CN102015114B - 用于离心机的传动设备 - Google Patents

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CN102015114B CN200980116029.3A CN200980116029A CN102015114B CN 102015114 B CN102015114 B CN 102015114B CN 200980116029 A CN200980116029 A CN 200980116029A CN 102015114 B CN102015114 B CN 102015114B
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Abstract

本发明涉及一种传动设备(1)，该传动设备用于螺旋离心机，尤其是用于全壳式螺旋离心机，所述螺旋离心机具有待驱动的转鼓(23)和优选利用与转鼓(23)的转速差的驱动的蜗杆(22)，其中所述传动设备(1)连接在至少一个或多个驱动电机(24、25)与蜗杆(22)及转鼓(23)之间，所述传动设备(1)用可流动、润滑油类型的润滑剂持续填充，其特征在于，所述传动设备配设有带有润滑油补偿容器(7)的润滑剂补偿回路(5)，所述润滑剂补偿容器通过管道(6)与传动设备的构成为空心轴的驱动轴(9、18)的至少一个空心通道相连(图3)。

Description

用于离心机的传动设备
技术领域
本发明涉及一种用于离心机、特别是用于全壳式螺旋离心机/无孔转鼓螺旋离心机的传动设备。
背景技术
为了驱动滗析器，即全壳式螺旋离心机使用设置在驱动电机下游的传动设备，该传动设备具有以转鼓转速旋转的元件。
对于持续供给润滑油的滗析器传动设备，当正在进行的运行中，不可能方便地进行填充高度监测或补充填充。例如向产品空间的渗漏只能在维护工作时的停机状态被发现。此外，在所述类型的滗析器中，会在传动装置中产生较高的压力，而这是应该避免的。
作为技术背景，这里可以举出WO 2004/097255A2，DE 19 18 130A，DE 202005 001 539U1，DE 103 34 370 A1，EP 0 409 791 B1，DE 1 009 865 A1和DE 1782 548 A。
发明内容
在前面所述问题的背景下，本发明的目的在于，至少基本上消除所述问题。
所述目的通过一种用于螺旋离心机的传动设备，尤其是用于全壳式螺旋离心机的传动设备来实现，所述螺旋离心机具有待驱动的转鼓和优选利用与转鼓的转速差的驱动的蜗杆，其中所述传动设备连接在至少一个或多个驱动电机与蜗杆及转鼓之间，所述传动设备用可流动、润滑油类型的润滑剂持续填充，其中，所述传动设备配设有带有润滑油补偿容器的润滑剂补偿系统，所述润滑剂补偿容器通过管道与传动设备的构成为空心轴的驱动轴的至少一个空心通道相连。
据此，传动设备配设有带润滑剂补偿容器的润滑剂补偿系统，特别是润滑剂补偿回路，所述润滑剂补偿容器通过管道与传动设备的构造成空心轴的驱动轴的至少一个空心通道相连。
为了补偿可能的润滑油损失，并且为了在运行中及时获取关于所存在的泄漏的指示，在传动设备的上方安装润滑油补偿容器。该润滑油补偿容器通过一旋转导入装置连接在传动设备中的润滑油容积上，其中交接部位沿轴向且在中央位于传动设备的驱动轴上。当传动设备中有润滑油损失时，润滑油从所述容器中补充流入传动设备中。由此以简单的方式避免发生损坏。
此外，通过本发明，还能简单地防止当传动设备中升温时出现压力差或建立压力/压力升高，建立压力会导致“呼吸现象”并导致污物/水可能的侵入。
此外，能较为可靠地识别润滑油损失。从而，能够在威胁到传动设备之前，实现在视觉上识别润滑油损失。
此外，(特别是对于位于内部的传动设备)难以发生分离物料的可能的污染。
此外，能够在正在进行的运行中向传动设备中补充填充润滑油。
然而，在实现具有在端侧并且与驱动轴同轴安装的电机的驱动设计方案-也称为直接驱动时，只能以高的技术投入才能实现中央的旋转导入装置的设计。但是，可以采用具有空心轴的电机，该方案构成权利要求3的有利的主题。
如果将旋转导入装置定位成，使得该旋转导入装置包围空心的传动轴，则润滑油必须通过位于外壳面中的孔进入空心轴中。可以设想，所述孔沿径向设置，并使其与在轴中心的孔或管路相交，所述孔或管路然后通向传动装置腔。
显然，在传动设备壳体静止时，旋转的驱动轴会倾向于将润滑油从传动装置泵送到补偿容器中，因为润滑油在轴的径向孔中被向外甩出。当抽吸力足够大时，润滑油流出，而空气在动态密封件的下面被吸入到传动装置中。如果在驱动轴内侧的端部上设置同样大小的径向的孔，则可以避免这种效应。
另一个问题在于，传动设备中的润滑油损失不能到可靠的补偿。例如，如果传动装置中存在较大的气泡，则驱动轴上的各孔因此是空的，并且润滑油必须克服离心力由外部进入轴中。
为了实现润滑油的补充流入，润滑油在补偿容器中还应有控制地处在压力下，但这是不实用的。
然而，这个进一步的问题可通过带有设计成中空轴的驱动轴的传动设备得以解决，所述驱动轴具有两个轴向延伸的润滑油孔，所述润滑油孔按一个有利的实施形式偏心地钻出并包括彼此并排设置的横向孔。也可以设想，两个润滑油孔中的一个居中地构成，而另一个偏心地构成或者例如与第一个润滑油孔同轴地构成。
这里，各所述横向孔侧向错开地并相互倾斜地(按照刮板
Figure GSB00000710962200031
原理)向纵向孔上钻出。
这里特别有利的是，各横向孔与旋转方向无关地构造成使得分别有一个通道进行泵送，而另一个通道进行抽吸。利用相应地构成的回转接头/旋转导通装置(Drehdurchführung)，在壳体旋转时可以获得一种确定的系统：有目的地将润滑油输送到传动设备中，而将空气输出。这种布置结构具有多个优点。
首先，它能与旋转方向无关地发挥功能。
此外，利用布置结构实现了较为可靠地将空气从传动设备中排出。
对于具有设置在端侧用于驱动蜗杆的次级电机的结构，能够以简单的方式实现所述解决方案。该方案特别适用于替代润滑脂用润滑油对传动设备进行润滑的场合。
当回转接头的两个通道通过中间密封件相互脱离耦联并通过两个软管连接，则也可以设想(润滑油的)流通和冷却。
附图说明
下面根据实施例参考附图详细说明本发明。其中：
图1示出示意性示出的第一传动设备的一个部分区域的剖视图，该传动设备配设有润滑油补偿容器；
图2示出第二传动设备的一个部分区域；
图3a示出第三传动设备的一个部分区域的剖视图；
图3b-e示出驱动轴的不同的轴向区域的剖视图；
图4a-e示出带有冷却装置的第三传动设备的一个部分区域的剖视图；
图5a-e示出第四传动设备的一个部分区域的剖视图；以及
图6、7示出全壳式螺旋离心机的示意图。
具体实施方式
图1示出全壳式螺旋离心机的传动设备1的剖视图。关于全壳式螺旋离心机的结构可参照图6。
全壳式螺旋离心机具有蜗杆22和转鼓23，其中，传动设备连接在至少一个或两个驱动电机24、25之间。
传动设备1在装入状态下优选设置成，使传动设备1旋转的部件分别具有水平定向的旋转轴线。这里，中央的驱动轴9、18(见图1或3以及5和6)的主旋转轴线用D标注。特别是多个轴承2属于传动设备的需要润滑的元件。
传动设备被设计成持续填充润滑油的传动设备。传动设备自身可按不同的形式构成，且特别是具有一个或多个分别带有至少一个或多个传动级的传动装置，所述传动级例如可以设计成行星齿轮传动级或类似的传动级。
一个或这里的两个带轮3用于进行转矩输入，所述带轮通过图6所示的传动带26、27与驱动电机的输出轴28相耦联(这里未示出，但可见图6)。
各输出轴4(这里没有详细示出)可分别与转鼓23和蜗杆22的蜗杆体抗旋转地相耦联。
与此相对，如图3至7所示，用于驱动蜗杆22的驱动电机25直接设置在驱动轴18的轴向延长部上，从而实现了一种对驱动轴的直接驱动，在驱动轴上例如向传动设备1中导入用于蜗杆的驱动或制动转矩。
传动设备1用于在蜗杆和转鼓之间产生转速差。位于转鼓23的两个轴向端部上的转鼓轴承用附图标记29标注。
为实现传动设备1的需要润滑的元件进行润滑、特别是对轴承2进行润滑，采用可流动的润滑剂、特别是润滑油，所述润滑剂能够通过一种润滑剂补偿系统或优选通过润滑剂补偿回路5导入传动设备1中。
润滑剂补偿回路5具有一管道6(见图1和6)，而在管道6背离传动设备的端部上设置有一用润滑剂填充至一确定液面高度的润滑剂补偿容器7，该润滑剂补偿容器以足够的高度设置在传动设备1的上方。润滑油补偿容器7中的润滑油液面优选始终高于传动装置中要供应润滑的最高的点。
管道6的另一端这里通过空心轴9的轴向延长部上的轴向的回转接头8通入传动设备的空心轴9中，所述空心轴9也被用作驱动电机25的驱动轴(在此方面与图6相似)，并可设计成一体或多部分式的，且优选沿轴向穿过传动设备的一个或多个、特别是全部传动装置和/或传动级。
这样，润滑剂可以按简单的方式沿轴向被引导到传动设备的所有的待润滑的元件、尤其是轴承2的区域内。
通过优选由径向从空心轴9分出的通道10，润滑剂可流向传动设备的待润滑元件，并通过例如轴向和/或径向延伸的连接腔或连接通道，从这些元件进入一个或多个与旋转轴线平行的环形腔11中。
为实现润滑油的循环流动，环形腔11中的径向润滑油液面高度P由输送元件，尤其是刮板式的元件12或汲取管限制。其中，输送元件在运行中不旋转或者说静止，从而，通过输送元件以向心泵方式将润滑油首先沿径向从旋转的系统中向内泵送，然后再通过径向向外的输出管路13泵出。
输出管路13在润滑油补偿容器7和传动设备1之间通入管路6中。
带有刮板式或向心泵式的元件12以及空心轴9中作为润滑剂补偿回路5的输入管路的优选的输入管路的布置形式使得能在对内部滚动轴承2进行供应的同时以简单的方式实现调整到传动设备中确定的油液面。
这样可以以简单的方式确保对传动设备的待润滑的元件的润滑。
图2示出全壳式螺旋离心机的传动设备1的另一个特别有利的变型方案的一个局部。
这里，还是通过输送元件，如刮板式的元件或这里的一种汲取管12’，将润滑剂从传动设备径向上的外部区域导入传动设备径向上的内部区域，其中，这里从汲取管引出的输出管路13’向回通入传动设备1的径向内部的腔21中。这是有利的，因为在中央通常存在比外侧低润滑油压力，因为在这里传动装置与润滑油补偿容器相连(见图1)从而存在很小的离心力。通过适当选择节流阀33的参数，可以影响进入环形腔11(用于调节润滑剂液面高度P)的入流。
图3a示出了另一其它部分这里没有示出的传动设备的一个部分区域，该传动设备自身除了进入传动设备的润滑剂输入管路的类型和形式方面以外可与图1的形式类似地构成，也就是说，特别是将来自润滑剂补偿容器7的输入管路设计成持续填充润滑油的滗析器传动设备1的润滑油补偿回路5的一部分。
与通过带盘进行扭矩输入的图1不同，按图3(和4)设定，用于给蜗杆输入驱动扭矩的局部构造成空心轴的驱动轴18在传动设备1的主旋转轴的延长部中与用于蜗杆的设计成直接驱动装置的电机连接(图6)。
这里根据图3、图4和图5优选设定，即润滑油的输入和必要时空气的排出(这里空气中可能含有润滑油)不是由轴向方向出发向驱动轴(空心轴)18内实现，而是通过成角度地，尤其是在平行于旋转轴D的径向的一个或多个平行面内延伸的横向孔16，17来实现，其中，横向孔“从侧面”通入空心轴18中。
与图1所示不同，按照图3空心轴18不仅具有作为润滑油输入管道的唯一一个空心通道，而且还具有两个优选平行地沿轴向延伸、这里偏心地设置、即在旋转轴D之外的纵向通道14、15。其中一个纵向通道用作润滑剂输入管道，而另一个用作润滑剂输出管路7。也可以设想，两个纵向通道之一设置在中心，而另一个偏心设置。
由纵向通道14、15出发，横向孔16a、b；17a、b分别从纵向通道或管道14、15向外延伸。这里，横向孔16a、b；17a、b优选与径向方向平行(或成角度)地定向，而沿轴向在朝旋转轴D的方向上相互错开设置。
两个相配的横向孔16a、b或者17a、b相互平行地定向。但它们也可以相对于彼此间和/或与相对于旋转轴D的径向方向成一定的角度，这里，旋转轴D居中地在两个纵向通道14，15之间延伸。横向孔16，17与径向平行地或这样成一定角度地定向，即，使得在运行中在空心轴18的旋转期间可在各横向孔上分别产生泵送(润滑油)和抽吸(空气)效果。
每两个相邻的支通道或者说横向孔16a、b或17a、b特别是这样定向，即分别通过一个横向孔、例如孔16a将润滑油泵入一个纵向通道，例如管路14，并通过另一个横向孔、例如孔16b将可能具有少量的润滑油成分的空气从另一个纵向通道、例如通道15导出。
这里总共四个横向孔16a、b；17a、b中的每两个横向孔分别向外通入传动装置中的包围轴的回转接头32的一个环形腔19或一个环形腔20内，其中，在环形腔19中可实现旋转的系统与不旋转的系统之间的一种回转接头，而环形腔通入管道6，该管道与润滑油补偿容器7相连(这里未示出)。
环形腔20与待润滑的元件，例如轴承2相连。
特别有利的是，横向孔16a、b；17a、b构造成刮板式的并且是与旋转方向无关的，使得分别由一个通道14泵送，而另一个通道15抽吸。
图3b示出垂直于纸面沿线A的剖面，图3c在线B上的类似的剖面，图3d示出线C上的剖面，而图3e示出线D上的剖面。
环形腔19与通向润滑油补偿容器7的管道6相连。这样可以以简单的方式实现一种用于滗析器传动设备1的确定的润滑剂回路5。
根据图4，横向孔16a、16b通入包围轴18的回转接头元件32的沿轴向相互分隔开的环形腔19a、19b中，并从这里出发通入相互分隔开的输入管道6和输出管道13，所述输入管道和输入管道一直通至补偿容器7，从而这里通过补偿容器7实现了一个完整的润滑剂回路。
根据图4，润滑剂补偿回路5在导出管道13的区域还设有一个可选的带有冷却剂通道35的冷却装置30和/或一个可选的过滤器34，以用于对润滑剂(润滑油)进行冷却或过滤，但它们不是在所有结构中都必须设置的。对于其他情况，该布置结构与图3中的布置结构相对应。
根据图5，横向孔16a、16b也分别通入包围轴18的回转接头32的沿轴向相互分隔开的环形腔19a、19b，并从这里分别通入分隔开的供应管道6和导出管道13中所述供应管道和导出管道一直通至补偿容器7，从而这里通过补偿容器7实现了一个完整的润滑剂回路。
图7示出一种全壳式螺旋离心机，其传动设备也同样具有润滑剂补偿容器7，该补偿容器通过管道6和这里未示出的回转接头将润滑油导入穿过驱动电机25的空心轴31中。空心轴31直接设置空心轴9的轴向延长部上并与该空心轴8抗旋转且油密封地连接。
附图标记列表
传动设备        1
轴承            2
带盘            3
输出轴          4
润滑剂补偿回路  5
输入管道        6
润滑剂补偿容器  7
回转接头        8
空心轴          9
通道            10
环形腔          11
输送元件        12
输出管道        13
纵向通道      14，15
横向孔        16a，b；17a，b
轴            18
环形腔        19
腔            20
腔            21
蜗杆          22
转鼓          23
驱动电机      24，25
传动带        26，27
输出轴        28
转鼓轴承      29
冷却装置      30
空心管道      31
回转接头      32
节流阀        33
过滤器        34
冷却剂通道    35
润滑剂表面    P
径向方向      R
旋转轴        D

Claims (29)

1.用于螺旋离心机的传动设备(1)，所述螺旋离心机具有待驱动的转鼓(23)和蜗杆(22)，其中所述传动设备(1)连接在至少一个驱动电机(24，25)与蜗杆(22)及转鼓(23)之间，所述传动设备(1)用可流动、润滑油类型的润滑剂持续填充，其特征在于，所述传动设备配设有带有润滑油补偿容器(7)的润滑剂补偿系统，所述润滑油补偿容器通过管道(6)与传动设备的构成为空心轴的驱动轴(9、18)的至少一个空心通道相连。
2.按照权利要求1的传动设备，其特征在于，润滑剂补偿系统是润滑油补偿回路(5)。
3.按照权利要求1或2的传动设备，其特征在于，该传动设备直接设置在一个驱动电机(25)的驱动轴(9、18)的轴向延长部上。
4.按照权利要求3的传动设备，其特征在于，管道(6)从润滑油补偿容器(7)出发穿过驱动电机的一个空心轴(31)或一个空心轴段进入驱动轴(9、18)的空心通道。
5.按照权利要求4的传动设备，其特征在于，经由回转接头和至少一个进入至少一个沿轴向在传动设备的驱动轴(9、18)中延伸的空心通道(14)的孔(16)实现从润滑油补偿容器(7)出发将润滑油输入到驱动轴(9、18)中。
6.按照权利要求4的传动设备，其特征在于，在所述管道(6)的一端，通过一个设置在传动设备的驱动轴的轴向的延长部上的回转接头(8)实现从润滑油补偿容器将润滑油输入到传动设备的构成为驱动轴(18)的管道中。
7.按照权利要求1、2和4至6之一的传动设备，其特征在于，润滑剂通过从驱动轴(9)分出的通道(10)流向传动设备的待润滑的元件，并从所述元件流入至少一个带有润滑油液面高度(P)的环形腔(11)。
8.按照权利要求7的传动设备，其特征在于，环形腔(11)中的径向的润滑油液面高度(P)是受限制的。
9.按照权利要求7的传动设备，其特征在于，环形腔(11)中的径向的润滑油液面高度(P)通过输送元件(12)限制。
10.按照权利要求9的传动设备，其特征在于，输送元件(12)按刮板式的元件的形式设计成使得该输送元件在运行中按向心泵的形式将润滑剂从旋转 的系统导出到输出管道(13)中。
11.按照权利要求10的传动设备，其特征在于，设置汲取管(12’)作为所述刮板式的元件，所述汲取管允许将润滑剂从传动设备的径向外部的区域导出到传动设备的径向内部的区域。
12.按照权利要求1的传动设备，其特征在于，用于输入用于蜗杆(22)的驱动转矩的驱动轴(18)与设计成直接驱动装置的用于蜗杆(22)的驱动电机(25)在传动设备(1)的主旋转轴的轴向延长部上相连，其中，润滑剂输入通过相互成角度延伸的横向孔(16、17)来实现，各所述横向孔通入驱动轴(18)中。
13.按照权利要求12的传动设备，其特征在于，驱动轴(18)具有两个纵向通道(14、15)。
14.按照权利要求13的传动设备，其特征在于，纵向通道(14、15)相对于旋转轴偏心地延伸，或者一个纵向通通相对于旋转轴中心延伸，而另一个纵向通道偏心或相对于第一个纵向通道同轴地延伸。
15.按照权利要求12至14之一的传动设备，其特征在于，各横向孔(16a、b；17a、b)沿轴向在旋转轴（D）的方向上分别相互错开布置。
16.按照权利要求12至14之一的传动设备，其特征在于，各横向孔(16a、b；17a、b)分别与径向方向成角度地定向。
17.按照权利要求12至14之一的传动设备，其特征在于，各横向孔(16a、b；17a、b)分别平行于径向方向定向。
18.按照权利要求12至14之一的传动设备，其特征在于，各横向孔(16、17)这样定向，使得在运行中在驱动轴(18)旋转期间在横向孔(16、17)上分别产生泵送或抽吸效果。
19.按照权利要求13或14的传动设备，其特征在于，每两个相邻的横向孔(16a、b或17a、b)这样定向，使得分别通过其中一个横向孔将润滑油泵入纵向通道之一中，而通过另一个横向孔将空气以及可能还有润滑油从另一个纵向管道中导出。
20.按照权利要求19的传动设备，其特征在于，横向孔(16a、b；17a、b)构成为刮板式的并且是与旋转方向无关的，从而纵向通道(14，15)中的一个进行泵送，而另一个进行抽吸。 
21.按照权利要求12至14之一的传动设备，其特征在于，横向孔(16a、b)通入围绕驱动轴(18)的回转接头元件(32)的至少一个共同的环形腔(19)或两个轴向上相互分隔开的环形腔(19a、19b)。
22.按照权利要求21的传动设备，其特征在于，从回转接头元件(32)的两个环形腔(19a、19b)开始，相互隔开的输入和输出管道(6、13)一直通入补偿容器(7)中。
23.按照权利要求2的传动设备，其特征在于，润滑油补偿回路(5)具有冷却装置(30)。
24.按照权利要求2或23的传动设备，其特征在于，润滑油补偿回路(5)具有过滤器(34)。
25.按照权利要求1的传动设备，其特征在于，所述螺旋离心机是用于全壳式螺旋离心机。
26.按照权利要求1的传动设备，其特征在于，所述蜗杆(22)利用与转鼓(23)的转速差的驱动。
27.按照权利要求12的传动设备，其特征在于，所述横向孔在垂直于旋转轴（D）的一个或多个平面内延伸。
28.按照权利要求13的传动设备，其特征在于，所述两个纵向通道(14、15)平行地沿轴向延伸。
29.用于螺旋离心机的传动设备(1)，所述螺旋离心机具有待驱动的转鼓(23)和蜗杆(22)，其中所述传动设备(1)连接在至少一个驱动电机(24，25)与蜗杆(22)及转鼓(23)之间，所述传动设备(1)用可流动、润滑油类型的润滑剂持续填充，其特征在于，用于输入用于蜗杆(22)的驱动转矩的驱动轴(18)与设计成直接驱动装置的用于蜗杆(22)的驱动电机(25)在传动设备(1)的主旋转轴的轴向延长部上相连，其中，润滑剂输入通过相互成角度延伸的横向孔(16、17)来实现，各所述横向孔通入驱动轴(18)中。 
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