CN207446716U - 行星齿轮系统的无级变频激振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行星齿轮系统的无级变频激振器，包括发动机、电动机、发电机、用于储蓄所述发电机发出的电能并向电动机供电的电容器、激振器、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构；所述发动机输出的动力分别向所述第一行星齿轮机构和发电机传递动力；所述第一行星齿轮机构通过差速传动将来自发动机和第二行星齿轮机构的动力耦合后驱动所述激振器工作；所述第二行星齿轮机构可通过定轴传动将电动机输出的动力传递至第一行星齿轮机构或者通过差速传动将来自发动机和电动机的动力耦合后传递至所述第一行星齿轮机构，本无级变频激振器装置可以大范围激振频率调节。

Description

行星齿轮系统的无级变频激振器

技术领域

本实用新型涉及物料筛分装置领域，具体是一种行星齿轮系统的无级变频激振器。

背景技术

在矿业、化工、冶金、建材、医药、粮食加工和环境工程等领域，筛分作业是重要的生产环节。筛分机械是筛分作业中的最重要设备，最早的筛分机械应用记载见于16世纪英国采煤作业，从19世纪下半叶开始盛行于煤炭工业，此后筛分机械的发展经历了固定筛、辊轴筛、圆筒筛、摇动筛几个阶段。振动筛是一种新型的筛分机械，它是应用概率筛分理论设计而成的，由于其处理量大、筛分效率高、结构简单、工作可靠,成本低等优势，逐步取代以上传统筛分设备，成为筛分机械的主流。目前，工程中使用的筛分设备绝大多数是振动筛。振动筛利用偏心轮激振器转动作为振动源，而现有的激振器难以在较大范围内对其激振频率进行调节。

因此，需要一种可以大范围激振频率调节的行星齿轮系统的无级变频激振器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种行星齿轮系统的无级变频激振器，包括发动机、电动机、发电机、用于储蓄所述发电机发出的电能并向电动机供电的电容器、激振器、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构；所述发动机输出的动力分别向所述第一行星齿轮机构和发电机传递动力；所述第一行星齿轮机构通过差速传动将来自发动机和第二行星齿轮机构的动力耦合后驱动所述激振器工作；所述第二行星齿轮机构可通过定轴传动将电动机输出的动力传递至第一行星齿轮机构或者通过差速传动将来自发动机 和电动机的动力耦合后传递至所述第一行星齿轮机构；

本实用新型的行星齿轮系统的无级变频激振器还包括与所述发电机传动连接的控制动力输入轴；所述控制动力输入轴通过控制动力输入齿轮副接受来自发动机的动力，并通过控制动力输出齿轮副在所述第二行星齿轮机构进行差速传动时向第二行星齿轮机构传递动力；

进一步，所述控制动力输出齿轮副的主动齿轮通过超越离合器与所述控制动力输入轴配合；所述超越离合器在所述第二行星齿轮机构进行定轴传动时超越，并在所述第二行星齿轮机构进行差速传动时结合；

进一步，所述第一行星齿轮机构通过其太阳轮接受来自发动机的动力，并通过其行星架接受来自第二行星齿轮机构的动力，并通过其齿圈将动力输出至所述激振器；所述第二行星齿轮机构通过其太阳轮接受来自电动机的动力，并通过其行星架将动力传递至第一行星齿轮机构的行星架，并通过其齿圈接受来自所述控制动力输出齿轮副的动力；

进一步，所述第二行星齿轮机构设有用于锁定其齿圈转动的制动器，并通过所述制动器控制其进行定轴传动或差速传动；

进一步，所述激振器包括用于接受来自第一行星齿轮机构的齿圈的动力的主动轴、与所述主动轴平行设置并同步转动的从动轴以及传动配合在所述主动轴和从动轴上的偏心回转体。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的行星齿轮系统的无级变频激振器，第一行星齿轮机构的太阳轮通过输入轴接收发动机输入的功率,第一行星齿轮机构的行星架接收来自电动机的控制功率，并通过第一行星齿轮机构的外齿圈将功率传递到激振器的主动轴，从而带动激振器工作。同时，输入轴通过控制动力输出齿轮副将发动机的一部分动力向发电机传递；控制动力输入轴上设置有控制动力输出主动齿轮，该齿轮通过单向超越离合器同轴安装在控制动力输入轴上；与控制动力输入轴传动连接的是发电机，发电机输出电能到电容器，电容器驱动电动机转动，电动机将控制功率传递到第二行星齿轮机构的外齿圈； 当该外齿圈的转速达到某一个固定值，系统进入升速阶段，单向超越离合器接合，控制动力输入轴的部分的功率将通过控制动力输出齿轮副分流一部分到第二行星齿轮机构的外齿圈从而减轻电机和电容器的负荷。通过控制发电机和电动机的输出功率或扭矩，就可使输出转速大范围连续变化，实现无级变速，达到激振器的无级变频。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为激振箱结构图；

图3为图2剖视示意图；

图4为图3B-B剖视图；

图5为图3A-A剖视图；

图6为图2的后视图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图。如图所示，本实施例中的行星齿轮系统的无级变频激振器，包括发动机、电动机6、发电机8、用于储蓄发电机8发出的电能并向电动机6供电的电容器7、第一行星齿轮机构2和第二行星齿轮机构4；所述发动机输出的动力分别向所述第一行星齿轮机构2和发电机8传递动力；所述第一行星齿轮机构2通过差速传动将来自发动机和第二行星齿轮机构4的动力耦合后驱动所述激振器工作；所述第二行星齿轮机构4可通过定轴传动将电动机6输出的动力传递至第一行星齿轮机构2或者通过差速传动将来自发动机和电动机6的动力耦合后传递至所述第一行星齿轮机构2。

本实施例的行星齿轮系统的无级变频激振器还包括与所述发电机8传动连接的控制动力输入轴11；所述控制动力输入轴11通过控制动力输入齿轮副12接受来自发动机的动力，并通过控制动力输出齿轮副10在所述第二行星齿轮机构4进行差速传动时向第二行星齿轮机构4传递动力；控制动力输入齿轮副1的主动齿轮传动配合在与发动机传动连接的输入轴上，控制动力输入齿轮副1 的从动齿轮传动配合在控制动力输入轴11上。

本实施例中，所述控制动力输出齿轮副10的主动齿轮通过超越离合器与所述控制动力输入轴11配合；所述超越离合器在所述第二行星齿轮机构4进行定轴传动时超越，并在所述第二行星齿轮机构4进行差速传动时结合；本实施例中，定轴传动是指行星齿轮机构的太阳轮、行星架和齿圈中的其中一个部件保持固定的传动，而差速传动是指行星齿轮机构的太阳轮、齿圈、行星架均发生转动的传动方式。

本实施例中，所述第一行星齿轮机构2通过其太阳轮接受来自发动机的动力，并通过其行星架接受来自第二行星齿轮机构4的动力，并通过其齿圈将动力输出至所述激振器；所述第二行星齿轮机构4通过其太阳轮接受来自电动机8的动力，并通过其行星架将动力传递至第一行星齿轮机构2的行星架，并通过其齿圈接受来自所述控制动力输出齿轮副10的动力。

本实施例中，所述第二行星齿轮机构4设有用于锁定其齿圈转动的制动器5，并通过所述制动器5控制其进行定轴传动或差速传动。

本实施例中，所述激振器包括用于接受来自第一行星齿轮机构2的齿圈的动力的第一组振动体的第一传动轴20、与所述第一传动轴20平行设置并同步转动的第一组振动体的第二传动轴16、第二组振动体的第一传动轴22、与所述第二组振动体的第一传动轴22平行设置并同步转动的第二组振动体的第二传动轴25以及分别对应设置在传动轴20、传动轴16、传动轴22和传动轴25上的偏心回转体24、偏心回转体25、偏心回转体26和偏心回转体27。本实施例中，第一组振动体的第一偏心回转体24由4个振子M组合而成，第一组振动体的第二偏心回转体25由4个振子M组合而成，第二组振动体的第一偏心回转体26由4个振子M组合而成。本实施例中，第一组振动体的第一偏心回转体24、第一组振动体的第二偏心回转体25形成一对共轭振动体，转动时会分别产生离心力，由于第二组振动体的第一偏心回转体24、第二组振动体的第二偏心回转体25对称安装，即相位差180°，并转向相反，两个力的合力在第二组振动体的第一偏心回转体24、第二组振动 体的第二偏心回转体25中心连线上接近零，而在该中心连线的正交方向上叠加产生正弦规律的往复激振力。同理，第二组振动体的第一偏心回转体26、第一组振动体的第二偏心回转体27也是如此。又第一组振动体和第二组振动体通过齿轮传动实现反向转动，此外，第一组振动体和第二组振动体的第一偏心回转体和第二偏心回转体相位差也为180°，因此第一组振动体和第二组振动体产生的激振力方向相同。

本实施例的工作过程为：低速激振时，制动器12固定第二行星齿轮机构7的齿圈，单向超越离合器断开。第一行星齿轮机构2的太阳轮通过输入轴接收来自发动机的动力，同时小部分功率通过控制动力输入齿轮副1传递到控制动力输入轴13。控制动力输入轴13将功率传递给发电机10，发电机10输出电能到电容器9，电容器9驱动电动机8，将功率传递到第二行星齿轮机构7的太阳轮，通过第二行星齿轮机构7的行星架将功率传递到第一行星齿轮机构2的行星架。从发电机10传递到第一行星齿轮机构2的行星架的功率与来自第一行星齿轮机构2的太阳轮的功率在第一行星齿轮机构2的齿圈汇流，通过该齿圈传到激振输出齿轮副，将动力输出到激振箱17，带动第一组振动体的第一传动轴20、第一组振动体的第一偏心回转体24、第一组振动体的第一齿轮19转动；第一组振动体的第一齿轮19又带动第一组振动体的第二齿轮18、第一组振动体的第二传动轴16、第一组振动体的第二偏心回转体25反向转动；第一组振动体的第三齿轮15带动第二组振动体的第三齿轮21、第二组振动体的第一传动轴22、第二组振动体的第一偏心回转体26、第二组振动体的第一齿轮23反向转动；第二组振动体的第一齿轮23再带动第二组振动体的第二齿轮24、第二组振动体的第二传动轴25、第二组振动体的第二偏心回转体27正向转动，使激振台以某一频率开始振动。

高速激振时，制动器12断开第二行星齿轮机构7的外齿圈不固定，单向超越离合器结合。第一行星齿轮机构2的太阳轮通过输入轴接收来自发动机的动力，同时小部分功率通过控制动力输入齿轮副1传递到控制动力输入轴13。控 制动力输入轴13将一部分功率传递给发电机10，发电机10输出电能到蓄电池9，蓄电池9驱动电动机8，将功率传递到第二行星齿轮机构7的太阳轮；控制动力输入轴13的另一部分功率通过控制动力输出齿轮副11传递到第二行星齿轮机构7的外齿圈。两部分功率通过第二行星齿轮机构7的行星架传递到第一行星齿轮机构2的行星架，该动力与来自第一行星齿轮机构2的太阳轮的功率在第一行星齿轮机构2的齿圈汇流，最终通过激振器输入齿轮副3传到激振输出齿轮副，将动力输出到激振箱17，带动第一组振动体的第一传动轴20、第一组振动体的第一偏心回转体24、第一组振动体的第一齿轮19转动；第一组振动体的第一齿轮19又带动第一组振动体的第二齿轮18、第一组振动体的第二传动轴16、第一组振动体的第二偏心回转体25反向转动；第一组振动体的第三齿轮15带动第二组振动体的第三齿轮21、第二组振动体的第一传动轴22、第二组振动体的第一偏心回转体26、第二组振动体的第一齿轮23反向转动；第二组振动体的第一齿轮23再带动第二组振动体的第二齿轮24、第二组振动体的第二传动轴25、第二组振动体的第二偏心回转体27正向转动，使激振台以某一频率开始振动。

在激振器工作时，无级变速部分传动比范围为0.5～4，故输出有升速和降速，当降速时激振器为低速激振，扭矩大；升速时激振器为高速激振，频率高。发动机输入速度从低到高变化，通过控制发电机10和电动机8的输出功率或扭矩，输出转速连续变化，激振器频率也连续变化，实现无级变频，从而实现大范围激振频率调节，且可以找出最佳频率对应转速。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：包括发动机、电动机、发电机、用于储蓄所述发电机发出的电能并向电动机供电的电容器、激振器、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构；所述发动机输出的动力分别向所述第一行星齿轮机构和发电机传递动力；所述第一行星齿轮机构通过差速传动将来自发动机和第二行星齿轮机构的动力耦合后驱动所述激振器工作；所述第二行星齿轮机构可通过定轴传动将电动机输出的动力传递至第一行星齿轮机构或者通过差速传动将来自发动机和电动机的动力耦合后传递至所述第一行星齿轮机构。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：还包括与所述发电机传动连接的控制动力输入轴；所述控制动力输入轴通过控制动力输入齿轮副接受来自发动机的动力，并通过控制动力输出齿轮副在所述第二行星齿轮机构进行差速传动时向第二行星齿轮机构传递动力。

3.根据权利要求2所述的行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：所述控制动力输出齿轮副的主动齿轮通过超越离合器与所述控制动力输入轴配合；所述超越离合器在所述第二行星齿轮机构进行定轴传动时超越，并在所述第二行星齿轮机构进行差速传动时结合。

4.根据权利要求3所述的行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：所述第一行星齿轮机构通过其太阳轮接受来自发动机的动力，并通过其行星架接受来自第二行星齿轮机构的动力，并通过其齿圈将动力输出至所述激振器；所述第二行星齿轮机构通过其太阳轮接受来自电动机的动力，并通过其行星架将动力传递至第一行星齿轮机构的行星架，并通过其齿圈接受来自所述控制动力输出齿轮副的动力。

5.根据权利要求4所述的行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：所述第二行星齿轮机构设有用于锁定其齿圈转动的制动器，并通过所述制动器控制其进行定轴传动或差速传动。

6.根据权利要求5所述的行星齿轮系统的无级变频激振器，其特征在于：所述激振器包括用于接受来自第一行星齿轮机构的齿圈的动力的主动轴、与所述主动轴平行设置并同步转动的从动轴以及传动配合在所述主动轴和从动轴上的偏心回转体。