JP6611806B2 - トランスミッション及びトランスミッション付きターボ機械 - Google Patents
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Description
欧州特許出願公開第2128448号明細書
欧州特許第1691081号明細書
独国特許出願公開第102012022131号明細書
独国特許出願公開第102011003525号明細書
独国特許出願公開第102013208564号明細書。
1つの大車と少なくとも間接的に噛み合う少なくとも2つの歯車であって、それぞれ、駆動ユニット及び/又は被動ユニットに結合可能な軸に結合又は一体に構成されている歯車と、
ケーシングであって、ケーシング内に歯車、あるいはこれらの歯車に結合される軸が支持されており、ケーシングは、少なくとも2つの部分ケーシングユニット、すなわち、第1の部分ケーシングユニットと第2の部分ケーシングユニットとを有し、両部分ケーシングユニットは、大車と少なくとも間接的に噛み合う少なくとも1つの歯車あるいはこの歯車に結合される軸の軸受領域を通って延びる主継ぎ目を介して結合可能である、ケーシングと、
を備えるトランスミッションは、
本発明において、互いに結合すべき両部分ケーシングユニットの一方が、少なくとも3つのケーシング部分、すなわち、特に大車に割り当てられた1つの中間ケーシング部分と、2つのサイドケーシング部分とから形成され、中間ケーシング部分は、個々のサイドケーシング部分に、それぞれ、主継ぎ目に対して角度をなして方向付けられた継ぎ目を介して結合可能であることを特徴とする。
別の第2の被動歯車、
被動歯車と大車との間に配置される、中間車軸を有する中間車、
駆動軸を有する駆動歯車、
と、を備え、
主継ぎ目は、これらの歯車の少なくとも2つの歯車の軸受領域、好ましくは、少なくとも被動歯車の軸受領域、特に好ましくは、個々の被動歯車、駆動歯車及び場合によっては中間車の軸受領域、さらに特に好ましくは、個々の被動歯車、駆動歯車、大車及び中間車の軸受領域を通って延びている。
力結合(kraftschluessig:摩擦力等の力による束縛)式の結合、特に取り付け要素、
形状結合(formschluessig:形状による束縛)式の結合、
が使用される。
ターボ原動機、
電気的な駆動機械、
内燃機関、
として構成されていてもよい。
ケーシングであって、少なくとも2つの部分ケーシングユニット、すなわち、第1の部分ケーシングユニットと第2の部分ケーシングユニットとを有し、部分ケーシングユニットは、ケーシング内で支持すべき歯車あるいはこれらの歯車に結合される軸の軸受領域を通って延びる主継ぎ目を介して結合可能であり、結合すべき部分ケーシングユニットの1つは、少なくとも3つのケーシング部分、すなわち、1つの中間ケーシング部分と2つのサイドケーシング部分とから形成され、中間ケーシング部分は、個々のサイドケーシング部分に、それぞれ、主継ぎ目に対して角度をなして方向付けられた継ぎ目を介して結合可能である、ケーシングを準備する方法ステップと、
組み付け位置で下側の、好ましくは一体に形成される第1の部分ケーシングユニットを組み立てる方法ステップと、
大車及び場合によってはこの大車と噛み合う歯車を第1の部分ケーシングユニット内に/第1の部分ケーシングユニットに接するように、好ましくは第1の部分ケーシングユニットの主継ぎ目内にて組み立てる方法ステップと、
大車を少なくとも部分的に取り囲むように中間ケーシング部分を組み立て、主継ぎ目において第1の部分ケーシングユニットに結合する方法ステップと、
大車と噛み合い、主継ぎ目内で支持される、歯車軸を有する歯車と、被動ユニットの、軸に組み付けられて回転可能な構成部材とを組み立てる方法ステップと、
サイドケーシング部分を、中間ケーシング部分及び第1の部分ケーシングユニットと接合することで組み立て、第2の部分ケーシングユニットを形成する方法ステップと、
により特徴付けられている。
2 トランスミッション付きターボ機械、特にトランスミッション付き圧縮機又は膨張機械
3 駆動歯車
4 大車
5 被動歯車
6 被動歯車
7 被動歯車
8 中間車
9.1 圧縮機ケーシング
10 ケーシング
10.1,10.2,10.3 部分ケーシング
10.21 中間ケーシング部分
10.22,10.23 サイドケーシング部分
11 タービン
12 基礎
13 駆動軸
14 大車軸
15 被動軸
16 被動軸
17 被動軸
18 中間車軸
19.1,19.2 圧縮機ケーシング
20 トランスミッション付き圧縮機
21 接合領域
22.1,22.2,22.3 接合領域
23.11,23.12,23.2,23.3 接合領域
24 駆動機械
25 電気機械
26.1,26.2 圧縮機ケーシング
27 電気機械
28 被動歯車、特に差し込み式ピニオン
V1,V2,V3,V4 圧縮機
V11,V12,V21,V31,V32 圧縮機
R3,R4,R5,R6,R7,R8 回転軸線
TH 主継ぎ目
T1,T2,TH2 継ぎ目
AE3,AE4,AE5,AE6,AE7 配置平面
E 平面
A−I 方法ステップ
Claims (22)
- トランスミッション(1)、特にトランスミッション付きターボ機械用の内蔵型トランスミッションであって、
1つの大車(4)と、
前記大車(4)と少なくとも間接的に噛み合う少なくとも2つの歯車(3,5,6,8)であって、それぞれ、駆動ユニット及び/又は被動ユニットに結合可能な軸に結合又は一体に構成されている歯車(3,5,6,8)と、
ケーシング(10)であって、前記ケーシング(10)内に前記歯車、あるいは前記歯車に結合される前記軸(13,15,16,18)が支持されている、ケーシング(10)と、
を備え、
前記ケーシング(10)は、組み付け位置で下側の第1の部分ケーシングユニット(10.1)と、組み付け位置で前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に対して鉛直方向にずらされて配置される上側の第2の部分ケーシングユニット(10.2)と、の少なくとも2つの部分ケーシングユニット(10.1,10.2)を有し、双方の前記部分ケーシングユニット(10.1,10.2)は、前記大車(4)と少なくとも間接的に噛み合う少なくとも1つの歯車(3,5,6,8)あるいは前記歯車(3,5,6,8)に結合される前記軸の軸受領域(L3,L5,L6,L8)を通って延びる主継ぎ目(TH)を介して結合可能である、
トランスミッション(1)において、
前記第2の部分ケーシングユニット(10.1,10.2)は、前記大車(4)の少なくとも一部を収容する1つの中間ケーシング部分(10.21)と、前記中間ケーシング部分(10,21)に結合される2つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)と、の少なくとも3つのケーシング部分から形成されており、前記中間ケーシング部分は、個々のサイドケーシング部分(10.23)に、それぞれ、前記主継ぎ目(TH)に対して角度をなして方向付けられた継ぎ目(T1,T2)を介して結合されている、
ことを特徴とするトランスミッション(1)。 - 前記主継ぎ目(TH)内で支持され、少なくとも間接的に前記大車(4)と噛み合う少なくとも1つ又は複数の歯車(3,5,6,8)が、前記サイドケーシング部分(10.22,10.23)の1つにより少なくとも部分的に収容されていることを特徴とする、請求項1に記載のトランスミッション(1)。
- 前記大車(4)、あるいは前記大車(4)に結合又は一体に形成される大車軸(14)は、以下に挙げる支持可能性の群のうちの1つの支持可能性にしたがって:
前記主継ぎ目内で前記第1の部分ケーシングユニットと、前記第2の部分ケーシングユニットの前記中間ケーシング部分との間において、
前記第1の部分ケーシングユニット内で、
前記中間ケーシング部分内で、
支持されている、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のトランスミッション(1)。 - 前記大車(4)と少なくとも間接的に噛み合う少なくとも1つの歯車は、被動軸(15,16)に結合可能な又は一体に構成される第1の被動歯車(5)により形成され、前記トランスミッション(1)は、それぞれ少なくとも間接的に前記大車(4)と噛み合う以下に挙げる歯車の群から選択される少なくともさらに1つ又は複数の別の歯車:
別の第2の被動歯車(6)、
被動歯車(5,6)と前記大車(4)との間に配置される、中間車軸(18)を有する中間車(8)、
駆動軸(13)を有する駆動歯車(3)、
を備え、
前記主継ぎ目(TH)は、前記歯車(3,4,5,6,8)の少なくとも2つの歯車の前記軸受領域(L3,4,5,6,8)、好ましくは少なくとも、それぞれ1つの個々の被動歯車(5,6)の前記軸受領域(L5,L6)、特に好ましくは、個々の被動歯車(5,6)及び前記駆動歯車(3)の前記軸受領域、さらに特に好ましくは、個々の被動歯車(5,6)、前記駆動歯車(3)及び前記中間車(8)の前記軸受領域を通って延びている、
ことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。 - 前記大車(4)は、駆動ユニットに結合可能な大車軸(14)を有する駆動歯車として形成されており、前記大車(4)と噛み合う前記歯車(5,6,8)は、それぞれ相対回動不能に被動軸(15,16)に結合される被動歯車(5,6)、又は被動歯車(6)と噛み合う、中間車(8)の形態の歯車により形成され、前記少なくとも2つの部分ケーシングユニット(10.1,10.2)は、前記被動歯車(5,6)の少なくとも1つ及び/又は中間車(8)あるいはそれぞれ前記被動歯車(5,6)及び/又は前記中間車(8)に結合される前記軸の前記軸受領域(L3,L5,L6,L8)を通って延びる主継ぎ目(TH)を介して結合可能であることを特徴とする、請求項4に記載のトランスミッション(1)。
- 大車(4)と噛み合う前記歯車は、相対回動不能に駆動軸(A)に結合可能な駆動歯車(3)と、前記大車(4)と噛み合う、被動軸を有する第1の被動歯車(5)、又は中間車(8)とにより形成され、少なくとも2つの前記部分ケーシングユニット(10.1,10.2)は、前記被動歯車(5,6)の少なくとも1つ、前記駆動歯車(3)及び/又は中間車(8)あるいはこれらの車に結合される前記軸の前記軸受領域(L3,L5,L6)を通って延びる主継ぎ目(TH)を介して結合可能であることを特徴とする、請求項4または5に記載のトランスミッション(1)。
- 前記主継ぎ目(TH)は、前記大車(4)あるいは前記大車(4)に結合される前記大車軸(14)の前記軸受領域(L4)を通って延びるように形成されていることを特徴とする、請求項3または5に記載のトランスミッション(1)。
- 前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)の中間ケーシング部分(10.21)と1つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)との間に設けられた個々の前記継ぎ目(T1,T2)は、前記主継ぎ目に対して39°乃至150°、好ましくは45°乃至135°の範囲、特に好ましくは90°の角度をなして延びるように形成されていることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)の中間ケーシング部分(10.21)と1つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)との間に設けられた個々の前記継ぎ目(T1,T2)は、前記主継ぎ目(TH)内で支持される個々の歯車(3,4,5,6,8)の前記軸受領域(L3,L4,L5,L6,L8)外に配置されていることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)の中間ケーシング部分(10.21)と1つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)との間に設けられた個々の前記継ぎ目(T1,T2)は、前記主継ぎ目(TH)内で支持される個々の歯車(3,4,5,6,8)の前記軸受領域(L3,L4,L5,L6,L8)外に配置されており、 前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)の中間ケーシング部分(10.21)と1つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)との間に設けられた個々の前記継ぎ目(T1,T2)は、前記大車(4)あるいは前記大車(4)に結合される前記大車軸(14)の前記軸受領域(L4)外であって、前記大車(4)の回転軸線を起点として前記主継ぎ目に沿って見た、前記大車(4)の歯先円直径の延在領域に相当する延在領域内に配置されていることを特徴とする、請求項3または5に記載のトランスミッション(1)。
- 前記主継ぎ目(TH)は、一平面内を延びるように又は有段に形成されていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 前記主継ぎ目(TH)内で支持される前記歯車(3,4,5,6,8)の少なくとも2つの歯車、あるいは前記歯車(3,4,5,6,8)に結合される前記軸の少なくとも2つの軸の回転軸線(R3,R4,R5,R6,R8)は、1つの共通の又は互いに異なる配置平面(AE3,AE4,AE5,AE6,AE8)内に配置されていることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 駆動ユニット又は被動ユニットに結合可能な軸に結合又は一体に構成されていて、前記大車(4)と少なくとも間接的に噛み合い、かつ前記主継ぎ目(TH)外で部分ケーシングユニット(10.1)内で支持されている少なくとも1つの歯車(28)が設けられており、前記歯車は、軸を有し、ピニオンとして形成されていることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 駆動ユニット又は被動ユニットに結合可能な軸に結合又は一体に構成される少なくとも1つの歯車(7)が設けられており、前記歯車(7)は、前記大車(4)と噛み合い、別の継ぎ目(TH2)を介して前記中間ケーシング部分(10.21)に結合される第3の部分ケーシングユニット(10.3)により収容されていることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)は、トランスミッションケーシング下側部分により形成され、前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)は、上側のトランスミッションケーシング部分により形成されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。
- 前記サイドケーシング部分(10.22,10.23)は、前記中間ケーシング部分(10.21)と、かつ/又は
前記サイドケーシング部分(10.22,10.23)及び前記中間ケーシング部分(10.21)は、前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)と、かつ/又は
個々の前記部分ケーシングユニット(10.1,10.2,10.3)は、
以下に挙げる群の結合から選択される少なくとも1つの結合又はこれらの組み合わせ:
力結合式の結合、特に取り付け要素、
形状結合式の結合、
を介して結合されている、
ことを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項に記載のトランスミッション(1)。 - トランスミッション付きターボ機械(2)であって、請求項4または5に記載のトランスミッションを介して駆動ユニット及び/又は被動ユニット(V11,V12,V21,V31,V32)を、前記駆動歯車及び/又は被動歯車(3,5,6,7)に結合される個々の前記軸(13,15,16,17)との結合により統合して、1つの機械トレインを形成している、トランスミッション付きターボ機械(2)。
- 前記駆動軸及び/又は被動軸の少なくとも1つに結合される前記駆動ユニット及び/又は被動ユニット(V11,V12,V21,V31,V32;V1,V2,V3,V4)は、以下に挙げる要素の群のうちの1つの要素:
コンプレッサ段のインペラ、
エキスパンダ段のインペラ、
である、
ことを特徴とする、請求項17に記載のトランスミッション付きターボ機械(2)。 - 前記駆動歯車(3)に連結可能な前記駆動ユニットは、以下に挙げる機械の群から選択される機械:
ターボ原動機、
タービン(11)、
電気的な駆動機械(25)、
内燃機関、
である、
ことを特徴とする、請求項17又は18に記載のトランスミッション付きターボ機械(2)。 - 請求項17から19までのいずれか1項に記載のトランスミッション付きターボ機械(2)を組み立てる方法であって、
a)ケーシングであって、第1の部分ケーシングユニットと、第2の部分ケーシングユニットと、の少なくとも2つの部分ケーシングユニットを有し、前記部分ケーシングユニットは、前記ケーシング内で支持すべき前記歯車あるいは前記歯車に結合される前記軸の前記軸受領域を通って延びる主継ぎ目(TH)を介して結合可能であり、結合すべき前記部分ケーシングユニット(10.1,10.2)の1つは、1つの中間ケーシング部分(10.21)と、2つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)と、の少なくとも3つのケーシング部分から形成され、前記中間ケーシング部分(10.21)は、個々のサイドケーシング部分(10.23)に、それぞれ、前記主継ぎ目(TH)に対して角度をなして方向付けられた継ぎ目(T1,T2)を介して結合可能である、ケーシングを準備する方法ステップと、
b)組み付け位置で下側の、好ましくは一体に形成される第1の部分ケーシングユニット(10.1)を組み立てるかつ/又は位置決めする方法ステップと、
c)前記大車(4)及び場合によっては前記大車(4)と噛み合う歯車を前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)内に/前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に接するように、好ましくは前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)の前記主継ぎ目内にて組み立てる方法ステップと、
d)前記大車(4)を少なくとも部分的に取り囲むように前記中間ケーシング部分(10.21)を組み立て、前記主継ぎ目(TH)において前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に結合する方法ステップと、
e)前記歯車、又は場合によっては前記大車(4)と噛み合い、前記主継ぎ目(TH)内で支持される前記別の歯車(3,5,6,8)を組み立てる方法ステップと、
f)前記サイドケーシング部分(10.22,10.23)を、前記中間ケーシング部分(10.21)及び前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)と結合しつつ組み立て、前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に結合される第2の部分ケーシングユニット(10.2)を形成する方法ステップと、
を有する、トランスミッション付きターボ機械(2)を組み立てる方法。 - 請求項18に記載のトランスミッション付きターボ機械(2)を組み立てる方法であって、
a)ケーシングであって、第1の部分ケーシングユニットと、第2の部分ケーシングユニットと、の少なくとも2つの部分ケーシングユニットを有し、前記部分ケーシングユニットは、前記ケーシング内で支持すべき前記歯車あるいは前記歯車に結合される前記軸の前記軸受領域を通って延びる主継ぎ目(TH)を介して結合可能であり、結合すべき前記部分ケーシングユニット(10.1,10.2)の1つは、1つの中間ケーシング部分(10.21)と、2つのサイドケーシング部分(10.22,10.23)と、の少なくとも3つのケーシング部分から形成され、前記中間ケーシング部分(10.21)は、個々のサイドケーシング部分(10.23)に、それぞれ、前記主継ぎ目(TH)に対して角度をなして方向付けられた継ぎ目(T1,T2)を介して結合可能である、ケーシングを準備する方法ステップと、
b)組み付け位置で下側の、好ましくは一体に形成される第1の部分ケーシングユニット(10.1)を組み立てるかつ/又は位置決めする方法ステップと、
c)前記大車(4)及び場合によっては前記大車(4)と噛み合う歯車を前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)内に/前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に接するように、好ましくは前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)の前記主継ぎ目内にて組み立てる方法ステップと、
d)前記大車(4)を少なくとも部分的に取り囲むように前記中間ケーシング部分(10.21)を組み立て、前記主継ぎ目(TH)において前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に結合する方法ステップと、
e)前記歯車、又は場合によっては前記大車(4)と噛み合い、前記主継ぎ目(TH)内で支持される前記別の歯車(3,5,6,8)を組み立てる方法ステップと、
f)前記サイドケーシング部分(10.22,10.23)を、前記中間ケーシング部分(10.21)及び前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)と結合しつつ組み立て、前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)に結合される第2の部分ケーシングユニット(10.2)を形成する方法ステップと、
を有し、
前記トランスミッション付きターボ機械(2)は、トランスミッション付き圧縮機として形成されており、個々の前記被動ユニットは、圧縮機として構成されており、前記圧縮機の前記インペラは、個々の前記被動軸とともに組み立てられ、前記第1の部分ケーシングユニット(10.1)への背壁の組み付け後、圧縮機ケーシングを前記背壁に組み付けることを特徴とする、トランスミッション付きターボ機械(2)を組み立てる方法。 - 前記大車(4)により、前記中間ケーシング部分(10.21)及び第3の部分ケーシング(10.3)内で支持された別の圧縮機段が駆動されるようになっており、前記別の圧縮機段は、前記第2の部分ケーシングユニット(10.2)の組み立て後に実施することを特徴とする、請求項21に記載のトランスミッション付きターボ機械(2)を組み立てる方法。
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