Kühlschmiervorrichtung und Verfahren zum Kühlen und/oder Schmieren Cooling lubricating device and method for cooling and / or lubricating
eines Getriebes für eine Windkraftanlage a gearbox for a wind turbine
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlschmiervorrichtung und auf ein The present invention relates to a cooling lubricating device and to a
Verfahren zum Kühlen und/oder Schmieren eines Getriebes für eine Windkraftanlage. Method for cooling and / or lubricating a gearbox for a wind turbine.
Um ein Getriebe, beispielsweise einer Windkraftanlage mit Schmieröl versorgen zu können, kann ein direkter Pumpenantrieb durch rein elektrischen oder elektrisch/mechanischen Antrieb eingesetzt werden. Eine Notfunktion (=Nasssumpferstellung) ist durch geodätischen Druck eines Gravitationstanks realisierbar. To be able to supply a transmission, for example a wind turbine with lubricating oil, a direct pump drive can be used by purely electric or electric / mechanical drive. An emergency function (= wet sump position) can be realized by geodetic pressure of a gravity tank.
Gravitationstank teuer, groß und schwer, große Ölmenge, teures Öl. Direkter Pumpenantrieb mit E-Motor eignet sich nur für batteriegepufferten Notantrieb. Gravitational tank expensive, big and heavy, large amount of oil, expensive oil. Direct pump drive with electric motor is only suitable for battery-buffered emergency drive.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auf eine verbesserte Kühlschmiervorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Kühlen und/oder Schmieren eines Getriebes für eine Windkraftanlage zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Kühlschmiervorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen und/oder Schmieren eines Getriebes für eine Windkraftanlage gemäß den Hauptansprüchen gelöst. It is the object of the present invention to provide an improved cooling lubricating apparatus and method for cooling and / or lubricating a transmission for a wind turbine. This object is achieved by a cooling lubricating device and a method for cooling and / or lubricating a transmission for a wind turbine according to the main claims.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht ein 2-Kreis Hydrauliksystem für Kühlschmiersysteme, beispielsweise von Windkraftanlagen. Dabei können ein rein elektrischer Antrieb und ein Notsystem für Nasssumpferstellung im Getriebe, beispielsweise von Windkraftanlagen realisiert werden.
Der beschriebene Ansatz kann insbesondere für Kühlschmiersysteme von Windkraftanlagen eingesetzt werden. Vorteilhafterweise ist dabei eine Verwendung von The approach described enables a 2-circuit hydraulic system for cooling lubrication systems, for example of wind turbines. In this case, a purely electric drive and an emergency system for Nasssumpfferstellung be realized in the transmission, for example, wind turbines. The approach described can be used in particular for cooling systems of wind turbines. Advantageously, is a use of
Standardhydraulikkomponenten möglich. Ferner besteht eine Eignung für ein Standard hydraulic components possible. Furthermore, there is a suitability for a
Notantriebskonzept. Vorteilhafterweise ist eine Realisierung eines Notantriebskonzepts mit Standardhydraulikbauteilen für einen elektrischen Pumpenantrieb möglich. Notantriebskonzept. Advantageously, an implementation of an emergency drive concept with standard hydraulic components for an electric pump drive is possible.
Eine Kühlschmiervorrichtung für ein Getriebe für eine Windkraftanlage weist die folgenden Merkmale auf: einen Getriebeöltank zum Bevorraten von Getriebeöl für das Getriebe; ein Getriebeölleitungssystem zum Führen des Getriebeöls zwischen dem Getriebeöltank und dem Getriebe; einen Hydrauliköltank zum Bevorraten von Hydrauliköl; ein Hydraulikölleitungssystem zum Führen des Hydrauliköls; eine Hydraulikölfördereinrichtung zum Fördern des Hydrauliköls durch das A cooling lubricating device for a transmission for a wind turbine has the following features: a transmission oil tank for storing transmission oil for the transmission; a transmission oil passage system for guiding the transmission oil between the transmission oil tank and the transmission; a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil; a hydraulic oil pipe system for guiding the hydraulic oil; a Hydraulikölfördereinrichtung for conveying the hydraulic oil through the
Hydraulikölleitungssystem; einen Energiespeicher zum zumindest temporären Aufrechterhalten eines Drucks innerhalb des Hydraulikölleitungssystems, wobei der Energiespeicher durch von der Hydraulic oil line system; an energy storage for at least temporarily maintaining a pressure within the hydraulic oil conduit system, wherein the energy storage by the
Hydraulikölfördereinrichtung gefördertes Hydrauliköl ladbar ist; und eine Getriebeölfördereinrichtung, die mit dem Hydraulikölleitungssystem und dem Hydraulikölördereinrichtung funded hydraulic oil can be loaded; and a gear oil conveying device connected to the hydraulic oil line system and the
Getriebeölleitungssystem gekoppelt und ausgebildet ist, um über das Hydrauliköl angetrieben zu werden, um das Getriebeöl zu dem Getriebe zu fördern. Der Getriebeöltank, das Getriebe und das Getriebeölleitungssystem können Teil eines Getriebeölkreislaufs sein. Das Getriebeölleitungssystem kann eine Mehrzahl von Transmission oil line system is coupled and adapted to be driven via the hydraulic oil to promote the transmission oil to the transmission. The transmission oil tank, the transmission and the transmission oil line system may be part of a transmission oil circuit. The transmission oil pipe system may include a plurality of
Fluidleitungen aufweisen. Der Hydrauliköltank, das Hydraulikölleitungssystem, die Have fluid lines. The hydraulic oil tank, the hydraulic oil pipe system, the
Hydraulikölfördereinrichtung und der Energiespeicher können Teil eines Hydraulikolkreislaufs sein. Das Hydraulikölleitungssystem kann eine Mehrzahl von Fluidleitungen aufweisen.
Hydraulikölanschlüsse der Getriebeölfördereinrichtung können mit dem Hydraulikölfördereinrichtung and the energy storage can be part of a Hydraulikolkreislaufs. The hydraulic oil conduit system may include a plurality of fluid conduits. Hydraulikölanschlüsse the Getriebeölfördereinrichtung can with the
Hydraulikölleitungssystem verbunden sein, sodass beispielsweise ein hydraulischer Motor der Getriebeölfördereinrichtung in dem Hydraulikolkreislauf angeordnet sein kann. Hydraulic oil line system be connected so that, for example, a hydraulic motor of the gear oil delivery device can be arranged in the Hydraulikolkreislauf.
Getriebeölanschlüsse der Getriebeölfördereinrichtung können mit dem Transmission oil connections of the gear oil delivery device can with the
Getriebeölleitungssystem verbunden sein, sodass beispielsweise eine Getriebeölpumpe der Getriebeölfördereinrichtung Teil des Getriebeölkreislaufs sein kann. Der Hydraulikolkreislauf und der Getriebeölkreislauf können als separate, voneinander fluidisch getrennte Kreisläufe ausgeführt sein. Zumindest ein innerhalb des Getriebeölkreislaufs angeordnetes Be connected transmission oil line system, so that for example a transmission oil pump of the gear oil delivery device may be part of the transmission oil circuit. The Hydraulikolkreislauf and the transmission oil circuit can be designed as separate, fluidly isolated from each other circuits. At least one disposed within the transmission oil circuit
Schaltelement, beispielsweise ein Ventil, kann über den Hydraulikolkreislauf angesteuert werden. Switching element, such as a valve, can be controlled via the Hydraulikolkreislauf.
Der Energiespeicher kann beispielsweise als ein Hydraulikspeicher oder Druckspeicher ausgeführt sein. Ein solches Zweikreishydrauliksystem kann einen indirekten Antrieb für die The energy storage device can be designed, for example, as a hydraulic accumulator or pressure accumulator. Such a dual-circuit hydraulic system can be an indirect drive for the
Getriebeölpumpen aufweisen. Beispielsweise kann ein hydropneumatischer Energiespeicher als Energiespeicher und Antrieb eines Notsystems verwendet werden. Have gear oil pumps. For example, a hydropneumatic energy storage can be used as energy storage and drive an emergency system.
Gemäß Ausführungsformen kann eine mechanische Pumpe innerhalb oder außerhalb eines Getriebegehäuses des Getriebes vorgesehen sein. Die mechanische Pumpe kann mit dem Getriebe gekoppelt sein und die Schmierölversorgung der Lagerstellen, die im According to embodiments, a mechanical pump may be provided inside or outside a transmission housing of the transmission. The mechanical pump may be coupled to the transmission and the lubrication oil supply to the bearings located in the
Nassumpfbetrieb nicht ausreichend geschmiert werden, sicherstellen. Wet sump operation can not be sufficiently lubricated, ensure.
Der beschriebene Ansatz lässt sich durch Entfall von Gravitationstank und großer Ölmenge und Verwendung von Standardbauteilen preiswert realisieren. Es sind keine Heizelemente nötig, da der Antrieb selbst als sehr leistungsfähige Heizung wirken kann, dadurch auch Verkürzung Start-up Phase. Geringes technisches Risiko. The approach described can be realized inexpensively by eliminating gravity tank and large amount of oil and using standard components. There are no heating elements required, as the drive itself can act as a very powerful heater, thereby shortening the start-up phase. Low technical risk.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht eine Schmiermittelversorgung für Trockensumpf und Nasssumpf in Windenergiegetrieben. Es wird ein Zweikreissystem aus einem hydraulischen Antriebsteil einerseits und einem Schmierölkreis andereseits vorgeschlagen. Der The described approach enables a lubricant supply for dry sump and wet sump in wind energy gearboxes. A two-circuit system comprising a hydraulic drive part on the one hand and a lubricating oil circuit on the other hand is proposed. Of the
Schmierölkreis hat als hydraulisch aktive Komponenten gemäß einer Ausführungsform lediglich Filter, Schmierölpumpen, ein Thermoventil und ein Umschaltventil. Diese Lubricating oil circuit has as a hydraulic active components according to an embodiment only filters, lubricating oil pumps, a thermal valve and a changeover valve. These
Komponenten gibt es schon für eine bekannte Schmierölhydraulik. Alle Antriebsfunktionen
für die Schmierölpumpen, Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsmodi, Notbetriebsspeicher, etc. können jedoch mittels des hydraulischen Antriebsteils realisiert werden. Dies hat den Vorteil, dass dafür Standard-Hydraulik Komponenten verwendet werden können und nicht Komponenten für den Schmierölbetrieb modifiziert oder neu entwickelt werden müssen. Zudem kann als Notenergiequelle ein im Vergleich zum There are already components for a well-known lubricating oil hydraulics. All drive functions for the lubricating oil pumps, switching between different operating modes, emergency operation memory, etc., however, can be realized by means of the hydraulic drive part. This has the advantage that it can be used for standard hydraulic components and not components for the lubricating oil operation must be modified or newly developed. In addition, as an emergency energy source one compared to
Getriebeölvolumen kompakter Hochdruckhydrospeicher zum Einsatz kommen. Transmission oil volume compact high pressure hydraulic accumulator are used.
Das Hydraulikölleitungssystem kann ausgebildet sein, um die Getriebeölfördereinrichtung in einem Normalbetriebsmodus durch die Hydraulikölfördereinrichtung und in einem The hydraulic oil conduit system may be configured to move the transmission oil delivery device through the hydraulic oil delivery device and in a normal operating mode
Notbetriebsmodus durch den Energiespeicher anzutreiben. Durch den Energiespeicher kann sichergestellt werden, dass das Getriebe auch bei einem Ausfall der Emergency mode by the energy storage to drive. Through the energy storage can be ensured that the transmission even in case of failure
Hydraulikölfördereinrichtung ausreichend mit Getriebeöl versorgt wird. Hydraulic oil conveyor is sufficiently supplied with gear oil.
Die Getriebeölfördereinrichtung kann einen über das Hydrauliköl antreibbaren The transmission oil delivery device can be driven via the hydraulic oil
Hydraulikmotor und eine durch den Hydraulikmotor antreibbare Getriebeölpumpe zum Fördern des Getriebeöls umfassen. Der Motor und die Pumpe können über eine Welle miteinander verbunden sein. Auf diese Weise können der Hydraulikölkreislauf und der Getriebeölkreislauf miteinander gekoppelt werden. Die Getriebeölfördereinrichtung kann einen weiteren über das Hydrauliköl antreibbaren Hydraulikmotor und eine durch den weiteren Hydraulikmotor antreibbare weitere Hydraulic motor and a drivable by the hydraulic motor transmission oil pump for conveying the transmission oil include. The motor and the pump can be connected to each other via a shaft. In this way, the hydraulic oil circuit and the transmission oil circuit can be coupled together. The gear oil delivery device may comprise a further hydraulic motor drivable via the hydraulic oil and a further drivable by the further hydraulic motor
Getriebeölpumpe zum Fördern des Getriebeöls umfassen. Dabei können die Gear oil pump for conveying the transmission oil include. The can
Getriebeölpumpe und die weitere Getriebeölpumpe parallel zueinander in dem Transmission oil pump and the other transmission oil pump parallel to each other in the
Getriebeölleitungssystem angeordnet sein. In dem Hydraulikölleitungssystem kann eine Stelleinrichtung angeordnet sein, die ausgebildet ist, um wahlweise einen Antrieb des Hydraulikmotors, des weiteren Hydraulikmotors oder beider Hydraulikmotoren über das Hydrauliköl zu ermöglichen. Auf diese Weise können unterschiedliche Be arranged transmission oil line system. In the hydraulic oil pipe system may be arranged an adjusting device, which is designed to allow either a drive of the hydraulic motor, the further hydraulic motor or both hydraulic motors via the hydraulic oil. In this way can be different
Getriebeölfördermengen realisiert werden. Die Kühlschmiervorrichtung kann eine Sperreinrichtung aufweisen, die in dem Gear oil flow rates can be realized. The cooling lubricating device may have a locking device, which in the
Getriebeölleitungssystem angeordnet ist, um einen Rückfluss des Getriebeöls von dem Getriebe zu dem Getriebeöltank freizugeben oder zu sperren. Dabei kann ein Steuereingang der Sperreinrichtung mit dem Hydraulikölleitungssystem gekoppelt sein. Wird der Rückfluss
gesperrt, so kann das Getriebe im Nasssumpfmodus betrieben werden. Wird der Rückfluss frei gegeben, so kann das Getriebe im Trockensumpfmodus betrieben werden. Transmission oil line system is arranged to enable or block a backflow of the transmission oil from the transmission to the transmission oil tank. In this case, a control input of the blocking device can be coupled to the hydraulic oil line system. Will the reflux locked, the transmission can be operated in wet sump mode. If the return flow is released, the transmission can be operated in dry sump mode.
Die Kühlschmiervorrichtung kann eine Überlaufeinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Getriebeöl an der Sperreinrichtung vorbeizuleiten, um eine sich innerhalb des Getriebes befindliche Menge des Getriebeöls zu begrenzen. Auf diese Weise kann eine Menge von Getriebeöl, die sich im Nasssumpfmodus im Getriebe befindet, begrenzt werden. The cooling lubricating device may include an overflow device configured to bypass the transmission oil at the locking means to limit an amount of transmission oil located within the transmission. In this way, an amount of transmission oil that is in wet sump mode in the transmission can be limited.
Der Hydrauliköltank und der Getriebeöltank können eine gemeinsame Trennwand The hydraulic oil tank and the transmission oil tank can share a common partition
aufweisen. Die gemeinsame Trennwand kann eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Auf diese Weise kann zum einen das Getriebeöl von dem Hydraulikol gewärmt und zum anderen das Hydraulikol von dem Getriebeöl gekühlt werden. exhibit. The common partition can have a high thermal conductivity. In this way, on the one hand, the transmission oil can be warmed by the hydraulic oil and, on the other hand, the hydraulic oil can be cooled by the transmission oil.
Der Hydrauliköltank kann innerhalb des Getriebeöltanks angeordnet sein. Auf diese Weise kann ein Wärmeübergang zwischen dem Hydraulikol und dem Getriebeöl optimiert werden. The hydraulic oil tank may be disposed inside the transmission oil tank. In this way, a heat transfer between the hydraulic oil and the transmission oil can be optimized.
Alternativ können der Hydrauliköltank und der Getriebeöltank separat voneinander angeordnet sein. Beispielsweise können der Hydrauliköltank und der Getriebeöltank beabstandet voneinander angeordnet sein. Unabhängig von der Anordnung der Tanks, also ob die Tanks separat oder zusammen ausgeführt sind, kann zumindest eine Leitung des Hydraulikölleitungssystems durch den Getriebeöltank geführt sein. Beispielsweise kann das im Hydraulikkreis zurückströmende Öl durch eine Rohrwendel durch den Getriebeöltank geleitet werden. Dadurch kann das sich im Getriebeöltank befindliche Öl durch das Alternatively, the hydraulic oil tank and the transmission oil tank may be arranged separately from each other. For example, the hydraulic oil tank and the transmission oil tank may be spaced apart from each other. Regardless of the arrangement of the tanks, that is, whether the tanks are designed separately or together, at least one line of the hydraulic oil line system can be guided through the transmission oil tank. For example, the oil flowing back in the hydraulic circuit can be passed through the transmission oil tank through a coiled tubing. This can be located in the transmission oil tank oil through the
Hydraulikol erwärmt werden. Hydraulic oil to be heated.
Die Kühlschmiervorrichtung kann ein Druckbegrenzungsventil aufweisen, das ausgebildet ist, um zum Erwärmen des Hydrauliköls, das Hydraulikol an dem Energiespeicher The cooling lubricating device may include a pressure limiting valve, which is designed to heat the hydraulic oil, the hydraulic oil to the energy storage
vorbeizuleiten, wenn der Energiespeicher gefüllt ist. Auf diese Weise kann das Hydraulikol über von der Hydraulikölfördereinrichtung erzeugten Abwärme erwärmt werden. Eine zusätzliche Heizeinrichtung ist nicht erforderlich. pass by when the energy storage is filled. In this way, the hydraulic oil can be heated by waste heat generated by the Hydraulikölfördereinrichtung. An additional heater is not required.
Ein Verfahren zum Kühlen und/oder Schmieren eines Getriebes für eine Windkraftanlage umfasst die folgenden Schritte:
Bevorraten von Getriebeöl für das Getriebe in einem Getriebeöltank; A method of cooling and / or lubricating a transmission for a wind turbine includes the following steps: Storing gear oil for the transmission in a transmission oil tank;
Bevorraten von Hydrauliköl in einem Hydrauliköltank; und Fördern des Getriebeöls zu dem Getriebe unter Verwendung einer über das Hydrauliköl angetriebenen Getriebeölfördereinrichtung. Storing hydraulic oil in a hydraulic oil tank; and delivering the transmission oil to the transmission using a transmission oil delivery device driven via the hydraulic oil.
Auf diese Weise kann eine sichere Schmierung und Temperierung des Getriebes erreicht werden. In this way, a secure lubrication and temperature control of the transmission can be achieved.
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:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühlschmiervorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of a cooling lubricating device;
Fig. 2 bis 10 Darstellungen einer Kühlschmiervorrichtung; und Fig. 2 to 10 representations of a cooling lubricating device; and
Fig. 1 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kühlen und/oder Schmieren eines 1 1 is a flowchart of a method for cooling and / or lubricating a
Getriebes. Transmission.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kühlschmiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kühlschmiervorrichtung weist ein Hydraulikölleitungssystem und ein Getriebeölleitungssystem auf. Durch Leitungen des Hydraulikölleitungssystems sind ein Hydrauliköltank 1 zum Bevorraten von Hydrauliköl, eine Hydraulikölfördereinrichtung 2 zum Fördern des Hydrauliköls und ein Druckspeicher 16 miteinander verbunden. Durch das Getriebeölleitungssystem sind ein Getriebeöltank 31 zum Bevorraten von Getriebeöl und ein Getriebe 29 miteinander verbunden. Eine Fig. 1 shows a schematic representation of a cooling lubricating device according to an embodiment of the present invention. The cooling lubricating device has a hydraulic oil pipe system and a transmission oil pipe system. Through lines of the hydraulic oil piping system, a hydraulic oil tank 1 for reserving hydraulic oil, a hydraulic oil conveying device 2 for conveying the hydraulic oil, and a pressure accumulator 16 are connected to each other. Through the transmission oil line system, a transmission oil tank 31 for storing transmission oil and a transmission 29 are connected to each other. A
Getriebeölfördereinrichtung weist Schnittstellen sowohl zu dem Hydraulikölleitungssystem als auch zu dem Getriebeölleitungssystem auf. Die Getriebeölfördereinrichtung ist ausgebildet, um das Getriebeöl zu dem Getriebe 29 zu fördern. Dazu kann die Transmission oil delivery device has interfaces to both the hydraulic oil line system and to the transmission oil line system. The transmission oil conveying device is designed to convey the transmission oil to the transmission 29. This can be the
Getriebeölfördereinrichtung über das Hydrauliköl angetrieben werden. Beispielsweise kann die Getriebeölfördereinrichtung zumindest einen über das Hydrauliköl angetriebenen Hydraulikmotor und zumindest eine durch den Hydraulikmotor angetriebene Hydraulikpumpe zum Fördern des Getriebeöls aufweisen. Je nach Betriebsmodus der Kühlschmiervorrichtung
kann die zum Fördern des Getriebeöls durch die Getriebeölfördereinrichtung entweder von dem Druckspeicher 16 oder von der Hydraulikölfördereinrichtung 2 bereitgestellt werden. Transmission oil are driven via the hydraulic oil. For example, the gear oil delivery device may have at least one hydraulic motor driven by the hydraulic oil and at least one hydraulic pump driven by the hydraulic motor for conveying the transmission oil. Depending on the operating mode of the cooling lubricator may be provided for conveying the transmission oil by the Getriebeölfördereinrichtung either from the pressure accumulator 16 or from the Hydraulikölfördereinrichtung 2.
Anhand der Figuren 2 bis 10 wird im Folgenden eine Kühlschmiervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung anhand eines beispielhaften 2-Kreis Hydrauliksystems für Kühlschmiersysteme von Windkraftanlagen beschrieben. A cooling lubricating device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 10 with reference to an exemplary 2-circuit hydraulic system for cooling lubricating systems of wind power plants.
Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Systems. Das System weist einen Fig. 2 shows the basic structure of the system. The system has one
Hydrauliköltank 1 , eine Hydropumpe 2, einen Elektromotor 3, ein 2/2 Wegeventil 4, ein 3/2 Wegeventil 5, ein 2/2 Wegeventil 6, ein 2/2 Wegeventil 7, ein 2/2 Wegeventil 8, ein Hydraulic oil tank 1, a hydraulic pump 2, an electric motor 3, a 2/2 way valve 4, a 3/2 way valve 5, a 2/2 way valve 6, a 2/2 way valve 7, a 2/2 way valve 8, a
Stromregelventil 9, ein Rückschlagventil 10, ein Rückschlagventil 1 1 , ein Rückschlagventil 12, ein Rückschlagventil 13, ein Rückschlagventil 14, ein Druckbegrenzungsventil 15, einen Druckspeicher 16, einen Hydromotor 17, einen Hydromotor 18, eine Getriebeölpumpe 20, eine Getriebeölpumpe 21 , ein Rückschlagventil 22, ein Rückschlagventil 23, einen Feinfilter 24, einen Grobfilter 25, einen Kühler 26, ein Thermoventil 27, ein Schließventil 28, ein Getriebe 29, ein Steigrohr mit Überlauf 30 und einen Getriebeöltank 31 auf. Flow control valve 9, a check valve 10, a check valve 1 1, a check valve 12, a check valve 13, a check valve 14, a pressure relief valve 15, a pressure accumulator 16, a hydraulic motor 17, a hydraulic motor 18, a transmission oil pump 20, a transmission oil pump 21, a check valve 22, a check valve 23, a fine filter 24, a coarse filter 25, a radiator 26, a thermo valve 27, a closing valve 28, a gear 29, a riser with overflow 30 and a gear oil tank 31.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind beide Tanks 1 , 31 in einem Gehäuse angeordnet. Beispielsweise kann der Tank 1 im Getriebeöltank 31 integriert sein, sodass die According to one embodiment, both tanks 1, 31 are arranged in a housing. For example, the tank 1 may be integrated in the transmission oil tank 31, so that the
Außenflächen des Tanks 1 von möglichst viel Getriebeöl benetzt werden. Das stellt sicher, dass der Wärmeübergang zwischen dem Hydrauliköl und dem Getriebeöl gut ist. Outer surfaces of the tank 1 are wetted by as much gear oil. This ensures that the heat transfer between the hydraulic oil and the transmission oil is good.
Der Hydrauliköltank 1 ist über eine Leitung mit der Hydropumpe 2 verbunden. Der The hydraulic oil tank 1 is connected to the hydraulic pump 2 via a pipe. Of the
Elektromotor 3 ist ausgebildet, um die Hydropumpe 2 anzutreiben. Ein Ausgang der Hydropumpe 2 ist über Leitungen mit einem Eingang eines 2/2 Wegeventils 4, über die Rückschlagventile 10, 1 1 mit einem ersten Eingang des 3/2 Wegeventils 5, über das Rückschlagventil 10 mit einem Eingang eines 2/2 Wegeventils 6, ein 2/2 Wegeventil 7, ein 2/2 Wegeventil 8, ein Absperrventil mit einem Anschluss des Druckspeichers 16 und über das Absperrventil mit einem Eingang des Druckbegrenzungsventils 15 verbunden. Ein Ausgang des Druckbegrenzungsventils 15 ist mit einer Rückführleitung zum Rückführen des Hydrauliköls in den Hydrauliköltank 1 verbunden. Electric motor 3 is designed to drive the hydraulic pump 2. An output of the hydraulic pump 2 is via lines with an input of a 2/2 way valve 4, via the check valves 10, 1 1 with a first input of the 3/2 way valve 5, via the check valve 10 with an input of a 2/2 way valve 6, a 2/2-way valve 7, a 2/2-way valve 8, a shut-off valve connected to a port of the pressure accumulator 16 and the shut-off valve to an input of the pressure relief valve 15. An output of the pressure limiting valve 15 is connected to a return line for returning the hydraulic oil into the hydraulic oil tank 1.
Ein Ausgang des 2/2 Wegeventils 4 ist mit einem Eingang des Hydromotors 17, über das Rückschlagventil 12 mit der Rückführleitung zum Rückführen des Hydrauliköls in den
Hydrauliköltank 1 und mit einem Eingang des ein 2/2 Wegeventils 8 verbunden. Ein Ausgang des 2/2 Wegeventils 6 ist über das Stromregelventil 9 mit dem Eingang des Hydromotors 17 verbunden. Ein Ausgang des 2/2 Wegeventils 8 ist mit einem Eingang des 2/2 Wegeventils 7 verbunden. Ein Ausgang des 2/2 Wegeventils ist mit der Rückführleitung verbunden. An output of the 2/2 way valve 4 is connected to an input of the hydraulic motor 17, via the check valve 12 to the return line for returning the hydraulic oil in the Hydraulic oil tank 1 and connected to an input of a 2/2 way valve 8. An output of the 2/2 way valve 6 is connected via the flow control valve 9 to the input of the hydraulic motor 17. An output of the 2/2 way valve 8 is connected to an input of the 2/2 way valve 7. An output of the 2/2 way valve is connected to the return line.
Ein Ausgang des Hydromotors 17 ist über das Rückschlagventil 13 mit einem Eingang des Hydromotors 18, dem Eingang des 2/2 Wegeventils 7 und über ein Rückschlagventil mit der Rückführleitung verbunden. Ein Ausgang des Hydromotors 18 ist über das Rückschlagventil 14 mit der Rückführleitung verbunden. An output of the hydraulic motor 17 is connected via the check valve 13 to an input of the hydraulic motor 18, the input of the 2/2 way valve 7 and a check valve to the return line. An output of the hydraulic motor 18 is connected via the check valve 14 to the return line.
Der Hydromotor 17 ist ausgebildet, um die Getriebeölpumpe 20 anzutreiben. Der The hydraulic motor 17 is configured to drive the transmission oil pump 20. Of the
Hydromotor 18 ist ausgebildet, um die Getriebeölpumpe 21 anzutreiben. Ein Eingang der Getriebeölpumpe 20 ist zum Fördern des Getriebeöls über eine Leitung mit dem Hydraulic motor 18 is configured to drive the transmission oil pump 21. An input of the transmission oil pump 20 is for conveying the transmission oil via a line with the
Getriebeöltank 31 verbunden. Entsprechend ist ein Eingang der Getriebeölpumpe 21 zum Fördern des Getriebeöls über eine Leitung mit dem Getriebeöltank 31 verbunden. Transmission oil tank 31 connected. Accordingly, an input of the transmission oil pump 21 for conveying the transmission oil is connected to the transmission oil tank 31 via a pipe.
Ein Ausgang der Getriebeölpumpe 20 ist über eine Reihenschaltung aus einer ersten Parallelschaltung aus dem Rückschlagventil 22 und dem Grobfilter 25 sowie einer zweiten Parallelschaltung aus dem Rückschlagventil 23 und dem Feinfilter 24 sowie dem Kühler 26 mit einem Getriebeöleingang des Getriebes 29 verbunden. Parallel zu dem Kühler 26 ist ein Thermoventil 27 geschaltet. Ein Getriebeölausgang des Getriebes 29 ist mit einem Eingang des Schließventils 28 verbunden. Ein Ausgang des Schließventils 28 ist mit dem Getriebeöltank 31 verbunden, sodass das Getriebeöl aus Getriebe29 über das Schließventil 28 in den Getriebeöltank 31 zurückströmen kann. Ein Steuereingang des Schließventils 28 ist mit einem Ausgang des 3/2 Wegeventils 5 verbunden. Ein zweiter Eingang des 3/2 Wegeventils 5 ist mit der An output of the transmission oil pump 20 is connected via a series circuit of a first parallel circuit of the check valve 22 and the coarse filter 25 and a second parallel circuit of the check valve 23 and the fine filter 24 and the radiator 26 with a transmission oil input of the transmission 29. Parallel to the radiator 26, a thermo valve 27 is connected. A transmission oil output of the transmission 29 is connected to an input of the closing valve 28. An output of the closing valve 28 is connected to the transmission oil tank 31 so that the transmission oil from the transmission 29 can flow back into the transmission oil tank 31 via the closing valve 28. A control input of the closing valve 28 is connected to an output of the 3/2 way valve 5. A second input of the 3/2 way valve 5 is connected to the
Rückführleitung verbunden. Der Getriebeölausgang des Getriebes 29 ist ferner über das Steigrohr mit dem Überlauf 30 mit dem Getriebeöltank 31 verbunden. Eine Höhe des Überlaufs 30 definiert einen maximalen Füllstand des Getriebeöls im Getriebe 29. Anstelle des Steigrohrs kann auch eine andere geeignete Einrichtung zum Begrenzen des Füllstands des Getriebeöls in dem Getriebe 29 eingesetzt werden.
In Fig. 2 ist das Getriebe 29 mit Nasssumpf gezeigt. Der Elektromotor 3 ist in Betrieb. Return line connected. The transmission oil output of the transmission 29 is also connected via the riser to the overflow 30 with the transmission oil tank 31. A height of the overflow 30 defines a maximum level of the transmission oil in the transmission 29. Instead of the riser, other suitable means for limiting the level of the transmission oil in the transmission 29 may be used. In Fig. 2, the transmission 29 is shown with wet sump. The electric motor 3 is in operation.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ca. 50dm3 Hydraulikol und ca. 550dm3 Getriebeöl eingesetzt. According to one embodiment, about 50dm 3 Hydraulikol and about 550dm 3 gear oil is used.
In den folgenden Figuren 3 bis 10 sind die Volumenströme in der Kühlschmiervorrichtung durch Pfeile dargestellt. Für Hydraulikol kann ein Niederdruck-Volumenstrom bei 1 bar und ein Hochdruck-Volumenstrom bei 160 bis 250 bar liegen. Für Getriebeöl kann Niederdruck - Volumenstrom bei 1 bar und ein Hochdruck - Volumenstrom bis 20 bar sein. In the following FIGS. 3 to 10, the volume flows in the cooling lubricating device are shown by arrows. For hydraulic oil, a low-pressure volume flow at 1 bar and a high-pressure flow at 160 to 250 bar may be present. For transmission oil, low pressure volume flow can be 1 bar and high pressure flow rate up to 20 bar.
Fig. 3 zeigt ein Auffüllen des Druckspeichers 16 der bereits anhand von Fig. 2 3 shows a filling of the pressure accumulator 16 of the already with reference to FIG. 2
beschriebenen Kühlschmiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dazu ist das 2/2 Wegeventil 5 in die gezeichnete Position geschaltet. Der Elektromotor 3 treibt die Hydropumpe 2 an. Die Hydropumpe fördert Hydraulikol in den Druckspeicher 16 und füllt diesen auf. Der Ölpegel im Hydrauliköltank 1 sinkt. described cooling lubricating device according to an embodiment of the present invention. For this purpose, the 2/2 way valve 5 is switched to the position shown. The electric motor 3 drives the hydraulic pump 2. The hydraulic pump delivers hydraulic oil into the accumulator 16 and fills it up. The oil level in the hydraulic oil tank 1 drops.
Durch Pfeile ist ein durch die Hydropumpe 2 angetriebener Volumenstrom von Hydraulikol aus dem Hydrauliktank 1 in den Druckspeicher 16 gezeigt. Arrows indicate a volumetric flow of hydraulic oil driven by the hydraulic pump 2 out of the hydraulic tank 1 into the pressure accumulator 16.
Das Getriebe 29 befindet sich im Trockensumpf. The transmission 29 is located in the dry sump.
Fig. 4 zeigt ein Aufheizen des Öls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wenn es nötig ist, das Getriebeöl aufzuwärmen, beispielsweise bei Temperaturen unter -20°C, kann die gezeigte Anordnung gewählt werden. Der Antrieb ist der gleiche wie in Fig. 3 geschildert. Der Druckspeicher 16 ist gefüllt, die Pumpe 2 fördert weiter Hydraulikol, sodass das Druckbegrenzungsventil 15 öffnet. Das Hydraulikol wird über das 4 shows a heating of the oil according to an embodiment of the present invention. If it is necessary to warm up the transmission oil, for example at temperatures below -20 ° C, the arrangement shown can be selected. The drive is the same as shown in Fig. 3. The accumulator 16 is filled, the pump 2 further promotes hydraulic oil, so that the pressure relief valve 15 opens. The hydraulic oil is over the
Druckbegrenzungsventil 15 gepresst und erwärmt sich dabei. Das erwärmte Hydraulikol läuft in den Hydrauliktank 1 zurück und erwärmt diesen. Da der Hydrauliktank 1 im Getriebeöltank 31 angeordnet ist, erwärmt sich auch das Getriebeöl. Die Heizwirkung ist stark, sie entspricht der Nennleistung des Elektromotors 3. Heizelemente im Getriebeöltank 31 oder im Pressure relief valve 15 is pressed and heats up. The heated hydraulic oil runs back into the hydraulic tank 1 and heats it. Since the hydraulic tank 1 is disposed in the transmission oil tank 31, the transmission oil also heats up. The heating effect is strong, it corresponds to the rated power of the electric motor 3. Heating elements in the transmission oil tank 31 or
Hydrauliköltank 1 sind nicht nötig. Der Antrieb profitiert davon, dass ein niedrigviskoses Hydraulikol eingesetzt werden kann. Dieses weist auch bei niedrigen Temperaturen akzeptable Viskositätswerte auf.
Die Wärme des Hydrauliköls wird verwendet, um das Getriebeöl über eine Trennwand zwischen den Tanks 1 , 31 zu erwärmen. Das Getriebe 29 befindet sich im Trockensumpf. Hydraulic oil tank 1 are not necessary. The drive benefits from the fact that a low-viscosity hydraulic oil can be used. This exhibits acceptable viscosity values even at low temperatures. The heat of the hydraulic oil is used to heat the transmission oil via a partition between the tanks 1, 31. The transmission 29 is located in the dry sump.
In den nachfolgend beschriebenen Figuren 5, 6 und 7 wird gezeigt, wie verschiedene Volumenströme generiert werden können, um den Nasssumpf im Getriebe 29 herzustellen. Dabei gilt, dass bei hochviskosem, zähem Getriebeöl und großem erforderlichem In FIGS. 5, 6 and 7 described below, it is shown how different volume flows can be generated in order to produce the wet sump in the transmission 29. It is true that with highly viscous, tough gear oil and large required
Drehmoment für die Getriebeölpumpen 20 oder/und 21 , ein kleiner Volumenstrom des Getriebeöls gewählt wird. Es kann notwendig sein bei sehr kaltem Getriebeöl und entsprechend hoher Drehmomenterfordernis nur den Antrieb mit dem kleinsten Torque for the transmission oil pumps 20 or / and 21, a small volume flow of the transmission oil is selected. It may be necessary for very cold gear oil and correspondingly high torque requirement only the drive with the smallest
Fördervolumen anzutreiben und bei wärmeren Getriebeöl diesen wegzuschalten und den nächstgrößeren anzutreiben um bei Erreichen der gewünschten Temperatur beide Antriebe 17, 18 gleichzeitig anzutreiben. To drive delivery volume and wegzuschalten this in warmer gear oil and drive the next larger to drive when reaching the desired temperature, both drives 17, 18 at the same time.
Fig. 5 betrifft eine erste Nasssumpferzeugung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Sie zeigt, wie der Nasssumpf im Getriebe 29 erzeugt wird. Zuerst wird das Ventil 28 geschlossen. Zu diesem Zweck wird das 3/2 Wegeventil 5 in die dargestellte Position geschaltet. Dadurch fließt Hydraulikol aus dem Druckspeicher 16 über einen Knoten 40, das Rückschlagventil 1 1 , das 3/2 Wegeventil 5 und eine Steuerleitung 50 zum Schließventil 28 und schließt dieses. Der Ölablauf vom Getriebe 29 zum Getriebeöltank 31 ist unterbrochen. Aus dem Druckspeicher 16 läuft dabei nur eine geringe Menge Fig. 5 relates to a first wet sump generation according to an embodiment of the present invention. It shows how the wet sump is generated in the transmission 29. First, the valve 28 is closed. For this purpose, the 3/2 way valve 5 is switched to the position shown. As a result, hydraulic oil flows from the accumulator 16 via a node 40, the check valve 1 1, the 3/2 way valve 5 and a control line 50 to the closing valve 28 and closes this. The oil drain from the transmission 29 to the transmission oil tank 31 is interrupted. From the accumulator 16 while running only a small amount
Hydraulikol die dem Schaltvolumen des Schließventils 28 entspricht. Da der Druckspeicher 16 gemäß seiner Aufgabe Energiespeicherung für den Notfall großvolumig ist, sinkt sein Druckniveau, beispielsweise von 250 bar, dabei kaum. Hydraulic oil which corresponds to the switching volume of the closing valve 28. Since the pressure accumulator 16 is large-volume according to its task energy storage for emergency, its pressure level, for example, of 250 bar, barely drops.
Dann wird die Pumpe 2 vom Elektromotor 3 in Bewegung gebracht und gleichzeitig die 2/2 Wegeventile 4,7 in die gezeigte Position geschaltet. Dies hat zur Folge, dass das von der Pumpe 2 aus dem Hydrauliköltank 1 geförderte Hydraulikol über einen Knoten 41 zum 3/2 Wegeventil 4 läuft. Es läuft nicht über das Rückschlagventil 10 zum Knoten 40, da das dortige Druckniveau höher ist. Von dem 2/2 Wegeventil 4 läuft das Hydraulikol über eine Leitung 51 zum Hydromotor 17 und treibt diesen an. Das vom Hydromotor 17 abströmende
Hydraulikol fließt über Rückschlagventil 13 und 2/2 Wegeventil 7 zum Hydrauliköltank 1 . Der wie beschrieben angetriebene Hydromotor 17 treibt über eine Welle die Getriebeölpumpe 20 an. Diese fördert Getriebeöl, wie durch Pfeile gekennzeichnet, über den Grobfilter 25, Feinfilter 24 - und bei kaltem Getriebeöl unter Umgehung des Kühlers 26 - zum Thermoventil 27 und über dieses zum Getriebe 29. Der Ablauf des Getriebes 29 ist durch das Then, the pump 2 is brought by the electric motor 3 in motion and simultaneously switched the 2/2 way valves 4.7 in the position shown. As a result, the hydraulic oil delivered by the pump 2 from the hydraulic oil tank 1 passes through a node 41 to the 3/2 way valve 4. It does not run via the check valve 10 to the node 40, since the local pressure level is higher. From the 2/2 way valve 4, the hydraulic oil passes through a line 51 to the hydraulic motor 17 and drives it. The effluent from the hydraulic motor 17 Hydraulikol flows via check valve 13 and 2/2 way valve 7 to the hydraulic oil tank. 1 The hydraulic motor 17 driven as described drives the transmission oil pump 20 via a shaft. This promotes transmission oil, as indicated by arrows, on the coarse filter 25, fine filter 24 - and in cold gear oil bypassing the radiator 26 - to the thermal valve 27 and this to the transmission 29. The sequence of the transmission 29 is through the
Schließventil 28 blockiert, sodass der Getriebeölpegel sowohl im Getriebe 29 als auch im Steigrohr mit Überlauf 30 gleichermaßen steigt bis das Getriebeöl im Steigrohr 30 den Überlaufpegel erreicht und zurück in den Getriebeöltank 31 läuft. Das Getriebe 29 bleibt auch bei weiterlaufender Getriebeölpumpe mit der notwendigen, konstanten Closing valve 28 is blocked, so that the transmission oil level in both the transmission 29 and in the riser with overflow 30 equally increases until the transmission fluid in the riser 30 reaches the overflow level and runs back into the transmission oil tank 31. The transmission 29 remains with the necessary, constant even with continuing running transmission oil pump
Getriebeölmenge befüllt. Somit ist der Nasssumpf im Getriebe 29 hergestellt. Gear oil quantity filled. Thus, the wet sump is made in the transmission 29.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Getriebeöl in dem in Fig. 5 gezeigten According to one embodiment, the transmission oil may be in the one shown in FIG
Betriebszustand durch die ins Hydraulikol eingetragene Wärme ebenfalls aufgeheizt werden, wie es anhand von Fig. 4 beschrieben ist. Dazu sind die beiden Tanks 1 , 31 mit einer gemeinsamen Wand benachbart oder ineinander angeordnet. Alternativ kann auch der in den Tank 1 führende Rücklauf über eine Rohrwendel, die in Tank 31 eingetaucht ist, geführt werden. Operating state are also heated by the heat introduced into the hydraulic oil, as described with reference to FIG. 4. For this purpose, the two tanks 1, 31 with a common wall adjacent or arranged inside each other. Alternatively, the leading back into the tank 1 return via a coiled tubing, which is immersed in tank 31, are performed.
Fig. 6 zeigt eine zweite Nasssumpferzeugung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schaltstellung der Ventile ist wie anhand von Fig. 5 Fig. 6 shows a second wet sump generation according to an embodiment of the present invention. The switching position of the valves is as with reference to FIG. 5
beschrieben, mit dem Unterschied, dass das 2/2 Wegeventil 7 geschlossen und das 2/2 Wegeventil 8 geöffnet ist. Dadurch sind der Hydromotor 18 und die Getriebeölpumpe 21 angetrieben und der Hydromotor 17 und die Getriebeölpumpe 21 nicht. Fig. 7 zeigt eine dritte Nasssumpferzeugung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schaltstellung der Ventile ist wie anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben, mit dem Unterschied, dass Wegeventil 7 und 8 geschlossen sind. Dadurch sind die Hydromotoren 17, 18 und die Getriebeölpumpen 20, 21 angetrieben. Wie anhand der Figuren 6, 7 und 8 ersichtlich sind, wenn die Hydromotoren 17, 18 gleiche und die Getriebeölpumpen 20, 21 unterschiedliche Schluckvolumen-Größen aufweisen, drei verschiedene Förderströme des Getriebeöls einstellbar. Das Gleiche gilt auch umgekehrt. Eine größtmögliche Spreizung der drei möglichen Förderströme lässt sich durch described, with the difference that the 2/2 way valve 7 is closed and the 2/2 way valve 8 is open. As a result, the hydraulic motor 18 and the transmission oil pump 21 are driven, and the hydraulic motor 17 and the transmission oil pump 21 are not driven. Fig. 7 shows a third wet sump generation according to an embodiment of the present invention. The switching position of the valves is as described with reference to Figures 5 and 6, with the difference that directional control valve 7 and 8 are closed. As a result, the hydraulic motors 17, 18 and the gear oil pumps 20, 21 are driven. As can be seen with reference to FIGS. 6, 7 and 8, when the hydraulic motors 17, 18 are the same and the transmission oil pumps 20, 21 have different displacement volumes, three different delivery rates of the transmission fluid can be set. The same applies vice versa. The greatest possible spreading of the three possible delivery flows can be achieved
unterschiedliche Schluckvolumina der Hydromotoren 17, 18 und der Getriebeölpumpen 20,
21 erzielen. Zwei mal drei, also sechs verschiedene Volumenströme des Getriebeöls sind generierbar, wenn der Elektromotor 3 mit zwei verschiedenen Drehzahlen betreibbar ist. different absorption volumes of the hydraulic motors 17, 18 and the transmission oil pumps 20, 21 achieve. Two times three, so six different volume flows of the gear oil can be generated when the electric motor 3 is operable at two different speeds.
Fig. 8 zeigt eine Nasssumpferzeugung und Heizung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Anhand von Fig. 8 wird beschrieben, wie der Nasssumpf erstellt wird, wobei gleichzeitig das Hydrauliköl und das Getriebeöl erwärmt werden. Die Heizung des Öls kann nicht nur beim Erzeugen des Nasssumpfs im Getriebe 29, sondern auch bei dem in Fig. 9 gezeigten Normalbedingungen angewendet werden. Sie geht immer mit einer Verminderung des Getriebeölvolumenstroms einher. Fig. 8 shows a wet sump generation and heating according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 8, it will be described how to prepare the wet sump while heating the hydraulic oil and the transmission oil. The heating of the oil can be applied not only in generating the wet sump in the transmission 29 but also in the normal condition shown in FIG. It is always accompanied by a reduction of the transmission oil volume flow.
Das 3/2 Wegeventil 5 wird in die gezeigte Stellung geschaltet. Dadurch schließt wie in Fig. 5 beschrieben das Schließventil 28. Der dazu führende Volumenstrom ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, ist jedoch aus Fig. 5 ersichtlich. Sobald das Schließventil 28 geschlossen ist, wird kein weiterer Volumenstrom hierfür benötigt. Dann treibt der The 3/2 way valve 5 is switched to the position shown. As a result, the closing valve 28 closes as described in FIG. 5. The volume flow leading thereto is not shown for the sake of clarity, but can be seen in FIG. As soon as the closing valve 28 is closed, no further volume flow is required for this purpose. Then he drives
Elektromotor 3 die Hydraulikpumpe 2 an. Electric motor 3, the hydraulic pump 2 on.
Der von der Hydraulikpumpe 2 erzeugte Volumenstrom fließt zum Knoten 43. Dort verzweigt er sieh. Der Teilvolumenstrom, der den Hydraulikmotor 17 und die Getriebeölpumpe 20 antreibt, fließt über das 2/2 Wegeventil 6 zum Stromregelventil 9. Das Stromregelventil 9 regelt den Volumenstrom auf einen festen Wert, der kleiner als der der Hydraulikpumpe 2 ist, und gelangt zum Hydromotor 17 und treibt diesen an. Die Differenz des The volumetric flow generated by the hydraulic pump 2 flows to the node 43. There it branches off. The partial volume flow, which drives the hydraulic motor 17 and the transmission oil pump 20, flows via the 2/2 directional control valve 6 to the flow control valve 9. The flow control valve 9 regulates the volume flow to a fixed value which is smaller than that of the hydraulic pump 2 and reaches the hydraulic motor 17 and drives this. The difference of
Pumpenvolumenstroms und des den Hydromotor 17 antreibenden Volumenstroms fließt am Knoten 43 zum Druckbegrenzungsventil 15 und öffnet dieses. Der Öffnungsdruck, der dem Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils 15 entspricht, ist der Druck, der in allen Pump volume flow and the hydraulic motor 17 driving volume flow flows at node 43 to the pressure relief valve 15 and opens this. The opening pressure corresponding to the set pressure of the pressure relief valve 15 is the pressure in all
Leitungen zwischen dem Ausgang der Hydraulikpumpe 2 und dem Druckbegrenzungsventil 15 sowie dem Eingang des Hydromotors 17 vorhanden ist und beispielsweise 250bar beträgt. Der zum Druckbegrenzungsventil 15 strömende Volumenstrom bewirkt die Lines between the output of the hydraulic pump 2 and the pressure relief valve 15 and the input of the hydraulic motor 17 is present and, for example, is 250 bar. The flowing to the pressure relief valve 15 volume flow causes the
Ölaufheizung. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Stromregelventil 9 ein regelbaresOil heating. According to an alternative embodiment, the flow control valve 9 is a controllable
Ventil, d.h. der Volumenstrom über dieses Ventil 9 ist stufenlos einstellbar. Dadurch kann die Heizleistung am Druckbegrenzungsventil 15 und die Drehzahl, und somit der Volumenstrom des Hydromotors 17 stufenlos eingestellt werden. Dabei gilt, je größer die Heizleistung desto
kleiner die Drehzahl und umgekehrt. Maximal steht die Leistung des Elektromotors 3 zur Verfügung. Valve, ie the flow rate through this valve 9 is infinitely adjustable. Thereby, the heating power at the pressure relief valve 15 and the speed, and thus the flow rate of the hydraulic motor 17 are continuously adjusted. The higher the heating capacity the better smaller the speed and vice versa. At most, the power of the electric motor 3 is available.
Fig. 9 stellt die Anlage im Normalbetrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die Ventile sind in der gezeichneten Stellung. Das Getriebeöl strömt ungehindert vom Getriebe 29 über das Schließventil 28 in den Getriebeöltank 31. Das Thermoventil 27 ist geschlossen, d.h. das Getriebeöl fließt mit maximalen Volumenstrom über den Kühler 26 zum Getriebe 29. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine typische Funktion eines Thermoventils bis 40°C offen, von 40°C bis 55°C schließend und ab 55°C geschlossen. Eine Betätigung kann durch Bimetall erfolgen. Wenn dieser Betriebszustand erreicht ist, der Kühler 26 also aktiviert ist, wird vom Kühler 26 nicht nur das Getriebeöl, sondern auch das Hydraulikol gekühlt. In Fig. 10 ist der Notfall gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wie er beispielsweise durch einen Stromausfall entsteht. Die Ventile schalten in die gezeichnete Position. Eine kleine Menge des Druckspeichervolumens 16 fließt über das Rückschlagventil 1 1 und das 3/2 Wegeventil 5 zum Schließventil 28 und bewirkt dessen schließen. Das Rückschlagventil 1 1 verhindert das Zurückströmen des Hydrauliköls aus dem Schließventil 28, sodass das Schließventil 28 solange geschlossen bleibt, wie das 3/2 Wegeventil 5 in der gezeigten Position verbleibt. Fig. 9 illustrates the plant in normal operation according to an embodiment of the present invention. The valves are in the drawn position. The transmission oil flows unimpeded from the transmission 29 via the closing valve 28 into the transmission oil tank 31. The thermo valve 27 is closed, i. the transmission oil flows with maximum volume flow through the radiator 26 to the transmission 29. According to one embodiment, a typical function of a thermovalve is open up to 40 ° C, closing from 40 ° C to 55 ° C and closing at 55 ° C. An actuation can be done by bimetal. If this operating state is reached, the cooler 26 is thus activated, not only the transmission oil, but also the hydraulic oil is cooled by the radiator 26. In Fig. 10, the emergency according to an embodiment of the present invention is shown as it arises, for example, by a power failure. The valves switch to the drawn position. A small amount of the accumulator volume 16 flows through the check valve 1 1 and the 3/2 way valve 5 to the closing valve 28 and causes its closing. The check valve 1 1 prevents the backflow of hydraulic oil from the closing valve 28, so that the closing valve 28 remains closed as long as the 3/2 way valve 5 remains in the position shown.
Die übrige Menge des Druckspeichervolumens 16 fließt über 2/2 Wegeventil 6 und dem Stromregelventil 9 zu den Hydromotoren 17, 18 und treibt diese an. Das von den The remaining amount of pressure accumulator volume 16 flows through 2/2 way valve 6 and the flow control valve 9 to the hydraulic motors 17, 18 and drives them. That of the
Hydromotoren 17, 18 abströmende Hydraulikol fließt dem Hydrauliköltank 1 zu. Die Drehzahl der Hydromotoren 17, 18 wird vom Stromregelventil 9 begrenzt und konstant gehalten. Hydromotors 17, 18 flowing hydraulic oil flows to the hydraulic oil tank 1 to. The speed of the hydraulic motors 17, 18 is limited by the flow control valve 9 and kept constant.
Durch die Drehung der Hydromotoren 17, 18 werden die Getriebeölpumpen 20, 21 angetrieben. Das Schluckvolumen, das der Größe der Getriebeölpumpen 20, 21 entspricht, ist um Faktor 10 bis 15 mal größer als das der Hydromotoren 17, 18, sodass die Bewegung der By the rotation of the hydraulic motors 17, 18, the transmission oil pumps 20, 21 are driven. The displacement, which corresponds to the size of the transmission oil pumps 20, 21, is by a factor of 10 to 15 times greater than that of the hydraulic motors 17, 18, so that the movement of the
Hydromotoren 17, 18 mit Hochdruck erfolgt, während die Bewegung der Getriebepumpen 20, 21 mit um den gleichen Faktor verminderten Niederdruck erfolgt. Die Getriebeölpumpen 20, 21 fördern Getriebeöl aus dem Getriebeöltank 31 über die Filter 25, 24 zum Getriebe 29.
Der Ölpegel im Getriebe 29 steigt solange, bis der Pegel im Steigrohr 30 den Überlauf 30 erreicht. Dann fließt weiter zuströmendes Getriebeöl dem Getriebeöltank 31 zu, der Ölpegel im Getriebe 29 bleibt dabei konstant. Der Vorgang dauert so lange an, bis der Druckspeicher 16 leer ist. Hydraulic motors 17, 18 takes place at high pressure, while the movement of the gear pumps 20, 21 takes place with reduced by the same factor low pressure. The transmission oil pumps 20, 21 promote transmission oil from the transmission oil tank 31 via the filters 25, 24 to the transmission 29th The oil level in the transmission 29 increases until the level reaches the overflow 30 in the riser 30. Then inflowing transmission oil flows to the transmission oil tank 31, the oil level in the transmission 29 remains constant. The process continues until the accumulator 16 is empty.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel zeichnet sich der beschriebene Ansatz durch getrennte Ölkreisläufe für Hydraulik und Getriebeöl, einen gemeinsamen Tank 1 , 31 , Heizung, Kühlung und einen Notantrieb auf. Im Notantrieb treibt der Druckspeicher 16 die Elemente 17, 20 und 18, 21 . Der indirekte Antrieb 2,3 treibt die Elemente 17, 20 und 18, 21 . Es besteht ein Überlauf am Getriebe 29. According to one embodiment, the described approach is characterized by separate oil circuits for hydraulic and transmission oil, a common tank 1, 31, heating, cooling and an emergency drive. In the emergency drive, the pressure accumulator 16 drives the elements 17, 20 and 18, 21. The indirect drive 2,3 drives the elements 17, 20 and 18, 21. There is an overflow on the gearbox 29.
Fig. 1 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kühlen und/oder Schmieren eines Getriebes. Das Verfahren kann unter Verwendung von Einrichtungen einer vorangegangen beschriebenen Kühlschmiervorrichtung umgesetzt werden. Fig. 1 1 shows a flow diagram of a method for cooling and / or lubricating a transmission. The method can be implemented using means of a previously described cooling lubricating device.
Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bevorratens 101 von Getriebeöl für das Getriebe in einem Getriebeöltank, einen Schritt des Bevorratens 102 von Hydrauliköl in einem The method includes a step of storing transmission oil for the transmission in a transmission oil tank 101, a step of storing hydraulic oil in one
Hydrauliköltank und einen Schritt des Förderns 103 des Getriebeöls zu dem Getriebe 29 unter Verwendung einer über das Hydrauliköl angetriebenen Getriebeölfördereinrichtung. Hydraulic oil tank and a step of conveying 103 of the transmission oil to the transmission 29 using a hydraulic oil driven Getriebeölfördereinrichtung.
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.
Bezuaszeichenliste Bezuaszeichenliste
1 Hydrauliköltank 1 hydraulic oil tank
2 Hydropumpe 2 hydraulic pump
3 Elektromotor 3 electric motor
4 2/2 Wegeventil 4 2/2 way valve
5 3/2 Wegeventil 5 3/2 way valve
6 2/2 Wegeventil 6 2/2 way valve
7 2/2 Wegeventil 7 2/2 way valve
8 2/2 Wegeventil 8 2/2 way valve
9 Stromregelventil 9 flow control valve
10 Rückschlagventil10 check valve
1 1 Rückschlagventil1 1 check valve
12 Rückschlagventil12 check valve
13 Rückschlagventil13 check valve
14 Rückschlagventil14 check valve
15 Druckbegrenzungsventil15 pressure relief valve
16 Druckspeicher 16 accumulator
17 Hydromotor 17 hydraulic engine
18 Hydromotor 18 hydraulic engine
20 Getriebeölpumpe 20 transmission oil pump
21 Getriebeölpumpe21 Transmission oil pump
22 Rückschlagventil22 check valve
23 Rückschlagventil23 check valve
24 Feinfilter 24 fine filters
25 Grobfilter 25 coarse filters
26 Kühler 26 coolers
27 Thermoventil 27 thermo valve
28 Schließventil 28 closing valve
29 Getriebe
Steigrohr mit Überlauf Getriebeöltank 29 gears Riser with overflow Transmission oil tank
Bevorraten von Getriebeöl Bevorraten von Hydrauliköl Fördern des Getriebeöls
Storage of gear oil Storage of hydraulic oil Transfer of gear oil