CN104196976A - 工变频切换型液力耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工变频切换型液力耦合器。所述工变频切换型液力耦合器包括：润滑油泵，工作油泵，齿轮式无级变速器，齿轮箱和液力耦合器；齿轮式无级变速器的输出轴分别与润滑油泵和工作油泵相连接；齿轮箱的输出轴与齿轮式无级变速器的输入轴相连接；齿轮箱的输出轴与液力耦合器的输入轴相连接；润滑油泵和工作油泵分别与液力耦合器相连接。采用本发明的提供的工变频切换型液力耦合器，能够继续延用齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，从而避免了现有技术中需要引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵的方式，所带来的增加额外用电量、增加用电成本的问题。

Description

工变频切换型液力耦合器

技术领域

本发明涉及液力耦合器技术领域，尤其涉及一种工变频切换型液力耦合器。

背景技术

液力耦合器又称液力联轴器，是一种用来将动力源(通常是发动机或电机)与工作机连接起来传递旋转动力的机械装置。目前，液力耦合器也应用在发电厂。

在发电厂一般采用增速型液力耦合器，即在液力耦合器上设置增速齿轮箱，用以提高电机输入转速及液力耦合器输出转速。增速齿轮箱分别连接润滑油泵和工作油泵，在工频情况下，由于电机的输出轴转速恒定，增速齿轮箱的输出轴转速也恒定，能够保证润滑油泵和工作油泵的正常工作。但是，电机变频运行时，电机输出轴的转速是变化的，无法保证润滑油泵和工作油泵的正常工作。目前的技术中，一般放弃增速齿轮箱齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，改为分别给润滑油泵和工作油泵各配置一个电机驱动的方式，实现电机驱动润滑油泵和工作油泵，这样，与增速齿轮箱连接的电机变频运行时，润滑油泵和工作油泵也能够正常工作。

但是，目前的技术中，引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵的方式，会增加额外的用电量，直接导致用电成本的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种工变频切换型液力耦合器，用以继续延用齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，从而避免了现有技术中需要引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵，放弃齿轮驱动的方式，所带来的增加额外用电量、增加用电成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工变频切换型液力耦合器，包括：

润滑油泵，工作油泵，齿轮式无级变速器，齿轮箱和液力耦合器；

所述齿轮式无级变速器的输出轴分别与所述润滑油泵和所述工作油泵相连接；

所述齿轮箱的输出轴与所述齿轮式无级变速器的输入轴相连接；

所述齿轮箱的输出轴与所述液力耦合器的输入轴相连接；

所述润滑油泵和所述工作油泵分别与所述液力耦合器相连接。

优选的，所述齿轮箱为增速型齿轮箱。

优选的，所述齿轮箱的输入轴与电机相连接。

优选的，所述电机与变频器相连接。

优选的，所述变频器与可编程逻辑控制器PLC相连接。

优选的，所述齿轮式无级变速器与所述可编程逻辑控制器PLC相连接。

优选的，所述液力耦合器包括勺管。

优选的，所述液力耦合器包括泵轮。

优选的，所述液力耦合器包括涡轮。

优选的，所述液力耦合器的输出端与给水泵相连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种工变频切换型液力耦合器。本发明提供的工变频切换型液力耦合器，包括齿轮式无级变速器，所述齿轮式无级变速器的输出轴分别与所述润滑油泵和所述工作油泵相连接，所述齿轮式无级变速器的输入轴与所述齿轮箱的输出轴相连接，在电机变频运行时，所述齿轮式无级变速器能够进行相应的转速调整，使输出轴的转速能够满足润滑油泵和工作油泵正常工作的需求。因此，本发明提供的技术方案，能够继续延用齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，从而避免了现有技术中需要引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵，放弃齿轮驱动的方式，所带来的增加额外用电量、增加用电成本的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中工变频切换型液力耦合器的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种工变频切换型液力耦合器的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对现有技术和本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1，图1为现有技术中工变频切换型液力耦合器的结构图。如图1所示，现有技术中的工变频切换型液力耦合器包括：

润滑油泵11，工作油泵12，齿轮箱13，液力耦合器14，第一电机15和第二电机16；

所述齿轮箱13的输出端与所述液力耦合器14的输入端相连接；

所述液力耦合器14的输出端与给水泵的输入端相连接，用于驱动给水泵；

所述齿轮箱13的输入端连接电机，所述齿轮箱13用于接受电机驱动，进而驱动所述液力耦合器14；

所述润滑油泵11和所述工作油泵12分别与所述液力耦合器14相连接；

所述第一电机15与所述润滑油泵11相连接，用于驱动所述润滑油泵11正常工作；

所述第二电机16与所述工作油泵12相连接，用于驱动所述工作油泵12正常工作。

当通过齿轮箱驱动液力耦合器的电机变频运行时，电机输出轴的转速是变化的，无法保证润滑油泵和工作油泵的正常工作。由上述现有技术的技术方案可以看出，现有的技术中，放弃齿轮箱齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，改为分别给润滑油泵和工作油泵各配置一个电机驱动的方式，实现电机驱动润滑油泵和工作油泵，这样，与齿轮箱连接的电机变频运行时，润滑油泵和工作油泵也能够正常工作。

但是，目前的技术中，引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵的方式，会增加额外的用电量，直接导致用电成本的增加。为此，本发明提供一种新的工变频切换型液力耦合器，以解决上述现有技术中所存在的问题。具体请参见下述实施例。

实施例

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种工变频切换型液力耦合器的结构图。如图2所示，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，包括：

润滑油泵21，工作油泵22，齿轮式无级变速器23，齿轮箱24，液力耦合器25；

所述齿轮式无级变速器23的输出轴分别与所述润滑油泵21和所述工作油泵22相连接；

所述齿轮箱24的输出轴与所述齿轮式无级变速器23的输入轴相连接；

所述齿轮箱24的输出轴与所述液力耦合器25的输入轴相连接；

所述润滑油泵21和所述工作油泵22分别与所述液力耦合器25相连接。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述润滑油泵21为所述液力耦合器25的润滑油循环提供动力支持。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，通过油为介质进行能量传输，工作油要进行循环，就需要加入本发明实施例提供的所述工作油泵22。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述齿轮箱24的输入轴与电机(驱动电机)相连接，由电机驱动所述齿轮箱24，所述齿轮箱24接受电机驱动后进而驱动所述液力耦合器25。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述齿轮箱24，可选的，为增速型齿轮箱，用以增加电机输入的转速以及液力耦合器25输出的转速。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，与所述齿轮箱24相连接的所述电机，另一端与变频器相连接，通过变频器，使电机变频运行，从而使电机的转速不断变化。

进一步的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，与所述电机相连接的所述变频器，另一端与所述工变频切换型液力耦合器外部的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)相连接，用于接受PLC的控制，从而控制所述电机实现变频运行。需要说明的是，所述电机和所述PLC之间，可选的，还设置有工频旁路(即工频运行电路)，即所述电机通过工频旁路与所述PLC相连接。显然，PLC通过工频旁路控制电机时，电机会工频运行。

进一步的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述齿轮式无级变速器23与所述可编程逻辑控制器PLC相连接，在PLC对电机进行控制过程中，会同时对所述齿轮式无级变速器23进行相应的控制，使不论电机工频运行或者变频运行，所述齿轮式无级变速器23都能够及时响应，保证输出到所述润滑油泵21和所述工作油泵22的转速恒定，满足所述润滑油泵21和所述工作油泵22二者正常工作的要求。比如，外部PLC对电机的控制要求为工频运行时，电机工频运行驱动本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器中的齿轮箱24，与此同时，外部PLC会同时控制本发明实施例提供的所述齿轮式无级变速器23，使所述齿轮式无级变速器23保持输入输出转速一致的状态；比如，外部PLC对电机的控制要求为变频运行时，电机变频运行驱动本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器中的齿轮箱24，与此同时，外部PLC会同时控制本发明实施例提供的所述齿轮式无级变速器23，使所述齿轮式无级变速器23保持输出转速恒定的状态，而不管输入转速如何变化，输出转速，可选的，等于电机工频运行时所述齿轮箱24的输出轴的转速。因此，驱动所述齿轮箱24的电机不论工频运行，还是变频运行，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器都能够正常的运作。

因此，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，既具有工频定速输入时容积调速的调速型液力耦合器运行方式，又具有变频调速输入时变频调速的增速齿轮箱运行方式，两种方式能够相互切换，一个运行一个备用。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述液力耦合器25的输出端与给水泵相连接。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述液力耦合器25包括泵轮。

具体的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述液力耦合器25包括涡轮。

具体的，所述液力耦合器25的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在输出轴上。电动机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。

进一步的，本发明实施例提供的工变频切换型液力耦合器，所述液力耦合器25包括勺管。电机工频运行时，即应用工频输入时，通过勺管进行容积调速的方式；电机变频运行时，即应用变频输入时，勺管固定在100％，工作轮内充液量固定，泵轮和涡轮此时起到联轴器的作用，通过增速齿轮箱的增速，液力耦合器此时的效率为液力耦合器的最高效率。液力耦合器25的输入轴、输出轴的转速通过电机变频运行进行调节。综合效率等于变频器效率与调速型液力耦合器最高效率之积，输出转速相同时的综合效率与容积调速效率之差，即是节电率，输出转速小于等于额定转速75％时，节电率可达20％以上。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种工变频切换型液力耦合器。本发明提供的工变频切换型液力耦合器，包括齿轮式无级变速器，所述齿轮式无级变速器的输出轴分别与所述润滑油泵和所述工作油泵相连接，所述齿轮式无级变速器的输入轴与所述齿轮箱的输出轴相连接，在电机变频运行时，所述齿轮式无级变速器能够进行相应的转速调整，使输出轴的转速能够满足润滑油泵和工作油泵正常工作的需求。因此，本发明提供的技术方案，能够继续延用齿轮驱动润滑油泵和工作油泵的方式，从而避免了现有技术中需要引入两个电机分别驱动润滑油泵和工作油泵，放弃齿轮驱动的方式，所带来的增加额外用电量、增加用电成本的问题。

同时，现有技术是把工作油泵和润滑油泵分别加入一个电机进行驱动，一般需要把工作油泵和润滑油泵拖出到工变频切换型液力耦合器的外面，增加场地使用，需要对场地进行改造。应用本发明提供的工变频切换型液力耦合器，因不需要引入两个电机分别驱动工作油泵和润滑油泵，因此不需要把工作油泵和润滑油泵拖出到工变频切换型液力耦合器的外面，也就避免了对场地进行改造的问题。

另外，现有技术中，需要引入两个电机分别驱动工作油泵和润滑油泵，这两个电机还需要设置控制柜，因此，会增加不少投入，而本发明提供的工变频切换型液力耦合器，只需要增加齿轮式无级变速器，资金投入比现有技术要少。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种工变频切换型液力耦合器，其特征在于，包括：

润滑油泵，工作油泵，齿轮式无级变速器，齿轮箱和液力耦合器；

所述齿轮式无级变速器的输出轴分别与所述润滑油泵和所述工作油泵相连接；

所述齿轮箱的输出轴与所述齿轮式无级变速器的输入轴相连接；

所述齿轮箱的输出轴与所述液力耦合器的输入轴相连接；

所述润滑油泵和所述工作油泵分别与所述液力耦合器相连接。

2.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述齿轮箱为增速型齿轮箱。

3.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述齿轮箱的输入轴与电机相连接。

4.根据权利要求3所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述电机与变频器相连接。

5.根据权利要求3或4任一项所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述变频器与可编程逻辑控制器PLC相连接。

6.根据权利要求5所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述齿轮式无级变速器与所述可编程逻辑控制器PLC相连接。

7.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述液力耦合器包括勺管。

8.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述液力耦合器包括泵轮。

9.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述液力耦合器包括涡轮。

10.根据权利要求1所述的工变频切换型液力耦合器，其特征在于，所述液力耦合器的输出端与给水泵相连接。