液体粘性软起动复式双速无级变速传动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种液体粘性软起动复式双速无级变速传动装置，是一台三个平行轴呈水平剖分带有上盖和底座合为箱体式结构减速机或增速机，区别于通常的恒速减速机或恒速增速机，既具有液体粘性滑差无级变速传动功能，又有无滑差损耗功率齿轮机械恒速传动特性或两者功能特性同时兼备。在满足流体机械经济运行条件下，由外施油压控制系统实现本装置中的液体粘性离合组片“解锁”或“闭锁”回收滑差损耗功率，从而达到两种传动技术在工程上较好地应用与结合。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种属机械工程类，由盘片(摩擦片)和齿轮副元、部件构成液体粘性“内摩擦”与两对齿轮副分别啮合的液粘、机械传动系统。其国际专利分类号F16D，属于液体粘性传动离合器类。目前技术状况是国内这类装置基本由主动盘片与从动盘片串接而构成的“单一式”纯液体粘性传动调速离合器。例如1990年6月17日授权公告CN861095A的专利技术专利说明书公开了一种“离心式调速稳速离合器”；继杭州齿轮厂生产的TL系列“滑差离合器”之后，其他厂家相继研制同类产品并投放市场；如原航空工业总公司保定螺旋浆厂、南京调速电机厂、保定空压机厂都有各自产品问世，各种产品的结构基本相同。在国外始于70年代研制这类传动装置，主要有瑞典、日本美国等国家，日本叫奥美伽离合器(OMEGA DRIVE)，瑞典称奥美伽驱动装置。尽管上述名称不一，产品主要结构仍是纯液体粘性传动，即“单一式”传动结构。由于结构简单、体积小、重量轻特点曾引起传动界和用户的普通关注，生产厂家有的将控制油压的核心元件埋入输出轴的转子内部来实现调节输出轴转速的目的。在国内这种控制方式主要有上海交通大学和杭州齿轮厂，前者叫奥美伽，后者称调速稳速阀，叫法称呼不同控制目的只有一个，就是利用阀的设计物理参数及转子的离心力大小(转)速的高低实现调速的“自适应控制”。这种设计原理没错，目的就是要达到理想的自适性控制，要在理想机加工工艺确保另部件的质量和装配工艺的理想目的来保证。输入与输出轴布置在同一轴心线上，采用至少要有两轴承支撑和一一搭接而不起支撑作用确保不了两轴心线同心度的精度指标高要求，一旦达不到就会引起主、从盘片面间结合程度不一致，俗称紧密程度不一，引起部分或一小部分两面油膜厚度h变化，反映在牛顿粘性剪切应力各处不等，结果会导致输出角速度(转速)不稳定，自然在输出轴转子上的奥美伽阀获得的信号也是不稳定的指令，于是反映输出转速有“滞跳”现象。据悉上海交通大学于90年已经停止生产。自92年底经国务院批准由各部委211人参加“全国首届风机和泵类系统节能技术交流会”以来近6年的时间，从用户实际工程运行反馈信息得知，采用设在机外的电液比例转换阀控制输出转速液压系统比较符合工程控制需要。该系统通过输出轴上测速齿轮与磁感应测速探头作用产生的脉冲信号，经脉冲比较放大器信号放大，再经比较器频压转换送入电子控制器输出控制电流带动电液比例转换阀上的动线圈，该线圈与永久磁钢相互作用，动线圈带有控制杆移动控制“阀”上的节流孔开启量，达到压力变化最终实现速度调节的稳定性和灵敏度要求指标。截止目前为止，流体机械调速节能主要采用调速型液力偶合器居多数，兰州煤矿设计研究院在85年到92年间在省内外矿区各矿主扇风机应用推广13台套，总计装机容量为4275kw，分布在三个矿区，其中最大的装机容量是山西大同矿务局煤峪口矿西四风井风机，选用的偶合器为1000kw。调速型液力偶合器曾先后在几个矿井主要应用大型皮带运输机上，如“七五”期间原国家经委下达国家科技攻关项目，大型高效矿井提升设备的开发由煤炭科学研究总院上海分院及配套厂家共同研制的专题为“大倾角上下运输机成套设备”，其中的关键传动装置为2×250kwφ560型调速型液力偶合器，并配有外附SS-115-40-IVN减速机两台，于90年底经国家有关部鉴定通过，试验地点是河南省平顶山矿务局十一矿。此后相继在甘肃靖远矿务局红会一矿，陕西省煤矿推广这项技术。在大型煤矿、全属矿山、电站输煤系统，近8年来原煤炭、冶金、电力部更多的是引进美国可控起动传输设备(Controlled Slart Transmission)简称CST产品。购进48台套，总容量为24733kw，其中最大单机容量1250kw。我省年初购进CST产品2×800kw，到港(上海)价为60万美金，其中扣除10％为电控设备每台价格为248万人民币，实属敲竹杠。令人费解的是至今没研制适合国情急需这类产品。据用户反映CST产品深受欢迎，主要技术特征是一是大转速比行星轮传动+液粘起动传动为皮带运输机提供较理想的可控软起动特性要求；二是系统起动后全速运行时自动“闭锁”液粘传动摩擦盘片装置的转差损耗降为零，运行的只有高效齿轮系机械传动；三是因为摩擦盘片仅用在系统起动时的几十秒最多不大于45秒，盘片寿命长也是顺理成章的事；四是它的静止摩擦盘片不转动的；两盘片其中一组静止不动，而主驱动盘转动使两者的相对角速度大对于相同负荷转矩而言，自然盘片最大外径相应减小。上述特点CST装置效率高的原因在正常运行时无转差损耗也就不难理解。缺点是售价昂贵，除非国家投资项目，否则企业自筹资金难以承受。据国家有关部门统计，全国发电总量的60％用于流体机械(风机、水泵空气透平)，调查表明其中2／3都有程度不同调节深度要求。电气变频调速投资大，SCR串级调速系统复杂技术条件苛刻回收转差损耗有限，返本周期长不宜推广。目前建立在转差(滑差)调速的液力传动和液体粘性传动已经为人们所接受，结构相对简单，造价低，返本期短，尤其软起动特性受到广大用户的好评。但是也必须看到调速过程中，只能回收闸门节流损耗一部分或较大部分，余下的转差损耗也被装置所消耗，致使装置效率下降，引起冷却润滑系统容量增加。对于流体机械量大面广欠发达的国家来讲，转差损耗总量不容忽视。本技术的名称即液体粘性软起动复式双速无级变速传动装置。液体粘性传动——就是工程流体力学中的磨擦副表面相对运动，并将具有一定粘度流体带磨擦表面(离合组片)之间，只要在外力作用下，以速度V转动(或移动)，此时内磨擦力，依次传递到邻近各盘片，这种物理现象称为牛顿粘性法则(或称牛顿粘性定律)。软起动——起动瞬刻是利用离合组片表面脱开后，电动机空载真接起动到额定滑差，再可控缓慢施压离合组片，直至负荷机达到额定转速为止。复式双速——既有液体粘性传动，又具有两对齿轮副产生两种最高转速(或最低转速)机械传动。本技术方案之一，选用现有成熟液体粘性调速离合器(详见图3)与一台非标准的人工换档两对齿轮平行轴减速器(或增速器)匹配，二者中间采用靠背轮实行机械联结。该方案虽简单可行，但因占地面积大，安装调试会增加工作量，附属设施，对于改造现有工业装配因场地有限而不能推广该项技术技术。本技术方案之二，同样选用现有可行成熟液体粘性调速离合器(详见附图3)与一台标准的单级一对齿轮平行轴减速器(或增速器)匹配，二者联结方式同方案之一。该方案虽实用可行，但缺点更是显而易见，因为一对齿轮不能回收应该回收滑差损耗功率，致使系统效率低，不宜采用。本技术方案之三，在第一方案基础上，将两个分离设备“合二而一”保持原有“单一式”液体粘性传动功能又充分发挥无滑差损耗功率机械齿轮传动的特点，集中在一个箱体内三个平行轴构成技术“液体粘性软起动复式双速无级变速传动装置”，由附图5表示推荐的这种技术方案。该方案突出的优点结构紧凑、占地面积小、设备比功率大易于管理维修，有利于新老企业应用与推广。装置效率实际可能达到或接近变频调速。本技术目的之一，在现有“单一式液粘传动装置的基础上，突破原有结构模式增加高效齿轮副传动，控制或减少转差损耗甚至可为零实现纯机械传动相对稳定的某转速或另一种转速，余下的转速可由液粘+齿轮组合的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体粘性软起动复式双速无级变速传动装置，它包括现有单一式液体粘性软起动无级变速传动装置的输入轴与输出轴，盘片组的两侧同一轴心线上转动各自对应盘片传动系统结构，其特征在于：由输入实心轴（６５）被包容在主动套筒轴（６６）与输入实心轴（６５）通过平键（１０８）采用轴向滑动过渡配合，该二轴在其右端通过调整铝青铜片（９５）和粗调止推园螺母（９６），单列向心短圆柱滚子轴承（８６），推力轴承（８９），微调螺母（９０）以及推力轴承座油封装置（９１）和Ｏ型油封胶圈（９４）都与主动套筒轴（６６）有各自对应的相互配合，主动套筒轴（６６）横断面呈内花键式轴向油腔与外花键输毂（７４）上的经向油腔连通，并由它们各自法兰，同主动弹性传动板（６９）上的光孔进行紧固件连续，中间空心轴（１０９）与输入实心轴（６５）无直接机械联系，但在中间空心轴（１０９）右端通过法兰孔与被动弹性传动板（１１５）及内花键轮毂（１１６）三者由标准紧固件连接，并使两个轮毂的刚性连接在盘片组的同一侧，外、内花键轮毂（７４）、（１１６）分别对应的与从、主盘片（８５）、（１２１）啮合，而盘片组由环形止推盘座（６７）、环形止推盘支架（６８）、主动弹性传动板（６９）总成部件轴向限位，环形活塞（７９）由固定在油缸座（１３１）上的弹簧导杆（８１）及压缩弹簧止动，在中间空心轴（１０９）左端设有单向推力轴承（１２７），其中的动圈与该轴紧配后紧配后紧贴在双列向心球面滚子轴承（１２５）内圈左端面，而其对应的静止圈与输入实心轴（６５）的悬臂轴承支座（１０３）静配。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景文，
申请(专利权)人：吴景文，吴晓彤，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]