。
[0014]根据本实用新型的一个实施例。所述液力耦合器包括:输入轴，所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连;大齿轮，所述大齿轮与所述输入轴固定连接;小齿轮，所述大齿轮与所述大齿轮啮合;栗轮，所述栗轮与所述小齿轮固定在所述从动轴上;涡轮，所述涡轮固定在输出轴驱动所述驱动设备。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述驱动设备为水栗。
[0016]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0017]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据现有的液力耦合器驱动系统的结构示意图；
[0019]图2是根据本实用新型的一个实施例的液力耦合器驱动系统的结构示意图；
[0020]图3是根据本实用新型的一个实施例的液力耦合器的结构示意图；
[0021]图4是显示了根据本实用新型的另外一个实施例的液力耦合器驱动系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0024]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。
[0025]下面参考附图来详细根据本实用新型的改进液力耦合器驱动系统，其中图2是根据本实用新型的一个实施例的、改进液力耦合器驱动系统的结构示意图。
[0026]如图2中所示，该系统包括变频器FT、主电动机M、液力耦合器HC、驱动设备PF (例如水栗等)、独立液压油供给系统。所述变频器FT通过断路器Kl连接至高压电源I，根据本实用新型的一个实施例，该高压电源I可以是工业用高压电源。主电动机M与变频器FT电连接。由于在高压电源I和主电动机M之间设置了变频器FT，从而可以通过变频操作来降低驱动设备PF的功耗，提高整个系统的用电效率。根据本实用新型的一个实施例，该变频器FT可以为中压变频器。
[0027]根据本实用新型的一个实施例，变频器FT与主电动机M连接并对所述主电动机M进行短路保护。在现有的电动机中，特别是对高压电动机当容量在2000kW及以上，或容量虽小于2000kw的电动机需要差动保护，当频率运转时，现有的电动机中的差动保护机构退出工作；当工频运转时，电动机中的差动保护机构工作。
[0028]如图2中所示，液力耦合器HC分别与所述主电动机M和所述驱动设备PF相连，并在所述主电动机M的操作下驱动所述驱动设备PF转动。根据本实用新型的一个实施例，如图3中上部分所示，所述液力耦合器HC可以包括:输入轴3，所述输入轴3与所述主电动机M的输出轴4相连;大齿轮5，所述大齿轮5与所述输入轴3固定连接;小齿轮6，所述小齿轮6与所述大齿轮5啮合;栗轮7，所述栗轮7与所述小齿轮6固定在从动轴11上；以及涡轮8，所述涡轮8固定在输出轴9驱动所述驱动设备M。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，如图3下部分所示，可以将所述栗轮7、所述涡轮8、所述输出轴9、所述从动轴11拆除，更换为直轴10，即此时液力耦合器HC包括:输入轴3，所述输入轴3上固定设置有大齿轮5且所述输入轴3与所述主电动机M的输出轴相连;从动轴11，所述从动轴11上设置有与所述大齿轮5啮合的小齿轮6，所述从动轴11为直轴，并由该直轴驱动例如水栗的驱动设备转动，这样整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，该系统还包括独立液压油供给系统，所述液压油供给系统将液压油供给至液力耦合器HC。与传统的设计不同，该液压供给系统独立于主电动机的拖动，而单独地对液力耦合器HC供给液压油，从而克服了传统的、在主电动机M速度发生变化时所拖动的液力耦合器HC的原配主油栗PO供油不足或者不连续的情况。根据本实用新型的一个实施例，如图2中所示，该独立液压油供给系统包括:第一主油栗POl，所述第一主油栗POl由第一电动机Ml拖动并向所述液力耦合器HC供给所述液压油；以及备用主油栗P02，所述备用主油栗P02由第二电动机M2拖动并在第一主油栗POl发生故障时向所述液力耦合器HC供给所述液压油；以及机械式油压稳定系统W，所述机械式油压稳定系统W采用机械部件控制供油管路压力，保持压力稳定。
[0031]由此，通过改造现有的液力耦合器的供油系统，从而可以降低因为引入变频器FT所导致的液压油供给动力不足的现象。此外，通过一用一备的方式，提高了整个系统运行的安全性和工作的连续性。而将液力耦合器HC的调速功能改变成定速输出功能，从而降低驱动设备的功耗。
[0032]此外，在上述情况下，液力耦合器上所设置的原配主油栗PO可以被保留。
[0033]根据本实用新型的一个实施例，所述系统还包括:工频旁路控制单元19，所述工频旁路控制单元19与所述变频器FT并联设置;选择开关K2，所述选择开关K2将主电动机M与工频旁路控制单元19和变频器FT中的一个电连接。由此通过选择开关K2并配套工频旁路控制单元19，在正常操作时，选择开关K2与变频器FT连接，此时液力耦合器HC定速输出，并通过变频器FT来调速，以降低驱动设备的功耗。需要说明的是，此处的“选择开关”指的是能对变频器FT和工频旁路控制单元19进行选择的任何开关组件，例如该选择开关可以是单独的选择开关装置，也可以是两个或者多个单独的开关组合或者是任何其他能实现对变频器FT和工频旁路控制单元9的选择进行实施的任何切换装置。当变频器FT出现故障或者需要检修或者在需要切换的其他情形时，通过选择开关K2与工频旁路控制单元19连接，从而使得工频旁路控制单元19运行，此时由液力親合器HC来进行调速，并驱动该驱动设备运转，由此确保整个系统的安全可靠性。
[0034]根据本实用新型的一个实施例，在选择开关K2将主电动机M与变频器FT电连接时，通过控制所述变频器FT的变频来对主电动机M进行调速，以控制驱动设备PF的驱动。在选择开关K2将主电动机M与所述工频旁路控制单元19电连接时，通过对液力耦合器HC进行调速来控制该驱动设备PF的驱动。
[0035]图4显示了根据本实用新型的另一个实施例的改进液力耦合器驱动系统的结构示意图。在图4中，变频器FT采用了 I拖2或者I拖多的构造。下面将以I拖2的结构简单进行说明。如图4中所示，系统中可以包括例如2个的多个主电动机M、与多个主电动机M对应的多个驱动设备PF和多个液力耦合器HC。需要说明的是，在图4中，在主电动机M至驱动设备PF之间的所有连接结构与前述是相同或者相似的，由此对其的详细说明此处从略。
[0036]如图4中所示，液力耦合器HC分别驱动对应的驱动设备PF，且变频器FT与所述多个主电动机1中的一个相连。在图4中，通过如图所示的切换开关1(11、1(11’、1(12、1(12’、1(13、K13’的结构而实现变频器FT与两个主电动机M中的一个相连。例如，切换开关K11、K12闭合，Κ13断开，Κ1Γ、Κ12’断开，Κ13’闭合，从而实现第一个驱动设备为变频运行，第二个驱动设备为工频备用。可选地，切换开关Κ1、Κ2可以断开，Κ3闭合，Κ1’、Κ2’闭合，Κ3’断开，此时第一个驱动设备为工频备用，而第二个驱动设备为变频运行。
[0037]由此本实用新型可以应用到变频器FT的一拖多的系统中，从而可以把变频器切换到当前运行的驱动设备系统中，而提高变频器FT以及其他设备的同步利用效率。
[0038]在图4中，在正常的工作模式下，可选地，通过变频器FT变频的方式来带动其中的一个驱动设备(未示出)进行操作，另一个驱动设备(未示出)备用。同样可选地，另一个驱动设备也可以通过液力耦合器HC的调速来进行驱动，而该其中的一个驱动设备备用。此外，该第一驱动设备和第二驱动设备之间可以进行定期的切换，以同步维持整个系统的耗损，以使得整个系统的使用寿命最佳。
[0039]在本实施例中，变频器FT采用一拖二的工作方式，既增加了驱动设备的定期切换，也增加了整个系统的安全性，相互备用。在根据本实用新型的一种工作模式下，两个驱动设备中的一个通过变频器FT的控制而进行调速运行。在根据本实用新型的另一种工作模式下，所述变频器FT停止变频且所述驱动设备中的另一个通过液力耦合器的调速而运行。由此实现该两个栗的备用和定期切换。
[0040]下面将简单说明下如图2中所示的、改进液力耦合器驱动系统的工作过程。
[0041 ]在正常工作情况下，变频器FT通过选择开关K2与主电动机M电连接。此时，液力耦合器HC输出转速最高，通过变频器FT变频而对驱动电动机进行调速运行，然后通过该增速型液力耦合器的增速后，拖动驱动设备进行运行，此时，该液力耦合器HC定速输出，此时由于变频器FT的变频的作用，而使得整个系统的功耗极大降低。在上述过程中。
[0042]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0043]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种液力耦合器驱动系统，其特征在于，包括: 变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源； 主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接； 液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，所述液力耦合器包括: 输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连； 从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及 驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。2.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，进一步包括独立液压油供给系统，所述独立液压油供给系统将液压油供给至所述液力耦合器，所述独立液压油供给系统包括: 第一主油栗，所述第一主油栗由第一电动机拖动并向所述液力耦合器供给液压油；以及 备用主油栗，所述备用主油栗由第二电动机拖动并在第一主油栗发生故障时向所述液力耦合器供给所述液压油；以及 机械式油压稳定系统，所述机械式油压稳定系统控制供油管路压力。3.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，所述液力耦合器为增速型液力親合器。4.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，还包括: 工频旁路控制单元，所述工频旁路控制单元与所述变频器并联设置；以及 选择开关，所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元和所述变频器中的一个电连接。5.根据权利要求4所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，在所述选择开关将所述主电动机与所述变频器电连接的情况下，所述变频器被控制变频以对所述主电动机进行调速并控制所述驱动设备的转速;以及 在所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元电连接的情况下，通过对所述液力耦合器进行调速来控制所述驱动设备的驱动。6.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，所述驱动设备为水栗。
【文档编号】F16H47/06GK205693509SQ201520576136
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2015年7月31日 公开号201520576136.7, CN 201520576136, CN 205693509 U, CN 205693509U, CN-U-205693509, CN201520576136, CN201520576136.7, CN205693509 U, CN205693509U
【发明人】张孝良, 牛一犇, 孙岩, 王德龙
【申请人】中创清洁能源发展（沈阳）股份有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种液力耦合器驱动系统。该系统包括：变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源；主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接；液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，所述液力耦合器包括：输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连；从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。由此，整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。
【专利说明】
液力耦合器驱动系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液力耦合驱动技术领域，特别是涉及一种改进的液力耦合器驱动系统。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，发电厂电动机通过液力耦合器驱动设备。但是液力耦合器的传递效率较低，由此导致耗电量较大，且驱动设备的耗电量通常占到发电厂用电率的较大，增加了能源消耗。
[0003]有鉴于此，在现有的用于液力耦合器驱动设备的回路或者系统中，如图1所示，提出了一种在断路器Kl和主电动机M之间设置变频器FT，从而实现对整个驱动设备的回路或者系统的变频控制，以降低整个回路或者系统的运行成本。引入的变频器FT具有短路保护作用，主电动机M的内部的短路保护机制已经不起作用，变频工作时可以退出原来的工频差动保护。
[0004]此外，由于引入变频器FT的缘故，主电动机M的工作转速下降。由此，由主电动机驱动的液力耦合器HC中的原有主油栗PO会发生供给液压油的动力不足的现象，由此在液力耦合器HC驱动设备PF时可能损坏该液力耦合器HC，从而引起工厂责任事故。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本实用新型需要提供一种改进液力耦合器驱动系统，所述系统不仅可以降低运行成本，而且可以提高整个系统的安全性。
[0007]根据本实用新型的实施例的改进液力耦合器驱动系统包括:该系统包括:变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源;主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接;液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，并在所述主电动机的操作下驱动所述驱动设备转动，所述液力耦合器包括:输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连;从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。由此，整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。此外，采用变频的方式来驱动设备，不仅降低了系统运行的成本，而且提高了该系统中主电动机的安全性。
[0008]另外，根据本实用新型的改进液力耦合器驱动系统还具有如下附加技术特征:
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述独立液压油供给系统包括:第一主油栗，所述第一主油栗由第一电动机拖动并向所述液力耦合器供给所述液压油；以及备用主油栗，所述备用主油栗由第二电动机拖动并在第一主油栗发生故障时向所述液力耦合器供给所述液压油，机械式油压稳定系统，所述机械式油压稳定系统采用机械部件控制供油管路压力，保持压力稳定。
[0010]由此，通过改造现有的液力耦合器的供油系统，从而可以降低因为引入变频器所导致的液压油供给动力不足的现象。此外，通过一用一备的方式，提高了整个系统运行的安全性和连续性。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述液力耦合器为增速型液力耦合器。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述系统还包括:工频旁路控制单元，所述工频旁路控制单元与所述变频器并联设置；以及选择开关，所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元和所述变频器中的一个电连接。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，在所述选择开关将所述主电动机与所述变频器电连接时，通过控制所述变频器的变频来对所述主电动机进行调速，以控制所述驱动设备的驱动；以及在所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元电连接时，通过对所述液力耦合器进行调速来控制所述驱动设备的转速。
[0014]根据本实用新型的一个实施例。所述液力耦合器包括:输入轴，所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连;大齿轮，所述大齿轮与所述输入轴固定连接;小齿轮，所述大齿轮与所述大齿轮啮合;栗轮，所述栗轮与所述小齿轮固定在所述从动轴上;涡轮，所述涡轮固定在输出轴驱动所述驱动设备。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述驱动设备为水栗。
[0016]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0017]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据现有的液力耦合器驱动系统的结构示意图；
[0019]图2是根据本实用新型的一个实施例的液力耦合器驱动系统的结构示意图；
[0020]图3是根据本实用新型的一个实施例的液力耦合器的结构示意图；
[0021]图4是显示了根据本实用新型的另外一个实施例的液力耦合器驱动系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0024]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。
[0025]下面参考附图来详细根据本实用新型的改进液力耦合器驱动系统，其中图2是根据本实用新型的一个实施例的、改进液力耦合器驱动系统的结构示意图。
[0026]如图2中所示，该系统包括变频器FT、主电动机M、液力耦合器HC、驱动设备PF (例如水栗等)、独立液压油供给系统。所述变频器FT通过断路器Kl连接至高压电源I，根据本实用新型的一个实施例，该高压电源I可以是工业用高压电源。主电动机M与变频器FT电连接。由于在高压电源I和主电动机M之间设置了变频器FT，从而可以通过变频操作来降低驱动设备PF的功耗，提高整个系统的用电效率。根据本实用新型的一个实施例，该变频器FT可以为中压变频器。
[0027]根据本实用新型的一个实施例，变频器FT与主电动机M连接并对所述主电动机M进行短路保护。在现有的电动机中，特别是对高压电动机当容量在2000kW及以上，或容量虽小于2000kw的电动机需要差动保护，当频率运转时，现有的电动机中的差动保护机构退出工作；当工频运转时，电动机中的差动保护机构工作。
[0028]如图2中所示，液力耦合器HC分别与所述主电动机M和所述驱动设备PF相连，并在所述主电动机M的操作下驱动所述驱动设备PF转动。根据本实用新型的一个实施例，如图3中上部分所示，所述液力耦合器HC可以包括:输入轴3，所述输入轴3与所述主电动机M的输出轴4相连;大齿轮5，所述大齿轮5与所述输入轴3固定连接;小齿轮6，所述小齿轮6与所述大齿轮5啮合;栗轮7，所述栗轮7与所述小齿轮6固定在从动轴11上；以及涡轮8，所述涡轮8固定在输出轴9驱动所述驱动设备M。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，如图3下部分所示，可以将所述栗轮7、所述涡轮8、所述输出轴9、所述从动轴11拆除，更换为直轴10，即此时液力耦合器HC包括:输入轴3，所述输入轴3上固定设置有大齿轮5且所述输入轴3与所述主电动机M的输出轴相连;从动轴11，所述从动轴11上设置有与所述大齿轮5啮合的小齿轮6，所述从动轴11为直轴，并由该直轴驱动例如水栗的驱动设备转动，这样整个液力耦合器结构更简单，成本更低廉且维修成本降低。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，该系统还包括独立液压油供给系统，所述液压油供给系统将液压油供给至液力耦合器HC。与传统的设计不同，该液压供给系统独立于主电动机的拖动，而单独地对液力耦合器HC供给液压油，从而克服了传统的、在主电动机M速度发生变化时所拖动的液力耦合器HC的原配主油栗PO供油不足或者不连续的情况。根据本实用新型的一个实施例，如图2中所示，该独立液压油供给系统包括:第一主油栗POl，所述第一主油栗POl由第一电动机Ml拖动并向所述液力耦合器HC供给所述液压油；以及备用主油栗P02，所述备用主油栗P02由第二电动机M2拖动并在第一主油栗POl发生故障时向所述液力耦合器HC供给所述液压油；以及机械式油压稳定系统W，所述机械式油压稳定系统W采用机械部件控制供油管路压力，保持压力稳定。
[0031]由此，通过改造现有的液力耦合器的供油系统，从而可以降低因为引入变频器FT所导致的液压油供给动力不足的现象。此外，通过一用一备的方式，提高了整个系统运行的安全性和工作的连续性。而将液力耦合器HC的调速功能改变成定速输出功能，从而降低驱动设备的功耗。
[0032]此外，在上述情况下，液力耦合器上所设置的原配主油栗PO可以被保留。
[0033]根据本实用新型的一个实施例，所述系统还包括:工频旁路控制单元19，所述工频旁路控制单元19与所述变频器FT并联设置;选择开关K2，所述选择开关K2将主电动机M与工频旁路控制单元19和变频器FT中的一个电连接。由此通过选择开关K2并配套工频旁路控制单元19，在正常操作时，选择开关K2与变频器FT连接，此时液力耦合器HC定速输出，并通过变频器FT来调速，以降低驱动设备的功耗。需要说明的是，此处的“选择开关”指的是能对变频器FT和工频旁路控制单元19进行选择的任何开关组件，例如该选择开关可以是单独的选择开关装置，也可以是两个或者多个单独的开关组合或者是任何其他能实现对变频器FT和工频旁路控制单元9的选择进行实施的任何切换装置。当变频器FT出现故障或者需要检修或者在需要切换的其他情形时，通过选择开关K2与工频旁路控制单元19连接，从而使得工频旁路控制单元19运行，此时由液力親合器HC来进行调速，并驱动该驱动设备运转，由此确保整个系统的安全可靠性。
[0034]根据本实用新型的一个实施例，在选择开关K2将主电动机M与变频器FT电连接时，通过控制所述变频器FT的变频来对主电动机M进行调速，以控制驱动设备PF的驱动。在选择开关K2将主电动机M与所述工频旁路控制单元19电连接时，通过对液力耦合器HC进行调速来控制该驱动设备PF的驱动。
[0035]图4显示了根据本实用新型的另一个实施例的改进液力耦合器驱动系统的结构示意图。在图4中，变频器FT采用了 I拖2或者I拖多的构造。下面将以I拖2的结构简单进行说明。如图4中所示，系统中可以包括例如2个的多个主电动机M、与多个主电动机M对应的多个驱动设备PF和多个液力耦合器HC。需要说明的是，在图4中，在主电动机M至驱动设备PF之间的所有连接结构与前述是相同或者相似的，由此对其的详细说明此处从略。
[0036]如图4中所示，液力耦合器HC分别驱动对应的驱动设备PF，且变频器FT与所述多个主电动机1中的一个相连。在图4中，通过如图所示的切换开关1(11、1(11’、1(12、1(12’、1(13、K13’的结构而实现变频器FT与两个主电动机M中的一个相连。例如，切换开关K11、K12闭合，Κ13断开，Κ1Γ、Κ12’断开，Κ13’闭合，从而实现第一个驱动设备为变频运行，第二个驱动设备为工频备用。可选地，切换开关Κ1、Κ2可以断开，Κ3闭合，Κ1’、Κ2’闭合，Κ3’断开，此时第一个驱动设备为工频备用，而第二个驱动设备为变频运行。
[0037]由此本实用新型可以应用到变频器FT的一拖多的系统中，从而可以把变频器切换到当前运行的驱动设备系统中，而提高变频器FT以及其他设备的同步利用效率。
[0038]在图4中，在正常的工作模式下，可选地，通过变频器FT变频的方式来带动其中的一个驱动设备(未示出)进行操作，另一个驱动设备(未示出)备用。同样可选地，另一个驱动设备也可以通过液力耦合器HC的调速来进行驱动，而该其中的一个驱动设备备用。此外，该第一驱动设备和第二驱动设备之间可以进行定期的切换，以同步维持整个系统的耗损，以使得整个系统的使用寿命最佳。
[0039]在本实施例中，变频器FT采用一拖二的工作方式，既增加了驱动设备的定期切换，也增加了整个系统的安全性，相互备用。在根据本实用新型的一种工作模式下，两个驱动设备中的一个通过变频器FT的控制而进行调速运行。在根据本实用新型的另一种工作模式下，所述变频器FT停止变频且所述驱动设备中的另一个通过液力耦合器的调速而运行。由此实现该两个栗的备用和定期切换。
[0040]下面将简单说明下如图2中所示的、改进液力耦合器驱动系统的工作过程。
[0041 ]在正常工作情况下，变频器FT通过选择开关K2与主电动机M电连接。此时，液力耦合器HC输出转速最高，通过变频器FT变频而对驱动电动机进行调速运行，然后通过该增速型液力耦合器的增速后，拖动驱动设备进行运行，此时，该液力耦合器HC定速输出，此时由于变频器FT的变频的作用，而使得整个系统的功耗极大降低。在上述过程中。
[0042]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0043]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种液力耦合器驱动系统，其特征在于，包括: 变频器，所述变频器通过断路器连接至高压电源； 主电动机，所述主电动机与所述变频器电连接； 液力耦合器，所述液力耦合器与所述主电动机相连，所述液力耦合器包括: 输入轴，所述输入轴上固定设置有大齿轮且所述输入轴与所述主电动机的输出轴相连； 从动轴，所述从动轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述从动轴为直轴；以及 驱动设备，所述驱动设备被所述从动轴驱动转动。2.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，进一步包括独立液压油供给系统，所述独立液压油供给系统将液压油供给至所述液力耦合器，所述独立液压油供给系统包括: 第一主油栗，所述第一主油栗由第一电动机拖动并向所述液力耦合器供给液压油；以及 备用主油栗，所述备用主油栗由第二电动机拖动并在第一主油栗发生故障时向所述液力耦合器供给所述液压油；以及 机械式油压稳定系统，所述机械式油压稳定系统控制供油管路压力。3.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，所述液力耦合器为增速型液力親合器。4.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，还包括: 工频旁路控制单元，所述工频旁路控制单元与所述变频器并联设置；以及 选择开关，所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元和所述变频器中的一个电连接。5.根据权利要求4所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，在所述选择开关将所述主电动机与所述变频器电连接的情况下，所述变频器被控制变频以对所述主电动机进行调速并控制所述驱动设备的转速;以及 在所述选择开关将所述主电动机与所述工频旁路控制单元电连接的情况下，通过对所述液力耦合器进行调速来控制所述驱动设备的驱动。6.根据权利要求1所述的液力耦合器驱动系统，其特征在于，所述驱动设备为水栗。
【文档编号】F16H47/06GK205693509SQ201520576136
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2015年7月31日 公开号201520576136.7, CN 201520576136, CN 205693509 U, CN 205693509U, CN-U-205693509, CN201520576136, CN201520576136.7, CN205693509 U, CN205693509U
【发明人】张孝良, 牛一犇, 孙岩, 王德龙
【申请人】中创清洁能源发展（沈阳）股份有限公司
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