專利名稱：隨動變速機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種調速裝置，具體為一種較大功率、空載啟動、純機械的隨動變
速機。
背景技術：
由交流電動機傳動至工作機構，電動機轉速大多需要減速或變速。目前常用的 調速裝置有液力變矩器、變頻調速裝置以及液壓調速裝置以及小功率機械調速裝置，其中 液力變矩器是采用液體動力技術，即以液體為介質傳遞功率并實現(xiàn)無級調速的液體聯(lián)軸裝 置，在實際使用中存在以下問題(1)控制精度差，調速范圍窄；(2)電機啟動時，沖擊電流較 大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性；(3)液力耦合在調速運行時產生機械損耗和轉差損耗，效率較低， 造成電能浪費；(4)液力變矩器工作時是通過一導管調整工作腔的充液量，從而改變傳遞 扭矩和輸出轉速來滿足工況要求，因此，對工作腔及供油系統(tǒng)需經常維護及檢修，液力變矩 器經過一段時間使用，需要更換液壓油，其維護費用較高。變頻調速裝置采用可控磁導通角 技術，是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電機調速裝置，是 通過改變電源頻率實現(xiàn)調速的，其缺點是恒扭矩、不恒功率，重載情況下，無法啟動，而且傳 遞功率范圍較小。而液壓調速裝置采用液壓馬達控制液壓技術，即液壓馬達通過液壓系統(tǒng) 的調速閥(控制流量來達到調速的目的)來實現(xiàn)無極調速的，其啟動時間短，達不到軟啟動 的效果，同時在經過一段時間使用，需要更換液壓油，維護費用較高。 對于調速裝置，人們追求的品質是能夠達到隨動變速、空載起動、恒功率、功率調 節(jié)范圍較大以及價格低廉，上述小功率機械調速裝置最大功率在15千瓦以下，功率使用范 圍太小，而其余三種調速裝置僅具備三種品質，滿足不了人們的需求。

發(fā)明內容本實用新型為了解決現(xiàn)有調速裝置存在各自不同的缺點和不足而影響其使用性
能的問題，提供一種較大功率、空載啟動、純機械且價格低廉的隨動變速機。
本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的隨動變速機，包括殼體、通過軸承架設在
殼體內的主動軸，殼體一端外側安裝有主電機，主電機的輸入軸與主動軸上分別裝有相互
嚙合的第一級齒輪，殼體另一端支承有輸出軸，本實用新型的創(chuàng)新點在于主動軸上增設由
套固在其上的中心齒輪、與中心齒輪嚙合的行星齒輪、用于支承行星齒輪的行星架以及與
行星齒輪嚙合并回轉支承在主動軸上的內齒圈構成的行星齒輪機構，行星架與輸出軸制成
一體；該變速機還包含調控電機以及由調控電機驅動的蝸桿、蝸輪，蝸輪與行星齒輪機構的
內齒圈連為一體。 所述的第一級齒輪為圓弧圓錐齒輪或圓柱齒輪，當為圓弧圓錐齒輪時，主動軸與 主電機的輸入軸垂直布置；當為圓柱齒輪時，兩者平行布置。 采用本實用新型的結構設計，如圖2所示，以差動機構為基礎，設計配置了蝸輪蝸 桿減速調速系統(tǒng)完成隨動變速，分兩個傳動系統(tǒng)第一為由主電機、第一級齒輪以及行星齒輪機構構成的主傳動及減速系統(tǒng)；第二為由調控電機、蝸輪蝸桿機構構成的控制調速系統(tǒng)。 主傳動及減速系統(tǒng)由主電機輸入經第一級齒輪減速再經行星齒輪機構變速后，最終由行星 架及輸出軸傳動輸出；控制調速系統(tǒng)由調控電機經蝸輪蝸桿機構減速實現(xiàn)內齒圈轉動。根 據(jù)差動機構的特點傳動的合成與分解、傳動功率的不變原則、轉速與力距成反比關系、在 分解分支機構傳動中，阻力距足夠大時轉速為零，兩輸入轉速Wl (主電機的輸入轉速)和 W2(調控電機的輸入轉速)疊加后實現(xiàn)第三轉速Wh，即為輸出轉速，Wl是輸入轉速(相對 固定)，而W2是可調可變的調速轉速，通過調節(jié)W2，即可實現(xiàn)輸出功率以及運轉速度在很大 范圍內隨時變化，滿足不同工況的需求。本實用新型同時還利用蝸輪蝸桿機構具有可傳動 變速比、逆向傳動自鎖性(在一定功率范圍內)的特點，保證系統(tǒng)運行平穩(wěn)。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型將傳統(tǒng)行星齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器有機組合 在一起，以普通的機械零部件和較小的功率調速實現(xiàn)了較大功率電動機的"軟起動"和隨動 變速，不采用液壓技術，也沒有變頻裝置，以純機械形式實現(xiàn)隨動變速，具有以下優(yōu)點 1、空載起動，對電網(wǎng)沖擊小，保證電網(wǎng)質量穩(wěn)定； 2、啟動時間可任意延長，實現(xiàn)"軟啟動"； 3、輸出負載實現(xiàn)恒功率，扭距與轉速成反比，可實現(xiàn)負滿啟動； 4、可隨動變速，在不停機情況下可任意變速； 5、全部剛性機械傳動，運轉可靠，結構簡單，制作及使用成本較低； 6、結構緊湊，布置型式可垂直、可平行； 7、傳遞功率范圍大，40KW—-1500KW。

圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為本實用新型的結構原理示意圖； 圖中l(wèi)-殼體；2-主動軸；3-第一齒輪；4-輸出軸；5_中心齒輪；6-行星齒輪； 7-行星架；8_內齒圈；9-調控電機；10-蝸桿；11_蝸輪；12_主電機。
具體實施方式隨動變速機，如圖1所示，包括殼體1、通過軸承架設在殼體內的主動軸2，殼體1 一端外側安裝有主電機12，主電機12的輸入軸與主動軸2上分別裝有相互嚙合的第一級齒 輪3，第一級齒輪3為圓弧圓錐齒輪或圓柱齒輪，殼體1另一端支承有輸出軸4，主動軸2上 增設由套固在其上的中心齒輪5、與中心齒輪嚙合的行星齒輪6、用于支承行星齒輪的行星 架7以及與行星齒輪嚙合并回轉支承在主動軸2上的內齒圈8構成的行星齒輪機構，行星 架7與輸出軸4制成一體；該變速機還包含調控電機9以及由調控電機驅動的蝸桿10、蝸 輪11，蝸輪11與行星齒輪機構的內齒圈8連為一體。上述調控電機可選多種型號(l)行 星錐盤無極調速電機(最大功率15KW) ;(2)電磁調速電機；(3)YZR起重電機；(4)多極三 相異步電機；(5)小功率變頻電機系統(tǒng)。 具體工作過程分為以下三種情況 —、系統(tǒng)的空載起動主電機、調控電機同時供電，并且兩個電機以額定轉速空轉， 此時為空載起動。機構變速設置原則兩電機的傳動鏈使得內齒圈以同一轉速運轉，傳動型式為差動運動。 二、隨動變速的操縱當兩個電機達到額定轉速后，手動控制調控電機由快減慢， 輸出轉速正好相反，以零為起點由慢轉快， A、如果以傳動比定值為工作常用傳動，調控電機停止供電不工作，傳動形式為NGW 星行傳動； B、手動控制調控電機保持在某一轉速，輸出軸以相應轉速傳動，此時為差動傳動， 調控電機處于發(fā)電制動狀態(tài)。 三、"軟啟動"運轉 空載起動之后，手動控制調控電機使其轉速在一定時間內完成由快到慢再到停 止，這段時間為設備啟動加速時間，一般情況下為15-30秒之間，也可根據(jù)工作設備電機啟 動慣性力的要求決定，例如皮帶輸送機的啟動慣性加速度< 0. 1米/秒。
權利要求一種隨動變速機，包括殼體(1)、通過軸承架設在殼體內的主動軸(2)，殼體(1)一端外側安裝有主電機(12)，主電機(12)的輸入軸與主動軸(2)上分別裝有相互嚙合的第一級齒輪(3)，殼體(1)另一端支承有輸出軸(4)，其特征是主動軸(2)上增設由套固在其上的中心齒輪(5)、與中心齒輪嚙合的行星齒輪(6)、用于支承行星齒輪的行星架(7)以及與行星齒輪嚙合并回轉支承在主動軸(2)上的內齒圈(8)構成的行星齒輪機構，行星架(7)與輸出軸(4)制成一體；該變速機還包含調控電機(9)以及由調控電機驅動的蝸桿(10)、蝸輪(11)，蝸輪(11)與行星齒輪機構的內齒圈(8)連為一體。
2. 根據(jù)權利要求l所述的隨動變速機，其特征是所述的第一級齒輪(3)為圓弧圓錐齒 輪或圓柱齒輪。
專利摘要本實用新型涉及一種調速裝置，具體為一種隨動變速機，解決現(xiàn)有調速裝置存在各自不同的缺點以及無法實現(xiàn)隨動變速的問題，包括殼體、架設在殼體內的主動軸，殼體一端外側安裝有主電機，主電機的輸入軸與主動軸上裝有相互嚙合的第一級齒輪，殼體另一端支承有輸出軸，主動軸上增設由中心齒輪、行星齒輪、行星架及內齒圈構成的行星齒輪機構，行星架與輸出軸制成一體；還包含調控電機以及由調控電機驅動的蝸桿、蝸輪，蝸輪與行星齒輪機構的內齒圈連為一體。該變速機空載起動，對電網(wǎng)沖擊??；啟動時間任意延長，實現(xiàn)“軟啟動”和空載起動；恒功率、恒扭矩；可在不停機情況下隨動變速；全部剛性機械傳動，運轉可靠，結構簡單；傳遞功率范圍大，40kW-1500kW。
文檔編號H02K7/116GK201536293SQ200920254639
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權日2009年11月19日
發(fā)明者李錄堂, 李煥堂 申請人:李錄堂;李煥堂