專利名稱：用于工業(yè)應(yīng)用或風(fēng)力設(shè)備的傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于工業(yè)應(yīng)用的傳動裝置，尤其是行星齒輪傳動裝置，經(jīng)常在工業(yè)加工和制造過程中具有重要意義。在工業(yè)傳動裝置上有范圍廣泛的復(fù)雜要求，例如，這些要求之一是可靠的功能，該功能可經(jīng)過漫長的使用壽命在最小的維護耗費下得到確保。
背景技術(shù)：
尤其在風(fēng)力設(shè)備中，傳動裝置在其使用壽命期間遭受轉(zhuǎn)矩和彎矩的以及軸向和徑向力的動態(tài)負荷序列。為了設(shè)計傳動裝置，使用在用戶方面限定的負荷譜。與此不同的真實負荷可引起使用壽命縮短和加工過程、制造過程或能量生成過程的中斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種傳動裝置，該傳動裝置實現(xiàn)了可靠地識別即將發(fā)生的傳動裝置過載和弓I入用于避免它們的措施。依據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種帶有在權(quán)利要求1中說明的特征的用于工業(yè)應(yīng)用或風(fēng)力設(shè)備的傳動裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的改進方案在從屬權(quán)利要求中加以說明。依據(jù)本發(fā)明的傳動裝置包括至少一個驅(qū)動軸和至少一個輸出軸，它們穿過傳動裝置殼體上的相應(yīng)開口。驅(qū)動軸或輸出軸在相應(yīng)開口的區(qū)域中具有磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段。所述區(qū)段的編碼可通過轉(zhuǎn)矩或力在驅(qū)動軸或輸出軸上的作用來改變。此外，設(shè)有至少一個與驅(qū)動軸連接的齒輪和至少一個與輸出軸連接的齒輪，這些齒輪間接或直接地相互嚙合。此外，依據(jù)本發(fā)明的傳動裝置還包括至少一個用于無接觸式地檢測驅(qū)動軸或輸出軸的磁性的或光學(xué)的編碼的掃描裝置。掃描裝置設(shè)置在包圍驅(qū)動軸或輸出軸的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段的殼體蓋中，并且與用于檢測傳動裝置過載的分析裝置電連接。以這種方式，本發(fā)明實現(xiàn)了可靠地識別即將發(fā)生的傳動裝置過載和引入用于避免它們的措施。尤其通過將掃描裝置設(shè)置到作為集成構(gòu)件可承擔(dān)測量功能、支承功能和密封功能的殼體蓋中而獲得用于傳動裝置測量傳感器的改進了的保護以及裝配耗費和制造成本的降低。


下面，借助于附圖以實施例詳細闡釋本發(fā)明。附圖示出圖1示出依據(jù)本發(fā)明的傳動裝置的示意圖；圖2示出帶有磁性編碼的軸區(qū)段的立體圖；圖3示出帶有一個勵磁線圈和多個測量線圈的掃描裝置的立體圖；圖4示出帶有光學(xué)編碼的軸區(qū)段的立體圖；圖5示出設(shè)置在殼體蓋中的掃描裝置的立體圖；圖6示出設(shè)置在殼體中的掃描裝置的立體圖；圖7示出設(shè)置在法蘭中的掃描裝置的立體圖。
具體實施例方式示例性地在圖1中示出的傳動裝置包括驅(qū)動軸101和輸出軸102，它們支承在傳動裝置殼體103中。驅(qū)動軸101與第一行星級104的太陽輪111連接，而輸出軸102與第二行星級105的包括多個行星齒輪123的行星架122連接。此外，第一行星級104包括行星架112，該行星架容納多個與固定的齒圈114嚙合的行星齒輪113，并且與第二行星級105 的太陽輪121連接。第二行星級105同樣具有固定的齒圈124，該齒圈與第二行星級105的行星輪123嚙合。傳動裝置殼體103在端側(cè)分別由殼體蓋106封閉。殼體蓋106具有用于驅(qū)動軸 101和輸出軸102的軸承107、108的容納部或者引導(dǎo)元件。在本實施例中，在輸出軸102的軸承108的區(qū)域中設(shè)有轉(zhuǎn)矩傳感器109，該轉(zhuǎn)矩傳感器與分析裝置110電連接。取代或除了轉(zhuǎn)矩傳感器，也可設(shè)有用于檢測力、彎矩或位置的傳感器。分析裝置110尤其用于檢測傳動裝置過載。附加地，也可在驅(qū)動軸101的軸承107的區(qū)域中設(shè)有轉(zhuǎn)矩傳感器。轉(zhuǎn)矩傳感器 109包括驅(qū)動軸或輸出軸的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段以及用于無接觸式檢測驅(qū)動軸或輸出軸的磁性的或光學(xué)的編碼的掃描裝置。分析裝置110包括用于記錄傳動裝置負荷特性曲線的存儲單元。代表傳動裝置負荷特性曲線的轉(zhuǎn)矩測量值或力測量值作為負荷譜存儲在存儲單元中。在此，負荷譜描述了在傳動裝置運行期間的測量值或測量值范圍的與時間相關(guān)的部分。此外，分析裝置110具有總線接口，并且根據(jù)有利的實施方式通過總線系統(tǒng)130與驅(qū)動該傳動裝置的馬達的或由該傳動裝置驅(qū)動的發(fā)電機的調(diào)節(jié)或控制裝置140連接。在圖2和圖3中示出，驅(qū)動軸或輸出軸201、301在能使驅(qū)動軸或輸出軸穿過傳動裝置殼體上的相應(yīng)開口的區(qū)域中具有磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段202、302。所述區(qū)段的編碼可通過轉(zhuǎn)矩或力在驅(qū)動軸或輸出軸201、301上的作用來改變。磁性編碼的區(qū)段202具有預(yù)先規(guī)定的一維或多維的磁化輪廓。在此，由預(yù)先規(guī)定的磁化輪廓引起的疊加的磁場與作用在驅(qū)動軸或輸出軸201上的轉(zhuǎn)矩成比例。對應(yīng)于磁性編碼的區(qū)段202，設(shè)有掃描裝置，該掃描裝置包括多個磁場傳感器，例如電線圈203。此外，驅(qū)動軸或輸出軸可具有鐵磁性區(qū)段，該鐵磁性區(qū)段的磁導(dǎo)率相應(yīng)于編碼。根據(jù)圖4中的圖示，在這種情況下，掃描裝置包括設(shè)置在中央的用于通過驅(qū)動軸或輸出軸401 的鐵磁性區(qū)段產(chǎn)生磁通量的勵磁線圈402，并且包括多個用于檢測由鐵磁性區(qū)段的磁導(dǎo)率影響的磁通量的測量線圈403。由圖3可得知，在驅(qū)動軸或輸出軸301的光學(xué)編碼的區(qū)段302中設(shè)置有帶有多個反射部位的光學(xué)應(yīng)變測量片321，這些反射部位的間距可通過轉(zhuǎn)矩或力在驅(qū)動軸或輸出軸 301上的作用來改變。在這種情況下，掃描裝置包括指向反射部位的光源302，其具有用于確定由反射部位反射的光的波長的集成的光傳感器。在圖5中立體地示出的掃描裝置504設(shè)置在包圍驅(qū)動軸或輸出軸501的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段的殼體蓋503中，通過該殼體蓋封閉傳動裝置殼體502。此外，在殼體蓋 503中集成有軸頸軸承505和接觸式或無接觸式的軸密封件506。以這種方式，殼體蓋503 可引導(dǎo)滾動軸承或滑動軸承或者吸收其支撐力。替代在圖5中示出的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖6，掃描裝置604設(shè)置在與傳動裝置殼體602和傳動裝置蓋603固定地連接的法蘭631中，該法蘭包圍驅(qū)動軸或輸出軸601的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段。法蘭631可借助接觸式或非接觸式的密封件606密封傳動裝置，并且引導(dǎo)滾動軸承或滑動軸承605，或者吸收其支撐力。根據(jù)另一種替代的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖7，掃描裝置704固定地裝入傳動裝置殼體702中， 并且在那里包圍驅(qū)動軸或輸出軸701的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段。在此，掃描裝置例如也可設(shè)置在殼體蓋703和傳動裝置殼體702之間的區(qū)域中，該傳動裝置殼體附加地引導(dǎo)滾動軸承或滑動軸承705，或者吸收其支撐力。本發(fā)明的應(yīng)用不局限于所描述的實施例。
權(quán)利要求
1.用于工業(yè)應(yīng)用或風(fēng)力設(shè)備的傳動裝置，所述傳動裝置具有-至少一個驅(qū)動軸和至少一個輸出軸，所述驅(qū)動軸和所述輸出軸穿過傳動裝置殼體上的相應(yīng)的開口，其中，所述驅(qū)動軸和/或所述傳動軸在相應(yīng)的所述開口的區(qū)域中具有磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段，所述區(qū)段的編碼能由轉(zhuǎn)矩和/或力在所述驅(qū)動軸或所述傳動軸上的作用來改變，-至少一個與所述驅(qū)動軸連接的齒輪和至少一個與所述輸出軸連接的齒輪，與所述驅(qū)動軸連接的齒輪和與所述輸出軸連接的齒輪間接或直接地相互嚙合，_設(shè)置在包圍所述驅(qū)動軸或輸出軸的磁性地或光學(xué)地編碼的所述區(qū)段的殼體蓋中的至少一個掃描裝置，其用于無接觸式地檢測所述驅(qū)動軸或輸出軸的磁性的或光學(xué)的編碼，-與至少一個所述掃描裝置電連接的分析裝置，其用于檢測傳動裝置過載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其中，至少一個所述掃描裝置包括多個磁場傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其中，磁性地編碼的所述區(qū)段具有一維的或多維的預(yù)先規(guī)定的磁化輪廓，并且其中，由預(yù)先規(guī)定的所述磁化輪廓引起的疊加的磁場與作用在所述驅(qū)動軸或所述輸出軸上的轉(zhuǎn)矩成比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3之一所述的傳動裝置，其中，所述磁場傳感器包括電線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其中，所述驅(qū)動軸和/或所述輸出軸具有鐵磁性的區(qū)段，鐵磁性的所述區(qū)段的磁導(dǎo)率是所述編碼，并且其中，至少一個所述掃描裝置包括用于通過鐵磁性的所述區(qū)段產(chǎn)生磁通量的勵磁線圈和多個用于檢測由鐵磁性的所述區(qū)段的磁導(dǎo)率影響的磁通量的測量線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其中，在光學(xué)地編碼的所述區(qū)段中設(shè)置有帶有多個反射部位的光學(xué)應(yīng)變測量片，所述反射部位的間距能夠通過轉(zhuǎn)矩和/或力在所述驅(qū)動軸或所述輸出軸上的作用來改變，并且其中，至少一個所述掃描裝置包括指向所述反射部位的光源和用于確定由反射部位反射的光的波長的光傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的傳動裝置，其中，所述掃描裝置設(shè)計為用于檢測彎矩和/或位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的傳動裝置，其中，在所述殼體蓋中集成有軸頸軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的傳動裝置，其中，所述殼體蓋具有至少一個軸密封件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的傳動裝置，其中，替代于設(shè)置在所述殼體蓋中，至少一個所述掃描裝置設(shè)置在所述傳動裝置殼體中，或者設(shè)置在與所述傳動裝置殼體和/或傳動裝置蓋固定地連接的法蘭中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的傳動裝置，其中，所述分析裝置具有用于記錄傳動裝置負荷特性曲線的存儲單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的傳動裝置，其中，代表所述傳動裝置負荷特性曲線的轉(zhuǎn)矩測量值和/或力測量值能夠作為負荷譜存儲在所述存儲單元中，所述負荷譜描述了在傳動裝置運行期間的測量值或測量值的與時間相關(guān)的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的傳動裝置，其中，所述分析裝置與驅(qū)動所述傳動裝置的馬達的或由所述傳動裝置驅(qū)動的發(fā)電機的調(diào)節(jié)裝置或控制裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳動裝置，該傳動裝置具有至少一個驅(qū)動軸和至少一個輸出軸，所述驅(qū)動軸和所述輸出軸穿過傳動裝置殼體上的相應(yīng)的開口。所述驅(qū)動軸或所述傳動軸在相應(yīng)開口的區(qū)域中具有磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段。所述區(qū)段的編碼能由轉(zhuǎn)矩或力在所述驅(qū)動軸或所述傳動軸上的作用來改變。此外，設(shè)有至少一個與驅(qū)動軸連接的齒輪和至少一個與輸出軸連接的齒輪，這些齒輪間接或直接地相互嚙合。此外，依據(jù)本發(fā)明的傳動裝置還包括至少一個用于無接觸式地檢測驅(qū)動軸或輸出軸的磁性的或光學(xué)的編碼的掃描裝置。掃描裝置設(shè)置在包圍驅(qū)動軸或輸出軸的磁性地或光學(xué)地編碼的區(qū)段的殼體蓋中，并且與用于檢測傳動裝置過載的分析裝置電連接。
文檔編號F03D1/00GK102472676SQ201080033610
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者拉爾夫·馬丁·丁特爾 申請人:溫納吉股份公司