[实用新型]高效耦合变频调速系统

说明书

技术领域

本实用新型属于交流异步电动机拖动液力耦合器变速传动大型辅机（泵、风机、压缩机、轧钢机等）传动系统。

背景技术

泵、风机、压缩机、轧钢机等大型转机是石油、化工、矿山、冶金、电力等行业使用最广泛的辅机，其轴功率在3000kW以上。自1978年我国引进液力传动技术以来，液力耦合器较为广泛地应用于石油、化工、矿山、冶金、电力等行业的泵、风机、压缩机、轧钢机等大功率辅机的变速传动上来，目前社会保有量超过30万台。根据变速型液力耦合器等转矩传动特性可知，耦合器传动效率                                               （n₂:液力耦合器涡轮转速，n₁液力耦合器泵轮转速）。实际生产中，这些泵、风机、压缩机、轧钢机所出力不能达到设备设计值，甚至仅有设计值得60%，η低于设计值，甚至不足60%。这样4～40%输入到液力耦合器泵轮上的机械能将被转化为废热；为维持耦合器的正常工作温度，还要消耗大量的电能为其提供冷却水。液力耦合器低负荷下工作能源浪费较大。

随着高压变频技术的发展，调速范围宽、效率高的高压变频器已在石油、化工、矿山、冶金、电力等行业的辅机上成功应用。但对于已安装液力耦合器的辅机，由于设备位置已定，系统连接复杂，拆除液力耦合器后再加装高压变频器，受轴系联接、施工位置、工期及气、水系统改造的限制，投资大，工程难度大，成功率低。为降低这些液力耦合器传动辅机的耗电量，降低单位生产总值能耗（“十二五”国家规划较“十一五”末降低16%）,采用简单、可靠的方式对现有液力耦合器传动辅机系统进行变频改造是十分必要的。

现有液力耦合器传动辅机系统中影响机械能传递的设备是液力耦合器，其主要由泵轮和涡轮组成的变速系统及油泵、油管道、冷油器和勺管组成的调控、润滑、冷却系统构成。泵轮和涡轮是液力耦合器机械能传递的主要元件，改变其腔室存油量，可以改变涡轮输出转速及轴功率。调控、润滑、冷却系统调控泵轮和涡轮存油量，从而实现涡轮无级变速输出；为液力耦合器及其服务辅机的转动部件提供必要的润滑油；通过冷油器维持液力耦合器各部油温在规定范围。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效耦合变频调速系统，以解决在不改变液力耦合器内部结构及现有电动机、液力耦合器、辅机轴系联接方式的基础上，对液力耦合器外部油系统进行改造，实现变频调节，提高液力耦合器传动辅机系统工作效率等技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种高效耦合变频调速系统，其中完成机械能传递的设备是液力耦合器，该液力耦合器主要由泵轮和涡轮组成的变速系统及油泵、油管道、冷油器和勺管组成的调控、润滑、冷却系统构成；在液力耦合器箱体外加装外置油泵及溢油阀；外置油泵入口与液力耦合器箱体下部油池相连通；外置油泵出口与润滑冷油器入口管道相连通，形成与主油泵、辅助油泵出口管道并联的方式，润滑油经润滑冷油器及润滑油供油管路进入各轴承和液力耦合器主动齿轮、从动齿轮的运动副之间；所述溢油阀与外置油泵形成串联关系。

所述的液力耦合器在电源、下断路器与电动机之间串接变频器，变频调速期间，下断路器、变频器和变频器支路上的下隔离开关闭合，并接在变频器与下隔离开关串联支路的旁路开关断开。

本实用新型优点是：

与传统液力耦合器传动变频改造相比，不用拆除液力耦合器或将耦合器泵轮及涡轮改为固定联接的靠背轮，不改变轴系结构，不需要对对应的气、水、油系统改造，改造工作量小，工期短，投资小；

与专利ZL201020642528相比，本实用新型不仅适用于液力耦合驱动的给水泵组，而且还适用于石油、化工、矿山、冶金、电力等行业液力耦合器驱动的泵、风机、压缩机、轧钢机的变频改造，适用范围广；在实现同等功能的情况下，不需要拆除由液力耦合器输入轴驱动的主油泵，不需要对液力耦合器解体，对检修人员无特殊技术要求；

系统简单，当液力耦合器主油泵为工作油泵、润滑油泵分置时，外置油泵只需设置一台，系统连接简单；

可靠性高，外置油泵与辅助油泵互为备用。

附图说明

图1是本实用新型机械部分结构示意图；

图2 是本实用新型电气部分连接示意图。

具体实施方式