[发明专利]具有更换齿部的传动齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有齿轮体以及可更换的齿的传动齿轮。此外，本发明涉及一种具有带有可更换的齿的传动齿轮的传动装置。

背景技术

以高功率运行（例如用于船舶驱动装置、风力传动装置、升降机）的传动齿轮暴露于很高的机械载荷之下，该载荷会导致磨损以及受到限制的使用寿命。问题尤其是在静态的损坏载荷的意义上由运行引起的点状的过载，或者是运行中周期性的持续载荷，该载荷例如从局部的材料缺陷例如杂质、缺口或者刚度跃变（内部缺口）出发会扩展成材料损坏。通过持续地过度碾压齿部会扩展这种损坏。

另一损坏机制是所谓的静态标记或者运输损坏，这不是通过过度碾压或者这样的运行产生的，而是会在风力设备的运输中、滚动中或者在固定升降机时通过齿部内部完全静态或者近似静态的接触形成。这尤其也涉及风力设备的偏航或桨距驱动装置，这在工作点中由原理上引起了具有持续静态的齿接触，该齿接触以这种方式进行加载。在没有采取合适的措施时，这种损坏能够并且会通过以后的过度碾压得到扩展并且传递到其它齿部上。

这会导致齿侧面的损坏或者齿裂。已知的损坏形式例如是凹痕（点蚀形成、点状腐蚀）、齿侧面破裂以及齿底部破裂和灰斑（微凹痕）。这种过载损坏或者磨损现象大多数短期内会引起完全的传动失灵，因为其它齿以及由此的支承也通过直接的机械啮合以及润滑剂的污染通过齿残留物快速地雪崩式地受到损坏。结果是麻烦的修复情况。

除了使用高价值的材料以及高价值的并且过滤过的润滑剂之外，为了避免由所使用的齿损坏引起的损坏传播，首先在一个或者多个齿的可确定的初始损坏中考虑立即更换有缺陷的齿轮。然而这种方法例如在阻碍简单地接近齿轮的情况下限制在特定的应用中。例如在齿轮更换需要拆卸大量很重的周围的整个系统时或者在整个系统由于周围条件仅仅受限制地接近时，例如在海上风力涡轮机或者在船驱动装置中就是这种情况。

发明内容

本发明的任务是提供可简单维护的传动齿轮以及传动装置。

该任务通过具有齿轮体以及可更换的齿的传动齿轮得到解决，其中将一个或者多个齿构造成可借助于可松开的连接与传动齿轮的齿轮体连接的部件。由此可以简单地更换齿轮的磨损的或者破裂的齿，而不必更换整个齿轮。

本发明的有利的第一设计方案在于，所述可松开的连接通过径向或轴向的螺纹连接实现。螺纹连接实现了所述部件与齿轮体的快速并且可靠的连接。根据传动装置中的可接近性可以沿径向和/或轴向实现螺纹连接。

本发明的另一有利的设计方案在于，所述可松开的连接通过所述部件与齿轮体之间形状锁合的相互嵌接的榫接实现。由此实现了齿力特别有利地传递到齿轮体上。

本发明的另一有利的设计方案在于，相邻的部件相互连接。由此提高了齿轮结合体的整体稳定性。

本发明的另一有利的设计方案在于，所述相邻的部件通过形状锁合的榫接并且/或者通过螺纹连接相互连接。由此还进一步提高了齿轮连接的整体稳定性。

本发明的另一有利的设计方案在于，额外设置可更换的齿覆层。可更换的齿覆层尤其作为应急措施或紧急方案，从而将传动装置的故障时间或者静止时间保持得很小或者以受限的功率继续工作。

本发明的另一有利的设计方案在于，代替可更换的齿设置可更换的齿覆层。可更换的齿覆层尤其作为应急措施或紧急方案，从而将传动装置的故障时间或者静止时间保持得很小或者以受限的功率继续工作，直到完全更换齿或者传动齿轮。

本发明的另一有利的设计方案在于，齿材料由在韧性与硬度方面不同于齿轮体的材料制成。该齿轮的基体可以由比齿部（例如钢）更简单并且因此更便宜的材料（例如铸铁）制成，因为在齿部的范围内出现更强的机械载荷。由此能够特别节省制造成本。此外例如可以通过变形（例如锻造、压制）来制造基体并且通过切削方法（例如刨齿）来制造齿部。

本发明的另一有利的设计方案在于，所述部件（节段或者说更换段）分别具有不同的齿数。由此避免了固有频率激励并且由形状偏差引起的力以及力矩冲击得到更好地分布并且不会累积。

本发明的另一有利的设计方案在于，每个部件（节段或者说更换段）的齿数是质数。由此防止或者说避免固有频率激励。

此外，所述任务通过一种具有传动齿轮的传动装置得到解决，其中根据权利要求1到10中的任一项构造了至少一个传动齿轮。具有带有可更换的齿的齿轮的传动装置可以特别简单地得到维护，因为不必完全更换齿轮。此外，更换齿比更换完整的传动齿轮更便宜。