一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其不改變現(xiàn)有電動機與帶有增速齒輪功能的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器以及與驅(qū)動負載之間的連接方式，通過對其實施技術(shù)改造，主要是通過對帶有增速齒輪功能的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的內(nèi)部實施局部改造，保持現(xiàn)有系統(tǒng)不變的情況下，增加一臺外置輔助工作油泵，增加帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的高效率、定速輸出功能，以適應電動機通過變頻器驅(qū)動帶有增速齒輪功能的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的負載，使之其滿足變頻調(diào)速改造的需要。
【專利說明】一種基于増速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及機電結(jié)合節(jié)能調(diào)速領域，特別是涉及一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國電力電網(wǎng)提供的工業(yè)用電標準頻率為固定頻率50Hz，當工業(yè)用三相鼠籠式異步電動機采用工業(yè)用電驅(qū)動時，一般其最大轉(zhuǎn)速小于3000RPM，在許多工業(yè)應用領域，需要求電動機的轉(zhuǎn)速往往大于3000RPM。因此，工頻電源驅(qū)動電動機的輸出轉(zhuǎn)速滿足不了實際工況需求，需要在電動機的輸出端增加增速齒輪箱。同時，在轉(zhuǎn)速增加的同時，對于不同的負載類型，還需要對其輸出轉(zhuǎn)速進行相應的控制及調(diào)節(jié)。對此，需要在電機輸出端增加“帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器”，但是由于該設備在調(diào)速過程中，由于帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的自身固有特性，在當其輸出額定轉(zhuǎn)速時，其功率轉(zhuǎn)換效率達到最高值；而當輸出轉(zhuǎn)速低于額定輸出轉(zhuǎn)速時，其功率轉(zhuǎn)換效率與轉(zhuǎn)速成正比下降關系。因此，為提高其轉(zhuǎn)換效率，減少帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的工作能耗，將帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器功率轉(zhuǎn)換效率固定到其高效率點，對驅(qū)動帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的電動機增加變頻器對其實現(xiàn)變頻調(diào)速，達到節(jié)能降耗的目的就很有必要。
[0003]帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器轉(zhuǎn)速條件原理是:壓力級泵的轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)在運行過程中，通過改變可移動勺管的位置，實現(xiàn)對帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力親合器的輸出轉(zhuǎn)速的控制、調(diào)節(jié)。
[0004]現(xiàn)有電廠電動給水泵在工頻定速通過液力耦合器調(diào)速運行時存在運行效率低下、耗能高、啟動電流大等弊端，同時存在當變頻調(diào)速運行時，液力耦合器工作油油路和潤滑油回路油量不夠，導致液力耦合器無法安全、穩(wěn)定、高效1:1輸出轉(zhuǎn)速。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于外置輔助工作油泵液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有電廠電動給水泵在工頻定速通過液力耦合器調(diào)速運行時的運行效率低下、耗能高、啟動電流大等弊端，也解決了在進行變頻調(diào)速運行時的液力耦合器工作油油路和潤滑油回路油量不夠，導致液力耦合器無法安全、穩(wěn)定、高效1:1輸出轉(zhuǎn)速。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0007]一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用戶電源開關，所述系統(tǒng)還包括變頻器、工頻旁路、電動機、配置有外置工作油泵的液力耦合器以及負載裝置；所述變頻器與工頻旁路并聯(lián)，并聯(lián)后的兩端分別與用戶電源開關和電動機相連；所述電動機與液力耦合器輸入軸相連；所述液力耦合器輸出軸與負載裝置相連。
[0008]進一步的，所述負載裝置包括風機、泵及空壓機。
[0009]進一步的，所述液力耦合器包括內(nèi)置工作油泵，所述系統(tǒng)增加一截止閥，所述外置工作油泵通過截止閥與液力耦合器內(nèi)部工作油泵并聯(lián)連接。
[0010]進一步的，當工頻旁路驅(qū)動電動機工作時，通過改變液力耦合器中可移動勺管的位置實現(xiàn)對液力耦合器輸出轉(zhuǎn)速的控制。
[0011]進一步的，當變頻器驅(qū)動電動機工作時，將液力耦合器帶有的勺管開度設定到液力耦合器的最高效率點，所述最高效率點范圍介于979Γ100%。
[0012]由于不同帶增速齒輪液力耦合器的輸出最高效率數(shù)值不同，故此最高效率點范圍從97% — 100%，使其保持高效率、定速1:1輸出，通過變頻器調(diào)節(jié)其輸出轉(zhuǎn)速的控制。
[0013]進一步的，液力耦合器外置電動機驅(qū)動的輔助潤滑油泵根據(jù)液力耦合器內(nèi)潤滑油管路檢測值，適時啟、停并參與工作油的輸油。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0015]1、在不改變原有設備的機械軸系連接關系的情況下，通過增加變頻器驅(qū)動電機并進行調(diào)速，實現(xiàn)與工頻旁路驅(qū)動電機調(diào)速的切換，以提高整個鍋爐給水泵系統(tǒng)的整體效率，實現(xiàn)鍋爐給水泵系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的。
[0016]2、解決了現(xiàn)有電廠電動給水泵在工頻定速通過液力耦合器調(diào)速運行時的運行效率低下、耗能高、啟動電流大等弊端，也解決了在進行變頻調(diào)速運行時的液力耦合器工作油油路和潤滑油回路油量不夠，導致液力耦合器無法安全、穩(wěn)定、高效1:1輸出轉(zhuǎn)速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本實用新型的液力耦合器改造示意圖。
[0019]其中，I是輸入軸；2是輸出軸；3是外置潤滑油泵(啟動泵)；4是外置輔助工作油泵；5是截止閥。

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實用新型的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)。
[0021]如圖1所示本實用新型專利的目的是提供一種在不改變原電動機通過增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器帶動相應負載的固有結(jié)構(gòu)，對帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器實施一定的局部技術(shù)改造，增加一套變頻裝置電源驅(qū)動電機并進行調(diào)速，在原有系統(tǒng)調(diào)速功能保留的情況下，為提高系統(tǒng)效率，將電動機電源由工頻電源切換為變頻電源，使電動機輸出轉(zhuǎn)速隨變頻電源輸出的頻率變化而變化，而帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器則不參與調(diào)速，僅作為耦合器使用，保持定速功能，在整個變頻調(diào)速的過程中，始終保持液力耦合器高效1:1輸出，以提高整個鍋爐給水泵系統(tǒng)的整體效率，實現(xiàn)鍋爐給水泵系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的。
[0022]如圖2所示，正常情況下，當給水泵從啟動到正常通過變頻器驅(qū)動運行時，輔助潤滑油泵將會退出運行，此時液力耦合器內(nèi)部油路(包括潤滑油和工作油)均由與帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的輸入軸同軸的油泵(包括工作油泵和潤滑油泵)提供。
[0023]當檢測到帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的工作油路油壓低于設定數(shù)值時，即當變頻轉(zhuǎn)速輸入過低時，因液力耦合器內(nèi)部工作油泵與輸入軸同軸導致供油不足，即工作油腔里面的充油量未能保證液力耦合器高效率1:1輸出轉(zhuǎn)速，此時需通過油壓檢測信號閉環(huán)啟動增加的外置輔助工作油泵，使其參與工作油系統(tǒng)的輸油工作，待檢測到工作油路油壓回復正常的設定值時，停止外置輔助工作油泵，使其退出運行。
[0024]液力耦合器原有那臺通過外置電動機驅(qū)動的輔助潤滑油泵的運行方式是:只在啟動的時候運行，待啟動完成后就會退出運行(液力耦合器正常運行的時候，其是不運行的)，這里是改變其運行的方式，當其作為當潤滑油路油壓不夠的時候，啟動這臺已有通過外置電動機啟動的輔助潤滑油泵對其潤滑油路輸油，保證液力耦合器安全、正常運行。
[0025]系統(tǒng)在利用增加的變頻電源調(diào)速時，帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器的勺管開度設定到帶有增速齒輪的勺管調(diào)節(jié)式渦輪液力耦合器功率轉(zhuǎn)換效率的最高點。
[0026]對于【具體實施方式】的理解的描述僅僅是為幫助理解本實用新型，而不是用來限制本實用新型的。本領域技術(shù)人員均可以利用本實用新型的思想進行一些改動和變化，只要其技術(shù)手段沒有脫離本實用新型的思想和要點，仍然在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用戶電源開關，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括變頻器、工頻旁路、電動機、配置有外置工作油泵的液力耦合器以及負載裝置；所述變頻器與工頻旁路并聯(lián)，并聯(lián)后的兩端分別與用戶電源開關和電動機相連；所述電動機與液力耦合器輸入軸相連；所述液力耦合器輸出軸與負載裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述負載裝置包括風機、泵及空壓機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述液力耦合器包括內(nèi)置工作油泵，所述系統(tǒng)增加一截止閥，所述外置工作油泵通過截止閥與液力耦合器內(nèi)部工作油泵并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:當工頻旁路驅(qū)動電動機工作時，通過改變液力耦合器中可移動勺管的位置實現(xiàn)對液力耦合器輸出轉(zhuǎn)速的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:當變頻器驅(qū)動電動機工作時，將液力耦合器帶有的勺管開度設定到液力耦合器的最高效率點，所述最高效率點范圍介于979TlOO%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于增速齒輪的液力耦合器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:液力耦合器外置電動機驅(qū)動的輔助潤滑油泵根據(jù)液力耦合器內(nèi)潤滑油管路檢測值，適時啟、停并參與工作油的輸油。
【文檔編號】F04D25/08GK204163945SQ201420604590
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】唐俊, 陳功, 賴成毅 申請人:東方日立(成都)電控設備有限公司