用于驱动设备的变速驱动系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于驱动设备的变速驱动系统，它包括固定速度原动机、差速器以及变速原动机。差速器包括动力输出部件、第一输入部件和第二输入部件。动力输出部件耦合到驱动设备。第一输入部件耦合到固定速度原动机，并且设置成与动力输出部件转动接合。第二输入部件设置成与第一输入部件和动力输出部件转动接合。变速原动机耦合到第二输入部件。变速原动机配置为通过调节第二输入部件的速度来调节动力输出部件的转度。本实用新型的变速驱动器系统可以避免现有系统的易磨损零件或部件在维护、修理和/或更换上所产生的工时和成本。并且与由变速驱动器系统运行驱动设备相关联的经济效益可以增加。
【专利说明】用于驱动设备的变速驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于驱动设备的驱动系统，尤其涉及一种用于驱动设备的变速驱动系统。
【背景技术】
[0002]许多应用可在马达上采用大的可变频率驱动来改变驱动设备(例如泵、压缩机或其他类型的驱动设备)的转速。驱动设备的转速的变化范围可基于特定应用的速度需要。然而，变频驱动通常是昂贵的，并且当对于较大应用以较大尺寸或容量实现时变得成本高。
[0003]在一些情况下，用于改变驱动设备的转速的传统上已知的系统可包括其中具有变矩器和/或离合器的流体动力传动装置。例如，美国专利N0.4，726，255 (以下称为’ 255专利)涉及一种动力传动装置系统，其通常在较低速范围内以及如果需要在高速范围内驱动变速处理机器。
[0004]’ 255专利公开了相互同轴地设置的如下元件:通过流体动力可调节地耦合到中间轴的方式连接的输入轴，以使可调节的流体动力变矩器的叶轮泵转动。其涡轮机轮随可破坏超越轴转动。所述中间体轴和超越轴通过差动齿轮连接到输出轴。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供了一种用于驱动设备的变速驱动系统，它可以解决现有技术存在的一个和/或多个技术问题。
[0006]本实用新型提供了一种用于驱动设备的变速驱动系统。一方面，所述变速驱动系统包括固定速度原动机、差速器以及变速原动机。差速器包括动力输出部件、第一输入部件和第二输入部件。动力输出部件耦合到驱动设备。第一输入部件耦合到固定速度原动机，并且设置成与动力输出部件转动接合。第二输入部件设置成与第一输入部件和动力输出部件转动接合。变速原动机耦合到第二输入部件。变速原动机配置为通过调节第二输入部件的速度来调节动力输出部件的转度。
[0007]所述固定速度原动机和所述变速原动机是发动机和马达中的一个。
[0008]另一方面，本实用新型公开了一种用于压缩机的变速电驱动系统。所述变速电驱动系统包括第一马达、差速器以及第二马达。差速器包括输出齿轮、第一输入齿轮和第二输入齿轮组件。输出齿轮I禹合到压缩机。第一输入齿轮I禹合到第一马达并且设置成与输出齿轮转动接合。第二输入齿轮组件设置成与第一输入齿轮和输出齿轮转动接合。第二马达耦合到第二输入齿轮组件。第二马达配置为通过调节第二输入齿轮组件的速度来调节输出齿轮的转速。
[0009]所述第一马达是固定速度同步马达。
[0010]还包括耦合到所述第二马达的可变频率驱动器，所述变频驱动器配置为改变所述第二马达的速度。
[0011]所述第二马达配置为双向转动。
[0012]所述第二马达配置为沿所述第一马达的转动方向转动，以增加所述输出齿轮的转速。
[0013]所述第二马达配置为沿与所述第一马达的转动方向相反的方向转动，以减小所述输出齿轮的转速。
[0014]所述第二马达配置为将所述输出齿轮的速度调节在由所述固定速度原动机预定的速度的±30%的范围内。
[0015]所述第二输入齿轮组件是包括两个或更多个行星齿轮的周转行星齿轮组，所述两个或更多个行星齿轮设置成与所述第一输入齿轮和所述输出齿轮相啮合。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过以下说明书和附图，本实用新型的其它特征和方面将显而易见。
[0017]图1是根据本实用新型的一实施例的示例性变速驱动系统的示意图；
[0018]图2是配置为驱动示例性压缩机的示例性变速电驱动系统的图解视图；
[0019]图3-图4是变速电驱动系统在不同操作模式下的图解视图；和
[0020]图5是一种调节驱动设备转速的方法。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型涉及一种用于驱动设备的变速驱动系统。图1示出了变速驱动器系统100的示意图，在其中可以实现公开的实施例。变速驱动器系统100包括固定速度原动机102。在一实施例中，固定速度原动机102可以是马达。在另一实施例中，固定速度原动机102可以是发动机,例如,往复式发动机或诸如转子发动机的旋转式发动机。
[0022]变速驱动器系统100还包括变速原动机104。在一实施例中，变速原动机104可以是电动马达。在另一实施例中，变速原动机104可以是发动机，例如，往复式马达或诸如燃气涡轮发动机的旋转式发动机。变速原动机104的尺寸和额定动力输出功率可以小于固定速度原动机102的尺寸和额定动力输出功率。
[0023]变速驱动系统100还包括差速器106。差速器106包括第一输入部件108和第二输入部件110,第二输入部件110设置成与第一输入部件108转动接合。尽管差速器106被公开为包括第一输入部件108和第二输入部件110，但应当注意的是第一输入部件108和第二输入部件110本质上仅仅是示例性的，因此并不限制本实用新型。差速器106可包括任何数量和类型的部件，诸如输入部件、输出部件、或者其中的取决于差速器和变速驱动器系统100中所使用的多个原动机的类型的空转部件。
[0024]固定速度原动机102耦合到差速器106的第一输入部件108。变速原动机104耦合到差速器106的第二输入部件110。差速器106还包括动力输出部件112,它与第一输入部件108和第二输入部件110转动接合。动力输出部件112耦合到驱动设备114。
[0025]第一输入部件108和第二输入部件110可相对于彼此转动。第一输入部件108和第二输入部件110可配置为分别基于固定速度原动机102和变速原动机104的各个速度而转动。动力输出部件112可以配置为以基于固定速度原动机102和变速原动机104的相对速度以及转动方向而转动。
[0026]变速原动机的转速104配置为通过调节第二输入部件110的速度来调节动力输出部件112的转速。固定速度原动机102转动第一输入部件108，该第一输入部件108随后以由固定速度原动机102预定的速度驱动动力输出部件112。此后，通过变速原动机104转动第二输入部件110可以调节由固定速度原动机102为动力输出部件112预定的速度。
[0027]在一实施例中，变速原动机104可以配置为将动力输出部件112的转速调节在由固定速度原动机102预定的速度的±30%的范围内。
[0028]在一实施例中，差速器106可具体实现为简单的行星齿轮组。在另一实施例中，差速器106可实现为复合的行星齿轮组。在示例性实施例中，当在差速器106中需要相当低的传动比(gear rat1)时,可以使用复合行星齿轮组，以实现对动力输出部件112的转速的窄范围的调节。
[0029]在一个实例中，固定速度原动机102为动力输出部件112预定的速度可以是1800rpm，并且对动力输出部件112的速度可需要相当窄的范围的调节，例如±10%。完成所述窄范围的调节(即±10%)的方法可以是使用在此公开的复合的行星齿轮组作为差速器106。另外，变速原动机104可以这样选择，使变速原动机104与差速器106 —起实现对动力输出部件112的速度±10%的调节。因此，应该注意的是，差速器106的类型以及变速原动机104的尺寸和额定动力功率可以基于应用的特定需要以及其中所需的调节而改变。因此，变速驱动器系统100的实现的范围不仅限于在此公开的具体实施例，还可以扩展至包括本领域已知的其它类型的差速器。
[0030]在如图2所示的一实施例中，变速驱动器系统100具体可以是变速电驱动系统200。固定速度原动机102具体可以是第一马达202。变速原动机104具体可以是第二马达204。第一输入部件108具体可以是第一输入齿轮206。第二输入部件110具体可以是第二输入齿轮组件208。差速器106的动力输出部件112具体可以是设置成与第一输入齿轮206与第二输入齿轮组件208转动接合的输出齿轮210。第二输入齿轮组件208可以是周转行星齿轮组，所述周转行星齿轮组包括两个或更多个分别设置成与第一输入齿轮206和输出齿轮210相啮合的行星齿轮212、214。
[0031]如图2所示，驱动设备114具体可以是压缩机216。压缩机216耦合到输出齿轮210。然而，在其它实施例中，任何类型的驱动设备都可以耦合到输出齿轮210。驱动设备114可以是但不限于泵、鼓风机、风扇或任何其它类型的本领域通常已知的驱动设备。
[0032]第一马达202可以是供应有预定频率，例如，60赫兹(Hz)的交流(AC)的固定速度同步马达。第一马达202可以以对应于预定频率的速度转动。变速电驱动系统200还可包括可变频率驱动218，它耦合到第二马达204。变频驱动218可以供应有具有预定频率的AC。变频驱动218可以配置为调节预定频率，使得将交流AC的调节频率输入到第二马达204。因此，变频驱动218可配置为改变第二马达204的速度。
[0033]如图3-图4所示，第一马达202可以配置为单向转动，例如，沿顺时针方向302。第二马达204可以配置为双向转动，例如，沿如图3所示的顺时针方向304，或沿如图4所示的逆时针方向402。
[0034]参照图3，第二马达204可以配置为沿第一马达202的转动方向转动，以便增加输出齿轮210的转速。参照图4，第二马达204可配置为沿第一马达202的转动方向相反的方向而转动，以便减小输出齿轮210的转速。输出齿轮210和压缩机216的转动可以分别地独立于第一马达202和第二马达204的各个方向302、304或402。因此，输出齿轮210和压缩机216的转动可以是单向的，例如，沿图3-图4所示的顺时针方向306。此外，第二马达204的速度可以通过变频驱动218进行调节。行星齿轮214可以以基于第一输入齿轮206与行星齿轮212的相对速度和转动方向的速度转动，并从而调节压缩机216的转速。
[0035]第二马达204可以配置为将输出齿轮210的转速调节在由固定速度原动机102预定的速度的±30%的范围内。在一实施例中，压缩机216的转速可以增加由固定速度原动机102预定的速度的30%。在另一实施例中，压缩机216的转速可以减小由固定速度原动机102预定的速度的30%。尽管在本文公开了可以将压缩机216的转速调节在由固定速度原动机102预定的速度的±30%的范围内，但是可以由基于应用的特定需要的任何均匀或不均匀范围来限定压缩机216的转速的调节，例如，+10%和-20%、或±20%。此外，本领域的普通技术人员可确认压缩机216转速的调节可以取决于相对于第一马达202的尺寸和额定动力功率的第二马达204的尺寸和额定动力功率。
[0036]工业实用性
[0037]图5示出了一种调节驱动设备114转速的方法500。在步骤502，方法500包括以由固定速度原动机102预定的速度来驱动差速器106的第一输入部件108。在步骤504，方法500进一步包括以由所驱动的第一输入部件108预定的速度来转动差速器106的动力输出部件112。
[0038]在步骤506，方法500进一步包括通过变速原动机104驱动设置成与第一输入部件108和动力输出部件112转动接合的第二输入部件110，使得对由所驱动的第一输入部件108预定的动力输出部件112的速度进行调节。在一实施方式中，驱动第二输入部件110包括沿固定速度原动机102的转动方向来转动第二输入部件110，以增加动力输出部件112的速度。在另一个实施例中，驱动第二输入部件110包括沿固定速度原动机102的转动方向相反的方向来转动第二输入部件110,以降低动力输出部件112的速度。
[0039]在一实施例中，方法500进一步包括通过第二输入部件110将动力输出部件112的转速调节在由固定速度原动机102预定的速度的±30%的范围内。虽然本实用新型公开了将动力输出部件112的速度调节在由固定速度原动机102预定的速度的±30%的范围内，但是值得注意的是，根据特定的应用需要以及与应用相关联的驱动设备114的操作参数，本领域普通技术人员可以考虑设想其它范围。
[0040]许多应用通常需要在该应用中所使用的驱动设备转速上的变化。该驱动设备转速上的变化可导致驱动设备的最终结果，例如，流速、位移、速度、动力幅值上的变化。本实用新型的变速驱动系统100可用来实现驱动设备114的最终结果的上述变化。在本实用新型的一示例性实施例中，变速电驱动系统200可配置为改变压缩机216内的压缩比。
[0041]已知的实现驱动设备的转速上变化的常规系统典型地包括具有变矩器和/或离合器的流体动力传动装置。然而，这些变矩器和离合器在运行过程中容易磨损，因此具有在延长的时间段效率损失的特征。此外，对于需要速度输出的调节的应用，常规系统的变矩器可能必须被重新设计或修改，以符合应用的动力和速度要求。对此类组件的重新设计或改变可以是昂贵的并且产生成本。
[0042]本实用新型的变速驱动器系统100可以避免在运行过程中使用容易磨损的零件或部件。变速驱动系统100可以是坚固的结构，以在较长的时间段内承受运行条件。此外，可以避免先前的常规系统的易磨损零件或部件在维护、修理和/或更换上所产生的工时和成本。因此，与由变速驱动器系统100运行驱动设备114相关联的经济效益可以增加。
[0043]此外，一些常规系统在马达上采用大的变频驱动，以改变驱动设备的转速。然而，变频驱动通常是昂贵的，并从而使得在对于较大应用以较大尺寸或容量来实现时，变得成本闻。
[0044]本实用新型的变速驱动器系统100采用固定速度原动机102和变速原动机104。在需要来自原动机的大的动力输出的大的应用的情况下，固定速度原动机102可以制造成大的尺寸和额定动力功率，以驱动驱动设备114，同时变速原动机104可以制造成小的，以实现驱动设备114速度上所需要的变化。因此，相比于采用单一的大的变频驱动，采用本实用新型的变速驱动系统100可以使成本降低。
[0045]此外，灵活地使用现成的小尺寸的马达以及形成变速原动机104可以避免先前在修改或重新设计变矩器上所产生的工时和费用。此外，可以减轻与采用大的变频驱动或大的变速原动机相关联的成本。
[0046]虽然参照上面的实施例已经详细地说明和描述了本公开内容的各方面，但将理解，在不背离所公开内容的精神和范围的情况下，通过的修改所公开的机器、系统和方法可以构想出各种其它的实施例。这些实施例应当被理解为落在基于权利要求书及其任何等同物所确定的本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种用于驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述系统包括: 第一马达； 差速器，其包括: 输出齿轮，它耦合到所述驱动设备； 第一输入齿轮，它耦合到所述第一马达并且设置成与所述输出齿轮转动接合；和 第二输入齿轮组件，它设置成与所述第一输入齿轮和所述输出齿轮转动接合；以及 第二马达，其耦合到所述第二输入齿轮组件，所述第二马达配置为通过调节所述第二输入齿轮组件的速度来调节所述输出齿轮的转速。
2.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第一马达是固定速度同步马达。
3.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，还包括耦合到所述第二马达的变频驱动器，所述变频驱动器配置为改变所述第二马达的速度。
4.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第二马达配置为双向转动。
5.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第二马达配置为沿所述第一马达的转动方向转动，以增加所述输出齿轮的转速。
6.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第二马达配置为沿与所述第一马达的转动方向相反的方向转动，以减小所述输出齿轮的转速。
7.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第二马达配置为将所述输出齿轮的速度调节在由固定速度原动机预定的速度的±30%的范围内。
8.如权利要求1所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述第二输入齿轮组件是包括两个或更多个行星齿轮的周转行星齿轮组，所述两个或更多个行星齿轮设置成分别与所述第一输入齿轮和所述输出齿轮相哨合。
9.一种用于驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述系统包括: 固定速度原动机； 差速器，其包括: 动力输出部件，它耦合到所述驱动设备； 第一输入部件，它耦合到所述固定速度原动机并且设置成与所述动力输出部件转动接合；和 第二输入部件，它设置成与所述第一输入部件和所述动力输出部件转动接合；以及 变速原动机，其耦合到所述第二输入部件，所述变速原动机配置为通过调节所述第二输入部件的速度来调节所述动力输出部件的转速。
10.如权利权利要求9所述的驱动设备的变速驱动系统，其特征在于，所述固定速度原动机和所述变速原动机是发动机和马达中的一个。
【文档编号】F16H3/44GK203939938SQ201420372791
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】R·C·怀特 申请人:索拉透平公司