[实用新型]机械—液压混合型调速装置

说明书

本实用新型属于调速装置类，主要提出一种机械－液压混合型调速装置，主要用于机械设备鼠笼式交流电机驱动系统实现无级调速。

目前国内外鼠笼式交流电机拖动系统主要采用的调速方式有：电机调速一驱动电机为可调速电机，采用变频、变级、串接电阻、可控硅供电、发电机组供电等方式进行调速，其调速性能好、效率高，但电控复杂、制造成本高；全液压驱动一采用变量泵、液压马达驱动方式进行调速，调速性能好、传动平稳，但效率较低、制造成本高；双电机驱动－采用双速电机驱动差速器方式进行调速，其结构简单、效率高，但只能有级调速、冲击较大；泵控、制动器控制驱动－采用液压泵或制动器控制差速器进行调速，结构简单、可无级调速，但不能在零至额定速度间的任意速度下长期运行。

本实用新型的目的是提供一种采用鼠笼式电机驱动、机械一液压混合型驱动调速装置，可使机电设备获得较好的无级调速性能。

本实用新型完成发明目的采取的技术方案是：主要由普通鼠笼式电动机和一套液压驱动系统、行星差速器构成，采取电动机和液压驱动系统同时直接驱动行星差速器的技术结构和工作方式，即鼠笼式电动机和液压驱动系统的液压马达分别连接驱动行星差速器的两个输入轴，差速器的另一轴为输出轴与工作机构（负载）相联；液压系统由液压马达、双向液压泵及相应的溢流阀和补油回路构成，双向液压泵可为双向变量液压泵，也可为双向定量液压泵，在采用双向定量泵时，液压系统中相应增设旁路节流阀，以用于控制主油路上的流量。

本实用新型调速装置的工作方式为：鼠笼式电动机以恒定输入转速和功率输入给差速器，液压马达按设定的－ηe－O－ηe的任意转速和功率也输入给差速器，由于液压马达的输入可以无级调节，从而使差速器的输出获得零到额定转速的无级调速，输出被用于驱动工作机构使得设备具有无级调速特性。

本实用新型采用了电动机和液压马达同时直接驱动行星差速器的技术结构和方式，应用了差速器的各输入转速可以相互转化的原理，并组合了液压马达优良的无级调速特性，从而在以鼠笼式交流电机驱动的机械设备上获得优良的无级调速特性。

本实用新型可以改变鼠笼式电机直接驱动机械设备的运行特性，使其调速范围扩大为O－Ve的无级调速运行，增加了运行平稳性，并能提高其安全性，增加使用寿命。

本实用新型可以广泛应用于需要无级调速特性的机械设备上，并可使设备的电控简化、效率提高。

本实用新型给出的附图为：

附图1为本实用新型结构示意图。

附图2为采用双向定量泵时结构示意图。

附图3为速度转换示意图。

如附图1所示：本实用新型调速装置主要由普通鼠笼式电动机2、液压驱动系统4、行星差速器1构成，差速器1的三个轴两个为输入轴，一个为输出轴，其输入轴分别与鼠笼式电动机轴和液压马达轴连接，输出轴与工作机构（负载）相联，液压系统由液压马达3、双向变量液压泵5和两个溢流阀6、补油回路7构成，类似的回路应用在现有液压挖掘机的驱动装置中。

设置用于驱动液压泵5的鼠笼式电机9。

本实用新型中的行星差速器可以采用任何一种形式的行星差速器（包括锥齿轮行星差速器NGW、NGWN、NW和WW型行星差速传动）；电机为普通鼠笼式电机，液压马达及液压泵均采用柱塞式马达及泵、液压系统的构成及系统中的溢流阀、补油回路及采用双向定量泵时所用的旁路节流阀均为现在已经采用的技术结构。

图2所示为本实用新型的另一种结构形式，结构形式与图1所示基本相同，区别在于：其液压泵5采用双向定量泵，液压系统中也相应增加一个旁路节流阀8，用于控制主油路上流量，从而使液压马达3获得变速功能。

其它结构鼠笼式电机2、差速器1、液压马达3、溢流阀6、补油回路7与图1结构相同。

本实用新型的调速过程为（结合附图3）：鼠笼电机2直接启动后，与电机2相联的差速器1的输入轴以电机的转速运转，与液压马达3相联的输入轴以设定的转速运转，此时这两个输入的转速通过差速器1的合成，使其输出轴H的转速为零，即在图3中的a点运转，变量泵5的供油量为最大值，调速时，只要减少双向变量泵5的供油量，即可改变液压马达3的转速，由于电机2的转速保持不变，差速器输出轴H的转速开始上升，其变化如图3中的ab段所示，当液压马达3的转速为零时，差速器输出轴H的转速则为其额定输出的二分之一，即图中的b点，若继续改变变量泵的供油方向及供油量，液压马达3便反向运转并加速，由于此时电机2的转速转向仍保持不变，所以差速器输出轴H的转速继续上升，其变化如图3中的bc段，当变量泵5的供油量再次到最大时，差速器输出轴H以最大额定转速运转，即图3中的c点，此为加速，反之则减速。