CN201787006U

CN201787006U - 一种软启动传动装置

Info

Publication number: CN201787006U
Application number: CN2010202656332U
Authority: CN
Inventors: 张以都; 马敏涛; 刘颖; 仇学军
Original assignee: Beijing Haford System Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Haford System Technology Co Ltd
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-07-21

Abstract

本实用新型提供了一种软启动传动装置，该种软启动传动装置包括：箱体；可差动的行星传动机构，其设置在所述箱体内，并且包括中心轮、行星架、行星轮以及内齿圈；以及制动器，其设置在所述箱体外，并且与所述内齿圈传动连接。通过将控制内齿圈的制动器设置在箱体外，使得系统在使用过程中的发热量小，有利于油品的长期稳定使用，并且便于使用和维修方便。此外，在上述结构中，制动器无需与行星传动机构的齿轮共用一种润滑油，从而无需使用专用液压油品，运行费用低。

Description

一种软启动传动装置

技术领域

本实用新型涉及传动技术领域，特别是涉及一种软启动传动装置。

背景技术

软启动是指机械系统在重载的工况下也能够按照所要求的速度逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动或停车。软启动传动装置是指设置在电动机和电动机机械负载之间、用于实现软启动的传动装置。采用软启动技术不仅能有效地减小启动时电动机对机械传动系统的启动冲击，延长减速器等关键部件的使用寿命，同时还能大大减小启动电流对电动机的冲击负荷以及对电网的影响。此外，通过使用软启动技术，在对电气设备和机械设备进行选型时，可以选用容量较小的电动机和其它电气设备，降低机械设备的规格等级，因而还能减少设备基础的投资。

现有技术的软启动装置主要有两种：第一种为调速型液力偶合器。第二种为CST装置。

调速型液力偶合器由泵轮、涡轮和壳体组成。泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在电机输出轴上，涡轮装在减速机输入轴上。电动机带动输入轴旋转时，液体被泵轮甩出，被泵轮甩出的高速液体推动涡轮旋转，从而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。液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩总是小于输入扭矩。液力偶合器输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加。调速型液力偶合器能够实现软启动，但是调速型液力偶合器软启动功率损失大，发热十分严重，电动机的启动电流仍然较大(5～8倍的额定电流)，有效调速范围较小，可控性也较差，更主要的是维修性能差。而且，最大功率在400kW左右。

CST装置是将液体粘性制动器与行星差动传动技术相结合，通过PLC可编程控制器及速度、扭矩、温度等传感器形成一个连续可控的传输系统。这种软启动装置不需要另配减速器就能独立完成软启动功能和传动功能。当电动机启动时，液体粘性制动器处于“分离”状态，内齿圈因行星减速器输出轴的负载较大而差动空转，因此电动机能够在空载的状态下启动运行，电动机启动后，PLC控制液体粘性制动器逐渐制动，内齿圈逐渐减速，而输出轴则加速，从而实现软启动。CST装置具有下述缺点：将控制内齿圈的液体粘性制动器设置在箱体内，液体粘性制动器与齿轮共用一种润滑油，需要专用的液压油品，并且由于粘性制动器长时间工作系统发热量急剧升高，会加速油品的失效，使用成本和运行费用高昂，另外，液体粘性制动器的摩擦片属于易损件，将液体粘性制动器设置在箱体内，导致不便于进行现场维修。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型的软启动传动装置来克服现有技术软启动传动装置的上述缺点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种软启动传动装置，该种软启动传动装置包括：箱体；可差动的行星传动机构，其设置在所述箱体内，并且包括中心轮、行星架、行星轮以及内齿圈；以及制动器，其设置在所述箱体外，并且与所述内齿圈传动连接。其中，所述中心轮作为所述软启动传动装置的输入部件；所述行星架作为所述软启动传动装置的主输出部件，且以可转动的方式支承在所述箱体上；所述行星轮设置成可自转并可随行星架一起转动；所述内齿圈以可转动的方式支承在所述箱体上，并通过所述行星轮与中心轮传动连接。

通过将控制内齿圈的制动器设置在箱体外，使得系统在使用过程中的发热量小，有利于油品的长期稳定使用，并且便于使用和维修方便。此外，在上述结构中，制动器无需与行星传动机构的齿轮共用一种润滑油，从而无需使用专用液压油品，运行费用低。

优选地，所述内齿圈上设有外齿轮，所述外齿轮通过齿轮增速的形式将内齿圈的旋转运动传递到所述制动器，并且所述制动器为液粘制动器。从而使得制动器中的摩擦片高速旋转，导致液体粘性制动器所需要的制动扭矩更小，所以摩擦片制造容易，生产成本低。

优选地，所述制动器直接固连在所述箱体上。从而以简单的方式固定制动器。

优选地，所述液粘制动器的能量消耗部件封闭在一壳体内。从而摩擦片的磨损导致的碎屑封闭在该壳体内，而不会进入齿轮箱，不会影响齿轮和轴承的运行。

优选地，所述软启动传动装置进一步包括与所述内齿圈或所述制动器传动连接的阀控加载装置。从而在低速输出时，可以利用阀控液压系统来对内齿圈或制动器的摩擦片来进行制动，这样，在长时间工作时，系统发热量保持在较小的水平，而不会如CST装置中那样急剧升高。这有利于进一步延长油品的使用寿命。

优选地，所述阀控加载装置包括液控比例阀和低速、小排量且大扭矩的液压泵。利用小排量、低速大扭矩的工作特性，通过控制液压泵出口流量和压力，从而控制液压泵的转速，使之具有较好的低速运行性能。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1示出根据本实用新型一实施例的软启动传动装置的示意性原理图。

其中，附图标记：

1-中心轮；2-行星架；3-内齿圈；4箱体；

5-行星轮；6-液粘制动器；7-阀控加载装置；8-润滑泵

具体实施方式

文中术语“传动连接”的含义是指以可以传递动力的方式连接(包括直接连接或间接连接)，例如两根轴上分别带有齿轮，且所述齿轮相互啮合。

如图1所示，根据本实用新型一实施例的软启动传动装置包括一种软启动传动装置，所述软启动传动装置包括：箱体4；可差动的行星传动机构，其设置在所述箱体4内；以及液粘制动器6，其设置在所述箱体4之外。所述行星传动机构包括中心轮1、行星架2、行星轮5以及内齿圈3。中心轮1作为所述软启动传动装置的输入部件；行星架2作为所述软启动传动装置的主输出部件，且以可转动的方式支承在所述箱体4上；行星轮5设置成可自转并可随行星架2一起转动；内齿圈3以可转动的方式支承在所述箱体4上，并通过所述行星轮5与中心轮1传动连接。液粘制动器6与内齿圈3传动连接，用于选择性地向齿圈3施加制动力矩。内齿圈3上设有与增速齿轮传动机构中的齿轮相啮合的齿轮。增速齿轮传动机构的输出轴与液粘制动器6相连。因此，可以看出，上述差动行星传动机构实际上是一种具有一个输入(中心轮)和两个输出(行星架和辅助齿轮传动机构的输出轴)的2K-H差动行星减速器，只要确定了中心轮的转速和增速齿轮传动机构输出轴的转速，也就确定了行星架的转速，即确定了软启动传动装置的转速。

在启动电动机之前，先释放液粘制动器6，不对其施加任何载荷，电动机启动时，来自电动机的动力驱动内齿圈3和液粘制动器6，从而电动机空转启动或以很小的负载启动，从而使得传动系统成为一个行星架(输出轴)转速为零的差动行星轮系。

为了适用于需要进行低速输出的系统，根据本实用新型一优选实施例的软启动传动装置配置有阀控加载装置7。阀控加载装置7由液控比例阀和低速、小排量、大扭矩的液压泵组成。利用小排量、低速大扭矩的工作特性，通过控制液压泵出口流量和压力，从而控制液压泵的转速，通过对内齿圈的部份制动，实现行星轮系的差动，使输出轴在所需求的低速下运行

在一优选实施例中，液粘制动器6的能量消耗部件封闭在一壳体内。从而摩擦片的磨损导致的碎屑封闭在该壳体内，而不会进入齿轮箱，不会影响齿轮和轴承的运行。

如图1所示，上述软启动传动装置还包括润滑泵8，用于向行星传动机构供应润滑剂。

上述软启动传动装置还可以包括电控系统。电控系统以三菱FX1N-60MR型PLC基本单元和FX2N-2DA、FX2N-8EYT、FX2N-2AD扩展单元为控制核心。电控系统的控制箱面板上配有人机界面的显示屏，既可以就地利用触摸屏操作，也可以通过通讯接口远程操作。为确保软件系统正常运行，电控系统采用操作权限分级制，对管理者、维护者和操作者分别给予不同的操作和软件修改权限。MST软启动的控制方式可在“本地控制”和“远程控制”之间进行任意切换。操作方便，实用可靠。

这种机、电、液一体的软启动传动装置的主要功能：

1)软启动：用户可方便地通过控制面板设定软启动时间(0-300秒可调)，实现对负载的可控启动。

2)软停机：用户可方便地通过控制面板设定软停机时间(0-300秒可调)，在自然停机时间的范围之外实现负载的软停机。

3)低速输出：用户如需低速输出仅需将控制面板低速/运行按钮切换至低速工位，并手动启动。

4)多驱动功率平衡：通过调节和匹配多台MST机械软启动传动装置的输出轴转速，可达到对多个驱动电动机功率进行平衡的目的。

5)过载保护：软启动传动装置的最大输出功率(力矩)可调，以保护设备部件和传动部件(齿轮及轴承)，避免过载的冲击。

本实用新型这种软启动方式传动效率高；电动机的启动电流几乎是空载启动，启动电流小；有效调速范围广(负载速度0-额定速度可调)；使用范围广(此种软启动传动装置可以在水泥、冶金、港口、煤矿等多个行业上应用，最大电机功率可以高达1200Kw)。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型专利范围所涵盖。

Claims

1.一种软启动传动装置，其特征在于，包括：

箱体(4)；

可差动的行星传动机构，其设置在所述箱体(4)内，并且包括中心轮(1)、行星架(2)、行星轮(5)以及内齿圈(3)，其中

所述中心轮(1)作为所述软启动传动装置的输入部件；

所述行星架(2)作为所述软启动传动装置的主输出部件，且以可转动的方式支承在所述箱体(4)上；

所述行星轮(5)设置成可自转并可随行星架(2)一起转动；

所述内齿圈(3)以可转动的方式支承在所述箱体(4)上，并通过所述行星轮(5)与中心轮(1)传动连接；以及

制动器(6)，其设置在所述箱体外，并且与所述内齿圈(3)传动连接。

2.如权利要求1所述的软启动传动装置，其特征在于，所述内齿圈(3)上设有外齿轮，所述外齿轮通过齿轮增速的形式将内齿圈的旋转运动传递到所述制动器，并且所述制动器为液粘制动器。

3.如权利要求1所述的软启动传动装置，其特征在于，所述制动器直接固连在所述箱体上。

4.如权利要求2所述的软启动传动装置，其特征在于，所述液粘制动器的能量消耗部件封闭在一壳体内。

5.如权利要求1所述的软启动传动装置，其特征在于，进一步包括与所述内齿圈或所述制动器传动连接的阀控加载装置。

6.如权利要求5所述的软启动传动装置，其特征在于，所述阀控加载装置包括液控比例阀和低速、小排量且大扭矩的液压泵。