行星齒輪式三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種行星齒輪式三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機構(gòu)，本發(fā)明是通過改進現(xiàn)有齒輪泵技術(shù)來實現(xiàn)的。通過改進、創(chuàng)新使本發(fā)明具有了與現(xiàn)有的齒輪泵完全不同的傳遞扭矩的功能。
【背景技術(shù)】
[0002]液力耦合器又稱作液力聯(lián)軸器，是一種非剛性的傳動機構(gòu)，在冶金設備、礦山機械、電力設備、化工、汽車、船舶等領(lǐng)域有廣泛的應用。
[0003]液力耦合器具有如下結(jié)構(gòu)，它的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上，渦輪裝在輸出軸上。動力機帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復始的流動，依靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。
[0004]由于液力耦合器兩傳動軸之間沒有直接相連，而用傳動油液在泵輪和渦輪之間周而復始的流動來傳遞扭矩，這一特點使它對發(fā)動機的過載保護效果好。但是，因流動產(chǎn)生摩擦阻力會導致傳動油液易發(fā)熱、油溫高，因而能量損耗較大，傳動效率低，而且液力耦合器不易控制負載轉(zhuǎn)速，控制靈敏度低，響應時間長。因此，液力耦合器這些缺陷限制了它的應用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)具有過載保護能力，同時與現(xiàn)有的液力偶合器相比，其傳動效率高、容易控制。
[0006]本發(fā)明更進一步解決的技術(shù)問題是提供了一種行星齒輪式三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機構(gòu)，包括:傳動模塊、控制模塊、傳動油液。所述傳動模塊包括:三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機芯和支架。所述三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機芯包括:太陽輪轉(zhuǎn)子、行星齒輪轉(zhuǎn)子和齒圈轉(zhuǎn)子，行星齒輪轉(zhuǎn)子中的行星齒輪與齒圈轉(zhuǎn)子和太陽輪轉(zhuǎn)子上的齒輪嚙合。所述行星齒輪轉(zhuǎn)子包括:行星齒輪、密封塊和端蓋，所述密封塊固定在兩端蓋之間，三者連成一體，所述行星齒輪布置于兩個端蓋之間。
[0007]所述行星齒輪轉(zhuǎn)子、齒圈轉(zhuǎn)子、太陽輪轉(zhuǎn)子三者都能夠繞同一軸線轉(zhuǎn)動，且這三者之一用轉(zhuǎn)動副與所述支架連接，行星齒輪轉(zhuǎn)子、齒圈轉(zhuǎn)子、太陽輪轉(zhuǎn)子和支架這四者兩兩之間能夠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。所述太陽輪轉(zhuǎn)子、行星齒輪轉(zhuǎn)子和齒圈轉(zhuǎn)子共同圍成了液壓腔室，這些液壓腔室分布于每個行星齒輪的周圍，液壓腔室內(nèi)充滿了傳動油液，在端蓋上設有能夠?qū)⒁簤呵皇遗c所述控制模塊連通的傳動油液通道。
[0008]所述控制模塊是由液壓壓力、流量控制元件構(gòu)成的液壓控制回路，該回路通過前述傳動油液通道與傳動模塊內(nèi)的液壓腔室連通并組成一個液壓系統(tǒng)。利用傳動模塊所傳遞扭矩大小與液壓系統(tǒng)壓力、流量大小的耦合關(guān)系，控制模塊控制系統(tǒng)的壓力、流量就能夠控制傳動模塊所傳遞扭矩大小。
[0009]工作時，將太陽輪轉(zhuǎn)子、齒圈轉(zhuǎn)子和行星齒輪轉(zhuǎn)子中一個作為主動轉(zhuǎn)子與發(fā)動機連接，另一個作為從動轉(zhuǎn)子與負載連接，剩下的一個作為協(xié)同轉(zhuǎn)子，在全聯(lián)動狀態(tài)下，即主動轉(zhuǎn)子與從動轉(zhuǎn)子以相等的速度轉(zhuǎn)動時，行星齒輪處于鎖死狀態(tài)，液壓系統(tǒng)內(nèi)傳動油液無法流動。此時，扭矩由主動轉(zhuǎn)子直接傳遞給從動轉(zhuǎn)子，傳動油液只起到控制扭矩的作用。所以在此狀態(tài)下，本發(fā)明較傳統(tǒng)的液力偶合器傳動效率高；并且，控制主動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速能夠直接控制從動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，容易控制，且響應迅速。
[0010]作為本發(fā)明行星齒輪式三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機構(gòu)的另一項改進，使用磁流變液作為傳動油液，這樣能夠使用磁流變閥控制壓力、流量。由于磁流變液對磁場變化響應迅速，因此控制靈敏度高，而且易于實現(xiàn)計算機自動控制。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機芯的主要零部件分解立體示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明傳動模塊側(cè)視圖。
[0013]圖3為圖2中A-A處剖視圖。
[0014]圖4為本發(fā)明傳動模塊與控制模塊連接處的示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明傳動模塊與控制模塊連接的立體示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明控制模塊及其內(nèi)部液壓控制回路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明，以便更清晰的展示本發(fā)明的構(gòu)思、所解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來的技術(shù)效果。但需要明確的是，對以下實施方式的說明是示意性的，并不構(gòu)成對本發(fā)明的具體限定。本發(fā)明包含但不限于以下實施方式，在不脫離本發(fā)明原理、構(gòu)思的情況下，任何對以下實施方式進行的變化、修改、替換和變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0018]如圖1、2、4、5所示，行星齒輪式三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機構(gòu)，包括:傳動模塊(1)、控制模塊(2)、傳動油液；所述傳動模塊(I)包括:三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機芯(3)和支架(4)。
[0019]所述三轉(zhuǎn)子靜壓耦合傳動機芯(3)包括:太陽輪轉(zhuǎn)子(32)、行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)和齒圈轉(zhuǎn)子(31)，行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)中的行星齒輪(331)與齒圈轉(zhuǎn)子(31)和太陽輪轉(zhuǎn)子
(32)上的齒輪嚙合。所述行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)包括:行星齒輪(331)、密封塊(332)和端蓋(333，334)，所述密封塊(332)固定在兩端蓋(333，334)之間，三者連成一體，所述行星齒輪(331)布置于兩個端蓋(333，334)之間。
[0020]所述行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)、齒圈轉(zhuǎn)子(31)、太陽輪轉(zhuǎn)子(32)三者都能夠繞同一軸線轉(zhuǎn)動，且這三者之一用轉(zhuǎn)動副與所述支架(4)連接，行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)、齒圈轉(zhuǎn)子(31)、太陽輪轉(zhuǎn)子(32)和支架(4)這四者兩兩之間能夠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(在本實施方式中，采用轉(zhuǎn)動副連接行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)與支架(4)的方式，但是用轉(zhuǎn)動副連接上述三個轉(zhuǎn)子中任意一個都是等效的，只要能夠使行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)、齒圈轉(zhuǎn)子(31)、太陽輪轉(zhuǎn)子(32)和支架(4)這四者兩兩之間能夠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的)。
[0021]如圖3所示，所述太陽輪轉(zhuǎn)子(32)、行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)和齒圈轉(zhuǎn)子(31)共同圍成了液壓腔室(34)，這些液壓腔室(34)分布于每個行星齒輪(331)的周圍，液壓腔室(34)內(nèi)充滿了傳動油液，在端蓋(333，334)上設有能夠?qū)⒁簤呵皇?34)與所述控制模塊(2)連通的傳動油液通道(335)(可以在兩個端蓋(333，334)中的一個上設置傳動油液通道(335)，也可以兩個端蓋(333，334)都設置傳動油液通道(335)，但是無論怎樣設置，只要能夠?qū)⑺鲆簤呵皇?34)與所述控制模塊(2)連通，而且控制模塊(2)能夠控制系統(tǒng)的壓力、流量，就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的)。
[0022]如圖6所示，所述控制模塊⑵是由溢流閥(22)、比例閥(21)構(gòu)成的液壓控制回路，該回路通過前述傳動油液通道(335)與傳動模塊(I)內(nèi)的液壓腔室(34)連通并組成一個液壓系統(tǒng)(此處采用溢流閥(22)作為系統(tǒng)壓力控制元件，采用比例閥(21)作為系統(tǒng)流量控制元件，但需要說明的是，本發(fā)明所述壓力、流量控制的液壓元件包含但不限于以上列舉的類型，只要具備控制本發(fā)明中所述液壓系統(tǒng)壓力、流量功能，就能實現(xiàn)本發(fā)明的目的)。在上述的實施方式中，整個控制模塊(2)固定于行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)上，跟隨其同軸線轉(zhuǎn)動的，這樣設計結(jié)構(gòu)緊湊、泄漏少。也可以用旋轉(zhuǎn)接頭把控制模塊(2)與行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)連接起來，這樣控制模塊(2)固定不動，便于控制。上述連接方式各有優(yōu)勢，無論使用怎樣的方式連接，只要能夠?qū)⒖刂颇K(2)與行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)內(nèi)的傳動油液通道(335)連通，而且控制模塊⑵能夠控制系統(tǒng)的壓力、流量，就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0023]將太陽輪轉(zhuǎn)子、行星齒輪轉(zhuǎn)子(33)和齒圈轉(zhuǎn)子(31)中的一個作為主動轉(zhuǎn)子與發(fā)動機連接，另一個作為從動轉(zhuǎn)子與負載連接，剩下的作為協(xié)同轉(zhuǎn)子，由于主動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的改變會引起傳動油液流動方向的改變，以下以圖6所示傳動油液流動方向為例進行說明。主動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動驅(qū)使行星齒輪(331)自轉(zhuǎn)；行星齒輪(331)發(fā)生自轉(zhuǎn)后就會從其與齒圈轉(zhuǎn)子(31)