[发明专利]基于涡流制动器的平衡装置

权利要求书

1.一种基于涡流制动器的平衡装置，包括输入轴(10)和平衡轴(20)，所述输入轴(10)与平衡轴(20)之间设有变速装置(30)，所述平衡轴(20)上设有平衡扭矩装置，其特征在于：所述平衡扭矩装置采用涡流制动器(40)，且所述涡流制动器(40)对所述平衡轴(20)施加的平衡扭矩与所述平衡轴(20)的旋转角速度之间满足：

其中，M₂为平衡扭矩；ω₂为平衡轴的角速度；k为平衡力矩系数；n为大于0的自然数；

所述变速装置(30)控制所述平衡轴(20)与所述输入轴(10)之间的传动比与所述输入轴(10)受到的输入扭矩之间满足：

其中，M₁为输入轴的输入扭矩；C₁为常数；a为变速装置的传动比，且aω₁＝ω₂；ω₁为输入轴的角速度；

或，还包括与所述输入轴(10)传动连接的动力装置；

所述变速装置(30)控制所述平衡轴(20)与所述输入轴(10)之间的传动比与所述动力装置输出到所述输入轴(10)上的输出功率之间满足：

其中，P为动力装置输出到输入轴上的输出功率；C₂为常数；a为变速装置的传动比，且aω₁＝ω₂；ω₁为输入轴的角速度。

2.根据权利要求1或2所述的平衡装置，其特征在于：所述涡流制动器(40)对所述平衡轴(20)施加的平衡扭矩与所述平衡轴(20)的旋转角速度之间满足：

M₂＝kω₂或

3.根据权利要求1或2所述基于涡流制动器的平衡装置，其特征在于：

所述变速装置(30)包括与所述输入轴(10)传动连接的主动轮(31)和与所述平衡轴(20)传动连接的从动轮(32)，所述主动轮(31)与从动轮(32)之间设有传动带(33)；所述主动轮(31)和/或从动轮(32)与所述传动带(33)之间的传动半径可调节；且：

当所述主动轮(31)与所述传动带(33)之间的传动半径可调节时，

所述主动轮(31)包括同轴设置的第一主动轮(311)和第二主动轮(312)，所述第一主动轮(311)和/或第二主动轮(312)为可沿着轴向方向移动的主动动轮；

当所述从动轮(32)与所述传动带(33)之间的传动半径可调节时，

所述从动轮(32)包括同轴设置的第一从动轮(321)和第二从动轮(322)，所述第一从动轮(321)和/或第二从动轮(322)为可沿着轴向方向移动的从动动轮。

4.根据权利要求3所述基于涡流制动器的平衡装置，其特征在于：

当所述主动轮(31)与所述传动带(33)之间的传动半径可调节时，

所述主动动轮沿其轴向方向移动的距离与所述输入轴(10)受到的输入扭矩或输入功率之间成正比；且所述主动动轮和所述传动带(33)之间的传动半径与该主动动轮沿其轴向方向移动的距离的幂次方之间成正比；或，

所述主动动轮沿其轴向方向移动的距离与所述输入轴(10)受到的输入扭矩或输入功率的幂次方之间成正比；且所述主动动轮与所述传动带(33)之间的传动半径与该主动动轮沿其轴向方向移动的距离之间成正比；

当所述从动轮(32)与所述传动带(33)之间的传动半径可调节时，

所述从动动轮沿其轴向方向移动的距离与所述输入轴(10)受到的输入扭矩或输入功率之间成正比；且所述从动动轮与所述传动带(33)之间的传动半径与该从动动轮沿其轴向方向移动的距离的幂次方之间成反比；或，

所述从动动轮沿其轴向方向移动的距离与所述输入轴(10)受到的输入扭矩或输入功率的幂次方之间成反比；且所述从动动轮与所述传动带(33)之间的传动半径与该从动动轮沿其轴向方向移动的距离之间成正比。

5.根据权利要求3所述基于涡流制动器的平衡装置，其特征在于：所述变速装置(30)还包括用于使所述传动带(33)始终保持拉紧状态的拉紧轮(34)，所述拉紧轮(34)的转轴上设有用于提供拉紧预紧力的拉紧力机构(35)。