CN102019219A - 磨机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨机驱动系统，这种磨机驱动系统包括在可设置在磨碎盘之下的传动装置，其具有至少一个行星齿轮级和/或圆柱齿轮级，该传动装置具有垂直的轴位置。此外，电马达被集成在传动装置的壳体中，该马达连接到传动装置的润滑剂供给循环。马达的转子和定子具有垂直延伸的轴线。马达的冷却借助于通过传动装置循环的润滑剂实现。此外设有用于马达的转子绕组和/或定子绕组的润滑油密封的罩，以密封在壳体内部循环的润滑剂。此外，按照本发明的磨机驱动系统包括变频器，其具有配属的调节装置用于马达无啮合间隙的转速调节。

Description

磨机驱动系统

技术领域

公知的磨机驱动系统包括一个或多个用于电马达的驱动功率转换的传动级。传动级和电马达就此构成了紧凑的、与在例如球磨机、搅拌筒、粉碎机、管磨机或管状回转窑内的生产过程耦合的传动链，该传动链会经受生产过程中的巨大的反作用。通常锥形齿轮级用于将电马达连接到传动链上。

背景技术

在DE 39 31 116 A1中描述了用于磨机的、垂直构造形式的传动装置，在该传动装置中，附加传动装置的壳体被与磨机紧固地螺纹连接。在这种情况下，驱动小齿轮和齿环远距离分开的轴线的精确定位是必需的。此外，通过轴向推力轴承将轴向磨力输入到共同的传动装置壳体中对在附加传动装置中的齿部啮合造成巨大的负荷。通过共同的大传动装置和磨削轴承内腔，润滑油对驱动装置的快速污染被加剧了。此外证实了由于对超额约束力的补偿不足，机械的功率划分在附加传动装置中是难以解决的。

由JP 2005 052799 A已知一种用于垂直粉碎机的传动装置，该粉碎机或者通过在可旋转底盘的齿环上的，或者通过多级的锥形齿轮传动装置被驱动。由于在驱动装置的输出级上所缺少的可调整运动性，造成来自生产过程的冲击负荷传递到传动装置中，特别是传递到其啮合部中。

在WO 2009/068484A1中描述了一种圆柱齿轮传动装置，其具有一个或多个用于驱动由齿环围绕的工作机，该圆柱齿轮传动装置包括可容纳传动级的传动装置壳体和安置在输出级的驱动轴上的、用于调整运动的小齿轮，其与齿环相啮合。传动装置壳体由硬质的第一壳体件与刚性的第二壳体件组成。第一壳体件包围着具有驱动轴和能够进行调整运动的小齿轮的输出级，并且该传动装置具有突出的侧壁，所述侧壁坐落在底座之上。第二壳体件与底座没有接触地固定在第一壳体件上的一端面上。

在已有的磨机驱动系统中难以解决的问题是由于例如供电故障引起的在传动链中的短暂中断，这种短暂中断能够引起破坏啮合部的扭矩峰值，该扭矩峰值可为传动装置扭矩的几倍。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种磨机驱动系统，该磨机驱动系统避免由在传动链中的短暂中断引起的传动装置故障，以及获得耐磨的运行。

根据本发明，上述目的通过具有在权利要求1中描述特征的磨机驱动系统，以及通过具有权利要求9中描述特征的传动马达实现。本发明有利的改进在从属权利要求中给出。

按照本发明的磨机驱动系统包括可放置在磨碎盘之下的传动装置，其具有至少一个行星齿轮级和/或圆柱齿轮级，该传动装置具有垂直的轴位置。此外，电马达被集成在传动装置的壳体中，该电马达与传动装置的润滑剂供给循环连接。马达的转子和定子具有垂直延伸的轴线。马达的冷却借助于可通过传动装置循环的润滑剂实现。此外设有用于马达的转子绕组和/或定子绕组的润滑油密封的罩，用于密封在壳体内部循环的润滑剂。此外按照本发明的磨机驱动系统包括变频器，其具有配属的调节装置，用于马达无啮合间隙的转速调节。

由于马达集成在传动装置的润滑剂循环中，可以放弃用于充分冷却马达的昂贵的通风措施。通过用于马达转速调节的变频器的应用，可以实现电网供电与马达扭矩之间的脱藕。按照这种方式，可以避免由于电网故障所引起的短暂中断时出现的啮合故障，因为通过由于按照本发明马达的转速调节所引起的电网故障并不会在传动装置中在旋转方向上引起啮合间隙。由于磨碎盘、传动装置和马达完全的垂直布置还能够放弃使用相当昂贵的锥形齿轮传动装置。由于放弃了锥形齿轮传动装置和马达的空气冷却，噪声污染也明显地减少。

由于变频器的使用，可以在减少啮合构件类型数量时实现大量针对应用的变化。此外，通过转速调节，使用本发明的磨机驱动系统的相应生产过程可以在最理想的工作点运行。由此，磨削过程的效率得以改善，这还能减少电力消耗。

本发明的优选设计方案规定，密封件仅仅设置在输出盘上、润滑剂供应线路上、电气的供电线路上以及用于测量装置的至少一个供给线路上。这进一步减少机械构件，并且有助于提高可靠性。

优选的，在转子架上设有轴向延伸的用于将润滑剂从传动装置排放到润滑剂聚集区或润滑剂容器中的至少一个开口。这样的开口还可以用于安装，方法是在转子架上的开口中插入例如3或4个导轨，通过这些导轨在安装的时候引导转子架。借助于导轨上的滑块，转子可以到达目标位置并且在那里被固定。根据本发明的一种可替代的结构，可以将传动装置的壳体分开，或是将马达安装在可取出的传动装置基座上。可替代的，马达可以通过开口被插入在传动装置基座上，以及代替固定在传动装置基座上被固定在传动装置的壳体上。

本发明有利的进一步改进规定，马达是一种永磁的同步电机，该同步电机的转子电磁系统被焊接到不锈钢外壳中。由于在转子上按这种方式不会产生热损耗，因此转子冷却不是必需的。代替永磁的同步电机，马达还可以制造为鼠笼式电机。

按照本发明的传动马达包括传动装置，其具有至少一个行星齿轮级和/或圆柱齿轮级，该传动装置或者具有垂直的轴位置或者具有水平的轴位置。此外，电马达集成在传动装置的壳体中，该电马达与传动装置的润滑剂供给循环连接。马达的转子和定子具有平行于传动装置的轴位置延伸的轴线。马达的冷却是借助于穿过传动装置循环的润滑剂来实现的。此外，设有用于马达的转子绕组和/或定子绕组的润滑油密封的罩，以密封在壳体内部循环的润滑剂。按照本发明的传动装置还具有变频器，其具有配属的调节装置用于马达无啮合间隙的转速调节。

附图说明

本发明接下来在一个实施例中参照附图被进一步说明，其示出：

图1在剖面图中示出本发明的磨机驱动系统

图2在俯视图中的根据图1的磨机驱动系统的电马达的示意图。

具体实施方式

在图1中描述的磨机驱动系统包括设置在磨碎盘之下的传动装置1，其具有两个行星齿轮级。不仅输入端的行星齿轮级而且输出端的行星齿轮级皆具有垂直的轴位置。两个行星齿轮级分别包括内齿轮、内部安装有行星齿轮的行星齿轮架以及太阳轮。行星齿轮级的内齿轮与传动装置壳体11牢固地连接。输出端的行星齿轮级的行星齿轮架与磨碎盘是可连接的，并且借助于推力轴承13支承。输入端的行星齿轮级的太阳轮与集成在传动装置壳体11中的电马达2的转子轴28连接，该马达2包括转子21和径向包围该转子的定子22。转子21和定子22具有垂直延伸的轴线。

转子轴28借助于安置在马达2和传动装置1之间的径向轴承24、在马达2下部安置在润滑剂槽12之中的径向轴承25，以及同样安置在马达2下部的轴向轴承26支承。按这种方式，对于相对短的转子轴28能够使转子21非常好地置于中心。转子轴28和输入端的行星齿轮级的太阳轮优选通过在马达2下部或上部安置的离合器连接。此外，在本实施例中，输入端的行星齿轮级的行星齿轮架和输出端的行星齿轮级的太阳轮相互连接。

马达2与传动装置1的润滑剂供给循环连接，在该润滑剂供给循环中，润滑剂从润滑剂槽12中抽出到传动装置1中的润滑位置，并且从那里通过马达2流到润滑剂槽12中。按这种方式，马达2的冷却借助于通过传动装置1循环的润滑剂实现。至少一条在图中没有明确示出的润滑剂供给通道通向定子散热板23，该定子散热板被通过传动装置1循环的润滑剂通流。另外，可以有目的地喷射用于定子22冷却的润滑油，该润滑油通过定子22的冷却装置输送。

根据图2可以看出，在转子架211上设有转子21的润滑油密封的罩212，用于密封在壳体内部循环的润滑剂。以相应的方式，定子片堆222的润滑油密封的罩221在径向方向上连接到转子21和定子22之间的气隙26上，该定子片堆222包括定子22的绕组。并不需要明显扩大马达2的气隙，因为该气隙由于润滑油密封的罩仅仅获得少量的放大。

为了封装定子22而设有套。在该套旁边定子22具有夹紧法兰、夹紧元件以及弹性密封件。借助夹紧元件，弹性密封件被压在夹紧法兰和套上。为了封装定子22而使用每个合适的定子壳体件，方法是弹性密封件通过预紧在定子壳体件上施加压力。封装转子21和定子22的外壳的进一步的细节从之前的德国专利申请DE 10 2009 034 158.7中可以得到，该专利申请的内容通过引用包含在本申请中。

定子22按照图2在其外圆周上被冷却表面231包围，冷却表面231同样被润滑剂通流，并且从冷却表面起定子散热板23径向向外延伸。此外，在定子22上在圆周方向上设置多个固定点27，以将定子22与传动装置壳体螺纹连接。在转子架211上设有多个轴向延伸的、用于将润滑剂从传动装置1排放到滑剂槽12中的开口213，这些开口围绕着转子轴28安置。另外，马达2在本实施例中是一种永磁的同步电机，其转子电磁系统被焊接到不锈钢外壳中。这获得极其少量的电损耗。

此外，在图1中示出的磨机驱动系统具有变频器3，该变频器具有配属的调节装置用于马达2的无啮合间隙的转速调节，使得在传动装置1的齿面之间在旋转方向上不存在间隙。磨机传动装置—马达—系统的机械固有频率在变频器3的使用中由于系统部件脱耦是不紧要的。由此，传动装置1的齿面通过施加的最小扭矩被保持在恒定的力配合情况下。由此尽可能抑制齿面的换向载荷。

优选的是马达2的外直径小于行星齿轮级的内齿轮的内直径。按照这种方式可生产出磨机驱动系统就制造技术而言简单的构造。可替代的，转子21的外直径小于内齿轮的内直径地并且定子22由多个在圆周方向上延伸的区段组成地被制造。

本发明的应用不局限于以上描述的实施例。

Claims (9)

1.磨机驱动系统，具有

—可设置在磨碎盘之下的传动装置，该传动装置具有至少一个行星齿轮级和/或圆柱齿轮级，该传动装置具有垂直的轴位置，

—集成在所述传动装置的壳体中的电马达，该电马达与传动装置的润滑剂供给循环连接，该电马达的转子和定子具有垂直延伸的轴线，并且该电马达的冷却借助于通过传动装置循环的润滑剂实现，

—用于马达的转子绕组和/或定子绕组的润滑油密封的罩，用于密封在壳体内部循环的润滑剂，

—变频器，其具有配属的调节装置用于马达无啮合间隙的转速调节。

2.根据权利要求1所述的磨机驱动系统，

其中润滑剂供给通道通向至少一个定子散热板，该定子散热板能够被通过传动装置循环的润滑剂通流。

3.根据权利要求1或2所述的磨机驱动系统，

其中马达设置在传动装置之下，并且在其中润滑剂聚集区或润滑剂容器设置在马达之下。

4.根据权利要求3所述的磨机驱动系统，

其中在转子架上设有至少一个轴向延伸的开口，以将润滑剂从传动装置排放到润滑剂聚集区或润滑剂容器中。

5.根据权利要求1至4任一项所述的磨机驱动系统，

其中密封件仅仅设置在输出盘上、润滑剂供应线路上、电气的供电线路上以及用于测量装置的至少一个供给线路上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的磨机驱动系统，

其中马达的外直径小于至少一个行星齿轮级的内齿轮的内直径。

7.根据权利要求1至5任一项所述的磨机驱动系统，

其中转子的外直径小于至少一个行星齿轮级的内齿轮的内直径，以及其中制造由多个在圆周方向上延伸的区段组成的定子。

8.根据权利要求1至7任一项所述的磨机驱动系统，

其中马达是永磁的同步电机，该同步电机的转子电磁系统被焊接到不锈钢外壳中。

9.根据权利要求1至8任一项所述的用于磨机驱动系统的传动马达，具有

—传动装置，其具有至少一个行星齿轮级和/或圆柱齿轮级，该传动装置或者具有垂直的轴位置，或者具有水平的轴位置，

—集成在传动装置的壳体中的电马达，该电马达与传动装置的润滑剂供给循环连接，电马达的转子和定子具有平行于传动装置的轴位置延伸的轴线，并且电马达的冷却借助于通过传动装置循环的润滑剂实现，

—用于马达的转子绕组和/或定子绕组的润滑油密封的罩，用于密封在壳体内部循环的润滑剂，

—变频器，其具有配属的调节装置用于马达无啮合间隙的转速调节。

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