可变速度传动机构及使用其的系统技术方案

系统（1）包括：驱动器（3）；构造成由驱动器（3）驱动旋转的旋转负载（5）；用于可控地改变负载（5）的旋转速度的控制器（12）；以及布置在驱动器（3）与负载（5）之间的可变速度传动机构（11）。可变速度传动机构（11）包括具有第一输入轴（23）、第二输入轴（25）和输出轴（27）的速度求和齿轮布置（21）。输出轴（27）传动地联接至旋转负载（5）。第一输入轴（23）传动地联接至驱动器（3）。连续可变传动装置（43；143；243；343）机械地联接至驱动器（3）且至速度求和齿轮布置（21）的第二输入轴（25）。连续可变传动装置（43；143；243；343）功能地联接至控制器（12）。

Variable Speed Transmission Mechanism and Its System

The system (1) includes: a driver (3); a rotating load (5) driven by a driver (3); a controller (12) for controllably changing the rotating speed of the load (5); and a variable speed transmission mechanism (11) arranged between the driver (3) and the load (5). The variable speed transmission mechanism (11) includes a speed summation gear arrangement (21) with a first input shaft (23), a second input shaft (25) and an output shaft (27). The output shaft (27) is transmission connected to the rotary load (5). The first input shaft (23) is connected to the driver (3) in transmission. The continuous variable transmission device (43; 143; 243; 343) is mechanically connected to the second input shaft (25) of the driver (3) and the speed summation gear arrangement (21). The continuous variable transmission device (43; 143; 243; 343) is functionally connected to the controller (12).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变速度传动机构及使用其的系统
本公开内容的主题涉及包括从动机器和驱动器的系统。更特别地，本文公开的实施例涉及其中恒定速度驱动器驱动可变速度旋转机器（例如，如，压缩机或压缩机系）旋转的系统。
技术介绍
在若干工业应用中，存在对于使用驱动器驱动旋转负载的需要，驱动器在恒定旋转速度下旋转，如，电马达。在一些情形中，旋转负载是涡轮机，如，压缩机。大型轴向或离心压缩机通常用于管线中加压气体来沿管线输送。大型离心或轴向压缩机也用于所谓的LNG应用中，以用于天然气的液化。压缩机用于此设备中，以处理制冷剂流体，制冷剂流体用于闭合循环中来冷却天然气。在一些应用中，旋转负载的旋转速度需要改变，且可能在额定旋转速度的例如大约70%到大约105%之间调制。电马达可通过使可变频率驱动器介入电分配网与电马达之间来在可变速度下旋转。可变频率驱动器是复杂、昂贵且麻烦的构件，因为它们必须转换电马达所需的很高的功率比。用于驱动大型压缩机的电马达的典型应用可能需要1到几十MW的功率。因此，存在对允许调制由驱动器驱动的可变速度负载的旋转速度的更方便方式的系统的需要。
技术实现思路
根据第一方面，为了解决现有技术的上述缺陷，公开了一种系统，包括：优选构造成在大致恒定旋转速度下旋转的恒定速度驱动器；构造成由驱动器驱动在可能变化的速度下旋转的旋转负载；用于可控地改变负载的旋转速度的控制器；布置在恒定速度驱动器与负载之间的可变速度传动机构。根据本文公开的实施例，可变速度传动机构可包括具有第一输入轴、第二输入轴和输出轴的速度求和齿轮布置。在一些实施例中，输出轴传动地联接至旋转负载。第一输入轴可传动地联接至恒定速度驱动器。输出轴的速度是第一输入轴的速度和第二输入轴的速度的函数。连续可变传动装置可机械地联接至恒定速度驱动器，且因此至速度求和齿轮布置的第一输入轴，且至速度求和齿轮布置的第二输入轴。连续可变传动装置构造成改变第二输入轴的速度。来自恒定速度驱动器的功率的大部分经由速度求和齿轮布置从第一输入轴传输至其输出轴，而不会经过连续可变传动装置。来自恒定速度驱动器的功率的仅一部分、通常小于50%、优选小于30%、更优选小于20%经过连续可变传动装置，且因此经由速度求和齿轮布置的第二输入轴来调制以加或减速度。连续可变传动装置功能地联接至控制器，使得速度求和齿轮布置的输出轴的旋转速度且因此传动地联接至所述输出轴的负载的速度可调制，同时恒定速度驱动器且因此速度求和齿轮布置的第一输入轴的旋转速度可保持恒定。速度求和齿轮布置的第一输入轴可直接地或间接地联接至恒定速度驱动器，即，没有或具有齿轮箱，或布置在其间的任何其它机械装置。因此，速度求和齿轮布置的第一输入轴可在与恒定速度驱动器相同的旋转速度下或在不同的速度下旋转。类似地，速度求和齿轮布置的输出轴可直接地联接至负载，或齿轮箱可设在输出轴与负载之间。在一些实施例中，负载可包括一个旋转机器，例如，离心、轴向或混合压缩机，或任何其它从动涡轮机，或往复压缩机，或其它旋转负载。在其它实施例中，负载可包括两个或更多个旋转机器。这些后者可能需要在相同或不同的旋转速度下旋转。齿轮箱可布置在按顺序布置的旋转从动机器之间，以提供不同的旋转速度（如果需要）。在示例性实施例中，连续可变传动装置包括原动部件和从动部件。原动部件可联接至恒定速度驱动器。从动部件可大致布置成与原动部件同轴。从动部件可联接至速度求和齿轮布置的第二输入轴。根据一些实施例，连续可变传动装置包括磁性联接。磁性联接可包括与导电部件共同作用的磁体的圆形阵列，其中当磁体和导电部件相对于彼此旋转时生成涡流。涡流与由磁体生成的磁场共同作用，使得转矩从磁体布置传输至导电部件，或反之亦然。磁性联接可使用永磁体、电磁体或两者。经由磁性联接传输的功率量可调制，即，通过控制磁场强度来调整，例如，如果使用电磁体。在其它实施例中，经由磁性联接传输的功率可通过调整磁体与导电部件之间的距离来调制。在其它实施例中，连续可变传动装置包括水力粘性驱动器。水力粘性驱动器包括驱动部件和从动部件。驱动部件包括至少一个驱动盘，且从动部件包括至少一个从动盘。两个盘面对彼此且形成其间的间隙。在一些实施例中，驱动部件包括多个驱动盘，且从动部件包括多个从动盘。各个驱动盘与从动盘配对，使得各个从动盘布置在两个连续布置的驱动盘之间，且反之亦然。间隙形成在每对从动盘与相应的面对的驱动盘之间。间隙填充有粘性液体，其由粘性摩擦将转矩从驱动盘传输至从动盘。可调整每对中的从动盘与驱动盘之间的间隙的宽度，以调整从驱动部件传输至从动部件的转矩。在其它实施例中，连续可变传动装置可包括：传动地联接至恒定速度驱动器的输入牵引环；传动地联接至速度求和齿轮布置的第二输入轴的输出牵引环；多个牵引行星机构，其与输入牵引环和输出牵引环摩擦接触。各个牵引行星机构安装在行星轮轴上，其可操作地构造成提供可倾斜的旋转轴线来用于各个牵引行星机构。经由连续可变传动装置传输的转矩通过调整牵引行星机构的可倾斜轴线的角位置来调制。速度求和齿轮布置可包括周转齿轮系。如本文在其最宽意义上理解那样，周转齿轮系是至少两个相互啮合的齿轮的布置，其中至少一个所述齿轮空转地支承在旋转部件上，旋转部件围绕所述至少两个相互啮合的齿轮中的另一个的旋转轴线旋转。在本文公开的构造中，周转齿轮系具有至少两个自由度和至少三个啮合齿轮，其中至少一个（行星齿轮）空转地支承在部件（行星托架）上，其围绕形成系的啮合齿轮中的另一个的静止旋转轴线旋转。连续可变传动装置可包括固定传动比齿轮系或与其组合，固定传动比齿轮系由布置在驱动器轴与速度求和齿轮布置的第二输入轴之间的多个齿轮或带齿的轮形成。本公开内容还关于一种用于操作可变速度旋转负载的方法，包括以下步骤：-用恒定速度驱动器经由包括第一输入轴、第二输入轴和输出轴的速度求和齿轮布置来驱动旋转负载，第一输入轴传动地联接至恒定速度驱动器，且输出轴传动地联接至负载；-通过将来自驱动器的一部分功率经由机械地联接至驱动器且至速度求和齿轮布置的第二输入轴的连续可变传动机构传输来改变旋转负载的速度。尽管本文公开的布置在其中主恒定速度驱动器是电马达的系统中特别有用且有利，但可改为使用其它主恒定速度驱动器，如，燃气涡轮或蒸汽涡轮。如本文所述的系统适于主恒定速度驱动器是固定或恒定速度的主机器的所有情形。每当主恒定速度驱动器构造成在大致恒定的旋转速度下旋转时，系统有用，主恒定速度驱动器不但包括约束成在恒定速度下旋转的那些驱动器（如，没有可变频率驱动器或其它频率转换装置的电马达），而且还有优选在恒定速度下操作（例如，为了最大化其效率）的那些。特征和实施例这里在下文中公开，且在形成本描述的组成部分的所附权利要求中进一步提出。以上简要描述提出了本专利技术的各种实施例的特征，以便以下详细描述可得到较好理解，且以便可更好认识到对本领域的当前贡献。当然，存在将在下文中描述且将在所附权利要求中提出的本专利技术的其它特征。在此方面，在详细阐释本专利技术的若干实施例之前，将理解的是，本专利技术的各种实施例不限于其应用于以下描述中提出或附图中示出的构造细节和构件布置。本专利技术能够有其它实施例，且以各种方式实践和执行。另外，将理解的是，本文使用的短语和用语为了描述目的，且不应当认作是限制性的。因此，本领域的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统（1），包括：恒定速度驱动器（3）；构造成由所述恒定速度驱动器（3）驱动旋转的旋转负载（5）；用于可控地改变所述负载（5）的旋转速度的控制器（12）；布置在所述恒定速度驱动器（3）与所述负载（5）之间的可变速度传动机构（11）；其中所述可变速度传动机构（11）包括具有第一输入轴（23）、第二输入轴（25）和输出轴（27）的速度求和齿轮布置（21）；其中所述输出轴（27）传动地联接至所述旋转负载（5）；其中所述第一输入轴（23）传动地联接至所述恒定速度驱动器（3）；其中所述输出轴（27）的速度是所述第一输入轴（23）的速度和所述第二输入轴（25）的速度的函数；其中连续可变传动装置（43；143；243；343）机械地联接至所述恒定速度驱动器（3）且构造成改变所述速度求和齿轮布置（21）的第二输入轴（25）的速度；以及其中所述连续可变传动装置（43；143；243；343）功能地联接至所述控制器（12），使得可调制传动地联接至所述输出轴（27）的负载的旋转速度，同时所述恒定速度驱动器（3）的旋转速度保持恒定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.08 IT 1020160000716461.一种系统（1），包括：恒定速度驱动器（3）；构造成由所述恒定速度驱动器（3）驱动旋转的旋转负载（5）；用于可控地改变所述负载（5）的旋转速度的控制器（12）；布置在所述恒定速度驱动器（3）与所述负载（5）之间的可变速度传动机构（11）；其中所述可变速度传动机构（11）包括具有第一输入轴（23）、第二输入轴（25）和输出轴（27）的速度求和齿轮布置（21）；其中所述输出轴（27）传动地联接至所述旋转负载（5）；其中所述第一输入轴（23）传动地联接至所述恒定速度驱动器（3）；其中所述输出轴（27）的速度是所述第一输入轴（23）的速度和所述第二输入轴（25）的速度的函数；其中连续可变传动装置（43；143；243；343）机械地联接至所述恒定速度驱动器（3）且构造成改变所述速度求和齿轮布置（21）的第二输入轴（25）的速度；以及其中所述连续可变传动装置（43；143；243；343）功能地联接至所述控制器（12），使得可调制传动地联接至所述输出轴（27）的负载的旋转速度，同时所述恒定速度驱动器（3）的旋转速度保持恒定。2.根据权利要求1所述的系统（1），其中，所述连续可变传动装置（43；143；243；343）包括原动部件（61；161；245；347）和从动部件（63；163；247；345）；其中所述原动部件机械地联接至所述恒定速度驱动器（3），以及所述从动部件机械地联接至所述速度求和齿轮布置（21）的第二输入轴（25）。3.根据权利要求2所述的系统（1），其中，所述从动部件布置成与所述原动部件大致同轴。4.根据权利要求2或权利要求3所述的系统（1），其中，所述原动部件（61；161；245；347）和所述从动部件（63；163；247；345）构造成在其间传输可变转矩，以及其中所述第二输入轴（25）的速度通过调整所述原动部件与所述从动部件之间传输的转矩来调制。5.根据权利要求1至权利要求4中的一项或多项所述的系统（1），其中，所述连续可变传动装置（43；343）包括磁性联接。6.根据权利要求1至权利要求4中的一项或多项所述的系统（1），其中，所述连续可变传动装置（243）包括水力粘性驱动器。7.根据权利要求1至权利要求4中的一项或多项所述的系统（1），...

【专利技术属性】
技术研发人员：G博卡达莫，G米拉尼，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT