专利名称：随动变速机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种调速装置，具体为一种较大功率、空载启动、纯机械的随动变
速机。
背景技术：
由交流电动机传动至工作机构，电动机转速大多需要减速或变速。目前常用的 调速装置有液力变矩器、变频调速装置以及液压调速装置以及小功率机械调速装置，其中 液力变矩器是采用液体动力技术，即以液体为介质传递功率并实现无级调速的液体联轴装 置，在实际使用中存在以下问题(1)控制精度差，调速范围窄；(2)电机启动时，冲击电流较 大，影响电网的稳定性；(3)液力耦合在调速运行时产生机械损耗和转差损耗，效率较低， 造成电能浪费；(4)液力变矩器工作时是通过一导管调整工作腔的充液量，从而改变传递 扭矩和输出转速来满足工况要求，因此，对工作腔及供油系统需经常维护及检修，液力变矩 器经过一段时间使用，需要更换液压油，其维护费用较高。变频调速装置采用可控磁导通角 技术，是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电机调速装置，是 通过改变电源频率实现调速的，其缺点是恒扭矩、不恒功率，重载情况下，无法启动，而且传 递功率范围较小。而液压调速装置采用液压马达控制液压技术，即液压马达通过液压系统 的调速阀(控制流量来达到调速的目的)来实现无极调速的，其启动时间短，达不到软启动 的效果，同时在经过一段时间使用，需要更换液压油，维护费用较高。 对于调速装置，人们追求的品质是能够达到随动变速、空载起动、恒功率、功率调 节范围较大以及价格低廉，上述小功率机械调速装置最大功率在15千瓦以下，功率使用范 围太小，而其余三种调速装置仅具备三种品质，满足不了人们的需求。
发明内容本实用新型为了解决现有调速装置存在各自不同的缺点和不足而影响其使用性
能的问题，提供一种较大功率、空载启动、纯机械且价格低廉的随动变速机。
本实用新型是采用如下技术方案实现的随动变速机，包括壳体、通过轴承架设在
壳体内的主动轴，壳体一端外侧安装有主电机，主电机的输入轴与主动轴上分别装有相互
啮合的第一级齿轮，壳体另一端支承有输出轴，本实用新型的创新点在于主动轴上增设由
套固在其上的中心齿轮、与中心齿轮啮合的行星齿轮、用于支承行星齿轮的行星架以及与
行星齿轮啮合并回转支承在主动轴上的内齿圈构成的行星齿轮机构，行星架与输出轴制成
一体；该变速机还包含调控电机以及由调控电机驱动的蜗杆、蜗轮，蜗轮与行星齿轮机构的
内齿圈连为一体。 所述的第一级齿轮为圆弧圆锥齿轮或圆柱齿轮，当为圆弧圆锥齿轮时，主动轴与 主电机的输入轴垂直布置；当为圆柱齿轮时，两者平行布置。 采用本实用新型的结构设计，如图2所示，以差动机构为基础，设计配置了蜗轮蜗 杆减速调速系统完成随动变速，分两个传动系统第一为由主电机、第一级齿轮以及行星齿轮机构构成的主传动及减速系统；第二为由调控电机、蜗轮蜗杆机构构成的控制调速系统。 主传动及减速系统由主电机输入经第一级齿轮减速再经行星齿轮机构变速后，最终由行星 架及输出轴传动输出；控制调速系统由调控电机经蜗轮蜗杆机构减速实现内齿圈转动。根 据差动机构的特点传动的合成与分解、传动功率的不变原则、转速与力距成反比关系、在 分解分支机构传动中，阻力距足够大时转速为零，两输入转速Wl (主电机的输入转速)和 W2(调控电机的输入转速)叠加后实现第三转速Wh，即为输出转速，Wl是输入转速(相对 固定)，而W2是可调可变的调速转速，通过调节W2，即可实现输出功率以及运转速度在很大 范围内随时变化，满足不同工况的需求。本实用新型同时还利用蜗轮蜗杆机构具有可传动 变速比、逆向传动自锁性(在一定功率范围内)的特点，保证系统运行平稳。 与现有技术相比，本实用新型将传统行星齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器有机组合 在一起，以普通的机械零部件和较小的功率调速实现了较大功率电动机的"软起动"和随动 变速，不采用液压技术，也没有变频装置，以纯机械形式实现随动变速，具有以下优点 1、空载起动，对电网冲击小，保证电网质量稳定； 2、启动时间可任意延长，实现"软启动"； 3、输出负载实现恒功率，扭距与转速成反比，可实现负满启动； 4、可随动变速，在不停机情况下可任意变速； 5、全部刚性机械传动，运转可靠，结构简单，制作及使用成本较低； 6、结构紧凑，布置型式可垂直、可平行； 7、传递功率范围大，40KW—-1500KW。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型的结构原理示意图； 图中l-壳体；2-主动轴；3-第一齿轮；4-输出轴；5_中心齿轮；6-行星齿轮； 7-行星架；8_内齿圈；9-调控电机；10-蜗杆；11_蜗轮；12_主电机。
具体实施方式随动变速机，如图1所示，包括壳体1、通过轴承架设在壳体内的主动轴2，壳体1 一端外侧安装有主电机12，主电机12的输入轴与主动轴2上分别装有相互啮合的第一级齿 轮3，第一级齿轮3为圆弧圆锥齿轮或圆柱齿轮，壳体1另一端支承有输出轴4，主动轴2上 增设由套固在其上的中心齿轮5、与中心齿轮啮合的行星齿轮6、用于支承行星齿轮的行星 架7以及与行星齿轮啮合并回转支承在主动轴2上的内齿圈8构成的行星齿轮机构，行星 架7与输出轴4制成一体；该变速机还包含调控电机9以及由调控电机驱动的蜗杆10、蜗 轮11，蜗轮11与行星齿轮机构的内齿圈8连为一体。上述调控电机可选多种型号(l)行 星锥盘无极调速电机(最大功率15KW) ;(2)电磁调速电机；(3)YZR起重电机；(4)多极三 相异步电机；(5)小功率变频电机系统。 具体工作过程分为以下三种情况 —、系统的空载起动主电机、调控电机同时供电，并且两个电机以额定转速空转， 此时为空载起动。机构变速设置原则两电机的传动链使得内齿圈以同一转速运转，传动型式为差动运动。 二、随动变速的操纵当两个电机达到额定转速后，手动控制调控电机由快减慢， 输出转速正好相反，以零为起点由慢转快， A、如果以传动比定值为工作常用传动，调控电机停止供电不工作，传动形式为NGW 星行传动； B、手动控制调控电机保持在某一转速，输出轴以相应转速传动，此时为差动传动， 调控电机处于发电制动状态。 三、"软启动"运转 空载起动之后，手动控制调控电机使其转速在一定时间内完成由快到慢再到停 止，这段时间为设备启动加速时间，一般情况下为15-30秒之间，也可根据工作设备电机启 动惯性力的要求决定，例如皮带输送机的启动惯性加速度< 0. 1米/秒。
权利要求一种随动变速机，包括壳体(1)、通过轴承架设在壳体内的主动轴(2)，壳体(1)一端外侧安装有主电机(12)，主电机(12)的输入轴与主动轴(2)上分别装有相互啮合的第一级齿轮(3)，壳体(1)另一端支承有输出轴(4)，其特征是主动轴(2)上增设由套固在其上的中心齿轮(5)、与中心齿轮啮合的行星齿轮(6)、用于支承行星齿轮的行星架(7)以及与行星齿轮啮合并回转支承在主动轴(2)上的内齿圈(8)构成的行星齿轮机构，行星架(7)与输出轴(4)制成一体；该变速机还包含调控电机(9)以及由调控电机驱动的蜗杆(10)、蜗轮(11)，蜗轮(11)与行星齿轮机构的内齿圈(8)连为一体。
2. 根据权利要求l所述的随动变速机，其特征是所述的第一级齿轮(3)为圆弧圆锥齿 轮或圆柱齿轮。
专利摘要本实用新型涉及一种调速装置，具体为一种随动变速机，解决现有调速装置存在各自不同的缺点以及无法实现随动变速的问题，包括壳体、架设在壳体内的主动轴，壳体一端外侧安装有主电机，主电机的输入轴与主动轴上装有相互啮合的第一级齿轮，壳体另一端支承有输出轴，主动轴上增设由中心齿轮、行星齿轮、行星架及内齿圈构成的行星齿轮机构，行星架与输出轴制成一体；还包含调控电机以及由调控电机驱动的蜗杆、蜗轮，蜗轮与行星齿轮机构的内齿圈连为一体。该变速机空载起动，对电网冲击小；启动时间任意延长，实现“软启动”和空载起动；恒功率、恒扭矩；可在不停机情况下随动变速；全部刚性机械传动，运转可靠，结构简单；传递功率范围大，40kW-1500kW。
文档编号H02K7/116GK201536293SQ200920254639
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者李录堂, 李焕堂 申请人:李录堂;李焕堂