CN1854566A - 行星轮传动调速系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星轮传动调速系统，其包括一个行星传动机构和一个调速机构，行星传动机构由输入轴、太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮支架、输出轴、内齿轮、传动齿轮、第一、二输入轴、制动器以及调速机构组成，其中第一输入轴与太阳齿轮联接在一起，第二输入轴与传动齿轮联接在一起，行星齿轮支架与输出轴固定联接，各行星齿轮与太阳齿轮和内齿轮相啮合，调速机构与第一或者第二输入轴相联接，制动器固定在与调速机构相联接的输入轴上，而动力输入装置安装在未与调速机构相联接的输入轴上。上述行星轮传动调速系统，不但制造工艺简单，而且制造、使用和维护成本低，性能可靠，使用寿命长。

Description

行星轮传动调速系统

技术领域

本发明涉及一种传动调速系统，具体而言，尤其涉及一种用于机械设备软启动的行星轮传动调速系统。

背景技术

目前，在矿业、港口以及电站的大型散料运输设备(如各种带式输送机、刮板输送机等)和其他机械设备中，软启动装置得到了广泛的应用。

下面，以带式输送机为例，来说明其在起、停过程中所带来的问题：

1、输送机起动时：

(1)、瞬间增加了马达功率；

(2)、增大了皮带的张力；

(3)、增加了结构件的负荷；

2、输送机停车时：

(1)、造成平皮带局部应力过低，而皮带下垂甚至被撕裂；

(2)、造成制动滚筒两端高、低应力比过大，使得提升皮带在制动滚筒上打滑。

因此，往往使用软启动装置以降低上述负效应。然而，现有的机械软启动装置一般利用液体的剪应力，通过调整传动机构动摩擦片和静摩擦片之间的距离来实现软启动。这种机械软启动装置不但结构复杂、寿命短、对液体的要求高，而且制造、使用和维护成本都较高，难以大规模推广。究其原因，主要是因为现有的机械软启动装置中的传动调速系统本身的结构和原理具有局限性，从而带来上述问题。

因此，有必要设计一种用于软启动装置的新的传动调速系统，以克服上述的各种缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造工艺简单、制造使用和维护成本低、性能可靠且使用寿命长的用于软启动装置的行星轮传动调速系统。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：

本发明的一种行星轮传动调速系统，其包括一个行星传动机构和一个调速机构，行星传动机构由第一输入轴、太阳齿轮、至少一个行星齿轮、行星齿轮支架、输出轴、内齿轮、传动齿轮、第二输入轴、制动器以及调速机构组成，其中第一输入轴一端与太阳齿轮联接在一起，而第二输入轴一端与传动齿轮联接在一起，行星齿轮支架与输出轴固定联接，行星齿轮安装在行星齿轮支架上，各行星齿轮与太阳齿轮和内齿轮相啮合，传动齿轮与内齿轮相啮合，所有齿轮可绕其轴转动，调速机构可以与第一输入轴或第二输入轴的另外一端相联接，并能向与之联接的输入轴施加可控的旋转阻力，制动器固定在与调速机构相联接的输入轴上，动力输入装置安装在未与调速机构相联接的第一输入轴或第二输入轴的另外一端上。

上述行星轮传动调速系统，不但制造工艺简单，而且制造、使用和维护成本低，性能可靠，使用寿命长。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的行星轮传动调速系统进行详细的说明，其中：

图1为根据本发明的第一实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图2为根据本发明的第二实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图3为根据本发明的第三实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图4为根据本发明的第四实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图5为根据本发明的第五实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图6为根据本发明的第六实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图7为根据本发明的第七实施例的行星轮传动调速系统的示意图；

图8为根据本发明的第八实施例的行星轮传动调速系统的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，根据发明实施例一的行星轮传动调速系统，其包括一个行星传动机构和一个调速机构10。行星传动机构由第一输入轴1、太阳齿轮2、行星齿轮3、行星齿轮支架4、输出轴5、内齿轮6、传动齿轮7、第二输入轴8、制动器9以及调速机构10组成。

上述构件的联接关系如下：其中第一输入轴1与太阳齿轮2联接在一起；第二输入轴8与传动齿轮7联接在一起。行星齿轮支架4与输出轴5固定联接，行星齿轮3可以为一个或多个并且均安装在行星齿轮支架4上。各行星齿轮3与太阳齿轮2和内齿轮6相啮合，传动齿轮7与内齿轮6相啮合，所有齿轮(包括内齿轮6)均可绕其轴转动。调速机构10与第二输入轴8相联接，并能向与之联接的第二输入轴8施加可控的旋转阻力，以控制该第二输入轴8的转速，制动器9固定在与调速机构10相联接的第二输入轴8上。该调速机构10可以是以下几种方式：

1、液压系统：把行星齿轮传动的第二输入轴8作为调速机构10液压系统的动力，通过调节液压系统负载，改变施加于该输入轴上的反作用力，从而控制其转速。

2、汽车ABS制动系统：把行星齿轮传动的第二输入轴8作为ABS的制动轴，并控制其转速。

3、电流变液制动系统：通过改变施加于电流变液的电场强度，改变其粘度，当电流变液没有施加电场时，其粘度很低(剪应力很小)，对与其相联的行星齿轮第二输入轴8的阻尼很小，该第二输入轴8可自由转动，当增加电场强度时，其粘度增大，对与其相联的行星齿轮输入轴的阻尼也增大，这样通过改变电场强度从而实现对行星齿轮第二输入轴8速度的控制。

下面以本发明实施例一的行星轮传动调速系统为例，说明其工作原理：

工作时，动力装置与第一输入轴1相联，工作负载与输出轴5相联。启动时，驱动机构(未示出)通过第一输入轴1驱动太阳齿轮2，并带动行星齿轮3。此时，调速机构10施加于第二输入轴8的阻力为零或很小，传动齿轮7可自由转动，与之相啮合的内齿轮6也可自由转动，因此作用于输出轴5上的转矩很小，由于工作机构负载的作用，输出轴5不转动。当逐渐增加调速机构10对传动齿轮7的阻力时，可使内齿轮6转速相应降低，而输出轴5开始转动且速度相应增大，当调速机构10的阻力足够大时，内齿轮6趋于静止，这时，制动器9工作将第二输入轴8制动，调速机构10停机，输出轴5输出正常工作转速。通过调速机构10控制内齿轮6的转速从而使输出轴5转速变化以满足各种工作机构的启动要求。

请参阅图2，根据本发明的实施例二的行星轮传动调速系统与实施例一的不同之处在于调速机构10′和制动器9′与第一输入轴1相联，而动力则由第二输入轴8输入。

请参阅图3，根据本发明的实施例三的行星轮传动调速系统采用液压调速机构12。调速机构12由流量控制阀120、压力控制阀121、冷却器122、油箱123、液压泵124以及滤油器125组成。第二输入轴8与液压泵124的轴相联并可随其一起转动。

方案的工作原理为：由压力控制阀121设定液压系统压力，液压泵124的排量和流量控制阀120流量都可调，或者其中之一可调，通过调节液压泵124的排量和流量控制阀120的流量或者只调节液压泵124的排量或流量控制阀120的流量改变该液压泵124的负载，从而改变液压泵124对第二输入轴8的反作用力，以使其转速满足设定要求。其他部分的工作原理与实施例一相同。

请参阅图4，根据本发明的实施例四的行星轮传动调速系统与实施例三的不同之处在于调速机构12′和制动器9′与第一输入轴1相联，而动力则由第二输入轴8输入。

请参阅图5，实施例五的行星是调速机构14为线性湿式离合器的方案，其调速机构14的机械部分由动盘140、静盘141、壳体142和电流变液143组成。动盘140与第二输入轴8相联并可随其一起转动，静盘141固定联接于壳体142上，但不能转动，壳体142中充满电流变液143。当施加于电流变液143上的电场为“0”时，电流变液粘度极低(剪应力小)，动盘140及第二输入轴8可自由转动，当施加于电流变液143上的电场变大时，电流变液143的粘度相应增大，直至变为固体，使作用于动盘140上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。其他部分的工作原理与实施例一相同。

请参阅图6，根据本发明的实施例六的行星轮传动调速系统与实施例五的不同之处在于调速机构14′和制动器9′与第一输入轴1相联，而动力则由第二输入轴8输入。

请参阅图7，实施例七是调速机构16为利用线性湿式离合器的方案。其调速机构16的机械部分由动盘160、静盘161、壳体162和液体163组成。动盘160与第二输入轴8相联并可随其一起转动，静盘161安装于壳体162上，并可沿轴向移动，以改变动盘160与静盘161的间隙。壳体162中充满液体163，当动盘160与静盘161的间隙减小时，其间液体的剪切力相应增大，使作用于动盘160上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。其他部分的工作原理与实施例一相同。

请参阅图8，实施例八与实施例七的不同之处在于调速机构16′和制动器9′与第一输入轴1相联，而动力则由第二输入轴8输入。

Claims (9)

1.一种行星轮传动调速系统，其特征在于，其包括一个行星传动机构和一个调速机构(10，10′，12，12′，14，14′，16，16′)，行星传动机构由第一输入轴(1)、太阳齿轮(2)、至少一个行星齿轮(3)、行星齿轮支架(4)、输出轴(5)、内齿轮(6)、传动齿轮(7)、第二输入轴(8)、制动器(9)以及调速机构(10)组成，其中第一输入轴(1)一端与太阳齿轮(2)联接在一起，而第二输入轴(8)一端与传动齿轮(7)联接在一起，行星齿轮支架(4)与输出轴(5)固定联接，行星齿轮(3)安装在行星齿轮支架(4)上，各行星齿轮(3)与太阳齿轮(2)和内齿轮(6)相啮合，传动齿轮(7)与内齿轮(6)相啮合，所有齿轮均可绕其轴转动，调速机构(10)可以与第一输入轴(1)和第二输入轴(8)中之一的另外一端相联接，并能向与之联接的输入轴施加可控的旋转阻力，制动器(9)固定在与调速机构(10)相联接的输入轴上，动力输入装置安装在第一输入轴(1)和第二输入轴(8)中另外一个的另外一端上。

2.根据权利要求1所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，所述调速机构以第一输入轴(1)或第二输入轴(8)作为调速机构液压系统(12，12′)的动力源，通过改变液压系统的负载或阻力，改变施加于第一轴(1)或第二轴(8)上的反作用力，控制其转速，从而改变输出轴(5)的转速。

3.根据权利要求2所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，所述调速机构是液压系统、ABS制动系统、电流变液制动系统或线形湿式离合器中的一种。

4.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其中调速机构(12)由流量控制阀(120)、压力控制阀(121)、冷却器(122)、油箱(123)、液压泵(124)以及滤油器(125)组成，第二输入轴(8)与液压泵(124)的轴相联并可随其一起转动，通过调节液压泵(124)的排量和流量控制阀(120)的流量或者只调节液压泵(124)的排量或流量控制阀(120)的流量改变该液压泵(124)的负载，从而改变液压泵(124)对第二输入轴(8)的反作用力。

5.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其调速机构(14)的机械部分由动盘(140)、静盘(141)、壳体(142)和液体(143)组成，动盘(140)与第二输入轴(8)相联并可随其一起转动，静盘(141)安装于壳体(142)上，并可沿轴向移动，但不能转动，以改变动盘(140)与静盘(141)的间隙，壳体(142)中充满液体(143)，当动盘(140)与静盘(141)的间隙减小时，其间液体的剪切力相应增大，使作用于动盘(10)上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。

6.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其调速机构(16)的机械部分由动盘(160)、静盘(161)、壳体(162)和电流变液(163)组成，动盘(160)与第二输入轴(8)相联并可随其一起转动，静盘(161)固定联接于壳体(162)上，其自由度为零，壳体(162)中充满电流变液(163)，当施加于电流变液(163)上的电场为“0”时，电流变液粘度极低(剪应力小)，动盘(160)及第二输入轴(8)可自由转动，当施加于电流变液(163)上的电场变大时，电流变液(163)的粘度相应增大，直至变为固体，使作用于动盘(160)上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。

7.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其中调速机构(12′)由流量控制阀(120′)、压力控制阀(121′)、冷却器(122′)、油箱(123′)、液压泵(124′)以及滤油器(125′)组成，第一输入轴(1)与液压泵(124′)的轴相联并可随其一起转动，通过调节液压泵(124′)的排量和流量控制阀(120′)的流量或者只调节液压泵(124′)的排量或流量控制阀(120′)的流量改变该液压泵(124′)的负载，从而改变液压泵(124′)对第一输入轴(1)的反作用力。

8.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其调速机构(14′)的机械部分由动盘(140′)、静盘(141′)、壳体(142′)和液体(143′)组成，动盘(140′)与第一输入轴(1)相联并可随其一起转动，静盘(141′)安装于壳体(142′)上，并可沿轴向移动，但不能转动，以改变动盘(140′)与静盘(141′)的间隙，壳体(142′)中充满液体(143′)，当动盘(140′)与静盘(141′)的间隙减小时，其间液体的剪切力相应增大，使作用于动盘(140′)上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。

9.根据权利要求1-3中之一所述的行星轮传动调速系统，其特征在于，其调速机构(16′)的机械部分由动盘(160′)、静盘(161′)、壳体(162′)和电流变液(163′)组成，动盘(160′)与第二输入轴(8)相联并可随其一起转动，静盘(161′)固定联接于壳体(162′)上，其自由度为零，壳体(162′)中充满电流变液(163′)，当施加于电流变液(163′)上的电场为“0”时，电流变液粘度极低(剪应力小)，动盘(160′)及输入轴(8)可自由转动，当施加于电流变液(163′)上的电场变大时，电流变液(163′)的粘度相应增大，直至变为固体，使作用于动盘(160′)上的制动力矩变大而使其转速降低直至停止。

Images