一种电机调速装置

摘要

本发明提出了一种电机调速装置，涉及电机领域。一种电机调速装置，包含机架、机架转动连接有安装件、电机调速机构和匹配机构，电机调速机构一端与安装件匹配，电机调速机构远离安装件的一端连接有第一电机，匹配机构滑动设于机架，且匹配机构可选地靠近或远离安装件，匹配机构配置有第二电机，第二电机用于驱动匹配机构滑动，匹配机构与电机调速机构连接。本发明能够供机械式电机调速，提高电机的调解精度和灵敏度。

权利要求

1.一种电机调速装置，其特征在于，包含机架、所述机架转动连接有安装件、电机调速机构和匹配机构，所述电机调速机构一端与所述安装件匹配，所述电机调速机构远离所述安装件的一端连接有第一电机，所述匹配机构滑动设于所述机架，且所述匹配机构靠近或远离所述安装件，所述匹配机构配置有第二电机，所述第二电机用于驱动所述匹配机构滑动，所述匹配机构与所述电机调速机构连接；所述电机调速机构包含滑动匹配的第一转轴和第一卡接件，其中，所述第一卡接件沿所述第一转轴轴向滑动设置，所述第一转轴轴承连接于所述机架，且与所述第一电机的输出轴连接，所述安装件设有与所述第一卡接件匹配的卡接槽，所述第一卡接件与所述匹配机构连接；所述匹配机构包含螺纹匹配的第二转轴和滑动件，所述滑动件沿着所述第二转轴的轴向滑动连接于所述机架，所述第二转轴轴承连接于机架，且与所述第一转轴平行，所述第二转轴与所述第二电机的输出轴连接，所述滑动件套接于所述第一转轴，所述滑动件与所述卡接件连接。

2.根据权利要求1所述的电机调速装置，其特征在于，所述机架安装有定位装置，所述定位装置用于检测所述匹配机构的运动信息。

3.根据权利要求2所述的电机调速装置，其特征在于，所述定位装置包含第一接触件、第二接触件、相对设置的第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一接触件安装于所述匹配机构远离所述安装件一端，所述第二接触件安装于所述匹配机构靠近所述安装件一端，所述第一压力传感器安装于所述第一接触件，所述第二压力传感器安装于所述第二接触件。

4.根据权利要求3所述的电机调速装置，其特征在于，所述匹配机构通过滑轨安装于所述机架，所述滑轨沿靠近所述安装件的方向延伸，所述第一接触件和所述第二接触件分别设于所述滑轨的两端。

5.根据权利要求2所述的电机调速装置，其特征在于，还包含测速终端，所述测速终端安装于所述机架，所述测速终端分别与所述第二电机和所述定位装置通信连接。

6.根据权利要求1所述的电机调速装置，其特征在于，所述电机调速机构包含第三转轴、设于所述第三转轴的和第一齿轮，所述第三转轴轴承连接于所述机架，所述第三转轴与所述第一电机的输出轴连接，所述卡接件与所述第三转轴螺纹匹配，所述安装件设有与所述卡接件匹配的卡接槽，所述卡接件与所述匹配机构连接。

7.根据权利要求6所述的电机调速装置，其特征在于，所述安装件包含安装柱和安装板，所述安装柱轴承连接于所述机架，所述安装柱远离所述卡接件的一端连接所述安装板。

说明书

一种电机调速装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种电机调速装置。

背景技术

[0002] 现有的数字式电子调速器控制理论采用传统的PID控制，对于像柴油机这种包括气体流动、往复机械运动、燃油喷射、油气混合、燃烧膨胀等诸多过程的非线性瞬变系统，再
加上机车柴油机工况的复杂性，传统PID控制难以解决其非线性瞬变问题。

[0003] 数字式电子调速器在国内的发展比较缓慢，绝大部分调速器仍然是机械调速器，难以实现发动机瞬时可靠调速。由于力矩电机摩擦阻力矩偏大，稳态特性不佳，进而影响整
个调速系统的调节精度和灵敏度。

[0004] 因此，目前需要一种可以供机械式电机调速，提高电机的调节精度和灵敏度的调速装置。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种电机调速装置，其能够供机械式电机调速，提高电机的调解精度和灵敏度。

[0006] 本发明的实施例是这样实现的：

[0007] 本申请实施例提供一种电机调速装置，包含机架、上述机架转动连接有安装件、电机调速机构和匹配机构，上述电机调速机构一端与上述安装件匹配，上述电机调速机构远
离上述安装件的一端连接有第一电机，上述匹配机构滑动设于上述机架，且上述匹配机构
可选地靠近或远离上述安装件，上述匹配机构配置有第二电机，上述第二电机用于驱动上
述匹配机构滑动，上述匹配机构与上述电机调速机构连接。

[0008] 作为一种较优的实施方式，上述机架安装有定位装置，上述定位装置用于检测上述匹配机构的运动信息。

[0009] 作为一种较优的实施方式，上述定位装置包含第一接触件、第二接触件、相对设置的第一压力传感器和第二压力传感器，上述第一接触件安装于上述匹配机构远离上述安装
件一端，上述第二接触件安装于上述匹配机构靠近上述安装件一端，上述第一压力传感器
安装于上述第一接触件，上述第二压力传感器安装于上述第二接触件。

[0010] 相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

[0011] 一种电机调速装置，包含机架、上述机架转动连接有安装件、电机调速机构和匹配机构，上述电机调速机构一端与上述安装件匹配，上述电机调速机构远离上述安装件的一
端连接有第一电机，上述匹配机构朝着上述安装件方向滑动设于上述机架，且上述匹配机
构可选地靠近或远离上述安装件，上述匹配机构配置有第二电机，上述第二电机用于驱动
上述匹配机构滑动，上述匹配机构与上述电机调速机构连接。

[0012] 本发明通过安装件转动连接在机架，便于利用安装件安装需要调速的装置；通过电机调速机构与安装件匹配，从而带动安装件转动；通过电机调速机构连接第一电机，从而
利用第一电机带动电机调速机构转动；通过匹配机构朝着安装件方向滑动设置在机架，并
且匹配机构与电机调速机构连接，从而带动电机调速机构朝着安装件方向往复移动，进而
实现电机调速机构与安装件匹配或脱离，通过匹配机构与第二电机连接，从而供匹配机构
使电机调速机构朝着安装件方向往复移动，并且在电机调速机构与安装件匹配时共同转
动，在电机调速机构离开安装件时安装件脱离第二电机的控制，使得安装件在第一电机带
动下及时连接和脱离第二电机，能够及时止停安装件，并且通过匹配机构将电机调速机构
装配在安装件上，消除了由于第二电机启停或变速引起的抖动降低装置调速的稳定性，提
高了调速装置的调节精度和灵敏度，满足了机械式电机使用。

附图说明

[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。

[0014] 图1为本发明实施例电机调速装置的结构示意图；

[0015] 图2为本发明实施例匹配机构和电机调速机构的示意图；

[0016] 图3为本发明实施例第一转轴的示意图；

[0017] 图4为本发明实施例卡接件的结构示意图；

[0018] 图5为本发明实施例卡接件的安装示意图；

[0019] 图6为本发明实施例安装件的示意图。

[0020] 图标：1‑机架，2‑第一电机，3‑第二电机，4‑滑动管，5‑第一转轴，6‑安装柱，7‑滑动部，8‑卡接件，9‑滑道，10‑安装板，11‑滑动件，12‑第二转轴，13‑第一接触件，14‑滑轨，15‑
第二接触件，16‑操作台，17‑螺栓孔，18‑第二齿轮，19‑第一齿轮，20‑第三转轴，21‑第四转
轴。

具体实施方式

[0021] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0022] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。

[0023] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0024] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放
的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置
或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0025] 在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

[0026] 在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介
间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0027] 实施例

[0028] 请参照图1，图1所示为电机调速装置的示意图，本实施例提供一种电机调速装置，包含机架1、上述机架1转动连接有安装件、电机调速机构和匹配机构，上述电机调速机构一
端与上述安装件匹配，上述电机调速机构远离上述安装件的一端连接有第一电机2，上述匹
配机构滑动设于上述机架1，且上述匹配机构可选地靠近或远离上述安装件，上述匹配机构
配置有第二电机3，上述第二电机3用于驱动上述匹配机构滑动，上述匹配机构与上述电机
调速机构连接。

[0029] 详细的，机架1可以为框架或盒体状，机架1底部设置为板状操作台16，便于电机调速装置的放置。安装件的中部通过轴承转动连接在机架1，电机调速机构的一端与安装件的
大小或形状匹配，从而实现电机调速机构和安装件卡接匹配，安装件远离电机调速机构的
一端用于安装需要带动其转动的调速装置。电机调速机构通过与第一电机2连接，从而实现
电机调速机构转动时带动安装件旋转，第一电机2安装在机架1上。匹配机构朝着安装件方
向滑动设于机架1，并且连接有第二电机3，从而在第二电机3的带动下朝着安装件方向往复
移动，第二电机3安装在机架1上。匹配机构与电机调速机构连接，从而带动电机调速机构朝
着安装件方向往复移动，从而实现电机调速机构与安装件之间的脱离和匹配两种状态。

[0030] 在使用时，将需要转动调速的装置与安装件螺栓连接，并启动第二电机3，使得匹配机构带动电机调速机构朝着安装件方向移动，从而电机调速机构的一端与安装件卡接匹
配，这时启动第一电机2。在第一电机2的带动下，安装件随着电机调速机构转动，由于第二
电机3启动或停止时摩擦阻力调速系统的稳定性会造成一定影响，通过匹配机构和机架1的
缓冲作用，消除了扭矩的影响，提高了第二电机3对安装件的调节精度和灵敏度。在不使用
或变速之前时，保持安装件与电机调速机构的匹配状态并停止第二电机3，在安装件稳定后
取下安装件上的调速装置。不使用时，可以启动第一电机2，使匹配机构带动电机调速机构
脱离安装件，便于观察安装件的状态是否稳定，提高操作的安全性。

[0031] 如图1所示，作为一种较优的实施方式，上述机架1安装有定位装置，上述定位装置用于检测上述匹配机构的运动信息。详细的，通过定位装置安装于匹配机构通过机架滑动
的运动路径，可以判断出电机调速机构是否与安装件匹配，从而控制第二电机3启动顺序。
其中，运动信息可以包含匹配机构的位移、速度和位置。

[0032] 如图1所示，作为一种较优的实施方式，上述定位装置包含第一接触件13、第二接触件15、相对设置的第一压力传感器和第二压力传感器，上述第一接触件13安装于上述匹
配机构远离上述安装件一端，上述第二接触件15安装于上述匹配机构靠近上述安装件一
端，上述第一压力传感器安装于上述第一接触件13，上述第二压力传感器安装于上述第二
接触件15。

[0033] 详细的，第一接触件13位于匹配机构远离安装件的一端，第二接触件15位于匹配机构原理安装件的一端，从而通过第一接触件13和第二接触件15的位置可以表示匹配机构
带动电机调速机构移动的状态或位移，从而判断出电机调速机构与安装件是否脱离或匹
配。其中，第二电机3为设置往复移动的一定运动路径的步进电机。第一压力传感器安装于
第一接触件13，第二压力传感器安装于第二接触件15，从而对匹配机构的移动状态或次数
进行显示或监控。可选的，第一压力传感器和第二压力传感器均通过电连接设置有表示匹
配机构状态的指示灯，指示灯通过螺栓安装于机架1。

[0034] 如图1所示，作为一种较优的实施方式，上述匹配机构通过滑轨14安装于上述机架1，上述滑轨14沿着靠近上述安装件的方向延伸，上述第一接触件13和上述第二接触件15分
别设于上述滑轨14的两端。详细的，第一接触件13和第二接触件15通过螺栓安装于机架1。
滑轨14为两个且与卡接件8卡接匹配，滑轨14可以是任意一种常规选择，在此不必做具体限
定。

[0035] 作为一种较优的实施方式，电机调速装置还包含测速终端，上述测速终端安装于上述机架1，上述测速终端分别与上述电机和上述定位装置通信连接。测试终端可以通过第
二电机3带动匹配机构的移动频率统计和分析第二电机3的使用时长、次数和速度，从而提
高对调速状态的监控效果。

[0036] 如图1、图3～图5所示，作为一种较优的实施方式，上述电机调速机构包含滑动匹配的第一转轴5和卡接件8，其中，上述卡接件8沿上述第一转轴5轴向滑动设置，上述第一转
轴5轴承连接于上述机架1，且与上述第一电机2的输出轴连接，上述安装件设有与上述卡接
件8匹配的卡接槽，上述卡接件8与上述匹配机构连接。

[0037] 详细的，卡接件8可以通过第一转轴5设有的滑道9沿着第一转轴5的轴向滑动，可选的，第一转轴5也可以设置成形状与卡接件8内部匹配的棱柱，从而使得卡接件8沿着第一
转轴5的轴向滑动。可选的，卡接件8和卡接槽为相匹配的棱柱。可选的，第一转轴5靠近安装
件的一端设有用于安装滑道9的滑动部7，卡接件8通过滑道9在滑动部7上滑动，滑动部7为
棱柱，实施例中以四棱柱作为示例。可选的，第一转轴5一端伸入卡接槽内，从而卡接件8沿
着第一转轴5轴向移动时与卡接槽对应匹配，从而卡接件8随着第一转轴5转动而带动安装
件旋转。

[0038] 如图1、图3～图5所示，作为一种较优的实施方式，上述匹配机构包含螺纹匹配的第二转轴12和滑动件11，上述滑动件11沿着上述第二转轴12的轴向滑动连接于上述机架1，
上述第二转轴12轴承连接于机架1，且与上述第一转轴5平行，上述第二转轴12与上述第二
电机3的输出轴连接，上述滑动件11套接于上述第一转轴5，上述滑动件11与上述卡接件8连
接。

[0039] 详细的，第二转轴12和滑动件11螺纹匹配，从而在第二电机3的带动下第二转轴12转动时，第二转轴12可以通过滑轨14滑动连接于机架1，并且滑轨14的方向与第二转轴12的
轴向一致，滑动件11随着螺纹的旋向沿着第二转轴12的轴向移动。并且第二电机3带动第二
转轴12正向和反向转动时，滑动件11分别朝着靠近安装件或远离安装件的方向移动，进而
实现电机调速机构与安装件匹配或脱离。滑动件11靠近第一转轴5的一端可以通过滑动管4
套接于第一转轴5。可选的，滑动件11可以与第一转轴5滑动匹配，滑动件11的内径可以大于
第一转轴5的外径大小，从而不阻碍第一电机2带动第一转轴5转动。并且，第一转轴5远离安
装件的一端的直径大于滑动部7的直径，从而滑动件11沿着第一转轴5轴向移动时不与滑动
部7和其上的滑道9产生摩擦。

[0040] 如图2所示，作为一种较优的实施方式，上述电机调速机构包含第三转轴20、设于上述第三转轴20的卡接件8和第一齿轮19，上述第三转轴20轴承连接于上述机架1，上述第
三转轴20与上述第一电机2的输出轴连接，上述卡接件8与上述第三转轴20螺纹匹配，上述
安装件设有与上述卡接件8匹配的卡接槽，上述卡接件8与上述匹配机构连接。

[0041] 详细的，第一电机2带动第三转轴20转动时，由于卡接件8与第三转轴20螺纹匹配，卡接件8随着第三转轴20的转动沿着第三转轴20轴向移动。并且随着第一电机2带动第三转
轴20正向或反向转动时，卡接件8分别朝着靠近或远离安装件的方向移动。这时，当卡接件8
与第三转轴20螺纹匹配时，第一电机2为转动电机。其中，可以将第三转轴20靠近安装件的
一端设置与卡接件8匹配的螺纹部，并且螺纹部的端部远离第三转轴20端部设置，从而使得
卡接件8不能移出第三转轴20。可选的，当卡接件8可通过螺纹部移出第三转轴20时，卡接槽
的深度与卡接件8匹配或者小于卡接件8，使得卡接件8位于第三转轴20上时，可以通过第一
电机2带动卡接件8在同一方向上旋转时，直至卡接件8位于卡接槽底部后，卡接件8可以随
着第三转轴20转动的同时带动安装件旋转。

[0042] 如图2所示，作为一种较优的实施方式，上述匹配机构包含相互连接第四转轴21和第二齿轮18，上述第二齿轮18与上述第一齿轮19啮合，上述第四转轴21轴承连接于上述机
架1，且与上述第二电机3的输出轴连接，上述第四转轴21与上述第三转轴20平行，上述第四
转轴21与上述第二电机3连接。

[0043] 详细的，第二电机3带动第四转轴21转动时，由于二齿轮与第一齿轮19啮合，第二齿轮18通过第一齿轮19带动第三转轴20反向转动，从而通过第二电机3的正反转动可以实
现第三转轴20上的卡接件8沿着第三转轴轴20往复移动，进而卡接件8可以和电机调速机构
实现卡接匹配。其中，第三电机和第四电机均为转动电机。

[0044] 如图6所示，作为一种较优的实施方式，上述安装件包含安装柱6和安装板10，上述安装柱6轴承连接于上述机架1，上述安装柱6远离上述卡接件8的一端连接上述安装板10。

[0045] 详细的，安装板10用于安装需要调速的装置，可选的，安装板10为圆形，安装板10围绕中心圆周分布有多个螺栓孔17。从而利用安装板10的螺栓孔17可以将需要调速的装置
安装于电机调速机构带动其转动的中心。

[0046] 综上，电机调速装置的工作原理是通过安装件转动连接在机架1，便于利用安装件安装需要调速的装置；通过电机调速机构与安装件匹配，从而带动安装件转动；通过电机调
速机构连接第一电机2，从而利用第一电机2带动电机调速机构转动；通过匹配机构朝着靠
近或远离安装件方向滑动设置在机架1，并且匹配机构与电机调速机构连接，从而带动电机
调速机构朝着安装件方向往复移动，进而实现电机调速机构与安装件匹配或脱离，通过匹
配机构与第二电机3连接，从而供匹配机构使电机调速机构朝着靠近或远离安装件方向往
复移动，并且在电机调速机构与安装件匹配时共同转动，在电机调速机构离开安装件时安
装件脱离第二电机3的控制，使得安装件在第一电机2带动下及时连接和脱离第二电机3，能
够及时止停安装件，并且通过匹配机构将电机调速机构装配在安装件上，消除了由于第二
电机3启停或变速引起的抖动降低装置调速的稳定性，提高了调速装置的调节精度和灵敏
度，满足了机械式电机使用。

[0047] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。