CN116635649A - 动力系统 - Google Patents

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格拉尔德·黑亨贝格尔
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Abstract

本发明涉及一种动力系统,其具有做功机器(1)的驱动轴(2)、驱动机器(4)和带有三个驱动端或从动端的差速器(3、7至9),其中,一个从动端能与驱动轴(2)连接,第一驱动端能与驱动机器(4)连接,并且第二驱动端能与差动驱动装置(5)连接。所述差动驱动装置(5)经由具有齿轮(25、26)的适配传动装置(21)与第二驱动端连接,并且驱动轴(2)经由具有齿轮(32、49、51)的输出传动装置(31)与从动端连接。所述适配传动装置(21)的齿轮(25、26)从驱动机器(4)出发沿驱动轴(2)的轴线的方向看至少伸出直到输出传动装置(31)的齿轮(32、49、51)的区域中。

Description

动力系统
技术领域
本发明涉及一种动力系统,其具有做功机器的驱动轴、驱动机器和带有三个驱动端或从动端的差速器,其中,一个从动端能与驱动轴连接,第一驱动端能与驱动机器连接,并且第二驱动端能与差动驱动装置连接,其中,所述差动驱动装置通过适配传动装置与第二驱动端连接,其中,所述适配传动装置具有第一齿轮,其中,所述驱动轴经由输出传动装置与从动端连接,并且所述输出传动装置具有齿轮。
此外,本发明涉及一种动力系统,其具有做功机器的驱动轴、驱动机器和带有三个驱动端或从动端的差速器,其中,一个从动端能与驱动轴连接,第一驱动端能经由传动装置驱动轴与驱动机器连接,并且第二驱动端能与差动驱动装置连接,其中,所述差动驱动装置经由适配传动装置与第二驱动端连接,其中,所述适配传动装置具有齿轮,并且传动装置驱动轴借助轴承支承。
背景技术
此外在能量转换过程中也提出的驱动技术要求是做功机器或能量获取设备的高效的、转速可变的运行。此外,电机被考虑用作驱动机器或发电机的示例,但原理适用于所有可能类型的驱动机器,例如内燃机。
如今广泛使用的(a)做功机器(如输送装置,例如泵、压缩机和通风机,或如磨机、破碎机、输送带、车辆等)和(b)发电机,例如能量获取设备的驱动装置,其根据本发明全部被包括,并且是电驱动机器,例如三相电流异步电机和三相电流同步电机。然而,特别是在较大的驱动功率的情况下,电驱动机器和电驱动机器所连接在其上的电网必须相应大地设计,以便在从等于零的转速起动时能够提供所要求的驱动力矩。因此,出于该原因,电驱动机器也不是直接连接在电网上,而是通常与变频器组合地实施为转速可变的驱动装置,或者也在电驱动装置和做功机器之间布置有传动装置调节联接器。与之相比成本更有利的并且在效率方面更好的替代方案是使用差动系统,如其例如由WO2016/172742A1已知的那样。
差动系统的核心是差速器,其在简单的实施方式中可以是具有三个驱动端或从动端的单行星齿轮传动装置(其具有太阳轮、带有支承在其中的行星齿轮的行星架和齿圈),其中,一个从动端与做功机器的驱动轴连接,第一驱动端与驱动机器连接,并且第二驱动端与一个或多个差动驱动装置连接。因此,做功机器能够在驱动机器的转速恒定的情况下转速可变地运行,其中,差动驱动装置能够实现驱动轴的经调节的可变转速。
同样可应用在本发明中的差速器的其它示例性的实施变型方案由AT516038A和DE102015002585A1已知。
为了使做功机器从停止运转开始运行并且在电机作为驱动机器的情况下附加地使驱动机器从停止运转开始优选到同步转速,差动系统例如可以按照WO2016/172742A1实施。
然而,基本问题是,在许多现有的驱动系统中仅有相对小的结构空间可供改造措施使用(即通过差动系统来替代常规的驱动装置,如简单的传动装置或传动装置调节联接器)。但在新的系统中,仅小的结构空间也可能是个问题。在此,有限的尺寸基本上一方面是结构长度(驱动机器的从动轴的连接侧的端侧与做功机器的驱动轴之间的距离)和轴线偏移(驱动机器的从动轴与做功机器的驱动轴之间的轴线偏移),并且另一方面是由驱动机器和做功机器(包括其周边)要求的结构空间。
发明内容
本发明的任务是找到一种解决方案,利用该解决方案可以实现差动系统的小的结构空间。
根据本发明,该任务在本发明的第一实施方式中通过具有权利要求1的特征的动力系统来解决。
在本发明的一个替代的实施方式中,该任务通过具有权利要求2的特征的动力系统来解决。
通过动力系统的一部分在轴向方向上观察彼此相叠地移动,可以缩短动力系统的结构长度。
此外,所述动力系统的结构长度可以通过以下方式缩短,即适配传动装置具有另外的齿轮,使得差速器在背离驱动机器的一侧上具有轴承,并且适配传动装置的另外的齿轮从驱动机器出发沿驱动轴的轴线的方向看至少伸出直到所述轴承的区域中。
为了能够实现动力系统的几何形状适配差动驱动装置与驱动机器之间的期望距离,在本发明的另一个优选的实施方式中规定,所述适配传动装置的第一齿轮和另外的齿轮借助轴连接,该轴的长度至少为150mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根,特别是至少为200mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根。
在此,所述轴可以是包括至少两个轴区段的轴复合结构,这些轴区段可相对彼此移动,这能够实现灵活的适配。
如果在差速器的第一驱动端与驱动机器之间布置有轴承,该轴承是滚动轴承,特别是双列圆锥滚动轴承或摆式滚动轴承,则结构长度在支承的更高精度的情况下可以进一步缩短。
另一个可能的用于缩短结构长度的措施的特征在于,差速器具有带有齿圈支架的齿圈和在行星架上的行星齿轮,行星架具有驱动机器侧的轴承,并且齿圈支架从做功机器出发沿驱动轴的轴线的方向看至少部分地伸出到驱动机器侧的轴承的区域中。
这些措施中的每个措施用于减小所需的结构空间,其中,这些措施的组合导致最小的结构空间。可以理解的是,根据本发明不必同时实施所有措施,而是也可以与其它措施无关地仅实施各个措施。
本发明的其它优选实施方式是其余从属权利要求的主题。
附图说明
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行阐述。其中示出:
图1示出根据现有技术的用于泵的驱动装置的差动系统的原理,
图2示出差动系统的根据本发明的第一实施方式,
图3示出差动系统的另一个根据本发明的实施方式,
图4还示出差动系统的另一个根据本发明的实施方式,
图5示出轴复合结构的根据本发明的实施方式,
图6示出根据图2的输出传动装置的根据本发明的实施方式,
图7示出输出传动装置的另一个根据本发明的结构,
图8示出适配传动装置的根据本发明的结构,
图9示出适配传动装置的另一个根据本发明的结构,以及
图10还示出适配传动装置的另一个根据本发明的结构。
具体实施方式
图1以泵为例示出用于动力系统的差动系统的原理。在此,做功机器1是象征性示出的泵,该泵通过驱动轴2和差速级3由驱动机器4驱动。驱动机器4在所示出的示例中是中压三相电流机器,其连接到电网12上,在该情况下连接到中压电网上。差速级3的太阳轮9与例如借助滑动支承件14(具有例如一个或两个径向轴承并且,如果需要的话,具有附加的轴向轴承)支承的驱动轴2、带有齿圈8的驱动机器4、以及带有一个或多个可旋转地支承在行星架7中的行星轮13的行星架7(具有一个或多个行星轮13)与差动驱动装置5连接。差动驱动装置5优选是经由适配传动装置10与差速级3连接的三相电流机器。作为所示的两级正齿轮传动装置的替代方案,适配传动装置10例如也可以是单级或多级正齿轮传动装置(即具有或不具有分级正齿轮),或者实施为齿形皮带或链条传动装置和/或与行星齿轮传动级和/或锥齿轮级组合。此外,利用适配传动装置10可以实现做功机器1或驱动机器4与差动驱动装置5之间沿x方向和/或z方向(对此参照坐标系)的轴线偏移。
因此,在该实施方式中,差动系统的核心是具有三个驱动端或从动端的单行星齿轮传动级,其中,从动端与驱动轴2或做功机器1连接,第一驱动端与驱动机器4连接,并且第二驱动端与差动驱动装置5连接。
下面的表示出行星架、太阳轮和齿圈与做功机器[A]、差动驱动装置[D]和驱动机器[M]的联接的可能的且根据本发明检测到的组合:
变型方案 1 2 3 4 5 6
太阳轮 D A M D M A
行星齿轮架 M M A A D D
齿圈 A D D M A M
差动驱动装置5优选借助低压逆变器6并且(如果需要)借助变压器11电连接到电网12上。驱动轴2的可变的转子转速与电网连接的驱动机器4的固定转速之间的平衡通过转速可变的差动驱动装置5实现。多个差动驱动装置5也可以与差动系统的第二驱动端连接,所述差动驱动装置并联地或替代地驱动第二驱动端。在一个或多个差动驱动装置5的差动系统中的定位或分布在x方向和z方向上都是可变的。
在图1至图4中水平示出的动力系统原则上也可以竖直定向。这通常适用于差动系统的所有可能的变型方案。
结构长度Y1限定做功机器1的驱动轴的在联接侧的端侧与驱动机器4的从动轴之间的距离。为了避免驱动机器4与差动驱动装置5之间的碰撞,可以将差动系统在驱动机器4的轴线方向上设计得相应长,或者(如所示)安装相应长的联接器16。出于这个原因,也可以简单地安置传动驱动轴15的一个比较长地实施的滑动支承装置19(具有例如一个轴向轴承和两个径向轴承)。
原则上,差速级3与驱动机器4之间的输入传动装置是可能的,由此除了转速适配之外可实现结构长度和/或轴线偏移的水平和/或竖直适配。在此,输入传动装置例如可以是单级或多级的正齿轮传动装置或者实施为齿形带或链传动装置和/或实施有或者组合有行星齿轮传动级和/或锥齿轮级。
为了能够实现做功机器1从等于零的转速起动,差动系统配备有叠加传动装置17。为了使系统起步,传动装置驱动轴15借助叠加传动装置17、可松脱/可调节的联接器18和适配传动装置10与差动驱动装置5连接。由此,差动驱动装置5能够在联接器18闭合的情况下使做功机器1加速并且同时使驱动机器4与电网12同步。
根据现有技术的差动系统的前述特性和特征也适用于下文描述的差动系统,只要其不被其它或附加的特征替代或补充。
图2示出差动系统的根据本发明的一个实施方式。做功机器1在此也通过驱动轴2和差速级3(由太阳轮9、齿圈8和具有一个或多个可旋转地支承的行星齿轮的行星架7组成)由驱动机器4驱动。如果或者不想在x和/或z方向上为差动驱动装置5设置较大的轴间距,那么基本上涉及的是,找到一种解决方案,利用该解决方案能够避免在所述差动驱动装置5(或者必要时多个差动驱动装置)与驱动机器4之间的碰撞,其中,碰撞区域在图2中示例性地作为碰撞区域K1标绘出。在该区域中,例如为了维护和修理目的,应维持最小间距LA,以便在差动系统的组装状态中例如可简单地且无需大的附加耗费地装配差动系统的部件。LA的测量值取决于安装的部件、系统参量(例如功率、应用的设计标准(ISO、API等))以及差动系统的环境和安装条件。
差动驱动装置5的结构长度LD由系统设计的要求得出。这里,人们优选试图通过特别精确地设计系统来使用相应小的差动驱动装置5(涉及结构长度和直径)。在这方面的改进通过在选择差动驱动装置5时趋于使用小的方案,例如具有或不具有外部水-空气热交换器或永磁激励的三相电流机器的例如水套冷却的电驱动装置来实现。另一方面,诸如差动驱动装置5的“运行转速”等于零的特定运行点可能需要外部通风装置20,即根据现有技术的单独驱动的冷却系统。所述的实施变型方案除了许多其它实施变型方案外,还可按标准提供,但它们决定了相应不同的结构长度LD
为了能够适配系统的转速范围,可以在太阳轮9与做功机器1之间执行输出传动装置31(由包括其支承件的齿轮构成)。作为具有中间齿轮32的所示实施方式的替代方案,输出传动装置31例如也可以是单级或多级的正齿轮传动装置(具有或不具有分级正齿轮),或者可以实施为齿形皮带或链传动装置和/或可以与行星齿轮传动装置级和/或锥齿轮级组合。此外,利用输出传动装置31可以实现做功机器1和差动驱动装置5之间的沿x方向和/或z方向的轴线偏移。在所示的实施方案中,驱动系统中的旋转方向改变,即传动装置驱动轴28的旋转方向Din与驱动轴2的旋转方向Dout相反。例如,如果省去中间齿轮32,那么旋转方向Din和Dout将是相同的。因此,借助输出传动装置31的相应的设计方案,除了在z方向和x方向上的轴线偏移之外,也能够改变驱动轴2的旋转方向。
轴线偏移X2是驱动轴2与传动装置驱动轴28之间沿X方向的轴间距。在驱动轴2与传动装置驱动轴28之间在z方向上可能需要的轴线偏移同样是可能的,然而在图2中未示出。
输出传动装置31或驱动轴2(只要不存在输出传动装置31)与太阳轮7例如借助象征性示出的太阳轴复合结构37连接。太阳轴复合结构37例如多件式地实施有例如一个或多个轴毂连接件(例如根据DIN5480的配合齿部),然而也可以是一件式的并且根据所选择的轴复合结构和普遍适用的结构标准支承。此外,在太阳轴复合结构37中也可以集成合适的联接器。
如在图1中所示,差动系统在这里也配备有叠加路径。叠加传动装置17的传动比优选这样设计,使得一旦在做功机器1上在所谓的差动模式中出现低转速,则驱动机器4至少近似达到其同步转速。在驱动机器4已连接或正连接至电网之后或期间,联接器18断开,并且差动系统然后以差动模式工作。
对于所描述的起动方法,原则上在差动模式中系统设计用于哪个转速范围并不重要。在这方面,只需要相应地调整适配传动装置17的传动比。
除了差动模式之外,伺服模式是差动系统在低于差动模式的速度范围中起动的模式。原则上,差动系统也可以在这种模式下以做功机器1的转速特定的满功率或降低的功率持续地运行。
为了将在伺服模式中的(i)起动阶段期间(在差动模式中在例如小的转速范围的情况下)和(ii)必要时也在差动模式中待克服的在做功机器1处的扭矩保持得尽可能小,例如可在做功机器1及其前置或后置的装置/设备的工作介质循环(例如水循环或空气循环或气体循环)中设置阀、旁路或液压短接,并且此外还在起动过程期间激活所述阀、旁路或液压短接。
联接器18是可切换的或者优选是自由轮或者说同步联接器,例如在WO2016172742A1中所描述的那样。联接器18由润滑、冷却和功能决定地优选连续地或间歇地被供以油,其中,这种油供应优选是差动系统的润滑和冷却系统的一部分。
差动驱动装置5优选在其调节转速范围内不仅在差动模式中而且在伺服模式中工作。调节转速范围是差动驱动装置5工作以便能够实现做功机器1的工作转速范围的转速范围。在此,调节转速范围主要通过由制造商规定的并且与运行持续时间相关的电压、电流和转速极限来确定。
作为叠加路径(由叠加传动装置17、联接器18和齿轮23组成)的所示解决方案的替代方案,也可以借助单独的、与例如行星架齿轮22连接的齿轮设置在差动系统的两个驱动端之间或者在差动系统的从动端和驱动端之一之间的可松脱的/可调节的连接。
在所示的实施方式中,差动系统由一个差速级3、一个或多个差动驱动装置5、一个输出传动装置31、一个叠加传动装置17和一个适配传动装置21组成。
差动驱动装置5(在所示的实施方式中例如具有附加的外部通风装置20)通过根据本发明的适配传动装置21与差速级3连接。适配传动装置21由行星架齿轮22(优选倾斜地或箭头啮合地)构成、齿轮23和伺服级构成,该伺服级由齿轮25和齿轮26构成。齿轮23借助轴复合结构24与齿轮25连接。轴复合结构24LY的结构长度(齿轮23和25之间沿Y方向、即沿驱动轴2的轴线的方向的中心间距)根据差动驱动装置5与驱动机器4之间的期望/必需的间距LA或期望的结构长度Y2来确定。
适配传动装置21可以实施有
(a)一个或多个附加的以单级或多级正齿轮传动装置(即具有或不具有分级正齿轮)形式的传动级,或者
(b)齿形带或链传动装置,
和/或实施有或者组合有
(c)行星齿轮传动级和/或
(d)锥齿轮传动装置。
差速器驱动轴5的驱动轴和传动装置驱动轴28之间在z方向上可能需要的轴线偏移同样是可能的,然而在图2中未示出。
通过LY的适配,例如可以根据差动驱动装置5的由设计和实施所决定的结构长度LD(加上必要时集成的外部通风装置20)来实现差动系统的特定于项目所要求的结构长度Y2。结构长度Y2是做功机器1的驱动轴的在联接侧的端侧与驱动机器4的从动轴之间的间距。
轴复合结构24例如是两件式的,具有例如象征性示出的轴毂连接件(例如根据DIN5480的配合齿部),然而也能够是一件式的或多于两件式的。齿轮23和25对应于所选择的轴复合结构24单独地、共同地或组合地支承。齿轮23在所示的实施方式中例如借助象征性示出的轴毂连接件也与叠加传动装置17连接。
根据本发明,优选如此选择长度LY,使得伺服级25、26沿y方向从驱动机器4出发沿驱动轴2的轴线的方向观察至少部分地伸出到输出传动装置31的区域中。“伸出到区域中”在上下文中是指位于齿轮26的做功机器侧的端侧中的平面“A”沿正y方向(+y)设置在平面“B”之后,该平面位于输出传动装置31的相应齿轮的驱动机器侧的端侧中。换句话说,平面“A”与平面“B”相比距驱动机器4或联接器27的距离更大。
在一个优选的实施方式中,LY至少是150mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根,并且在特别优选的变型方案中LY至少是200mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根。
为此,计算示例如下:在额定功率为9MW的差动系统中,LY具有至少450mm的长度,且在特别优选的变型方案中具有至少600mm的长度。
行星架7连同与其连接的行星架齿轮22在做功机器侧借助轴承29支承。该轴承29优选是具有优选尽可能小的径向间隙的摆式滚动轴承或圆柱滚动轴承。为了实现尽可能短的结构长度Y2,行星架齿轮22根据本发明至少部分地沿Y方向、从驱动机器4起沿驱动轴2的轴线的方向观察伸出到轴承29的区域中。“伸出到区域中”在上下文中是指,位于行星架齿轮22的做功机器侧的端侧中的平面“C”沿正y方向(+y)设置在平面“D”后面,该平面位于轴承29的驱动机器侧的端侧中。换句话说,平面“C”与平面“D”相比距驱动机器4或联接器27的距离更大。
作为传动驱动轴28的轴承30,优选不是使用在发电站工业或油气工业中几乎仅仅使用的滑动轴承,而是使用滚动轴承,优选使用以所谓的O形布置的双列圆锥滚动轴承。在此,这样设计传动装置壳体,使得借助例如单独的附件可以从滚动轴承更换到滑动轴承上。
用于减小结构长度Y2的另一个根据本发明的措施在于,叠加传动装置17的驱动轴侧的齿轮33与连接法兰34的复合(也就是说一件式地或多件式地通过构件的形锁合或力锁合的连接)的方式来实施。在此,连接法兰34是一件式或多件式的齿圈支架35和传动装置驱动轴28之间的连接元件。连接法兰34和传动装置驱动轴28一件式或多件式地(例如力锁合地连接)构造。
优选地,连接法兰34借助形锁合和/或力锁合的连接与齿圈支架35连接,并且齿圈支架35又借助形锁合和/或力锁合的连接与齿圈8连接。
替代地,齿圈8、齿圈支架35、连接法兰34和传动装置驱动轴28的复合结构可以一件式或多件式地构造。
行星架7在驱动机器侧借助轴承36(优选以具有尽可能小的径向间隙的圆柱滚动轴承的形式)支承。为了实现尽可能短的结构长度Y2,根据本发明,齿圈支架35至少部分地沿Y方向(从做功机器1出发沿驱动轴2的轴线的方向观察)伸出到轴承36的区域中。“伸出到区域中”在上下文中是指,位于齿圈支架35的驱动机器侧的端侧中的平面“F”沿负y方向(-y)设置在位于轴承36的做功机器侧的端侧中的平面“E”后面。换句话说,平面“F”距做功机器1的距离比平面“E”距做功机器1的距离大。
由于差动系统的根据本发明的实施方式,作为处于传动装置驱动轴28与驱动机器4的从动轴之间的连接元件的联接器27可以构造得特别短并且由此结构长度Y2可以最小化。
替代地,关于在图2中示出的情况(避免可能的碰撞K1)也还有如下可能性:替代于或与LY的适配,延长差动驱动装置5和驱动机器4之间的轴线间距X1和/或联接器27。然而,这些措施将导致更高的成本。
利用适配传动装置21同样可实现在Z方向(在传动装置驱动轴28与差动驱动装置5之间的竖直轴间距)上可能需要的竖直的轴线偏移,然而在图2中未示出。
图3示出差动系统的另一个根据本发明的实施方式。做功机器1在此也通过驱动轴2和差速级3(由太阳轮、齿圈和具有一个或多个可旋转地支承的行星齿轮的行星架组成)由驱动机器4驱动。差动驱动装置5(包括可选的外来风扇20)相对于根据图2的布置结构旋转180度。为了避免在差动驱动装置5或外来风扇20与做功机器1(包括其外围设备38,例如管线、安装装置、基础设施等)之间的区域K2中的碰撞,同样相应地转动包括轴复合结构40的适配传动装置39的位置。关于设计方案,对于轴复合结构40来说与对于轴复合结构24来说一样。长度LY优选选择成,使得伺服级43(作为适配传动装置39的一部分)至少部分地沿负y方向(-y)从做功机器1沿驱动轴2的轴线的方向观察伸出到传动装置驱动轴28的轴承30的区域中。“伸出到区域中”在上下文中是指,位于各伺服级齿轮43中的至少一个的驱动机器侧的端侧中的平面“G”沿负y方向(-y)设置在位于轴承30的做功机器侧的端侧中的平面“H”后面。换句话说,平面“G”与平面“H”相比距做功机器1的距离更大。
输出传动装置41在该实施例中可单级地并且借助叠加传动装置42与适配传动装置39或差动驱动装置5连接。由此,差动系统可以按意义地如已经对图2所描述的那样起动。
图4示出差动系统的另一个根据本发明的实施方式。如开头已经描述的那样,在改造措施的情况下(即通过差动系统来代替常规的驱动装置,如简单的传动装置或传动装置调节联接器),大多仅可使用有限的结构空间,这特别是与机器基座相关联。为了在此避免改造费用,根据本发明还将一个或多个差动驱动装置5定位在传动装置壳体57上。此外,在一个实施变型方案中,差动驱动装置5的非驱动侧的脚借助框架58支承在传动装置壳体57上。根据本发明,差动驱动装置5借助分离元件59与传动装置壳体57和框架58分离。这例如可以通过使用弹性体轴承来实现。弹性体轴承是由橡胶-金属连接件构成的机器元件,其减小机器部件上出现的振动并且保护性地支承安装部件。因此,能够提高机器(在这种情况下为差动驱动装置5)的使用寿命并且同时降低出现的固体声。
在需要时,传动装置壳体57、优选铸造壳体与基座(底座)的螺纹连接要适配于项目特定的情况。这例如借助传动装置壳体57的模块化的铸造模具配件实现,其方式为设置将不同的、与可变的螺纹连接图相适配的成型元件安装在铸模的型芯元件上。替代地,单独的中间框架可插入传动装置壳体57与基座底座之间。
图5示出轴复合结构24的一个根据本发明的实施方式。在所示的实施变型方案中,根据本发明齿轮25的轴一方面借助轴承44并且在面向齿轮23的一侧上通过例如轴复合结构24的形锁合的轴毂连接件支承在齿轮23的轴上。因此,齿轮25可以在轴向上与适配传动装置21的齿轮23分离。齿轮23的轴借助轴承45和46支承。齿轮26的轴借助轴承47和48支承。可选地,轴复合结构24可借助另一例如形锁合的轴毂连接件54扩展并且因此建立到叠加传动装置17处的联接。
根据本发明,一般支承件或轴连接件的替代变型方案根据现有技术是可使用的。
根据本发明,长度LY选择成,使得伺服级25、26包括其轴承44或轴承47沿y方向从驱动机器4起沿驱动轴2的轴线的方向观察
a)在差动系统没有输出传动装置(例如图1中)的情况下,支承件14至少部分地伸出并且
b)在具有输出传动装置(例如根据图2)的差动系统的情况下,输出传动装置31至少部分地伸出。
“部分地伸出”在本文中根据图1是指,参考线J(即穿过齿轮58的做功机器侧端面的参考线)在正y方向(+y)上位于参考线K(即穿过支承件14的做功机器侧端面的参考线)后方。
图6依据图2的输出传动装置31的描述示出输出传动装置的一个根据本发明的实施方式。输出传动装置31在此包括优选人字或双螺旋的齿轮轴49、32和51,包括其(径向的和必要时轴向的)支承件,其优选地实施为滑动轴承,然而原则上也可使用滚动轴承或磁性轴承。
齿轮49的轴与太阳轴复合结构37连接,齿轮51的轴与驱动轴2连接。齿轮49、32和51的轴及其支承件优选地被接纳在可改变的框架52中,即适配于相应需求的可改变的框架52。优选地,框架52是仅根据项目特定要求(例如焊接条件)适配的焊接结构,项目特定要求例如是:
a)改变旋转方向Dout,并且因此消除中间齿轮32,
b)驱动轴2的转速,
c)水平的轴线间距X2
d)传动驱动轴28与驱动轴2之间的竖直轴线间距,
e)轴承壳的倾斜位置等。
替代地,框架52也可以实施为铸造结构。框架52与差动系统的实施为优选铸造结构的传动装置壳体57连接(例如螺纹连接)。
在框架52中优选也集成有用于润滑齿部和支承件的润滑油管路。
基于所描述的实施方式,优选
a)框架52与传动装置壳体57之间的螺纹连接部53,
b)传动装置壳体57的润滑油管路与框架52的润滑油管路之间的连接,以及
c)因此传动装置壳体的铸模
能够与输出传动装置31的设计方案无关地保持不变。
图7示出根据图2的输出齿轮传动装置31的另一个根据本发明的结构。与图6中的示例相比,该实施方式构造有较小的水平轴线偏移X2和轴承套的倾斜位置。
根据图6和7的本发明的所描述的实施方案也可与具体的发明分开地使用并且因此独立地是本发明和使差动系统成本有利地适配于项目特定的要求的可能性。
图8示出适配齿轮机构的结构的一个根据本发明实施方式。除了在图2中所示的由齿轮23、25和26组成的传动级之外,作为另外的用于另外的差动传动装置的适配传动装置实现了包括齿轮23'、25'和26'的第二传动级。此外,在该实施变型方案中,叠加路径替代地(作为变型方案)也与另一个可松脱/可调节的联接器18'双重地实施。
具有齿轮25和26的传动级的传动比可以与具有齿轮25'和26'的传动级的传动比不同,以便由此例如能够集成具有不同极对的差动驱动装置。同样的情况适用于齿轮对
·齿轮22和23或22'和23',
·齿轮23和25或23'和25',以及
·齿轮22和17或22'和17'。
在这种情况下,必要时必须相应地适配叠加路径的传动比。
图9示出根据本发明的适配传动装置的另一个结构。除了图2中示出的由齿轮25和26组成的伺服级之外,这里实施了由齿轮55和56组成的另一个伺服级。
图10示出根据本发明的适配传动装置的另一个结构。在该实施方式中,为了连接另一个差动驱动装置5,作为适配传动装置21的扩展部实现齿轮26'延长。齿轮25和26的传动比可以与齿轮25'和26'的传动比不同,以便由此例如可以集成具有不同极对数的差动驱动装置。在该实施例中,借助由行星架齿轮22和齿轮57组成的单独的传动级实现行星架齿轮22与叠加传动装置和联接器18的连接。
在根据图8至10的示图中,齿轮、联接器和差动驱动装置在x和z方向上的定位或它们在行星架齿轮22的圆周上的分布是可变的。
此外,根据图8至10的本发明的所描述的实施方式也可与具体的发明分开地使用并且因此是独立的发明和使差动系统成本有利地适配于项目特定的要求的可能性。

Claims (10)

1.动力系统,该动力系统具有做功机器(1)的驱动轴(2)、驱动机器(4)和带有三个驱动端或从动端的差速器(3、7至9),其中,一个从动端能与驱动轴(2)连接,第一驱动端能与驱动机器(4)连接,并且第二驱动端能与差动驱动装置(5)连接,其中,所述差动驱动装置(5)经由适配传动装置(21)与第二驱动端连接,其中,所述适配传动装置(21)具有第一齿轮(25、26),其中,驱动轴(2)经由输出传动装置(31)与从动端连接,并且输出传动装置(31)具有齿轮(32、49、51),其特征在于,所述适配传动装置(21)的第一齿轮(25、26)中的至少一个第一齿轮、优选所有第一齿轮(25、26)从驱动机器(4)出发沿驱动轴(2)的轴线的方向观察至少伸出直到输出传动装置(31)的齿轮(32、49、51)的区域中。
2.动力系统,该动力系统具有做功机器(1)的驱动轴(2)、驱动机器(4)和带有三个驱动端或从动端的差速器(3、7至9),其中,一个从动端能够与驱动轴(2)连接,第一驱动端能经由传动装置驱动轴(28)与驱动机器(4)连接,并且第二驱动端能与差动驱动装置(5)连接,其中,所述差动驱动装置(5)经由适配传动装置(39)与第二驱动端连接,其中,所述适配传动装置(39)具有齿轮(43),并且所述传动装置驱动轴(28)借助轴承(30)支承,其特征在于,所述适配传动装置(39)的齿轮(43)中的至少一个齿轮、优选适配传动装置(39)的所有齿轮(43)从驱动轴(2)出发沿驱动轴(2)的轴线的方向观察至少伸出直到所述轴承(30)的区域中。
3.根据权利要求1或2所述的动力系统,其特征在于,所述适配传动装置(21)具有优选人字或双螺旋的、另外的齿轮(22、23),所述差速器(3、7至9)在背离所述驱动机器(4)的一侧上具有轴承(29),并且所述适配传动装置(21)的所述另外的齿轮(22、23)从所述驱动机器(4)出发沿所述驱动轴(2)的轴线的方向看至少伸出到所述轴承(29)的区域中。
4.根据权利要求3所述的动力系统,其特征在于,所述适配传动装置(21)的第一齿轮(25、26)和另外的齿轮(22,23)借助轴连接,所述轴的长度(Ly)至少为150mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根,特别是至少为200mm×以MW为单位的差动系统额定功率的平方根。
5.根据权利要求4所述的动力系统,其特征在于,所述轴是轴复合结构(24、40),该轴复合结构包括至少两个轴区段,所述轴区段能够相对于彼此移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的动力系统,其特征在于,在所述差动传动装置(3、7至9)的第一驱动端与所述驱动机器(4)之间布置有轴承(30),并且所述轴承(30)是滚动轴承、特别是双列圆锥滚动轴承或摆式滚动轴承。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的动力系统,其特征在于,所述差速器(3)具有带有齿圈支架(35)的齿圈(8)和在行星架(7)上的行星齿轮(13),所述行星架(7)具有驱动机器侧的轴承(36),并且所述齿圈支架(35)从所述做功机器(1)出发沿所述驱动轴(2)的轴线的方向看至少部分地伸出到所述驱动机器侧的轴承(36)的区域中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的动力系统,其特征在于,所述输出传动装置(31)和/或所述适配传动装置(21、39)的齿轮(25、26;32、49、51;43;22、23)分别形成单级的或多级的传动装置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的动力系统,其特征在于,所述输出传动装置(31)的齿轮(32、49、51)接纳在可改变的框架(58)中,该框架与传动装置壳体(59)连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的动力系统,其特征在于,所述做功机器(1)是泵、压缩机、通风机、输送带、破碎机或磨机。
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