专利名称：一种机械-液粘复合式无级调速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无级调速装置，尤其是一种利用液体粘性或剪切力传递动力的机械-液粘复合式无级调速装置，适用于风机、水泵和带式输送机等大功率设备的调速和软启动过程。
背景技术：
液体粘性传动(简称液粘传动)是20世纪70年代中期从国外发展起来的一种新型流体传动形式，它是基于牛顿内摩擦定律，利用油膜的剪切作用来传递扭矩，通过改变油膜厚度控制传递转矩的大小，其特点是调速灵敏度高，稳定性好，输出转速可以实现0 100% 范围内无级调节，是实现机械设备节能降耗的有效手段。液粘调速技术即是采用液粘传动的基本原理，实现机械设备运行过程中的无级调速和软启动，在大功率风机、水泵和带式输送机等机械设备中获得广泛的应用。至目前为止，采用液粘传动原理开发的液粘调速装置主要有CN86104607A公开了一种液体粘性传动调速离合器，CN200996420Y公布了一种液体粘性软启动装置， CN201246456Y公开了一种带式输送机液体粘性无级调速装置，CN201236906Y公布了一种基于变频控制的液粘无级调速装置，这些装置各有优点，在一定程度上解决了实际存在的问题。然而调查发现，这些液粘调速装置大多与减速机构通过联轴器连接在一起，配套使用。如此，将导致整个装置结构松散、占地面积较大、设备安装困难、使用和维护成本高、且整体结构复杂，这是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单紧凑、占地面积小、成本低、运行可靠、操作方便的机械-液粘复合式无级调速装置。本发明的技术方案是一种机械-液粘复合式无级调速装置，包括活塞、支撑块、 输入轴、销轴、碟簧、外摩擦片、内摩擦片、内齿圈、挡块、行星轮、行星轴、太阳轮、输出轴、壳体和行星轴承；支撑块与壳体连接形成密闭空间；输入轴通过第一轴承安装在支撑块上， 其与输入轴端盖设有第一骨架密封，其密闭空间内的一端与太阳轮固接；输入轴上装有对第一轴承和太阳轮进行定位的轴套；输出轴通过第二轴承安装在与支撑块相对的壳体面上，其与输出轴端盖之间设有第二骨架密封；太阳轮与行星轮、输出轴、内齿圈组成行星传动系统；行星轮通过行星轴承与行星轴连为一体，安装到输出轴密闭空间内的轴面上；内齿圈通过内齿与行星轮啮合，另一端通过内花键与外摩擦片装配；所述内摩擦片通过销轴固定在支撑块与挡块之间，该支撑块固定连接到挡块上；外摩擦片与内摩擦片相间叠放，其间安装有碟簧；支撑块上开有与密闭空间组成的环形油缸相通的工作油口和控制油口，该环形油缸内设有活塞；壳体与支撑块之间设有密封圈；
本发明的内摩擦片通过花键与支撑块连接，内摩擦片与外摩擦片之间的距离为0~2mm ； 控制油口位于与活塞一端相对的位置；输出轴为轴和行星架的组合体。
本发明的有益效果利用行星齿轮系和摩擦片间的油膜进行动力传递，通过改变摩擦片间油膜的厚度调节传递转矩的大小，易于实现设备的调速和软启动；该装置工作过程中，摩擦片始终浸泡在工作油中，摩擦片不易损坏，使用寿命长；液粘调速技术与行星齿轮传动技术相结合，其结构合理、简单紧凑、安装方便、安全可靠、适用于大功率设备的调速和软启动。
图1是本发明的一种机械-液粘复合式无级调速装置装配图。图2是本发明的A处的局部放大图。其中1.密封圈，2.活塞，3.支撑块，4.输入轴端盖，5、20.骨架密封，6.输入轴， 7,19.轴承，8.工作油口，9.控制油口，10.销轴，11.碟簧，12.外摩擦片，13.内摩擦片， 14.内齿圈，15.挡块，16.行星轮，17.行星轴，18.太阳轮，21.输出轴，22.输出轴端盖， 23.壳体，24.轴套，25.行星轴承。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
图1是本发明的一种机械-液粘复合式无级调速装置装配图，该装置包括活塞2、支撑块3、输入轴6、销轴10、碟簧11、外摩擦片12、内摩擦片13、内齿圈14、挡块15、行星轮16、 行星轴17、太阳轮18、输出轴21、壳体23和行星轴承25 ；支撑块3与壳体23连接形成密闭空间；输入轴6通过第一轴承7安装在支撑块3上，其与输入轴端盖4设有第一骨架密封 5，其密闭空间内的一端与太阳轮18固接；输入轴6上装有对第一轴承7和太阳轮18进行定位的轴套M ；输出轴21通过第二轴承19安装在与支撑块3相对的壳体23面上，其与输出轴端盖22之间设有第二骨架密封20 ；太阳轮18与行星轮16、输出轴21、内齿圈14组成行星传动系统；行星轮16通过行星轴承25与行星轴17连为一体，安装到输出轴21密闭空间内的轴面上；内齿圈14通过内齿与行星轮16啮合，另一端通过内花键与外摩擦片12装配；所述内摩擦片13通过销轴10固定在支撑块3与挡块15之间，该支撑块3固定连接到挡块15上；外摩擦片12与内摩擦片13相间叠放，其间安装有碟簧11，图2为碟簧11处的局部放大图；支撑块3上开有与密闭空间组成的环形油缸相通的工作油口 8和控制油口 9， 该环形油缸内设有活塞2 ；壳体23与支撑块3之间设有密封圈1 ；内摩擦片13通过花键与支撑块3连接，内摩擦片13与外摩擦片12之间的距离为广2mm ；控制油口 9位于与活塞一端相对的位置。 本装置的工作过程为通过输入轴6带动太阳轮18旋转，太阳轮18把动力传递给行星轮16和内齿圈14，内齿圈14带动外摩擦片12转动。当控制油口 9的油压较低时，外摩擦片12和内摩擦片13之间距离较远，油膜传递的转矩较小，此时内齿圈14空转，输出轴 21不转动；增加控制油口 9的油压，外摩擦片12和内摩擦片13之间距离减小，油膜传递的转矩增大，此时内齿圈14转速减小，输出轴21转速增加；控制油口 9的油压增大到一定程度，使得外摩擦片12和内摩擦片13之间距离为零，此时外摩擦片12和内摩擦片13不再转动，内齿圈14静止，输出轴21转速达到最大。如此，即可以通过调节控制油口 9的油压，改变活塞2的行程，进而改变外摩擦片12和内摩擦片13之间的距离，通过行星轮系的传动，达到无级调节输出轴21转速和转矩的目的。 本装置利用行星齿轮系和摩擦片间的油膜进行动力传递，通过改变摩擦片间油膜的厚度调节传递转矩的大小，易于实现设备的调速和软启动。该装置工作过程中，摩擦片始终浸泡在工作油中，不会出现火花，可作为井下防爆使用；产生的热量由工作油带回油箱， 且摩擦片间充满油液，摩擦片不易损坏，使用寿命长；通过改变摩擦片的数量，可以很方便地调节传递转矩的大小，易于产品的系列化开发；液粘调速技术与行星齿轮传动技术相结合，既高效节能，又安全可靠。该装置结构合理、简单紧凑、安装方便、使用寿命长、操作简便、使用和维护成本低、适用于大功率设备的调速和软启动。
权利要求
1.一种机械-液粘复合式无级调速装置，包括活塞(2)、支撑块(3)、输入轴(6)、销轴 (10)、碟簧(11)、外摩擦片(12)、内摩擦片(13)、内齿圈(14)、挡块(15)、行星轮(16)、行星轴(17)、太阳轮(18)、输出轴(21)、壳体(23)和行星轴承(25)；其特征在于所述支撑块 (3)与壳体(23)连接形成密闭空间；所述输入轴(6)通过第一轴承(7)安装在支撑块(3) 上，其与输入轴端盖(4)设有第一骨架密封(5)，其密闭空间内的一端与太阳轮(18)固接； 所述输入轴(6)上装有对第一轴承(7)和太阳轮(18)进行定位的轴套04)；所述输出轴 (21)通过第二轴承(19)安装在与支撑块(3)相对的壳体(23)面上，其与输出轴端盖(22) 之间设有第二骨架密封(20)；所述太阳轮(18)与行星轮(16)、输出轴(21)、内齿圈(14)组成行星传动系统；所述行星轮(16)通过行星轴承(25)与行星轴(17)连为一体，安装到输出轴(21)密闭空间内的轴面上；所述内齿圈(14)通过内齿与行星轮(16)啮合，另一端通过内花键与外摩擦片(12)装配；所述内摩擦片(13)通过销轴(10)固定在支撑块(3)与挡块 (15)之间，该支撑块(3)固定连接到挡块(15)上；所述外摩擦片(12)与内摩擦片(13)相间叠放，其间安装有碟簧(11);所述支撑块(3)上开有与密闭空间组成的环形油缸相通的工作油口(8)和控制油口(9)，该环形油缸内设有活塞(2)；所述壳体(23)与支撑块(3)之间设有密封圈(1)。
2.根据权利要求1所述的一种机械-液粘复合式无级调速装置，其特征在于所述内摩擦片(13)通过花键与支撑块(3)连接，内摩擦片(13)与外摩擦片(12)之间的距离为 1 2mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种机械-液粘复合式无级调速装置，其特征在于所述控制油口(9)位于与活塞一端相对的位置。
4.根据权利要求1所述的一种机械-液粘复合式无级调速装置，其特征在于所述输出轴(21)为轴和行星架的组合体。
全文摘要
本发明公开一种机械-液粘复合式无级调速装置，包括支撑块(3)、输入轴(6)、碟簧(11)、外摩擦片(12)、内摩擦片(13)、行星轮(16)、行星轴(17)、太阳轮(18)、输出轴(21)；输入轴(6)一端与太阳轮(18)固接；太阳轮(18)与行星轮(16)、输出轴(21)、内齿圈(14)组成行星传动系统；所述行星轮(16)通过行星轴承(25)与行星轴(17)连为一体，安装到输出轴(21)密闭空间内的轴面上；所述内齿圈(14)通过内齿与行星轮(16)啮合，另一端通过内花键与外摩擦片(12)装配；所述内摩擦片(13)通过销轴(10)固定在支撑块(3)与挡块(15)之间。本装置结构合理、简单紧凑、使用寿命长、适用于大功率设备的调速和软启动。
文档编号F16H47/04GK102155526SQ20111009109
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者于新刚, 宋喜福, 席涛, 张立强, 李培, 杨平, 王晓亮, 王欢, 谢方伟 申请人:江苏大学