DE102019206676B3 - Rotary drive - Google Patents
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Abstract
Ein Drehantrieb weist einen elektrischen Motor 2 mit einem Rotor 10 auf, wobei der Rotor 10 eine Bohrung 11 aufweist, in welche eine Welle 12 des Planetengetriebes 3 und eine Welle 9 der Bremse 1 hineinragen.A rotary drive has an electric motor 2 with a rotor 10, the rotor 10 having a bore 11 into which a shaft 12 of the planetary gear 3 and a shaft 9 of the brake 1 protrude.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehantrieb nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a rotary drive according to the kind defined in the preamble of
Gattungsgemäße Drehantriebe weisen ein Zahnrad auf, welches in ein innenverzahntes Zahnrad eingreift, um sich in diesem zu abzuwälzen. Dies wird beispielsweise bei einem Bagger verwendet, bei welchem sich der Oberwagen zum Unterwagen drehen muss. Ebenso wird ein Drehantrieb zum Antrieb eines Krans verwendet.Generic rotary drives have a gearwheel which engages in an internally toothed gearwheel in order to roll in this. This is used, for example, in an excavator in which the superstructure has to turn towards the undercarriage. A rotary drive is also used to drive a crane.
Die gattungsbildende
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Drehantrieb nach dem Stand der Technik weiterzuentwickeln.The present invention has for its object to further develop the rotary drive according to the prior art.
Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Drehantrieb gelöst.The object is achieved with a generic rotary drive which also has the characterizing features of the main claim.
Erfindungsgemäß weist der Drehantrieb ein Zahnrad auf, welches mit einem innenverzahnten Zahnradzusammenwirkt. Ein elektrischer Motor weist einen drehbaren Rotor auf, welcher sowohl mit einem Planetengetriebe als auch mit einer Bremse verbunden ist. Hierfür ragt eine Welle der Bremse und eine Welle des Planetengetriebes in eine Bohrung des Rotors und ist mit dem Rotor so verbunden, dass Drehmoment sowohl vom Rotor auf die Welle der Bremse als auch auf die Welle des Planetengetriebes übertragen werden kann.According to the invention, the rotary drive has a gearwheel which interacts with an internally toothed gearwheel. An electric motor has a rotatable rotor, which is connected both to a planetary gear and to a brake. For this purpose, a shaft of the brake and a shaft of the planetary gear project into a bore in the rotor and are connected to the rotor in such a way that torque can be transmitted both from the rotor to the shaft of the brake and to the shaft of the planetary gear.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung ragt die Welle des Planetengetriebes weiter in den Rotor hinein als die Welle der Bremse. Dadurch kann ein sehr großer Abstand zwischen dem Sonnenrad des Planetengetriebes und der Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor und der Welle des Planetengetriebes geschaffen werden. Bis auf die Drehmomentverbindung zwischen der Welle des Planetengetriebes und des Rotors ist zwischen der Bohrung des Rotors und der Welle des Planetengetriebes ein Spalt, welcher über die gesamte Länge der Welle des Planetengetriebes bis auf die Drehmomentverbindung zwischen der Welle des Planetengetriebes und dem Rotor ausgebildet ist. Innerhalb dieses Spalts kann sich die Welle des Planetengetriebes im Rotor in radialer Richtung bewegen, wodurch das Sonnenrad des Planetengetriebes sich optimal in den Planetenrädern ausrichten kann. Es besteht dadurch die Möglichkeit, die Drehmomentverbindung zwischen dem Rotor und der Welle des Planetengetriebes als Mitnahmeverzahnung auszubilden, wobei die Mitnahmeverzahnung ballig ausgeführt ist oder so viel Spiel aufweist, dass sich die Welle des Planetengetriebes radial bewegen kann. Dadurch beeinflusst der Rotor nicht die Verzahnung des Planetengetriebes.In a further development of the invention, the shaft of the planetary gear projects further into the rotor than the shaft of the brake. This allows a very large distance to be created between the sun gear of the planetary gear and the torque transmission between the rotor and the shaft of the planetary gear. Except for the torque connection between the shaft of the planetary gear and the rotor, there is a gap between the bore of the rotor and the shaft of the planetary gear, which is formed over the entire length of the shaft of the planetary gear except for the torque connection between the shaft of the planetary gear and the rotor. Within this gap, the shaft of the planetary gear in the rotor can move in the radial direction, as a result of which the sun gear of the planetary gear can be optimally aligned in the planet gears. There is thus the possibility of designing the torque connection between the rotor and the shaft of the planetary gear as driving teeth, the driving teeth being spherical or having so much play that the shaft of the planetary gear can move radially. As a result, the rotor does not affect the toothing of the planetary gear.
Der Rotor ist über jeweils ein Lager an seinem axialen Ende gelagert, wobei ein Lager axial zwischen der Welle der Bremse und dem Rotor fixiert ist. Die Welle des Planetengetriebes ist mit der Welle der Bremse verbunden, wodurch eine zusätzliche Fixierung der Welle der Bremse und der Welle des Planetengetriebes entfällt. Vorzugsweise ist die Welle der Bremse über eine Schraube mit der Welle des Planetengetriebes verbunden.The rotor is supported by a bearing at its axial end, a bearing being fixed axially between the shaft of the brake and the rotor. The shaft of the planetary gear is connected to the shaft of the brake, whereby an additional fixation of the shaft of the brake and the shaft of the planetary gear is not necessary. The shaft of the brake is preferably connected to the shaft of the planetary gear via a screw.
Es besteht die Möglichkeit, das Sonnenrad des Planetengetriebes einstückig mit der Welle des Planetengetriebes auszuführen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Sonnenrad und die Welle des Planetengetriebes mehrstückig auszuführen, wobei das Sonnenrad drehfest mit der Welle des Planetengetriebes verbunden ist. Indem die Welle des Planetengetriebes mit der Welle der Bremse und dem Lager des Rotors zusammenwirkt, kann eine kompakte kurzbauende Einheit geschaffen werden.It is possible to design the sun gear of the planetary gear in one piece with the shaft of the planetary gear. However, there is also the possibility of designing the sun gear and the shaft of the planetary gear in several pieces, the sun gear being connected in a rotationally fixed manner to the shaft of the planetary gear. By interacting the shaft of the planetary gear with the shaft of the brake and the bearing of the rotor, a compact, short unit can be created.
Durch die Verwendung des elektrischen Motors zum Antrieb besteht die Möglichkeit der Energierückgewinnung beim Abbremsen der Drehbewegung, beispielsweise eines Oberwagens eines Baggers. Ebenso besteht die Möglichkeit, durch Einspeisen zusätzlicher elektrischer Energie zusätzliches Drehmoment erzeugen zu können, welches auch als Boosten bezeichnet wird. Der elektrische Motor kann je nach Leistung im Niedrigvoltbereich als 48-Volt- oder auch im Hochvoltbereich als 400-Volt-, 650-Volt- oder 800-Volt-Motor ausgeführt sein. Ist der elektrische Motor als Hochvoltmotor ausgeführt, so ist zwischen der Bremse, welche als elektrische Bremse ausgeführt ist, ein Spannungswandler zwischen der Hochvoltbatterie und der elektrischen Bremse angeordnet, da die elektrische Bremse im Niedrigvoltbereich beispielsweise mit 48 V betätigbar ist. Hierfür weist die elektrische Bremse einen elektrisch aktivierbaren Magneten auf, welcher eine Betätigungsplatte entgegen einer Federkraft bei Aktivierung anzieht, wodurch beim Bestromen der Bremse diese entgegen der Federkraft im Öffnungssinne betätigt wird. Ist die Bremse stromlos geschaltet, so drücken die Federn die Platte auf Lamellen, wodurch die Bremse im Schließsinne betätigt wird.By using the electric motor to drive, there is the possibility of energy recovery when braking the rotary movement, for example an uppercarriage of an excavator. It is also possible to generate additional torque by feeding in additional electrical energy, which is also referred to as boosting. Depending on the power, the electric motor can be designed as a 48-volt motor in the low-voltage range or as a 400-volt, 650-volt or 800-volt motor in the high-voltage range. If the electric motor is designed as a high-voltage motor, a voltage converter is arranged between the brake, which is designed as an electric brake, between the high-voltage battery and the electric brake, since the electric brake can be actuated, for example, at 48 V in the low-voltage range. For this purpose, the electric brake has an electrically activatable magnet, which attracts an actuating plate against a spring force upon activation, so that when the brake is energized, it is actuated against the spring force in the opening direction. If the brake is de-energized, the springs press the plate onto lamellas, which actuates the brake in the closing direction.
Der elektrische Motor ist vorzugsweise als Wechselstrommotor ausgeführt, wobei der Begriff Wechselstrom jeglichen wechselnden Strom und somit auch Drehstrom miteinschließt. Um den elektrischen Motor mit einem elektrischen Speicher, welcher vorzugsweise ein Gleichstromspeicher ist, zu betreiben, ist zwischen dem elektrischen Motor und dem elektrischen Speicher ein Wechselrichter angeordnet, welcher Gleichstrom in Wechselstrom wandelt. Der Wechselrichter kann beim Rekuperieren auch Wechselstrom in Gleichstrom wandeln. Der Gleichstromspeicher ist als Batterie oder Kondensator ausgebildet.The electric motor is preferably designed as an alternating current motor, the term alternating current including any alternating current and therefore also three-phase current. To the To operate an electric motor with an electrical store, which is preferably a direct current store, an inverter is arranged between the electric motor and the electric store, which converts direct current into alternating current. The inverter can also convert alternating current into direct current during recuperation. The direct current storage is designed as a battery or capacitor.
Es besteht die Möglichkeit, dass das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist, welcher beispielsweise als Dieselmotor oder Gasmotor ausgeführt sein kann und welcher einen Generator antreibt. Der Generator erzeugt vorzugsweise Wechselstrom, welcher über einen Wechselrichter den elektrischen Speicher, welcher Gleichstrom verwendet, speist. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Generator direkt den elektrischen Motor des Drehantriebs speist. Es besteht auch die Möglichkeit, zusätzlich den elektrischen Speicher mit einer externen Spannungsversorgung, beispielsweise einem elektrischen Netz, über einen Stecker zu verbinden, um den Speicher zu laden und/oder den elektrischen Motor des Drehantriebs mit Energie zu versorgen. Dies ist beispielsweise auf einer Baustelle sinnvoll.There is the possibility that the vehicle has an internal combustion engine, which can be designed as a diesel engine or gas engine, for example, and which drives a generator. The generator preferably generates alternating current, which feeds the electrical memory which uses direct current via an inverter. There is also the possibility that the generator feeds the electric motor of the rotary drive directly. There is also the possibility of additionally connecting the electrical store to an external voltage supply, for example an electrical network, via a plug in order to charge the store and / or to supply the electric motor of the rotary drive with energy. This is useful, for example, on a construction site.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.Further features can be found in the description of the figures.
Die einzige Figur zeigt einen elektrischen Motor
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Bremsebrake
- 22nd
- elektrischer Motorelectric motor
- 33rd
- PlanetengetriebePlanetary gear
- 44th
- Zahnradgear
- 55
- Magnetmagnet
- 66
- Platteplate
- 77
- Federfeather
- 88th
- LamellenSlats
- 99
- Wellewave
- 1010th
- Rotorrotor
- 1111
- Bohrungdrilling
- 1212
- Wellewave
- 1313
- MitnahmeverzahnungDrive teeth
- 1414
- MitnahmeverzahnungDrive teeth
- 1515
- Dichtungpoetry
- 1616
- VerbindungselementFastener
- 1717th
- Lagercamp
- 1818th
- Lagercamp
- 1919th
- SignalscheibeSignal disc
- 2020th
- PlanetenstufePlanetary stage
- 2121st
- PlanetenstufePlanetary stage
- 2222
- HohlradRing gear
- 2323
- PlanetenradPlanet gear
- 2424th
- PlanetenradPlanet gear
- 2525th
- Gehäusecasing
- 2626
- SonnenradSun gear
- 2727th
- PlanetenträgerPlanet carrier
- 2828
- SonnenradSun gear
- 2929
- PlanetenträgerPlanet carrier
Claims (11)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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DE102019206676B3 true DE102019206676B3 (en) | 2020-06-18 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2626587B1 (en) | 2010-10-04 | 2016-11-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Wet brake device |
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2019
- 2019-05-09 DE DE102019206676.3A patent/DE102019206676B3/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2626587B1 (en) | 2010-10-04 | 2016-11-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Wet brake device |
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