CN103490553B

CN103490553B - 一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置

Info

Publication number: CN103490553B
Application number: CN201310422520.7A
Authority: CN
Inventors: 张海筹
Original assignee: Hunan University of Humanities Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Humanities Science and Technology
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: CN103490553A

Abstract

本发明提供一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置，它包括有主电机、辅助电机、链条、行星传动***、左向旋弹性阻力机械制动装置、右向旋弹性阻力机械制动装置。其中，主电机传动轴与行星传动***相连接；主电机传动轴上设有传动轮，传动轮通过皮带或链条与辅助电机相连接；传动轮与行星传动***之间设有制动器；输出轴安装在机壳上，输出轴上套装有过渡小齿轮，过渡小齿轮与行星架上的过渡大齿轮相啮合；左向旋弹性阻力机械制动装置、右向旋弹性阻力机械制动装置分别安装在行星内齿圈两侧。本发明的结构紧凑简单、可实现双向无极调速、启动电流小、软启动、软停车、过载自动保护、多点驱动功率平衡、防爆性能好。

Description

一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置

技术领域

本发明涉及矿山工程设备技术领域，尤其是指一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置。

背景技术

重载机械设备例如煤矿和矿山使用的大型带式输送机、大型提升机，因全套设备的投资大，决定着企业的生产命脉，因此必须具备性能优良的软启动装置加以保护。所谓软启动是指机械***即使在满载的工况下也能够按照要求的速度，逐步克服整个***的惯性而平稳地启动或停车。软启动有多层含义，对电网来说，在软启动过程中，希望电动机的启动电流对电网的冲击应尽可能小；对电动机来说，应设法降低启动电流和缩短启动电流的冲击时间；对传动***和机械负载来说，软启动技术应保证在启动和停车过程中，作用在机械设备上的冲击能量最小，从而延长减速器等关键部件的使用寿命；对用户来说，软启动必须是可控的，并且具有软启动、软停车、双向无级调速、过载自动保护及多驱动功率平衡等功能。就目前的软启动技术而言，能够满足200KW以上大功率软启动装置只有液粘技术和变频技术。液粘技术是由美国、德国研制的机械软启动装置，简称为CST，它的软启动原理是在行星传动***的浮动内齿圈上安装一套液粘制动器，通过控制动、静摩擦片之间的距离，剪切液体分子来调控内齿圈的运转状况，从而实现对输出轴的运转速度的控制。CST可实现软启动、软停车、无级调速、过载自动保护、多驱动功率平衡，防爆技术成熟，缺点是启动电流较大，为额定电流的5~7倍，升温快、能耗大、维护成本高、价格昂贵。变频软启动技术近几年发展很快，在大功率软启动的应用可以说是最先进的，它的优点是可实现软启动、软停车、无级调速、过载自动保护、多驱动功率平衡，并且有良好的节能功效。缺点是对电网有谐波污染，价格昂贵，防爆技术不成熟，目前尚无完善的防爆技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种启动电流小、软启动、软停车、双向无级调速、负提升时电动机断电、过载自动保护、多点驱动功率平衡、节约能源、防爆性好、制造成本低的大功率软启动装置。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置，它包括有主电机、辅助电机、皮带或链条，它还包括有行星传动***、左向旋弹性阻力机械制动装置、右向旋弹性阻力机械制动装置；其中，主电机传动轴与行星传动***相连接；主电机传动轴上设有传动轮，传动轮通过皮带或链条与辅助电机相连接；传动轮与行星传动***之间设有制动器；所述的行星传动***包括有太阳轮、行星轮、行星内齿圈、行星架、过渡大齿轮、过渡小齿轮、输出轴；太阳轮套装在输入轴上，输入轴安装在行星架一侧，并与主电机传动轴连接；行星轮安装在行星架上，其一侧与太阳轮相啮合，另一侧与行星内齿圈相啮合；输出轴安装在机壳上，输出轴上套装有过渡小齿轮，过渡小齿轮与行星架上的过渡大齿轮相啮合；左向旋弹性阻力机械制动装置、右向旋弹性阻力机械制动装置分别安装在行星内齿圈两侧。

所述的左向旋弹性阻力机械制动装置包括有左棘齿圈、左棘齿轮，其中，左棘齿轮通过螺栓固定在行星内齿圈左侧，左棘齿圈套装在左棘齿轮上，壳体的底部设有限位槽，左棘齿圈上的限位卡装在限位槽内，左棘齿圈的锁紧力由左液压缸提供，左液压缸由比例阀控制的液压***提供动力。

所述的右向旋弹性阻力机械制动装置包括有右棘齿圈、右棘齿轮，其中，右棘齿轮通过螺栓固定在行星内齿圈的右侧，右棘齿圈套装在右棘齿轮上，壳体的底部设有限位槽，右棘齿圈上的限位卡装在限位槽内，右棘齿圈锁紧力由右液压缸提供，右液压缸由比例阀控制的液压***提供动力。

与现有技术相比，本发明的技术效果如下：

第一、结构紧凑简单：本发明的构造只是在普通行星减速器的基础上增加一个辅助电机和两套弹性阻力机械制动装置，比现有技术的任何一种软启动都简单整凑。

第二、启动电流小：用辅助电机带动主电机达到额定转速后再启动主电机，启动电流接近额定电流，对电网既无冲击又无污染。

第三、综合性能好：能够可靠地实现双向无级调速，软启动、软停车，过载自动保护，多点驱动功率平衡，又有成本低廉的成熟防爆技术。

第四、节约能源：弹性阻力机械制动器应用在本发明上一个突出的优点是输入小的控制功率可产生大的制动功率，负提升时完全断电，节约能源。

第五、适应范围广：本发明的功率适应范围0~10000KW，适应各种大型运转机器，特别是需要防爆的工作场地更加能发挥它的优势。

第六、性价比高：本发明的制造成本约为CST和变频软启动装置的三分之二，本发明启动电流小，液体升温慢，维护简单，与变频器技术相比，其防爆技术成熟得多。

第七、操作简单，维护方便：本发明的操作***既可手动控制，又可用PLC程控；维护量等同于普通行星减速箱，操作维护简单方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1中的B-B剖面示意图。

图3为图1中的A-A剖示图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图3，本实施例所述的大功率软启动装置包括有主电机1、辅助电机2、皮带或链条3、行星传动***、左向旋弹性阻力机械制动装置12、右向旋弹性阻力机械制动装置13，其中，主电机1传动轴与行星传动***相连接；主电机1传动轴上设有传动轮，传动轮通过皮带或链条3与辅助电机2相连接；传动轮与行星传动***之间设有制动器4；所述的行星传动***包括有太阳轮5、行星轮6、行星内齿圈7、行星架8、过渡大齿轮9、过渡小齿轮10、输出轴11；太阳轮5套装在输入轴上，输入轴安装在行星架8一侧，并与主电机1传动轴连接；行星轮6安装在行星架8上，其一侧与太阳轮5相啮合，另一侧与行星内齿圈7相啮合；输出轴11安装在机壳上，输出轴11上套装有过渡小齿轮10，过渡小齿轮10与行星架8上的过渡大齿轮9相啮合；左向旋弹性阻力机械制动装置12、右向旋弹性阻力机械制动装置13分别安装在行星内齿圈7两侧。所述的左向旋弹性阻力机械制动装置12包括有左棘齿圈12.1、左棘齿轮12.2，其中，左棘齿轮12.2通过螺栓12.5固定在行星内齿圈7左侧，左棘齿圈12.1套装在左棘齿轮12.2上，壳体14的底部设有限位槽14.1，左棘齿圈12.1上的限位块卡装在限位槽14.1内，左棘齿圈12.1的锁紧力由左液压缸12.3提供，左液压缸12.3由比例阀控制的液压***12.4提供动力。所述的右向旋弹性阻力机械制动装置13包括有右棘齿圈13.1、右棘齿轮13.2，其中，右棘齿轮13.2通过螺栓12.5固定在行星内齿圈7的右侧，右棘齿圈13.1套装在右棘齿轮13.2上，壳体14的底部设有限位槽14.1，右棘齿圈13.1上的限位卡装在限位槽14.1内，右棘齿圈13.1锁紧力由右液压缸13.3提供，右液压缸13.3由比例阀控制的液压***12.4提供动力。使用时，先启动辅助电机2，带动主电机1同步运转，待主电机1达到额定转速后，主电机1通电，辅助电机2断电。主电机1正常运转后，由于连接负载的行星架8有很大的惯性力，这时只有行星内齿圈7旋转，操纵右向旋弹性阻力机械制动装置13的棘齿圈13.1锁紧，使内齿圈7逐暂减速，行星架8便会逐暂加速，直至内齿圈7停转，负载便会正常运行。停车时，主电机正常运转，操纵弹性阻力机械制动装置的右棘齿圈松开，使内齿圈7逐暂加速，负载便会逐暂减速，直至内齿圈7全速运转，负载完全停运。负提升时，电机断电，制动器工作限制太阳轮不动，行星架8转动带动内齿圈7转动，操纵左弹性阻力机械制动装置控制内齿圈7的转速就可完全控制负提升的运动速度。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种弹性阻力机械制动大功率软启动装置，它包括有主电机（1）、辅助电机（2）、皮带或链条（3），其特征在于：它还包括有行星传动***、左向旋弹性阻力机械制动装置（12）、右向旋弹性阻力机械制动装置（13），其中，主电机（1）传动轴与行星传动***相连接；主电机（1）传动轴上设有传动轮，传动轮通过皮带或链条（3）与辅助电机（2）相连接；传动轮与行星传动***之间设有制动器（4）；所述的行星传动***包括有太阳轮（5）、行星轮（6）、行星内齿圈（7）、行星架（8）、过渡大齿轮（9）、过渡小齿轮（10）、输出轴（11）；太阳轮（5）套装在输入轴上，输入轴安装在行星架（8）一侧，并与主电机（1）传动轴连接；行星轮（6）安装在行星架（8）上，其一侧与太阳轮（5）相啮合，另一侧与行星内齿圈（7）相啮合；输出轴（11）安装在机壳上，输出轴（11）上套装有过渡小齿轮（10），过渡小齿轮（10）与行星架（8）上的过渡大齿轮（9）相啮合；左向旋弹性阻力机械制动装置（12）、右向旋弹性阻力机械制动装置（13）分别安装在行星内齿圈（7）两侧；所述的左向旋弹性阻力机械制动装置（12）包括有左棘齿圈（12.1）、左棘齿轮（12.2），其中，左棘齿轮（12.2）通过螺栓（12.5）固定在行星内齿圈（7）左侧，左棘齿圈（12.1）套装在左棘齿轮（12.2）上，壳体（14）的底部设有限位槽（14.1），左棘齿圈（12.1）上的限位卡装在限位槽（14.1）内，左棘齿圈（12.1）的锁紧力由左液压缸（12.3）提供，左液压缸（12.3）由比例阀控制的液压***（12.4）提供动力；所述的右向旋弹性阻力机械制动装置（13）包括有右棘齿圈（13.1）、右棘齿轮（13.2），其中，右棘齿轮（13.2）通过螺栓（12.5）固定在行星内齿圈（7）的右侧，右棘齿圈（13.1）套装在右棘齿轮（13.2）上，右棘齿圈（13.1）上的限位卡装在限位槽（14.1）内，右棘齿圈（13.1）锁紧力由右液压缸（13.3）提供，右液压缸（13.3）由比例阀控制的液压***（12.4）提供动力。