DE102016223937A1 - Rinsing and testing a gearbox - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen und Testen eines Getriebes (107) mit den SchrittenSpülen des Getriebes (107) mit einer ersten Flüssigkeit;Entfernen eines ersten Teils der ersten Flüssigkeit aus dem Getriebe (107) (), wobei ein zweiter Teil der ersten Flüssigkeit in dem Getriebe (107) verbleibt;Einfüllen einer zweiten Flüssigkeit in das Getriebe;Trennen des zweiten Teils der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit; undTesten des Getriebes (107).The invention relates to a method of rinsing and testing a transmission (107) comprising the steps of rinsing the transmission (107) with a first fluid; removing a first portion of the first fluid from the transmission (107) (12), wherein a second portion of the first fluid leaving a second fluid in the transmission; separating the second portion of the first fluid from the second fluid; and testing the transmission (107).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Prüfstand nach dem Oberbegriff von Anspruch 8.The invention relates to a method according to claim 1 and a test stand according to the preamble of claim 8.

Getriebe für Windkraftanlagen werden nach ihrer Fertigung gespült, um von der Herstellung verschiedene Rückstände und Verschmutzungen zu entfernen. Die Druckschrift EP 1 686 244 A2 offenbart eine entsprechende Spülvorrichtung für Getriebe von Windkraftanlagen. Dabei wird die Spülflüssigkeit gereinigt, bevor sie in einen Tank zurückgepumpt wird.Gear units for wind turbines are rinsed after their manufacture to remove various residues and soils from the production. The publication EP 1 686 244 A2 discloses a corresponding flushing device for transmission of wind turbines. The rinsing liquid is cleaned before it is pumped back into a tank.

In der Druckschrift WO 0153723 A1 werden eine Methode und ein System zur Reinheitsprüfung bei der Getriebemontage von Gasturbinentriebwerken gezeigt. Ein Fluid auf Ölbasis wird durch das Getriebe und anschließend durch einen Filter gespült. Der Filter wird danach gewogen, um das Gewicht von in dem Filter gesammelten Verunreinigungen zu bestimmen.In the publication WO 0153723 A1 For example, a gas purity testing method and system for gas turbine engine gearbox assembly is shown. An oil-based fluid is flushed through the gearbox and then through a filter. The filter is then weighed to determine the weight of impurities collected in the filter.

Bevor ein Getriebe an einen Kunden ausgeliefert wird, muss es einem Prüfstandslauf unterzogen werden. Dies geschieht nach dem Spülvorgang. Für den Prüfstandlauf wird das Getriebe mit einem Schmierstoff befüllt. Die zum Spülen verwendete Flüssigkeit wird zuvor abgelassen. Allerdings ist es nicht möglich, die Flüssigkeit vollständig aus dem Getriebe zu entfernen. So weisen die Getriebe regelmäßig Stellen auf, an denen sich Reste der Flüssigkeit sammeln und nicht abfließen können. Es kommt daher zu einer Vermischung mit dem für den Prüfstandslauf verwendeten Schmierstoff.Before a gearbox is delivered to a customer, it must undergo a test run. This happens after the rinsing process. For the test run, the gearbox is filled with a lubricant. The liquid used for rinsing is previously drained off. However, it is not possible to completely remove the fluid from the transmission. Thus, the gearbox regularly places where residues of the liquid collect and can not drain. There is therefore a mixture with the lubricant used for the test bench run.

Damit die Vermischung der Spülflüssigkeit mit dem Schmierstoff nicht zu Problemen führt, müssen die Spülflüssigkeit und der Schmierstoff kompatibel sein. Dies schränkt die verwendbaren Spülflüssigkeiten ein. Häufig wird der Schmierstoff, der im Prüfstandslauf verwendet wird, auch als Spülflüssigkeit verwendet.So that the mixing of the rinsing liquid with the lubricant does not lead to problems, the rinsing liquid and the lubricant must be compatible. This limits the usable rinse liquids. Often, the lubricant used in the test bench run is also used as the flushing fluid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile ein Getriebe zu spülen und zu testen. Insbesondere sollen die dabei anfallenden Kosten verringert werden. Zudem soll eine Kontamination von Schmierstoff durch Reste von Spülflüssigkeit verhindert werden.The object of the invention is to purge and test a transmission while avoiding the disadvantages inherent in the solutions known from the prior art. In particular, the costs incurred should be reduced. In addition, a contamination of lubricant is to be prevented by residues of rinsing liquid.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einem Prüfstand nach Anspruch 8. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by a method according to claim 1 and a test stand according to claim 8. Preferred developments are contained in the subclaims.

Das Verfahren umfasst die Schritte

  • - Spülen eines Getriebes mit einer ersten Flüssigkeit;
  • - Entfernen eines ersten Teils der ersten Flüssigkeit aus dem Getriebe, wobei ein zweiter Teil der ersten Flüssigkeit in dem Getriebe verbleibt;
  • - Einfüllen einer zweiten Flüssigkeit in das Getriebe;
  • - Trennen des zweiten Teils der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit; und
  • - Testen des Getriebes.
The method comprises the steps
  • - Rinsing a transmission with a first liquid;
  • Removing a first portion of the first fluid from the transmission leaving a second portion of the first fluid in the transmission;
  • - filling a second fluid into the transmission;
  • Separating the second part of the first liquid from the second liquid; and
  • - Testing the gearbox.

Der Verfahrensschritt des Spülens des Getriebes gestaltet sich derart, dass die erste Flüssigkeit durch das Getriebe hindurch geleitet wird. Dabei tritt die erste Flüssigkeit an einer ersten Stelle in das Getriebes ein und an einer zweiten Stelle aus dem Getriebe aus. Bei der ersten Stelle und der zweiten Stelle kann es sich insbesondere um Anschlüsse für eine Schmierstoffversorgung handeln. Beim Hindurchfließen durch das Getriebe reißt die erste Flüssigkeit Rückstände und Verunreinigungen mit und spült diese aus dem Getriebe aus.The step of purging the transmission is such that the first fluid is passed through the transmission. In this case, the first fluid enters the transmission at a first location and from the transmission at a second location. The first location and the second location may in particular be connections for a lubricant supply. When flowing through the gearbox, the first liquid entrains residues and impurities and flushes them out of the gearbox.

Aus dem Getriebe entfernt werden kann die erste Flüssigkeit etwa mittels einer Ölablassschraube. Dabei tritt allerding nur ein erster Teil der ersten Flüssigkeit aus dem Getriebe aus. Ein Rest, d.h. ein zweiter Teil der ersten Flüssigkeit kann nicht entfernt werden und verbleibt in dem Getriebe.The first fluid can be removed from the transmission, for example by means of an oil drain plug. However, only a first part of the first fluid exits from the transmission. One remainder, i. a second part of the first liquid can not be removed and remains in the transmission.

Bei der ersten Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um eine Spülflüssigkeit oder um einen Schmierstoff. Die zweite Flüssigkeit ist bevorzugt Schmierstoff.The first fluid is, for example, a rinsing fluid or a lubricant. The second liquid is preferably lubricant.

Wenn die zweite Flüssigkeit schließlich in das Getriebe eingefüllt wird, kommt sie in Kontakt mit der ersten Flüssigkeit. Dies hat zur Folge, dass der zweite Teil der ersten Flüssigkeit die zweite Flüssigkeit kontaminiert.When the second fluid is finally poured into the transmission, it comes into contact with the first fluid. This has the consequence that the second part of the first liquid contaminates the second liquid.

Um diese Kontamination zu beseitigen, wird in einem weiteren Verfahrensschritt der zweite Teil der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit getrennt. Im Getriebe verbleibt hiernach die zweite Flüssigkeit ohne den zweiten Teil der ersten Flüssigkeit.In order to eliminate this contamination, the second part of the first liquid is separated from the second liquid in a further method step. Thereafter, the second fluid remains in the transmission without the second part of the first fluid.

Das mit der zweiten Flüssigkeit gefüllte Getriebe wird schließlich getestet. Der Verfahrensschritt des Testens gestaltet sich gewöhnlich derart, dass das Getriebe in einem Versuchsstand montiert und mit einem Lastkollektiv, d.h. einen bei veränderlicher Drehzahl anliegenden, über die Zeit veränderlichen Drehmoment, beaufschlagt wird.The gearbox filled with the second fluid is finally tested. The process step of testing is usually such that the transmission is mounted in a trainer and connected to a load collective, i. an applied at variable speed, variable over time torque is applied.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens unterscheidet sich eine Dichte der ersten Flüssigkeit von einer Dichte der zweiten Flüssigkeit. Weiterbildungsgemäß sind zudem die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit nicht mischbar. Dies bezieht sich insbesondere auf Temperaturen, die gewöhnlich in Fertigungshallen auftreten. So sind die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 0 bis 40° nicht mischbar. Vorzugsweise gilt selbiges für einen Temperaturbereich von 10 bis 30°C oder einen Temperaturbereich von 15 bis 25°C. Insbesondere sind die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit bei einer Temperatur von 20°C nicht mischbar.In a preferred embodiment of the method, a density of the first liquid differs from a density of the second liquid. According to training, the first liquid and the second liquid are also immiscible. This refers in particular to temperatures that usually occur in production halls. Thus, the first liquid and the second liquid are preferably immiscible in a temperature range of 0 to 40 °. Preferably, the same applies to a temperature range of 10 to 30 ° C or a temperature range of 15 to 25 ° C. In particular, the first liquid and the second liquid are immiscible at a temperature of 20 ° C.

Die mangelnde Mischbarkeit der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit führt dazu, dass das Getriebe nach dem Einfüllen der zweiten Flüssigkeit verschiedene Flüssigkeitsphasen enthält - Phasen des zweiten Teils der ersten Flüssigkeit und Phasen der zweiten Flüssigkeit. Geeignete Kombinationen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit ergeben sich für den Fachmann durch Auswahl der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit aus bekannten Flüssigkeiten.The lack of miscibility of the first liquid and the second liquid means that the gear after filling the second liquid contains different liquid phases - phases of the second part of the first liquid and phases of the second liquid. Suitable combinations of the first liquid and the second liquid will be apparent to those skilled in the art by selecting the first liquid and the second liquid from known liquids.

Wenn sich die Dichte der ersten Flüssigkeit von der Dichte der zweiten Flüssigkeit unterscheidet und die beiden Flüssigkeiten nicht mischbar sind, lässt sich in einer bevorzugten Weiterbildung der zweite Teil der ersten Flüssigkeit durch Zentrifugieren, Abscheiden oder Dekantieren von der zweiten Flüssigkeit trennen. Beim Zentrifugieren, Abscheiden und Dekantieren handelt es sich um Trennverfahren, die aus der Verfahrenstechnik bekannt sind, zum Trennen aufgrund der Dichte.If the density of the first liquid differs from the density of the second liquid and the two liquids are immiscible, the second part of the first liquid can be separated from the second liquid by centrifuging, separating or decanting in a preferred development. Centrifugation, separation and decantation are separation processes known from process engineering for separation by density.

Der erste Teil der ersten Flüssigkeit wird vorzugsweise aus dem Getriebe entfernt, nachdem das Getriebe mit der ersten Flüssigkeit gespült wurde. Die zweite Flüssigkeit wird vorzugsweise in das Getriebe eingefüllt, nachdem der erste Teil der ersten Flüssigkeit entfernt wurde. Darauf folgen bevorzugt die Verfahrensschritte des Trennens des zweiten Teils der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit und des Testens des Getriebes. Es ist möglich, die zweite Flüssigkeit vor dem Testen zu entfernen, daraufhin den zweiten Teil der ersten Flüssigkeit zu trennen und schließlich die zweite Flüssigkeit wieder in das Getriebe einzufüllen, bevor es getestet wird. Alternativ verbleibt in einer bevorzugten Weiterbildung die zweite Flüssigkeit bis zum Testen in dem Getriebe. Der zweite Teil der ersten Flüssigkeit wird dann während des Testens von der zweiten Flüssigkeit getrennt.The first portion of the first fluid is preferably removed from the transmission after the transmission has been flushed with the first fluid. The second liquid is preferably filled into the transmission after the first part of the first liquid has been removed. This is preferably followed by the method steps of separating the second part of the first fluid from the second fluid and testing the transmission. It is possible to remove the second liquid prior to testing, then to separate the second portion of the first liquid, and finally to refill the second liquid into the transmission before testing it. Alternatively, in a preferred embodiment, the second liquid remains until tested in the transmission. The second part of the first liquid is then separated from the second liquid during testing.

In einer bevorzugten Weiterbildung handelt es sich bei der ersten Flüssigkeit und/oder der zweiten Flüssigkeit jeweils um Öl. Bei der ersten Flüssigkeit kann es sich insbesondere um ein Mineralöl und/oder um ein Öl auf Basis von Polyalphaolefin bzw. ein Polyalphaolefin-Öl oder PAO-Öl handeln.In a preferred development, the first liquid and / or the second liquid are each oil. The first liquid may in particular be a mineral oil and / or an oil based on polyalphaolefin or a polyalphaolefin oil or PAO oil.

Als zweite Flüssigkeit dient vorzugsweise ein Öl auf Basis von Polyalkylenglykol bzw. ein Polyalkylenglykol-Öl oder PAG-Öl. PAO-Öle und PAG-Öle sind nicht mischbar, weisen eine unterschiedliche Dichte auf und sind für den jeweiligen Anwendungsfall, d.h. zum Spülen bzw. Testen eines Getriebes, besonders geeignet.The second liquid used is preferably an oil based on polyalkylene glycol or a polyalkylene glycol oil or PAG oil. PAO oils and PAG oils are immiscible, have a different density and are suitable for the particular application, i. for rinsing or testing a transmission, particularly suitable.

Ebenso ist es möglich, in einer alternativ bevorzugten Weiterbildung ein Öl auf Basis von Polyalphaolefin als erste Flüssigkeit mit einem Mineralöl und/oder um einen Öl auf Basis von Polyalphaolefin als zweite Flüssigkeit zu kombinieren.It is likewise possible, in an alternative preferred development, to combine an oil based on polyalphaolefin as the first liquid with a mineral oil and / or an oil based on polyalphaolefin as the second liquid.

Die im obigen Verfahren zugrunde liegende Idee lässt sich in einem erfindungsgemäßen Prüfstand umsetzen. Dieser bildet einen Ölkreislauf aus, in den das Getriebe eingebunden ist. Dies bedeutet, dass der Prüfstand Öl bereitstellt, welches durch das Getriebe zirkuliert. Das Öl tritt an einer ersten Stelle in das Getriebe ein und an einer zweiten Stelle aus dem Getriebe aus. Der Prüfstand weist zudem Mittel auf, die das Öl von der zweiten Stelle zurück zu der ersten Stelle leiten.The idea underlying the above method can be implemented in a test stand according to the invention. This forms an oil circuit, in which the transmission is integrated. This means that the test bench provides oil that circulates through the transmission. The oil enters the transmission at a first location and exits the transmission at a second location. The test rig also has means which direct the oil from the second location back to the first location.

Erfindungsgemäß umfasst der Prüfstand eine Zentrifuge, die den Ölkreislauf eingebunden ist. Das Öl wird von der zweiten Stelle zu der Zentrifuge geleitet und von dort zurück zu der ersten Stelle. In der Zentrifuge wird der zweite Teil der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit getrennt.According to the invention, the test stand comprises a centrifuge which is integrated into the oil circuit. The oil is passed from the second location to the centrifuge and thence back to the first location. In the centrifuge, the second part of the first liquid is separated from the second liquid.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:

  • 1 einen Prüfstand mit Zentrifuge.
A preferred embodiment is in 1 shown. In detail shows:
  • 1 a test bench with centrifuge.

Der in 1 dargestellte Prüfstand 101 umfasst einen Motor 103 und einen Generator 105. Zwischen dem Motor 103 und dem Generator 105 ist ein Getriebe 107 angebracht. Der Motor 103 treibt das Getriebe 107 über eine Eingangswelle 109 an. Von der Eingangswelle 109 verläuft ein Drehmoment durch das Getriebe 107 zu einer Ausgangswelle 111. Diese treibt den Generator 105 an.The in 1 illustrated test stand 101 includes a motor 103 and a generator 105. Between the engine 103 and the generator 105 is a transmission 107 appropriate. The motor 103 drives the transmission 107 via an input shaft 109 at. From the input shaft 109 Torque passes through the gearbox 107 to an output shaft 111 , This drives the generator 105.

Das Getriebe 107 weist einen ersten Anschluss 113 und einen zweiten Anschluss 115 zur Ölversorgung auf. Der erste Anschluss 113 und der zweite Anschluss 115 sind jeweils fluidleitend mit einer Zentrifuge 117 verbunden. Durch eine derartige Integration der Zentrifuge 117 in den Ölkreislauf des Getriebes 107 wird dessen Öl zentrifugiert. Stoffe, deren Dichte von dem Öl abweicht, lassen sich so ausscheiden.The gear 107 has a first connection 113 and a second connection 115 to the oil supply. The first connection 113 and the second connection 115 are each fluid-conducting with a centrifuge 117 connected. By such integration of the centrifuge 117 in the oil circuit of the transmission 107 its oil is centrifuged. Substances whose density differs from the oil can thus be eliminated.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

101101
Getriebeprüfstandtransmission test bench
103103
Motorengine
107107
Getriebetransmission
109109
Eingangswelleinput shaft
111111
Ausgangswelleoutput shaft
113113
erster Anschluss zur Ölversorgungfirst connection to the oil supply
115115
zweiter Anschluss zur Ölversorgungsecond connection to the oil supply
117117
Zentrifugecentrifuge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1686244 A2 [0002]EP 1686244 A2 [0002]
  • WO 0153723 A1 [0003]WO 0153723 A1 [0003]

Claims (9)

Verfahren zum Spülen und Testen eines Getriebes (107) mit den Schritten - Spülen des Getriebes (107) mit einer ersten Flüssigkeit; - Entfernen eines ersten Teils der ersten Flüssigkeit aus dem Getriebe (107), wobei ein zweiter Teil der ersten Flüssigkeit in dem Getriebe (107) verbleibt; - Einfüllen einer zweiten Flüssigkeit in das Getriebe; - Trennen des zweiten Teils der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit; und - Testen des Getriebes (107).A method of purging and testing a transmission (107) with the steps - Rinsing the transmission (107) with a first liquid; Removing a first portion of the first fluid from the transmission (107) leaving a second portion of the first fluid in the transmission (107); - filling a second fluid into the transmission; Separating the second part of the first liquid from the second liquid; and - Testing the gearbox (107). Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichte der ersten Flüssigkeit sich von einer Dichte der zweiten Flüssigkeit unterscheidet, und wobei die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit nicht mischbar sind.Method according to Claim 1 ; characterized in that a density of the first liquid is different from a density of the second liquid, and wherein the first liquid and the second liquid are immiscible. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil der ersten Flüssigkeit durch Zentrifugieren, Abscheiden oder Dekantieren von der zweiten Flüssigkeit getrennt wird.Method according to the preceding claim; characterized in that the second part of the first liquid is separated from the second liquid by centrifuging, separating or decanting. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil der ersten Flüssigkeit während des Testens von der zweiten Flüssigkeit getrennt wird.Method according to one of the preceding claims; characterized in that the second part of the first liquid is separated from the second liquid during testing. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Flüssigkeit und/oder der zweiten Flüssigkeit um Öl handelt.Method according to one of the preceding claims; characterized in that the first liquid and / or the second liquid is oil. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Flüssigkeit um ein Mineralöl und/oder um ein Öl auf Basis von Polyalphaolefin handelt.Method according to one of the preceding claims; characterized in that the first liquid is a mineral oil and / or an oil based on polyalphaolefin. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten Flüssigkeit um ein Öl auf Basis von Polyalkylenglykol handelt.Method according to one of the preceding claims; characterized in that the second fluid is an oil based on polyalkylene glycol. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Flüssigkeit um ein Öl auf Basis von Polyalphaolefin und bei der zweiten Flüssigkeit um ein Mineralöl und/oder um ein Öl auf Basis von Polyalphaolefin handelt.Method according to one of Claims 1 to 5 ; characterized in that the first fluid is an oil based on polyalphaolefin and the second fluid is a mineral oil and / or an oil based on polyalphaolefin. Prüfstand (101) zum Testen eines Getriebes (107); wobei Der Prüfstand (101) einen Ölkreislauf ausbildet; wobei das Getriebe (107) in den Ölkreislauf eingebunden ist; gekennzeichnet durch eine Zentrifuge (117); wobei die Zentrifuge (117) in den Ölkreislauf eingebunden ist.Test stand (101) for testing a transmission (107); wherein the test stand (101) forms an oil circuit; wherein the transmission (107) is integrated in the oil circuit; characterized by a centrifuge (117); wherein the centrifuge (117) is integrated in the oil circuit.
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