CN111699332B - 具有转速限制的驱动设备 - Google Patents

具有转速限制的驱动设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111699332B
CN111699332B CN201980012286.6A CN201980012286A CN111699332B CN 111699332 B CN111699332 B CN 111699332B CN 201980012286 A CN201980012286 A CN 201980012286A CN 111699332 B CN111699332 B CN 111699332B
Authority
CN
China
Prior art keywords
retarder
valve
line
oil
method comprises
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980012286.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111699332A (zh
Inventor
托比亚斯·施托尔茨
彼得·沃格尔
托比亚斯·泽贝格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of CN111699332A publication Critical patent/CN111699332A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111699332B publication Critical patent/CN111699332B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/721Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with an energy dissipating device, e.g. regulating brake or fluid throttle, in order to vary speed continuously
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0435Pressure control for supplying lubricant; Circuits or valves therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482Gearings with gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482Gearings with gears having orbital motion
    • F16H57/0486Gearings with gears having orbital motion with fixed gear ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/10Braking arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

驱动设备包括叠加变速器(17)、与叠加变速器的输入轴(14)连接的主驱动机(2)、一个或多个辅助驱动器(3.1、3.2)、用于使辅助驱动器(3.1、3.2)制动的液力减速器(12)和叠加变速器的输出轴(15),该输出轴能够与作业机(1)连接,其中,叠加变速器(17)具有行星变速器(18),其具有齿圈(4)、太阳轮(7)、行星架(10)和多个行星轮(5),其中,输入轴(14)与齿圈(4)连接,输出轴(15)与太阳轮(7)连接,并且一个或多个辅助驱动器(3.1、3.2)分别经由至少一个变速器级以恒定的传动比与行星架(10)连接,并且其中,减速器(12)与辅助驱动器(3.1、3.2)连接,其中,减速器(12)并行地接入到针对驱动设备存在的润滑油系统(40)中,使得该设备包括从该润滑油系统(40)分支出来并通向减速器(12)的供给管线(35),并且该设备包括从减速器(12)通向润滑油系统(40)并通入润滑油系统中的回流管线(31),并且其中,在供给管线(35)中设置有阀(19),使得在其中一个驱动器(2、3.1、3.2)的能量供应失效或快速停机的情况下阀能够释放供给管线(35),并且因此减速器(12)能够被填充油。

Description

具有转速限制的驱动设备
技术领域
本发明涉及一种驱动设备,其包括叠加变速器、与叠加变速器的输入轴连接的主驱动机、一个或多个辅助驱动器、用于使辅助驱动器制动的液力减速器以及叠加变速器的输出轴,该输出轴能够与作业机连接;其中,叠加变速器具有行星变速器,其具有齿圈、太阳轮、行星架和多个行星轮,其中,输入轴与齿圈连接,输出轴与太阳轮连接,并且一个或多个辅助驱动器分别经由至少一个变速器级以恒定的传动比与行星架连接,并且其中,减速器与辅助驱动器连接。
背景技术
在叠加变速器中,行星变速器的两个轴通常由彼此独立的驱动器驱动,使得第三轴上的转速与输出轴相加或相减。如果其中一个驱动器是可调节的,则可以实现输出轴的无级转速调节。
由现有技术已知具有叠加变速器的驱动设备,其中,主驱动机通过输入轴驱动行星变速器的齿圈,而可调节的辅助驱动器通过变速器级驱动行星架,而作业机通过输出轴与太阳轮连接。利用这种驱动设备,可以在相当大的转速范围内无级地调设输出轴上的转速,并且这是在主驱动机器恒定运行的情况下。
此外可行的是,在没有负载的情况下启动主驱动器,为此辅助驱动器在启动时影响主驱动器的转速。仅当主驱动器接近额定转速并因此可以产生高扭矩时,才通过降低由辅助驱动器的转速补偿来缓慢加速负载。
这种驱动设备尤其用于驱动泵、压缩机或具有高功率的压缩机,例如在石油和天然气工业或火力发电厂中使用的驱动设备。
在DE 102014210868 A1中示出了这样的驱动设备,该驱动设备另外配备有与辅助驱动器连接的制动设备。通常将液力减速器作为制动设备的一种可行的实施方案。其中制动设备仅设置用于制动或停止输出轴。减速器包括两个叶轮,其中一个叶轮抗相对转动地与壳体连接,而第二叶轮与旋转轴连接。如果由叶轮形成的工作空间被填充油,则会产生循环流,该循环流在旋转的叶轮上产生制动力矩。
如下问题被不能令人满意地解决,即,如果辅助驱动器在运行期间失效或必须从电网断开的情况下辅助驱动器和齿轮可能损坏。如果发生所谓的停电(完全断电),或者其中一个驱动器或其中一个切换机构上的错误导致关机,则会发生这种失效。由于在上述应用中主驱动机的惯性矩通常比被驱动的作业机的惯性矩大得多,因此即使主驱动机上的驱动力矩失效或被切断,作业机的转速也将迅速变为零。由于行星变速器上的转速均衡,在这种变速器变型方案中,行星架和辅助驱动器得到了极大的加速。行星架和其他系统组件上可能会出现不允许的转速。如果主驱动器保持运行而辅助驱动器失效,则更为严重。于是,辅助驱动器加速得更快。现有技术中描述的辅助驱动器上的制动设备不适合在能量供应失效的情况下可靠地防止辅助驱动器和行星架的这种临界加转速。现在,本发明的目的是找到一种解决上述问题的改进方案。其中该解决方案实施起来应该低成本。
发明内容
对于设备,该任务通过根据本发明的驱动设备来实现。该设备的特征在于,减速器与针对驱动设备存在的润滑油系统并行地接入,其中,设备包括从该润滑油系统分支出来并通向减速器的供给管线,并且设备包括从减速器通向润滑油系统并通入润滑油系统中的回流管线,其中,在供给管线中设置有阀,使得在其中一个驱动器的能量供应失效或快速停机的情况下阀能够释放供给管线,并且因此在无需外部的能量供应的情况下减速器能够被填充油。
在此,与润滑油系统并行应理解为,部分油流从润滑油系统中分支出来,导引穿过减速器的供油部并返回到润滑油系统中。润滑油系统包括至少一个润滑油泵和如下管线段,供给管线从该管线段分支出来并且回流管线通入到该管线段中。
润滑油系统可选地包括一个或多个其他部件,例如滤油器、用于冷却的热交换器、节流阀。
根据本发明的这种解决方案的优点在于,即使在上述故障的情况下,也能够可靠地避免行星架上的超速,该行星架是驱动设备中最薄弱的环节。这尤其保护了行星销不受过度离心力造成的损坏。同时,这是低成本的解决方案,可以将使用过的油返回到润滑油回路中。
另一个优点是,由于液力作用方式,该减速器可以具有抛物线形的制动特性,也就是说,在高的差速时制动力矩高,于是辅助驱动器制动得越多,制动力矩就减小。因此,辅助驱动器不会进行不必要地强力制动,而在到达超速危险程度之前就不再给出。制动器也无磨损,因此非常易于维护。另一个优点是,减速器可以很好地用于有潜在爆炸危险的区域。与摩擦制动器相比,减速器通过油可靠地且受控地给出制动过程中产生的热能。防爆要求主要存在于石油和天然气市场范围内。使用改进的解决方案,即使驱动器的绕组温度已超过允许的温度阈值并且无法再使用变频器进行制动,该系统也可以可靠地降速制动。
该方案非常适合从动部上的高转速,例如在高转速压缩机或大鼓风机中所需的高转速,因为这允许将驱动设备的重量和结构空间保持相对较小。如果主驱动机只能以恒定的转速运行并且一个或多个辅助驱动器能够以转速调节的方式运行,并且尤其是一个或多个辅助驱动器被实施为低压马达,则根据本发明的实施例是特别有利的。持续运行的主驱动机可以产生很大一部分驱动功率。这不需要变频器,从而节省了投资成本。主驱动机优选地被实施为中压马达,也就是说具有大于1kV的电压。转速调节通过需要较少功率的辅助驱动器实现,辅助驱动器优选实施为具有小于1kV的电压的低压马达。因此,为此所需的变频器更小且更便宜。
变速器级被理解为表示以恒定的传动比即固定的转速比传递功率和力矩的驱动连接。
此外,可以通过减速器和润滑油系统之间的回流管线中的能调设的节流阀来控制油的回流。因此可以影响制动特性的时间上的走向。在发生故障的情况下,即在减速器运行中,可以通过在减速器上的流动来确保必要的散热。此外,在回流管线中设置止回阀也是有利的,由此管线中的流动方向总是以所希望的方式出现。
根据本发明的实施例的另一个优点是,可以在较长的时间上使可能发生的反向运行制动。当例如泵或压缩机关断或停机时,可能会发生反向运行。当主驱动机处于停止状态时,必须使反向运行制动,因为否则某些部件可能会出现不允许的超速。在具有电驱动的润滑油泵的实施方案中,这一点特别好实现。
减速器的回流管线优选地布置成使得其在存在于润滑油系统中的热交换器之前通入到润滑油系统的管线中。如果例如除了在上述故障情况之一中激活减速器之外,该减速器还在驱动设备的正常运行期间用作无磨损的制动器,则这是特别有利的。
有利的是,用于填充减速器的阀具有两个切换位置,即,第一切换位置,在其中供给管线相对于减速器是阻断的,和第二个切换位置,在其中供给管线相对于减速器是释放的,其中,如下地实施所述阀,即,在正常运行时,阀在第一切换位置中,并且在阀的能量供应失效或中断时,阀进入到第二切换位置中。这意味着阀在正常运行中是关闭的,并且在出现故障的情况下会进入打开位置,以便通过填充油来激活减速器。例如,这可以通过阀上的复位弹簧来实现。特别地,该阀被构造为二位二通阀。
如果在回流管线中存在至少一个能调设的节流阀和/或至少一个止回阀,则也是有利的。这可以有针对性地影响减速器中的油通过量,从而有针对性地影响减速器中的温度升高。止回阀防止意外的回流。此外,制动特性也会受到影响。
为了避免叠加变速器的过热,有利的是,减速器布置在叠加变速器的变速器壳体之外。
减速器优选地如下地与辅助驱动器连接,即,减速器具有与辅助驱动器相同的转速,特别是将其直接与辅助驱动器轴连接,也就是说,在它们之间没有变速器级。减速器实现了良好的制动效果,并且在结构空间方面是有利的。
在另一种有利的实施形式中,在用于减速器的供油部中存在中间管线,中间管线在阀之前将供给管线与回流管线连接,使得在驱动设备运行期间即使减速器不被激活也能够持续有一些油流动通过中间管线。在进给部和回油部之间形成短接的中间管线对于润滑油系统和减速器之间的长管线路径特别有用,以便即使在长时间不激活时也能保持无空气地向减速器供油,并提供一定程度的防霜冻。也可以在中间管线中设置节流阀以限制流量。
在根据本发明的另一种装置中,为了排空减速器存在排出管线,通过排出管线能够将油从减速器排到油底壳中。
特别有利地,除了供给管线之外,还设置了单独的通向减速器的润滑油管线,该润滑油管线实施成使得在驱动设备运行期间持续有一些油从润滑油系统流动通过减速器。该附加的分支的润滑油管线也可以具有节流阀。不依赖于减速器的运行地,利用所示的管线引导就可以确保减速器的润滑。如果例如由于外部支承而不需要润滑,则润滑油管线可以附加地或替代地用于在正常运行期间也就是在不制动时始终使某些油通过减速器。以这种方式,由空载损失产生的热量被可靠地消散。并且小的油量减少了空转损失。
有利的是,在润滑油系统的管线段中,在从润滑油系统出来的供给管线的分支部与到润滑油系统中的回流管线的通入部之间存在节流阀。因此可以将流量分配到润滑油系统中管线段上和减速器的供油部上。在激活减速器时,节流阀特别重要。通过节流阀增加了进给部和回流部之间的压差,因此减速器填充油直到其自吸地起作用。
特别优选地,在驱动设备的润滑油系统中存在润滑油泵,润滑油泵与驱动设备的其中一个轴机械联接,特别是与行星变速器的其中一个轴机械联接,使得即使用于驱动设备的能量供应失效或中断时,只要该轴转动,润滑油泵就继续被驱动,并且因此能够填充减速器的供油部。
替选于与其中一个轴机械连接地,润滑油泵也可以与具有不间断电源的马达连接。这也确保了在发生故障时可靠地向减速器供油。
减速器优选与辅助驱动器连接,使得减速器具有与辅助驱动器相同的转速。例如,它可以直接与辅助驱动器轴连接。辅助驱动器通常具有比行星架更高的转速,而减速器在高转速下具有更好的制动效果。与将减速器安装在较低转速的部位上相比,这可以实现更强的制动,或者可以使用更小的减速器。
如果将驱动设备实施成可以从以下三个转速中检测或测量至少两个转速,即:主驱动器的转速,输出轴的转速和辅助驱动器的转速,则可以进一步提高操作安全性,特别是借助驱动器上的脉冲传感器和/或转速传感器来检测或测量。由此即使没有测量三个转速中的一个转速,也可以确定这个转速。因此可以及早发现错误,并且可以对故障情况做出快速反应,甚至可以预见。
下文描述了在出现故障的情况下如何利用根据本发明的驱动设备避免辅助驱动器、行星架或其他系统部件上的不希望的超速。
首先,必须识别出主驱动机或辅助驱动器的快速停机或失效,特别是根据故障信号。可以例如经由驱动控制部和/或经由特别是在供电网失效或触发安全装置或紧急停机装置的情况下的供电信号来识别失效或快速停机,其中,还包括即将发生的失效或即将发生的快速停机。也可以使用错误或故障报告。
为了识别失效或不允许的高转速,优选在行星架上或一个或多个辅助驱动器上进行转速测量。可以经由合适的部位上的转速传感器或经由驱动器上的脉冲传感器进行测量。当达到或超过特定转速限制时,将触发制动过程。该转速边界由允许的最大机械的边界转速给定。
特别有利的是,可以在辅助驱动器出现失效之前识别出即将发生的失效。为此,例如,用于一个或多个驱动器的绕组温度和/或轴承温度的温度上边界可以通过一个或多个温度传感器进行监控。
此外,从测量或获知的转速得出的当前的加速度值可以用于获知失效或即将发生的失效。因此,当转速中出现特殊梯度时,可以识别出失效。
当识别出相应的故障情况时,通过转换所设置的阀(其释放与减速器的连接)为减速器填充油。转换可以例如通过继电器电路或可编程的控制器来实现。如果能量输送中断,继电器将自动落入到所希望的切换位置。
至少部分填充的减速器引起辅助驱动器的制动和经由至少一个变速器级与辅助驱动器连接的行星架的制动。根据所希望的制动特征,例如通过回流中的能调设的节流阀来控制填充量。在此驱动设备不必一定要制动到静止状态。在一定边界内,可以利用减速器在降低的转速中实现应急运行。例如,在辅助驱动器失效时,减速器可以施加必要的支撑力矩,以便使仍在运行的主驱动机制动,从而可以利用驱动设备保持较低的负载点。
附图说明
结合实施例,参照附图阐述本发明的其他有利特征。所提及的特征不仅可以有利地以所示的组合实现,而且还可以单独地彼此组合。这些图详细示出:
图1示出根据本发明的驱动设备;
图2示出根据本发明的驱动设备,具有与供电网的接驳部;
图3详细示出减速器与用于驱动设备的润滑油系统的根据本发明的接驳部。
下面详细地描述附图。相同的附图标记表示相同或相似的部件或组件。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的驱动设备,该驱动设备经由输出轴15与作业机1接驳。用于转速限制的根据本发明的方法可以有利地用在这种设备上。叠加变速器17具有壳体9并且包括行星变速器18。输入轴14将主驱动机2与行星变速器的齿圈4连接,并且输出轴15将太阳轮7与作业机1连接。叠加变速器的第三轴由辅助驱动轴16.1和16.2形成。辅助驱动轴通过变速器级6.1a/b和6.2a/b将辅助驱动器3.1和3.2与行星架10连接。行星架10一方面通过行星销承载行星轮5,并且另一方面行星架以具有外齿部的方式构造为齿轮,该齿轮与各个齿轮8.1、8.2啮合,并且从而形成另外的变速器级。齿轮8.1和6.1b以及8.2和6.2b优选构造为所谓的塔轮。行星架10上的齿轮也可以被接合,其并非必须由行星架一体式地形成。在该图中,以圆柱齿轮级的形式示出了变速器级的优选变型方案。此外,该实施方案还配备有两个辅助驱动器3.1和3.2;然而,本发明也可以仅用一个辅助驱动器或更多个,例如三个辅助驱动器来实现。重要的是,辅助驱动器通过至少一个变速器级6.1a/b、6.2a/b、8.1、8.2以恒定的传动比与行星架10联接。
辅助驱动器3.1、3.2被实施为具有较低功率的可调节的马达,而主驱动机2被实施为具有较高功率但转速恒定的马达。辅助驱动器可以优选地实施为低压马达,因为它们通常仅具有总驱动功率的大约10%至30%。因此在调节方面所需的变频器和其他组件也更小且更便宜。在许多应用中,主驱动机2被实施为中压马达,以便总体提供所需的功率,并且可以在没有调节的情况下实施。这种驱动设备在几兆瓦的高功率方面特别令人感兴趣,例如它们出现在石油和天然气工业或火力发电厂的高转速泵、压缩机或风扇中。通过辅助驱动器3.1、3.2的转速和转动方向,输出轴15上的转速可以增加或减少一定份额。在辅助驱动器3.1、3.2的在正转动方向和负转动方向上的最大转速下的该范围的极限给定了可能的调节范围。
现在,如果驱动器2、3.1、3.2中的一个由于故障而失效,或者启动了快速停机(尤其是主驱动器2),则作业机的转速会迅速下降,这是因为在这些应用中作业机的惯性远小于驱动马达2、3.1、3.2的惯性。由于辅助驱动器3.1、3.2的惯性也仍然小于主驱动机2的惯性,因此,在发生故障的情况下,由于作业机1的快速的减速停止和主驱动机2的慢速的减速停止,行星架10和辅助驱动器3.1、3.2被加速。如果在此达到不允许的高转速,则可能会损坏辅助驱动器3.1、3.2,并且尤其是行星轮5及其销。行星变速器18在该特定的故障情况方面的安全设计使驱动设备过大且昂贵。
该问题可以通过为减速器12设置根据本发明的与驱动设备的润滑油系统的接驳部来解决。减速器的供油部13被构造成即使在发生故障情况时也可以向减速器12填充油,并且因此在发生故障情况时可以使辅助驱动器3.1、3.2和行星架10可靠地制动。可靠地防止了不允许的超速。
制动不一定要进行至停止。在某些情况下,例如,如果辅助驱动器3.1、3.2失效并且主驱动机2继续运行,则可以将维持在较低转速下的应急运行。减速器12施加必要的支撑力矩以制动主驱动机2,从而能够根据减速器12的转速/扭矩特性曲线保持较低的负载点。减速器的供油部13必须在应急运行方面相应地设计。
此外,转速传感器20、21、22可以设置在驱动器2、3.1、3.2上。它们可以例如由马达的脉冲传感器形成。替代地或附加地,可以存在变速器级6.1a/b,6.2a/b的齿轮上的转速传感器、行星架10的齿轮上的转速传感器或输出轴15上的转速传感器。因此给定了变型方案,通过这些变型方案可以测量驱动器和行星架的所有转速。然而,最终测量这种转速中的两个就足够了,因为然后可以通过行星变速器18的转速算式和传动比来确定剩余转速。因此,并非所有上述转速传感器都是同时需要的。
转速的确定,尤其是在出现故障情况时对转速走向的了解,具有以下优点,由此可以确定如何设计制动特性和制动过程。这些可以通过对填充减速器12的控制来影响。
图2示出了具有根据本发明的驱动设备的整个系统,其具有作业机1和与能量供应网50的接驳部。该驱动设备包括具有输入轴14和输出轴15的叠加变速器17、主驱动器2和两个辅助驱动器3.1、3.2。主驱动器2通过切换设备54与能量供应网50接驳,并且以恒定转速运行。辅助驱动器3.1、3.2通过逆变器52、53和相应的能量供应单元51与网50接驳。辅助驱动器可以通过逆变器52、53转速可变地运行。
图3示意性地并且局部地示出了用于根据本发明的驱动设备的减速器12的供油部13以及与润滑油系统40的接驳部。与润滑油系统40的接驳部可以布置在润滑油热交换器42或润滑油过滤器43之前或之后。供给管线35经由阀19通向减速器12,而回流管线31从减速器12又延伸到润滑油系统40中。
在发生故障的情况下,减速器12的激活通过阀19的打开实现。一旦阀19释放通道,减速器12就会通过管线35填充油。例如,如这里所示,阀19可以实施为0/1阀或二位二通阀。减速器中的温度升高和制动持续时间可以通过位于回流管线31中的能调设的节流阀36来影响。
阀19的驱控可以电、气动或液压地实现,特别是通过继电器或可编程的控制器实现。阀19优选地实施成使得没有能量供应的静止位置是用于释放通道的位置。例如,这可以使用复位弹簧来实现。这始终确保了在发生故障情况时减速器12被填充。在阀19的另一切换位置中,供给管线35被阻断。
用于填充减速器12的压力和体积流量仅通过润滑油回路中的润滑油泵41来建立。为了监控填充,可以在回流管线31中设置能调设的节流阀36和止回阀37。可以通过马达优选以连续的供电来电驱动润滑油泵41。或者润滑油泵41与优选是行星变速器17的驱动设备的轴机械连接并且使得只要行星变速器18仍在转动,也就是说即使当主驱动机2静止时,泵也被驱动。
为了支持减速器12的填充并在进给部35和回流部31之间建立足够的压力降直到减速器12以自吸的方式作用,有帮助的是,在润滑油系统40的管线段中在进给部和回流部的分支位置之间设置节流阀44。
如果在正常运行期间减速器12也用作无磨损的制动器,则有利的是,供给管线35和回流管线31在流动方向上都布置在热交换器42之前。这使得从减速器12返回的油被冷却。
另外,在所示的变型方案中,存在分支的通向减速器的润滑油管线30,其也可以具有节流阀。润滑油管线30的分支优选布置在滤油器43之后。利用所示的管线引导,不依赖于减速器的操作地确保了减速器12的润滑。如果由于例如外部支承而不需要润滑,则润滑油管线30可以附加地或替代地用于在正常运行中也就是在不制动的情况下始终引导一些油通过减速器12。因此,由空载损失产生的热量被可靠地去除。而且通过少的油量降低了空转损失。
此外,示出了可选的中间管线32,该中间管线确保即使在减速器12未激活时,即在阀19切断时,一定的油量流过一部分供给管线35和一部分回流管线31。如果润滑油系统40和减速器12之间的管线长度很长,这是特别有利的,因为可以实现一定的防霜和排气功能。中间管线32可以包含节流阀,当阀19打开时,利用节流阀减小流量,或者说利用节流阀确保进入减速器12的足够流入量。
当没有油能够返回到润滑油回路中或不应将油返回到润滑油回路中时,也可以通过排放管线33排空减速器12。油被排引到油底壳34。
附图标记列表
1                      作业机
2                      主驱动机
3.1、3.2                辅助驱动器
4                      齿圈
4.1                    棘爪
5                      行星轮
6.1a、6.1b、6.2a、6.2b    变速器级的圆柱齿轮
7                      太阳轮
8.1、8.2                另外的变速器级的圆柱齿轮
9                      变速器壳体
10                     行星架
12                     减速器
13                     用于减速器的供油部
14                     输入轴
15                     输出轴
16.1、16.2              辅助驱动轴
17                     叠加变速器
18                     行星变速器
19                     用于填充减速器的阀
20、21、22               转速传感器
30                     通向减速器的润滑油管线
31                     回流管线
32                     中间管线
33                     排出管线
34                     油底壳
35                     供给管线
36                     回流节流阀
37                     止回阀
40                     润滑油系统
41                     润滑油泵
42                     润滑油热交换器
43                     润滑油过滤器
50                     网
51                     能量供应逆变器
52、53                  用于辅助驱动的逆变器
54                     用于主驱动机的切换设备

Claims (14)

1.驱动设备,所述驱动设备包括叠加变速器(17)、与叠加变速器的输入轴(14)连接的主驱动机(2)、一个或多个辅助驱动器(3.1、3.2)、用于使所述辅助驱动器(3.1、3.2)制动的液力减速器(12)和叠加变速器的输出轴(15),所述输出轴能够与作业机(1)连接,其中,所述叠加变速器(17)具有行星变速器(18),所述行星变速器具有齿圈(4)、太阳轮(7)、行星架(10)和多个行星轮(5),其中,所述输入轴(14)与所述齿圈(4)连接,所述输出轴(15)与所述太阳轮(7)连接,并且辅助驱动器(3.1、3.2)分别经由至少一个变速器级以恒定的传动比与所述行星架(10)连接,并且其中,所述减速器(12)与辅助驱动器(3.1、3.2)连接,
其特征在于,
所述减速器(12)并行地接入到针对所述驱动设备存在的润滑油系统(40)中,使得所述设备包括从该润滑油系统(40)分支出来并通向所述减速器(12)的供给管线(35)并且所述设备包括从所述减速器(12)通向所述润滑油系统(40)并通入所述润滑油系统中的回流管线(31),并且其中,在所述供给管线(35)中设置有阀(19),使得在其中一个驱动器(2、3.1、3.2)的能量供应失效或快速停机的情况下所述阀能够释放供给管线(35),并且因此减速器(12)能够被填充油。
2.根据权利要求1所述的设备,
其特征在于,
所述阀(19)具有两个切换位置,即,第一切换位置和第二切换位置,在所述第一切换位置中,所述供给管线(35)相对于所述减速器是阻断的,在所述第二切换位置中,所述供给管线(35)相对于所述减速器是释放的,其中,所述阀(19)实施成,使得在正常运行时所述阀在所述第一切换位置中,并且在所述阀的能量供应失效或中断时所述阀进入到所述第二切换位置中。
3.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
所述阀(19)构造为二位二通阀并且具有复位弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
在所述回流管线(31)中存在至少一个能调设的节流阀和/或至少一个止回阀(37)。
5.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
所述叠加变速器(17)具有变速器壳体(9),其中,所述减速器(12)布置在所述变速器壳体(9)之外。
6.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
所述减速器(12)与所述辅助驱动器(3.1、3.2)连接,使得所述减速器具有与所述辅助驱动器(3.1、3.2)相同的转速。
7.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
存在中间管线(32),所述中间管线在所述阀(19)之前将所述供给管线(35)与所述回流管线(31)连接,使得在所述驱动设备运行期间即使减速器(12)不被激活也能够持续有一些油流动通过所述中间管线(32)。
8.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
所述减速器(12)配备有排出管线(33),通过所述排出管线能够将油从所述减速器排到油底壳(34)中。
9.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
除了所述供给管线(35)之外,还设置有通向所述减速器的润滑油管线(30),所述润滑油管线实施成在所述驱动设备运行期间持续有一些油从所述润滑油系统(40)流动通过所述减速器(12)。
10.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
在所述润滑油系统(40)的管线段中,在从所述润滑油系统(40)出来的供给管线(35)的分支部与到所述润滑油系统(40)中的回流管线(31)的通入部之间存在节流阀(44)。
11.根据权利要求1或2所述的设备,
其特征在于,
所述润滑油系统(40)中存在润滑油泵(41),所述润滑油泵与所述驱动设备的其中一个轴机械联接,使得在用于所述驱动设备的能量供应失效或中断时,只要所述轴转动,所述润滑油泵就继续被驱动,并且因此能够填充减速器的供油部(13)。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备,
其特征在于,
所述润滑油系统(40)中存在润滑油泵(41),所述润滑油泵与具有不间断电源的电动机连接,使得在用于所述驱动设备的能量供应失效或中断时,所述润滑油泵仍继续被驱动,并且因此能够填充减速器的供油部(13)。
13.根据权利要求7所述的设备,
其特征在于,
在所述中间管线(32)中设置节流阀。
14.根据权利要求11所述的设备,
其特征在于,
所述润滑油泵与所述行星变速器(18)的其中一个轴(14、15、16.1、16.2)机械联接,使得在用于所述驱动设备的能量供应失效或中断时,只要所述轴转动,所述润滑油泵就继续被驱动,并且因此能够填充减速器的供油部(13)。
CN201980012286.6A 2018-02-09 2019-02-05 具有转速限制的驱动设备 Active CN111699332B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018100711.4U DE202018100711U1 (de) 2018-02-09 2018-02-09 Antriebsvorrichtung mit Drehzahllimitierung
DE202018100711.4 2018-02-09
PCT/EP2019/052707 WO2019154777A1 (de) 2018-02-09 2019-02-05 Antriebsvorrichtung mit drehzahllimitierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111699332A CN111699332A (zh) 2020-09-22
CN111699332B true CN111699332B (zh) 2023-04-28

Family

ID=61564194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980012286.6A Active CN111699332B (zh) 2018-02-09 2019-02-05 具有转速限制的驱动设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11365799B2 (zh)
EP (1) EP3749880B1 (zh)
CN (1) CN111699332B (zh)
DE (1) DE202018100711U1 (zh)
WO (1) WO2019154777A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009026721B4 (de) 2009-06-04 2022-06-15 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeugwechselgetriebe mit Sekundärretarder
DE102021213674A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für eine Antriebsachse und Fahrzeug mit Antriebssystem

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503281A (en) * 1966-03-08 1970-03-31 Voith Getriebe Kg Power transmitting plant with controllable fluid coupling
DE3430456A1 (de) 1984-08-18 1985-10-31 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Kuehlvorrichtung fuer hydraulisches arbeitsmittel einer hydrodynamischen bremse und schmieroel eines wechselgetriebes
US4768401A (en) 1987-06-23 1988-09-06 General Motors Corporation Vehicle retarder system and control
CN2400635Y (zh) * 1999-01-15 2000-10-11 张以都 一种用于软启动和无级变速的传动装置
DE19951735A1 (de) * 1999-10-27 2001-05-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Retardersystem
FR2923185B1 (fr) * 2007-11-07 2010-04-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues et utilisation de ce dispositif
JP4998415B2 (ja) * 2008-09-11 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置
JP5275166B2 (ja) * 2009-07-31 2013-08-28 本田技研工業株式会社 駆動装置の油圧制御装置
CN203439004U (zh) * 2013-08-28 2014-02-19 江苏理工学院 液压控制式消除液力缓速器空损能耗及提高低速性能装置
DE102014210868A1 (de) 2014-06-06 2015-12-17 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Leistungsübertragung und Maschinenanordnung damit
AT14813U1 (de) 2014-12-22 2016-06-15 Gerald Hehenberger Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
AT517170B1 (de) * 2015-04-27 2019-07-15 Set Sustainable Energy Tech Gmbh Verfahren zum Anfahren eines Triebstranges
DE102015218345A1 (de) 2015-09-24 2017-03-30 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang mit Automatgetriebe oder automatisiertem Schaltgetriebe, einer Ölversorgung und einem hydrodynamischen Retarder
CN107504151B (zh) * 2017-10-12 2024-04-26 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种功率多分支液力行星调速装置
EP3728904B1 (en) * 2017-12-21 2022-01-05 Volvo Truck Corporation An auxiliary transmission brake arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019154777A1 (de) 2019-08-15
US20210364081A1 (en) 2021-11-25
EP3749880B1 (de) 2022-04-06
DE202018100711U1 (de) 2018-02-15
CN111699332A (zh) 2020-09-22
US11365799B2 (en) 2022-06-21
EP3749880A1 (de) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101890895B1 (ko) 기어유닛과 기어유닛의 윤활펌프를 제어하는 방법
CN111699332B (zh) 具有转速限制的驱动设备
CN107636952B (zh) 可变速驱动系统及启动可变速驱动系统的方法
US8939258B2 (en) Wind turbine for generating electric power
US10006439B2 (en) Energy production plant, in particular wind turbine
KR20100136530A (ko) 가변비 기어
KR20180022632A (ko) 수중 전기 모터의 구동을 제어하기 위한 제어 시스템
JP5377626B2 (ja) 潤滑油システム
SE538107C2 (sv) Styranordning för vattenretarder och förfarande för inkoppling av en vattenretarder
US4298113A (en) Drive system for grinding mills
US20120317968A1 (en) Dump truck
JP3697220B2 (ja) ターニング装置
KR20120051973A (ko) 풍력식 압축기
WO2019154772A1 (de) Antriebsvorrichtung und verfahren zur drehzahllimitierung
EP2557333B1 (en) Dump truck
CN109477555B (zh) 驱动设备和用于限制转速的方法
CN215596379U (zh) 齿轮箱的控制装置
CN101694977B (zh) 机电液混合软启动无级调速器
GB2172674A (en) Planetary gearing drive for a coal plane or chain type scraper conveyor
CN201526622U (zh) 大功率机电液复合软启动无级调速器
US10767738B2 (en) Drive device with speed modulation gearbox
JP3883346B2 (ja) 発電機駆動方法および装置
WO2023045705A1 (zh) 齿轮箱的控制装置
CN201528295U (zh) 机电液混合软启动无级调速器
KR20230102292A (ko) 감속기어가 내장된 변속 유체 커플링

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant