盘式行星减速机在负载突变时易产生冲击与振动。通过集成软启动/软刹车、联轴器与减振元件、传动对中与刚性支撑、以及热机械耦合控制,可实现快速而平滑的负载传递,降低冲击力、提升传动效率与使用寿命。

盘式行星减速机在运行中突遇负载变化,易损坏设备。以下从机械、材料、控制三方面着手,设计缓冲保护方案。
一、机械缓冲设计
1.弹性元件运用
·扭转弹簧缓冲:于输入轴与电机输出轴间装扭转弹簧。依减速机额定扭矩及可能的负载突变,选合适刚度弹簧。如额定扭矩500N・m,突变峰值2倍额定扭矩,选能承受1000N・m且有弹性形变的弹簧,缓冲输入轴扭矩突变。
·弹性联轴器缓冲:在行星架与输出轴间设弹性联轴器,含橡胶垫或波纹管。其弹性元件缓冲负载突变冲击,还能补偿安装偏差。
2.阻尼机构设置
·液压阻尼器减震:在行星架与壳体间装液压阻尼器。负载突变致振动时,活塞在油液中运动,靠油液粘性阻力耗能缓冲,依振动特性调阻尼系数。
·磁流变阻尼器智能缓冲:于输出轴附近装磁流变阻尼器。检测到负载突变,控制系统调磁场改变阻尼力,实现智能缓冲。
二、材料优化选择
1.高强韧性材料
·齿轮材料升级:选20CrMnTi、40CrNiMo等合金钢做齿轮材料,经渗碳淬火、调质处理,提高表面硬度与心部韧性,应对负载突变冲击。
·关键部件强化:行星架、输出轴等用高强度合金结构钢,经氮化、喷丸处理强化表面,提高承载与抗变形能力。
2.缓冲材料应用
在齿轮与轴、行星架与轴承等接触处加聚四氟乙烯或橡胶垫片,缓冲部件间冲击力,减磨损与疲劳损伤。
三、控制系统保护
1.扭矩监测调控
·扭矩传感器监测:在输入或输出轴装扭矩传感器,实时测扭矩。突变超阈值,传信号给控制系统。
·控制系统调节:系统接信号,用PID等算法调电机转速或扭矩,使负载恢复正常。
2.过载保护设置
·过载切断与报警:设过载保护装置,负载超额定值120%,切断电机电源或降速,同时报警。
·故障诊断预警:智能系统分析运行数据,建故障诊断模型,用机器学习算法,提前预警负载突变故障,防设备受损。

