CN102858459A - 磨机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨机驱动系统，包括能布置在磨盘下面的传动机构（1），该传动机构具有至少一个带有垂直的轴位置的行星齿轮级和/或正齿轮级。此外，在传动机构的壳体（3）中集成有电动机（2），其转子（21）和定子（22）具有垂直延伸的轴。此外在转子和定子的相对端面上安装有包括用于转子轴轴承（26,27）的轴承座的上轴承盖（23）和下轴承盖（24）。上轴承盖和下轴承盖通过在外周边上具有散热片的定子支座（25）相连接。在下轴承盖与壳体的底部件之间形成用于冷却剂的收集槽。电动机通过在壳体的内侧上形成的、向内径向延伸的法兰（34）支承，下轴承盖和/或上轴承盖与该法兰相连接。

Description

磨机驱动系统

技术领域

本发明涉及一种磨机驱动系统。

背景技术

公知的磨机驱动系统包括一个或者多个用于转换电动机的驱动功率的传动级。传动级和电动机在此方面形成在例如碗式磨机、转筒拌合机、破碎机、管磨机或者回转炉内部与加工过程紧密连接的驱动系，其承受加工过程明显的反作用。通常将锥齿轮级用于电动机与传动系的连接。

在DE 39 31 116 Al中介绍了一种用于垂直结构磨机的驱动装置，其中，附加传动机构的壳体与磨机固定地以螺栓连接。在这种情况下，要求传动小齿轮和齿轮圈的彼此远离的轴精确定向。此外，轴向磨机的力通过轴向推力轴承导入共同的传动机构壳体内，使附加传动机构内产生齿啮合的明显负荷。由于传动机构和磨机共同的轴承内部空间很大，使得驱动装置的润滑油很快受到污染。此外，附加传动机构内的机械功率分支由于过多的强制力缺少补偿而出现问题。

由JP 2005 052799 A公开了一种用于垂直破碎机的驱动装置，该垂直破碎机或者通过可转动底盘上的齿轮圈传动，或者通过多级锥齿轮传动机构传动。由于驱动装置的从动级上缺少调整运动性，造成加工过程中的冲击负荷传递到驱动装置中、特别是其啮合齿中。

在WO 2009/068484 A1中介绍了一种正齿轮传动机构，其具有一个或者多个用于驱动由齿轮圈环绕的作工机械的传动级，该正齿轮传动机构包括容纳在传动级内的传动机构壳体和布置在从动级的从动轴上的、与齿轮圈啮合的可调整运动的小齿轮。传动机构壳体由本身刚性的第一壳体部分和固定的第二壳体部分组成。第一壳体部分环绕具有从动轴和可调整运动的小齿轮的从动级并具有伸出传动机构处于地基上的侧壁。第二壳体部分在不与地基接触的情况下固定在第一壳体部分上的端面上。

申请卷号为09011589.0的较早的欧洲专利申请介绍了一种磨机驱动系统，具有能布置在磨盘下面的传动机构，其包括至少一个行星齿轮级和/或正齿轮级以及集成到传动机构的壳体中的电动机。该磨机驱动系统此外包括变流器，该变流器具有配属的调节装置，用于无啮合间隙地调节电动机转速。

由WO 2010/20287介绍了一种磨机驱动系统，其包括具有共同冷却回路的集成的电动机传动单元。电动机传动单元支承在环绕电动机传动单元的壳体的底板上。

发明内容

本发明的目的因此在于，提供一种集成的磨机驱动系统，其可以使电动机单元的安装得到简化并使电动机单元有效冷却。

该目的根据本发明通过一种磨机驱动系统来实现，该磨机驱动系统具有权利要求1中所述的特征。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的磨机驱动系统包括：能布置在磨盘下面的传动机构，该传动机构具有至少一个带有垂直轴位置的行星齿轮级和/或正齿轮级。此外在传动机构的壳体中集成有电动机，其转子和定子具有垂直延伸的轴。此外，在转子和定子的相对端面上安装有上轴承盖和下轴承盖，其包括用于转子轴轴承的轴承座。上轴承盖和下轴承盖通过定子支座相连接，定子支座在外周边上具有散热片。安装在壳体上和/或嵌入壳体内的喷嘴能对准散热片。在下轴承盖与壳体的底部件之间形成用于冷却剂的收集槽。位于收集槽中的冷却剂可以因此用于额外地冷却电动机。电动机通过在壳体的内侧面上形成的向内径向延伸的法兰支承，下轴承盖和/或上轴承盖与该法兰相连接。这能通过经由上轴承盖和/或下轴承盖悬挂在壳体中的方式实现简单地安装磨机驱动系统的电动机单元。电动机在此基本上仅能通过法兰支承在壳体的内侧面上。通过整体上垂直地布置磨盘、传动机构和电动机，还可以取消相对昂贵的锥齿轮传动机构。

电动机的冷却优选地借助通过传动机构循环的润滑剂或冷却剂进行。在电动机集成到传动机构的润滑剂回路中时，可以取消用于使电动机足够冷却的投入大的通风措施。此外可以设有润滑油密封的外罩，其用于将电动机的转子绕组或定子绕组相对于在壳体内部循环的润滑剂密封。

此外，根据本发明的磨机驱动系统的一种优选的设计方案包括变流器（Umrichter），其具有配属的调节装置，用于无啮合间隙地调节电动机的转速。通过将变流器用于电动机转速调节，实现电网馈电与电动机转矩之间分离。按照这种方式，可以避免由于电网故障造成在快速自动重合闸（Kurzunterbrechungen）情况下的啮合齿损坏，这是因为通过电网故障由于电动机根据本发明的转速调节不会造成在传动机构内的、在旋转方向上的啮合间隙。此外，通过使用变流器，在降低啮合部件类型数量的情况下，可以实现大量专用的传动比变型方案。通过转速调节，各自采用了根据本发明的磨机驱动系统的加工过程此外可以在最佳的工作点上运行。由此提高研磨过程的效率。这还能实现降低能耗。

在转子轮毂与下轴承盖之间优选地设置用于转子轴的至少一个轴向轴承。这样可以使结构特别紧凑。此外，传动机构根据本发明的一种优选方案包括至少两个行星齿轮级，并且壳体由至少两部分构成。此外在第一与第二行星齿轮级之间的区域内设有壳体接缝。按照这种方式，集成的磨机驱动系统可以分成能毫无问题运输的单元，在安装地点可以将这些单元重新迅速组装。

根据本发明的一种有利的改进方案，电动机是永磁激励的同步电机，其转子磁系统焊接在不锈钢罩内。因为在转子上按照这种方式仅出现很小的热损耗，所以不需要冷却转子。作为对永磁激励的同步电机的可替换方案，电动机也可以设计为外部激励的同步-或者异步电机。

附图说明

下面借助附图的实施例对本发明进行详细说明。图中示出：

图1示出根据本发明的磨机驱动系统的剖视图；

图2示出根据本发明的磨机驱动系统的透视剖视图。

具体实施方式

图1中所示的磨机驱动系统包括能布置在磨盘下面的传动机构1，该传动机构具有两个带有垂直的轴位置的行星齿轮级11，12。在传动机构1的壳体3中集成有电动机2，其转子21和定子22具有垂直延伸的轴。在转子21和定子22的相对端面上安装有上轴承盖23和下轴承盖24，它们包括用于转子轴轴承26，27的轴承座。上轴承盖23和下轴承盖24通过定子支座25相连接，定子支座在外周边上具有图2所示的散热片28。安装在壳体3上的喷嘴35对准这些散热片28。在下轴承盖24与壳体3的底部件之间形成用于冷却剂的收集槽。

电动机2通过在壳体3的内侧面上形成的向内径向延伸的法兰34支承，上轴承盖23与该法兰连接。电动机2在本实施例中仅通过法兰34支承在壳体3的内侧面上。

两个行星齿轮级11，12分别包括：齿圈111，121；行星架114，124，该行星架具有支承在行星架上的行星齿轮112，122；和太阳轮113，123。行星齿轮级11，12的齿圈111，121与壳体3固定连接。从动端的行星齿轮级12的行星架124借助轴向轴承125支承。驱动端的行星齿轮级11的太阳轮113与电动机2的转子轴相连接。

驱动端的行星齿轮级11的转子轴和太阳轮轴优选地通过布置在电动机2下面或者上面的联轴节相连接。此外在本实施例中，驱动端的行星齿轮级11的行星架114和从动端的行星齿轮级12的太阳轮123相互连接。

电动机2连接到传动机构1的润滑剂供给回路或冷却剂回路上。按照这种方式，电动机2的冷却可以借助通过传动机构1循环的润滑剂进行。在转子21上设有润滑油密封的外罩，用于相对于在壳体3内部循环的润滑剂密封。优选地以相应的方式在转子21和定子22之间的空气隙上在径向方向上连接定子板叠的润滑油密封的外罩，其包括定子22的绕组。

为封装定子22而设有套筒。除了套筒外，定子22还具有夹紧法兰、夹紧件和弹性密封件。借助夹紧件将弹性密封件压紧在夹紧法兰和套筒上。为封装定子22可以使用任何适用的定子壳体件，其方法是，弹性密封件通过预张紧向其施加压力。封装转子21和定子22的其他细节参阅较早的德国专利申请DE 10 2009 034 158.7，为此查询其公开内容。

在转子21内设有多个轴向延伸的开口，用于将传动机构1的润滑剂排到电动机2下面的收集槽内。收集槽例如可以分成用于传动机构润滑剂的内区和用于电动机冷却剂的外区。

在本实施例中，电动机2是永磁激励的同步电机，其转子磁系统焊接在不锈钢罩内。这能实现特别低的电损耗。作为对此的可替换方案，转子磁系统可以采用非导电的和/或非磁性的材料进行包覆。

图1中所示的磨机驱动系统此外具有变流器4，其包括配属的调节装置，用于无啮合间隙地调节电动机2的转速，使得在传动机构1的齿面之间在旋转方向上不存在间隙。磨机-电动机系统的机械固有频率在使用变流器4的情况下由于系统部件的分离而没有危险。传动机构1的齿面在此方面通过接入最小转矩而保持在恒定的力传递的条件下。由此尽可能消除了齿面的改变方向的负荷。

在图2中所示的磨机驱动系统中，在转子21的轮毅与下轴承盖24之间设置用于转子轴的轴向轴承27。此外，壳体3在本实施例中设计为由两部分构成并包括从动端的壳体部分31和驱动端的壳体部32。在此方面，在从动端的行星齿轮级12与驱动端的行星齿轮级11之间的区域内设有壳体分离缝33。

电动机2的外径优选地小于行星齿轮级11，12的齿圈111，121的内径。按照这种方式产生了磨机驱动系统的在加工技术方面简单的结构。作为对此的可替换方案，仅转子21的外径小于齿圈111，121的内径，以及定子22由多个在周向上延伸的区段制成。

本发明的应用并不局限于所介绍的实施例。

Claims (12)

1.一种磨机驱动系统，具有：

-能布置在磨盘下面的传动机构，所述传动机构具有至少一个带有垂直的轴位置的行星齿轮级和/或正齿轮级，

-集成到所述传动机构的壳体中的电动机，所述电动机的转子和定子具有垂直延伸的轴，

-上轴承盖和下轴承盖，所述上轴承盖和所述下轴承盖安装在所述转子和所述定子的相对端面上并包括用于转子轴轴承的轴承座，

-连接所述上轴承盖和所述下轴承盖的定子支座，所述定子支座在外周边上具有散热片，安装在所述壳体上和/或嵌入所述壳体内的喷嘴能对准所述散热片，

-在所述下轴承盖与所述壳体的底部件之间形成用于冷却剂的收集槽，

-在所述壳体的内侧面上形成的、向内径向延伸的法兰，所述下轴承盖和/或所述上轴承盖与所述法兰相连接，并且所述电动机通过所述法兰支承。

2.根据权利要求1所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机基本上仅通过所述法兰支承在所述壳体的所述内侧面上。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的磨机驱动系统，其中，在转子轮毂与所述下轴承盖之间设置用于转子轴的至少一个轴向轴承。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述壳体由至少两部分构成，并且所述传动机构包括至少两个行星齿轮级，并且其中在第一和第二行星齿轮级之间的区域内设有壳体分离缝。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机连接到所述传动机构的润滑剂供给回路和/或冷却剂回路上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磨机驱动系统，其中，设有变流器，其包括配属的调节装置，用于无啮合间隙地调节所述电动机的转速。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的磨机驱动系统，其中，设有润滑油密封的外罩，所述外罩用于使得转子绕组和/或定子绕组相对于在所述壳体内部循环的润滑剂密封。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机的外径小于所述至少一个行星齿轮级的齿圈的内径。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的磨机驱动系统，其中，仅所述转子的外径小于所述至少一个行星齿轮级的齿圈的内径，并且其中所述定子由多个在周向上延伸的区段制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机是永磁激励的同步电机，所述同步电机的转子磁系统焊接在不锈钢罩内。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机具有无密封地焊接在不锈钢罩内的转子磁系统。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的磨机驱动系统，其中，所述电动机具有利用至少一种非导电的和/或非磁性的材料包覆的转子磁系统。

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