[发明专利]具有叠加式传动装置的驱动设备

说明书

本发明涉及一种驱动设备，其包括具有行星齿轮传动装置(6)和壳体(8)的叠加式传动装置(18)、与叠加式传动装置的输入轴(4)连接的主驱动机(1)、经由各一个传动连接(9.1、10.1、9.2、10.2)与行星齿轮传动装置(6)连接的两个辅助驱动装置(3.1、3.2)、叠加式传动装置的能够与作业机械(2)连接的输出轴(11)，其中，行星齿轮传动装置(6)具有齿圈(6.1)、太阳轮(6.2)、行星架(7)和多个行星齿轮(6.3)，其中，在辅助驱动装置(3.1、3.2)与输入轴(4)之间或辅助驱动装置(3.1、3.2)与行星齿轮传动装置的从动轴(5)之间，每个辅助驱动装置存在具有恒定传动比的附加传动连接，该附加传动连接被实施成使得其能够经由各一个存在的切换离合器(16.1、16.2)来断开或连接，其中，辅助驱动装置(3.1、3.2)与叠加式传动装置的传动连接(9.1、10.1、9.2、10.2)在各种情况下都保持连接。

技术领域

本发明涉及一种驱动设备，包括具有行星齿轮传动装置和壳体的叠加式传动装置、与叠加式传动装置的输入轴连接的主驱动机、经由各一个传动连接与行星齿轮传动装置连接的两个辅助驱动装置、叠加式传动装置的能够与作业机械连接的输出轴，其中，行星齿轮传动装置具有齿圈、太阳轮、行星架和多个行星齿轮。

背景技术

就叠加式传动装置而言，通常行星齿轮传动装置的至少两个轴通过相互独立的驱动装置来驱动，从而使另一个轴(输出轴)的转速被相加或减去。如果能调控其中一个驱动装置，则可以实现输出轴的无级转速调控。在这种情况下，驱动两个轴，其中一个轴由主驱动机驱动，而一个轴由两个转速可调控的辅助驱动装置来驱动。输出轴的第三轴联接作业机械。

由现有技术已知具有叠加式传动装置的驱动设备，其中，主驱动机经由输入轴驱动行星齿轮传动装置的齿圈并经由经由行星架的传动级驱动可调控的辅助驱动装置，而作业机械经由输出轴与太阳轮连接。通过这样的驱动设备，可以在极宽的转速范围内无极调节输出轴的转速并且主驱动机恒定运行的情况下无极调节。

此外，辅助驱动装置在起动期间会相应地影响主驱动机的转速，由此可能空载地拖曳主驱动机。仅当主驱动机接近额定转速并因此能够施加高转矩时，才缓慢地加速负载，其方式为，通过辅助驱动装置减少转速补偿。

具有两个辅助驱动装置的具体实施方案例如在文献DE102015107934A1中示出，这两个辅助驱动装置分别一个单独的与行星齿轮传动装置的传动连接。为了防止损伤，在辅助驱动装置和主驱动机上存在各类离合器和制动器。

这样的驱动设备特别是用于驱动高功率的泵、压实机(Verdichter)或压缩机(Kompressor)，例如用于石油工业和天然气工业或火力发电厂。

然而，这类驱动设备的缺点在于，它们在发生故障时极欠灵活性，并且当主驱动机在运行期间发生失灵或者必须与电网断开时，行星架没有受到保护以防超速。在这种情况下，驱动机的高惯性通常远超受驱动的作业机械的惯性，这就导致行星架和辅助驱动装置急剧加速。在此情形下，机械和电气部件(例如行星架)可能发生无法承受的高转速并且损坏这些部件。现有技术中的离合器仅能通过使辅助驱动装置脱联来进行保护以防超速。

发明内容

现在，本发明的任务是寻求一种改进的解决方案，以便所述驱动设备尤其能够在发生故障时更可靠且成本更低地实施。特别地，为在现有设施中加以改装，应当实现效率改进的转速调控，其以最佳的方式匹配于预定的条件。