Электромеханическая передача Советский патент 1982 года по МПК H02K49/04 

;54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к электромеханическим передачам и может быть использовано для регулирования частоты вращения производственных механизмов.

По основному авт. св. № 591992 известна электромеханическая передача, содержащая индукционную муфту, индукционный тормоз и механический дифференциал, размещенный внутри ведомого ротора муфты и ротора тормоза, одно центральное зубчатое колесо дифференциала соединено с ведущим валом передачи и ведущим ротором муфтьГ, другое - с ротором тормоза, а водилос ведомым валом передачи, ведомый ротор муфты и ротор тормоза выполнены в виде общего полого цилиндра, снабженного по торцам уплотнителя и заполненного жидкой смазкой 13.

Однако известная передача имеет малый диапазон регулирования, так как частота вращения выходного вала может изменяться только вниз от.частоты вращения ведущего вала, и низкие средние значения КПД и передаваемой мощности в диапазоне регулирования, поскольку повышение КПД и мощности обеспечивается лишь на одной, низшей ступени регулирования.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение средних значений КПД и мощности передачи.

Указанная цель достигается тем, что электромеханическая передача снабжена дополнительным индукционным тормозом и механическим дифференциалом, одно центральное зубчатое

10 колесо которого соединено с ведомым валом передачи, другое - с ротором дополнительного тормоза, а водило с ведущим валом передачи и ведущим ротором муфты.

15

На фиг. 1 представлено устройство электромеханической передачи с разрезом одной ее половины} на фиг. 2 зависимость силового передаточного отношения; . на фиг. 3 - зависимость

20 КПД от скоростного передаточного отношения.

Электромеханическая передача содержит корпус, состоящий из разъемных ферромагнитных магнитопроводов

25 1-3, соединенных друг с другом немагнитным материалом. В магнитопроводах размещены кольцевые обмотки 4-6 возбуждения.

Магнитопровод 1 снабжен зубца ш

30 и является статором индукционного тормоза , ротор 7 которого общий с ведомым ротором бесконтактной индукционной муфты. Статор муфты состоит из магнитопровода 2 с обмотко 5, а ведущий ротор 8 соединен со ст пицей 9 и ведущим валом 10 передачи Половина ротора 7, являющаяся ведомым ротором муфты, имеет на средней части немагнитное кольцо.. Одно центральное зубчатое колесо 11 дифференциала соединено с ведущи ротором 8 муфты, другое колесо 12 с ротором 7 тормоза, а водило 13 с сателлитами 14 - с ведомым валом 15 передачи. Магнитопровод 3 снабжен зубцами и является статором дополнительного индукционного тормоза. Дополнительны механический дифференциал содержит центральное зубчатое колесо 16, соединенное с ведомым валом 15 передач второе центральное колесо 17, соеди ненное с ротором 18 дополнительного тормоза, и водило с сателлитами 19, соединенное с ведущим валом 10 пере дачи и ведущим ротором В муфты. Вращающиеся части передачи опира ются через подшипники на подшипнико вые щиты 20 и 21. Зубчатые зацепления и все подшипники (за исключением размещенных в подшипниковых щитах ) находятся в масляной ванне с жидкой смазкой, образованной уплотнениями в деталях 22 и 23 и на торцах колес 12 и 17. Подшипники в подшипниковых щитах заполнены консистентной смазкой. Вентилятор 24 закреплен на ведущей части и осуществляет вентиляцию передачи. Воздух проходит через отверстия в подшипниковом щите 21, роторе 7, междузубцовые пазы ротора 8 и отверстия в роторе 18, после чего выбрасываются вентилятором через закрытые защитными сетками окна в подшипниковом щите 20. При отсутствии тока в обмотках 4 - б и вращении вала 10 приводным двигателем нагруженный рабочим.механизмом ведомый вал 15 стоит на месте, ротор 7 вращается в направлеНИИ,противоположном вращению вала 10 с такой же частотой, а ротор 18 - в направлении вращения вала 10 с удвоенной частотой. При подаче напряжения на обмотку 4 тормоза ротор 7 тормозится и часто та вращения его уменьшается, а вал 15 приходит во вращение с частотой, равной полуразности частот вращения вала 10 и ротора 7. Частота вращения ротора 18 снижается. Вращающий момент на валу 15 равен сумме моментов двигателя и тормоза, которые при коническом дифференциале равны друг другу, вследствие чего момент на ведомом валу 15 вдвое боль ше, чем на ведущем валу 10 (фиг. 2), Изменяя ток в обмотке 4, регулируют частоту вращения вала 15 от нуля до половины частоты вращения ведущего вала 10. В этом диапазоне КПД передачи изменяется от нуля до единицы (фиг. з;. При работе в средней часTji диапазона регулирования включена обмотка 5 индукционной муфты и мощность от двигателя передается двумя каналами: через муфту на ротор 7 и центральное колесо 12 и непосредственно от двигателя на центральное колесо 11. На водиле 13 эти мощности суммируются и передаются на выходной вал 15. в этой части диапазона регулирования передаваемая мощность больше, чем мощность муфты, моменты на входе и выходе передачи равны (фиг. 2), а КПД изменяется в пределах от 0,5 до 1 (фиг. 3). При работе в верхней части диапазона регулирования включена обмотка 6 дополнительного индукционного тормоза, что приводит к торможению его ротора 18 и центрального колеса 17 дополнительного дифференциала. При этом второе центральное колесо 16 и ведомый вал 15 вращаются с частотой, превышающей частоту вращения ведущего вала 10. В пределе, когда частота вращения ротора 18 равна нулю, угловая скорость на выходе передачи вдвое больше, чем на входе. На этом участке диапазона регулирования выходной момент меньше входного (фиг. 2 ), а КПД изменяется от 0,5 до 1 как и в средней части диапазона. При переходе с третьей ступени на вторую и с второй на первую передача осуществляет торможение рабочего механизма. Приводной двигатель переходит в генераторный режим с рекуперацией в сеть активной мощности. Наличие в передаче третьей ступени расширяет диапазон регулирования в сторону высоких частот вращения и повЕлшает средние значения КПД, поскольку при одинаковых диапазонах регулирования равных, например 1:8 минимальные значения КПД предлагаемой передачи равны 0,5, известной (двухступенчатой передачи) 0,25, а простой муфты 0,125 (фиг. 3). Повышение КПД сопровождается увеличением передаваемой мощности. Использование изобретения обеспечит расширение диапазона регулирования и повышение средних значений КПД и передаваемой мощности. Формула изобретения Электромеханическая передача по авт. св. № 591992, отличаюаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения средних значений КПД и мощности, передача снабжена дополнительными индукционным тормозом и механическим дифференциалом, одно центральное зубчатое .колесо которого соединено с ведомым валом передачи, дру3 6

гое - с ротором дополнительного тормоза, а водило - с ведущим валом передачи и ведущим ротором муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 591992, кл. Н 02 К 49/04, 1976.

фуг. / 13

/

I I

.

O.S

I I

0.5

0

980227

i/jf //

Ф1/г.1