CN102177369B - 传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种传动装置，具有用于供给传动油的接头和用于排放传动油的接头，其特征在于，具有压缩机，该压缩机在传动装置的内部空间中产生过压，其中，根据传动装置外侧的气温和/或根据传动装置内部的温度和/或根据供给至传动装置的润滑油的温度与从传动装置中排出的润滑油的温度之间的温度差来控制过压的大小。

Description

传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置，该传动装置具有用于供给传动油的接头和用于排放传动油的接头。
背景技术
传动装置的相对彼此运动的部件被润滑，以减小摩擦和材料磨损。在这种传动装置的情况下，这通常通过使传动装置具有(开环)润滑油回路来进行，在该回路中传动装置连接至供给润滑油的管路和将润滑油从传动装置排出的管路，借助泵使供给润滑油的管路与排放润滑油的管路相连接。
然而，在闭合回路油润滑的情况下有这样的问题，即润滑油必须在较宽的温度范围内保持粘性，而不致负面地影响油的润滑性能，由此导致减少传动装置的功能和/或传动装置的使用寿命的情况。
例如在年平均温度非常低的区域(例如在内蒙古、西伯利亚以及加拿大)中的风力轮机的情况下存在这样的问题，即在例如气候引起的设备停工和冷却后起动风力轮机可导致损害传动装置。当温度低于-20℃时，在起动设备之后在油箱中和在传动装置的供给接头中受到加热的传动油被输送至传动装置的润滑位置，在此位置处冷却下来并非常缓慢地流入或根本不流入油槽。
对于配置在非常寒冷地区的传动装置，已经使用某些化学化合物和材料混合物，其在较大温度范围内只有很少的粘度变化并承受传动装置中的高负荷而无任何变化。此外，还试图通过设置发热元件以有助于保持这些润滑油的粘度，例如将润滑油供给至传动装置的管路的可加热外套或集成到管路内腔中的加热棒，这些发热元件将润滑油保持在某一温度，在该温度下至少在供给管路中保持所期望的润滑特性和润滑油的粘度。
尽管如此，仍存在已述问题，即如果传动装置经受非常低的外部温度，当油被供给至传动装置需要润滑的部件时，即在进入传动装置的内部空间时，润滑油将大幅冷却。因此，由于通常使用润滑油而发生的不充分润滑以及不充分散热，传动装置在外部温度非常低的地区易发生传动故障。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种传动装置，该传动装置甚至在低温时确保油的充分循环而无需较高的耗费，进而确保传动装置部件的充分润滑和冷却。
通过具有权利要求1特征的传动装置来实现该目的。附属权利要求规定本发明有利的实施例。
具体实施方式
本发明的基本构思是通过以下方式消除上述问题，即根据预定参数，将相对于大气压力更高的气压施加到传动装置的内部空间，且润滑油可以大致与运送油的接头与传动装置之间的温度差无关地流过传动装置，油槽上方产生的过压将油经过排油接头压出传动装置的内部空间。为此，根据本发明的传动装置具有压缩机。
较佳地还设有控制系统，该控制系统将由压缩机产生的过压限定至相对于润滑油的喷油压力更小的值，这样确保在任何时候油可以被供给至传动装置。尤其较佳的是，通过控制系统可以控制由压缩机产生的过压和喷油压力，同时遵循已述特征。
较佳地根据传动装置外侧的气温、传动装置内部空间的温度、传动装置内部空间的油位、供给至传动装置的润滑油的温度与从传动装置排出的润滑油的温度之间的温度差、排油口的流速、粘度和/或供给至传动装置的润滑油的流量与从传动装置排出的润滑油的流量之差来控制过压的程度。根据选择的参数设置合适的传感器，这些传感器以相互联系的方式与驱动压缩机的控制系统和/或连接至控制系统的评估单元相连接。
最后也较佳的是，压缩机具有用于分离悬浮物质和/或湿气的过滤装置，以排除由颗粒或湿气对压缩机和传动装置造成的损害。
对于本领域的技术人员来说明显的是，密封住传动装置的密封件的尺寸必须设计成使密封件可以经受任何施加到传动装置的内部空间的过压。当将500hPa的过压施加到传动装置的内部空间时，必须应用能够经受这种负荷的刷式密封件(brush seal)。迷宫式密封件在此只能用作轴向的轴密封件。
根据本发明的润滑油回路现构建成设置有传动装置、向传动装置供给润滑油的管路、将润滑油从传动装置中排出的管路以及与供给润滑油和排出润滑油的管路相连接的泵，连接至传动装置的压缩机将外部空气，或在风力轮机的传动装置的情况下将来自机舱内部空间的空气引入传动装置的内部空间，从而在工作过程中产生预定的气压，而该气压用于保持回路中油的流动。
较佳地设有油箱，泵从该油箱中将润滑油通过将润滑油供给至传动装置的管路供给至传动装置，经由将润滑油从传动装置中排出的管路排出的润滑油又供给回油箱。在油箱中，润滑油变到预设定温度并保持供给至传动装置需要润滑的部件。同样有利的是对供给润滑油的管路设置加热元件，例如集成到管路内腔的加热棒或可变到特定温度的外套，以保持润滑油回路中对油的粘度合适的温度范围。
压缩机应当还具有用于从供给至传动装置的内部空间的空气中分离悬浮物质和/或湿气的过滤装置，这样就不会有损害传动装置的颗粒能到达传动装置的内部空间。
较佳地还设有控制系统，该控制系统将由压缩机产生的过压限定到相对于传动装置的喷油压力更小的值。这可避免传动油同时经由排出口被压出传动装置，并且防止由于不利的压力条件经由入口供给传动油。
由于环境条件和温度条件周期地(例如在一天过程中)变化，较佳地设置这样一种控制系统，该控制系统根据预设定的参数调节在传动装置中产生的气压或过压(相对于大气压)的程度。这些预设定的参数可以例如是传动装置外的气温或在传动装置集成到风力轮机中的情况下是风力轮机外侧的气温、传动装置内部空间的温度、传动装置内部空间的油位、供给至传动装置的润滑油的温度与从传动装置排出的润滑油的温度之差和/或供给至传动装置的润滑油的流量与从传动装置排出的润滑油的流量之差。
如果润滑油回路设计成开环回路，由于传动装置中的气压将自动地适应于大气压，所以能用特别简单的方式来控制传动装置中的气压，即，简单地通过控制系统接通压缩机，。例如可以设有压力测量装置，该装置接通和切断压缩机。
这样，例如当超过预定的测量油位时可以增加气压，或当测量油位太低时通过切断压缩机使气压又平衡至大气压。
同样地，当集成有传动装置的设备(例如风力轮机)运转时，一旦传动装置内部的温度不足和/或传动油被传送但不流出时，就可以增加传动装置内部空间中的气压。
最后还要求一种用油来润滑传动装置的方法。
如从现有技术中已知的，润滑油被供给至传动装置的那些需要润滑的部件并又排出。在此过程中，根据发明产生比传动装置周围的大气压更高的压力以使一定的油从传动装置流出。
此处还必须注意，在传动装置内部空间产生的过压比传动油的喷油压力要小。
如上已述的那样，从传动装置/风力轮机外侧的气温、传动装置内部空间的温度、传动装置内部空间的油位、供给至传动装置的润滑油的温度与从传动装置排出的润滑油的温度之差和/或供给至传动装置的润滑油的流量与从传动装置排出的润滑油的流量之差得出预定的更高压力。
当然还必须注意到，密封件承受较佳地用净化的和/或干燥的空气在传动装置的内部空间中产生的气压。

Claims (14)

1.一种传动装置，所述传动装置具有用于供给传动油的接头和用于排放传动油的接头，其特征在于，具有压缩机和控制系统，所述压缩机在所述传动装置的内部空间中产生过压，所述控制系统根据预设定的参数调节在传动装置中产生的过压的程度，所述预设定的参数是所述传动装置外侧的气温和/或所述传动装置内部的温度和/或供给至所述传动装置的润滑油的温度与从所述传动装置中排出的润滑油的温度之间的温度差。
2.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于控制系统，所述控制系统将由所述压缩机产生的所述过压限定至相对于所述润滑油的喷油压力更小的值。
3.如权利要求2所述的传动装置，其特征在于，还根据所述传动装置内部空间的油位、出油口的流速、粘度和/或供给至所述传动装置的润滑油的流量与从所述传动装置中排出的润滑油的流量之差来控制所述过压的水平。
4.如前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述压缩机具有用于分离悬浮物质和/或湿气的过滤装置。
5.一种润滑油回路，具有：如权利要求1至4中任一项所述的传动装置、将润滑油供给至所述传动装置的管路、将润滑油从所述传动装置中排出的管路、以及连接至供给润滑油的管路和排出润滑油的管路的泵。
6.如权利要求5所述的润滑油回路，其特征在于，具有油箱，所述油箱布置在所述润滑油回路中以使润滑油设定和/或保持在规定温度。
7.如权利要求5至6中任一项所述的润滑油回路，其特征在于，供给润滑油的管路具有用于将供给油保持在规定温度的加热元件。
8.如权利要求5所述的润滑油回路，其特征在于，所述传动装置是风力轮机的传动装置。
9.如权利要求8所述的润滑油回路，其特征在于，根据所述风力轮机外侧的气温来控制所述过压的水平。
10.一种用润滑油来润滑传动装置的方法，具有将润滑油供给至所述传动装置需要润滑的那些部件以及将润滑油从所述传动装置中排出的步骤，其特征在于，还包括：根据所述传动装置外侧的气温和/或所述传动装置内部空间的温度和/或供给至所述传动装置的所述润滑油和从所述传动装置排出的所述润滑油之间的温度差，在所述传动装置内部空间中产生相对于所述传动装置周围大气压更高的受控的过压，以使预定的润滑油从所述传动装置中流出的步骤。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述传动装置内部空间中产生的所述过压比传动油的喷油压力小。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，还根据所述传动装置内部空间的油位、出油口的流速、粘度和/或供给至所述传动装置的润滑油的流量与从所述传动装置中排出的润滑油的流量之差来控制所述过压的水平。
13.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，用净化了悬浮物质的空气和/或干燥空气在所述传动装置内部空间中产生所述过压。
14.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，供给至所述传动装置的油被保持在规定温度。
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