一种大功率重载设备机电液复合软启动／无级调速传动装置，具有一滑套于行星架输出轴内部的动力输入轴，该动力输入轴一端与主电机连接，另一端固定于行星架输出轴的内孔且与位于行星架输出轴内孔的太阳轮轴连接构成齿隙浮动；在行星架输出轴上绕圆一周通过行星轮轴固定至少两组行星轮；每个行星轮均与太阳轮轴相外啮合，同时均与一位于行星架输出轴外的内齿圈啮合；还具有与内齿圈相齿向连接以构成径向齿隙浮动的齿轮联轴节，该齿轮联轴节上固定有一锥齿轮与连接小功率辅助电机的锥齿轴相啮合，同时还设有连接该锥齿轮和液压旋转功能元件的锥齿轮轴。本实用新型专利技术将软启动／无级调速等功能融于一体，传动效率高、噪声小、结构紧凑、性能可靠、成本低。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及 一 种大功率重载设备机电液复合软启动/无级调速 传动装置。
技术介绍
电动机在负载启动时，会产生5--7倍额定电流强度的启动电流，对大功率电动机来说，大启动电流会对电机和电网产生很大的冲击而在停机时通过瞬时断电使转速速降至零的控制方式也会给设备带来冲击，降低使用寿命故在很多工况下不允许大功率机械设备瞬时关机需要平稳减速的停机;在工作中，同样需要考虑工况变化所引起的大功率机械设备的平稳无级调速问题。要解决上述技术问题，就需要对大功率设备采用软启动/无级调速技术，使其能够实现可控的软启动、软停机、无 级调速，过载自动保护及多驱动功率平衡等功能。国内外在机械、电机和电子、液力和液压等多学科领域对软启动/无级 调速技术开展了深入和广泛的研究，开发出了多种多样的软启动/调速装置或设备，大体可归结为液力偶合器软启动/调速、液体粘性软启动/调速、 变频调速软启动、直流调速软启动、变电阻调速、摩擦调速、液压调速等。 这些软启动/调速传动装置或系统虽各有特点，但也都有某些无法令用户 完全接受的缺点。调速型液力偶合器可通过调节工作腔液体的充满度来改 变输出转速和转矩，具有一定软启动功能和调速能力。但长期的理论研究 和应用实践表明，其在软启动/调速的功能和性能上远远无法满足现实要 求。液体粘性软启动/调速装置利用存在于主、从动摩擦片之间油膜的粘性 剪切作用力来传递动力。该装置在一定范围内能够实现主、从动轴之间的 无级调速和同步运行，能对传动系统进行过载保护。但在软启动时，电动机 处于负载启动状态，启动电流大，电流冲击时间长，电动机的动力通过粘 性转矩作用在负载上，不是真正的空载启动。传动效率较低，功率损失大， 发热严重，且装置比较复杂，制造和维护成本较高。变频调速软启动、直 流调速软启动、变电阻调速、摩擦调速和液压调速等在电器控制上一般均采用控制主驱动电机转速或转矩差以达到双向无级调速，保证机械传动系 统平滑过渡。变频调速装置虽然实现了软启动，然大功率的变频控制器价 格极为昂贵，且其中的电路和电子元器件维修困难，维护成本高；直流无 级调速/软启动的主要问题在于大功率直流电动机体积庞大，且价格昂 贵，特别是变电站的投资往往很大，系统复杂。在潮湿或多尘的环境下， 直流电动机的整流子、电刷装置及可控硅的控制部分需要经常维护，维护 费用也很高。目前，大功率直流调速系统的价格与大功率变频器的价格相 当。变电阻调速虽说也能实现软启动，但电能消耗大，功率越大则使用成 本越高，控制系统也越复杂，占用空间也越大；摩擦调速只适用于小功率， 当使用在大功率时，摩擦制动力矩大，摩擦发热问题无法解决，摩擦调速 方式对于大中型功率主电机来说，还谈不上软启动；现有的液压调速，虽 说能实现软启动/无级调速，但设备易泄漏、噪声大、温度高、对环境有污 染，且效率低、故障多，因而整体工作性能不佳。此外，还有一些软启动 器装置，主要用于电动机的启动过程，其输出只改变电压而不改变频率，不員备无级调速和功率平衡等功能，主要应用于非重要的中小功率传动场大功率重载设备工作时，还必须解决 一 个对输出过载进行限矩保护的问题许多大型设备(如大功率皮带输送机)是由多台电动机驱动，在实际工作时，多驱动传动系统中各个电动机的负载小主 l冃况可能不 一 样。怎样在多驱动传动系统中采用无级调速减速传动装置保证多驱动功率平衡，从而保障设备平稳工作也是一个问题。综观上述各种软启动调速装置，没有一种既可做到在保持主电机转速不变的情况下，实现输出转速双向无级调速且平滑过渡；又能使大功率机 械设备主电机启动电流小于额定电流而实现软启动；同时具备输出过载限 矩保护和多驱动功率平衡等功能；并且还能做到结构简单、工作性能可靠、 制造和使用维护成本低廉。对于一些用于井下及易爆场所的大功率设备， 传动装置还必须能实现防爆功能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一5种结构简单、工作性能可靠、制造和使用维护成本较低的大功率重载设 备机电液复合软启动/无级调速传动装置，以小功率辅助电机实现大功率 主电机的机械软启动，解决大功率设备启动时的大启动电流对电网产生 冲击的问题；以流体传动的连续可控性实现对机械传动连续控制，实现 大功率设备工作中的频繁双向平滑无级调速、软停机、输出过载限矩保护及多驱动功率平衡。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是一种大功率重载设备机电液复合软启动/无级调速传动装置，具有一滑套于行星架输出轴内部的动力输入轴，该动力输入轴一端与主电机连接，另一端固定于行星架输出轴的内孔且与位于行星架输出轴内孔的太阳轮轴连接构成齿隙浮动，在行星架输出轴上绕圆一周通过行星轮轴固定至少两组行星轮，每个行星轮均与太阳轮轴相外啮合，其特征在于，所述行星轮同时与 一 位于行星架输出轴外的内齿圈相内啮合所述内齿圈齿向连接齿轮联轴节而构成径向齿隙浮动，所述齿轮联轴节固定于行星架输出轴的伸出部位上，同时所述齿轮联轴节上固定一锥凶轮，所述锥齿轮与固定于机体内的锥齿轴相啮合，所述锥齿轴的另一4山 乂而与小功率辅助电机的转轴相连接所述锥齿轮同时还与一固定于机体上的锥齿轮轴外啮合，锥齿轮轴的另一端与一花键齿轮相连接，花键齿轮与至 少一个固定于液压旋转功能元件输出轴上的联接齿轮啮合。所述液压旋转功能元件为油泵或液压马达。所述液压旋转功能元件 固定在座体上，且所述液压旋转功能元件输出轴上的联接齿轮通过滚珠 轴承固定在机体上。所述锥齿轴在机体内的部分通过滚动轴承及挡油板、 透盖、油封和螺栓安装在机体内，锥齿轴的另 一 端外齿与齿轮轴联轴节 相内啮合，该齿轮轴联轴节与电机联轴节通过螺钉相连，电机联轴节与小 功率辅助电机的转轴相连接，小功率辅助电机安装固定于电机座上，电 机座固定在机体上。所述动力输入轴伸出机体的一端通过大端盖、轴承 座、小端盖、油封、螺栓固定于机体上，该轴承座固定在大端盖上，大 端盖与机体密封连接。所述机体上还设有用于改善液压油品质的放油螺 丝和循环油管。所述行星架输出轴穿过机体的一端通过小端盖、油封和当本技术安装使用时，应将大功率重载机械设备的工作部件与本 技术装置的行星架输出轴相连接，并将每个液压旋转功能元件(油泵 或液压马达)出口压力信号输出到主电机外接的控制电路中，然后才可进 行工作。本技术的具体工作原理阐述如下 (一)软启动的实现工作时，首先启动小功率辅助电机慢速运转， 经电机联轴节、齿轮轴联轴节、锥齿轴、锥齿轮带动与内齿圈啮合的行星 轮转动。理论上，内齿圈与行星轮啮合可带动行星架输出轴和太阳轮轴转 动，此时本技术传动装置成为一个单输入(内齿圈输入)、双输出(太阳 轮轴和行星架输出轴)的差动传动轮系。但由于与行星架输出轴相连的负载 很大，小功率辅助电机的功率远远小于大功率主电机的功率，所以小功率 辅助电机的输入动力无法驱动行星架输出轴转动，这个单输入双输出的差 动传动轮系实际上变为一个行星架输出轴固定，内齿圈输入，太阳轮轴输 出的定轴轮系。这样，小功率辅助电机通过内齿圈、行星轮和太阳轮轴， 再经动力输入轴驱动大功率主电机转子克服启动时的堵转矩惯量转动。当 小功率辅助电机逐渐加速到控制转速时，主电机亦随之空载加速到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率重载设备机电液复合软启动／无级调速传动装置，具有一滑套于行星架输出轴内部的动力输入轴，该动力输入轴一端与主电机连接，另一端固定于行星架输出轴的内孔且与位于行星架输出轴内孔的太阳轮轴连接构成齿隙浮动，在行星架输出轴上绕圆一周通过行星轮轴固定至少两组行星轮，每个行星轮均与太阳轮轴相外啮合，其特征在于，所述行星轮同时与一位于行星架输出轴外的内齿圈相内啮合，所述内齿圈齿向连接齿轮联轴节而构成径向齿隙浮动，所述齿轮联轴节固定于行星架输出轴的伸出部位上，同时所述齿轮联轴节上固定一锥齿轮，所述锥齿轮与固定于机体内的锥齿轴相啮合，所述锥齿轴的另一端与小功率辅助电机的转轴相连接；所述锥齿轮同时还与一固定于机体上的锥齿轮轴外啮合，锥齿轮轴的另一端与一花键齿轮相连接，花键齿轮与至少一个固定于液压旋转功能元件输出轴上的联接齿轮啮合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王伏林，龚晓和，李达，彭翼，阳芳南，肖建群，
申请(专利权)人：李本平，
类型：实用新型
国别省市：43[]
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