專利名稱：電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型內(nèi)容屬于機(jī)械工程部件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以行星輪 系和無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)的電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置。
技術(shù)背景國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的各種無(wú)級(jí)或有級(jí)的變速器的輸出軸根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 都有一個(gè)最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速的限制，在輸入的動(dòng)力不間斷、不損失 以及變速器內(nèi)所有齒輪都不脫離的情況下，還沒有一種變速器的最低 轉(zhuǎn)速能達(dá)到零轉(zhuǎn)速。而在變速器的實(shí)際使用中，大到十至十幾公里的 礦山傳輸系統(tǒng)或幾十公里的原油輸送管道系統(tǒng)，小到帶負(fù)荷的醫(yī)藥、 化工、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)裙こ虣C(jī)械系統(tǒng)，都存在著一個(gè)原動(dòng)力機(jī)械如何啟 動(dòng)、調(diào)整的關(guān)鍵問(wèn)題，目前對(duì)其解決的方案是在原動(dòng)機(jī)和負(fù)載機(jī)之間 的變速器前裝備了各種機(jī)械式離合器或液力偶合透平機(jī)等機(jī)構(gòu)，從而 使得負(fù)載機(jī)可達(dá)到從零轉(zhuǎn)速啟動(dòng)并逐步達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的過(guò)程。但這些 在變速器前設(shè)置的緩沖機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中由于機(jī)械聯(lián)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦 或液體在偶合透平機(jī)中低轉(zhuǎn)速變化引起的流動(dòng)損失等原因，都會(huì)使這 些起緩沖作用的機(jī)械在特定時(shí)段的效率很低,使得負(fù)載機(jī)從零轉(zhuǎn)速啟 動(dòng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速這個(gè)時(shí)期的原動(dòng)機(jī)功率損失很大，此外在上述變速器 前設(shè)置的緩沖機(jī)械也極大地增加了制造成本和維修費(fèi)用。近年來(lái)，針 對(duì)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)的情況，國(guó)內(nèi)外許多用戶也普遍通過(guò)利用變頻技術(shù) 來(lái)實(shí)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速，但變頻技術(shù)需使用變頻電機(jī)和一整套相 應(yīng)的電子配套設(shè)施，且調(diào)頻、調(diào)速也存在著一定范圍，使一些行業(yè)使用存在障礙，兼之變頻技術(shù)造價(jià)昂貴， 一次性投入較大，也難免令一 些使用者望而卻步。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題加以解決,進(jìn)而提供一 種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、制造成本低、有利于自動(dòng)化控制、可根據(jù)工 藝要求隨時(shí)調(diào)速的電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置。用于實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的:所提供的電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置由原動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)、受控電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、帶有無(wú)級(jí)傘形輪的無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)、行星輪系和系桿組成，所說(shuō)的行星輪系由太陽(yáng)輪、行星傘形輪、內(nèi)齒圈和行星輪組成，行星輪系中的內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪帶動(dòng)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)用新型的改進(jìn)結(jié)構(gòu)特征在于使原動(dòng)機(jī)的輸出軸同時(shí)與無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的輸入端和行星輪系中太陽(yáng)輪的輸入端固定連接,無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)中的無(wú)級(jí)傘形輪通過(guò)一個(gè)傘形惰輪與行星輪系中的行星傘形輪傳動(dòng)聯(lián)接，行星輪與系桿同軸裝接，系桿的前端輸出軸與負(fù)載機(jī)的輸入軸固定聯(lián)接,負(fù)載機(jī)的信息反饋線接至計(jì)算機(jī)的負(fù)載信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)的原動(dòng)機(jī)信息反饋線和調(diào)速控制線分別接至原動(dòng)機(jī)的反饋信號(hào)輸入端和受控電機(jī)的調(diào)速信號(hào)輸入端。該變速裝置結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是:雖然原動(dòng)機(jī)輸出軸貫通設(shè)置在變速器裝置內(nèi)并同時(shí)與無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的輸入端和行星輪系中太陽(yáng)輪的輸入端緊固聯(lián)接，當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上述兩部分機(jī)構(gòu)也是同步運(yùn)行的，但通過(guò)無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速并經(jīng)過(guò)無(wú)級(jí)傘形輪、行星傘形輪、傘形惰輪的傳動(dòng)，可直接控制行星輪系中內(nèi)齒圈的運(yùn)動(dòng)速度。實(shí)際工作中，當(dāng)太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈通過(guò)行星輪相接觸對(duì)應(yīng)的齒部運(yùn)動(dòng)的線速度相同時(shí)，行星輪雖然轉(zhuǎn) 動(dòng)，但與其聯(lián)接的系桿可以不動(dòng)，即變速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)速為零轉(zhuǎn)速;如用無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)直接控制內(nèi)齒圈的運(yùn)動(dòng)速度，使內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪通 過(guò)行星輪相接觸對(duì)應(yīng)的齒部運(yùn)動(dòng)的線速度逐步變化為不同的速度時(shí)， 與行星輪所聯(lián)接的系桿可做無(wú)級(jí)的變速，即變速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)速可 以從零轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)地達(dá)到使用者設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速。該裝置中無(wú)級(jí)變速機(jī) 構(gòu)的調(diào)速結(jié)構(gòu)可以通過(guò)電子計(jì)算機(jī)及受控電機(jī)等利用電子數(shù)控技術(shù) 來(lái)直接控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述無(wú)級(jí)變速裝置的結(jié)構(gòu)緊湊、性 能可靠、制造工藝好、價(jià)格低廉、易于自動(dòng)化控制，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用 于石油化工、礦山機(jī)械等需要進(jìn)行無(wú)級(jí)變速工作、機(jī)電一體化和高度 自動(dòng)化控制的行業(yè)和部門。


附圖為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型所述的電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置包括原動(dòng)機(jī)1、計(jì)算機(jī)13、受控電機(jī)14、減速機(jī)構(gòu)15、帶有無(wú)級(jí)傘形輪5的無(wú) 級(jí)變速機(jī)構(gòu)4、行星輪系和系桿IO等構(gòu)件。行星輪系由太陽(yáng)輪3、行 星傘形輪6、內(nèi)齒圈8和行星輪9組成，其中的內(nèi)齒圈8和太陽(yáng)輪3 帶動(dòng)行星輪9轉(zhuǎn)動(dòng)。原動(dòng)機(jī)1的輸出軸2同時(shí)與無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)4的輸 入端和行星輪系中太陽(yáng)輪3的輸入端固定連接，無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)4中的 無(wú)級(jí)傘形輪5通過(guò)一個(gè)傘形惰輪7與行星輪系中的行星傘形輪6傳動(dòng) 聯(lián)接，行星輪9與系桿10同軸裝接，系桿10的前端輸出軸11與負(fù) 載機(jī)12的輸入軸固定聯(lián)接，負(fù)載機(jī)12的信息反饋線18接至計(jì)算機(jī) 13的負(fù)載信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)13的原動(dòng)機(jī)信息反饋線16和調(diào)速控 制線19分別與原動(dòng)機(jī)1的反饋信號(hào)輸入端和受控電機(jī)14的調(diào)速信號(hào)輸入端相聯(lián)接。本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)原動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其輸出軸2深入變速機(jī)構(gòu)內(nèi)部，該輸出軸2不僅和太陽(yáng)輪3成固定式聯(lián)接，同時(shí)和無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)4的輸入端為固定聯(lián)接；無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)中的無(wú)級(jí)傘形輪5 和行星輪系中的行星傘形輪6通過(guò)傘形惰輪7相聯(lián)動(dòng);行星輪系中的內(nèi)齒圈8和太陽(yáng)輪3帶動(dòng)行星輪9作運(yùn)動(dòng)，由行星輪9帶動(dòng)系桿10 轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)和系桿10相固定連接的輸出軸11,將原動(dòng)機(jī)l所輸出 的功能輸入至負(fù)載機(jī)12中。裝置運(yùn)行中，如果內(nèi)齒圈8中齒部運(yùn)動(dòng) 的線速度和太陽(yáng)輪3齒部運(yùn)動(dòng)的線速度一致的話，系桿10是可以靜 止，也就是說(shuō)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)1高速運(yùn)轉(zhuǎn)并輸入額定功率時(shí)，變速裝置內(nèi) 所有的齒輪都在嚙合狀態(tài)中，沒有離合裝置，在任何機(jī)械構(gòu)件都不分 離的情況下，變速裝置的輸出軸ll可以為零轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型裝置中，受計(jì)算機(jī)13控制的受控電機(jī)14通過(guò)調(diào)整無(wú) 級(jí)變速機(jī)構(gòu)中的調(diào)速機(jī)構(gòu)15，使得內(nèi)齒圈8產(chǎn)生無(wú)級(jí)的變速。裝置 中設(shè)有原動(dòng)機(jī)信息反饋線16、負(fù)載機(jī)信息反饋線18、負(fù)載機(jī)配套設(shè) 備信息反饋線17等若干條電子線路，這些信息反饋線將各種設(shè)備中 的溫度、流量、速度、壓強(qiáng)、電壓、電流等各種信息有選擇地反饋到 計(jì)算機(jī)13內(nèi)，計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)備的具體設(shè)計(jì)要求分析并整合這些信息 數(shù)據(jù)后，再通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)速控制線19直接調(diào)整行星輪系中內(nèi)齒圈8 的運(yùn)動(dòng)速度，使設(shè)備運(yùn)行達(dá)到良好的工作狀態(tài)，實(shí)施過(guò)程中可以單機(jī) 或多機(jī)聯(lián)合作業(yè)。如果打破了內(nèi)齒圈8中齒部和太陽(yáng)輪3中齒部運(yùn)動(dòng) 線速度相等的平衡狀態(tài)時(shí)，該變速裝置中的輸出軸11將從轉(zhuǎn)速為零 調(diào)整到任何一個(gè)規(guī)定的轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到利用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制可從零轉(zhuǎn) 速到任何設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的特種變速裝置的工作過(guò)程。
權(quán)利要求1、一種電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置，由原動(dòng)機(jī)(1)、計(jì)算機(jī)(13)、受控電機(jī)(14)、減速機(jī)構(gòu)(15)、帶有無(wú)級(jí)傘形輪(5)的無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)(4)、行星輪系和系桿(10)組成，所說(shuō)的行星輪系由太陽(yáng)輪(3)、行星傘形輪(6)、內(nèi)齒圈(8)和行星輪(9)組成，行星輪系中的內(nèi)齒圈(8)和太陽(yáng)輪(3)帶動(dòng)行星輪(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于原動(dòng)機(jī)(1)的輸出軸(2)同時(shí)與無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)(4)的輸入端和行星輪系中太陽(yáng)輪(3)的輸入端固定連接，無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)(4)中的無(wú)級(jí)傘形輪(5)通過(guò)一個(gè)傘形惰輪(7)與行星輪系中的行星傘形輪(6)傳動(dòng)聯(lián)接，行星輪(9)與系桿(10)同軸裝接，系桿(10)的前端輸出軸(11)與負(fù)載機(jī)(12)的輸入軸固定聯(lián)接，負(fù)載機(jī)(12)的信息反饋線(18)接至計(jì)算機(jī)(13)的負(fù)載信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)(13)的原動(dòng)機(jī)信息反饋線(16)和調(diào)速控制線(19)分別接至原動(dòng)機(jī)(1)的反饋信號(hào)輸入端和受控電機(jī)(14)的調(diào)速信號(hào)輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子數(shù)控?zé)o級(jí)變速裝置，由原動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)、受控電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)、行星輪系和系桿組成，行星輪系中的內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪帶動(dòng)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，原動(dòng)機(jī)的輸出軸同時(shí)與無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的輸入端和行星輪系中太陽(yáng)輪的輸入端固定連接，無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)中的無(wú)級(jí)傘形輪通過(guò)傘形惰輪與行星輪系中的行星傘形輪傳動(dòng)聯(lián)接，行星輪與系桿同軸裝接，系桿的前端與負(fù)載機(jī)的輸入軸固定聯(lián)接，負(fù)載機(jī)的信息反饋線接至計(jì)算機(jī)的負(fù)載信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)的原動(dòng)機(jī)信息反饋線和調(diào)速控制線分別接至原動(dòng)機(jī)的反饋信號(hào)輸入端和受控電機(jī)的調(diào)速信號(hào)輸入端。產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、制造成本低、有利于自動(dòng)化控制、可根據(jù)工藝要求隨時(shí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H61/32GK201096174SQ200720032850
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者劉曉宇, 宣基京, 李建利, 王建文 申請(qǐng)人:劉曉宇;李建利