NL8300955A - Drijfwerkinstallatie met druksmering. - Google Patents

Description

, I , i 2 -1- VO 4625

Drijfwerkinstallatie met druksmering.

De uitvinding heeft betrekking op een drijfwerkinstallatie met druksmering, met gekoelde oliehouder, oliepomp, oliefilter en toe- en afvoerleidingen.

Bij drijfwerkinstallaties met grotere vermogens, in de eerste 5 plaats wanneer zij zijn voorzien voor hogere toerentallen, is druksme-ring nodig voor de olieverzorging van de lagers en de vertandingen.

Hiervoor wordt althans een smeeroliepomp voorzien. Deze wordt door de drijfwerkinstallatie zelf mechanisch aangedreven of bijv. door hun eigen elektromotor. Omdat in de meeste gevallen een grotere hoeveelheid 10 warmte moet worden afgevoerd door de smeerolie,wordt de olie na het uit de pomp komen in een eigen oliekoeler weer gekoeld. Bij de bekende drijfwerkinstallaties wordt de olie hierbij in een los van het drijfwerk-huis uitgevoerde oliehouder samen met de oliepomp en de oliekoeler samengevoegd tot een eigen olie-aggregaat.

15 Door deze gebruikelijke uitvoering van het olie-aggregaat ontstaan bij drukoliesmering de volgende kenmerken en nadelen.

Reeds voor het op snelheid komen en tijdens het met hoge snelheid lopen is een smering nodig om het drijfwerk te behoeden voor beschadiging. Dit is bijzonder belangrijk bij drijfwerken, die zijn 20 aangebouwd in noodinstallaties en derhalve slechts zeer zelden lopen.

In de lange stilstandtijden drogen de legerplaatsen uit, zodat deze drijfwerken bij het zonder voorsmering op snelheid komen, vatbaar voor beschadiging zijn. Zodoende is bijv. een elektrisch aangedreven pomp nodig, omdat een door het drijfwerk mechanisch aangedreven pomp nog niet trans-25 port. Deze elektrisch aangedreven pomp wordt echter alleen ingezet voor het op snelheid komen, maar niet tijdens bedrijf. Door de aanvullende aanbrenging van een elektrisch aangedreven hulpoliepomp ontstaat een verhoogde bouwinvestering.

Ook tijdens het uitlopen van een drijfwerkinstallaties moeten 30 de smeerplaatsen van het drijfwerk worden voorzien van voldoende olie.

De uitlooptijden kunnen hierbij aanzienlijk zijn. Bij drijfwerken met mechanisch gedwongen aangedreven ponden moeten bij het uitlopen elektro-motorisch gedreven pompen worden bijgeschakeld, omdat bij de gedwongen i gedreven pompen de transportstroom bij zakkend toerental snel afneemt. ' 35 Bij drijfwerken met elektromotorisch gedreven pompen moeten 8300955

„ ï V

-2- deze tijdens het uitlopen ingeschakeld blijven. Verder blijkt, dat bij alle tot de stand van de techniek-te rekenen drijfwerkinstallaties met drukoliesmering, pompbeschadigingen mogelijk zijn en de drijfwerkinstallaties bij het bezwijken van elektrisch netten zonder olie-verzorging zijn 5 en zodoende gevoelig voor beschadiging.

Het is de opgave van de uitvinding een compacte drijfwerkinstallaties te verschaffen met vermijding van. het drooglopen bij het op snelheid komen en uitlopen van het drijfwerk, alsmede bij het uitvallen van het oliepomptransportvermogen.

10 Deze opgave wordt volgens de uitvinding opgelost, doordat de oliehouder, de oliepomp, het oliefilter en de toe- en afvoerleidingen zijn aangebracht in het drijfwerkhuis, dat in het bovenste gebied een tweede oliehouder heeft, die via twee in hoogte verschillende en met elkaar in verbinding staande leidingen is verbonden met het te smeren 15 drijfwerk, van welke leidingen er een kan worden afgesloten. Hierdoor ontstaat het voordeel van een compacte, gesloten bouw, zoals bij dorapel-smeringsdrijfwerken, en het opheffen van de gevaren als gevolg van drooglopen bij het op snelheid komen en het uitlopen van de drijfwerkinstalla-tie. De gehele drijfwerkinstallatie is vereenvoudigd door het wegvallen 20 van aanvullende inrichtingen en bewakingstoestellen.

Volgens een verdere uitvoering kan de tweede oliehouder via een toevoerleiding zijn verbonden met de oliepomp, zodat deze de tweede oliehouder altijd voldoende met olie verzorgt vanuit de eerste oliehouder.

Volgens een verder kenmerk kan. de tweede oliehouder in het 25 bovenste gebied een naar het te smeren drijfwerk voerende overloopleiding hebben. Verder kan de op de laagste hoogte zich bevindende leiding door een inrichting afsluitbaar zijn uitgevoerd. .

Hierbij kan de inrichting een klep zijn, waarvan de besturing van het in- en uitschakelen bijv. wordt bediend via een hefmagneet. De 30 besturing van het inschakelen van het drijfwerk opent eerst de klep, bijv. door middel van een hefmagneet, en schakelt dan, met voordeel vertraagd door een tijdrelais de aandrij fmotor in of een andere aandrijf machine.

Bij het geopend zijn van de klep stroomt dus voor en tijdens het op snelheid komen olie naar de betreffende drijfwerklagers, en kan het 35 drijfwerk op snelheid komen. Tijdens bedrijf blijft de klep geopend.

De uitvinding kan ook worden toegepast bij drijfwerken met 8300955 -3- rechte tandwielen en horizontale, vertikale of. willekeurig hellende draaiassen. Daarbij kunnen ook andere vertandingen worden toegepast, bijv, kegelwielvertandingen.

Volgens een ander kenmerk kan bij een drijfwerkinstallatie 5 met planeetwieldrijfwerk met rondlopende planeetwieldrager, deze olie-verzorgingsleidingen hebben, die zijn verbonden met de twee van de tweede oliehouder komende leidingen. Op dezelfde wijze kan de uitvinding ook worden toegepast bij planeetwieldrijf-werken met een vaste planeetwieldrager.

10 Verder bestaat de mogelijkheid, dat bij een planeetwieldrijf- werkinstallatie met rondlopende planeetwieldrager, deze zodanig is uitgevoerd, dat de olieverzorgingsleidingen van de planeetwieldrager zijn verbonden met de tweede oliehouder, waarbij de olie-inlaat van de draaiende planeetwieldrager een kleinere, radiale afstand tot de hart-15 lijn van het drijfwerk heeft dan de uitlaatopening in de planeetwiel- lagers. Hierdoor ontstaat het voordeel, dat de planeetwiellagers voldoende worden verzorgd met olie onder benutting van de centrifugaalkracht.

Volgens een verdere uitvoering kan het drijfwerkhuis aan de buitenzijde zijn voorzien van koelelementen, die een gemakkelijk aanpas-20 sing mogelijk maken van het koeloppervlak aan het af te voeren verlies-vermogen. Deze koelelementen kunnen aan te schroeven ribben of aan het drijfwerkhuis gegoten koelribben zijn. Bij aangegoten koelribben kan het koelvermogen worden verminderd door bijv. af dekplaten. Ook met behulp van voorafbepaalde scheidingsplaatsen kan door het weghalen van 25 ribben het koelvlak worden aangepast. Verder bestaat de mogelijkheid, dat de koelelementen bestaan uit een buiten het huis gelegerde koelven-tilator en uit een luchtgeleidingskap. Hierbij kan het koelvermogen worden aangepast door bijv. veranderingen aan de ventilator en/of door het veranderen van de luchtinlaat- of -uitlaatopeningen van het drijfwerk-30 verliesvermogen. Hierdoor ontstaat op eenvoudige wijze een instelbare en doeltreffende koeling van de in het drijfwerkhuis zich bevindende olie.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 35 figuur 1 in doorsnede een uitvoeringsvorm toont van de drijf werkinstallatie , figuur 2 een andere uitvoeringsvorm toont met een planeetwiel- 8300955 , $ -4- drij fwerk, figuur 3 een andere uitvoeringsmogelijkheid toont van de drijfwerkinstallatie met een planeetwieldrij fwerk, figuur 4 nog een uitvoering toont van de drijfwerkinstallatie 5 met een planeetwieldrijfwerk, en figuur 5 een grafische.voorstelling is van de werking van de olieverzorging van de installatie volgens figuur 4.

De in figuur 1 afgeheelde drijfwerkinstallatie met druksme-ring is aangebracht in een huis 1, waarin tandwielstellen 2 alsmede 10 drijfassen 3 en 4 zijn gelegerd. De lagerplaatsen 5 van de drijfassen alsmede de tandwielstellen 2 moeten hierbij voldoende met olie worden verzorgd. Derhalve is een oliepomp 6 aangebracht in.het drijfwerkhuis, welke pomp via een leiding 11 olie-transporteert uit een oliehouder 7 via een filter 8 en een leiding 9 in een boven de tandwielstellen 2 aan-15 gebrachte, tweede oliehouder 10.

Deze oliehouder 10 is via drie leidingen 12,. 13 en 14 verbonden met de ruimte, waarin de tandwielstellen 2 alsmede de lagerplaatsen 5 en-de drijfassen 3 en 4- zijn aangebracht. De uitlaatopening in de leiding 13 ligt hierbij in hoogte boven de uitlaatopening in de 20 leiding 14. De twee leidingen 13 en 14 zijn via een leiding 17 met elkaar verbonden, welke leiding via een leiding 18 voert naar de afzonderlijke lagerplaatsen en naar de smeerplaatsen 5 voor de tandwielstellen 2. De leiding 14 is hierbij door een klep 15 alsmede door een element, · bijv. een hefmagneet 16, afsluitbaar.

25 In de bedrijfstoestand van de drijfwerkinstallatie is de klep 15 geopend, waarbij de tweede oliehouder 10 is gevuld met olie.

De smering van de afzonderlijke lagerplaatsen 5 alsmede de tandwielstellen 2 vindt plaats via de leidingen 13 en 14.

Wanneer het drijfwerk wordt stilgezet, transporteert de pomp 30 6 tijdens het uitlopen smeerolie. Bij het uitschakelen van de aandrijf- machine, bijv. de elektromotor of de turbine, wordt de klep 15 door de hefmagneet 16 gesloten. Desondanks kan als gevolg van het volume I via de leiding 13 olie worden toegevoerd aan het tandwielstel 2 en de bijbehorende smeerplaatsen 5 totdat de oliespiegel in de oliehouder 10 op 35 de-hoogte ligt van de uitlaatopening in de leiding 13. Deze hoogte is hierbij zodanig vastgelegd, dat zelfs bij beschadiging van de pomp voor • 8300955 ' - -> -5- het uitlopen van het drijfwerk voldoende smeerolie ter beschikking staat.

Voor het weer op snelheid komen van het drijfwerk staat een nauwkeurig vastgelegde rest ter hoogte van de vloeistofspiegel II in de oliehouder 10 ter beschikking. Bij het op snelheid, komen van het drijf-5 werk wordt de klep 15 geopend en stroomt de olie via de leiding 14 naar de lagers. Nadat de klep 15 in de leiding 14 met behulp van de hefmag-neet 16 is geopend, kan het drijfwerk op snelheid komen, dat bijv. door een niet nader afgeheeld tijdrelais wordt vertraagd. De leiding 12 maakt het uitlopen Tan de olie mogelijk en dient dus voor het luchten.

10 Bij toenemend toerental neemt de pomp 6 de smering over. Tijdens bedrijf dient de leiding 12 bij het volledig gevuld zijn van de tweede oliehouder als overloop. Daarbij gaat een kleine hoeveelheid olie verloren, die echter kan worden benut voor bijv. de tandwielsmering.

De in de onder in het drijfwerkhuis 1 liggende hoofdoliehou-15 der 7 terugstromende olie wordt door veranderlijke koelelementen 19 weer afgekoeld. De drijfwerken worden bij voorkeur ingezet voor bijv. pompinstallaties, die met gelijk vermogen worden bedreven. Hierbij moet zich tijdens bedrijf een aan het bedrijf beantwoordende temperatuur instellen. Hiervoor moet het koelvlak overeenkomstig worden 20 afgestemd. Dit koelvlak is afhankelijk van plaatsingsvoorwaarden, drijf-werkvermogensdoorgang, enz. Bij seriedrijfwerken zijn hierbij proefop-stellingsonderzoekingen mogelijk voor de optimale.uitvoering van de koelvlakken. Wanneer echter drijfwerken per stuk worden vervaardigd voor verschillende toepassingen, is een aanpassing veelal pas uit· te voeren 25 op de bedrijfsplaats en in de ingebouwde drijfwerkinstallatie. Hiervoor zijn de koelelementen 19 uitgevoerd als vast te schroeven ribben, waarbij de afmetingen van de ribben dan van geval tot geval aangepast kunnen worden bepaald.

Een andere, niet nader afgebeelde uitvoeringsvorm is, dat 30 het drijfwerkhuis 1 aangegoten koelribben heeft, die met behulp van voorafbepaalde scheidingsplaatsen kunnen worden afgestemd.

De in figuur 2 afgebeelde drijfwerkinstallatie bestaat uit een vertikaal planeetwieldrijfwerk met een buitenste hoofdwiel 21, een binnenste hoofdwiel 22, een jdaneetwieldrager 20 alsmede daaraan aange-35 brachte planeetwielen 23. De planeetwieldrager 20 heeft hierbij olie-verzorgingsleidingen, die op hun beurt weer zijn verbonden met de leidingen 13 en 14, die komen vanaf de tweede oliehouder.

8300955 φ ¥ -6-

De tweede oliehouder 10 is in het bovenste gebied van het drijfwerkhuis 1 ringvormig uitgevoerd. De uitlaatopening in de leiding 14 ligt weer voor wat betreft de hoogte onder de uitlaatopening in de leiding 13, zodat, zoals volgens figuur 1, de twee gelijke olievoorraden 5 I en II ontstaan, waarbij- de olievoorraad I dient voor het stilzetten van het drijfwerk, waarentegen de olievoorraad II dient voor het op snelheid komen. De olie stroomt via de leidingen 13 en 14 naar alle smeerplaatsen 5 van het drijfwerk. De oliepomp 6.wordt hierbij vanaf de as 4 aangedreven via een tandwielstel 30, 31. Een overloop- en 10 luchtingsleiding 12 is noodzakelijk.

Bij de in figuur 3 afgebeelde drijfwerkinstallatie met vertikaal aangebracht planeetwieldrijfwerk is de tweede oliehouder 10 in het bovenste gebied van het drijfwerkhuis 1 weer ringvormig uitgevoerd voor het via de leidingen 13 en 14 verzorgen van de betreffende lager-15 plaatsen. De uitvoering van de tweede oliehouder 10 komt-met alle toebehoren in hoofdzaak overeen met die volgens figuur 2. De leidingen 13 en 14 voeren via de leidingen 32 en 33 naar de lagerplaatsen 5 van de planeetwieldrager. Bovendien worden de lagerplaatsen van de planeet-wielen 23 verzorgt via de leidingen 32 en 24.

20 Bij deze constructie is buiten het drijfwerkhuis in het bo venste gebied een koelventilator 25 aangebracht, die is omgeven door een luchtgeleidingskap 26. Ook hier zijn koelribben 19 voorzien, zodat ook door deze constructie een voldoende koeling is gewaarborgd van de in het huis 1 zich bevindende olie.

25 De aanpassing van het koelvermogen kan bij deze variant plaats vinden door. veranderingen aan de ventilator 25 en/of de luchtgeleidingskap 26.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 is weer de leiding 14 voorzien, die de bijbehorende lagerplaatsen voldoende met olie verzorgt.

30 De leiding 14 voert hierbij naar de olieverzorgingsleidingen 24 van de planeetwieldrager 20. De leiding 12 dient weer als overloop en voor het luchten.

Deze constructie is zodanig uitgevoerd, dat de inlaatopening 28 in de planeetwieldrager de straal R_ tot de hartlijn van het drijfwerk 35 heeft, waarentegen de uitlaatopening 29 in het gebied van de lagerplaats van de planeetwielen 23 de straal .R tot de hartlijn van het drijfwerk 8300955 c -7- bezit. Door dit verschil tussen R^ en R^ontstaat volgens figuur 5 een drukverschil h bij het lopen van het drijfwerk. Hier wordt dus de centrifugaalkracht benut om de lagers van de planeetwielen 23 voldoende met olie te verzorgen.

5 Door een aangepaste uitvoering van de openingen 28 en 29 en de leiding 24 maakt dit, dat olie op de plaats Rg met een hoge druk naar buiten komt, waarentegen bij de straal R^olie wordt aangezogen.

Deze werking kan ertoe leiden, dat olie wordt aangezogen uit de olie-houders. Zodoende is zelfs, bij een langdurig.uitlopen, de olieverzor-10 ging van de lagers van de planeetwielen 23 verzekerd. Bij deze constructie bestaat de mogelijkheid, dat de klep 15 kan vervallen. Dan is overigens het op snelheid komen niet beschermd. Indien bij deze bouw langer stilstandtijden zijn voorzien, moet dan in de leiding 14 weer de stuur-klep 15 worden gebouwd, zoals bij de uitvoeringsvormen volgens de figuur 15 1-3.

Door de uitvinding ontstaat een compacte drijfwerkinstallatie, waarbij alle benodigde hulpinrichtingen voor de druksmering zijn ondergebracht in het drijfwerkhuis 1. De tweede oliehouder. 10 vaarborgt een zonder beschadiging op snelheid komen resp. uitlopen van het in het 20 drijfwerkhuis 1 aangebrachte drijfwerk. De smering van de olie wordt op eenvoudige wijze opgelost, evenals de instelling van de bedrijfstempera-turen.

Toepassingsgebieden voor de onderhavige drijfwerkinstallatie zijn plaatsen met de hoogste veiligheidseisen, bij een tegelijkertijd 25 minimale uitvoering met veiligheidstoestellen, alsmede bij een klein bouwvolume. Dergelijke toepassingsgebieden zijn bijv, de chemische industrie en de kemenergietechniek.

Verder kan de uitvinding ook worden toegepast bij algemene legeringen, zoals bijv. de legering van assen in lagerstoelen.

30 8300955

Claims (15)

1. Drijfwerkinstallatie met druksmering, gekoelde oliehouder, oliepomp, oliefliter en toe- en afvoerleidingen, met het kenmerk, dat de oliehouder (7), de oliepomp (6), het oliefilter (8) en de toe- en afvoerleidingen (9, 11) zijn aangebracht in het drijfwerkhuis (1), 5 dat in het bovenste gebied een tweede oliehouder (10) heeft, die via twee op verschillende hoogten liggende en met elkaar in verbinding staande leidingen (13, 14) is verbonden met het te smeren drijfwerk (2, 3, 4, 5), van welke leidingen er een (14) afsluitbaar is uitgevoerd.

2. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 tweede oliehouder (10) via een toevoerleiding (9) is verbonden met de oliepomp (6).

3. Installatie volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de tweede oliehouder (10) in het bovenste gebied een naar het te smeren drijfwerk voerende overloopleiding (12) heeft.

4. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de in hoogte lager liggende leiding (14) afsluitbaar is uitgevoerd.

5. Installatie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de leiding (14) door een klep en een met een in- en uitschakelbesturing verbonden hefmagneet (16) afsluitbaar is. .

6. Installatie volgens conclusie 4 en 5, met het kenmerk, dat de inschakelbesturing van het drijfwerk via een tijdrelais is verbonden met de hefmagneet (16).

7. Installatie volgens een der voorgaande conclusies, voorzien van een planeetwieldrijfwerk met een rondlopende of vaste planeet- 25 wieldrager, met het kenmerk, dat de planeetwieldrager (20) olieverzor-gingsleidingen (24) heeft, die zijn verbonden met de twee naar de tweede oliehouder (10) voerende leidingen (13, 14).

8. Installatie volgens conclusie 1-6, voorzien van een planeetwieldrijfwerk, met rondlopende planeetwieldrager, met het kenmerk, dat 30 de planeetwieldrager (20) olieverzorgingsleidingen (24) heeft, die zijn verbonden met de naar de tweede oliehouder (10) voerende leiding (14), waarbij de inlaatopening (28) van elke olieverzorgingsleiding een kleinere radiale afstand tot de vertikale. hartlijn van het drijfwerk, heeft dan de uitlaatopening (29).

9. Installatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het drijfwerkhuis (1) aan de buitenzijde is voorzien van 8300955 , . ,* -9- koelelementen (19).

10.Installatie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de koelelementen vast te schroeven zijn.

11. Installatie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat 5 de koelelementen aan het drijfwerkhuis gegoten koelribben zijn.

12. Installatie volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de koelribben voorafbepaalde scheidingsplaatsen hebben.

13. Installatie volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de koelribben kunnen worden af gedekt door af dekplaten.

14. Installatie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de koelelementen bestaan uit een buiten het huis gelegerde koelventila-tor (25) en uit een luchtgeleidingskap (26).

15. Installatie volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het koelvermogen kan worden ingesteld door verandering aan de koel-15 ventilator (25) en/of aan de luchtgeleidingskap (26). 8300955