CN103302591B - 驱动装置以及相应的研磨机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一种用于研磨机的驱动装置，包括适于固定到研磨室的齿环以及适于将来自第一马达的旋转传递到齿环的第一减速传动装置，该减速传动装置包括壳体以及包括有输出小齿轮和限定了输出轴线的输出轴的输出模块。齿环具有螺旋齿，输出小齿轮或每个输出小齿轮具有螺旋齿，输出模块或每个输出模块能够沿插入方向以单件的方式插入到关联的壳体中，或者沿移除方向被以单件的方式从关联的壳体移除。该驱动装置包括可分离连接装置，该可分离连接装置适于将输出轴可旋转地连接到传动元件并在分离状态下允许输出小齿轮在输出模块被移除到壳体外侧时或在输出模块插入到壳体中期间围绕输出轴线旋转。

Description

驱动装置以及相应的研磨机
技术领域
本发明涉及一种用于研磨机、特别是水平研磨机的驱动装置，包括：
-适于固定到研磨室并围绕环轴线延伸的齿环，
-适于将来自第一马达的旋转传递到齿环的第一减速传动装置，该减速传动装置或每个减速传动装置包括：
-壳体，
-各自包括有输出小齿轮和限定了输出轴线的输出轴的至少两个输出模块，
每个输出小齿轮均与齿环啮合。
背景技术
由文献WO-2011/083274已知这种类型的驱动装置。
该装置包括齿环以及与该齿环啮合的输出小齿轮。齿环和输出小齿轮设置有直齿。
但是，带有直齿的驱动装置具有许多缺点，例如对于给定尺寸而言有限的传动功率。
因此，本发明旨在针对给定尺寸增大传动功率，同时允许驱动装置的迅速且便宜的维护。
发明内容
为此，本发明涉及一种上述类型的驱动装置，其特征在于，
-齿环具有螺旋齿
-每个输出小齿轮均具有螺旋齿，
-每个输出模块能够沿插入方向以单件的方式插入到关联的壳体中或者被沿移除方向以单件的方式从关联的壳体中移除，插入方向和移除方向平行于输出轴线延伸，以及
-对于至少一个输出模块而言，驱动装置包括可分离连接装置，该可分离连接装置适于将输出轴可旋转地连接到传动元件并在分离状态下允许输出小齿轮在输出模块被移除到壳体外侧时或在输出模块插入到壳体中期间围绕输出轴线旋转。
根据其他实施方式，本发明可以包括以下特征中的一个或更多个特征：
-传动元件为设置在输出轴上的输出元件，特别地，或者是带齿输出轮特别是带有螺旋齿的带齿输出轮，或者是输出凸缘；
-传动元件在可分离连接装置处于分离状态时轴向地固定在输出轴上；
-每个传动元件均为带齿输出轮，以及
对于除了一个输出模块之外的每个输出模块而言，驱动装置包括可分离连接装置，该可分离连接装置适于将输出轴可旋转地连接到带齿输出轮，并在分离状态下允许输出小齿轮在从壳体移除输出模块期间或在输出模块插入壳体中期间围绕输出轴线旋转，并且不包括可分离连接装置的输出模块的输出小齿轮和带齿输出轮具有相同的螺距；或者
对于每个输出模块而言，驱动装置包括可分离连接装置，该可分离连接装置适于将输出轴可旋转地连接到带齿输出轮，并在分离状态下允许输出小齿轮在从壳体移除输出模块期间或在输出模块插入所述壳体中期间围绕输出轴线旋转，并且输出小齿轮和带齿输出轮具有不同的螺距；
-该传动元件为中间元件，以及可分离连接装置包括连接小齿轮和带齿连接轮，连接小齿轮能够在连接位置与分离位置之间移动；
-该传动元件为传动凸缘并且可分离连接装置包括间隔件和固定到输出轴的输出凸缘，间隔件具有轴向长度，该轴向长度至少等于从壳体轴向地移除输出模块所需的轴向距离，优选为至少输出模块的轴向长度；
-该驱动装置包括连接到第一减速传动装置的第一驱动马达，并且传动元件和马达设置在齿环的两个相反的轴向侧上，或者设置在齿环的同一轴向侧上；
-该驱动装置包括第二减速传动装置和第二驱动马达。
本发明还涉及一种研磨机，特别是一种水平研磨机，该研磨机具有研磨室和驱动装置，其特征在于，该驱动装置为如上文所限定的驱动装置。
附图说明
在阅读作为示例单独提供并参照附图做出的以下描述时，将会更好地理解本发明，在附图中：
-图1为根据本发明的第一实施方式的研磨机的示意性立体图；
-图2、图3和图4为根据本发明的第二实施方式、第三实施方式和第四实施方式的研磨机的与图1的视图类似的视图；
-图5A至图5C示出了拆卸根据本发明的第一替代方案的驱动装置的步骤；
-图6A至图6D示出了拆卸根据本发明的第二替代方案的驱动装置的步骤；
-图7A至图7C示出了拆卸根据本发明的第三替代方案的驱动装置的步骤；以及
-图8A至图8D示出了拆卸根据本发明的第四替代方案的驱动装置的步骤。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施方式的水平研磨机，该水平研磨机用附图标记2标示。该水平研磨机2包括研磨室4和驱动装置6。
研磨室4限定了中心轴线X-X。中心轴线X-X被水平地设置并且研磨室4被围绕该中心轴线X-X旋转地设置在轴承（未图示）上。
驱动装置6包括齿环10，齿环10固定到研磨室4并围绕与中心轴线X-X相同的环轴线延伸。齿环包括螺旋齿。
驱动装置6包括第一马达12和第一减速传动装置14。第一减速传动装置14适于将来自第一马达12的马达轴的旋转传递到齿环10。
图1的实施方式设置有适于驱动齿环10的单个马达12和单个减速传动装置14。
第一减速传动装置14设置有在图1中以虚线表示的壳体16。第一减速传动装置14还包括至少一个输出模块18，在这种情况下，两个输出模块18相同。此后，将描述单个输出模块。
每个输出模块18均具有输出小齿轮20和限定了输出轴线Y-Y的输出轴22。每个输出模块18均容纳在围绕输出轴线Y-Y旋转的壳体16中。移除方向R远离马达12定向。
每个输出小齿轮20均与齿环10啮合。每个输出小齿轮20均具有螺旋齿。
每个输出模块18均能够沿插入方向I以单件的方式插入到壳体16中以及/或者被沿移除方向R以单件的方式从壳体16移除。插入方向I与移除方向R为相反方向并且平行于输出轴线Y-Y延伸。移除方向R远离马达12定向。
为了有助于移除或插入，并且考虑到齿环10和输出小齿轮20具有螺旋齿，驱动装置6包括针对每个输出模块18的可分离连接装置24。这些可分离连接装置24适于将输出轴22可旋转地连接到传动元件26。可分离连接装置24具有连接状态和分离状态。在连接状态中，输出轴22以不可旋转的方式紧固到传动元件26。在分离状态中，可分离连接装置24允许输出小齿轮20在输出模块18从壳体16移除期间或在输出模块插入到壳体16期间围绕输出轴线并相对于传动元件26旋转。
传动元件26为位于可分离连接装置24的上游的旋转元件，传动元件26由马达12驱动并将由马达12引起的旋转传递到可分离连接装置24。特别地，传动元件26直接位于可分离连接装置24的上游。
在该情况下，传动元件26为由输出轴22支承的带齿输出轮28。
替代性地，传动元件26能够是设置在输出轴上的诸如输出凸缘（图7）之类的另一输出元件。
在这种情况下，带齿输出轮28为具有螺旋齿的带齿输出轮。
图5更详细地示出了减速传动装置14。可分离连接装置24是设置在带齿输出轮28与输出轴22之间的连接装置。即使当可分离连接装置24分离，传动元件26从而带齿输出轮28仍会轴向地固定在输出轴22上。
可分离连接装置24能够是设置在输出轴22和输出轮28上的协作的锥形表面。
连接装置24也可以是收缩盘或组装盘。这些连接装置也可以是可膨胀组装器。
能够观察到，第一减速传动装置14还包括连接小齿轮30和连接轴32。马达12的马达轴例如仅利用齿轮联接器而直接——即，没有减速装置——固定到连接轴32。
连接小齿轮30与第一减速传动装置14的两个带齿输出轮28同时啮合。
传动元件26——在该情况中为带齿输出轮28——与第一马达12设置在齿环10的两个相反的轴向侧上。这允许了研磨机的紧凑结构。
输出模块18还包括设置在输出小齿轮20的任一侧上的两个轴承34、36，以及导向轴承38。
轴承34的外径使得该轴承34在移除期间不干涉齿环10。
导向轴承38的外径大于输出小齿轮20的外径，从而使得能够防止小齿轮与壳体16之间的干涉。
用于图5的减速器的拆卸方法包括以下步骤。
首先从图5A中所示的构型开始，在该构型中，输出模块18设置在壳体16中。每个输出小齿轮20均与齿环10啮合并且每个带齿输出轮28均与连接小齿轮30啮合。连接可分离连接装置24并将带齿输出轮28可旋转地固定到输出轴22。
接着，分离可分离连接装置24。在这种情况下，带齿输出轮28相对于输出轴线Y-Y在输出轴22上保持轴向固定，但却围绕该输出轴22绕输出轴线Y-Y至少在一角度范围内自由地旋转，所述角度范围与根据移除期间带齿轮28与输出小齿轮20之间的螺距的差的差动角旋转相对应。
接着，使得包括有带齿输出轮28的输出模块18沿着移除方向R沿轴向偏置。在该偏置期间，输出小齿轮在输出小齿轮20和齿环10的螺旋齿的作用下围绕输出轴线Y-Y旋转。
然后，带齿输出轮28从连接小齿轮30释放（图5B）。继续沿移除方向R的偏置，直到输出模块18完全位于壳体16的外侧为止，从而输出小齿轮20完全摆脱了齿环10（图5C）。
根据第一种情况，每个输出小齿轮20以及带齿轮28具有相同的螺距。在这种情况下，除一个之外，至少每个输出模块18包括可分离连接装置24。在这种情况下，这些可分离连接装置24被用来调节齿相对于彼此的角位置。由于螺距的一致性，输出模块能够被沿轴向拆卸。
根据第二种情况，每个输出小齿轮20以及带齿轮28具有不同的螺距。在这种情况下，每个输出模块18均包括可分离连接装置24。在这种情况下，这些可分离连接装置24能够被用来调节齿相对于彼此的角位置。由于可分离连接装置24，输出模块能够被沿轴向拆卸。
图2示出了根据第二实施方式的驱动装置，该驱动装置与图1的驱动装置不同之处仅如下文所述。相似的元件具有相同的附图标记。
第一马达12并不是直接连接到连接轴32，而是借助于第一中间减速传动装置40连接到连接轴32。中间减速传动装置40包括相对于彼此径向偏置的输入轴42和减速传动装置输出轴44。因而，连接轴32与马达轴相对于彼此径向偏置。
第一中间减速传动装置40给予研磨机2较大的挠性并且使得可以使得马达12的位置适应于可能存在的任何空间限制。此外，第一中间减速传动装置40使得可以使马达12的速度适应于输出小齿轮的额定速度。
图3示出了根据本发明的驱动装置的第三实施方式。该驱动装置与图1的驱动装置的不同之处仅如下文所述。相似的元件具有相同的附图标记。
驱动装置6包括第一马达12、第一减速传动装置14以及第二马达12和第二减速传动装置14。第二马达12和第二减速传动装置14具有与上述第一马达12和第一减速传动装置14相同的特征。
因此，该驱动装置具有四个输出小齿轮20，所述四个输出小齿轮20中的至少两个与减速传动装置14有关并且每次均由马达12驱动。
该实施方式使得可以在齿环10处积聚马达的动力。
图4示出了根据本发明的驱动装置的第四实施方式。该驱动装置6与图2的驱动装置的不同之处仅如下文所述。相似的元件具有相同的附图标记。
该驱动装置6包括第二减速传动装置14和第二马达12以及第二中间减速传动装置40。第二马达12、第二减速传动装置14以及第二中间减速传动装置40具有与上述第一马达12、第一减速传动装置14以及第一中间减速传动装置40相同的特征。
图6示出了根据本发明的第二替代方案的第一减速传动装置14的细节。该替代方案与上述第一减速传动装置14的不同之处仅如下文所述。相似的元件具有相同的附图标记。
传动元件26为设置在马达12与可分离连接装置24之间的可释放中间元件50。可分离连接装置24包括连接小齿轮52和带齿连接轮54。当可分离连接装置24处于连接状态时以及当可分离连接装置24处于分离状态时，带齿连接轮54轴向地及径向地固定在输出轴22上。
连接小齿轮52在连接位置与分离位置之间的分离方向D上是可移动的，其中，在连接位置中，连接小齿轮52与带齿连接轮54或每个带齿连接轮54啮合，而在分离位置中，连接小齿轮52与带齿连接轮54不接触（见图6B）。分离方向D朝向与连接小齿轮52相关的驱动马达12定向。替代性地，分离方向与同连接小齿轮52相关的驱动马达12相反地定向。
驱动装置6被按照下文拆卸。
首先从图6A中所示的构型开始，图6A示出了处于连接状态的可分离连接装置24。连接小齿轮52与每个带齿连接轮54啮合。传动元件26将连接小齿轮52连接到马达12。
首先释放中间元件50，从而也允许连接小齿轮52处的朝向其分离位置的轴向移动（参见图6B）。
然后，包括有输出小齿轮20，输出轴22，轴承34、36，导向轴承38以及带齿连接轮54的输出模块18沿移除方向R轴向偏置，直到输出小齿轮20与齿环10不接触为止。在该移除期间，有齿连接轮54与连接小齿轮52不接触的事实允许输出模块18在齿环10和输出小齿轮20的螺旋齿的作用下围绕输出轴线Y-Y旋转（见图6C）。
然后，输出模块18能够被从壳体16完全移除。
该替代方案的优点是，两个输出小齿轮20需要单个可分离连接装置24。
图7示出了根据本发明的驱动装置的第三替代方案。该装置与图5中所示的装置的不同之处如下文所述，相似的元件具有相同的附图标记。
传动元件26是设置在输出轴22上的输出元件，在该情况下为输出凸缘60。输出凸缘60通过可分离连接装置24连接到输出轴22。
传动元件26和相关联的驱动马达12设置在齿环10的同一轴向侧上。
利用中间减速传动装置（未图示），传动元件26能够连接到驱动马达12。该中间减速传动装置包括单个连接小齿轮以及用于每个输出小齿轮20的带齿连接轮，类似于图6的连接小齿轮52和带齿连接轮54。中间减速传动装置设置在额外的壳体中，与壳体16分离开。
图8示出了根据本发明的驱动装置的第四替代方案。该替代方案与图7的替代方案不同之处仅如下文所述。相似的元件具有相同的附图标记。
传动元件26为相对于马达12以不可旋转的方式永久地固定的传动凸缘60。
可分离连接装置24包括间隔件70和输出凸缘72。输出凸缘72永久地固定到输出轴22。
间隔件70具有轴向长度L，该轴向长度L至少等于从壳体16轴向地移除输出模块18所需的距离。在这种情况下，间隔件70具有为输出模块的至少轴向长度的轴向长度。
根据第四替代方案的驱动装置6按下文被拆卸。
首先，释放间隔件70和传动元件26与输出凸缘72之间的连接（图8A）。
然后，在传动元件26与输出凸缘72之间移除间隔件70。相对于输出轴线Y-Y沿轴向地进行这种移除（图8B）。
接着，包括有至少输出小齿轮20、输出轴22和输出凸缘72的输出模块18被沿移除方向R从壳体16移除（图8C/图8D）
-根据本发明的驱动装置具有以下优点：
-减速传动装置允许输出小齿轮的迅速拆卸。
-在输出模块的移除/插入期间，不必拆卸或移动壳体。
-移除没有打乱输出模块或输出小齿轮与齿环的啮合。
-操作者仅需要基本资格：满足作为维修技术人员的资格。
-除了可分离装置24的分离之外，不需要所有的分离（马达作为初级减速传动装置）。
-输出模块的移除及插入的操作时间较短（<24h）。
-移除/插入不需要重的工具或提升装置。与现有解决方案的完全减速传动装置相比，要被移动的尺寸为子装配件的尺寸。
-每个传动小齿轮均能够被独立于彼此而拆卸。

Claims (15)

1.一种用于研磨机的驱动装置(6)，包括：
-齿环(10)，所述齿环(10)适于固定到研磨室(4)并且围绕环轴线(X-X)延伸，
-第一减速传动装置(14)，所述第一减速传动装置(14)适于将来自第一驱动马达(12)的旋转传递到所述齿环，所述第一减速传动装置包括：
-壳体(16)，
-至少两个输出模块(18)，所述至少两个输出模块(18)各自包括输出小齿轮(20)和限定了输出轴线(Y-Y)的输出轴(22)，
每个输出小齿轮(20)均与所述齿环啮合，
其特征在于，
-所述齿环(10)具有螺旋齿，
-每个输出小齿轮(20)均具有螺旋齿，
-每个输出模块(18)均能够沿插入方向(I)以单件的方式插入到关联的壳体中或者被沿移除方向(R)以单件的方式从所述关联的壳体移除，所述插入方向和所述移除方向平行于所述输出轴线(Y-Y)延伸，以及
-对于至少一个输出模块而言，所述驱动装置包括可分离连接装置(24)，所述可分离连接装置(24)适于将所述输出轴能够旋转地连接到传动元件(26)并且在分离状态下允许所述输出小齿轮(20)在所述输出模块(18)被移除到所述壳体的外侧时或在所述输出模块(18)插入到所述壳体(16)中期间围绕所述输出轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传动元件(26)为设置在所述输出轴上的输出元件。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述传动元件(26)是带齿输出轮(28)或者是输出凸缘。
4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述带齿输出轮(28)带有螺旋齿。
5.根据权利要求2-4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述传动元件(26)在所述可分离连接装置(24)处于所述分离状态时轴向地固定在所述输出轴(22)上。
6.根据权利要求2-4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，
每个传动元件(26)均为带齿输出轮(28)，以及
-对于除了一个输出模块之外的每个输出模块而言，所述驱动装置包括可分离连接装置(24)，所述可分离连接装置(24)适于将所述输出轴能够旋转地连接到所述带齿输出轮(28)并在所述分离状态下允许所述输出小齿轮(20)在从所述壳体移除所述输出模块(18)期间或在所述输出模块(18)插入所述壳体(16)中期间围绕所述输出轴线旋转，并且不包括有可分离连接装置的所述一个输出模块的所述输出小齿轮(20)和所述带齿输出轮(28)具有相同的螺距；或者
-对于每个输出模块而言，所述驱动装置包括可分离连接装置(24)，所述可分离连接装置(24)适于将所述输出轴能够旋转地连接到所述带齿输出轮(28)并在所述分离状态下允许所述输出小齿轮(20)在从所述壳体移除所述输出模块(18)期间或在所述输出模块(18)插入所述壳体(16)中期间围绕所述输出轴线旋转，并且所述输出小齿轮(20)和所述带齿输出轮(28)具有不同的螺距。
7.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，
每个传动元件(26)均为带齿输出轮(28)，以及
-对于除了一个输出模块之外的每个输出模块而言，所述驱动装置包括可分离连接装置(24)，所述可分离连接装置(24)适于将所述输出轴能够旋转地连接到所述带齿输出轮(28)并在所述分离状态下允许所述输出小齿轮(20)在从所述壳体移除所述输出模块(18)期间或在所述输出模块(18)插入所述壳体(16)中期间围绕所述输出轴线旋转，并且不包括有可分离连接装置的所述一个输出模块的所述输出小齿轮(20)和所述带齿输出轮(28)具有相同的螺距；或者
-对于每个输出模块而言，所述驱动装置包括可分离连接装置(24)，所述可分离连接装置(24)适于将所述输出轴能够旋转地连接到所述带齿输出轮(28)并在所述分离状态下允许所述输出小齿轮(20)在从所述壳体移除所述输出模块(18)期间或在所述输出模块(18)插入所述壳体(16)中期间围绕所述输出轴线旋转，并且所述输出小齿轮(20)和所述带齿输出轮(28)具有不同的螺距。
8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传动元件(26)为中间元件(50)，以及所述可分离连接装置(24)包括连接小齿轮(52)和带齿连接轮(54)，所述连接小齿轮(52)能够在连接位置与分离位置之间移动。
9.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传动元件(26)为传动凸缘并且所述可分离连接装置(24)包括间隔件(70)和固定到所述输出轴(22)的输出凸缘(72)，所述间隔件(70)具有轴向长度(L)，所述轴向长度(L)至少等于从所述壳体(16)轴向地移除所述输出模块(18)所需的轴向距离。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，所述轴向长度(L)至少为所述输出模块的轴向长度。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括连接到所述第一减速传动装置的所述第一驱动马达(12)，并且所述传动元件(26)和所述第一驱动马达设置在所述齿环的两个相反的轴向侧上、或者设置在所述齿环(10)的同一轴向侧上。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括第二减速传动装置和第二驱动马达，所述第二减速传动装置适于将来自所述第二驱动马达的旋转传递到所述齿环，所述第二减速传动装置与所述第一减速传动装置相同。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述研磨机是水平研磨机。
14.一种研磨机，所述研磨机具有研磨室(4)和驱动装置(6)，其特征在于，所述驱动装置是根据权利要求1-13中任一项所述的驱动装置。
15.根据权利要求14所述的研磨机，其特征在于，所述研磨机是水平研磨机。
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