專利名稱：機液分功率無級調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及調(diào)速設(shè)備領(lǐng)^^，具體涉及一種應(yīng)用于大型水泵和風(fēng)機的機液 分功率無級調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
流體機械是一類把機械能轉(zhuǎn)化為流體的勢能和動能的動力設(shè)備，廣泛用于石
化、電力、水泥、煤炭、冶金等行業(yè)，約占全國能源消耗30%。水泵和風(fēng)機是流 體機械中使用較多的一種，尤其在火力發(fā)電廠， 一般水泵和風(fēng)機的耗電量約占發(fā) 電總量的5%~10%。由于用電量隨社會需求和季節(jié)、晝夜不同而變化，發(fā)電廠必 須隨時調(diào)整發(fā)電量，因此，與其相關(guān)的水、風(fēng)、煤的消耗量也必然變化，必須對 水泵和風(fēng)機的運行參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
對水泵和風(fēng)機的流量調(diào)節(jié)的方式有節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)節(jié)就是用關(guān) 小閥門開度改變系統(tǒng)阻力特性曲線的辦法來調(diào)節(jié)流量，這種調(diào)節(jié)方式人為的改變 了系統(tǒng)阻力特性曲線，提高了系統(tǒng)的壓頭，造成了大量的節(jié)流損失。
現(xiàn)有的變速調(diào)節(jié)方式多采用變頻電機調(diào)速。變頻調(diào)速在中小功率的工況下應(yīng) 用較多，調(diào)速范圍大，效率高，但在大功率的情況下，由于受到技術(shù)、成本和可 靠性的影響應(yīng)用較少。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對變頻電機調(diào)速不能滿足大型水泵和風(fēng)機的調(diào)速要求的缺點， 提供了一種適用于大型水泵和風(fēng)機調(diào)速的機液分功率無級調(diào)速裝置。所述裝置由 電機M、液粘調(diào)速離合器10和差動輪系2組成，其特征在于，所述差動輪系由太 陽輪5、行星輪6、行星架7、齒圈8及主輸入軸1、輔輸入軸3和輸出軸4組成；電機M的輸出軸通過聯(lián)軸器與差動輪系的主輸入軸1連接，同時通過動力輸入同步 帶11與液粘調(diào)速離合器10的輸入軸連接，液粘調(diào)速離合器的輸出軸通過動力輸出 同步帶9與差動輪系2的輔輸入軸3連接；主輸入軸1與定軸齒輪12固定連接，所述 定軸齒輪12與齒圈8的外齒嚙合；輔輸入軸3與行星架7連接；行星輪6安裝在行星 架7上，行星輪6的外齒與齒圈8嚙合，行星輪6的內(nèi)齒與太陽輪5嚙合；太陽輪5與 輸出軸4固連。
本實用新型的有益效果為利用液粘調(diào)速離合器調(diào)速功能，通過對電機輸出
功率的分流及利用差動輪系的功率匯流，使液粘調(diào)速離合器以較小功率的作用力 控制較大功率的輸出轉(zhuǎn)速，大幅降低所需液粘調(diào)速離合器的功率，避免了傳統(tǒng)意
義上全功率調(diào)速，只由部分功率完成調(diào)速，傳遞效率高，傳遞功率大；基于分功 率原理的差動輪系實現(xiàn)了液粘調(diào)速離合器正反轉(zhuǎn)功能，進一步大幅降低了調(diào)速功 率的份額，提高了功率放大效果；實現(xiàn)了負(fù)載的軟啟動、軟停車，調(diào)速范圍廣， 既可以在電機額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)無級調(diào)速，也可以在超出額定轉(zhuǎn)速的某一范圍內(nèi)無 級調(diào)速，可以用于各種需要變速或無級調(diào)速的機械上，特別是用于對大型的水泵 和風(fēng)機的流量調(diào)節(jié)；造價低、可靠性高、節(jié)能效果好。

圖1為機液無級調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)號
I- 主輸入軸；2-差動輪系；3-輔輸入軸；4-輸出軸；5-太陽輪；6-行星輪； 7-行星架；8-齒圈；9-動力輸出同步帶；10-液粘調(diào)速離合器；
II- 動力輸入同步帶；12-定軸齒輪；M-電機。
具體實施方式

本實用新型提供了一種機液分功率無級調(diào)速裝置，下面通過附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明
圖1為機液無級調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型所述裝置由電機M、液粘 調(diào)速離合器10和差動輪系2組成，其中，差動輪系由太陽輪5、行星輪6、行星
架7、齒圈8及主輸入軸1、輔輸入軸3和輸出軸4組成。電機M的輸出軸通過 聯(lián)軸器與差動輪系的主輸入軸1連接，同時通過動力輸入同步帶11與液粘調(diào)速 離合器10的輸入軸連接，液粘調(diào)速離合器的輸出軸通過動力輸出同步帶9與差 動輪系2的輔輸入軸3連接；主輸入軸1與定軸齒輪12固定連接，所述定軸齒 輪12與齒圈8的外齒嚙合；輔輸入軸3與行星架7連接；行星輪6安裝在行星 架7上，行星輪6的外齒與齒圈8嚙合，行星輪6的內(nèi)齒與太陽輪5嚙合；太陽 輪5與輸出軸4固連。
所述調(diào)速裝置的工作程序是在電機M啟動前，首先將液粘調(diào)速離合器2 的主動摩擦片和從動摩擦片完全脫離，即主、從動摩擦片不存在約束關(guān)系；啟動 電機M，動力一部分經(jīng)動力輸入同步帶11傳遞給液粘調(diào)速離合器2的并帶動主 動摩擦片轉(zhuǎn)動，另一部分經(jīng)聯(lián)軸器傳遞給主輸入軸1;動力由主輸入軸l經(jīng)定軸 齒輪12、齒圈8傳遞給行星輪6，行星輪6自轉(zhuǎn)的同時帶動行星架7轉(zhuǎn)動，行星 架7通過動力輸出同步帶9帶動液粘調(diào)速離合器2的輸出軸和從動摩擦片轉(zhuǎn)動； 由于從動摩擦片處于自由狀態(tài)，所以由主輸入軸1傳遞的這部分動力全部由行星 架7傳遞給了液粘調(diào)速離合器2的輸出軸和從動摩擦片，因此太陽輪5不轉(zhuǎn)動， 差動輪系的輸出軸4也無轉(zhuǎn)速輸出，此時從動摩擦片的轉(zhuǎn)速方向與主動摩擦片轉(zhuǎn) 速方向相反。
逐漸減小主從動摩擦片之間的間隙，增加主、從動摩擦片之間的剪切力，使 從動摩擦片的轉(zhuǎn)速逐漸減小至零再反轉(zhuǎn)，即與主動摩擦片同向轉(zhuǎn)動，并達到液粘 調(diào)速離合器2的額定輸出轉(zhuǎn)速，因行星架7與其固連，所以行星架7的轉(zhuǎn)速也隨之變化，使得太陽輪5的轉(zhuǎn)速，即差動輪系2的輸出轉(zhuǎn)速由零逐漸至額定轉(zhuǎn)速， 實現(xiàn)軟啟動。
調(diào)速過程中，是通過改變主從動摩擦片之間的間隙，實現(xiàn)裝置的無級變速， 減小主從動摩擦片之間的間隙，輸出轉(zhuǎn)速增加；增大主從動摩擦片之間的間隙， 輸出轉(zhuǎn)速降低。軟停車時，使主從動摩擦片之間的間隙逐漸增大，此時輸出轉(zhuǎn)速 逐漸降低，當(dāng)主從動摩擦片完全脫離時，輸出轉(zhuǎn)速為零，實現(xiàn)軟停車。
權(quán)利要求1.機液分功率無級調(diào)速裝置，由電機(M)、液粘調(diào)速離合器(10)和差動輪系(2)組成，其特征在于，所述差動輪系由太陽輪(5)、行星輪(6)、行星架(7)、齒圈(8)及主輸入軸(1)、輔輸入軸(3)和輸出軸(4)組成；電機(M)的輸出軸通過聯(lián)軸器與差動輪系的主輸入軸(1)連接，同時通過動力輸入同步帶(11)與液粘調(diào)速離合器(10)的輸入軸連接，液粘調(diào)速離合器的輸出軸通過動力輸出同步帶(9)與差動輪系(2)的輔輸入軸(3)連接；主輸入軸(1)與定軸齒輪(12)固定連接，所述定軸齒輪(12)與齒圈(8)的外齒嚙合；輔輸入軸(3)與行星架(7)連接；行星輪(6)安裝在行星架(7)上，行星輪(6)的外齒與齒圈(8)嚙合，行星輪(6)的內(nèi)齒與太陽輪(5)嚙合；太陽輪(5)與輸出軸(4)固連。
專利摘要本實用新型涉及調(diào)速設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于大型水泵和風(fēng)機的機液分功率無級調(diào)速裝置。所述裝置由電機、液粘調(diào)速離合器和差動輪系組成，電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與差動輪系的主輸入軸連接，同時通過動力輸入同步帶與液粘調(diào)速離合器的輸入軸連接，液粘調(diào)速離合器的輸出軸通過動力輸出同步帶與差動輪系的輔輸入軸連接。通過改變液粘調(diào)速離合器的主從動摩擦片之間的間隙，實現(xiàn)裝置的無級變速。實現(xiàn)了以較小功率的作用力控制較大功率的輸出轉(zhuǎn)速，大幅降低所需液粘調(diào)速離合器的功率，傳遞效率高，傳遞功率大；實現(xiàn)了負(fù)載的軟啟動、軟停車，調(diào)速范圍廣，可以用于各種需要變速或無級調(diào)速的機械上；造價低、可靠性高、節(jié)能效果好。
文檔編號F16H3/44GK201292955SQ20082012361
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者林 李, 磊 王, 芮曉明, 郭日升, 靜鐵巖 申請人:華北電力大學(xué)