DE102013221584A1 - Device for supplying a transmission, transmission device and method for supplying a transmission - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (107) zur Versorgung eines Getriebes (101) mit Schmieröl (105) aus einem Tank (103) weist einen Vorlauf zum Führen des Schmieröls (105) von dem Tank (103) zu dem Getriebe (101), einen Rücklauf zum Rückführen des Schmieröls (105) von dem Getriebe (101) zu dem Tank (103), ein Rücklaufventil (137), das in dem Rücklauf angeordnet ist und ausgebildet ist, um in einem geöffneten Zustand zum Betreiben des Getriebes (101) in einem Trockensumpfmodus das Rückführen des Schmieröls (105) über das Rücklaufventil (137) zu ermöglichen und in einem geschlossenen Zustand zum Betreiben des Getriebes (101) in einem Nasssumpfmodus das Rückführen des Schmieröls (105) über das Rücklaufventil (137) zu verhindern, und eine Überlaufeinrichtung (132) auf, die in dem Rücklauf angeordnet und ausgebildet ist, um abhängig von einer sich in dem Tank (103) oder dem Getriebe (101) befindlichen Schmierölmenge das Rückführen des Schmieröls (105) an dem Rücklaufventil (137) vorbei zu ermöglichen.A device (107) for supplying a transmission (101) with lubricating oil (105) from a tank (103) has a feed line for guiding the lubricating oil (105) from the tank (103) to the transmission (101), a return for returning the lubricating oil (105) from the transmission (101) to the tank (103), a return valve (137) disposed in the return and configured to open in an open state for operating the transmission (101) in a dry sump mode Returning the lubricating oil (105) via the return valve (137) to allow and in a closed state for operating the transmission (101) in a wet sump mode to prevent the return of the lubricating oil (105) via the return valve (137), and an overflow device (132 ) disposed in the return passage and configured to return the lubricating oil (105) to the return valve (137) depending on a quantity of lubricating oil in the tank (103) or the transmission (101) to allow orbei.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes für eine Windenergieanlage mit Schmieröl aus einem Tank, auf eine Getriebevorrichtung und auf ein Verfahren zur Versorgung eines Getriebes.The present invention relates to a device for supplying a transmission for a wind turbine with lubricating oil from a tank, to a transmission device and to a method for supplying a transmission.
Stationäre Industriegetriebe wie auch Getriebe für Windkraftanlagen werden überwiegend entweder im Nasssumpfmodus oder im Trockensumpfmodus betrieben.Stationary industrial gearboxes as well as gearboxes for wind turbines are predominantly operated in either wet sump mode or dry sump mode.
Beide Systeme haben ihre systemeigenen Vor- und Nachteile in Bezug auf ihr Anlaufverhalten beim Kaltstart bzw. im Warmbetrieb.Both systems have their own advantages and disadvantages with regard to their startup behavior during cold start or warm operation.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auf eine verbesserte Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes mit Schmieröl aus einem Tank, eine verbesserte Getriebevorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Versorgung eines Getriebes zu schaffen.It is the object of the present invention to provide an improved apparatus for supplying a transmission with lubricating oil from a tank, an improved transmission device and an improved method for supplying a transmission.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes für eine Windenergieanlage mit Schmieröl aus einem Tank, eine Getriebevorrichtung und ein Verfahren zur Versorgung eines Getriebes gemäß den Hauptansprüchen gelöst.This object is achieved by a device for supplying a gear for a wind turbine with lubricating oil from a tank, a transmission device and a method for supplying a transmission according to the main claims.
Im Nasssumpfmodus werden die Getriebe mit Öl befüllt und über ein Motorpumpenaggregat oder eine am Getriebe befindliche, mechanische Schmierölpumpe mit Schmieröl versorgt. Das Schmieröl wird von der Pumpe aus dem Getriebesumpf über ein z.T. kombiniertes Leitungs-, Schlauch-, und Bohrungssystem über entsprechende Filter und Kühler den Schmierstellen zugeführt. Nach dem Durchgang des Öles durch die Schmierstellen wird das erwärmte Öl wieder dem Ölsumpf zugeführt und es stellt sich entweder eine Beharrungstemperatur ein, die für das Getriebe und Öl unschädlich ist, oder es ergibt sich die Anforderung, das Öl extern z. B. über einen Öl-Luft-Kühler zu kühlen.In wet sump mode, the gearboxes are filled with oil and supplied with lubricating oil via a motor pump unit or a mechanical lubricating oil pump located on the gear unit. The lubricating oil is pumped out of the transmission sump via a z.T. Combined line, hose and bore system fed through corresponding filters and radiators the lubrication points. After the passage of the oil through the lubrication points, the heated oil is returned to the oil sump and it sets either a steady temperature, which is harmless to the transmission and oil, or there is a requirement that oil externally z. B. to cool over an oil-air cooler.
Die Temperaturerhöhung des Öls ist eine Folge der auftretenden Scher- und Druckkräfte im Getriebeöl während des Schmiervorganges sowie eine Folge der Ölverwirbelung durch die ständig im Öl laufenden Zahnräder, sogenannte Planschverluste.The increase in temperature of the oil is a consequence of the shear and pressure forces occurring in the gear oil during the lubrication process and a consequence of the fluidization of the oil by the gears constantly running in oil, so-called churning losses.
Die durch das Planschen entstehende Wärme wird ungenutzt über die Kühler oder per Konvektion an die Umgebung abgegeben. Mit steigender Viskosität des eingesetzten Schmieröles nehmen die Planschverluste zu.The heat generated by the splashing is released unused via the radiator or by convection to the environment. As the viscosity of the lubricating oil used increases, splashing losses increase.
Beim Betrieb des Getriebes im Trockensumpfmodus befindet sich das erforderliche Schmieröl in einem separatem Tank und wird meist durch ein Motorpumpenaggregat, oder über eine am Getriebe angeflanschte mechanische Pumpe, über ein entsprechendes Leitungs-, Filter- und Kühlsystem dem Getriebe zugeführt. Hierbei wird das Getriebeöl beim Durchlaufen / Durchpressen durch die Schmierstellen erwärmt. Eine zusätzliche Erwärmung des Öls durch Planschverluste findet nicht statt.During operation of the transmission in the dry sump mode, the required lubricating oil is located in a separate tank and is usually supplied to the transmission by a motor pump unit or by a mechanical pump flanged to the transmission via a suitable line, filter and cooling system. In this case, the transmission oil is heated when passing through / through the lubrication points. An additional heating of the oil by churning losses does not take place.
Eine Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile von Nass- und Trockensumpfbetrieb zeigt folgendes.A comparison of the advantages and disadvantages of wet and dry sump operation shows the following.
Ein Nasssumpfgetriebe mit Schmierölpumpe weist als Vorteile eine schnelle Ölerwärmung, eine gute Durchölung und eine gute Notschmierung bei Pumpenausfall auf. Unter Umständen unerwünscht sind dagegen hohe Planschverluste, das Erfordernis eines größeren Kühlers, eine erhöhte Schaumbildung durch Plantschen, eine mögliche Kavitation in Pumpe und Getriebe, eine erhöhte thermische Belastung des Schmieröls, eine beschleunigte Ölalterung sowie ein beschleunigter Viskositätsabbau.A wet sump gearbox with a lubricating oil pump has advantages such as fast oil heating, good oil circulation and good emergency lubrication in case of pump failure. On the other hand, undesirable high churning losses, the need for a larger cooler, increased foaming by splashing, a possible cavitation in the pump and gearbox, increased thermal load of the lubricating oil, accelerated oil aging and accelerated viscosity degradation may be undesirable.
Ein Trockensumpfgetriebe mit Schmierölpumpe weist als Vorteile keine Planschverluste, das Ausreichen eines kleinen Kühlers, kein unnötiger Wärmeeintrag und lange Ölstandzeiten auf. Unter Umständen unerwünscht sind dagegen eine lange Anfahrphase, das Erfordernis größerer Ölheizungen für Kaltstart sowie keine Notschmierung bei Pumpenausfall. A dry sump gearbox with lubricating oil pump has advantages as no churning losses, the sufficiency of a small cooler, no unnecessary heat input and long oil life. In contrast, a long start-up phase, the requirement of larger oil heaters for a cold start and no emergency lubrication in the event of a pump failure may be undesirable.
Durch den vorgestellten Ansatz können die Vorteile des Nasssumpfmodus und die Vorteile des Trockensumpfmodus beim Betrieb eines Getriebes miteinander kombiniert werden.The presented approach combines the advantages of wet sump mode and the benefits of dry sump mode in the operation of a transmission.
Eine Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes mit Schmieröl aus einem Tank weist folgende Merkmale auf:
einen Vorlauf zum Führen des Schmieröls von dem Tank zu dem Getriebe;
einen Rücklauf zum Rückführen des Schmieröls von dem Getriebe zu dem Tank;
ein Rücklaufventil, das in dem Rücklauf angeordnet ist und ausgebildet ist, um in einem geöffneten Zustand zum Betreiben des Getriebes in einem Trockensumpfmodus das Rückführen des Schmieröls über das Rücklaufventil zu ermöglichen und in einem geschlossenen Zustand zum Betreiben des Getriebes in einem Nasssumpfmodus das Rückführen des Schmieröls über das Rücklaufventil zu verhindern; und
eine Überlaufeinrichtung, die in dem Rücklauf angeordnet und ausgebildet ist, um abhängig von einer sich in dem Tank oder dem Getriebe befindlichen Schmierölmenge das Rückführen des Schmieröls an dem Rücklaufventil vorbei zu ermöglichen.A device for supplying a transmission with lubricating oil from a tank has the following features:
a lead for guiding the lubricating oil from the tank to the transmission;
a return for returning the lubricating oil from the transmission to the tank;
a return valve disposed in the return and configured to allow the lubricating oil to be returned via the return valve in an open state for operating the transmission in a dry sump mode; and in a closed state for operating the transmission in a wet sump mode, returning the lubricating oil to prevent over the return valve; and
an overflow device disposed in the return and configured to allow the return of the lubricating oil to the return valve, depending on an amount of lubricating oil in the tank or the transmission.
Dabei kann der geschlossene Zustand des Rücklaufventils die Ruhestellung des Rücklaufventils darstellen. Beispielsweise kann das Rücklaufventil aus dem geöffneten Zustand durch eine Rückstellfeder in die Ruhestellung zurückgeführt werden. Dadurch kann das Getriebe während eines Notbetriebs in den Nasssumpfmodus überführt oder gehalten werden. In this case, the closed state of the return valve represent the rest position of the return valve. For example, the return valve can be returned from the open state by a return spring in the rest position. As a result, the transmission can be transferred or held during an emergency operation in the wet sump mode.
Die Vorrichtung kann eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Öffnungszustands des Rücklaufventils aufweisen. Dabei kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um den Öffnungszustand des Rücklaufventils abhängig von einer Temperatur des Schmieröls einzustellen. Auf diese Weise kann das Getriebe temperaturabhängig von dem Nasssumpfmodus in den Trockensumpfmodus überführt werden, und umgekehrt.The apparatus may include adjusting means for adjusting an opening state of the return valve. In this case, the adjusting device may be designed to adjust the opening state of the return valve depending on a temperature of the lubricating oil. In this way, the transmission can be transferred depending on the temperature of the wet sump mode in the dry sump mode, and vice versa.
Dazu kann die Einstelleinrichtung einen mit dem Vorlauf gekoppelten Druckspeicher, einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Schmieröls und ein Stellventil aufweisen. Das Stellventil kann ausgebildet sein, um gesteuert durch die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur eine Verbindung zwischen dem Druckspeicher und einem Stelleingang des Rücklaufventils zum Einstellen des Öffnungszustands des Rücklaufventils freizugeben oder zu sperren. Auf diese Weise kann eine einfache Temperatursteuerung des Rücklaufventils realisiert werden.For this purpose, the adjusting device may have a pressure accumulator coupled to the flow, a temperature sensor for detecting the temperature of the lubricating oil and a control valve. The control valve may be configured to enable or disable a connection between the pressure accumulator and an actuating input of the return valve for adjusting the opening state of the return valve, controlled by the temperature detected by the temperature sensor. In this way, a simple temperature control of the return valve can be realized.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Überlaufeinrichtung als ein das Rücklaufventil überbrückendes Steigrohr ausgeführt sein. Das Steigrohr kann U-förmig sein. Eine Höhe des Scheitelpunkts des Steigrohrs kann eine Höhe eines maximalen Ölstands des Schmieröls im Getriebe während des Nasssumpfmodus definieren. Auf diese Weise kann der maximale Ölstand des Schmieröls innerhalb des Getriebes sehr einfach eingestellt werden.According to one embodiment, the overflow device can be designed as a riser bridging the return valve. The riser can be U-shaped. A height of the apex of the riser may define a level of a maximum oil level of the lubricating oil in the transmission during the wet sump mode. In this way, the maximum oil level of the lubricating oil can be adjusted very easily within the transmission.
Alternativ dazu kann die Überlaufeinrichtung als eine das Rücklaufventil überbrückende Überbrückungsleitung mit einem Überlaufventil ausgeführt sein. Dabei kann das Überlaufventil ausgebildet sein, um die Überbrückungsleitung abhängig von der sich in dem Tank befindlichen Schmierölmenge freizugeben oder zu sperren. Auf diese Weise kann der maximale Ölstand des Schmieröls innerhalb des Getriebes über die sich im Tank befindliche Ölmenge geregelt werden.Alternatively, the overflow device may be designed as a bypass line bridging the return valve with an overflow valve. In this case, the overflow valve may be designed to enable or block the bridging line depending on the amount of lubricating oil present in the tank. In this way, the maximum oil level of the lubricating oil within the transmission can be controlled by the amount of oil in the tank.
Dazu kann die Vorrichtung einen innerhalb des Tanks angeordneten Schwimmer zum Einstellen eines Zustands des Überlaufventils abhängig von einer Füllstandhöhe des Schmieröls in dem Tank aufweisen. Über einen Schwimmer lässt sich der Ölstand innerhalb des Tanks sehr einfach ermitteln und zur Steuerung des Überlaufventils verwendet werden.For this purpose, the device may have a float arranged inside the tank for setting a state of the overflow valve depending on a filling level of the lubricating oil in the tank. Using a float, the oil level within the tank can be easily determined and used to control the spill valve.
Die Vorrichtung kann ferner eine in dem Vorlauf angeordneten und durch das Getriebe antreibbare mechanische Pumpe aufweisen. Auf diese Weise kann ein in das Getriebe eingespeistes Drehmoment zum Fördern des Schmieröls von dem Tank zu dem Getriebe eingesetzt werden. Dies ist für einen Notbetrieb des Getriebes vorteilhaft. Zusätzlich oder alternativ kann kann die Vorrichtung eine in dem Vorlauf angeordnete elektrische Pumpe aufweisen. Durch die elektrische Pumpe kann auch dann Schmieröl von dem Tank zu dem Getriebe gefördert werden, wenn das Getriebe im Stillstand ist.The device may further comprise a arranged in the flow and driven by the transmission mechanical pump. In this way, a torque fed into the transmission for conveying the lubricating oil from the tank to the transmission can be used. This is advantageous for an emergency operation of the transmission. Additionally or alternatively, the device may comprise an electric pump disposed in the flow. By the electric pump lubricating oil can be promoted from the tank to the transmission even when the transmission is at a standstill.
Ferner kann die Vorrichtung eine Dreheinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um die mechanische Pumpe als Motor zum Drehen einer Getriebewelle des Getriebes zu betreiben.Furthermore, the device may comprise a rotating device, which is designed to operate the mechanical pump as a motor for rotating a transmission shaft of the transmission.
Eine solche Dreheinrichtung kann es beispielsweise einer Person ermöglichen, die mechanische Pumpe durch Handkraft oder unter Verwendung eines Zusatzgeräts, beispielsweise einer Handkurbel oder einem elektrisch betriebenen Handgerät, zu bewegen.Such a rotating device may, for example, allow a person to move the mechanical pump by manual force or by using an accessory such as a hand crank or an electrically powered handset.
Die Vorrichtung kann zusätzlich eine Regelungseinrichtung aufweisen. Die Regeleinrichtung kann ausgebildet sein, um unter Verwendung von Betriebsparametern der Vorrichtung Betriebsmodi der Vorrichtung zu überwachen und zusätzlich oder alternativ eine erforderliche Wartung der Vorrichtung zu signalisieren. Ein Betriebsparameter kann beispielsweise ein Volumenstrom, ein Öldruck, eine Temperatur oder ein Verschmutzungsgrad des Schmieröls sein.The device may additionally have a control device. The controller may be configured to monitor operating modes of the apparatus using operational parameters of the apparatus and to additionally or alternatively signal a required maintenance of the apparatus. An operating parameter may be, for example, a volume flow, an oil pressure, a temperature or a degree of contamination of the lubricating oil.
Eine Getriebevorrichtung für eine Windenergieanlage weist folgende Merkmale auf:
ein Getriebe für die Windenergieanlage;
ein Tank zum Bevorraten von Schmieröl für das Getriebe; und
eine genannte Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes mit Schmieröl aus einem Tank.A transmission device for a wind turbine has the following features:
a transmission for the wind turbine;
a tank for storing lubricating oil for the transmission; and
a device for supplying a transmission with lubricating oil from a tank.
Somit kann die genannte Vorrichtung vorteilhaft im Zusammenhang mit einem Getriebe eingesetzt werden.Thus, said device can be advantageously used in connection with a transmission.
Ein Verfahren zur Versorgung eines Getriebes mit Schmieröl aus einem Tank, wobei ein Vorlauf zum Führen des Schmieröls von dem Tank zu dem Getriebe und ein Rücklauf zum Rückführen des Schmieröls von dem Getriebe zu dem Tank vorgesehen ist, umfasst die folgenden Schritte:
Sperren des Rücklaufs zum Betreiben des Getriebes in einem Nasssumpfmodus;
Ermöglichen einer Umgehung einer Sperrung des Rücklaufs abhängig von einer sich in dem Tank oder dem Getriebe befindlichen Schmierölmenge, wenn das Getriebe in dem Nasssumpfmodus betrieben wird; und
Freigeben des Rücklaufs zum Betreiben des Getriebes in einem Trockensumpfmodus, abhängig von einem Parameter des Getriebes oder des Schmieröls.A method for supplying a transmission with lubricating oil from a tank, wherein a flow is provided for guiding the lubricating oil from the tank to the transmission and a return for returning the lubricating oil from the transmission to the tank comprises the following steps:
Blocking the return to operate the transmission in a wet sump mode;
Allowing bypassing of the return according to an amount of lubricating oil in the tank or the transmission when the transmission is operated in the wet sump mode; and
Releasing the return to operate the transmission in a dry sump mode, depending on a parameter of the transmission or the lubricating oil.
Die Schritte eines solchen Verfahrens können vorteilhaft im Zusammenhang mit Einrichtungen der genannten Vorrichtung zur Versorgung eines Getriebes mit Schmieröl aus einem Tank ausgeführt werden.The steps of such a method can be advantageously carried out in connection with means of said device for supplying a transmission with lubricating oil from a tank.
Bei einem solchen Verfahren kann der Schritt des Sperrens bei Ausfall einer elektrischen Energieversorgung einer Einrichtung des Vorlaufs und zusätzlich oder alternativ des Rücklaufs ausgeführt werden. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Trockenlaufen des Getriebes verhindert werden.In such a method, the step of blocking may be performed in the event of failure of an electrical power supply to a device of the flow and additionally or alternatively the return. In this way, an undesirable dry running of the transmission can be prevented.
Der Schritt des Freigebens kann ausgeführt werden, wenn eine Temperatur des Schmieröls größer als eine Schwelltemperatur ist. Auf diese Weise kann von dem Nasssumpfmodus in den Trockensumpfmodus gewechselt werden, wenn die Temperatur des Öls eine vorbestimmte Schwelle erreicht.The step of releasing may be performed when a temperature of the lubricating oil is greater than a threshold temperature. In this way, it is possible to change from the wet sump mode to the dry sump mode when the temperature of the oil reaches a predetermined threshold.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. The same or similar elements may be provided in the following figures by the same or similar reference numerals. Furthermore, the figures of the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features are also considered individually or that they can be combined to form further combinations not explicitly described here.
Die Vorrichtung
Der Vorlauf umfasst eine erste Leitung
Der Rücklauf umfasst eine vierte Leitung
Das Rücklaufventil
In dem in
Die gezeigten Anordnungen für die Überlaufeinrichtung und die Einstelleinrichtung sind lediglich beispielhaft gewählt und können durch andere geeignete Einrichtungen ersetzt werden.The arrangements shown for the overflow device and the adjustment device are chosen only by way of example and can be replaced by other suitable devices.
Eine Getriebevorrichtung, wie sie in
Die Getriebevorrichtung kann beispielsweise im Zusammenhang mit Öl-Verschmutzungsalarmen auf Windkraftanlagen eingesetzt werden. Eine Ölverunreinigung kann dabei beispielsweise durch Späne erfolgen. Die Getriebevorrichtung kann als eine Alternative zu bestehenden Systemen eingesetzt werden. Ein Anwendungsgebiet ist beispielsweise ein Ölversorgungssystem für Windkraftanlagen, das eine Platzierung des Öltanks
Das System ist ausgebildet, um mittels temperaturgesteuerter Umschaltung zwischen Nass- und Trockensumpf das Getriebe
Das System ist ausgebildet, um das Getriebe
In Abhängigkeit von der Öltemperatur werden die Normalbetriebsmodi von Nass- in Trockensumpf umgeschaltet oder umgekehrt, z. B. bei sinkender Leistungsabnahme am Getriebe
Im Notfallbetrieb, beispielsweise einem Ausfall der Stromversorgung, steuert sich das System selbsttätig hydraulisch von Trockensumpfmodus in Nasssumpfmodus um und gewährleistet eine ausreichende Schmierölversorgung für das Getriebe
Das System arbeitet auch bei Ausfall der Versorgungsspannung autark, sodass das Getriebe
Durch das aktive Umpumpen des Öls
Das gezeigte Schmierölsystem kann sowohl im Nasssumpfmodus als auch im Trockensumpfmodus arbeiten. Dazu ist keine aufwendige Gestaltung eines Zusatztanks zur Aufnahme zusätzlichen Ölvolumens aus dem Nasssumpfbetrieb erforderlich. The lubricating oil system shown can operate in both wet sump and dry sump modes. For this no elaborate design of an additional tank for receiving additional oil volume from the wet sump operation is required.
Wie im Folgenden anhand der
Als Modus 0 wird die stromlose Grundstellung im Stillstand bzw. bei der Inbetriebnahme bezeichnet.Mode 0 refers to the currentless home position at standstill or during startup.
Als Modus 1 wird die Hochlaufphase oder Start-up Phase sowie der Trudelbetrieb des Getriebes
Als Modus 3 wird der Notbetrieb bezeichnet.Mode 3 refers to emergency operation.
Eine Funktionsbeschreibung des Modus 0, der der Grundstellung entspricht erfolgt anhand von
In der stromlosen Grundstellung ist das Getriebe
Der Öltank
Die Ventile
Das Ventil
Es findet keine Ölumwälzung statt.There is no oil circulation.
In dem in
Anhand von
Mit Inbetriebnahme der Anlagensteuerung wird die Getriebeöltemperatur mittels eines Sensors abgefragt und generiert, beispielsweise bei T < 30° ein 0-Signal für das Magnetventil
Durch anlangenseitige Erhöhung der Getriebedrehzahl startet die Ölförderung der mechanischen Pumpe
Das im Tank
Das einstellbare Schwimmerventil
Die Einstellung am Schwimmer
Das Getriebe
Die Aufheizung des Getriebeöls
In dem in
Anhand von
Das Ventil
Das Ventil
Das Getriebe
Der Rücklauf des Getriebeöls
Die im Tank
Fällt während des Betriebs die Anlagensteuerung aus, geht das 3MLOS in den Notbetrieb-Übergang zu Modus 3.If the system control fails during operation, the 3MLOS enters the emergency mode transition to mode 3.
In dem in
Anhand von
Im Notbetrieb schalten die Ventile
Das Getriebe
Hierdurch wird gewährleistet, dass im Trudelbetrieb das Getriebe
Ist die Betriebsbereitschaft der Anlagensteuerung wieder hergestellt, wird das Ventil
Zu der im Vorangegangenen Grundvariante des Systems 3MLOS sind zwei optionale Ausbaustufen vorgesehen.For the basic version of the 3MLOS system mentioned above, two optional expansion stages are provided.
Für die erste Ausbaustufe wird auf das 3MLOS, also die in den vorangegangenen Figuren gezeigte Vorrichtung
Das System aus Getriebe
Für die zweite Ausbaustufe wird auf das 3MLOS eine erweiterte Regelelektronik installiert, die Standardbetriebsparameter wie beispielsweise Volumenstrom, Öldruck, Temperatur und Ölniveau abfragt. For the second expansion stage, an extended control electronics will be installed on the 3MLOS, which will query standard operating parameters such as volume flow, oil pressure, temperature and oil level.
Darüber hinaus werden zusätzliche Signale wie beispielsweise Ölviskosität, Wassergehalt, Ölreinheit und Filterdifferenzdruck verarbeitet und als Basis für eine dynamische Wartungsanzeige verwendet.In addition, additional signals such as oil viscosity, water content, oil purity and filter differential pressure are processed and used as the basis for a dynamic maintenance indicator.
Durch die zusätzliche Installation eines Wasserabscheiders und Feinfilters kann die Anlage auf einen vierten Modus erweitert werden, der der Anlagensteuerung eine zweistufige Anforderung für einen automatisierten Wartungsmodus signalisiert.With the additional installation of a water separator and fine filter, the plant can be extended to a fourth mode, which signals the plant controller with a two-stage request for an automated maintenance mode.
In Wartungsstufe 1 wird innerhalb definierter Grenzen während des Betriebs die Ölpflege eingeleitet und durchgeführt.In maintenance level 1, the oil care is initiated and carried out within defined limits during operation.
In Wartungsstufe 2 wird innerhalb definierter Grenzen im Stillstand oder Trudelbetrieb die Ölpflege eingeleitet und durchgeführt.In maintenance level 2, the oil care is initiated and carried out within defined limits in standstill or spinning operation.
Bei Überschreitung einer definierten Anzahl von Wartungen innerhalb eines definierten Zeitraums wird eine Ursachenklärung der nicht zulässigen Betriebsparameter von der Steuerung angefordert.If a defined number of maintenances are exceeded within a defined period of time, a clarification of the cause of the non-permissible operating parameters is requested by the control.
Eine smarte Programmierung der 3MLOS Steuerung signalisiert der Anlage Wartungsempfehlungen wie anstehende ÖI- oder Filterwechsel bzw. zulässige Restlaufzeiten.A smart programming of the 3MLOS control system signals maintenance recommendations such as upcoming oil or filter changes or permissible remaining running times.
Alle anliegenden Betriebsparameter werden kontinuierlich erfasst und geloggt. Eine Ausgabe der Betriebsdaten über die Zeitachse zeigt die Überschreitung der Limitwerte.All connected operating parameters are continuously recorded and logged. An output of the operating data over the time axis shows the exceeding of the limit values.
Der beschriebene Ansatz weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber konventionellen bekannten Systemen auf. The described approach has a number of advantages over conventional known systems.
So kann das 3MLOS bereits in Basisausführung die Nachteile der Einzelsysteme Nass- und Trockensumpfschmierung minimieren und nutzt die Vorteile beider Systeme.Thus, the basic version of the 3MLOS can minimize the disadvantages of the single systems wet and dry sump lubrication and exploits the advantages of both systems.
Rückwärtiges Durchströmen eines Tanks findet nicht statt und das Getriebe
Eine Vorhaltung von zusätzlichem Ölvolumen wird nicht benötigt.A provision of additional oil volume is not needed.
Das im Umlauf befindliche Öl
Durch die Bereitstellung von sauberem Öl
Gegenüber reinen Nasssumpfgetrieben wird der Nachteil der Planschverluste auf ein Minimum reduziert (nur Warmfahrphase). Ferner werden die dauerhafte Verschäumung des Öls
Weiterhin wird die mechanische Belastung des Öls
Erforderliche Kühler können kleiner dimensioniert werden, da die als Wärmeenergie vorhandenen Planschverluste nicht aus dem System abgeleitet werden müssen.Required coolers can be made smaller, as the churning losses present as heat energy need not be dissipated from the system.
In der Warmfahrphase tragen die Planschverluste zu einer kürzeren Aufheizzeit des Öles
Reine Trockensumpfgetriebe benötigen zum Anfahren aus niedrigen Temperaturen und hochviskosen Ölen ausreichend dimensionierte Tankheizungen, um das Öl vorzuheizen. Diese können bei dem 3MLOS entsprechend kleiner ausfallen. Da sich im Nasssumpfbetrieb des Getriebes
Durch die "self-levelling" Funktion des Ventils
Im Notfallmodus kann das System ohne Anliegen einer Versorgungsspannung und ohne entsprechende Steuerungssignale auf das elektromagnetisch betätigte Ventil
Ein weiterer Vorteil dieses Konzepts besteht darin, dass keine zusätzlichen bzw. größeren Tanks für die Aufnahme des Ölvolumens aus dem Nasssumpf benötigt werden. Dieses reduziert die Kosten für die Ölbefüllung und darüber hinaus die Kosten für fällige Wartungen in Bezug auf Frischölmenge und Entsorgung.Another advantage of this concept is that no additional or larger tanks are needed for the absorption of the oil volume from the wet sump. This reduces the cost of oil filling and beyond the cost of due maintenance in terms of fresh oil quantity and disposal.
Durch geringere mechanische und thermische Belastung des Öls
Zusammengefasst bedeutet dies geringere Anschaffungs- und Wartungskosten bezogen auf die Gesamtlebensdauer der Anlage und somit niedrigere Stromgestehungskosten. Durch sichere Versorgung des Getriebes
Einsatzgebiete des 3MLOS bestehen beispielsweise in der Turbine einer Windkraftanlage. Die Anpassung des Systems kann für viele unterschiedliche Getriebe
Das Schmierölversorgungssystem kann für ein Windenergiegetriebe
Der Zustand der in
Im Folgenden wird die Ventilfunktion des in
Kurz gesagt, aktuiert das Ventil
Die auf dem in
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.The exemplary embodiments shown are chosen only by way of example and can be combined with one another.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 101101
- Getriebe transmission
- 103103
- Tank tank
- 105105
- Schmieröl oil
- 107107
- Vorrichtung contraption
- 111111
- erste Leitung first line
- 112112
- zweite Leitung second line
- 113113
- dritte Leitung third line
- 115115
- Knotenpunkt junction
- 121121
- erste Pumpe first pump
- 122122
- zweite Pumpe second pump
- 124124
- Elektromotor electric motor
- 131131
- vierte Leitung fourth line
- 132132
- fünfte Leitung fifth line
- 133133
- sechste Leitung sixth lead
- 135135
- Knotenpunkt junction
- 137137
- Rücklaufventil Return valve
- 138138
- Schwimmer swimmer
- 139139
- Ventil Valve
- 141141
- Ventil Valve
- 142142
- Steuerleitung control line
- 143143
- Druckspeicher accumulator
- 145145
- Belüftungsfilter ventilation filter
- 550550
- Pegel level
- 561561
- Dreheinrichtung rotator
- 563563
- zusätzliche Pumpe additional pump
- 565 565
- Rückschlagventilcheck valve
- 567567
- Absperrventil shut-off valve
- 569 569
- Rückschlagventilcheck valve
- 570570
- 2/2 Wege Einbauventil 2/2 way cartridge valve
- 571 571
- kleines Drehmomentsmall torque
- 572572
- großes Drehmoment big torque
- 881881
- erster Schritt first step
- 882882
- zweiter Schritt second step
- 883883
- dritter Schritt Third step
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